重点高中生物笔记精华.docx
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重点高中生物笔记精华
重点中学高中生物笔记精华
第一章细胞的分子组成
第一节分子离子
一、元素、分子、离子
1、组成人体的主要元素(表见书P2)
✧O占65%,C占18%,但C是所有生命体系中的核心元素,构成有机物时,既可成环,又可成链
2、分子
(1)一种元素可能有一种原子组成,也可能有一种以上原子组成,例如,12C、13C、14C
(2)由原子组成分子,分子是组成物质的单位
(3)细胞是由多种多样的分子组成
3、离子
离子或离子团由于得失电子而形成的带电微粒
二、离子链、共价键
1、离子键的形成:
因得失电子而形成
2、共价键:
因共同电子而形成
第二节无机物
一、无机物的概念
指不含碳元素的化合物,也包括CO、CO2,碳酸盐等简单含C化合物
二、细胞内无机物种类
(一)水
1、含量:
60%--90%
2、水分子特点
(1)水是极性分子
(2)水分子之间形成氢键–-->分子间作用力
自由水:
液态水
结合水:
水结合成化合物
★3、水分子的功能
(1)水作为溶剂,运输物质的介质
(2)水具有调节温度的作用
(3)参与反应
(二)无机盐
1、含量的1%--1.5%
2、存在:
大多数以离子形成存在于细胞中
★3、功能:
(1)维持生物体生命活动有重要作用
(2)有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分。
缺钙----抽搐、软骨病
缺碘----(地方性)甲状腺肿、
缺铁----缺铁性贫血(血红蛋白是血细胞的成份,主要由Fe2+组成)
大量出汗后喝适量盐水(生理盐水),观察细胞
Mg叶绿素
第三节有机物及生物大分子
一、有机化合物
1、概念:
指除CO、CO2、碳酸盐等以外的几乎所有含碳化合物
2、生物大分子
二、生物体内四大有机化合物
(糖类、脂质、蛋白质、核酸)其中:
糖类、蛋白质、核酸是生物大分子
(一)糖类
1、组成元素:
C、H、O
分子通式:
Cn(H2O)m
2、分类(要求分清哪些糖是单/二/多糖)
根据糖类是否能水解及水解后的产物,把糖类分为:
单糖、二糖、多糖
(1)单糖
不能水解成更简单的糖,是糖类的结构单元
种类:
葡萄糖(6C)和果糖(6C)、核糖(5C)
葡萄糖是还原糖
(2)二糖
两个单糖可以形成二糖
种类:
蔗糖、麦芽糖、乳糖(动物乳汁中)
蔗糖:
葡+果
麦芽糖(2*葡)是还原糖
(3)多糖
许多葡萄糖分子连在一起形成多糖
种类:
淀粉、纤维素(植物体中)、
糖元(储藏在动物肝脏和肌肉中)
功能:
淀粉和糖元是生物体内重要的储能物质
★3、功能:
是生物体生命活动的主要能源物资。
糖不一定是甜的(如淀粉)
(二)脂质
1、组成元素:
C、H、O
2、种类:
(1)油脂
①特点:
甘油三脂(构成见图)。
与水不亲合(疏水性),常温下,植物油脂常呈固态,称为油;动物油脂通常呈固态,称为脂肪。
甘油(又称甘油三脂(构成
甘油三脂构成:
不饱和脂肪酸
饱和脂肪酸
饱和脂肪酸
②功能
生物体内储存能量的物质。
此外,高等动物和人体内的脂肪还有减少热量散失、维持体温恒定,减少内部器官之间的摩擦和缓冲外界压力的作用。
★
(2)磷脂:
细胞内各种膜结构的重要成份
(3)植物脂:
对植物细胞起保护作用
(4)固醇类:
人体所必需的。
对于维持生物体内正常新陈代谢和生殖过程起着重要的调节作用。
但血液中胆固醇果多,可能引起心脑血管疾病。
(性激素、维生素D)
(三)蛋白质(大分子有机物)
1、组成元素:
C、H、O、N。
很多重要的蛋白质还含有P、S,也有的含有
Fe、Cu、Mn、I、Zn。
一般标记S
2、相对分子质量
几万一直到几千万以上
例如,牛胰岛素:
