一、相对性状
性状:生物体所表现出来的的形态特征、生理生化特征或行为方式等。
相对性状:同一种生物的同一种性状的不同表现类型。
二、孟德尔一对相对性状的杂交实验
1.孟德尔遗传实验运用了现代科学研究中常用的假说-演绎法,其一般过程是观察实验,发现问题、分析问题,提出假说(假设)、设计实验,检验假说(假设)、归纳综合,得出结论。
2.孟德尔遗传实验获得成功的原因是
(1)正确地选用实验材料。豌豆自花授粉,闭花受粉,自然状态下是纯种;品种多,差异大相对性状明显,易于区分。
(2)由单基因到多基因地研究方法。
(3)应用统计学方法对实验结果进行分析。
(4)科学地设计实验程序。
3.相关概念
(1)、显性性状与隐性性状
显性性状:具有相对性状的两个亲本杂交,F1表现出来的性状。
隐性性状:具有相对性状的两个亲本杂交,F1没有表现出来的性状。
附:性状分离:在杂交种后代中出现不同于亲本性状的现象)
(2)、显性基因与隐性基因
显性基因:控制显性性状的基因。
隐性基因:控制隐性性状的.基因。
附:基因:控制性状的遗传因子(DNA分子上有遗传效应的片段P67)
等位基因:决定1对相对性状的两个基因(位于一对同源染色体上的相同位置上)。
(3)、纯合子与杂合子
纯合子:由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体(能稳定的遗传,不发生性状分离):
显性纯合子(如AA的个体)
隐性纯合子(如aa的个体)
杂合子:由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体(不能稳定的遗传,后代会发生性状分离)
(4)、表现型与基因型
表现型:指生物个体实际表现出来的性状。
基因型:与表现型有关的基因组成。
(关系:基因型+环境→表现型)
1.同源染色体:配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方,一条来母方。同源染色体两两配对的现象叫作联会。联会后的.每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体,四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生交叉互换。
2.减数第一次_减数第二次_间通常没有间期,染色体不再复制。
3.男性红绿色盲基因只能从母亲那里传来,以后只能传给女儿,叫交叉遗传。
4.性别决定的类型有XY型(雄性:XY,雌性:_和ZW型(雄性:ZZ,雌性:ZW)。
5.艾弗里通过体外转化实验证明了DNA是遗传物质。
6.因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
7.凡是具有细胞结构的生物,其遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA。
8.DNA双螺旋结构的主要功能特点是:(1)DNA分子是由两条链组成,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列内侧。(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:A一定与T配对;G一定与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。
无机物
存在方式生理作用
水
结合水4。5%
自由水95%部分水和细胞中
其他物质结合。细胞结构的组成成分。
绝大部分的水以
游离形式存在,可以自由流动。
1、细胞内的良好溶剂;
2、参与细胞内许多生物化学反应;
3、水是细胞生活的液态环境;
4、水的流动,把营养物质运送到细胞,并把废物运送到排泄器官或直接排出;
无机盐多数以离子状态存,如K+、
Ca2+、Mg2+、Cl——、PO2+等
1、细胞内某些复杂化合物的重要组成部分,如Fe2+是血红蛋白的主要成分;
2、持生物体的生命活动,细胞的形态和功能;
3、维持细胞的渗透压和酸碱平衡;
小结
化合有机组合分化
化学元素化合物原生质细胞
○原生质
1、泛指细胞内的全部生命物质,但并不包括细胞内的所有物质,如细胞壁;
2、包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分;其主要成分为核酸、蛋白质(和脂类);
3、动物细胞可以看作一团原生质。
○细胞质:指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。
○原生质层:成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质,为一层半透膜。
(三)细胞的基本结构
细胞壁(植物特有):纤维素+果胶,支持和保护作用
成分:脂质(主磷脂)50%、蛋白质约40%、糖类2%—10%
细胞膜
作用:隔开细胞和环境;控制物质进出;细胞间信息交流;
真核基质:有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等
细胞细胞质是活细胞进行新陈代谢的主要场所。
分工:线、内、高、核、溶、中、叶、液、
细胞器
协调配合:分泌蛋白的合成与分泌;生物膜系统
核膜:双层膜,分开核内物质和细胞质
核孔:实现核质之间频繁的物质交流和信息交流
细胞核核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
染色质:由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体
一、细胞器差速离心:美国克劳德
线粒体叶绿体高尔基体内质网液泡核糖体中心体
分布动植物植物动植物动植物植物和某
些原生动物动植物动物
低等植物
形态椭球形、棒形扁平的球形或椭球形大小囊泡、扁平囊网状椭球形粒状小体
结构双层膜,有少量DNA单层膜,形成囊泡状和管状,内有腔没有膜结构
嵴(TP酶复合体)、基粒、基质基粒(类体)、基质(片层结构)、酶外连细胞膜,内连核膜液泡膜、细胞液蛋白质、RNA、和酶两个互相垂直的中心粒
功能有氧呼吸的主场所进行光合作用的场所细胞分泌,
成细胞壁提供合成、运输条件贮存物质,调节内环境蛋白质合成的场所与有丝有关
备注在核仁
形成
△细胞器是指在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能的结构单位,
二、协调配合分泌蛋白放射性同位素示踪法:罗马尼亚帕拉德
有机物、O2
叶绿体线粒体
能量、CO2
基因调控初步合成加工修饰
细胞核核糖体内质网高尔基体细胞膜胞外
氨基酸肽链一定空间结构
○生物膜系统:细胞器膜+细胞膜+核膜等形成的结构体系
三、细胞核=核膜(双层)+核仁+染色质+核液
美西螈实验、蝾螈横缢实验、变形虫实验、伞藻嫁接与移植实验
细胞核是遗传信息储存和复制的场所,是代谢活动和遗传特性的控制中心。
○染色质和染色体是同一物质在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。
DNA螺旋
○+=核小体(串珠结构)染色质30nm纤维
组蛋白非组蛋白
螺旋化
0。4um超螺旋管(圆筒形)2—10um染色单体(圆柱状、杆状)
四、树立观点(基本思想)
1、有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在;
○结构和功能相统一
2、任何功能都需要一定的结构来完成
3、各种细胞器既有形态结构和功能上的差异,又相互联系,相互依存;
○分工合作
1、细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的.协调配合。
○生物的整体性:整体大于各部分之和;只有在各部分组成一个整体的时才能体现出生命现象。
1、结构:细胞的各个部分是相互联系的。如分布在细胞质的内质网内连核膜,外接细胞膜。
2、功能:细胞的不同结构有不同的生理功能,但却是协调配合的。如分泌蛋白的合成与分泌。
3、调控:细胞核是代谢的调控中心。其DNA通过控制蛋白质类物质的合成调控生命活动。
4、与外界的关系上:每个细胞都要与相邻细胞、而与外界环境直接接触的细胞都要和外界环境进行物质交换和能量转换。
五、总结
细胞既是生物体结构的基本单位,也是生物体代谢和遗传的基本单位。
(四)细胞物质的运输
○科学家研究细胞膜结构的历程是从物质跨膜运输的现象开始的,分析成分是了解结构的基础,现象和功能又提供了探究结构的线索。人们在实验观察的基础上提出假说,又通过进一步的实验来修正假说,其中方法与技术的进步起到关键的作用
成分:磷脂和蛋白质和糖类
结构:单位膜(三明治)→流动镶嵌模型
细胞膜特性结构特点:具有相对的流动性
生理特性:选择透过性(对离子和小分子物质具选择性)
保护作用
功能控制细胞内外物质交换
细胞识别、分泌、排泄、免疫等
第一节、生物与环境的相互关系
一、生态因素对环境的影响
1、生态学:研究生物与环境之间相互关系的科学,叫做~。
2、生态因素:环境中影响生物的形态、生理和分布的因素,叫做~。
3、种内关系:同种生物的不同个体或群体之间的关系。包括种内互助和种内斗争。
4、种内互助:同种生物生活在一起,通力合作,共同维护群体的生存。如:群聚的生活的某些生物,聚集成群,对捕食和御敌是有利的。
5、种内斗争:同种个体之间由于食物、栖所、寻找配偶或其它生活条件的矛盾而发生斗争的现象是存在的。(如:某些水体中,鲈鱼,无其它鱼类、食物不足时,成鱼就以本种小鱼为食。)
7、种间关系:是指不同生物之间的关系,包括共生、寄生、竞争、捕食等。
8、互利共生:两种生物共同生活在一起,相互依赖,彼此有利;如果彼此分开,则双方或者一方不能独立生存。(例如:地衣是藻类与真菌共生体,豆科植物与根瘤菌的共生。)
9、寄生:一种生物寄居在另一种生物体的体内或体表,从那里吸取营养物质来维持生活,这种现象叫做~。(例如:蛔虫、绦虫、血吸虫等寄生在其它动物的体内;虱和蚤寄生在其它动物的体表;菟丝子寄生在豆科植物上;噬菌体寄生在细菌内部。)
10、竞争:两种生物生活在一起,由于争夺资源、空间等而发生斗争的现象,叫做~。(例如:大草履虫和小草履虫)
11、捕食:一种生物以另一种生物为食。
12、非生物因素对生物的影响:
①光:阳光对生物的生理和分布起着决定性作用。A、光的强与弱对植物:如松、杉、柳、小麦、玉米等在强光下生长好;人参、三七在弱光下生长。浅海与深海,海平面200M以下无植物生存。b、光照时间的长短:菊花秋季短日照下开花;菠菜、鸢尾在长日照下开花。c、阳光影响动物的体色:鱼的背面颜色深;腹面颜色浅;d、光照长短与动物的生殖:适当增加光照时间可使家鸡多产蛋。E、光线影响动物习性:白天活动与夜晚活动。
②温度:a、不同地带的差异:寒冷地方针叶林较多;温暖地带地方阔叶林较多b、植物的南北栽种:苹果、梨不宜在热带栽种;柑桔不宜在北方栽种;c、对动物形成的影响:同一种类的哺乳动物生长在寒冷地带,体形大;d、对动物习性的影响:冬眠—-蛇、蛙等变温动物;夏眠—-蜗牛;洄游:迁徙;季节性换羽。
③水分:限制陆生生物分布的重要因素;水是影响生物生存的重要生态因素;一切生物的生活都离不开水。
13、生态因素的综合作用:环境中的各种生态因素,对生物体是同时共同起作用的;但各种生态因素所起的作用并不是同等重要的,有关键因素和次要因素之分。
14、区分共生、竞争和捕食关系的图象。a、共生图象:特点是两种生物个体数量为同步变化,二者同生共死;b、捕食图象,特点是两种生物个体数量变化不同步,先增者先减少,为被捕食者,后增者后减少,为捕食者。被捕食者图象的最高点高于捕食者;c、竞争图象,特点是两种生物开始时个体数量为"同步变化,以后则你死我活。4、决定海洋不同深度植物分布的主要因素是阳光。
二、生物对环境的适应和影响(此项仅供参考,可以不掌握)
1、保护色:动物适应栖息环境而具有的与环境色彩相似的体色。
2、警戒色:某些有恶臭或毒刺的动物所具有的鲜艳色彩和斑纹。
3、拟态:某些生物在进化过程中形成的外表形状或色泽斑,与其他生物或非生物异常相似的状态。
4、适应的相对性:指生物对环境的适应只是一定程度的适应,不是绝对的。
5、生物对环境的适应,既有普遍性,又具有相对性。因为生物生存的环境不断变化,而生物的遗传具有保守性,不会因为环境变化立即改变其遗传性,因此适应的形成是长期的自然选择的结果。选择作用不会一次到位,更不会造成尽善尽美的选择结果,所以,适应具有相对性。
6、适应的普遍性:植物对环境的适应,动物对环境的适应,外形的适应性特征。
7、适应具有相对性的原因:遗传物质稳定性与环境条件变化相互作用的结果。
8、保护色:动物体色与背景色彩相似,利于取食避敌,避役(变色龙)、比目鱼、雷鸟、蝗、某些沙漠植物。
9、警戒色:动物体色与背景色彩形成对比色,具有恶臭(毒刺)或者鲜艳色彩(斑纹)的特点,充分暴露自己,警告敌人不要侵犯,以防止“两败俱伤”。警戒色是冒充的“艺术”,以鲜艳色彩向动物们发出警告。(例如:黄峰、蝮蛇体表的斑纹、瓢虫体表的斑点)
10、拟态:生物形态、色泽模拟背景生物体,(如:竹节虫、尺蠖的形状像树枝、枯叶蝶、有的螳螂成虫的翅展开时像鲜艳的花朵,若虫的足像美丽的花瓣、蜂兰。)
11、生物对环境的影响:生物对环境的适应,既有普遍性又有相对性。生物在适应环境的同时,也能够影响环境。
第二节、种群和生物群落
1、种群:在一定空间和时间内的同种生物个体的总和。(如:一个湖泊中的全部鲤鱼就是一个种群)
2、种群密度:是指单位空间内某种群的个体数量。
3、年龄组成:是指一个种群中各年龄期个体数目的比例。
4、性别比例:是指雌雄个体数目在种群中所占的比例。
5、出生率:是指种群中单位数量的个体在单位时间内新产生的个体数目。
6、死亡率:是指种群中单位数量的个体在单位时间内死亡的个体数目。
7、生物群落:生活在一定的自然区域内,相互之间具有直接或间接关系的各种生物群落的总和。
8、生物群落的结构:是指群落中各种生物在空间上的配置情况,包括垂直结构和水平结构等方面。
9、垂直结构:生物群落在垂直方向上具有明显的分层现象,这就是生物群落的垂直结构。如森林群落、湖泊群落垂直结构。
10、水平结构:在水平方向上的分区段现象,就是生物群落的水平结构。如:林地中的植物沿着水平方向分布成不同小群落的现象。
11、种群特征:种群密度、出生率和死亡率、年龄组成、性别比例等。种群数量变化是种群研究的核心问题,种群密度是种群的重要特征。出生率和死亡率,年龄组成,性别比例以及迁人和迁出等都可以影响种群的数量变化。其中出生率和死亡率,迁入和迁出是决定种群数量变化的主要因素,年龄组成是预测种群数量变化的主要依据。
12、种群密度的测定:对于动物采用标志重捕法,其公式为种群数量N=(标志个体数X重捕个体数)/重捕标志数.
