生命科学第一分册全.docx
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生命科学第一分册全
二、无机盐:
离子状态存在
1、作用:
a、生物体组成成分(例子:
血红蛋白:
Fe2+ 骨骼:
Ca2+【缺钙,肌肉抽搐】PO43-磷脂的组成成分、Mg植物叶绿素的必需成分、Zn多种酶的组成元素、I甲状腺素的原料)
b、参与生物体的代谢活动和调节内环境稳定
实验2.1食物中的主要营养成分的鉴定
1、糖类:
淀粉(非还原性糖)——碘液(蓝色)
还原性糖(葡萄糖、麦芽糖)——斐林试剂\班氏试剂(加热后出现砖红色)
2、蛋白质——(5%NaOH和1%CuSO4)双缩脲试剂(紫色)
3、脂肪——苏丹III(橘红色)
第二节:
有机化合物(所有生物必含的物质是蛋白质与核酸)
一、糖类化学通式:
(CH2O)n (水解后的组成单位:
葡萄糖(C6H12O6)
注:
组成元素C、H、O
1、作用:
生命活动的主要能源,组成生物体结构的基本原料
2、分类 A、单糖:
葡萄糖(糖中的主要能源物质)、果糖、核糖(5碳糖)
B、双糖:
(两份单糖脱水缩合而成)蔗糖、麦芽糖——植物;乳糖——动物
C、多糖:
淀粉(植物内糖的储存形式,人类糖的主要来源)
纤维素(植物细胞壁的主要成分)
糖原(动物体内糖的储存形式)肝糖原(与血糖保持动态平衡)
肌糖原
3、多糖+脂质=糖脂 多糖+蛋白质=糖蛋白
二、脂质:
(不溶于水而溶于有机溶剂)
1、脂肪:
(贮能物质;减少热能散失,维持体温恒定)
组成单位:
脂肪酸 饱和脂肪酸:
动物脂肪
甘油 不饱和脂肪酸:
植物油(脂溶性维生素的溶剂)
注:
组成元素C、H、O
2、磷脂:
细胞膜、核膜等有膜结构的主要成分
空气-水界面为单层,两端为液体的呈双层
注:
组成元素C、H、O、N、P
3、胆固醇:
调解生长、发育及代谢(血液中长期偏高引起心血管疾病)
组成细胞膜结构的重要成分
作用 合成某些激素(雌、雄激素、肾上腺皮质激素)
多晒太阳可转化为维生素D
三、蛋白质:
含量最多的有机物(干重占50%)注:
组成元素C、H、O、N等
1、单位:
氨基酸(20种,其中8中必需氨基酸,须从食物中获得)
通式:
——NH2(氨基)——COOH(羧基)
氨基酸的不同在R基
2、脱水缩合形成肽链。
(肽键:
—CO—NH—)
3、多样性:
(氨基酸)种类、数目、排列顺序、肽链的空间结构(功能多样性的主因)
4、计算:
a、肽键数=脱去水分子数=氨基酸数目—肽链数『即N个氨基酸构成M条肽链,形成(脱下)N—M个肽键(水)』
b、蛋白质的分子量=氨基酸个数×平均分子量-脱去水分子数×18
脱去(n-1)份水
5、作用:
机体的主要成分;形成酶、抗体、激素(胰岛素、生长素)、血红蛋白;提供能量
四、核酸:
(组成单位:
核苷酸)
1、作用:
核酸是一切生物体(包括病毒)的遗传物质,对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用。
2、分类:
A、脱氧核糖核酸(DNA),存在细胞核(主要)、线粒体、叶绿体(主要遗传物质)
B、核糖核酸(RNA),细胞质内(可分为mRNA、tRNA、rRNA)
T:
胸腺嘧啶 C:
胞嘧啶 G:
鸟嘌呤 A:
腺嘌呤 P:
磷酸 U:
尿嘧啶(前五:
DNA,六:
RNA)
注:
组成元素C、H、O、N、P
五、维生素:
生长和代谢的微量元素
1、膳食多样化是避免缺乏症的合理方法