5700,人的血红蛋白:
64500,
乳球蛋白:
C1642H2652O492N420S18,36684
3、基本组成单位–氨基酸
★结构通式:
H
R—C—COOH
NH2
一个中央碳原子上连接着一个氨基和一个羧基,一个H,和一个R基团(根据R基的不同,将氨基酸分为不同种类)
共20种左右氨基酸
4、分子结构:
H
|
H--N—C—COOH
||
HR2
H
|
R—C—COOH
|
NH2
肽键:
连接氨基酸的键(有多个肽键的化合物为多肽)
多肽多呈肽链,偶尔成环
二肽:
有两个氨基酸分子缩合而成的化合物。
注意:
蛋白质空间结构不稳定,会随着温度升高发生改变,并且空间结构一旦改变,并失去生物活性,着就是蛋白质的热变性。
在温度超过40-50度时生物活性会完全丧失。
5、蛋白质的多样性
氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构都不同。
6、蛋白质的功能
(1)有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质。
如:
肌肉
(2)有些蛋白质有催化作用。
如:
酶
(3)有些蛋白质有运输作用。
如:
血红蛋白、载体
★(血红蛋白在红细胞中运输O2)
(4)有些蛋白质有调节作用。
如:
激素(胰岛素、生长激素等)
★(植物生长素为吲哚乙酸)
(5)有些蛋白质有免疫作用。
7、关于氨基酸、肽键、失水数的计算
钛键数=失水数=氨基酸数–钛键数
蛋白质相对分子质量=氨基酸数*氨基酸平均分子量–失水数*18
氨(羧)基数=R基团中氨(羧)基数+1
DNA碱基60mRNA30氨基酸10-1=9(终止密码不对应氨基酸)
四、核酸
1、组成元素:
必有C、H、O、N、P。
遗传物质:
每个细胞的DNA相同,RNA不同(基因选择性表达)
病毒DNA:
RNA中的一种
2、相对分子质量
几万到几百万
3、种类、功能
核糖、核酸和脱氧核糖核酸
脱氧核糖核酸,简称DNA(两条链)
细胞核内叶绿体核线粒体中
储存着遗传信息,控制着细胞的多种活动,并决定细胞核整个生物体的遗传特性
核糖核酸,简称RNA(单链)
细胞质内
在合成蛋白质时必需
线粒体中的DNA没有形成染色体,不符合孟德尔定律
4、核酸的基本单位
┌分子磷酸┌腺嘌呤(A)
┌|--脱氧核苷酸------├分子脱氧核酸├鸟嘌呤(G)
│(多个组成DNA)└分子含N碱基-----------├胞嘧啶(C)
核苷酸--│└胸腺嘧啶(T)
└--核糖核苷酸--------┌分子磷酸
(多个组成RNA)├分子核糖┌腺嘌呤(A)
└|分子含N碱基------------├鸟嘌呤(G)
├胞嘧啶(C)
└尿嘧啶(U)
★蛋白质+双缩脲试剂紫色(络和物)
先加A液(NaOH变白),再加B液(CuSO4变紫),不能多加,不然生成Cu(OH)2
★还原糖+本尼迪特----(热水浴)砖红沉淀
(原料需是浅色的,如西红柿看不到砖红色沉淀)
★淀粉+碘碘化钾溶液蓝色(非沉淀)
★油脂+苏丹Ⅲ橙黄色(用显微镜观察)
(加酒精洗去浮色)
★DNA+甲基绿----30度水浴蓝绿色
★RNA+派洛宁----30度水浴红色
★DNA+二苯胺----水浴蓝色
第二章细胞的结构
第一节细胞概述
一、细胞学说
所有生物都由一个或多个细胞组成的,细胞是所有生物的结构和功能的基本单位;所有细胞必定是别的细胞产生。
二、细胞大小、数目
1、最大、最小的细胞
最小的:
细菌类支原体的细胞,直径只有100mm
最大的:
鸵鸟卵细胞(170mm*135mm)
2、细胞的数目
单细胞生物/多细胞生物(数目多少与生物大小成比例)
3、模拟探究细胞表面积与细胞体积的关系
较小的细胞具有相对较大的表面积,有助于细胞进行物质交换
三、细胞种类
原核细胞/真核细胞
酵母菌是真核生物!