13种群密度的特点:①相同的环境条件下,不同物种的种群密度不同。②不同的环境条件下,同一物种的种群密度不同。
14、出生率和死亡率:出生率和死亡率是决定种群密度和种群大小的重要因素。出生率高于死亡率,种群密度增加;出生率低于死亡率,种群密度下降。;出生率与死亡率大体相等,则种群密度不会有大的变动。
15、年龄组成的类型:(1)增长型:年轻的个体较多,年老的个体很少。这样的种群正处于发展时期,种群密度会越来越大。(2)稳定型:种群中各年龄期的个体数目比例适中,这样的种群正处于稳定时期,种群密度在一段时间内会保持稳定。(3)衰退型:种群中年轻的个体较少,而成体和年老的个体较多,这样的种群正处于衰退时期,种群密度会越来越小。
16、性别比例有三种类型:(1)雌雄相当,多见于高等动物,如黑猩猩、猩猩等。(2)雌多于雄,多见于人工控制的种群,如鸡、鸭、羊等。有些野生动物在繁殖时期也是雌多于雄,如象海豹。(3)雄多于雌,多见于营社会性生活的昆虫,如白蚁等。7、种群数量的变化:①影响因素:a、自然因素:气候、食物、被捕食和传染病。B、人为因素:人类活动。②变化类型:增长、下降、稳定和波动。③两种增长曲线:a 、“”型增长特点:连续增长,增长率不变。条件:理想条件。b、“S”型增长特点:级种群密度增加→增长率下降→最大值()稳定;条件:自然条件(有限条件)。 ④研究意义:防治害虫,生物资源的'合理利用和保护。8、预测未来种群密度变化趋势看年龄组成。而出生率和死亡率则显示近期种群密度变化趋势。
第三节、生态系统
生态系统:就是在一定的空间和时间内,在各种生物之间以及生物与无机环境之间,通过能量流动和物质循环而相互作用的一个自然系统。
1、地球上最大的生态系统是生物圈。
2、生态系统的类型:地球上的生态系统可以分为陆地生态系统和水域生态系统两大类。在陆地生态系统中,又分为森林生态系统、草原生态系统、农田生态系统等类型。在水域生态系统中,又分为海洋生态系统和淡水生态系统。
3、森林生态系统:湿润或比较湿润的地区;物种多,植物以乔木为主,树栖攀援动物多,种群密度稳定,群落结构复杂稳定。
4、草原生态系统: 年降水量少的地区;物种少,植物以草本为主,善跑或穴居动物多,种群密度易变,群落结构一般不稳定。
5农业生态系统: 农作物种植区;作物种类少,种群密度大,群落结构单一而不大稳定,植物主要为农作物,人为作用突出。
6、海洋生态系统: 整个海洋,类型多,分布各异; 微小浮游植物为主,有大型藻类,各类动物集中于200以上水层,底栖动物适应性特殊。
7、淡水生态系统: 浅水区为水生和沼泽植物,深水区表层为浮游植物,主要有浮游动物、鱼类和底栖动物。
二、生态系统的结构
1、分解者:主要是指细菌、真菌等营腐生生活的微生物,它们能把动植物的尸体、排泄物和残落物等所含有的有机物,分解成简单的无机物,归还到无机环境中,在重新被绿色植物利用来制造有机物。
2、食物链:在生态系统中,各种生物之间由于事物关系而形成的一种联系,叫做~。
3、食物网:在一个生态系统中,许多食物链彼此相互交错连接的复杂营养关系,叫做~。
4、生态系统的结构包括两方面的内容:生态系统的成分;食物链和食物网。
5、生态系统一般都包括以下四种成分:非生物的物质和能量(包括阳光、热能、空气、水分和矿物质等),生产者,消费者,分解者。
6、生产者:自养型生物(主要是指绿色植物及化能合成作用的硝化细菌等)。
7、消费者:包括各种动物。它们的生存都直接或间接地依赖于绿色植物制造出来的有机物,所以把它们叫做消费者。消费者属于异养生物。动物中直接以植物为食的草食动物(也叫植食动物)叫做初级消费者;以草食动物为食的肉食动物叫做次级消费者;以小型肉食动物为食的大型肉食动物,叫做三级消费者。
8、分解者:主要是指细菌、真菌等营腐生生活的微生物。
9、生物之间的关系:食物链中的不同种生物之间一般有捕食关系;而食物网中的不同种生物之间除了捕食关系外,还有竞争关系。
10、生态系统中各成分的地位和作用:非生物的物质和能量是生态系统赖以存在的基础,生产者是生态系统中的主要成分,消费者不是生态系统的必备成分,分解者是生态系统的重要成分。
11、消费者等级与营养等级的区别:消费者等级始终以初级消费者为第一等级,而营养等级则以生产者为第一等级(生产者为第一营养级,初级消费者为第二营养级,次级消费者为第三营养级。);同一种生物在食物网中可以处在不同的营养等级和不同的消费者等级;同一种生物在同一食物链中只能有一个营养等级和一个消费者等级,且二者仅相差一个等级。
三、生态系统的能量流动
能量金字塔:可以将单位时间内各个营养级的能量数值,由低到高绘制成图,这样就形成一个金字塔图形,就叫做能量金字塔。
1、起点:从生产者固定太阳能开始(输入能量)。
2、生产者所固定的太阳能的总量=流经这个生态系统的总能量
3、渠道:沿食物链的营养级依次传递(转移能量)
4、生产者固定的太阳能的三个去处是:呼吸消耗,下一营养级同化,分解者分解。对于初级消费者所同化的能量,也是这三个去处。并且可以认为,一个营养级所同化的能量=呼吸散失的能量十分解者释放的能量十被下一营养级同化的能量。但对于最高营养级的情况有所不同。
5、特点:传递方向:单向流动(能量只能从前一营养级流向后一营养级,而不能反向流动);传递效率:逐级递减,传递效率为10%~20%(能量在相邻两个营养级间的传递效率只有10%~20%)。
4、人们研究生态系统中能量流动的主要目的,就是设法调整生态系统的能量流动关系,使能量流向对人类最有益的部分。
5、计算规则:消耗最少要选择食物链最短和传递效率最大20%,消耗最多要选择食物链最长和传递效率最小10%。
四、生态系统的物质循环
1、生态系统的物质循环:在生态系统中,组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素,不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落回到无机环境的循环过程。这里说的生态系统是指地球上最大的生态下系统——生物圈,其中的物质循环带有全球性,所以又叫生物地球化学循环。
2、温室效应:大气中CO2越多,对地球上逸散到外层空间的热量的阻碍作用就越大,从而使地球温度升高得越快,这种现象就叫温室效应。
3、碳循环:①碳在无机环境中是以二氧化碳或碳酸盐的形式存在的。②碳在无机环境与生物群落之间是以二氧化碳的形式进行循环的。③绿色植物通过光合作用,把大气中的二氧化碳和水合成为糖类等有机物。生产者合成的含碳有机物被各级消费者所利用。生产者和消费者在生命活动过程中,通过呼吸作用,又把二氧化碳放回到大气中。生产者和消费者死后的尸体又被分解者所利用,分解后产生的二氧化碳也返回到大气中。特点:随大气环流在全球范围内运动,所以碳循环带有全球性。
4、能量流动和物质循环的关系:生态系统的主要功能是进行能量流动和物质循环,能量流经生态系统各个营养级时,流动是单向,不循环的,是逐级递减的。物质循环具有全球性,物质在生物群落与无机环境间可以反复出现,循环运动。能量流动与物质循环既有联系,又有区别,是相辅相承,密不可分的统一整体。
五、生态系统的稳定性
1、生态系统的稳定性:由于生态系统中生物的迁入,迁出及其它变化使生态系统总是在发展变化的,当生态系统发展到一定阶段时,它的结构和功能能够保持相对稳定,我们就把:生态系统具有保持和恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性。
2、抵抗力稳定性:在生物学上就把生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力,称之为抵抗力稳定性。
3、恢复力稳定性:生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的能力,叫做恢复力稳定性。
4、生物圈II号”实验失败说明:生态系统的结构和功能难以像真正的生物圈那样,长期保持相对稳定,具备生态系统的稳定性。
5、生态系统的稳定性就包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性等方面。①抵抗力稳定性的本质是“抵抗干扰、保持原状”;生态系统之所以具有抵抗力稳定性,就是因为生态系统内部具有一定的自动调节能力。生态系统的成分越单纯,营养结构越简单,自动调节能力越小,抵抗力稳定性越低。一个生态系统的自动调节能力是有一定限度的,如果外界因素的干扰超过了这个限度,生态系统的相对定状态就会遭到破坏。
6、抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间往往存在着相反的关系。抵抗力稳定性较高的生态系统,恢复力稳定性较低,反之亦然。
7、生物圈是人类生存的唯一环境,而人类活动的干扰正在全球范围内使生态系统偏离稳态,我们要保护并提高生态系统的稳定性。
【生物学习方法】
1.通过复习旧知识的方式导入新课。
从旧知识导入新知识,引导学生去发现问题,明确探索的目标,是生物教学最常用的导入方法。教学过程中,讲授新课之前,从新旧知识的联系中,抓住新旧知识的不同点,对旧知识加以概括,提出即将研究的问题,这样既促进了旧知识的巩固,又明确了本节课的学习目的、任务和重点,而且也能激发学生探求知识的好奇心,产生积极寻找问题答案的强烈愿望。这种方法能使学生掌握问题的实质,给学生学习新知识打好基础。如在讲“植物体内物质的运输”一节时,通过复习茎的结构以及韧皮部、木质部的构成导入新课,为学习植物体内物质的运输作铺垫。
2.利用直观演示,让学生从观察实物和教具的方式导入新课。
采用直观教学,可以使抽象的知识具体化、形象化,为学生架起由形象向抽象过渡的桥梁。教师若在教学中运用实物、标本、挂图、模型等直观教具导入新课,可以使学生通过视觉心领神会,从而引起学生的注意,活跃课堂气氛。如在讲授骨的结构时,先发给学生纵剖的长骨,让学生观察,在观察时,教师提出观察的重点,提出思考的问题:骨端和骨中部的结构是否一样?长骨骨质的外面有什么样的结构?这种结构存在的部位如何?骨髓腔中有些什么物质?这种导入方法,在让学生观察实物的.过程中,既获得大量的感性认识又突出了重点,很自然地为讲解新课《长骨结构》创造了有利的条件。
3.利用实验操作的方法导入新课。
生物学是一门以实验为基础的自然科学。在新教材中把强化实验、通过实验手段探索知识,培养能力提到重要位置。新教材中的实验探索穿插在正式课文之中,是课本的一个不可分割的重要组成部分。利用实验操作的方法导入新课,能帮助学生认识抽象的知识,激发学生的思维能力,使学生通过分析问题,探索规律。既长了知识,又学到了技能。同时学生通过实验操作,既动脑又动手,拓宽了学生的思路,使课堂气氛活跃,学生产生浓厚的学习兴趣。如在上“根对水分的吸收”时,就运用“植物细胞的吸水和失水”这个实验引入新课,在课前让学生自己用萝卜进行实验,上课时让学生讲述自己观察的现象,并说明两个萝卜条为什么一个更加硬挺,另一个却软缩了。利用这一实验,就很容易引入新课“根对水分的吸收”。
4.从生产实验和生活中的一个实际问题出发导入新课,启发学生懂得学习积极性。
通过学生生活中熟悉的事例或自身的生理现象导入新课,能使学生有一种亲切感和实用感,容易引起学生学习的兴趣。如在讲到“叶片的结构”时,把学生带到室外去,叫他们轻摇小树,注意观察叶子的下落情况,重复几次后,把他们带回教室,问小学生“叶片下落时,是正面向下,还是反面向下?”学生齐声答“正面”。教师问,这是为什么呢?稍停后,接着说,这与我们今天学习的“叶片的结构”有关,就这样很自然地转入新课。再如讲授心脏和血管的生理功能时就要讲到心率、心动周期等有关知识,就可以从实际问题导入来激发学生的求知欲。让学生用右手手指轻按左手腕桡骨头尺侧,摸到脉搏后,说明这是桡动脉,它的搏动和心脏的跳动是一致的。让学生数一数自己脉搏跳动的次数,半分钟后停止,统计每分钟80次的人数,每分钟70—79次的人数,60—69次的人数,然后提出问题:为什么大家都静坐在教室里,而每个人的脉搏次数却不完全相同呢?心脏在人的一生中都在不停的跳动为什么不会疲劳呢?……从而导入新课。再如讲述“植物的营养繁殖”,通过了解不少学生对果树嫁接有一点感性知识,据此可以设问:“要使一棵苹果树上既结出国光苹果,又结出富士苹果两种果实,应采取什么方法?”学生顿时情绪激昂,跃跃欲试,齐答“嫁接!”接着问:“这是为什么呢?”学生对此回答不上来,我们这节课就来解决这个问题。
一.生命活动离不开细胞
1.生命的特征:①新陈代谢②生长发育③遗传变异④应激性
2.生命活动离不开细胞的实例生物艾滋病病毒草履虫生物类型非细胞形态的生物单细胞生物生命活动繁殖繁殖和运动缩手反射人多细胞生物繁殖、生长和发育说明病毒在活细胞中繁殖单细胞生物具有生命的基本特征反射等神经活动需要多种细胞的参与多细胞生物的生命活动是从一个细胞开始的,其生长和发育也是建立在细胞分裂和分化的基础上
3.一切生命活动都离不开细胞,都是在细胞或细胞参与下完成的。
4.除病毒之外,其它生物都是由细胞构成的。病毒不具有细胞结构,由蛋白质外壳和内部遗传物质组成,寄生在活细胞中,利用活细胞中的物质生活和繁殖。因此,培养病毒要在活细胞中进行,不可用培养基。
二.生命系统的`层次
1.生命系统的层次结构层次细胞组织器官系统个体种群群落生态特点(概念)细胞是生物体结构和功能的基本单位由形态、结构、功能相同的细胞联合在一起几种不同组织结合成的能完成某一生理功能的结构能共同完成一种或几种生理功能的多种器官的组合由若干个器官和系统协同完成复杂生命活动的单个生物。单细胞生物由一个细胞构成一个个体一定自然区域内,同种生物所有个体的总和一定自然区域内,所有种群构成一个群落群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体举例神经、心肌、上皮细胞神经、肌肉、上皮组织脑、脊髓、小肠神经、循环、消化系统人、龟、草履虫某区域内同种龟的所有个体某区域内的所有种群龟生活的水体,系统生物圈由地球上所有生物及其生活环境构成生态系统地球上只有一个生物圈。
2.从生物圈到细胞,生命系统层层相依,又各自有其特定的组成、结构和功能。其中,细胞是能完整表现出各种生命活动的最微小层次。
3.单细胞生物:如草履虫、衣藻、大肠杆菌、变形虫、蓝藻、细菌、眼虫、酵母菌等,其单个细胞可完成各种生命活动,它既属于细胞这一层次,又属于个体这一层次。
4.池塘中的所有鲤鱼是一个种群,池塘中的所有生物是一个群落,一个池塘是一个生态系统,一个池塘中的所有鱼是由多个种群组成。
5.植物的生命系统中没有系统这一层次;单细胞生物只没有系统、器官、组织这三个层次。
6.病毒、分子或原子不属于生命系统。
7.亲代将其遗传物质传给子代的途径是:生殖细胞(精子和卵细胞)
8.多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动。如:
生命活动生物与环境之间的物质和能量的交换生长发育遗传与变异基础细胞代谢细胞增殖、分化细胞内基因的传递与变化8.植物的六大器官:根、茎、叶、花、果实、种子9.人的八大系统:消化、泌尿、内分泌、循环、运动、呼吸、神经、生殖系统。
(一)走近细胞
一、比较原核与真核细胞(多样性)
原核细胞真核细胞
细胞较小(1—10um)较大(10——100um)
细胞核无成形的细胞核,核物质集中在核区。无核膜,无核仁。DNA不和蛋白质结合有成形的真正的细胞核。有核膜,有核仁。DNA不和蛋白质结合成染色体
细胞质除核糖体外,无其他细胞器有各种细胞器
细胞壁有。但成分和真核不同,主要是肽聚糖植物细胞、真菌细胞有,动物细胞无
代表放线菌、细菌、蓝藻、支原体真菌、植物、动物
二、生命系统的层次性
植:营养、保护、机械、输导植:根、茎、叶
细胞组织分泌器官花、果、种
动:上皮、结缔、肌肉、神经动:心、肝……
运动、循环
消化、呼吸病毒
系统(动)个体单细胞种群群落
泌尿、生殖多细胞
神经、内分泌
非生物因素Ⅰ号
生态系统生产者生物圈
生物因素消费者Ⅱ号
分解者
三、细胞学说内容(统一性)
○从人体的解剖和观察入手:维萨里、比夏
○显微镜下的重要发明:虎克、列文虎克
○理论思维和科学实验的结合:施来登、施旺
1、细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成。
2、细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
3、新细胞可以从老细胞中产生。
○在修正中前进:细胞通过产生新的细胞。
注:现代生物学的三大基石
1、1838—1839年细胞学说
2、1859年达尔文进化论
3、1866年孟德尔遗传学
四、结论
除病毒以外,细胞是生物体结构和功能的基本单位,也是地球上最基本的生命系统。
(二)组成细胞的分子
基本:C、H、O、N(90%)
大量:C、H、O、N、P、S、(97%)K、Ca、Mg
元素微量:Fe、Mo、Zn、Cu、B、Mo等
(20种)最基本:C,占干重的48。4%,生物大分子以碳链为骨架
物质说明生物界与非生物界的统一性和差异性。
基础水:主要组成成分;一切生命活动离不开水
无机物无机盐:对维持生物体的生命活动有重要作用
化合物蛋白质:生命活动(或性状)的主要承担者/体现者
核酸:携带遗传信息
有机物糖类:主要的能源物质
脂质:主要的储能物质
一、蛋白质(占鲜重7—10%,干重50%)
结构元素组成C、H、O、N,有的还有P、S、Fe、Zn、Cu、B、Mn、I等
单体氨基酸(约20种,必需8种,非必需12种)
化学结构由多个氨基酸分子脱水缩合而成,含有多个肽键的化合物,叫多肽。
多肽呈链状结构,叫肽链。一个蛋白质分子含有一条或几条肽链。
高级结构多肽链形成不同的空间结构,分二、三、四级。
结构特点由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同,于是肽链的空间结构千差万别,因此蛋白质分子的结构是极其多样的。
功能○蛋白质的结构多样性决定了它的特异性/功能多样性。
1、构成细胞和生物体的重要物质:如细胞膜、染色体、肌肉中的蛋白质;
2、有些蛋白质有催化作用:如各种酶;
3、有些蛋白质有运输作用:如血红蛋白、载体蛋白;
4、有些蛋白质有调节作用:如胰岛素、生长激素等;
5、有些蛋白质有免疫作用:如抗体。
备注○连接两个氨基酸分子的键(—NH—CO—)叫肽键。
○各种蛋白质在结构上所具有的共同特点(通式):
1、每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基连同一碳原子上;
2、各种氨基酸的区别在于R基的不同。
○变性(熟鸡蛋)&盐析&凝固(豆腐)
计算○由N个aa形成的一条肽链围成环状蛋白质时,产生水/肽键N个;
○N个aa形成一条肽链时,产生水/肽键N—1个;
○N个aa形成M条肽链时,产生水/肽键N—M个;
○N个aa形成M条肽链时,每个aa的平均分子量为α,那么由此形成的蛋白质
的分子量为N×α—(N—M)×18;
二、核酸
一切生物的遗传物质,是遗传信息的载体,是生命活动的控制者。
元素组成C、H、O、N、P等
分类脱氧核糖核酸(DNA双链)核糖核酸(RNA单链)
单体
成分磷酸H3PO4
五碳糖脱氧核糖核糖
含氮
碱基A、G、C、TA、G、C、U
功能主要的遗传物质,编码、复制遗
传信息,并决定蛋白质的合成将遗传信息从DNA传递给
蛋白质。
存在主要存在于细胞核,少量在线粒
体和叶绿体中。绿主要存在于细胞质中。吡罗红
△每一个单体都以若干个相连的'碳原子构成的碳链为基本骨架,由许多单体连接成多聚体。
三、糖类和脂质
元素类别存在生理功能
糖类C、H、O单糖核糖C5H10O5主细胞质核糖核酸的组成成分;
脱氧核糖C4H10O5主细胞核脱氧核糖核酸的组成成分;
六碳糖:葡萄糖
C6H12O6、果糖等主细胞质是生物体进行生命活动的重要能源物质(70%以上);
二糖
C12H22O11麦芽糖、蔗糖植物
乳糖动物
多糖淀粉、纤维素植物(细胞壁的组成成分),
重要的储存能量的物质;
糖原(肝、肌)动物
脂质C、H、O
有的还有N、P脂肪动、植物储存能量、维持体温恒定;
类脂/磷脂脑、豆构成生物膜的重要成分;
固醇胆固醇动物动物的重要成分;
性激素促性器官发育和第二性征;
维生素D促进钙、磷的吸收和利用;
△组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动,而只有按照一定的方式有机地组织起来,才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。
四、鉴别实验
试剂成分实验现象常用材料
蛋白质双缩脲A:0。1g/mLNaOH紫色大豆
鸡蛋
B:0。01g/mLCuSO4
脂肪苏丹Ⅲ橘花生
还原糖班氏(加热)砖红色沉淀苹果、梨、白萝卜
淀粉碘液I2蓝色马铃薯
○具有还原性的糖:葡萄糖、麦芽糖、果糖
DNA是主要的遗传物质知识点:
1、怎么证明DNA是遗传物质(肺炎双球菌的转化实验、艾弗里实验、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验)第二节DNA分子的结构知识点:DNA分子的双螺旋结构有哪些主要特点?1、DNA是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,
2、DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基在内侧。A=T;G=C;?3、两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。(A+G)/(T+C)=1;(A+C)=(T+G)?一条链中A+T与另一条链中的'T+A相等,一条链中的C+G等于另一条链中的G+C?如果一条链中的(A+T)/(C+G)=a,那么另一条链中其比例也是aDNA复制的过程(DNA复制的概念、条件、特点、结果和意义)?DNA分子复制过程是个边解旋边复制。中心法则:遗传信息可以从DNA流向DNA,既DNA的自我复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录翻译。但是,遗传信息不能从蛋白质流向蛋白质,也不能从蛋白质流向DNA或RNA。近些年还发现有遗传信息从RNA到RN
1、基因通过控制酶的合成来控制生物物质代谢,进而来控制生物体的性状。
2、基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。A(即RNA的自我复制)也可以从RNA流向DNA(即逆转录),也在疯牛病毒中还发现蛋白质本身的大量增加(蛋白质的自我控制复制)DNA复制的条件要相关的酶、原料、能量和模板。其特点是(非连续性的)半保留复制。其意义是:保证了亲子两代之间性状相象。如果一条链中的(A+C)/(G+T)=b,那么另一条链上的比值为1/b?另外还有两个非互补碱基之和占DNA碱基总数的50%?2、DNA作为遗传物质的条件?