2、分类:
a、脂溶性:
维生素A(夜盲症)、维生素D(软骨病、佝偻病)、VE、VK
b、水溶性:
维生素B族(皮炎、神经炎)、维生素C(坏血症)、VPP、泛酸
第三章生命的结构基础
第一节:
细胞
一、细胞膜的结构:
(第三册P36图3-1)
1、成分:
(骨架)磷脂双分子+蛋白质(作为载体,但数量有限)
2、糖蛋白=蛋白质+多糖(位于细胞膜外侧,可区别细胞内外)作用:
细胞识别、血型决定
二、物质通过细胞膜的方式:
1、被动转运:
高浓度 低浓度、部分需要载体、不消耗能量
自由扩散:
不需载体(eg:
O2、CO2,脂质与膜上磷脂结合进入细胞)
(扩散) 协助扩散:
需要载体(eg:
H2O、溶于水的离子与有机小分子、葡萄糖进红细胞、Na+、K+、氨基酸等)
2、主动转运(主要形式):
低浓度 高浓度、需要载体、消耗能量(来自呼吸作用)
3、胞吞(摄取)和胞吐(分泌出细胞):
大分子物质或颗粒
三、细胞的吸水和失水:
细胞壁:
全透性
原生质层:
选择透过性膜
原理:
当细胞外溶液浓度>细胞液浓度,细胞失水(质壁分离)
当细胞外溶液浓度<细胞液浓度,细胞吸水(质壁分离复原)
四、细胞膜对信息的接受
1、细胞膜的功能:
保护细胞内部、控制物质出入、信息交流
2、细胞膜上含有多种受体(如突触后膜上的蛋白质受体),接受不同信息
补充:
A、细胞膜具有流动性与磷脂分子有关(变形虫、白细胞)
B、原生质:
细胞膜+细胞质+细胞核
C、原生质层:
细胞膜(选择透过性膜)、液泡膜及两者间的细胞质
实验3.1质壁分离
1、 材料:
紫色洋葱鳞叶(外表皮)
2、 溶液:
30%蔗糖溶液(如用葡萄糖液、KCl等溶液分离后会自行复原)
3、 方法:
引流法
4、 现象:
液泡变小,紫色加深,细胞原生质层与细胞壁分离
5、 质壁分离复原:
滴加清水,引流
6、 理解课本P41:
想一想、做一做
第二节:
细胞核和细胞器
注:
细胞(除病毒外)是生物体结构单位和功能单位
一、 细胞核:
1、 组成:
a、核膜:
双层膜,上有核孔(RNA等大分子进出细胞核的通道)
b、染色质(分裂期中螺旋化成染色体):
同一物质,不同时期的两种表现
成分:
DNA+蛋白质;能被碱性染料染色(龙胆紫、醋酸洋红)
c、核仁:
合成核糖体
d、核基质:
含各种营养物质,是细胞核内进行代谢活动的场所
2、作用:
储存遗传物质的场所,是细胞生长、发育、分裂增值的调控中心
二、细胞器:
【分布在细胞质(为细胞代谢提供各种原料和反应场所)中】
1、线粒体:
(双层膜)内有少量DNA和RNA;内膜突起形成嵴,内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶;是细胞进行有氧呼吸的主要场所,生命活动所需要的能量,大约95%来自线粒体。
2、内质网:
单层膜的网状物。
功能:
脂类合成、(粗面内质网)蛋白质(酶)运输通道
3、核糖体:
无膜颗粒,由rRNA和蛋白质构成,是合成蛋白质场所
4、高尔基体:
单层膜的囊泡;动物细胞分泌物加工、植物细胞壁形成有关
5、叶绿体:
(双层膜)主要存在植物叶肉细胞里,是植物进行光合作用的场所,含有叶绿素和类胡萝卜素,还有少量DNA和RNA
6、中心体:
无膜;每个中心体含两个中心粒;动物、低等植物细胞分裂有关
7、液泡:
泡状结构,内有细胞液,含色素等。
有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。
8、溶酶体:
含水解酶,可消化进入细胞的异物及无用的细胞器碎片。
补充:
A、与胰岛素(酶)合成、运输、分泌有关的细胞器是:
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体(提供能量)。
B、植物细胞特有的结构和细胞器:
细胞壁、叶绿体和大液泡
三、原核细胞和真和细胞的比较
1、显微结构:
在普通光学显微镜中能够观察到的细胞结构(细胞壁、液泡、叶绿体)。
亚显微结构:
电子显微镜下观察到的细胞内各种微细结构。
2、原核细胞:
a、细胞较小,无成形细胞核(即无核膜包被)。
在核区内(拟核),DNA不与蛋白质结合成染色体,细胞器只有核糖体。
b、由原核细胞构成的生物。
如:
蓝藻、颤藻、细菌(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌)、放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体。
3、真核细胞:
细胞较大,有真正的细胞核,有一定数目的染色体,有核膜、有核仁,一般有多种细胞器。
补充:
微生物中:
细菌为原核生物、真菌为真核生物、病毒无细胞结构
实验3.2颤藻和水绵细胞的比较观察
1、 染料:
碘液,引流法
2、结论:
颤藻——原核生物,色素分布在细胞质中,无染色较深、形态固定的结构(核)
水绵——真核生物,色素分布在叶绿体中,有染色较深、形态固定的结构(核)
第三节:
非细胞形态的生物——病毒
一、 病毒的形态和结构
1、 无细胞结构;极小,须在电子显微镜下观察
2、 主要成分:
核酸(即DNA或RNA):
核心位置
蛋白质:
构成病毒衣壳
3、 营养方式:
寄生在活细胞内;非寄生时,呈晶体状态,不能进行独立的代谢活动。
4、 分类:
动物病毒、植物病毒、细菌病毒(又称噬菌体)
二、病毒与人类的关系
1、传染病:
流感、狂犬病、水痘、腮腺炎、脊髓灰质炎、SARS等
A、乙肝病毒(HBV):
血液传播、母婴传播。
免疫预防为主,防治兼顾的总和政策
B、艾滋病(人类免疫缺陷病毒HIV):
感染免疫系统中的T淋巴细胞,引起并发症。
第四章生命的物质变化和能量转换
第一节:
生物体内的化学反应
补充:
同化作用 摄取外界营养物质,合成自身物质
新陈代谢 (合成代谢) 储存能量 能量代谢
(自我更新) 异化作用 释放能量 物质代谢
(分解代谢) 分解自身物质,排除代谢废物
新陈代谢是一切生命活动的基础,一旦停止,生命也即结束;其所有反应都需要酶的参与。
一、 合成反应和分解反应
1、 合成反应:
小分子合成大分子(氨基酸合成蛋白质,单糖合成多糖)
2、 分解反应:
水解反应(淀粉、脂肪、蛋白质的分解)、氧化分解反应(葡萄糖的氧化)
二、生物催化剂——酶
1、酶:
活细胞产生具催化能力的生物大分子,大多为蛋白质,少量为RNA。
2、命名:
来源+作用 如:
肠肽酶,纤维素酶(分解植物细胞壁)
3、酶的活性:
酶的催化效率。
酶促反应:
酶所催化的反应。
4、性质:
高效性、专一性(即酶活性部位与底物契合)
5、按作用条件分类:
a、细胞内起催化作用(光合作用、呼吸作用所需的酶)
b、分泌到细胞外起作用(各种消化酶)
c、与辅酶因子结合起作用
6、影响酶活性的因素:
PH值、温度(最适度前,随条件增加而增强;超过后则逐渐减弱)
三、生命活动的直接能源——ATP
1、ATP:
腺苷三磷酸 简式:
A-P~P~P
A代表腺苷(腺嘌呤核苷),P代表磷酸基,~代表高能磷酸键,-代表普通化学键。