第二节细胞概述
一、细胞膜
1、细胞膜有选择透性
细胞膜又称质膜。
质膜有允许某种物质透过的特性,称为质膜对物质的选择透性。
哺乳动物成熟红细胞无细胞核。
2、质膜的结构模型--流动镶嵌模型
(1)脂双层
注:
由脂双层组成的膜称为单位膜。
细胞内所有膜结构均由单位膜构成。
极性头部(磷酸基团)亲水
非极性尾部(脂肪酸)疏水
(2)膜蛋白
质膜中含蛋白质,有水溶性部分和脂溶性部分。
故,有的蛋白质分子整个贯穿在膜中。
有的一部分插在膜中,一部分露在外面。
3、质膜结构特点
质膜具有一定流动性,又比较坚实。
(1)组成质膜的脂肪酸分子尾部可摇摆,使磷脂分子侧向滑动
(2)组成质膜的膜蛋白可移动
(3)质膜中夹杂刚性胆固醇,属于脂溶性,但无长长的尾部,磷脂尾部与胆固醇一起存在于质双层内部,使质膜比较坚实。
4、膜中各种组分的作用
细胞膜于细胞的物质交换、细胞识别(主要因为蛋白质)、免疫等有密切关系。
即在细胞控制(控制物质出入细胞)和细胞通讯(信息传递)方面都有重要作用。
二、细胞壁(植物细胞和藻类细胞具有)
1、成份:
纤维素和果胶
2、特性:
细胞壁是全透性的,不是原生质的成份
3、功能:
保护细胞,支持植物体
细菌(肽聚糖)/真菌(壳多糖,又叫几丁质)
原生质:
细胞有生命的部分
第三节细胞质
细胞质:
细胞膜包被的细胞内的大部分物质
┌细胞器┌内质网、核糖体、线粒体、质体、高尔基体、
│ └溶酶体、液泡、中心体等
┌细胞质───┼细胞骨架
│ └细胞溶液:
透明、黏糊、流动的液体
│
│
└细胞核
一、液泡
存在:
植物细胞
形态结构:
是细胞中一种充满水溶液(细胞液)的,由单位膜包被
主要功能:
细胞液中含有无机盐、糖类、氨基酸色素等,液泡中的各种
色素,使得植物的花、果实和叶有各种颜色
二、质体----叶绿体
结构:
内、外膜、基粒(叠起来的类囊组成)和基质,所有类囊体
连成一体,组成类囊体的膜,就是光合膜,叶绿素等色素在膜上。
基粒(绿)
外膜
功能:
光合作用场所
基质(无色素)
内膜
干种子和植物分生区的细胞(分裂旺盛)
没有液泡
外膜
三、线粒体
内膜(折叠增大面积)
1、形态、结构(如图)
嵴
注意:
基质
①这两曾膜的结构基础
均为膜双层
②线粒体内含少量的DNA、RNA(核糖体)(叶绿体同)
2、功能:
是细胞呼吸和能量代谢的中心,能合成一部分自身需要的蛋白质
洋葱内外表皮,植物根细胞等等没有叶绿体
质体、线粒体均有少量DNA、RNA
四、内质网
1、形态结构:
由一系列单位膜构成的囊腔和细管组成的细胞器
2、类型:
分:
粗面型内质网、光面型内质网
3、功能:
粗面型内质网上的核糖体所合成的蛋白质通过网中的细管运送到
高尔基体及细胞其他部位;
光面型内质网的功能较独特,如:
人肝脏细胞中的内质网上有氧化
酒精的酶,有些还含有合成磷脂的酶。
五、核糖体
分布:
一部分游离在细胞质基质中,一部分连接在粗面内质网上
(也有的在细胞溶液、线粒体中)
组成:
由RNA和蛋白质组成
主要功能:
细胞内合成蛋白质的场所
六、高尔基体
1、形态结构:
一系列单位膜构成的扁平小囊和由这些小囊产生的小泡组成
2、主要功能:
真核细胞中的物质运转系统,承担着物质的运输任务
植物细胞中,高尔基体与细胞壁的形成有关
核糖体内质网高尔基体(线粒体提供能量)
七、溶酶体
1、存在:
动物、真菌、某些植物
2、形成:
由单位膜包被的小泡,是高尔基体断裂后形成的。
里面含有60种
以上水解酶。
3、功能:
消化细胞从外界吞入的颗粒和细胞自身产生的碎渣。
细胞从外界吞食物质后,生成吞食泡,吞食泡与溶解酶融合,
于是溶解体种水解酶便将吞食泡中的物质降解。
4、存在意义:
说明细胞中的一些分解反应,局限在某种膜包围的结构中
进行,这对保证细胞中其它结构的完整性具有重要意义。
八、中心体
1、分布:
大部分在真核细胞中,高等植物细胞中没有
2、结构:
由两个中心粒组成,每个中心粒是由一组微管组成的筒装结构
3、功能:
在动物细胞增殖过程中起作用,两个中心粒相互垂直,细胞分裂
时,分别移向两端,并各形成一对新的中心体。
九、细胞骨架
1、什么是细胞骨架?