3、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的过程:吸附、注入、合成、组装、释放。连续遗传、世代遗传——显性遗传
第一章走近细胞
第一节从生物圈到细胞
一、相关概念
细胞:是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒以外,所有生物都是由细胞构成的。细胞是地球上最基本的生命系统
生命系统的结构层次:细胞→组织→器官→系统(植物没有系统)→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
二、病毒的相关知识:
1、病毒(Virus)是一类没有细胞结构的生物体。主要特征:
①、个体微小,一般在10~30nm之间,大多数必须用电子显微镜才能看见;
②、仅具有一种类型的核酸,DNA或RNA,没有含两种核酸的病毒;
③、专营细胞内寄生生活;
④、结构简单,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白质外壳所构成。
2、根据寄生的宿主不同,病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒(即噬菌体)三大类。根据病毒所含核酸种类的不同分为DNA病毒和RNA病毒。
3、常见的病毒有:人类流感病毒(引起流行性感冒)、SARS病毒、人类免疫缺陷病毒(HIV)[引起艾滋病(AIDS)]、禽流感病毒、乙肝病毒、人类天花病毒、狂犬病毒、烟草花叶病毒等。
第二节细胞的多样性和统一性
一、细胞种类:根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为原核细胞和真核细胞
二、原核细胞和真核细胞的比较:
1、原核细胞:细胞较小,无核膜、无核仁,没有成形的细胞核;遗传物质(一个环状DNA分子)集中的区域称为拟核;没有染色体,DNA不与蛋白质结合,;细胞器只有核糖体;有细胞壁,成分与真核细胞不同。
2、真核细胞:细胞较大,有核膜、有核仁、有真正的细胞核;有一定数目的染色体(DNA与蛋白质结合而成);一般有多种细胞器。
3、原核生物:由原核细胞构成的生物。如:蓝藻、细菌(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌)、放线菌、支原体等都属于原核生物。
4、真核生物:由真核细胞构成的生物。如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌(酵母菌、霉菌、粘菌)等。
三、细胞学说的建立:
1、1665英国人虎克(RobertHooke)用自己设计与制造的显微镜(放大倍数为40-140倍)观察了软木的薄片,第一次描述了植物细胞的构造,并首次用拉丁文cella(小室)这个词来对细胞命名。
2、1680荷兰人列文虎克(eeuwenhoek),首次观察到活细胞,观察过原生动物、人类精子、鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等。3、19世纪30年代德国人施莱登(MatthiasJacobSchleiden)、施旺(TheodarSchwann)提出:一切植物、动物都是由细胞组成的,细胞是一切动植物的基本单位。这一学说即“细胞学说(CellTheory)”,它揭示了生物体结构的统一性。
第二章组成细胞的分子
第一节细胞中的元素和化合物
一、1、生物界与非生物界具有统一性:组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到2、生物界与非生物界存在差异性:组成生物体的化学元素在细胞内的含量与在非生物界中的含量明显不同
二、组成生物体的化学元素有20多种:
大量元素:C、O、H、N、S、P、Ca、Mg、K等;微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo;基本元素:C;
主要元素;C、O、H、N、S、P;细胞含量最多4种元素:C、O、H、N;水
无机物无机盐组成细胞蛋白质的化合物脂质有机物糖类核酸
三、在活细胞中含量最多的化合物是水(85%-90%);含量最多的有机物是蛋白质(7%-10%);占细胞鲜重比例最大的化学元素是O、占细胞干重比例最大的化学元素是C。
第二节生命活动的主要承担者——蛋白质
一、相关概念:
氨基酸:蛋白质的基本组成单位,组成蛋白质的氨基酸约有20种。
脱水缩合:一个氨基酸分子的氨基(NH2)与另一个氨基酸分子的羧基(COOH)相连接,同时失去一分子水。
肽键:肽链中连接两个氨基酸分子的化学键(NHCO)。二肽:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,只含有一个肽键。多肽:由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。肽链:多肽通常呈链状结构,叫肽链。
二、氨基酸分子通式:NH2|RCCOOH|H
三、氨基酸结构的特点:每种氨基酸分子至少含有一个氨基(NH2)和一个羧基(COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上(如:有NH2和COOH但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸);R基的不同导致氨基酸的种类不同。
四、蛋白质多样性的原因是:组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同,多肽链空间结构千变万化。
五、蛋白质的主要功能(生命活动的主要承担者):
①构成细胞和生物体的重要物质,如肌动蛋白;
②催化作用:如酶;
③调节作用:如胰岛素、生长激素;
④免疫作用:如抗体,抗原;
⑤运输作用:如红细胞中的`血红蛋白。
六、有关计算:
①肽键数=脱去水分子数=氨基酸数目肽链数
②至少含有的羧基(COOH)或氨基数(NH2)=肽链数
第三节遗传信息的携带者——核酸
一、核酸的种类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)
二、核酸:是细胞内携带遗传信息的物质,对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。
三、组成核酸的基本单位是:核苷酸,是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA为脱氧核糖、RNA为核糖)和一分子含氮碱基组成;组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸,组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。
四、DNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)RNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)五、核酸的分布:真核细胞的DNA主要分布在细胞核中;线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA;RNA主要分布在细胞质中。
第四节细胞中的糖类和脂质
一、相关概念:
糖类:是主要的能源物质;主要分为单糖、二糖和多糖等单糖:是不能再水解的糖。如葡萄糖。二糖:是水解后能生成两分子单糖的糖。
多糖:是水解后能生成许多单糖的糖。多糖的基本组成单位都是葡萄糖。可溶性还原性糖:葡萄糖、果糖、麦芽糖等
二、糖类的比较:分类元素常见种类分布主要功能单糖CH
O核糖动植物组成核酸脱氧核糖
葡萄糖、果糖、半乳糖重要能源物质二糖蔗糖植物麦芽糖乳糖动物
多糖淀粉植物植物贮能物质纤维素细胞壁主要成分
糖原(肝糖原、肌糖原)动物动物贮能物质
三、脂质的比较:分类元素常见种类功能
脂质脂肪C、H、O
1、主要储能物质
2、保温
3、减少摩擦,缓冲和减压磷脂C、H、O
(N、P)细胞膜的主要成分固醇胆固醇与细胞膜流动性有关
性激素维持生物第二性征,促进生殖器官发育维生素D有利于Ca、P吸收
第五节细胞中的无机物
一、有关水的知识要点存在形式含量功能联系水自由水约95%
1、良好溶剂
2、参与多种化学反应
3、运送养料和代谢废物它们可相互转化;代谢旺盛时自由水含量增多,反之,含量减少。结合水约4.5%细胞结构的重要组成成分
二、无机盐(绝大多数以离子形式存在)功能:
①、构成某些重要的化合物,如:叶绿素、血红蛋白等
②、维持生物体的生命活动(如动物缺钙会抽搐)
③、维持酸碱平衡,调节渗透压。
第三章细胞的基本结构
第一节细胞膜——系统的边界
一、细胞膜的成分:主要是脂质(约50%)和蛋白质(约40%),还有少量糖类(约2%--10%)
二、细胞膜的功能:
①、将细胞与外界环境分隔开
②、控制物质进出细胞
③、进行细胞间的信息交流
三、植物细胞含有细胞壁,主要成分是纤维素和果胶,对细胞有支持和保护作用;其性质是全透性的。
第二节细胞器——系统内的分工合作
一、相关概念:
细胞质:在细胞膜以内、细胞核以外的原生质,叫做细胞质。细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。
细胞质基质:细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。细胞器:细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。
二、八大细胞器的比较:
1、线粒体:(呈粒状、棒状,具有双层膜,普遍存在于动、植物细胞中,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),线粒体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,是细胞的“动力车间”
2、叶绿体:(呈扁平的椭球形或球形,具有双层膜,主要存在绿色植物叶肉细胞里),叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”,(含有叶绿素和类胡萝卜素,还有少量DNA和RNA,叶绿素分布在基粒片层的膜上。在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中,含有光合作用需要的酶)。
3、核糖体:椭球形粒状小体,有些附着在内质网上,有些游离在细胞质基质中。是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。
4、内质网:由膜结构连接而成的网状物。是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”
5、高尔基体:在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞中与蛋白质(分泌蛋白)的加工、分类运输有关。
6、中心体:每个中心体含两个中心粒,呈垂直排列,存在于动物细胞和低等植物细胞,与细胞的有丝分裂有关。
7、液泡:主要存在于成熟植物细胞中,液泡内有细胞液。化学成分:有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、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:有“消化车间”之称,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
三、分泌蛋白的合成和运输:
核糖体(合成肽链)→内质网(加工成具有一定空间结构的蛋白质)→高尔基体(进一步修饰加工)→囊泡→细胞膜→细胞外四、生物膜系统的组成:包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。
第三节细胞核——系统的控制中心
一、细胞核的功能:是遗传信息库(遗传物质储存和复制的场所),是细胞代谢和遗传的控制中心;
二、细胞核的结构:
1、染色质:由DNA和蛋白质组成,染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态。
2、核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。
3、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
4、核孔:实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流
1、生命系统的结构层次依次为:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统。
细胞是生物体结构和功能的基本单位;地球上最基本的生命系统是细胞。
2、光学显微镜的操作步骤:对光→低倍物镜观察→移动视野中央(偏哪移哪)→
高倍物镜观察:①只能调节细准焦螺旋;②调节大光圈、凹面镜
★3、原核细胞与真核细胞根本区别为:有无核膜为界限的细胞核
①原核细胞:无核膜,无染色体,如大肠杆菌等细菌、蓝藻
②真核细胞:有核膜,有染色体,如酵母菌,各种动物
注:病毒无细胞结构,但有DNA或RNA
4、蓝藻是原核生物,自养生物
5、真核细胞与原核细胞统一性体现在二者均有细胞膜和细胞质
6、细胞学说建立者是施莱登和施旺,细胞学说建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。细胞学说建立过程,是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程,充满耐人寻味的曲折。
7、组成细胞(生物界)和无机自然界的化学元素种类大体相同,含量不同。
★8、组成细胞的元素
①大量无素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
②微量无素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
③主要元素:C、H、O、N、P、S
④基本元素:C
⑤细胞干重中,含量最多元素为C,鲜重中含最最多元素为O
★9、生物(如沙漠中仙人掌)鲜重中,含量最多化合物为水,干重中含量最多的化合物为蛋白质。
★10、(1)还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖)可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀;脂肪可苏丹III染成橘黄色(或被苏丹IV染成红色);淀粉(多糖)遇碘变蓝色;蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应。
(2)还原糖鉴定材料不能选用甘蔗
(3)斐林试剂必须现配现用(与双缩脲试剂不同,双缩脲试剂先加A液,再加B液)
R
★11、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,氨基酸结构通式为NH2-C-COOH,各种氨基酸的区
H
别在于R基的不同。
★12、两个氨基酸脱水缩合形成二肽,连接两个氨基酸分子的化学键(-NH-CO-)叫肽键。
★13、脱水缩合中,脱去水分子数=形成的肽键数=氨基酸数-肽链条数
★14、蛋白质多样性原因:构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序千变万化,多肽链盘曲折叠方式千差万别。
★15、每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基因。
★16、遗传信息的携带者是核酸,它在生物体的遗传变异和蛋白质合成中具有极其重要作用,核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;一类是核糖核酸,简称RNA,核酸基本组成单位核苷酸。
17、蛋白质功能:
①结构蛋白,如肌肉、羽毛、头发、蛛丝
②催化作用,如绝大多数酶
③运输载体,如血红蛋白
④传递信息,如胰岛素
⑤免疫功能,如抗体
18、氨基酸结合方式是脱水缩合:一个氨基酸分子的羧基(-COOH)与另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱去一分子水,如图:
HOHHH
NH2-C-C-OH+H-N-C-COOHH2O+NH2-C-C-N-C-COOH
R1HR2R1OHR2
19、
DNARNA
★全称脱氧核糖核酸核糖核酸
★分布细胞核、线粒体、叶绿体细胞质
染色剂甲基绿吡罗红
链数双链单链
碱基ATCGAUCG
五碳糖脱氧核糖核糖
组成单位脱氧核苷酸核糖核苷酸
代表生物原核生物、真核生物、噬菌体HIV、SARS病毒
★20、主要能源物质:糖类
细胞内良好储能物质:脂肪
人和动物细胞储能物:糖原
直接能源物质:ATP
21、糖类:
①单糖:葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖
②二糖:麦芽糖、蔗糖、乳糖
★③多糖:淀粉和纤维素(植物细胞)、糖原(动物细胞)
脂肪:储能;保温;缓冲;减压
22、脂质:磷脂:生物膜重要成分
胆固醇
固醇:性激素:促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞形成
维生素D:促进人和动物肠道对Ca和P的吸收
★23、多糖,蛋白质,核酸等都是生物大分子,基本组成单位依次为:单糖、氨基酸、核苷酸。
生物大分子以碳链为基本骨架,所以碳是生命的核心元素。
自由水(95.5%):良好溶剂;参与生物化学反应;提供液体环境;
24、水存在形式运送营养物质及代谢废物
结合水(4.5%)
★25、无机盐绝大多数以离子形式存在。哺乳动物血液中Ca2+过低,会出现抽搐症状;患急性肠炎的病人脱水时要补充输入葡萄糖盐水;高温作业大量出汗的工人要多喝淡盐水。
26、细胞膜主要由脂质和蛋白质,和少量糖类组成,脂质中磷脂最丰富,功能越复杂的细胞膜,蛋白质种类和数量越多;细胞膜基本支架是磷脂双分子层;细胞膜具有一定的流动性和选择透过性。
将细胞与外界环境分隔开
27、细胞膜的功能控制物质进出细胞
进行细胞间信息交流
28、植物细胞的细胞壁成分为纤维素和果胶,具有支持和保护作用。
★29、制取细胞膜利用哺乳动物成熟红细胞,因为无核膜和细胞器膜。
30、★叶绿体:光合作用的细胞器;双层膜
★线粒体:有氧呼吸主要场所;双层膜
核糖体:生产蛋白质的细胞器;无膜
中心体:与动物细胞有丝分裂有关;无膜
液泡:调节植物细胞内的渗透压,内有细胞液
内质网:对蛋白质加工
高尔基体:对蛋白质加工,分泌
31、消化酶、抗体等分泌蛋白合成需要四种细胞器:核糖体,内质网、高尔基体、线粒体。
32、细胞膜、核膜、细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统,它们在结构和功能上紧密联系,协调。
维持细胞内环境相对稳定
生物膜系统功能许多重要化学反应的位点
把各种细胞器分开,提高生命活动效率
核膜:双层膜,其上有核孔,可供mRNA通过核仁
结构
33、细胞核由DNA及蛋白质构成,与染色体是同种物质在不同时
染色质期的两种状态
容易被碱性染料染成深色
功能:是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
★34、植物细胞内的液体环境,主要是指液泡中的细胞液。
原生质层指细胞膜,液泡膜及两层膜之间的细胞质
植物细胞原生质层相当于一层半透膜;质壁分离中质指原生质层,壁为细胞壁
★35、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜
自由扩散:高浓度→低浓度,如H2O,O2,CO2,甘油,乙醇、苯
协助扩散:载体蛋白质协助,高浓度→低浓度,如葡萄糖进入红细胞
★36、物质跨膜运输方式主动运输:需要能量;载体蛋白协助;低浓度→高浓度,如无机盐、离子
胞吞、胞吐:如载体蛋白等大分子
★37、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜,这种膜可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他离子,小分子和大分子则不能通过。
38、本质:活细胞产生的有机物,绝大多数为蛋白质,少数为RNA
高效性
特性专一性:每种酶只能催化一种成一类化学反应
酶作用条件温和:适宜的温度,pH,最适温度(pH值)下,酶活性,
温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低,甚至失活(过高、过酸、过碱)
功能:催化作用,降低化学反应所需要的'活化能
结构简式:A-P~P~P,A表示腺苷,P表示磷酸基团,~表示高能磷酸键
全称:三磷酸腺苷
★39、ATP
与ADP相互转化:A-P~P~PA-P~P+Pi+能量
功能:细胞内直接能源物质
40、细胞呼吸:有机物在细胞内经过一系列氧化分解,生成CO2或其他产物,释放能量并生成ATP过程
★41、有氧呼吸与无氧呼吸比较
有氧呼吸无氧呼吸
场所细胞质基质、线粒体(主要)细胞质基质
产物CO2,H2O,能量CO2,酒精(或乳酸)、能量
反应式C6H12O6+6O26CO2+6H2O
+能量C6H12O62C3H6O3+能量
C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量
过程第一阶段:1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸和少量[H],释放少量能量,细胞质基质
第二阶段:丙酮酸和水彻底分解成CO2
和[H],释放少量能量,线粒
体基质
第三阶段:[H]和O2结合生成水,
大量能量,线粒体内膜第一阶段:同有氧呼吸
第二阶段:丙酮酸在不同酶催化作用
下,分解成酒精和CO2或
转化成乳酸
能量大量少量
ATP分子高能磷酸键中能量的主要来源
42、细胞呼吸应用:
包扎伤口,选用透气消毒纱布,抑制细菌有氧呼吸
酵母菌酿酒:选通气,后密封。先让酵田菌有氧呼吸,大量繁殖,再无氧呼吸产生酒精
花盆经常松土:促进根部有氧呼吸,吸收无机盐等
稻田定期排水:抑制无氧呼吸产生酒精,防止酒精中毒,烂根死亡
提倡慢跑:防止剧烈运动,肌细胞无氧呼吸产生乳酸
破伤风杆菌感染伤口:须及时清洗伤口,以防无氧呼吸
★43、活细胞所需能量的最终源头是太阳能;流入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能
44、叶绿素a
(类囊体薄膜)叶绿素叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光
叶绿体中色素胡萝卜素
类胡萝卜素叶黄素主要吸收蓝紫光
45、光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把CO2和H2O转化成储存能量的有机物,并且释放出O2的过程。
46、
18C中期,人们认为只有土壤中水分构建植物,未考虑空气作用
1771年,英国普利斯特利实验证实植物生长可以更新空气,未发现光的作用
1779年,荷兰英格豪斯多次实验验证,只有阳光照射下,只有绿叶更新空气,
但未知释放该气体的成分。
1785年,明确放出气体为O2,吸收的是CO2
1845年,德国梅耶发现光能转化成化学能
1864年,萨克斯证实光合作用产物除O2外,还有淀粉
1939年,美国鲁宾卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的O2来自水。
★47、
条件:一定需要光
光反应阶段场所:类囊体薄膜,
产物:[H]、O2和能量
过程:(1)水在光能下,分解成[H]和O2;
(2)ADP+Pi+光能ATP
条件:有没有光都可以进行
暗反应阶段场所:叶绿体基质
产物:糖类等有机物和五碳化合物
过程:(1)CO2的固定:1分子C5和CO2生成2分子C3
(2)C3的还原:C3在[H]和ATP作用下,部分还原成糖类,部分又形成C5
联系:光反应阶段与暗反应阶段既区别又紧密联系,是缺一不可的整体,光反应为暗反应提供[H]和ATP。
48、空气中CO2浓度,土壤中水分多少,光照长短与强弱,光的成分及温度高低等,都是影响光合作用强度的外界因素:可通过适当延长光照,增加CO2浓度等提高产量。
49、自养生物:可将CO2、H2O等无机物合成葡萄糖等有机物,如绿色植物,硝化细菌(化能合成)
异养生物:不能将CO2、H2O等无机物合成葡萄糖等有机物,只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动,如许多动物。
50、细胞表面积与体积关系限制了细胞的长大,细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖遗传的基础。
有丝分裂:体细胞增殖
51、真核细胞的分裂方式减数分裂:生殖细胞(精子,卵细胞)增殖
★无丝分裂:蛙的红细胞。分裂过程中没有出现纺缍丝和染色体变化
★52、
分裂间期:完成DNA分子复制及有关蛋白质合成,染色体数目不增加,DNA加倍。
前期:核膜核仁逐渐消失,出现纺缍体及染色体,染色体散乱排列。
有丝分裂中期:染色体着丝点排列在赤道板上,染色体形态比较稳定,数目比
分裂期较清晰便于观察
后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分离,染色体数目加倍
末期:核膜,核仁重新出现,纺缍体,染色体逐渐消失。
★53、动植物细胞有丝分裂区别
植物细胞动物细胞
间期DNA复制,蛋白质合成(染色体复制)染色体复制,中心粒也倍增
前期细胞两极发生纺缍丝构成纺缍体中心体发出星射线,构成纺缍体
末期赤道板位置形成细胞板向四周扩散形成细胞壁不形成细胞板,细胞从中央向内凹陷,缢裂成两子细胞
★54、有丝分裂特征及意义:将亲代细胞染色体经过复制(实质为DNA复制后),精确地平均分配到两个子细胞,在亲代与子代之间保持了遗传性状稳定性,对于生物遗传有重要意义。
55、有丝分裂中,染色体及DNA数目变化规律
56、细胞分化:个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,它是一种持久性变化,是生物体发育的基础,使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能效率。
★57、细胞分化举例:红细胞与肌细胞具有完全相同遗传信息,(同一受精卵有丝分裂形成);形态、功能不能原因是不同细胞中遗传信息执行情况不同。
★58、细胞全能性:指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体潜能。
高度分化的植物细胞具有全能性,如植物组织培养因为细胞(细胞核)具有该生物
生长发育所需的遗传信息
高度分化的动物细胞核具有全能性,如克隆羊
59、细胞内水分减少,新陈代谢速率减慢
细胞内酶活性降低
细胞衰老特征细胞内色素积累
细胞内呼吸速度下降,细胞核体积增大
细胞膜通透性下降,物质运输功能下降
60、细胞凋亡指基因决定的细胞自动结束生命的过程,是一种正常的自然生理过程,如蝌蚪尾消失,它对于多细胞生物体正常发育,维持内部环境的稳定以及抵御外界因素干扰具有非常关键作用。
能够无限增殖
★61、癌细胞特征形态结构发生显著变化
癌细胞表面糖蛋白减少,容易在体内扩散,转移
62、癌症防治:远离致癌因子,进行CT,核磁共振及癌基因检测;也可手术切除、化疗和放疗。
原核生物与真核生物:
科学家根据细胞内有无核膜为界限的细胞核,把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类。
原核生物:细菌(球、杆、螺旋、弧菌、乳酸菌)、衣原体、蓝藻、支原体(没有细胞壁,最小的细胞生物)、放线菌、立克次氏体
真核生物:植物、动物、真菌(蘑菇、酵母菌、霉菌、大型真菌)
病毒非真非原。
蓝藻:发菜、颤藻、念珠藻、蓝球藻。蓝藻没有成型的细胞核,有拟核——环状DNA分子。
蓝藻细胞质:含蓝藻素和叶绿素(物质基础),能进行光合作用(自养生物);核糖体。
细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异氧生物。
原核细胞具有与真核细胞相似的细胞膜和细胞质,没有有核膜包被的.细胞核,也没有染色体,但有一个环状的DNA分子,位于细胞内特定的区域,这个区域叫拟核。
第四章细胞的物质输入和输出
第一节物质跨膜运输的实例
一、渗透作用
(1)渗透作用:指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。
(2)发生渗透作用的条件:
①是具有半透膜
②是半透膜两侧具有浓度差。
二、细胞的吸水和失水(原理:渗透作用)
1、动物细胞的吸水和失水
外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀
外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩
外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡
2、植物细胞的吸水和失水
细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞质壁分离
外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞质壁分离复原
外界溶液浓度=细胞液浓度时就,水分进出细胞处于动态平衡
中央液泡大小 原生质层位置 细胞大小
蔗糖溶液 变小 脱离细胞壁 基本不变
清水 逐渐恢复原来大小 恢复原位 基本不变
1、 质壁分离产生的条件:
(1)具有大液泡
(2)具有细胞壁
(3)外界溶液浓度>细胞液浓度
2、质壁分离产生的原因:
内因:原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性
外因:外界溶液浓度>细胞液浓度
1、植物吸水方式有两种:
(1)吸帐作用(未形成液泡)如:干种子、根尖分生区
(2)渗透作用(形成液泡)
一、物质跨膜运输的其他实例
1、对矿质元素的吸收
逆相对含量梯度——主动运输
对物质是否吸收以及吸收多少,都是由细胞膜上载体的种类和数量决定。
2、细胞膜是一层选择透过性膜,水分子可以自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
二、比较几组概念
扩散:物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散(扩散与过膜与否无关)
(如:O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动)
渗透:水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透
(如:细胞的吸水和失水,原生质层相当于半透膜)
半透膜:物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小
(如:动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等)
选择透过性膜:细胞膜上具有载体,且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同,构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。
(如:细胞膜等各种生物膜)
第二节 生物膜的流动镶嵌模型
一、探索历程
二、流动镶嵌模型的基本内容
▲磷脂双分子层构成了膜的基本支架
▲蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层
▲磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动糖蛋白(糖被)
组成:由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。
作用:细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护润滑等。
第三节物质跨膜运输的方式
一、被动运输:物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散,称为被动运输。
(1)自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞
(2)协助扩散:进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散
二、主动运输:从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。
方向 载体 能量 举例
自由扩散 高→低 不需要 不需要 水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、维生素等
协助扩散 高→低 需要 不需要 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低→高 需要 需要 氨基酸、K+、Na+、Ca+等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞
三、大分子物质进出细胞的方式:胞吞、胞吐
第五章细胞的能量供应和利用
第一节降低反应活化能的酶
一、细胞代谢与酶
1、细胞代谢的概念:细胞内每时每刻进行着许多化学反应,统称为细胞代谢.
