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第一章走进生命科学
1.生命科学是研究 生命活动及其规律的科学,关系到人类生活的各个领域。
2.在生命科学发展的早期,主要是采用 描述法 和 比较法 进行研究,随着生命科学与其他学科的相互渗透, 实验法 逐渐成为生命科学主要研究手段。
3.17世纪 显微镜 的发明,使生命科学研究进入到细胞水平。
1953年 _DNA双螺旋__模型的建立,将生命科学的研究深入到分子水平。
4.生命科学的探究源自问题的提出,为了解决问题,可以提出多种 假设 ,用 观察 、 调查 和 实验 来加以检验是否正确。
5.从总体上看,当代生物科学主要朝着 微观 和 宏观 两个方面发展:
在 微观 方面,生物学已经从细胞水平进入到 分子水平去探索生命的本质;在 宏观 方面, 生态学 逐渐兴起并取得了巨大发展。
第二章 生命的物质基础
1. 水 是维持生命活动的重要物质,它是化学反应的 介质 ,并有 运送物质 、 参与代谢 、 调节保持体温 的作用。
细胞中水的存在形式有 自由水 和 结合水 两种。
2.无机盐大多数以 离子 形式存在于生物体内,其含量虽然很 少 ,但却有多方面的重要作用:
有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的 组成成分 ,如 Fe 是血红蛋白的主要成分, Mg 是叶绿素分子必需的成分;许多无机盐离子对于 生物体的代谢活动 有重要作用,如血液中 Ca 含量太低就会出现抽搐现象;无机盐对于维持细胞的 内环境的稳定 也很重要。
3.一般情况下,占细胞鲜重最多的化合物是 水 ;占细胞鲜重最多的有机化合物是 蛋白质 ;占细胞干重最多的化合物是 蛋白质 ;肌肉细胞中含量最多的化合物是 水 ;旱生植物细胞中含量最多的化合物是 水 。
4.糖类的通式是 (CH2O)n 。
糖类可分为 单糖 ﹑ 双糖 和 多糖 等几类。
葡萄糖 和 果糖 属于单糖, 葡萄糖 是细胞的主要能源物质, 核糖 一般不作为能源物质,它们是核酸的组成成分;双糖中 蔗糖 和 麦芽糖 是植物糖, 乳糖__是动物糖;多糖中 糖原 是动物糖, 淀粉 和___纤维素 是植物糖, 淀粉 和 糖原 是细胞中重要的储能物质。
5.脂类主要是由 C、H、O 3种化学元素组成。
_脂肪_、_磷脂_和_胆固醇_是最常见的脂质。
脂肪由___甘油_和__脂肪酸___组成,脂肪主要是生物体内的 储能 物质。
磷脂分子结构中有__亲水性头部__和_疏水性尾部_,是构成__膜结构__的主要成分,胆固醇是构成___细胞膜__结构的重要成分之一,也是许多__激素__以及维生素D的原料。
6.氨基酸与氨基酸之间以___肽键_连接形成__肽链_,氨基酸的___种类_、数目__、__排列顺序__决定了肽链多样性。
蛋白质的____空间结构___是其能多样性的基础。
蛋白质不但是生物体的__结构物质_,而且在生理活动中起__调节__作用。
蛋白质在细胞中的含量只比 水 少,占细胞干重的 50% 以上其基本组成单位是 氨基酸 ,大约有 20 种,在结构上都符合结构通式 。
氨基酸分子间以 脱水缩合 的方式互相结合。
10个氨基酸构成1条多肽链,脱 9 份水,形成 9 个肽键,其结构式为 。
由多个氨基酸分子缩合而成的化合物称为 多肽 ,其通常呈链状结构,称为 肽链 。
7.核酸有两种:
_DNA__和_RNA__。
基本组成单位是 核苷酸 ,由一分子 磷酸 ﹑一分子 含氮碱基 和一分子 五碳糖 组成。
脱氧核糖核酸简称 DNA ,主要存在于 细胞核 中。
核糖核酸简称 RNA ,主要存在于 细胞质 8.__维生素__是生物生长和代谢所必须的微量有机物,按其溶解特性可分为___脂溶性维生素__和__水溶性维生素______两大
9.