由蛋白质纤维构成的支架,给细胞提供一个框架,决定细胞形状。
2、组成:
⑴微丝:
肌动蛋白组成,支持作用,在细胞运动(胞质环流)中也起作用。
⑵微管:
较微丝长、粗,从靠近核的细胞中央一直延伸到细胞膜处,
有助于某些细胞器在细胞内的移动。
如有些囊泡核线粒体。
十、细胞溶胶(细胞质基质)非细胞器
1、什么是细胞溶胶?
细胞质中除细胞器以外的液体部分称为细胞溶胶。
2、功能:
(1)细胞骨架位于细胞溶胶中
(2)细胞中蛋白质有25%-50%存在于细胞溶胶中
(3)细胞溶胶中的多种酶是多种代谢活动场所
小结:
1、动植物都有的细胞器:
③⑥④⑤、细胞核
2、有遗传物质的细胞器:
③②、细胞核
3、与能量交换有关的细胞器:
③②
4、具有单质膜的细胞器:
②⑥①④
具有双质膜的细胞器:
②③(细胞核)
没有膜结构的细胞器:
⑤⑧
5、代谢中能产生水的细胞器:
②③⑤
光合作用产物有水。
③把葡萄糖分解为水核能量?
⑤脱水缩合
第四节细胞核
一、细胞核的结构、功能
1、结构
(1)核被膜(核膜)
双层膜,外层与内质网相连,核膜上有核孔复合体。
大分子物质(mRNA)可以通过核孔而进出细胞核。
(2)染色质
染色质、染色体为同一中物质在不同时期的两种状态
染色质细胞分裂时期染色质高度旋转染色体
染色体细胞分裂间期染色体分期?
成网状染色体
一个染色体有一个DNA分子和蛋白质组成。
染色体易被碱性染料染成深色(着丝粒不被染色)
人体内共有23对染色体。
(3)核仁
是由某些染色体的片断组成,资本质中的核糖体就来源于核仁(有核孔进入细胞质)
(4)核基质
以蛋白质成份为主的网架结构体系,网孔中充满液体。
2、主要功能:
细胞核是细胞中最大的细胞器,是遗传物质存储核复制的场所,是细胞的
控制中心。
二、列表比较动植物细胞区别
三、生物膜系统
细胞膜、核膜及内质网、高尔基体、线粒体、质体等由膜围绕而成的细胞器,
在结构和功能上是紧密联系的统一整体,它们形成的结构体系,叫做细胞的生物膜系统。
第五节原核细胞
一、大小
体积小,一般2-8微米
二、结构
1、细胞壁:
糖与蛋白质合成的化合物
2、质膜:
3、细胞质:
只有核糖体
4、拟?