2、酶的发现:发现过程,发现过程中的科学探究思想,发现的意义
3、酶的概念:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
4、酶的特性:专一性,高效性,作用条件较温和
5、活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
二、影响酶促反应的因素(难点)
1、 底物浓度
2、 酶浓度
3、 PH值:过酸、过碱使酶失活
4、 温度:高温使酶失活。低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复。
三、实验
1、 比较过氧化氢酶在不同条件下的分解(过程见课本P79)
实验结论:酶具有催化作用,并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多
控制变量法:变量、自变量、因变量、无关变量的定义。
对照实验:除一个因素外,其余因素都保持不变的实验。
2、 影响酶活性的条件(要求用控制变量法,自己设计实验)
建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响。
第二节细胞的能量“通货”——ATP
一、什么是ATP?是细胞内的一种高能磷酸化合物,中文名称叫做三磷酸腺苷
二、结构简式:A-P~P~P A代表腺苷 P代表磷酸基团 ~代表高能磷酸键
三、ATP和ADP之间的相互转化
ADP + Pi+ 能量 ATP
ATP ADP + Pi+ 能量
ADP转化为ATP所需能量来源:
动物和人:呼吸作用
绿色植物:呼吸作用、光合作用
第三节ATP 的主要来源——细胞呼吸
1、概念:有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。
2、有氧呼吸
总反应式:C6H12O6 +6O2 6CO2 +6H2O +大量能量
第一阶段:细胞质基质 C6H12O6 2丙酮酸+少量[H]+少量能量
第二阶段:线粒体基质 2丙酮酸+6H2O 6CO2+大量[H] +少量能量
第三阶段:线粒体内膜 24[H]+6O2 12H2O+大量能量
3、无氧呼吸产生酒精:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量
发生生物:大部分植物,酵母菌
产生乳酸:C6H12O6 2乳酸+少量能量
发生生物:动物,乳酸菌,马铃薯块茎,玉米胚
反应场所:细胞质基质注意:无机物的无氧呼吸也叫发酵,生成乳酸的叫乳酸发酵,生成酒精的叫酒精发酵
讨论:
1 有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路
有氧呼吸:所释放的能量一部分用于生成ATP,大部分以热能形式散失了。
无氧呼吸:能量小部分用于生成ATP,大部分储存于乳酸或酒精中
2 有氧呼吸过程中氧气的去路:氧气用于和[H]生成水
第四节 能量之源——光与光合作用
一、 捕获光能的色素
叶绿素a(蓝绿色)
叶绿素
叶绿素b (黄绿色)
绿叶中的色素 胡萝卜素 (橙黄色) 类胡萝卜素 叶黄素(黄色)
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
白光下光合作用最强,其次是红光和蓝紫光,绿光下最弱。
二、实验——绿叶中色素的提取和分离
1 实验原理:绿叶中的色素都能溶解在层析液中,且他们在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,绿叶中的色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。
2 方法步骤中需要注意的问题:(步骤要记准确)
(1)研磨时加入二氧化硅和碳酸钙的作用是什么?
二氧化硅有助于研磨得充分,碳酸钙可防止研磨中的色素被破坏。
(2)实验为何要在通风的条件下进行?为何要用培养皿盖住小烧杯?用棉塞塞紧试管口?
因为层析液中的丙酮是一种有挥发性的有毒物质。
(3)滤纸上的.滤液细线为什么不能触及层析液?
防止细线中的色素被层析液溶解
(4)滤纸条上有几条不同颜色的色带?其排序怎样?宽窄如何?
有四条色带,自上而下依次是橙黄色的胡萝卜素,黄色的叶黄素,蓝绿色的叶绿素a,黄绿色的叶绿素b。最宽的是叶绿素a,最窄的是胡萝卜素。
三、捕获光能的结构——叶绿体
结构:外膜,内膜,基质,基粒(由类囊体构成)
与光合作用有关的酶分布于基粒的类囊体及基质中。
光合作用色素分布于类囊体的薄膜上。
四、光合作用的原理
1、光合作用的探究历程
2、光合作用的过程: (熟练掌握课本P103下方的图)
总反应式:CO2+H2O (CH2O)+O2 ,其中(CH2O)表示糖类。
根据是否需要光能,可将其分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应阶段:必须有光才能进行
场所:类囊体薄膜上
反应式:
水的光解:H2O 1/2O2+2[H]
ATP形成:ADP+Pi+光能 ATP
光反应中,光能转化为ATP中活跃的化学能
暗反应阶段:有光无光都能进行
场所:叶绿体基质
CO2的固定:CO2+C5 2C3
C3的还原:2C3+[H]+ATP (CH2O)+C5+ADP+Pi
暗反应中,ATP中活跃的化学能转化为(CH2O)中稳定的化学能
联系:
光反应为暗反应提供ATP和[H],暗反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和Pi
五、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用
(1)光对光合作用的影响
①光的波长
叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。
②光照强度
植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加,但光照强度达到一定时,光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加
③光照时间
光照时间长,光合作用时间长,有利于植物的生长发育。
(2)温度
温度低,光和速率低。随着温度升高,光合速率加快,温度过高时会影响酶的活性,光和速率降低。
生产上白天升温,增强光合作用,晚上降低室温,抑制呼吸作用,以积累有机物。
(3)CO2浓度
在一定范围内,植物光合作用强度随着CO2浓度的增加而增加,但达到一定浓度后,光合作用强度不再增加。
生产上使田间通风良好,供应充足的CO2
(4)水分的供应当植物叶片缺水时,气孔会关闭,减少水分的散失,同时影响CO2进入叶内,暗反应受阻,光合作用下降。
生产上应适时灌溉,保证植物生长所需要的水分。
六、化能合成作用
概念:自然界中少数种类的细菌,虽然细胞内没有叶绿素,不能进行光合作用,但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物,这种合成作用,叫做化能合成作用,这些细菌也属于自养生物。
如:硝化细菌,不能利用光能,但能将土壤中的NH3氧化成HNO2,进而将HNO2氧化成HNO3。
硝化细菌能利用这两个化学反应中释放出来的化学能,将CO2和水合成为糖类,这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动.
举例:硝化细菌、硫细菌、铁细菌、氢细菌
自养型生物:绿色植物、光合细菌、化能合成性细菌
异养型生物:动物、人、大多数细菌、真菌
第五章 细胞的基本结构
第一节 细胞膜——系统的边界知识网络:
1、研究细胞膜的常用材料:人或哺乳动物成熟红细胞
2、细胞膜主要成分:脂质和蛋白质,还有少量糖类
细胞膜成分特点:脂质中磷脂最丰富,功能越复杂的细胞膜,蛋白质种类和数量越多
3、细胞膜功能:
①将细胞与环境分隔开,保证细胞内部环境的相对稳定
②控制物质出入细胞
③进行细胞间信息交流
一、制备细胞膜的方法(实验)
原理:渗透作用(将细胞放在清水中,水会进入细胞,细胞涨破,内容物流出,得到细胞膜)
选材:人或其它哺乳动物成熟红细胞
原因:因为材料中没有细胞核和众多细胞器
提纯方法:差速离心法
细节:取材用的是新鲜红细胞稀释液(血液加适量生理盐水)
二、与生活联系:
细胞癌变过程中,细胞膜成分改变,产生甲胎蛋白(AFP),癌胚抗原(CEA)
三、细胞壁成分
植物:纤维素和果胶
原核生物:肽聚糖
作用:支持和保护
四、细胞膜特性:
结构特性:流动性
举例:(变形虫变形运动、白细胞吞噬细菌)
功能特性:选择透过性
举例:(腌制糖醋蒜,红墨水测定种子发芽率,判断种子胚、胚乳是否成活)
五、细胞膜其它功能:维持细胞内环境稳定、分泌、吸收、识别、免疫
第二节 细胞器——系统内的分工合作
一、细胞器之间分工
(1)双层膜
叶绿体:存在于绿色植物细胞,光合作用场所
线粒体:有氧呼吸主要场所
(2)单层膜
内质网:细胞内蛋白质合成和加工,脂质合成的场所
高尔基体:对蛋白质进行加工、分类、包装
液泡:植物细胞特有,调节细胞内环境,维持细胞形态
溶酶体:分解衰老、损伤细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌
(3)无膜
核糖体:合成蛋白质的主要场所
中心体:与细胞有丝分裂有关
二、分泌蛋白的合成和运输
核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜
(合成肽链)(加工成蛋白质) (进一步加工)(囊泡与细胞膜融合,蛋白质释放)
三、生物膜系统
1、概念:细胞膜、核膜,各种细胞器的膜共同组成的生物膜系统
2、作用: 使细胞具有稳定内部环境物质运输、能量转换、信息传递
为各种酶提供大量附着位点,是许多生化反应的场所,把各种细胞器分隔开,保证生命活动高效、有序进行。
1、细胞膜的化学成分是什么?
2、为获得纯净的细胞膜,应选取什么材料做实验?理由是什么?
3、欲使细胞破裂,对所选材料进行的处理方法是什么?
4、细胞膜的.功能是什么?
5、细胞壁的主要成分是什么?其作用是什么?
6、细胞膜的两个特性?
7、细胞器中具有双层膜结构的是什么?不具膜结构的是什么?
8、被称为“消化车间”的是哪种细胞器?
9、植物叶肉细胞里,都具有色素的一组细胞器是什么?
10、蛔虫的细胞内肯定没有哪种细胞器?这种细胞器的功能是什么?
11、动物细胞特有的细胞器是什么?功能是什么?
12、线粒体与叶绿体如何将能量转换的?
13、在动物细胞内,DNA分布在细胞的什么结构中?
14、与分泌蛋白合成和运输有关的细胞器是什么?分别有什么功能?15、专一性染线粒体的活细胞染料是什么?使活细胞中的线粒体呈什么颜色?
16、细胞核有什么功能?
17、核孔、核仁有什么功能?
18、染色质的主要成分是什么?
19、染色质与染色体的关系是什么?
20、哪些细胞没有细胞核?
一、核酸的种类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)
二、核酸:是细胞内携带遗传信息的物质,对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。
三、组成核酸的基本单位是:核苷酸,是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA为脱氧核糖、RNA为核糖)和一分子含氮碱基组成;组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸,组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。
四、DNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)
RNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)
五、核酸的分布:真核细胞的DNA主要分布在细胞核中;线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA;RNA主要分布在细胞质中。
练习题:
1.下列说法正确的是()
①单糖是不能再分解的糖②淀粉在淀粉酶的作用下生成麦芽糖③糖类物质不含N、P等元素④蔗糖在酶的作用下水解为葡萄糖和果糖⑤健康人的尿液、胃液、汗液、唾液4种液体样本,都能与双缩脲试剂发生紫色反应
⑥初级精母细胞、根尖分生区细胞都有细胞周期,其化学成分也不断更新⑦乳酸菌、大肠杆菌都含有核糖体,遗传物质都是DNA,但并不遵循孟德尔遗传规律
A.①②③④⑦B.①②④⑥
C.②④⑥D.②③④⑦
答案D
解析本题考查组成生物体的化合物以及细胞分裂的知识,属于考纲理解层次。单糖可以氧化分解,但不能再水解;淀粉在淀粉酶的催化作用下分解形成麦芽糖;糖类物质的组成元素是C、H、O,不含N和P;蔗糖在蔗糖酶的作用下水解为葡萄糖和果糖;健康人的尿液、汗液中不含蛋白质,不能与双缩脲试剂发生紫色反应;初级精母细胞不能进行有丝分裂,没有细胞周期;乳酸菌和大肠杆菌均属于原核生物,遗传物质都是DNA,由于不能进行有性生殖,不遵循孟德尔遗传规律。
2.科学家在染色体中找到了一种使姐妹染色单体连接成十字形的关键蛋白质,下列与之有关的`叙述正确的是()
A.该蛋白质的合成与核糖体、溶酶体、DNA都有密切的关系
B.该蛋白质只能在有丝分裂间期大量合成
C.缺少这种蛋白质的细胞,分裂后形成的细胞染色体数目可能会发生异常
D.该蛋白质与减数第一次分裂后期染色体的行为变化密切相关
答案C
解析该蛋白质的合成过程与核糖体和DNA有关,与溶酶体没有直接关系,A错误;该蛋白质可以发生在减数分裂间期,B错误;由题意可知,该蛋白质是使姐妹染色单体连接成十字形的关键蛋白质,在染色体的均分过程中发挥重要作用,因此缺少这种蛋白质的细胞,分裂后形成的细胞染色体数目可能会发生异常,C正确;减数第一次分裂后期同源染色体分离,染色体的着丝点没有分裂,因此该蛋白质与减数第一次分裂后期染色体的行为变化无关,D错误。
第一章走进细胞
第一节从生物圈到细胞
1. 细胞是生物体结构和功能的基本单位.生命活动是建立在细胞的基础上的.
无细胞结构的病毒必需寄生在活细胞中才能生存.
单细胞生物(如:草履虫),单个细胞即能完成整个的生物体全部生命活动.
多细胞生物的个体,以人为例,起源于一个单细胞:受精卵,经过细胞的不断分裂与分化,形成一个多细胞共同维系的生物个体.
2. 细胞是最基本的生命系统.最大的生命系统是:生物圈。
生命系统结构层次:细胞组织器官系统个体种群群落生态系统生物圈
第二节细胞的多样性与统一性
一.细胞的多样性与统一性
1. 细胞的统一性: 细胞膜,细胞质,细胞质中都有核糖体.主要遗传物质都是DNA.
2.细胞的多样性: 大小,细胞核,细胞质中的细胞器,包含的生物类群等均不同.
根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类.
这两类细胞分别构成了两大类生物:原核生物和真核生物.
常见的细菌有:乳酸菌,大肠杆菌,根瘤菌,霍乱杆菌,炭疽杆菌.
常见的蓝藻有: 颤藻,发菜,念珠藻,蓝球藻.
常见的真菌有:酵母菌.
二:细胞学说建立(德科学家:施旺,施莱登)细胞学说说明细胞的统一性和生物体结构的统一性。
1、细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所组成。
2、细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
3、新细胞可以从老细胞中产生。
第二章: 组成细胞的分子.
第一节: 组成细胞的元素与化合物
一: 元素
组成细胞的主要元素是:C H O N P S基本元素是:C H O N 最基本元素:C
组成细胞的元素常见的有20多种,根据含量的不同分为: 大量元素和微量元素.
大量元素:C H O N P S K Ca Mg 微量元素:Fe Mn Zn Cu B Mo
生物与无机自然界的统一性与差异性. 元素种类基本相同,元素含量大不相同.
占细胞鲜重最大的元素是:O占细胞干重最大的元素:C
二:组成细胞的化合物:
无机化合物:水,无机盐细胞中含量最大的化合物或无机化合物:水
有机化合物:糖类,脂质,蛋白质,核酸.
细胞中含量最大的有机化合物或细胞中干重含量最大的化合物:蛋白质。.
三: 化合物的鉴定:
鉴定原理: 某些化学试剂能与生物组织中的有关有机化合物发生特定的颜色反应.
还原性糖: 斐林试剂0.1g/ml NaOH 0.05g/ml CuSO4 甲乙溶液先混合再与还原性糖溶液反应生成砖红色沉淀. (葡萄糖,果糖,麦芽糖) 注:蔗糖是典型的非还原性糖,不能用于该实验。
蛋白质: 双缩脲试剂0.1g/ml NaOH 0.01g/ml CuSO4先加入A液再加入B液. 成紫色反应。
氨基酸的结构特点: 一个氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基,且连接在同一个碳原子上.除此之外,该碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团.
各种氨基酸的区别在于侧链基团(R基)的不同,
生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种,分为必需氨基酸(8)和非必需氨基酸(12)两种.
二:氨基酸形成蛋白质
1. 构成方式: 脱水缩合
脱水缩合: 在蛋白质的形成过程中,一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基相连接,同时脱去一分子水,这种结合方式叫做脱水缩合.
由2个氨基酸分子缩合而成的化合物叫二肽.由多个氨基酸分子缩合而成的化合物叫多肽.连接两个氨基酸分子的化学健叫肽键.
2. 脱去水分子数=形成的肽键数=氨基酸数-肽链数
蛋白质分子量的计算. 假设氨基酸的平均分子量为a,含有的氨基酸数为n则,形成的蛋白质的分子量为:a×n-18(n-m)即:氨基酸的总分子量减去脱去的水分子总量
3.蛋白质结构的多样性:
原因: 组成蛋白质的氨基酸种类,数目,排列顺序不同,
肽链的折叠,盘曲及蛋白质的空间结构千差万别
4. 蛋白质的功能
蛋白质结构的多样性决定了它的功能多样性:催化功能.结构功能.运输功能,信息传递功能,免疫功能等.