需鉴定的有机物
用于鉴定的试剂
反应产生的颜色(现象)
还原性糖(葡萄糖、)
班氏试剂
红黄色
淀 粉
碘液
蓝
蛋白质
双缩脲
紫
脂 肪
苏丹Ⅲ
橘红
例:
下列物质中,有的属于构成人体的氨基酸,有的不是。
哪些是氨基酸(①③⑤ )①NH2—CH2—COOH ②NH2—CH2—CH2OH③NH2—CH—CH2—COOH ④NH2—CH—CH2—COOH
C00H NH2
⑤NH2—CH—(CH2)4—NH2
COOH
第三章生命的结构基础
1._细胞__是生物体结构和生命活动的基本单位。
在生物界存在着_原核_细胞和_____真核__细胞两大类,它们的主要区别是有无核膜包被的_细胞核_。
原核生物常见的有 细菌 、 蓝藻 、 放线菌、 支原体
。
2._细胞膜把细胞与外界环境分隔开,具有保护细胞的作用,还具有__控制物质进出、_与外界进行信息交流_等功能。
细胞膜主要有___磷脂__、_蛋白质_和_多糖__组成。
磷脂_是细胞膜的基本支架__蛋白质__分子有的附着在磷脂双分子层的内外两侧,有的以不同深度镶嵌或贯穿在磷脂双分子层中。
细胞膜的_流动性_性对于细胞完成各种生理功能是非常重要的。
3.物质通过细胞膜的运出方式,有___胞吞胞吐__、_被动运输__和_主动运输__。
_被动运输___是顺浓度梯度运输的过程,不需要消耗细胞的能量,包括____自由扩散___和_协助扩散_。
大分子或颗粒状物质通过__胞吞胞吐__的方式运输。
水通过___渗透作用__进出细胞。
4
运输方式
运输方向
是否需要载体
是否消耗能量
示例
自由扩散
浓度高到低
否
否
O2、CO2
协助扩散
浓度高到低
是
否
H2O
主动运输
浓度低到高
是
是
5.细胞的吸水和失水:
实验表明,渗透作用的产生必须具备两个条件:
一是具有__半透膜__;二是_具有浓度差水和溶质都可以__自由通过 _细胞壁。
从整个植物细胞来看,把原生质层( 细胞膜 液泡膜、细胞质)看做是一层 选择性透过 膜,将液泡里面的__细胞液___与___外界溶液__隔离开来。
实验表明:
当外界溶液的浓度__大于____细胞液的浓度时,植物细胞就通过渗透作用__失__水,逐渐表现出__质壁分离_的现象;当外界溶液的浓度__小于___细胞液的浓度时,植物细胞就通过渗透作用__吸__水,逐渐表现出__质壁分离复原__的现象。
6.在 细胞膜 以内 细胞核 以外的部分叫细胞质。
细胞质主要包括 细胞质基质 和 细胞器 。
为新陈代谢的进行提供 各种原料 和 反应场所 。
细胞质中分布着___内质网___、_高尔基体__、__溶酶体_、___线粒体__核糖体__等各种细胞器,它们执行着各自功能,又相互协同,使细胞中的各种生命活动井然有序地进行。
植物细胞还具有___叶绿体_、___细胞壁__及__液泡_等结构。
7.
名称
功能
存在细胞(动、植物)
线粒体
有氧呼吸的主要场所
动、植
叶绿体
光合作用的场所
植
内质网
蛋白质加工、运输、脂类代谢
动、植
高尔基体
储存、加工、转运细胞分泌物,(植)形成细胞壁
动、植
核糖体
蛋白质合成的场所
动、植
中心体
有丝分裂
动、低等植物
液泡
维持细胞形态、渗透压
植
溶酶体
消化异物
动、植
8.细胞核由_核膜_、__核仁__、_核基质___和__染色质___组成,是储存_遗传物质__的场所,是调控细胞代谢活动的中心。
具有细胞核的细胞为__真核细胞_。
原核细胞仅具_拟核__,没有真正的细胞核。
9.病毒非常小,不具有__细胞_结构,其主要成分是__DNA_和__蛋白质_。
病毒只有寄生在特定的_活细胞__中才能增殖。
10.染色体与染色质的关系 同一种物质不同时期的两种状态。
例:
1.变形虫的任何部位都能伸出伪足,人体某些白细胞能吞噬病毒,这些生理活动的完成都依赖于细胞膜的( C )
A.选择透过性 B.主动运输 C.一定的流动性 D.保护作用
2.病毒、蓝藻和酵母菌都具有的物质或结构是(D)
A.细胞壁 B.细胞膜 C.线粒体 D.核酸
3.右图是某种生物的细胞亚显微结构示意图,试据图回答
:
1)图中[2]的主要成分是 纤维素 ,与其形成有关的细胞器是[5 ] 高尔基体 。
(2)图中[1]的结构特点是具有 流动性 ,功能特点是 选择透过性 。
(3)非生物界的能量通过图中结构[4 ]叶绿体 的光合 作用后,才能进入生物界。