核:
没有核膜。
DNA分子上没有蛋白质,所以没有染色体,DNA与
周围的核糖体直接接触,并通过RNA传递遗传信息,由核糖体合成
所需的多肽。
三、原核细胞的代谢活动
原核细胞没有线粒体,质膜就是进行有氧呼吸的场所,蓝细菌,质膜向内折叠成好几层,并且质膜上含有光合作用的色素,这些膜是蓝细菌的光合膜。
只有核糖体,无核膜,在质膜上有氧呼吸,光合作用
四、原核细胞构成的原核生物
原核生物:
细菌(古细菌、真细菌)、蓝藻、放线菌、支原体
五、原核细胞合真核细菌异同点
第三章细胞的代谢
第二节物质出入细胞的方式
一、被动转运
物质由浓度高的一侧转运到低的一侧,称为被动转运。
1、扩散和渗透
(1)扩散(单纯扩散):
扩散是分子从高浓度处向低处运动的现象。
特点:
扩散使该分子分布均匀,直到平衡。
例:
O2、CO2、甘油等。
(2)渗透:
水分子通过膜的扩散。
渗透作用方向是从分子数目相对较多的一侧进入水分子数目
相对较少的一侧,也就是溶液中水分子从溶液浓度低的一侧进入高的一侧。
质壁分离:
细胞壁与原生质层分离。
液泡膜
原生质层
细胞质
细胞膜
2、易化扩散(如葡萄糖进入红细胞)
将物质由高浓度运往低浓度,不需要能量,但需要载体蛋白的帮助。
红细胞膜上就有运载葡萄糖的载体蛋白。
特点:
扩散速率大
二、主动转运
1、概念:
细胞把离子、分子从低浓度运到高处,需要消耗能量(ATP),
必须载体蛋白参与。
主动转运是细胞最重要的吸收/排出物质的方式。
大部分是离子、葡萄糖、氨基酸
2、主动和被动的区别
被动转运
主动转运
浓度
高低
低高(大多数)?
能量
不需
需要
被动
主动
三、胞吞和胞吐大分子物质原理:
膜的流动性
1、概念:
物质被一部分质膜包起来,然后这部分质膜与整个脱离,裹着
该物质运到细胞内侧(胞吞)或外侧(胞吐)。
2、实例:
变形虫摄食过程--胞吞
消化酶的分泌--胞吐
第一节细胞与能量
一、能量的转化
1、细胞内主要能量形式---化学能
活细胞中的各种分子,由于其中原子的排列而具有一定势能,即化学能。
有机物中含有能量。
2、生物体内或细胞中发生的只是各种能量形式的转变。
二、吸能和放能反应
放能:
有机物分解产生能量
三、ATP细胞中的能量通货
1、ATP结构及分子简式:
ADPA-P~P
AMPA-P(=腺嘌呤核糖核苷酸)
2、ATP-ADP循环
(1)在一定条件下,ATP与ADP相互转化
A-P~P~PA-P~P~P
水解时断开↓蛋白质分解提供能量↑
A-P~P+PA-P~P+P
光合作用产生的ATP反作用于光合作用。
(2)ATP←→ADP不是可逆反应
①ATP合成与水解不同时发生
②场所不同
ATP水解发生在需要ATP供能的地方,ATP合成发生在细胞质、线粒体、
叶绿体
③能量来源核去向不同
④所需要的酶不同
3、ATP的生理作用
ATP是细胞中的能量通货。
是生命活动的直接能源。
第三节没
(新陈代谢:
活细胞内发生的全部有序的化学反应总称)
一、酶的发现
二、酶是生物催化剂
酶是由活细胞产生的,具有催化作用的有机物,其化学本质多数是蛋白质(在核糖体产生),少数是RNA(核酶)。
反应前后不变。
以胞吐方式出细胞。
细胞内:
呼吸酶;细胞外:
唾液蛋白酶。
三、酶的特性
1、酶的催化性极高(高效性)
由于酶通过与底物分子结合,使之发生化学反应极易进行,所以效率极高。
2、酶具有专一性
3、酶的作用受许多因素影响
(1)PH对酶作用的影响
酶通常在一定的PH范围内才起啊,而且在某一PH值下作用最强
(2)温度使酶促反应速率影响的最重要因素酶的活性
酶促反应都有一个最适温度,在此温度以上或以下酶活性均要下降
原因:
①酶所催化的反应都是化学反应。
温度?
。
。
。
。
。
。
②酶分子本身会随温度上升而发生热变性(高温破坏酶的空间结构)
0--40
(3)各种化合物对酶的影响
第四节细胞呼吸
一、什么是细胞呼吸?