第三节核酸
一、DNA与RNA的比较(表)
二、核酸的种类及功能
核酸分为两大类:脱氧核糖核酸(简称 DNA )和核糖核酸(简称RNA)
核酸的功能:核酸是携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中有极其重要的作用。
三、核酸在细胞中的分布
(1)实验原理:根据甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同,用甲基绿和吡罗红的混合液对细胞进行染色。
(2)水解时使用的是8%的盐酸,它的作用是:改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色体中的DNA和蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合。
四、核酸的组成
(1)基本组成单位是核苷酸,其组成成分中的五碳糖有两种:核糖、脱氧核糖
(2)一个核苷酸是由一分子磷酸基团、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成
(3)DNA 和RNA各含4种碱基(DNA:A、T、C、G,RNA:A、U、C、G),4种核苷酸
(4) 核酸中含有的碱基总数为:5 核苷酸数为 8
五.实验:甲基绿+DNA=绿色吡罗红+RNA=红色
8%盐酸的作用:①改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞
②使染色体中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA和染色剂结合
0.9%的NaCl的作用:保持动物细胞的细胞形态
实验步骤:①制片 ②水解③冲洗 ④染色 ⑤观察
结论:DNA主要存在于细胞核中,RNA主要存在于细胞质中,少量DNA存在于线粒体,叶绿体中。
原核细胞中DNA主要存在于拟核中,RNA主要存在于细胞质中
六、核酸分子的多样性
绝大多数生物的遗传信息就储存在DNA分子中,组成DNA分子的核苷酸虽然只有4种,但是核苷酸的排列顺序却是千变万化的。
核苷酸的排列顺序就代表了遗传信息。
生物的遗传物质是核酸(DNA或RNA)其中,主要遗传物质是DNA。
第四节细胞中的糖类和脂质
1、糖类的化学元素组成及特点:元素组成( C,H.O),特点: 大多数糖H:O=2:1
2,糖类的分类,分布及功能:
3、单糖、二糖、多糖是怎么区分的 ?
单糖:不能水解的糖,可被细胞直接吸收。
二糖:由两分子的单糖脱水缩合而成。如麦芽糖由两个葡萄糖分子脱水缩合而成 , 蔗糖可 以水解为一分子果糖和一分子葡萄糖 , 乳糖可以水解为一分子葡萄糖和一分子半乳糖 .( 展示 课本 P31 2-11 〉
多糖:由许多的葡萄糖分子连接而成。如淀粉、纤维素、糖原,构成它们的基本单位都是葡萄糖。(P31)
4、脂质的比较:
二、1.无机盐(绝大多数以离子形式存在)功能:
①、构成某些重要的化合物,如:叶绿素(Mg)、血红蛋白(Fe)等
②、维持生物体的生命活动(如动物缺钙会抽搐)
③、维持酸碱平衡,调节渗透压。
2.部分无机盐的作用
缺碘:地方性甲状腺肿大(大脖子病)
缺钙:抽搐、软骨病,儿童缺钙会得佝偻病,老年人会骨质疏松
缺铁:缺铁性贫血
第三章 细胞的基本结构
第一节 细胞膜------系统的边界
一、细胞膜的成分:主要是脂质(约50%)和蛋白质(约40%),还有少量糖类(约2%--10%)
二、细胞膜的功能:
①、将细胞与外界环境分隔开
②、控制物质进出细胞
③、进行细胞间的信息交流
三、植物细胞还有细胞壁,主要成分是纤维素和果胶,对细胞有支持和保护作用;其性质是全透性的。
第二节 细胞器----系统内的分工合作
一、相关概念:
细 胞 质:在细胞膜以内、细胞核以外的原生质,叫做细胞质。细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。
细胞质基质:细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。
细 胞 器:各种亚细胞结构的总称。
三、分泌蛋白的合成和运输:
核糖体(合成肽链)→内质网(加工成具有一定空间结构的蛋白质)→囊泡→高尔基体(进一步修饰加工)→囊泡→细胞膜→细胞外
四、生物膜系统的组成:包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。
第三节 细胞核----系统的控制中心
一、细胞核的功能:是遗传信息库(遗传物质储存和复制的场所),是细胞代谢和遗传的控制中心;
二、细胞核的结构:
1、染色质:由DNA和蛋白质组成,染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态。
2、核 膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。
3、核 仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
4、核 孔:实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
第四章 细胞的物质输入和输出
第一节 物质跨膜运输的实例
一、渗透作用:水分子(溶剂分子)通过半透膜的扩散作用。
二、原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
三、发生渗透作用的条件: 1、具有半透膜
2、膜两侧有浓度差
四、细胞的吸水和失水:
外界溶液浓度>细胞内溶液浓度→细胞失水
外界溶液浓度<细胞内溶液浓度→细胞吸水
第二节 生物膜的流动镶嵌模型
一、细胞膜结构: 磷脂 蛋白质 糖类
↓ ↓ ↓
磷脂双分子层 “镶嵌蛋白” 糖被(与细胞识别有关)
(膜基本支架)
二、
结构特点:具有一定的流动性
细胞膜
(生物膜) 功能特点:选择透过性
第三节 物质跨膜运输的方式
一、相关概念:
自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞。
协助扩散:进出细胞的物质要借助载体蛋白的扩散。
主动运输:物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
二、 自由扩散、协助扩散和主动运输的比较:
比较项目
运输方向
是否要载体
是否消耗能量
代表例子
自由扩散
高浓度→低浓度
不需要
不消耗
O2、CO2、H2O、乙醇、甘油等
协助扩散
高浓度→低浓度
需要
不消耗
葡萄糖进入红细胞等
主动运输
低浓度→高浓度
需要
消耗
氨基酸、各种离子等
三、离子和小分子物质主要以被动运输(自由扩散、协助扩散)和主动运输的方式进出细胞;大分子和颗粒物质进出细胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。
第五章 细胞的能量供应和利用
第一节 降低化学反应活化能的酶
一、相关概念:
新陈代谢:是活细胞中全部化学反应的总称,是生物与非生物最根本的区别,是生物体进行一切生命活动的基础。
细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。
酶:是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能:降低化学反应活化能,提高化学反应速率)的一类有机物。
活 化 能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
二、酶的发现:略
三、酶的本质:大多数酶的化学本质是蛋白质(合成酶的场所主要是核糖体,水解酶的酶是蛋白酶),也有少数是RNA。
四、酶的特性:
①、高效性:催化效率比无机催化剂高许多。
②、专一性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。
③、酶需要较温和的作用条件:在最适宜的温度和pH下,酶的活性最高。温度和pH偏高和偏低,酶的活性都会明显降低。
第二节 细胞的能量“通货”-----ATP
一、ATP的结构简式:ATP是三磷酸腺苷的英文缩写,结构简式:A-P~P~P,其中:A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表高能磷酸键,-代表普通化学键。
注意:ATP的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量,所以ATP被称为高能化合物。这种高能化合物化学性质不稳定,在水解时,一般是远离腺苷的高能磷酸键的断裂,释放出大量的能量。
二、ATP与ADP的转化:
六、影响呼吸速率的外界因素:
1、温度:温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。
温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内,温度越低,,细胞呼吸越弱;温度越高,细胞呼吸越强。
2、氧气:氧气充足,则无氧呼吸将受抑制;氧气不足,则有氧呼吸将会减弱或受抑制。
3、水分:一般来说,细胞水分充足,呼吸作用将增强。但陆生植物根部如长时间受水浸没,根部缺氧,进行无氧呼吸,产生过多酒精,可使根部细胞坏死。
4、CO2:环境CO2浓度提高,将抑制细胞呼吸,可用此原理来贮藏水果和蔬菜。
七、呼吸作用在生产上的应用:
1、作物栽培时,要有适当措施保证根的正常呼吸,如疏松土壤等。
2、粮油种子贮藏时,要风干、降温,降低氧气含量,则能抑制呼吸作用,减少有机物消耗。
3、水果、蔬菜保鲜时,要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度,抑制呼吸作用。
第四节 能量之源----光与光合作用
一、相关概念:
1、光合作用:绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程
二、光合色素(在类囊体的薄膜上):
叶绿素a (蓝绿色)
叶绿素 主要吸收红光和蓝紫光
叶绿素b (黄绿色)
色素
胡萝卜素 (橙黄色)
类胡萝卜素 主要吸收蓝紫光
叶黄素 (黄色)
三、光合作用的探究历程:略
四、叶绿体的功能:叶绿体是进行光合作用的场所。在类囊体的薄膜上分布着具有吸收光能的光合色素,在类囊体的薄膜上和叶绿体的基质中含有许多光合作用所必需的酶。
五、影响光合作用的外界因素主要有:
1、光照强度:在一定范围内,光合速率随光照强度的增强而加快,超过光饱合点,光合速率反而会下降。
2、温度:温度可影响酶的活性。
3、二氧化碳浓度:在一定范围内,光合速率随二氧化碳浓度的增加而加快,达到一定程度后,光合速率维持在一定的水平,不再增加。
4、水:光合作用的原料之一,缺少时光合速率下降。
六、光合作用的应用:1、适当提高光照强度。
2、延长光合作用的时间。
3、增加光合作用的面积------合理密植,间作套种。
八、化能合成作用
概念:自然界中少数种类的细菌,虽然细胞内没有叶绿素,不能进行光合作用,但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物,这种合成作用,叫做化能合成作用,这些细菌也属于自养生物。
如:硝化细菌,不能利用光能,但能将土壤中的NH3氧化成HNO2,进而将HNO2氧化成HNO3。硝化细菌能利用这两个化学反应中释放出来的化学能,将CO2和水合成为糖类,这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动.
举例:硝化细菌、硫细菌、铁细菌、氢细菌
自养型生物:绿色植物、光合细菌、化能合成性细菌
异养型生物:动物、人、大多数细菌、真菌
第六章 细胞的生命历程
第一节细胞的增殖
一、限制细胞长大的原因:
细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大(细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输的效率就越低)。
细胞核控制范围(核质比)大→cell小。
二、细胞增殖
1.细胞增殖的意义:生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础
2.真核细胞分裂的方式:有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式。
(一)细胞周期
(1)概念:指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。
(2)两个阶段:
分裂间期:从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前
分裂期:分为前期、中期、后期、末期
(二)植物细胞有丝分裂各期的主要特点:
1.分裂间期
特点:分裂间期所占时间长。完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。
结果:每个染色体都形成两个姐妹染色单体,呈染色质形态
2.前期
特点:①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失
染色体特点:1、染色体散乱地分布在细胞中心附近。2、每个染色体都有两条姐妹染色单体
3.中期
特点:①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 ②染色体的形态和数目最清晰
染色体特点:染色体的形态比较固定,数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。
4.后期特点:①着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别向两极移动。②纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极
染色体特点:染色单体消失,染色体数目加倍。
5.末期
特点:①染色体变成染色质,纺锤体消失。②核膜、核仁重现。③在赤道板位置出现细胞板,并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁
参与的细胞器:
间期:核糖体,中心体
前期:中心体(复制形成纺锤体)
末期:高尔基体(细胞壁的合成)
线粒体全过程。
有单体出现时,DNA数目为染色体的2倍, 单体消失时,DNA数目与染色体相等。
三、植物与动物细胞的有丝分裂的比较
不同点:植物细胞 前期纺锤体的来源 由两极发出的纺锤丝直接产生
末期细胞质的分裂,细胞中部出现细胞板形成新细胞壁将细胞隔开
动物细胞 由中心体周围产生的星射线形成。细胞中部的细胞膜向内凹陷使细胞缢裂
相同点:1、都有间期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四个阶段。
2、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成完全相同且与母细胞完全相同。染色体在各期的变化也完全相同。
3、有丝分裂过程中染色体、DNA分子数目的变化规律。动物细胞和植物细胞完全相同。
五、有丝分裂的意义:
将亲代细胞的染色体经过复制以后,精确地平均分配到两个子细胞中去。从而保持生物的亲代和子代之间的遗传性状的稳定性。
六、无丝分裂:
特点:在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。但是有遗传物质的复制和平均分配。例:蛙的红细胞
第二节 细胞的分化
一、细胞的分化
(1)概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫做细胞分化。
(2)过程:受精卵 增殖为多细胞 分化为组织、器官、系统 发育为生物体
(3)特点:持久性、稳定不可逆转性、普遍性
分裂结果:增加细胞的数目
分化结果:增加细胞的种类
细胞分化是生物个体发育的基础。使多种生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。基因进行选择性表达。
二、细胞全能性:
(1)体细胞具有全能性的原因
由于体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来的,一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的DNA分子,因此,分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。
(2)植物细胞全能性
高度分化的植物细胞仍然具有全能性。特点:①高度分化 ②基因没改变
例如:胡萝卜跟根组织的细胞可以发育成完整的新植株
(3)动物细胞全能性
高度特化的动物细胞,从整个细胞来说,全能性受到限制。但是,细胞核仍然保持着全能性。例如:克隆羊多莉
(4)全能性大小:受精卵>生殖细胞>体细胞
第三节 细胞的衰老和凋亡
一、细胞的衰老
1、个体衰老与细胞衰老的关系
单细胞生物体,细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
多细胞生物体,个体衰老的过程就是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
2、衰老细胞的主要特征:
1)在衰老的细胞内水分 减少。
2)衰老的细胞内有些酶的活性 降低。
3)细胞内的 某些色素 会随着细胞的衰老而逐渐积累。
4)衰老的细胞内呼吸速度减慢,细胞核体积增大,核膜内折,染色质固缩,染色加深。
5)细胞膜的通透性功能改变,使物质运输功能降低。
3、细胞衰老的学说:(1)自由基学说(2)端粒学说
二、细胞的凋亡
1、概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以也常常被称为细胞编程性死亡
2、意义:细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,也是通过细胞凋亡完成的。完成正常发育,维持内部环境的稳定,抵御外界各种因素的干扰。
3、与细胞坏死的区别:细胞坏死是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
细胞凋亡是一种正常的自然现象。
第四节 细胞的癌变
1、癌细胞的概念:
外因:致癌因子
内因:遗传物质发生变化
不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞叫癌细胞。
2、癌细胞的主要特征:
适宜的条件下,无限增殖;
形态结构发生显著变化;
表面发生变化,糖蛋白等物质减少,黏着性显著降低,容易在体内分散和转移;
3、致癌因子分三类:物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子
原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。
抑癌细胞主要是阻止细胞不正常的增殖。
4. 细胞癌变的原因:致癌因子使细胞的原癌基因和抑癌细胞发生突变,导致正常细胞转化为癌细胞。
1、新陈代谢:是活细胞中全部化学反应的总称,是生物与非生物最根本的区别,是生物体进行一切生命活动的基础。
2、细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。
3、酶:是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能:降低化学反应活化能,提高化学反应速率)的一类有机物。
4、活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
细胞的分化
一、细胞的分化
1、概念:在个体发育中,相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
2、过程:受精卵,增殖为多细胞,分化为组织、器官、系统发育为生物体。
3、特点:持久性、稳定不可逆转性
二、细胞全能性
1、体细胞具有全能性的原因
由于体细胞一般是通过有丝_增殖而来的,一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的DNA分子,因此分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。
2、植物细胞全能性
高度分化的植物细胞仍然具有全能性。
例如:胡萝卜跟根组织的细胞可以发育成完整的新植株
3、动物细胞全能性
高度特化的动物细胞,从整个细胞来说,全能性受到限制。但是,细胞核仍然保持着全能性。
4、全能性大小:受精卵>生殖细胞>体细胞
细胞膜——系统的边界
一、细胞膜的成分:主要是脂质(约50%)和蛋白质(约40%)还有少量糖类(约2%--10%)。
二、细胞膜的功能:
1、将细胞与外界环境分隔开
2、控制物质进出细胞
3、进行细胞间的信息交流
三、植物细胞还有细胞壁,主要成分是纤维素和果胶,对细胞有支持和保护作用;其性质是全透性的。
生态系统
生态系统:就是在一定的空间和时间内,在各种生物之间以及生物与无机环境之间,通过能量流动和物质循环而相互作用的一个自然系统。
1、地球上的生态系统是生物圈。
2、生态系统的类型:地球上的生态系统可以分为陆地生态系统和水域生态系统两大类。在陆地生态系统中,又分为森林生态系统、草原生态系统、农田生态系统等类型。在水域生态系统中,又分为海洋生态系统和淡水生态系统。
3、森林生态系统:湿润或比较湿润的地区;物种多,植物以乔木为主,树栖攀援动物多,种群密度稳定,群落结构复杂稳定。
4、草原生态系统:年降水量少的地区;物种少,植物以草本为主,善跑或穴居动物多,种群密度易变,群落结构一般不稳定。
5、农业生态系统:农作物种植区;作物种类少,种群密度大,群落结构单一而不大稳定,植物主要为农作物,人为作用突出。
6、海洋生态系统:整个海洋,类型多,分布各异;微小浮游植物为主,有大型藻类,各类动物集中于200以上水层,底栖动物适应性特殊。
7、淡水生态系统:浅水区为水生和沼泽植物,深水区表层为浮游植物,主要有浮游动物、鱼类和底栖动物。
无机盐(绝大多数以离子形式存在)功能:
①、构成某些重要的化合物,如:叶绿素、血红蛋白等
②、维持生物体的生命活动(如动物缺钙会抽搐)
③、维持酸碱平衡,调节渗透压。
(1)有些无机盐是细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分,如Mg2+是叶绿素分子必需的成分;Fe2+是血红蛋白的主要成分;碳酸钙是动物和人体的骨、牙齿中的重要成分;P043-是生物膜的主要成分磷脂的组成成分;
(2)无机盐参与维持正常的生命活动,哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2+,如果某个动物血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐。
(3)维持生物体内的平衡:
①渗透压的平衡Na+,Cl一对细胞外液渗透压起重要作用,K+则对细胞内液渗透压起决定作用。
②酸碱平衡(即pH平衡),pH调节着细胞的一切生命活动,它的改变影响着原生质体组成物质的所有特性以及在细胞内发生的一切反应:如人血浆中H2CO3/HCO3-,HPO42-/H2P04-等。
③离子平衡:动物细胞内外Na+/K+/Ca2+的比例是相对稳定的。细胞膜外Na+高、K+低,细胞膜内K+高、Na+低。K+、Na+这两种离子在细胞膜内外分布的浓度差,是使细胞可以保持反应性能的重要条件。
一、核酸的种类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)
二、核酸:是细胞内携带遗传信息的物质,对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。
三、组成核酸的基本单位是:核苷酸,是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA为脱氧核糖、RNA为核糖)和一分子含氮碱基组成;组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸,组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。
四、DNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)
RNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)