其色素位于 类囊体膜 上,这些色素的作用是 吸收 、 转化 和 传递能量 。
(4)细胞核是遗传物质 储存 和 复制 主要场所,它是细胞 生长发育和细胞 分裂增殖 的控制中心。
(5)若该细胞是紫色洋葱鳞片叶细胞,则色素主要存在于[14] 液泡 。
如果是植物的根毛细胞,则图中不应有的结构是[4 ]。
(6)细胞进行生命活动所需的能量主要是由[11] 线粒体 供给,该结构的主要功能是进行 有氧呼吸的主要场所 ,该生理功能消耗的主要能源物质是 葡萄糖 。
完成上述生理过程所需的酶是由[13 ] 核糖体 合成的。
所释放的二氧化碳在充足的光照条件下将扩散到[4 ]处被利用。
(7)如果该细胞是低等藻类植物细胞,则图中还应该有 中心体 。
(8)染色体主要由 DNA 和 蛋白质 组成。
染色质 和 染色体 是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态。
(9)细胞内具有双层膜结构的除有[4]、[11]外,还有[8 ] 核膜 也是双层膜结构。
(10)在细胞有丝分裂过程中,周期性地重建和消失的是[8、6 ] 核膜、核仁 。
第四章 生命的物质变化和能量转换
一、生物体内的化学反应
一、新陈代谢的概念
新陈代谢是生物体的_自我更新__的过程,既有__物质代谢__,又有__能量代谢_。
同化作用(又叫做合成代谢)是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成 自身物质 ,并且储存 能量 的过程。
异化作用(又叫做分解代谢)是指生物体能够把自身的一部分组成物质加以 分解 ,释放出其中的 能量 ,并且把分解的 代谢废物排出体外的变化过程。
二、酶
酶是__活细胞__产生的一类__具有催化作用_的_生物大分子_,胃蛋白酶、唾液淀粉酶等绝大多数的酶是__蛋白质__,少数的酶是 RNA。
科学研究表明,所有的酶在一定的条件下,都能使生物体内复杂的化学反应迅速地进行,而酶本身___反应前后性质不变_。
实验说明,过氧化氢酶和Fe3+的催化效率不同,一般地说酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍,说明酶的催化作用具有 高效 性的特点。
实验说明,淀粉酶只能催化__淀粉_,对蔗糖则不起作用,确切地说每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。
酶的催化作用具有_专一性___的特点。
实验说明,影响酶促反应的因素主要有 温度 、__ pH值 __等。
三.ATP
新陈代谢不仅需要酶,而且需要__能量_。
_葡萄糖__是细胞的主要能源物质,_脂肪_是生物体内储存能量的物质。
但是,这些有机物中的能量都不能直接被生物体利用,只有在细胞中随着这些有机物逐步氧化分解而释放出来,并且储存在_ATP_中才能被生物利用。
_ATP是新陈代谢所需能量的__直接来源_。
ATP是__腺苷三磷酸__的英文缩写符号ATP的结构式可以简写成_A-P~_P~P_。
在ATP与ADP的转化中,ATP的第_2___个高能磷酸键位于末端,能很快地水解断裂,释放能量,同样,在提供能量的条件下,也容易加上第__3___个磷酸使ADP又转化为ATP。
对于动物和人来说,ADP转化成ATP时所需要的能量,来自__呼吸作用__,对于绿色植物来说,ADP转化成ATP时所需要的能量,来自_呼吸作用__和__光合作用_。
构成生物体的活细胞,内部时刻进行着ATP与ADP的相互转化,同时也就伴随有能量的 释放和 储存 。
二、光合作用
光合作用是指绿色植物通过 叶绿体 ,利用_光能__,把__CO2__和_H2O_转化成储存着能量的_有机物__,并且释放出__O2的过程。
一、光合作用的发现
年代
创新发
现人
创新实验设计思路及现象
实验结论
1771年
普里斯
特利
小鼠放在密闭玻璃罩内,现象是___小鼠死_____ __
小鼠与绿色植物放在密闭的玻璃罩内,现象是___小鼠活_____
植物净化空气
1779年
英格豪斯
小鼠和植物置于密闭钟罩中,有光的条件下,现象 小鼠活
小鼠和植物置于密闭钟罩中,无光的条件下,现象 小鼠死
光是光合作用的条件
1864年