2、ATP-→ADP+Pi+能量 (水解断裂最外侧高能磷酸键,释放能量用于生命活动)
ADP+Pi+能量-→ATP (能量来源:
动物来自呼吸作用,植物来自呼吸和光合作用)
第二节光合作用
一、 光合作用的研究历史(略,P63-65)
光能
二、叶绿体及其色素
1、方程式:
叶绿体
CO2+2H20 (CH2O)+O2↑+H2O
(CH2O)中:
C来自CO2,H来自H20,O来自CO2;O2来自H20中的O
2、叶绿体及结构图P66(双层膜、基质、基粒由类囊体膜堆积成——增大受光面积,膜上有色素)
3、叶绿体色素(由上至下):
胡萝卜素(橙黄色) 类胡萝卜素(1/4)吸收蓝紫光(短波)
叶黄素 (黄色)
叶绿素a(蓝绿色)
叶绿素b(黄绿色) 叶绿素(3/4)吸收红橙光(长波)与蓝紫光(释放氧最多)
三、光合作用的过程(68――70)
1、光反应:
位置:
类囊体膜 中间产物:
ATP、NADPH 终产物:
氧气
2、暗反应:
位置:
基质 中间产物:
ADP、NADP、三碳化合物 终产物:
(CH2O)
注光反应与暗反应的区别与联系:
①场所:
光反应在叶绿体类囊体膜上,暗反应在叶绿体的基质中。
②条件:
光反应需要光、叶绿素等色素、酶,暗反应需要许多有关的酶。
③物质变化:
光反应发生水的光解和ATP的形成,暗反应发生CO2的固定和C3化合物的还原。
④能量变化:
光反应中光能→ATP中活跃的化学能,在暗反应中ATP中活跃的化学能→(CH2O)中稳定的化学能。
⑤联系:
光反应产物[H]是暗反应中CO2的还原剂,ATP为暗反应的进行提供了能量,暗反应产生的ADP和Pi为光反应形成ATP提供了原料。
3、光合作用的意义:
①提供了物质来源(光合作用形成的糖转变成蔗糖、淀粉或参与氨基酸、脂质等的合成)和能量来源。
②维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定。
③对生物的进化具有重要作用。
总之,光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。
4、影响因素:
a、光照强度——影响光反应 b、CO2浓度——影响暗反应
c、温度——影响暗反应(25-30度最佳) d、水、无机离子
实验4.3叶绿体中色素的提取和分离
1、材料:
新鲜绿色叶片
2、原理:
色素不溶于水而溶于有机溶剂——用无水酒精提取叶绿体色素
3、方法:
纸层析法。
层析液为脂溶性溶剂,各种色素因随着层析液在滤纸上扩散的速度不同而分层。
4、步骤:
a、碾磨:
加试剂:
无水酒精(目的:
让色素充分溶解在酒精中,便于提取色素)
固体:
石英砂(目的:
加快碾磨速度)CaCO3(防止叶绿素被破坏)
b、过滤
c、滤纸条上画滤液细线:
画细而直的滤液线,阴干后,重复几次(目的:
保证滤线上的色素含量,使层析结果清晰可见)
d、分离:
纸层析法(层析液:
石油醚)注:
层析液不能没及滤液细线
5、荧光现象:
透射光(绿色),反射光(红色)
第三节细胞呼吸(生物氧化)
——在细胞内氧化分解有机物为CO2或其他产物,并释能的过程。
分为:
有氧呼吸和无氧呼吸(区别:
有无彻底分解有机物)
一、
酶
糖的有氧呼吸:
(P80图4-25)
1、反应方程式:
C6H12O6+6O2 6CO2+6H20+能量
2、过程:
第一阶段:
细胞质内:
葡萄糖分解为丙酮酸,脱下少量[H]和能量――糖酵解
第二阶段:
线粒体内:
丙酮酸被彻底分解为CO2,脱下大量[H]和能量――三羧酸循环
所有脱下的[H]与吸进的O2合成水,并合成大量ATP
酶
二、糖的无氧呼吸:
(微生物的无氧呼吸为发酵)
1、酒精发酵:
酵母菌分解葡萄糖为酒精和CO2即C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量
2、乳酸发酵:
乳酸菌分解葡萄糖为乳酸 即C6H12O6→2C3H6O3(乳酸)+能量
3、例子:
A、酵母菌有氧条件下进行有氧呼吸,无氧下进行酒精发酵
B、高等植物水淹下,酒精发酵中毒死亡
C、马铃薯、玉米胚芽缺氧下,乳酸发酵
D、骨骼肌剧烈运动,产生乳酸而肌肉酸痛
4、能量利用:
一部分以热能形式散失,大部分存于ATP中
第四节生物体内营养物质的变化
一、糖类代谢
1.食物中糖类的种类:
以淀粉为主,还有少量的蔗糖、乳糖等。
2.淀粉的消化过程:
(在消化道中进行)
胰、肠麦芽糖酶
唾液淀粉酶
胰、肠淀粉酶
淀粉 麦芽糖 葡萄糖
3.吸收:
以主动运输的方式吸收到小肠绒毛内的毛细血管中。
4.葡萄糖在体内的变化情况:
转变
分解
转变
合成
合成
氧化分解
CO2+H2O+能量(供生命活动需要)“线粒体的呼吸作用”
肝糖元(维持血糖含量相对稳定于80mg/dL~120mg/dL)
肌糖元(供肌肉活动所需能量的能源物质)
某些氨基酸(非必需氨基酸)
脂肪
二、脂类代谢
1.食物中脂类的种类:
脂肪(甘油三醇)、少量的磷脂(脑磷脂、卵磷脂)、胆固醇。
胰脂肪酶
乳化过程
胆汁
脂肪
脂肪微粒
甘油和脂肪酸
2.脂肪的消化过程:
3.吸收:
大部分甘油、脂肪酸以自由扩散方式被吸收到小肠绒毛内的毛细血管,一部分由绒毛内毛细淋巴管吸收。
4.脂类在体内的变化情况:
a、以脂肪形式在皮下结缔组织、腹腔大网膜和肠系膜等处储存
CO2+H2O+能量
转变
氧化分解
A、脂肪
b、在肌肉和肝脏处再度
分解为甘油、脂肪酸 糖原等
氧化分解
a、参与构成机体的组织
分解
B、磷脂 CO2+H2O+能量
b、 甘油、脂肪酸
转变为脂肪
a、参与构成机体的组织
转变
C、胆固醇
b、 类固醇激素、维生素D3、胆汁酸等
三、蛋白质代谢
1.蛋白质的来源:
植物性蛋白质(谷类、豆类等)、动物性蛋白质(肉、蛋、奶等)
2.蛋白质的消化过程:
肠肽酶
胃、胰蛋白酶
蛋白质
多肽
氨基酸
3.吸收:
以主动运输方式进入小肠绒毛中的毛细血管内。
4.氨基酸在体内的变化情况:
氧化分解
合成
脱氨基
氨基转换
合成
各种组织蛋白质、酶和蛋白质类激素
形成新的氨基酸(参与合成组织蛋白质等)
转变
氨基酸 含氮部分:
氨基 尿素
CO2+H2O+能量
不含氮部分
糖类、脂肪
四、三大营养物质代谢的关系
在同一细胞内,三类物质的代谢同时进行,它们既相互联系,又相互制约。
1、糖类、脂类和蛋白质之间可以转化,概括如下:
糖类 脂肪
表示糖类转变成非必需氨基酸
氨基酸 而不能转化为某些必需氨基酸
蛋白质
2、三大有机物代谢的共同点:
合成、分解、转变,都伴随着能量的释放,代谢终产物都有CO2和H2O
五、三大营养物质代谢与人体健康:
1、合理膳食:
即合理营养。
是指人体摄入的食物中七大营养物质种类齐全、摄入量及其比例符合人体营养要求。
2、营养物质:
糖类、脂肪、蛋白质、水、、维生素和膳食纤维。
(前3个为能源物质)
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- 生命科学 第一 分册