五、核酸的分布:真核细胞的DNA主要分布在细胞核中;线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA;RNA主要分布在细胞质中。
影响光合作用的因素及在生产实践中的应用
(1)光对光合作用的影响
①光的波长
叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。
②光照强度
植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加,但光照强度达到一定时,光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加
③光照时间
光照时间长,光合作用时间长,有利于植物的生长发育。
(2)温度
温度低,光和速率低。随着温度升高,光合速率加快,温度过高时会影响酶的活性,光和速率降低。
生产上白天升温,增强光合作用,晚上降低室温,抑制呼吸作用,以积累有机物。
(3)CO2浓度
在一定范围内,植物光合作用强度随着CO2浓度的增加而增加,但达到一定浓度后,光合作用强度不再增加。
生产上使田间通风良好,供应充足的CO2
(4)水分的供应当植物叶片缺水时,气孔会关闭,减少水分的散失,同时影响CO2进入叶内,暗反应受阻,光合作用下降。
生产上应适时灌溉,保证植物生长所需要的水分。
细胞的吸水和失水(原理:渗透作用)
1、动物细胞的吸水和失水
外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀
外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩
外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡
2、植物细胞的吸水和失水
细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞质壁分离
外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞质壁分离复原
外界溶液浓度=细胞液浓度时就,水分进出细胞处于动态平衡
组成细胞的原子和分子
1、细胞中含量最多的6种元素是C、H、O、N、P、Ca(98%)。
2、组成生物体的基本元素:C元素。(碳原子间以共价键构成的碳链,碳链是生物构成生物大分子的基本骨架,称为有机物的碳骨架。)
3、缺乏必需元素可能导致疾病。如:克山病(缺硒)
4、生物界与非生物界的统一性和差异性
统一性:组成生物体的化学元素,在无机自然界都可以找到,没有一种元素是生物界特有的。
差异性:组成生物体的化学元素在生物体和自然界中含量相差很大。
免疫的分类:
⑴、非特异性免疫特点:
①、长期进化形成,是免疫的基础。
②、具有先天性,生来就有。
③、不具专一性,不具特殊针对性。
④、出现快,作用范围广,强度较弱。
⑵、特异性免疫特点:
①、以非特异性免疫为基础。
②、具后天性,出生后形成。
③、具专一性,具特殊针对性。
④、出现慢,针对性强,强度较强。
1.高一生物知识点归纳必修一 篇一
1、生命系统的结构层次依次为:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统
细胞是生物体结构和功能的基本单位;地球上基本的生命系统是细胞
2、光学显微镜的操作步骤:
对光→低倍物镜观察→移动视野中央(偏哪移哪)→高倍物镜观察:
①只能调节细准焦螺旋;
②调节大光圈、凹面镜
3、原核细胞与真核细胞根本区别为:有无核膜为界限的细胞核
①原核细胞:无核膜,无染色体,如大肠杆菌等细菌、蓝藻
②真核细胞:有核膜,有染色体,如酵母菌,各种动物
注:病毒无细胞结构,但有DNA或RNA
4、蓝藻是原核生物,自养生物
5、真核细胞与原核细胞统一性体现在二者均有细胞膜和细胞质
6、细胞学说建立者是施莱登和施旺,细胞学说建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。细胞学说建立过程,是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程,充满耐人寻味的曲折
7、组成细胞(生物界)和无机自然界的化学元素种类大体相同,含量不同
2.高一生物知识点归纳必修一 篇二
细胞的多样性和统一性
一、高倍镜的使用步骤(尤其要注意第1和第4步)
1、在低倍镜下找到物象,将物象移至(视野中央)
2、转动(转换器),换上高倍镜。
3、调节(光圈)和(反光镜),使视野亮度适宜。
4、调节(细准焦螺旋),使物象清晰。
二、显微镜使用常识
1、调亮视野的两种方法(放大光圈)、(使用凹面镜)。
2、高倍镜:物象(大),视野(暗),看到细胞数目(少)。
低倍镜:物象(小),视野(亮),看到的细胞数目(多)。
3、物镜:(有)螺纹,镜筒越(长),放大倍数越大。
目镜:(无)螺纹,镜筒越(短),放大倍数越大。
放大倍数越大、视野范围越小、视野越暗、视野中细胞数目越少、每个细胞越大
放大倍数越小、视野范围越大、视野越亮、视野中细胞数目越多、每个细胞越小
4、放大倍数=物镜的放大倍数х目镜的放大倍数
5、一行细胞的数目变化可根据视野范围与放大倍数成反比
计算方法:个数×放大倍数的比例倒数=后看到的细胞数
如:在目镜10×物镜10×的视野中有一行细胞,数目是20个,在目镜不换物镜换成40×,那么在视野中能看见多少个细胞?20×1/4=5
6、圆行视野范围细胞的数量的变化可根据视野范围与放大倍数的平方成反比计算
如:在目镜为10×物镜为10×的视野中看见布满的细胞数为20个,在目镜不换物镜换成20×,那么在视野中我们还能看见多少个细胞?20×(1/2)2=5
三、原核生物与真核生物主要类群:
原核生物:蓝藻,含有(叶绿素)和(藻蓝素),可进行光合作用,属自养型生物。细菌:(球菌,杆菌,螺旋菌,乳酸菌);放线菌:(链霉菌)支原体,衣原体,立克次氏体
真核生物:动物、植物、真菌:(青霉菌,酵母菌,蘑菇)等
3.高一生物知识点归纳必修一 篇三
细胞器
一、相关概念:
细胞质:在细胞膜以内、细胞核以外的原生质,叫做细胞质。细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。
细胞质基质:细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。
细胞器:细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。
二、八大细胞器的比较:
1、线粒体:(呈粒状、棒状,具有双层膜,普遍存在于动、植物细胞中,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),线粒体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,是细胞的"动力车间"
2、叶绿体:(呈扁平的椭球形或球形,具有双层膜,主要存在绿色植物叶肉细胞里),叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,是植物细胞的"养料制造车间"和"能量转换站",(含有叶绿素和类胡萝卜素,还有少量DNA和RNA,叶绿素分布在基粒片层的膜上。在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中,含有光合作用需要的酶)。
3、核糖体:椭球形粒状小体,有些附着在内质网上,有些游离在细胞质基质中。是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。
4、内质网:由膜结构连接而成的网状物。是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的"车间"
5、高尔基体:在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞中与蛋白质(分泌蛋白)的加工、分类运输有关。
6、中心体:每个中心体含两个中心粒,呈垂直排列,存在于动物细胞和低等植物细胞,与细胞的有丝有关。
7、液泡:主要存在于成熟植物细胞中,液泡内有细胞液。化学成分:有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、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:有"消化车间"之称,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
三、分泌蛋白的合成和运输:
核糖体(合成肽链)→内质网(加工成具有一定空间结构的蛋白质)→高尔基体(进一步修饰加工)→囊泡→细胞膜→细胞外
四、生物膜系统的组成:包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。
4.高一生物知识点归纳必修一 篇四
细胞器之间分工
(1)双层膜
叶绿体:存在于绿色植物细胞,光合作用场所
线粒体:有氧呼吸主要场所
(2)单层膜
内质网:细胞内蛋白质合成和加工,脂质合成的场所
高尔基体:对蛋白质进行加工、分类、包装
液泡:植物细胞特有,调节细胞内环境,维持细胞形态
溶酶体:分解衰老、损伤细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌
(3)无膜
核糖体:合成蛋白质的主要场所
中心体:与细胞有丝_有关
分泌蛋白的合成和运输
核糖体内质网、高尔基体、细胞膜
(合成肽链)(加工成蛋白质)(进一步加工)(囊泡与细胞膜融合,蛋白质释放)
5.高一生物知识点归纳必修一 篇五
组成细胞的原子和分子
1、细胞中含量多的6种元素是C、H、O、N、P、Ca(98%)。
2、组成生物体的基本元素:C元素。(碳原子间以共价键构成的碳链,碳链是生物构成生物大分子的基本骨架,称为有机物的碳骨架。)
3、缺乏必需元素可能导致疾病。如:克山病(缺硒)
4、生物界与非生物界的统一性和差异性
统一性:组成生物体的化学元素,在无机自然界都可以找到,没有一种元素是生物界特有的。
差异性:组成生物体的化学元素在生物体和自然界中含量相差很大。
一、相对性状
性状:生物体所表现出来的的形态特征、生理生化特征或行为方式等。
相对性状:同一种生物的同一种性状的不同表现类型。
二、孟德尔一对相对性状的杂交实验
1.孟德尔遗传实验运用了现代科学研究中常用的假说-演绎法,其一般过程是观察实验,发现问题、分析问题,提出假说(假设)、设计实验,检验假说(假设)、归纳综合,得出结论。
2.孟德尔遗传实验获得成功的原因是
(1)正确地选用实验材料。豌豆自花授粉,闭花受粉,自然状态下是纯种;品种多,差异大相对性状明显,易于区分。
(2)由单基因到多基因地研究方法。
(3)应用统计学方法对实验结果进行分析。
(4)科学地设计实验程序。
3.相关概念
(1)、显性性状与隐性性状
显性性状:具有相对性状的两个亲本杂交,F1表现出来的性状。
隐性性状:具有相对性状的两个亲本杂交,F1没有表现出来的性状。
附:性状分离:在杂交种后代中出现不同于亲本性状的现象)
(2)、显性基因与隐性基因
显性基因:控制显性性状的基因。
隐性基因:控制隐性性状的.基因。
附:基因:控制性状的遗传因子(DNA分子上有遗传效应的片段P67)
等位基因:决定1对相对性状的两个基因(位于一对同源染色体上的相同位置上)。
(3)、纯合子与杂合子
纯合子:由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体(能稳定的遗传,不发生性状分离):
显性纯合子(如AA的个体)
隐性纯合子(如aa的个体)
杂合子:由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体(不能稳定的遗传,后代会发生性状分离)
(4)、表现型与基因型
表现型:指生物个体实际表现出来的性状。
基因型:与表现型有关的基因组成。
(关系:基因型+环境→表现型)
1.同源染色体:配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方,一条来母方。同源染色体两两配对的现象叫作联会。联会后的.每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体,四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生交叉互换。
2.减数第一次_减数第二次_间通常没有间期,染色体不再复制。
3.男性红绿色盲基因只能从母亲那里传来,以后只能传给女儿,叫交叉遗传。
4.性别决定的类型有XY型(雄性:XY,雌性:_和ZW型(雄性:ZZ,雌性:ZW)。
5.艾弗里通过体外转化实验证明了DNA是遗传物质。
6.因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
7.凡是具有细胞结构的生物,其遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA。
8.DNA双螺旋结构的主要功能特点是:(1)DNA分子是由两条链组成,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列内侧。(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:A一定与T配对;G一定与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。
无机物
存在方式生理作用
水
结合水4。5%
自由水95%部分水和细胞中
其他物质结合。细胞结构的组成成分。
绝大部分的水以
游离形式存在,可以自由流动。
1、细胞内的良好溶剂;
2、参与细胞内许多生物化学反应;
3、水是细胞生活的液态环境;
4、水的流动,把营养物质运送到细胞,并把废物运送到排泄器官或直接排出;
无机盐多数以离子状态存,如K+、
Ca2+、Mg2+、Cl——、PO2+等
1、细胞内某些复杂化合物的重要组成部分,如Fe2+是血红蛋白的主要成分;
2、持生物体的生命活动,细胞的形态和功能;
3、维持细胞的渗透压和酸碱平衡;
小结
化合有机组合分化
化学元素化合物原生质细胞
○原生质
1、泛指细胞内的全部生命物质,但并不包括细胞内的所有物质,如细胞壁;
2、包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分;其主要成分为核酸、蛋白质(和脂类);
3、动物细胞可以看作一团原生质。
○细胞质:指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。
○原生质层:成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质,为一层半透膜。
(三)细胞的基本结构
细胞壁(植物特有):纤维素+果胶,支持和保护作用
成分:脂质(主磷脂)50%、蛋白质约40%、糖类2%—10%
细胞膜
作用:隔开细胞和环境;控制物质进出;细胞间信息交流;
真核基质:有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等
细胞细胞质是活细胞进行新陈代谢的主要场所。
分工:线、内、高、核、溶、中、叶、液、
细胞器
协调配合:分泌蛋白的合成与分泌;生物膜系统
核膜:双层膜,分开核内物质和细胞质
核孔:实现核质之间频繁的物质交流和信息交流
细胞核核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
染色质:由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体
一、细胞器差速离心:美国克劳德
线粒体叶绿体高尔基体内质网液泡核糖体中心体
分布动植物植物动植物动植物植物和某
些原生动物动植物动物
低等植物
形态椭球形、棒形扁平的球形或椭球形大小囊泡、扁平囊网状椭球形粒状小体
结构双层膜,有少量DNA单层膜,形成囊泡状和管状,内有腔没有膜结构
嵴(TP酶复合体)、基粒、基质基粒(类体)、基质(片层结构)、酶外连细胞膜,内连核膜液泡膜、细胞液蛋白质、RNA、和酶两个互相垂直的中心粒
功能有氧呼吸的主场所进行光合作用的场所细胞分泌,
成细胞壁提供合成、运输条件贮存物质,调节内环境蛋白质合成的场所与有丝有关
备注在核仁
形成
△细胞器是指在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能的结构单位,
二、协调配合分泌蛋白放射性同位素示踪法:罗马尼亚帕拉德
有机物、O2
叶绿体线粒体
能量、CO2
基因调控初步合成加工修饰
细胞核核糖体内质网高尔基体细胞膜胞外
氨基酸肽链一定空间结构
○生物膜系统:细胞器膜+细胞膜+核膜等形成的结构体系
三、细胞核=核膜(双层)+核仁+染色质+核液
美西螈实验、蝾螈横缢实验、变形虫实验、伞藻嫁接与移植实验
细胞核是遗传信息储存和复制的场所,是代谢活动和遗传特性的控制中心。
○染色质和染色体是同一物质在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。
DNA螺旋
○+=核小体(串珠结构)染色质30nm纤维
组蛋白非组蛋白
螺旋化
0。4um超螺旋管(圆筒形)2—10um染色单体(圆柱状、杆状)
四、树立观点(基本思想)
1、有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在;
○结构和功能相统一
2、任何功能都需要一定的结构来完成
3、各种细胞器既有形态结构和功能上的差异,又相互联系,相互依存;
○分工合作
1、细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的.协调配合。
○生物的整体性:整体大于各部分之和;只有在各部分组成一个整体的时才能体现出生命现象。
1、结构:细胞的各个部分是相互联系的。如分布在细胞质的内质网内连核膜,外接细胞膜。
2、功能:细胞的不同结构有不同的生理功能,但却是协调配合的。如分泌蛋白的合成与分泌。
3、调控:细胞核是代谢的调控中心。其DNA通过控制蛋白质类物质的合成调控生命活动。
4、与外界的关系上:每个细胞都要与相邻细胞、而与外界环境直接接触的细胞都要和外界环境进行物质交换和能量转换。
五、总结
细胞既是生物体结构的基本单位,也是生物体代谢和遗传的基本单位。
(四)细胞物质的运输
○科学家研究细胞膜结构的历程是从物质跨膜运输的现象开始的,分析成分是了解结构的基础,现象和功能又提供了探究结构的线索。人们在实验观察的基础上提出假说,又通过进一步的实验来修正假说,其中方法与技术的进步起到关键的作用
成分:磷脂和蛋白质和糖类
结构:单位膜(三明治)→流动镶嵌模型
细胞膜特性结构特点:具有相对的流动性
生理特性:选择透过性(对离子和小分子物质具选择性)
保护作用
功能控制细胞内外物质交换
细胞识别、分泌、排泄、免疫等
第一节、生物与环境的相互关系
一、生态因素对环境的影响
1、生态学:研究生物与环境之间相互关系的科学,叫做~。
2、生态因素:环境中影响生物的形态、生理和分布的因素,叫做~。
3、种内关系:同种生物的不同个体或群体之间的关系。包括种内互助和种内斗争。
4、种内互助:同种生物生活在一起,通力合作,共同维护群体的生存。如:群聚的生活的某些生物,聚集成群,对捕食和御敌是有利的。
5、种内斗争:同种个体之间由于食物、栖所、寻找配偶或其它生活条件的矛盾而发生斗争的现象是存在的。(如:某些水体中,鲈鱼,无其它鱼类、食物不足时,成鱼就以本种小鱼为食。)
7、种间关系:是指不同生物之间的关系,包括共生、寄生、竞争、捕食等。
8、互利共生:两种生物共同生活在一起,相互依赖,彼此有利;如果彼此分开,则双方或者一方不能独立生存。(例如:地衣是藻类与真菌共生体,豆科植物与根瘤菌的共生。)
9、寄生:一种生物寄居在另一种生物体的体内或体表,从那里吸取营养物质来维持生活,这种现象叫做~。(例如:蛔虫、绦虫、血吸虫等寄生在其它动物的体内;虱和蚤寄生在其它动物的体表;菟丝子寄生在豆科植物上;噬菌体寄生在细菌内部。)
10、竞争:两种生物生活在一起,由于争夺资源、空间等而发生斗争的现象,叫做~。(例如:大草履虫和小草履虫)
11、捕食:一种生物以另一种生物为食。
12、非生物因素对生物的影响:
①光:阳光对生物的生理和分布起着决定性作用。A、光的强与弱对植物:如松、杉、柳、小麦、玉米等在强光下生长好;人参、三七在弱光下生长。浅海与深海,海平面200M以下无植物生存。b、光照时间的长短:菊花秋季短日照下开花;菠菜、鸢尾在长日照下开花。c、阳光影响动物的体色:鱼的背面颜色深;腹面颜色浅;d、光照长短与动物的生殖:适当增加光照时间可使家鸡多产蛋。E、光线影响动物习性:白天活动与夜晚活动。
②温度:a、不同地带的差异:寒冷地方针叶林较多;温暖地带地方阔叶林较多b、植物的南北栽种:苹果、梨不宜在热带栽种;柑桔不宜在北方栽种;c、对动物形成的影响:同一种类的哺乳动物生长在寒冷地带,体形大;d、对动物习性的影响:冬眠—-蛇、蛙等变温动物;夏眠—-蜗牛;洄游:迁徙;季节性换羽。
③水分:限制陆生生物分布的重要因素;水是影响生物生存的重要生态因素;一切生物的生活都离不开水。
13、生态因素的综合作用:环境中的各种生态因素,对生物体是同时共同起作用的;但各种生态因素所起的作用并不是同等重要的,有关键因素和次要因素之分。
14、区分共生、竞争和捕食关系的图象。a、共生图象:特点是两种生物个体数量为同步变化,二者同生共死;b、捕食图象,特点是两种生物个体数量变化不同步,先增者先减少,为被捕食者,后增者后减少,为捕食者。被捕食者图象的最高点高于捕食者;c、竞争图象,特点是两种生物开始时个体数量为"同步变化,以后则你死我活。4、决定海洋不同深度植物分布的主要因素是阳光。
二、生物对环境的适应和影响(此项仅供参考,可以不掌握)
1、保护色:动物适应栖息环境而具有的与环境色彩相似的体色。
2、警戒色:某些有恶臭或毒刺的动物所具有的鲜艳色彩和斑纹。
3、拟态:某些生物在进化过程中形成的外表形状或色泽斑,与其他生物或非生物异常相似的状态。
4、适应的相对性:指生物对环境的适应只是一定程度的适应,不是绝对的。
5、生物对环境的适应,既有普遍性,又具有相对性。因为生物生存的环境不断变化,而生物的遗传具有保守性,不会因为环境变化立即改变其遗传性,因此适应的形成是长期的自然选择的结果。选择作用不会一次到位,更不会造成尽善尽美的选择结果,所以,适应具有相对性。
6、适应的普遍性:植物对环境的适应,动物对环境的适应,外形的适应性特征。
7、适应具有相对性的原因:遗传物质稳定性与环境条件变化相互作用的结果。
8、保护色:动物体色与背景色彩相似,利于取食避敌,避役(变色龙)、比目鱼、雷鸟、蝗、某些沙漠植物。
9、警戒色:动物体色与背景色彩形成对比色,具有恶臭(毒刺)或者鲜艳色彩(斑纹)的特点,充分暴露自己,警告敌人不要侵犯,以防止“两败俱伤”。警戒色是冒充的“艺术”,以鲜艳色彩向动物们发出警告。(例如:黄峰、蝮蛇体表的斑纹、瓢虫体表的斑点)
10、拟态:生物形态、色泽模拟背景生物体,(如:竹节虫、尺蠖的形状像树枝、枯叶蝶、有的螳螂成虫的翅展开时像鲜艳的花朵,若虫的足像美丽的花瓣、蜂兰。)
11、生物对环境的影响:生物对环境的适应,既有普遍性又有相对性。生物在适应环境的同时,也能够影响环境。
第二节、种群和生物群落
1、种群:在一定空间和时间内的同种生物个体的总和。(如:一个湖泊中的全部鲤鱼就是一个种群)
2、种群密度:是指单位空间内某种群的个体数量。
3、年龄组成:是指一个种群中各年龄期个体数目的比例。
4、性别比例:是指雌雄个体数目在种群中所占的比例。
5、出生率:是指种群中单位数量的个体在单位时间内新产生的个体数目。
6、死亡率:是指种群中单位数量的个体在单位时间内死亡的个体数目。
7、生物群落:生活在一定的自然区域内,相互之间具有直接或间接关系的各种生物群落的总和。
8、生物群落的结构:是指群落中各种生物在空间上的配置情况,包括垂直结构和水平结构等方面。
9、垂直结构:生物群落在垂直方向上具有明显的分层现象,这就是生物群落的垂直结构。如森林群落、湖泊群落垂直结构。
10、水平结构:在水平方向上的分区段现象,就是生物群落的水平结构。如:林地中的植物沿着水平方向分布成不同小群落的现象。
11、种群特征:种群密度、出生率和死亡率、年龄组成、性别比例等。种群数量变化是种群研究的核心问题,种群密度是种群的重要特征。出生率和死亡率,年龄组成,性别比例以及迁人和迁出等都可以影响种群的数量变化。其中出生率和死亡率,迁入和迁出是决定种群数量变化的主要因素,年龄组成是预测种群数量变化的主要依据。
12、种群密度的测定:对于动物采用标志重捕法,其公式为种群数量N=(标志个体数X重捕个体数)/重捕标志数.