1、概念:
书P71下
2、实质:
分解有机物,释放能量
二、细胞呼吸的类型
细胞呼吸分为:
需氧呼吸、厌氧呼吸
(一)需氧呼吸生成30个ATP
C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+能量
1、需氧呼吸的场所、类型:
线粒体和细胞溶液
2、过程:
(物质、能量变化)
第一阶段:
糖酵解→细胞溶胶
1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸,同时产生[H],形成少量2个ATP
第二阶段:
柠檬酸循环→线粒体内膜
2分子丙酮酸被氧化分解为6CO2,释放少量能量(一部分用于合成
ATP),同时产生[H]
第三阶段:
电子(线粒体)传递链:
前两个阶段产生的[H]与O2结合成
H2O,释放大量ATP
(二)厌氧呼吸生成2个ATP(乳酸酒精中含有部分)
1、场所、过程
细胞溶液
乳酸:
C6H12O6+2ADP+2Pi→2CH3CHOHCOOH+2ATP
乙酸:
C6H12O6+6O2(酶)→2CH5OH+2CO2
3、厌氧呼吸的意义
葡萄糖→丙酮酸无O2→酒精+CO2或乳酸?
三、细胞呼吸的意义
1、提供能量
产生能源物质ATP→用于各项生命活动(光合作用自给自还)
2、提供碳骨架
如葡萄糖分解的中间产物丙酮酸是合成丙氨酸的原料
四、呼吸作用原理与生产实践中应用
1、中耕松土-----促进呼吸作用
2、蔬菜水果的保鲜条件---抑制细菌呼吸
低温、低氧、低湿,防治虫害,消毒灭菌,保鲜保质
病毒所需要的能量、物质均来自宿主细胞,不进行呼吸
酵母菌可有氧呼吸,也可厌氧呼吸,是真核生物
乳酸菌只能厌氧呼吸。
第五节光合作用
一、光合作用的概念
1、什么是光合作用
绿色植物通过叶绿体,利用光能把CO2和H2O转化成储存能量的有机物,
并且释放O2的过程。
2、光合作用反应式
6CO2+12H2O→C6H12O6+6H2O+6O2
3、光合作用场所:
叶绿体
二、光合作用的过程
过程:
1、物质变化:
(1)水分解,产生H2和NADPH
(2)形成ATP
2、能量变化
叶绿素吸收的光能→(转化为)活跃的化学能(储存在
ATP和NADPH中)
(一)光反应阶段
1、场所:
叶绿体内的类囊体薄膜内(有争议)进行。
2、条件:
必须有光
植物主要吸收红光和蓝紫光
(1)光反应中物质变化:
H2O(酶)→1/2O2+2H++2e-
NADP++2e-+H+(酶)→HADPH
ADP+Pi+能量(酶)→ATP
(2)光反应中能量变化:
光能→化学能(储存在ATP和NADPH中)
(二)碳反应
1、场所:
叶绿体基质中
2、条件:
有光无光都能进行(若无光则过一会就会停止)
3、过程:
卡尔文循环
(1)物质变化:
①CO2的固定----形成2个C3(3-磷酸甘油酸)
CO2与5碳糖结合
②C3的还原----在ATP,NADPH及酶的作用下还原为C3糖
----形成(CH2O)等有机物
③C5的的再生
(C3可以进一步形成淀粉,蛋白质、脂类)
突然停止光照,C3变多,C5变少
(2)能量变化:
ATP中,NADPH中的化学能量转变为有机物中化学能
三、关于叶绿体中的色素
色素
颜色
吸收光
作用
叶绿素
叶绿素a
蓝绿色
红、蓝紫
光合作用
叶绿素b
黄绿色
红、蓝紫
光合作用
类胡罗卜素
叶黄素
黄色
蓝紫
光合作用
胡罗卜素
橙黄色
蓝紫
光合作用
分离提取
功能:
吸收传递光能,大多数a;b、叶、胡
吸收光能,释放电子,极少数a
四、关于叶绿体中的色素
1、物质变化----光合作用式一个氧化还原反应
光合作用与呼吸作用正好相反,是将CO2还原为糖,将水中的氧氧化为氧气。
2、能量变化----将光能转变成化学能,储存在糖类分子等有机物中
五、光合作用的意义
1、光合作用制造了大量有机物
2、光合作用将光能转化为
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