萨克斯
把绿色叶片放在暗处几小时,目的是__消耗叶片中原有的淀粉_____,然后一半曝光,另一半遮光一段时间后,用碘蒸气处理叶片,发现__未遮光部分变蓝_______
光合作用产生淀粉
1880年
恩吉
尔曼
水绵和好氧细菌,黑暗、没有空气,极细光束照射叶绿体→现象_好氧细菌集中在光束周围___
完全曝光→现象___好氧细菌集中在叶绿体所有受光部位__
光合作用的场所是叶绿体
20世纪
30年代
鲁宾
和卡门
实验方法是______同位素示踪________________________
H218O,CO2→现象_______18O2___
H2O,C18O2→现象________16O2___
O2的来源是水
二、叶绿体及色素
叶绿体中的色素能够溶解在__有机溶剂中,而层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂。
层析液可由__石油醚_、丙酮和苯混合而成。
运用 纸层析 方法分离色素。
由于提取的色素在层析液中的溶解度不同,在滤纸上 扩散速度不同,从而将色素分离开来。
上述实验,可以看到滤纸条上出现4条色素带,它们的颜色从上到下依次是__橙黄_、_黄、蓝绿和__黄绿__。
从上到下依次叫做_胡萝卜素_、_叶黄素_、_叶绿素a_和___叶绿素b_。
叶绿体中的色素能够吸收、 传递、 转化 光能的作用。
叶绿体中的色素存在于叶绿体的 类囊体膜(填结构名称)。
三、光合作用的过程
光合作用的过程可以用总反应可概括为_____6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2。
光合作用过程大体上说根据是否需要光能,可分为 光 反应阶段和 暗 反应阶段。
前者必须有_光___才能进行,其化学反应是在____类囊体膜上进行的,物质变化有:
①__水的分解_;②_NADPH形成 ;③_ATP形成_。
后者有光无光都能进行,其化学反应是在__叶绿体基质___中进行的,又称为 卡尔文循环 。
物质变化有①___二氧化碳固定_;②___三碳化合物被还原。
光合作用过程中的能量转换包括___光能-活跃的化学能-稳定的化学能_ 。
四、影响光合作用的因素有:
温度 、 光 、 二氧化碳浓度 。
例:
1、光合作用中,光能转变成稳定化学能发生在( D )
A、水的光解 B、ATP的水解
C、CO2的固定 D、三碳化合物还原
2、光合作用中,ATP转变成ADP的地方,是在叶绿体的( B )
A、外膜上 B、基质中
C、色素中 D、基粒中
3、在光合作用过程中,以分子态释放出氧及ATP的产生都离不开( B )
A、叶绿素和CO2 B、水、叶绿素及光能、
C、水和CO2 D、水、光能和CO2
4.光合作用合成了1摩尔的葡萄糖,在五碳化合物数量不变的情况下,需消耗二氧化碳的摩尔数是( B )
A、3摩尔 B、6摩尔 C、12摩尔 D、24摩尔
5.在光照充足的情况下,下列有利于载培番茄增产的的一组条件是( B )
A、昼夜恒温26℃ B、日温26℃,夜温15℃
C、昼夜恒温15℃ D、日温15℃,夜温26℃
三、细胞呼吸
生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成 CO2、H2O 或其他产物,并且释放出的总过程,叫做_呼吸作用___。
一、有氧呼吸
有氧呼吸是指细胞在_有氧__的参与下,把糖类等有机物__彻底氧化分解__,产生出_CO2___和_H2O____,同时释放出___能量____的过程。
细胞进行有氧呼吸的主要场所是__线粒体__。
一般说来,_葡萄糖__是细胞进行有氧呼吸时最常利用的物质。
有氧呼吸全过程分为两个阶段:
第一阶段
第二阶段
场所
细胞质基质
线粒体
原料
葡萄糖
丙酮酸、H、O2
产物
丙酮酸、H
CO2、H2O
能量
少
多
总反应式
C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
二、无氧呼吸
1.反应式:
2C2H5OH+2CO2+能量)
C6H12O6 2C3H6O3+能量
2.微生物的无氧呼吸又称为 发酵 。
三.有氧呼吸和无氧呼吸的区别
呼吸类型
比较项目
有氧呼吸
无氧呼吸
呼吸场所
细胞质基质、线粒体
细胞质基质
是否需氧