13种群密度的特点:①相同的环境条件下,不同物种的种群密度不同。②不同的环境条件下,同一物种的种群密度不同。
14、出生率和死亡率:出生率和死亡率是决定种群密度和种群大小的重要因素。出生率高于死亡率,种群密度增加;出生率低于死亡率,种群密度下降。;出生率与死亡率大体相等,则种群密度不会有大的变动。
15、年龄组成的类型:(1)增长型:年轻的个体较多,年老的个体很少。这样的种群正处于发展时期,种群密度会越来越大。(2)稳定型:种群中各年龄期的个体数目比例适中,这样的种群正处于稳定时期,种群密度在一段时间内会保持稳定。(3)衰退型:种群中年轻的个体较少,而成体和年老的个体较多,这样的种群正处于衰退时期,种群密度会越来越小。
16、性别比例有三种类型:(1)雌雄相当,多见于高等动物,如黑猩猩、猩猩等。(2)雌多于雄,多见于人工控制的种群,如鸡、鸭、羊等。有些野生动物在繁殖时期也是雌多于雄,如象海豹。(3)雄多于雌,多见于营社会性生活的昆虫,如白蚁等。7、种群数量的变化:①影响因素:a、自然因素:气候、食物、被捕食和传染病。B、人为因素:人类活动。②变化类型:增长、下降、稳定和波动。③两种增长曲线:a 、“”型增长特点:连续增长,增长率不变。条件:理想条件。b、“S”型增长特点:级种群密度增加→增长率下降→最大值()稳定;条件:自然条件(有限条件)。 ④研究意义:防治害虫,生物资源的'合理利用和保护。8、预测未来种群密度变化趋势看年龄组成。而出生率和死亡率则显示近期种群密度变化趋势。
第三节、生态系统
生态系统:就是在一定的空间和时间内,在各种生物之间以及生物与无机环境之间,通过能量流动和物质循环而相互作用的一个自然系统。
1、地球上最大的生态系统是生物圈。
2、生态系统的类型:地球上的生态系统可以分为陆地生态系统和水域生态系统两大类。在陆地生态系统中,又分为森林生态系统、草原生态系统、农田生态系统等类型。在水域生态系统中,又分为海洋生态系统和淡水生态系统。
3、森林生态系统:湿润或比较湿润的地区;物种多,植物以乔木为主,树栖攀援动物多,种群密度稳定,群落结构复杂稳定。
4、草原生态系统: 年降水量少的地区;物种少,植物以草本为主,善跑或穴居动物多,种群密度易变,群落结构一般不稳定。
5农业生态系统: 农作物种植区;作物种类少,种群密度大,群落结构单一而不大稳定,植物主要为农作物,人为作用突出。
6、海洋生态系统: 整个海洋,类型多,分布各异; 微小浮游植物为主,有大型藻类,各类动物集中于200以上水层,底栖动物适应性特殊。
7、淡水生态系统: 浅水区为水生和沼泽植物,深水区表层为浮游植物,主要有浮游动物、鱼类和底栖动物。
二、生态系统的结构
1、分解者:主要是指细菌、真菌等营腐生生活的微生物,它们能把动植物的尸体、排泄物和残落物等所含有的有机物,分解成简单的无机物,归还到无机环境中,在重新被绿色植物利用来制造有机物。
2、食物链:在生态系统中,各种生物之间由于事物关系而形成的一种联系,叫做~。
3、食物网:在一个生态系统中,许多食物链彼此相互交错连接的复杂营养关系,叫做~。
4、生态系统的结构包括两方面的内容:生态系统的成分;食物链和食物网。
5、生态系统一般都包括以下四种成分:非生物的物质和能量(包括阳光、热能、空气、水分和矿物质等),生产者,消费者,分解者。
6、生产者:自养型生物(主要是指绿色植物及化能合成作用的硝化细菌等)。
7、消费者:包括各种动物。它们的生存都直接或间接地依赖于绿色植物制造出来的有机物,所以把它们叫做消费者。消费者属于异养生物。动物中直接以植物为食的草食动物(也叫植食动物)叫做初级消费者;以草食动物为食的肉食动物叫做次级消费者;以小型肉食动物为食的大型肉食动物,叫做三级消费者。
8、分解者:主要是指细菌、真菌等营腐生生活的微生物。
9、生物之间的关系:食物链中的不同种生物之间一般有捕食关系;而食物网中的不同种生物之间除了捕食关系外,还有竞争关系。
10、生态系统中各成分的地位和作用:非生物的物质和能量是生态系统赖以存在的基础,生产者是生态系统中的主要成分,消费者不是生态系统的必备成分,分解者是生态系统的重要成分。
11、消费者等级与营养等级的区别:消费者等级始终以初级消费者为第一等级,而营养等级则以生产者为第一等级(生产者为第一营养级,初级消费者为第二营养级,次级消费者为第三营养级。);同一种生物在食物网中可以处在不同的营养等级和不同的消费者等级;同一种生物在同一食物链中只能有一个营养等级和一个消费者等级,且二者仅相差一个等级。
三、生态系统的能量流动
能量金字塔:可以将单位时间内各个营养级的能量数值,由低到高绘制成图,这样就形成一个金字塔图形,就叫做能量金字塔。
1、起点:从生产者固定太阳能开始(输入能量)。
2、生产者所固定的太阳能的总量=流经这个生态系统的总能量
3、渠道:沿食物链的营养级依次传递(转移能量)
4、生产者固定的太阳能的三个去处是:呼吸消耗,下一营养级同化,分解者分解。对于初级消费者所同化的能量,也是这三个去处。并且可以认为,一个营养级所同化的能量=呼吸散失的能量十分解者释放的能量十被下一营养级同化的能量。但对于最高营养级的情况有所不同。
5、特点:传递方向:单向流动(能量只能从前一营养级流向后一营养级,而不能反向流动);传递效率:逐级递减,传递效率为10%~20%(能量在相邻两个营养级间的传递效率只有10%~20%)。
4、人们研究生态系统中能量流动的主要目的,就是设法调整生态系统的能量流动关系,使能量流向对人类最有益的部分。
5、计算规则:消耗最少要选择食物链最短和传递效率最大20%,消耗最多要选择食物链最长和传递效率最小10%。
四、生态系统的物质循环
1、生态系统的物质循环:在生态系统中,组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素,不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落回到无机环境的循环过程。这里说的生态系统是指地球上最大的生态下系统——生物圈,其中的物质循环带有全球性,所以又叫生物地球化学循环。
2、温室效应:大气中CO2越多,对地球上逸散到外层空间的热量的阻碍作用就越大,从而使地球温度升高得越快,这种现象就叫温室效应。
3、碳循环:①碳在无机环境中是以二氧化碳或碳酸盐的形式存在的。②碳在无机环境与生物群落之间是以二氧化碳的形式进行循环的。③绿色植物通过光合作用,把大气中的二氧化碳和水合成为糖类等有机物。生产者合成的含碳有机物被各级消费者所利用。生产者和消费者在生命活动过程中,通过呼吸作用,又把二氧化碳放回到大气中。生产者和消费者死后的尸体又被分解者所利用,分解后产生的二氧化碳也返回到大气中。特点:随大气环流在全球范围内运动,所以碳循环带有全球性。
4、能量流动和物质循环的关系:生态系统的主要功能是进行能量流动和物质循环,能量流经生态系统各个营养级时,流动是单向,不循环的,是逐级递减的。物质循环具有全球性,物质在生物群落与无机环境间可以反复出现,循环运动。能量流动与物质循环既有联系,又有区别,是相辅相承,密不可分的统一整体。
五、生态系统的稳定性
1、生态系统的稳定性:由于生态系统中生物的迁入,迁出及其它变化使生态系统总是在发展变化的,当生态系统发展到一定阶段时,它的结构和功能能够保持相对稳定,我们就把:生态系统具有保持和恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性。
2、抵抗力稳定性:在生物学上就把生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力,称之为抵抗力稳定性。
3、恢复力稳定性:生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的能力,叫做恢复力稳定性。
4、生物圈II号”实验失败说明:生态系统的结构和功能难以像真正的生物圈那样,长期保持相对稳定,具备生态系统的稳定性。
5、生态系统的稳定性就包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性等方面。①抵抗力稳定性的本质是“抵抗干扰、保持原状”;生态系统之所以具有抵抗力稳定性,就是因为生态系统内部具有一定的自动调节能力。生态系统的成分越单纯,营养结构越简单,自动调节能力越小,抵抗力稳定性越低。一个生态系统的自动调节能力是有一定限度的,如果外界因素的干扰超过了这个限度,生态系统的相对定状态就会遭到破坏。
6、抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间往往存在着相反的关系。抵抗力稳定性较高的生态系统,恢复力稳定性较低,反之亦然。
7、生物圈是人类生存的唯一环境,而人类活动的干扰正在全球范围内使生态系统偏离稳态,我们要保护并提高生态系统的稳定性。
【生物学习方法】
1.通过复习旧知识的方式导入新课。
从旧知识导入新知识,引导学生去发现问题,明确探索的目标,是生物教学最常用的导入方法。教学过程中,讲授新课之前,从新旧知识的联系中,抓住新旧知识的不同点,对旧知识加以概括,提出即将研究的问题,这样既促进了旧知识的巩固,又明确了本节课的学习目的、任务和重点,而且也能激发学生探求知识的好奇心,产生积极寻找问题答案的强烈愿望。这种方法能使学生掌握问题的实质,给学生学习新知识打好基础。如在讲“植物体内物质的运输”一节时,通过复习茎的结构以及韧皮部、木质部的构成导入新课,为学习植物体内物质的运输作铺垫。
2.利用直观演示,让学生从观察实物和教具的方式导入新课。
采用直观教学,可以使抽象的知识具体化、形象化,为学生架起由形象向抽象过渡的桥梁。教师若在教学中运用实物、标本、挂图、模型等直观教具导入新课,可以使学生通过视觉心领神会,从而引起学生的注意,活跃课堂气氛。如在讲授骨的结构时,先发给学生纵剖的长骨,让学生观察,在观察时,教师提出观察的重点,提出思考的问题:骨端和骨中部的结构是否一样?长骨骨质的外面有什么样的结构?这种结构存在的部位如何?骨髓腔中有些什么物质?这种导入方法,在让学生观察实物的.过程中,既获得大量的感性认识又突出了重点,很自然地为讲解新课《长骨结构》创造了有利的条件。
3.利用实验操作的方法导入新课。
生物学是一门以实验为基础的自然科学。在新教材中把强化实验、通过实验手段探索知识,培养能力提到重要位置。新教材中的实验探索穿插在正式课文之中,是课本的一个不可分割的重要组成部分。利用实验操作的方法导入新课,能帮助学生认识抽象的知识,激发学生的思维能力,使学生通过分析问题,探索规律。既长了知识,又学到了技能。同时学生通过实验操作,既动脑又动手,拓宽了学生的思路,使课堂气氛活跃,学生产生浓厚的学习兴趣。如在上“根对水分的吸收”时,就运用“植物细胞的吸水和失水”这个实验引入新课,在课前让学生自己用萝卜进行实验,上课时让学生讲述自己观察的现象,并说明两个萝卜条为什么一个更加硬挺,另一个却软缩了。利用这一实验,就很容易引入新课“根对水分的吸收”。
4.从生产实验和生活中的一个实际问题出发导入新课,启发学生懂得学习积极性。
通过学生生活中熟悉的事例或自身的生理现象导入新课,能使学生有一种亲切感和实用感,容易引起学生学习的兴趣。如在讲到“叶片的结构”时,把学生带到室外去,叫他们轻摇小树,注意观察叶子的下落情况,重复几次后,把他们带回教室,问小学生“叶片下落时,是正面向下,还是反面向下?”学生齐声答“正面”。教师问,这是为什么呢?稍停后,接着说,这与我们今天学习的“叶片的结构”有关,就这样很自然地转入新课。再如讲授心脏和血管的生理功能时就要讲到心率、心动周期等有关知识,就可以从实际问题导入来激发学生的求知欲。让学生用右手手指轻按左手腕桡骨头尺侧,摸到脉搏后,说明这是桡动脉,它的搏动和心脏的跳动是一致的。让学生数一数自己脉搏跳动的次数,半分钟后停止,统计每分钟80次的人数,每分钟70—79次的人数,60—69次的人数,然后提出问题:为什么大家都静坐在教室里,而每个人的脉搏次数却不完全相同呢?心脏在人的一生中都在不停的跳动为什么不会疲劳呢?……从而导入新课。再如讲述“植物的营养繁殖”,通过了解不少学生对果树嫁接有一点感性知识,据此可以设问:“要使一棵苹果树上既结出国光苹果,又结出富士苹果两种果实,应采取什么方法?”学生顿时情绪激昂,跃跃欲试,齐答“嫁接!”接着问:“这是为什么呢?”学生对此回答不上来,我们这节课就来解决这个问题。
一.生命活动离不开细胞
1.生命的特征:①新陈代谢②生长发育③遗传变异④应激性
2.生命活动离不开细胞的实例生物艾滋病病毒草履虫生物类型非细胞形态的生物单细胞生物生命活动繁殖繁殖和运动缩手反射人多细胞生物繁殖、生长和发育说明病毒在活细胞中繁殖单细胞生物具有生命的基本特征反射等神经活动需要多种细胞的参与多细胞生物的生命活动是从一个细胞开始的,其生长和发育也是建立在细胞分裂和分化的基础上
3.一切生命活动都离不开细胞,都是在细胞或细胞参与下完成的。
4.除病毒之外,其它生物都是由细胞构成的。病毒不具有细胞结构,由蛋白质外壳和内部遗传物质组成,寄生在活细胞中,利用活细胞中的物质生活和繁殖。因此,培养病毒要在活细胞中进行,不可用培养基。
二.生命系统的`层次
1.生命系统的层次结构层次细胞组织器官系统个体种群群落生态特点(概念)细胞是生物体结构和功能的基本单位由形态、结构、功能相同的细胞联合在一起几种不同组织结合成的能完成某一生理功能的结构能共同完成一种或几种生理功能的多种器官的组合由若干个器官和系统协同完成复杂生命活动的单个生物。单细胞生物由一个细胞构成一个个体一定自然区域内,同种生物所有个体的总和一定自然区域内,所有种群构成一个群落群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体举例神经、心肌、上皮细胞神经、肌肉、上皮组织脑、脊髓、小肠神经、循环、消化系统人、龟、草履虫某区域内同种龟的所有个体某区域内的所有种群龟生活的水体,系统生物圈由地球上所有生物及其生活环境构成生态系统地球上只有一个生物圈。
2.从生物圈到细胞,生命系统层层相依,又各自有其特定的组成、结构和功能。其中,细胞是能完整表现出各种生命活动的最微小层次。
3.单细胞生物:如草履虫、衣藻、大肠杆菌、变形虫、蓝藻、细菌、眼虫、酵母菌等,其单个细胞可完成各种生命活动,它既属于细胞这一层次,又属于个体这一层次。
4.池塘中的所有鲤鱼是一个种群,池塘中的所有生物是一个群落,一个池塘是一个生态系统,一个池塘中的所有鱼是由多个种群组成。
5.植物的生命系统中没有系统这一层次;单细胞生物只没有系统、器官、组织这三个层次。
6.病毒、分子或原子不属于生命系统。
7.亲代将其遗传物质传给子代的途径是:生殖细胞(精子和卵细胞)
8.多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动。如:
生命活动生物与环境之间的物质和能量的交换生长发育遗传与变异基础细胞代谢细胞增殖、分化细胞内基因的传递与变化8.植物的六大器官:根、茎、叶、花、果实、种子9.人的八大系统:消化、泌尿、内分泌、循环、运动、呼吸、神经、生殖系统。
(一)走近细胞
一、比较原核与真核细胞(多样性)
原核细胞真核细胞
细胞较小(1—10um)较大(10——100um)
细胞核无成形的细胞核,核物质集中在核区。无核膜,无核仁。DNA不和蛋白质结合有成形的真正的细胞核。有核膜,有核仁。DNA不和蛋白质结合成染色体
细胞质除核糖体外,无其他细胞器有各种细胞器
细胞壁有。但成分和真核不同,主要是肽聚糖植物细胞、真菌细胞有,动物细胞无
代表放线菌、细菌、蓝藻、支原体真菌、植物、动物
二、生命系统的层次性
植:营养、保护、机械、输导植:根、茎、叶
细胞组织分泌器官花、果、种
动:上皮、结缔、肌肉、神经动:心、肝……
运动、循环
消化、呼吸病毒
系统(动)个体单细胞种群群落
泌尿、生殖多细胞
神经、内分泌
非生物因素Ⅰ号
生态系统生产者生物圈
生物因素消费者Ⅱ号
分解者
三、细胞学说内容(统一性)
○从人体的解剖和观察入手:维萨里、比夏
○显微镜下的重要发明:虎克、列文虎克
○理论思维和科学实验的结合:施来登、施旺
1、细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成。
2、细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
3、新细胞可以从老细胞中产生。
○在修正中前进:细胞通过产生新的细胞。
注:现代生物学的三大基石
1、1838—1839年细胞学说
2、1859年达尔文进化论
3、1866年孟德尔遗传学
四、结论
除病毒以外,细胞是生物体结构和功能的基本单位,也是地球上最基本的生命系统。
(二)组成细胞的分子
基本:C、H、O、N(90%)
大量:C、H、O、N、P、S、(97%)K、Ca、Mg
元素微量:Fe、Mo、Zn、Cu、B、Mo等
(20种)最基本:C,占干重的48。4%,生物大分子以碳链为骨架
物质说明生物界与非生物界的统一性和差异性。
基础水:主要组成成分;一切生命活动离不开水
无机物无机盐:对维持生物体的生命活动有重要作用
化合物蛋白质:生命活动(或性状)的主要承担者/体现者
核酸:携带遗传信息
有机物糖类:主要的能源物质
脂质:主要的储能物质
一、蛋白质(占鲜重7—10%,干重50%)
结构元素组成C、H、O、N,有的还有P、S、Fe、Zn、Cu、B、Mn、I等
单体氨基酸(约20种,必需8种,非必需12种)
化学结构由多个氨基酸分子脱水缩合而成,含有多个肽键的化合物,叫多肽。
多肽呈链状结构,叫肽链。一个蛋白质分子含有一条或几条肽链。
高级结构多肽链形成不同的空间结构,分二、三、四级。
结构特点由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同,于是肽链的空间结构千差万别,因此蛋白质分子的结构是极其多样的。
功能○蛋白质的结构多样性决定了它的特异性/功能多样性。
1、构成细胞和生物体的重要物质:如细胞膜、染色体、肌肉中的蛋白质;
2、有些蛋白质有催化作用:如各种酶;
3、有些蛋白质有运输作用:如血红蛋白、载体蛋白;
4、有些蛋白质有调节作用:如胰岛素、生长激素等;
5、有些蛋白质有免疫作用:如抗体。
备注○连接两个氨基酸分子的键(—NH—CO—)叫肽键。
○各种蛋白质在结构上所具有的共同特点(通式):
1、每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基连同一碳原子上;
2、各种氨基酸的区别在于R基的不同。
○变性(熟鸡蛋)&盐析&凝固(豆腐)
计算○由N个aa形成的一条肽链围成环状蛋白质时,产生水/肽键N个;
○N个aa形成一条肽链时,产生水/肽键N—1个;
○N个aa形成M条肽链时,产生水/肽键N—M个;
○N个aa形成M条肽链时,每个aa的平均分子量为α,那么由此形成的蛋白质
的分子量为N×α—(N—M)×18;
二、核酸
一切生物的遗传物质,是遗传信息的载体,是生命活动的控制者。
元素组成C、H、O、N、P等
分类脱氧核糖核酸(DNA双链)核糖核酸(RNA单链)
单体
成分磷酸H3PO4
五碳糖脱氧核糖核糖
含氮
碱基A、G、C、TA、G、C、U
功能主要的遗传物质,编码、复制遗
传信息,并决定蛋白质的合成将遗传信息从DNA传递给
蛋白质。
存在主要存在于细胞核,少量在线粒
体和叶绿体中。绿主要存在于细胞质中。吡罗红
△每一个单体都以若干个相连的'碳原子构成的碳链为基本骨架,由许多单体连接成多聚体。
三、糖类和脂质
元素类别存在生理功能
糖类C、H、O单糖核糖C5H10O5主细胞质核糖核酸的组成成分;
脱氧核糖C4H10O5主细胞核脱氧核糖核酸的组成成分;
六碳糖:葡萄糖
C6H12O6、果糖等主细胞质是生物体进行生命活动的重要能源物质(70%以上);
二糖
C12H22O11麦芽糖、蔗糖植物
乳糖动物
多糖淀粉、纤维素植物(细胞壁的组成成分),
重要的储存能量的物质;
糖原(肝、肌)动物
脂质C、H、O
有的还有N、P脂肪动、植物储存能量、维持体温恒定;
类脂/磷脂脑、豆构成生物膜的重要成分;
固醇胆固醇动物动物的重要成分;
性激素促性器官发育和第二性征;
维生素D促进钙、磷的吸收和利用;
△组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动,而只有按照一定的方式有机地组织起来,才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。
四、鉴别实验
试剂成分实验现象常用材料
蛋白质双缩脲A:0。1g/mLNaOH紫色大豆
鸡蛋
B:0。01g/mLCuSO4
脂肪苏丹Ⅲ橘花生
还原糖班氏(加热)砖红色沉淀苹果、梨、白萝卜
淀粉碘液I2蓝色马铃薯
○具有还原性的糖:葡萄糖、麦芽糖、果糖
DNA是主要的遗传物质知识点:
1、怎么证明DNA是遗传物质(肺炎双球菌的转化实验、艾弗里实验、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验)第二节DNA分子的结构知识点:DNA分子的双螺旋结构有哪些主要特点?1、DNA是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,
2、DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基在内侧。A=T;G=C;?3、两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。(A+G)/(T+C)=1;(A+C)=(T+G)?一条链中A+T与另一条链中的'T+A相等,一条链中的C+G等于另一条链中的G+C?如果一条链中的(A+T)/(C+G)=a,那么另一条链中其比例也是aDNA复制的过程(DNA复制的概念、条件、特点、结果和意义)?DNA分子复制过程是个边解旋边复制。中心法则:遗传信息可以从DNA流向DNA,既DNA的自我复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录翻译。但是,遗传信息不能从蛋白质流向蛋白质,也不能从蛋白质流向DNA或RNA。近些年还发现有遗传信息从RNA到RN
1、基因通过控制酶的合成来控制生物物质代谢,进而来控制生物体的性状。
2、基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。A(即RNA的自我复制)也可以从RNA流向DNA(即逆转录),也在疯牛病毒中还发现蛋白质本身的大量增加(蛋白质的自我控制复制)DNA复制的条件要相关的酶、原料、能量和模板。其特点是(非连续性的)半保留复制。其意义是:保证了亲子两代之间性状相象。如果一条链中的(A+C)/(G+T)=b,那么另一条链上的比值为1/b?另外还有两个非互补碱基之和占DNA碱基总数的50%?2、DNA作为遗传物质的条件?