是
否
分解产物
CO2、H2O
酒精+CO2或乳酸
释放能量
多
少
例:
1.分别将混有乳酸菌的等量的牛奶装入容量为:
甲500ml、乙250ml、丙150ml、丁100ml的四个锥形瓶中,加盖密封保存,其中发酵进行得最好的是(D )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
2.人红细胞无线粒体但能运输氧,红细胞所需能量的来源主要是利用(B )
A.葡萄糖,进行有氧呼吸 B.葡萄糖,进行无氧呼吸
C.乳酸,进行有氧呼吸 D.乳酸,进行无氧呼吸
四、生物体内营养物质的转变
一、糖类代谢
二、脂类代谢
三、蛋白质代谢
第五章 生物体对信息的传递和调节
一.动物体对外界信息的获取
人和高等动物通过特定的 感受器从外界环境获得信息。
来自外界的信息大致分为两类:
即有 物理信息 和 化学信息 。
感受器是一类 神经末梢 ,能 接受 信息 产生 兴奋。
二、神经系统中的信息传递和调节
一、神经调节的结构基础和基本方式
神经系统的结构和功能的基本单位是 神经元 。
神经元的基本结构包括 轴突 和树突 、 细胞体三个部分,轴突、长树突以及套到外面的髓鞘,叫 神经纤维 ,神经纤维末端的细小分枝叫 神经末梢 ,其分布在全身各处。
神经元的功能是受到刺激后能产生 兴奋 ,并且能把 兴奋传递到其他的神经元。
神经元的细胞体主要集中在 脑和 脊髓的灰质 里。
反射 是神经调节的基本方式,是指在 神经系统 的参与下对体内和外界环境的各种刺激所发生的反应。
大致可以分为 非条件反射 和 条件反射 两类。
两者的区别是 是否具有先天性 。
反射的结构基础是 反射弧,通常包括 感受器 ﹑ 传入神经 ﹑神经中枢 ﹑ 传出神经 和 效应器 五个部分。
2、兴奋的传导
神经纤维上的传导:
1)接受刺激前,膜外 + 电位﹑膜内 - 电位。
(2)接受刺激后,兴奋部位膜外 - 电位﹑膜内 + 电位。
(3)信息在神经元上以 生物电 的形式传导的,是 双 向传导的。
细胞间的传递:
神经冲动在神经元间通过 突触 传递的,该结构由 突触前膜 、 突触间隙 和 突触后膜组成,该结构内的 突触小泡 将 神经递质 释放到突触间隙里,使另一个神经元产生 兴奋或 抑制。
兴奋只能从一个神经元的 轴突末传递给另一个神经元的 树突 或 胞体 ,故其传导是 单向的 。
植物生命活动调节的基本形式是 激素调节 ;人和动物生命活动调节的基本形式包括 神经调节 和 激素调节 ,其中 神经调节 的作用处于主导地位。
例:
1.下列各项中,不属于反射活动的是(D)
A.由于高温而出大汗 B.由于低温皮肤血管收缩
C.在强光下瞳孔缩小 D.草履虫从盐溶液处游向清水
2.在人体内,神经冲动的传导不可能由(A)
A.树突→轴突→细胞体 B.轴突→树突→细胞体
C.树突→细胞体→轴突 D.细胞体→轴突→树突
3.神经纤维受到刺激时,细胞膜内外的电位变化是(A)
①膜外由正电位变为负电位 ②膜内由负电位变为正电位
③膜外由负电位变为正电位 ④膜内由正电位变为负电位
A.①② B.③④ C.②③ D.①③
4.在一个以肌肉为效应器的反射弧中,如果传出神经遭到损伤,而其它部分正常,当感受器受到刺激后将表现为(C )
A.既有感觉又能运动 B.无感觉也无收缩反应
C.有感觉但无收缩反应 D.无感觉但能运动
5.下列有关突触结构和功能的叙述中,错误的是(D )
A.突触前膜与后膜之间有间隙 B.兴奋由电信号转变成化学信号,再转变成电信
C.兴奋在突触处只能由前膜传向后膜 D.突触前后两个神经元的兴奋是同步的
6.下图为脊髓反射图,请根据图回答(括号内填数字):
①手指无意中碰到火。
会迅速抽回手,这次反射活动依次经过的途径是:
(1)感受器 →(2 )传入神经→(3 ) 神经中枢 →(4 ) 传出神经 →(5 〕效应器 。
这五部分的总和就是反射弧.是反射活动的 结构 基础。
②图中“6”是脊髓的 灰质 ,它是 神经元细胞体 密集的部位。
图中“7”是 白质 .是由 神经纤维 组成;如果“6”的部位遭到破坏.能否产生反射活动。
否三、内分泌系统中信息的传递与调节
一、人体内分泌腺
内分泌腺
激素的名称
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