3、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的过程:吸附、注入、合成、组装、释放。连续遗传、世代遗传——显性遗传
第一章走近细胞
第一节从生物圈到细胞
一、相关概念
细胞:是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒以外,所有生物都是由细胞构成的。细胞是地球上最基本的生命系统
生命系统的结构层次:细胞→组织→器官→系统(植物没有系统)→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
二、病毒的相关知识:
1、病毒(Virus)是一类没有细胞结构的生物体。主要特征:
①、个体微小,一般在10~30nm之间,大多数必须用电子显微镜才能看见;
②、仅具有一种类型的核酸,DNA或RNA,没有含两种核酸的病毒;
③、专营细胞内寄生生活;
④、结构简单,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白质外壳所构成。
2、根据寄生的宿主不同,病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒(即噬菌体)三大类。根据病毒所含核酸种类的不同分为DNA病毒和RNA病毒。
3、常见的病毒有:人类流感病毒(引起流行性感冒)、SARS病毒、人类免疫缺陷病毒(HIV)[引起艾滋病(AIDS)]、禽流感病毒、乙肝病毒、人类天花病毒、狂犬病毒、烟草花叶病毒等。
第二节细胞的多样性和统一性
一、细胞种类:根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为原核细胞和真核细胞
二、原核细胞和真核细胞的比较:
1、原核细胞:细胞较小,无核膜、无核仁,没有成形的细胞核;遗传物质(一个环状DNA分子)集中的区域称为拟核;没有染色体,DNA不与蛋白质结合,;细胞器只有核糖体;有细胞壁,成分与真核细胞不同。
2、真核细胞:细胞较大,有核膜、有核仁、有真正的细胞核;有一定数目的染色体(DNA与蛋白质结合而成);一般有多种细胞器。
3、原核生物:由原核细胞构成的生物。如:蓝藻、细菌(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌)、放线菌、支原体等都属于原核生物。
4、真核生物:由真核细胞构成的生物。如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌(酵母菌、霉菌、粘菌)等。
三、细胞学说的建立:
1、1665英国人虎克(RobertHooke)用自己设计与制造的显微镜(放大倍数为40-140倍)观察了软木的薄片,第一次描述了植物细胞的构造,并首次用拉丁文cella(小室)这个词来对细胞命名。
2、1680荷兰人列文虎克(eeuwenhoek),首次观察到活细胞,观察过原生动物、人类精子、鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等。3、19世纪30年代德国人施莱登(MatthiasJacobSchleiden)、施旺(TheodarSchwann)提出:一切植物、动物都是由细胞组成的,细胞是一切动植物的基本单位。这一学说即“细胞学说(CellTheory)”,它揭示了生物体结构的统一性。
第二章组成细胞的分子
第一节细胞中的元素和化合物
一、1、生物界与非生物界具有统一性:组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到2、生物界与非生物界存在差异性:组成生物体的化学元素在细胞内的含量与在非生物界中的含量明显不同
二、组成生物体的化学元素有20多种:
大量元素:C、O、H、N、S、P、Ca、Mg、K等;微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo;基本元素:C;
主要元素;C、O、H、N、S、P;细胞含量最多4种元素:C、O、H、N;水
无机物无机盐组成细胞蛋白质的化合物脂质有机物糖类核酸
三、在活细胞中含量最多的化合物是水(85%-90%);含量最多的有机物是蛋白质(7%-10%);占细胞鲜重比例最大的化学元素是O、占细胞干重比例最大的化学元素是C。
第二节生命活动的主要承担者——蛋白质
一、相关概念:
氨基酸:蛋白质的基本组成单位,组成蛋白质的氨基酸约有20种。
脱水缩合:一个氨基酸分子的氨基(NH2)与另一个氨基酸分子的羧基(COOH)相连接,同时失去一分子水。
肽键:肽链中连接两个氨基酸分子的化学键(NHCO)。二肽:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,只含有一个肽键。多肽:由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。肽链:多肽通常呈链状结构,叫肽链。
二、氨基酸分子通式:NH2|RCCOOH|H
三、氨基酸结构的特点:每种氨基酸分子至少含有一个氨基(NH2)和一个羧基(COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上(如:有NH2和COOH但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸);R基的不同导致氨基酸的种类不同。
四、蛋白质多样性的原因是:组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同,多肽链空间结构千变万化。
五、蛋白质的主要功能(生命活动的主要承担者):
①构成细胞和生物体的重要物质,如肌动蛋白;
②催化作用:如酶;
③调节作用:如胰岛素、生长激素;
④免疫作用:如抗体,抗原;
⑤运输作用:如红细胞中的`血红蛋白。
六、有关计算:
①肽键数=脱去水分子数=氨基酸数目肽链数
②至少含有的羧基(COOH)或氨基数(NH2)=肽链数
第三节遗传信息的携带者——核酸
一、核酸的种类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)
二、核酸:是细胞内携带遗传信息的物质,对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。
三、组成核酸的基本单位是:核苷酸,是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA为脱氧核糖、RNA为核糖)和一分子含氮碱基组成;组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸,组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。
四、DNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)RNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)五、核酸的分布:真核细胞的DNA主要分布在细胞核中;线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA;RNA主要分布在细胞质中。
第四节细胞中的糖类和脂质
一、相关概念:
糖类:是主要的能源物质;主要分为单糖、二糖和多糖等单糖:是不能再水解的糖。如葡萄糖。二糖:是水解后能生成两分子单糖的糖。
多糖:是水解后能生成许多单糖的糖。多糖的基本组成单位都是葡萄糖。可溶性还原性糖:葡萄糖、果糖、麦芽糖等
二、糖类的比较:分类元素常见种类分布主要功能单糖CH
O核糖动植物组成核酸脱氧核糖
葡萄糖、果糖、半乳糖重要能源物质二糖蔗糖植物麦芽糖乳糖动物
多糖淀粉植物植物贮能物质纤维素细胞壁主要成分
糖原(肝糖原、肌糖原)动物动物贮能物质
三、脂质的比较:分类元素常见种类功能
脂质脂肪C、H、O
1、主要储能物质
2、保温
3、减少摩擦,缓冲和减压磷脂C、H、O
(N、P)细胞膜的主要成分固醇胆固醇与细胞膜流动性有关
性激素维持生物第二性征,促进生殖器官发育维生素D有利于Ca、P吸收
第五节细胞中的无机物
一、有关水的知识要点存在形式含量功能联系水自由水约95%
1、良好溶剂
2、参与多种化学反应
3、运送养料和代谢废物它们可相互转化;代谢旺盛时自由水含量增多,反之,含量减少。结合水约4.5%细胞结构的重要组成成分
二、无机盐(绝大多数以离子形式存在)功能:
①、构成某些重要的化合物,如:叶绿素、血红蛋白等
②、维持生物体的生命活动(如动物缺钙会抽搐)
③、维持酸碱平衡,调节渗透压。
第三章细胞的基本结构
第一节细胞膜——系统的边界
一、细胞膜的成分:主要是脂质(约50%)和蛋白质(约40%),还有少量糖类(约2%--10%)
二、细胞膜的功能:
①、将细胞与外界环境分隔开
②、控制物质进出细胞
③、进行细胞间的信息交流
三、植物细胞含有细胞壁,主要成分是纤维素和果胶,对细胞有支持和保护作用;其性质是全透性的。
第二节细胞器——系统内的分工合作
一、相关概念:
细胞质:在细胞膜以内、细胞核以外的原生质,叫做细胞质。细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。
细胞质基质:细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。细胞器:细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。
二、八大细胞器的比较:
1、线粒体:(呈粒状、棒状,具有双层膜,普遍存在于动、植物细胞中,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),线粒体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,是细胞的“动力车间”
2、叶绿体:(呈扁平的椭球形或球形,具有双层膜,主要存在绿色植物叶肉细胞里),叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”,(含有叶绿素和类胡萝卜素,还有少量DNA和RNA,叶绿素分布在基粒片层的膜上。在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中,含有光合作用需要的酶)。
3、核糖体:椭球形粒状小体,有些附着在内质网上,有些游离在细胞质基质中。是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。
4、内质网:由膜结构连接而成的网状物。是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”
5、高尔基体:在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞中与蛋白质(分泌蛋白)的加工、分类运输有关。
6、中心体:每个中心体含两个中心粒,呈垂直排列,存在于动物细胞和低等植物细胞,与细胞的有丝分裂有关。
7、液泡:主要存在于成熟植物细胞中,液泡内有细胞液。化学成分:有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、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:有“消化车间”之称,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
三、分泌蛋白的合成和运输:
核糖体(合成肽链)→内质网(加工成具有一定空间结构的蛋白质)→高尔基体(进一步修饰加工)→囊泡→细胞膜→细胞外四、生物膜系统的组成:包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。
第三节细胞核——系统的控制中心
一、细胞核的功能:是遗传信息库(遗传物质储存和复制的场所),是细胞代谢和遗传的控制中心;
二、细胞核的结构:
1、染色质:由DNA和蛋白质组成,染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态。
2、核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。
3、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
4、核孔:实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流
1、生命系统的结构层次依次为:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统。
细胞是生物体结构和功能的基本单位;地球上最基本的生命系统是细胞。
2、光学显微镜的操作步骤:对光→低倍物镜观察→移动视野中央(偏哪移哪)→
高倍物镜观察:①只能调节细准焦螺旋;②调节大光圈、凹面镜
★3、原核细胞与真核细胞根本区别为:有无核膜为界限的细胞核
①原核细胞:无核膜,无染色体,如大肠杆菌等细菌、蓝藻
②真核细胞:有核膜,有染色体,如酵母菌,各种动物
注:病毒无细胞结构,但有DNA或RNA
4、蓝藻是原核生物,自养生物
5、真核细胞与原核细胞统一性体现在二者均有细胞膜和细胞质
6、细胞学说建立者是施莱登和施旺,细胞学说建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。细胞学说建立过程,是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程,充满耐人寻味的曲折。
7、组成细胞(生物界)和无机自然界的化学元素种类大体相同,含量不同。
★8、组成细胞的元素
①大量无素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
②微量无素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
③主要元素:C、H、O、N、P、S
④基本元素:C
⑤细胞干重中,含量最多元素为C,鲜重中含最最多元素为O
★9、生物(如沙漠中仙人掌)鲜重中,含量最多化合物为水,干重中含量最多的化合物为蛋白质。
★10、(1)还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖)可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀;脂肪可苏丹III染成橘黄色(或被苏丹IV染成红色);淀粉(多糖)遇碘变蓝色;蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应。
(2)还原糖鉴定材料不能选用甘蔗
(3)斐林试剂必须现配现用(与双缩脲试剂不同,双缩脲试剂先加A液,再加B液)
R
★11、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,氨基酸结构通式为NH2-C-COOH,各种氨基酸的区
H
别在于R基的不同。
★12、两个氨基酸脱水缩合形成二肽,连接两个氨基酸分子的化学键(-NH-CO-)叫肽键。
★13、脱水缩合中,脱去水分子数=形成的肽键数=氨基酸数-肽链条数
★14、蛋白质多样性原因:构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序千变万化,多肽链盘曲折叠方式千差万别。
★15、每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基因。
★16、遗传信息的携带者是核酸,它在生物体的遗传变异和蛋白质合成中具有极其重要作用,核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;一类是核糖核酸,简称RNA,核酸基本组成单位核苷酸。
17、蛋白质功能:
①结构蛋白,如肌肉、羽毛、头发、蛛丝
②催化作用,如绝大多数酶
③运输载体,如血红蛋白
④传递信息,如胰岛素
⑤免疫功能,如抗体
18、氨基酸结合方式是脱水缩合:一个氨基酸分子的羧基(-COOH)与另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱去一分子水,如图:
HOHHH
NH2-C-C-OH+H-N-C-COOHH2O+NH2-C-C-N-C-COOH
R1HR2R1OHR2
19、
DNARNA
★全称脱氧核糖核酸核糖核酸
★分布细胞核、线粒体、叶绿体细胞质
染色剂甲基绿吡罗红
链数双链单链
碱基ATCGAUCG
五碳糖脱氧核糖核糖
组成单位脱氧核苷酸核糖核苷酸
代表生物原核生物、真核生物、噬菌体HIV、SARS病毒
★20、主要能源物质:糖类
细胞内良好储能物质:脂肪
人和动物细胞储能物:糖原
直接能源物质:ATP
21、糖类:
①单糖:葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖
②二糖:麦芽糖、蔗糖、乳糖
★③多糖:淀粉和纤维素(植物细胞)、糖原(动物细胞)
脂肪:储能;保温;缓冲;减压
22、脂质:磷脂:生物膜重要成分
胆固醇
固醇:性激素:促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞形成
维生素D:促进人和动物肠道对Ca和P的吸收
★23、多糖,蛋白质,核酸等都是生物大分子,基本组成单位依次为:单糖、氨基酸、核苷酸。
生物大分子以碳链为基本骨架,所以碳是生命的核心元素。
自由水(95.5%):良好溶剂;参与生物化学反应;提供液体环境;
24、水存在形式运送营养物质及代谢废物
结合水(4.5%)
★25、无机盐绝大多数以离子形式存在。哺乳动物血液中Ca2+过低,会出现抽搐症状;患急性肠炎的病人脱水时要补充输入葡萄糖盐水;高温作业大量出汗的工人要多喝淡盐水。
26、细胞膜主要由脂质和蛋白质,和少量糖类组成,脂质中磷脂最丰富,功能越复杂的细胞膜,蛋白质种类和数量越多;细胞膜基本支架是磷脂双分子层;细胞膜具有一定的流动性和选择透过性。
将细胞与外界环境分隔开
27、细胞膜的功能控制物质进出细胞
进行细胞间信息交流
28、植物细胞的细胞壁成分为纤维素和果胶,具有支持和保护作用。
★29、制取细胞膜利用哺乳动物成熟红细胞,因为无核膜和细胞器膜。
30、★叶绿体:光合作用的细胞器;双层膜
★线粒体:有氧呼吸主要场所;双层膜
核糖体:生产蛋白质的细胞器;无膜
中心体:与动物细胞有丝分裂有关;无膜
液泡:调节植物细胞内的渗透压,内有细胞液
内质网:对蛋白质加工
高尔基体:对蛋白质加工,分泌
31、消化酶、抗体等分泌蛋白合成需要四种细胞器:核糖体,内质网、高尔基体、线粒体。
32、细胞膜、核膜、细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统,它们在结构和功能上紧密联系,协调。
维持细胞内环境相对稳定
生物膜系统功能许多重要化学反应的位点
把各种细胞器分开,提高生命活动效率
核膜:双层膜,其上有核孔,可供mRNA通过核仁
结构
33、细胞核由DNA及蛋白质构成,与染色体是同种物质在不同时
染色质期的两种状态
容易被碱性染料染成深色
功能:是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
★34、植物细胞内的液体环境,主要是指液泡中的细胞液。
原生质层指细胞膜,液泡膜及两层膜之间的细胞质
植物细胞原生质层相当于一层半透膜;质壁分离中质指原生质层,壁为细胞壁
★35、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜
自由扩散:高浓度→低浓度,如H2O,O2,CO2,甘油,乙醇、苯
协助扩散:载体蛋白质协助,高浓度→低浓度,如葡萄糖进入红细胞
★36、物质跨膜运输方式主动运输:需要能量;载体蛋白协助;低浓度→高浓度,如无机盐、离子
胞吞、胞吐:如载体蛋白等大分子
★37、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜,这种膜可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他离子,小分子和大分子则不能通过。
38、本质:活细胞产生的有机物,绝大多数为蛋白质,少数为RNA
高效性
特性专一性:每种酶只能催化一种成一类化学反应
酶作用条件温和:适宜的温度,pH,最适温度(pH值)下,酶活性,
温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低,甚至失活(过高、过酸、过碱)
功能:催化作用,降低化学反应所需要的'活化能
结构简式:A-P~P~P,A表示腺苷,P表示磷酸基团,~表示高能磷酸键
全称:三磷酸腺苷
★39、ATP
与ADP相互转化:A-P~P~PA-P~P+Pi+能量
功能:细胞内直接能源物质
40、细胞呼吸:有机物在细胞内经过一系列氧化分解,生成CO2或其他产物,释放能量并生成ATP过程
★41、有氧呼吸与无氧呼吸比较
有氧呼吸无氧呼吸
场所细胞质基质、线粒体(主要)细胞质基质
产物CO2,H2O,能量CO2,酒精(或乳酸)、能量
反应式C6H12O6+6O26CO2+6H2O
+能量C6H12O62C3H6O3+能量
C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量
过程第一阶段:1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸和少量[H],释放少量能量,细胞质基质
第二阶段:丙酮酸和水彻底分解成CO2
和[H],释放少量能量,线粒
体基质
第三阶段:[H]和O2结合生成水,
大量能量,线粒体内膜第一阶段:同有氧呼吸
第二阶段:丙酮酸在不同酶催化作用
下,分解成酒精和CO2或
转化成乳酸
能量大量少量
ATP分子高能磷酸键中能量的主要来源
42、细胞呼吸应用:
包扎伤口,选用透气消毒纱布,抑制细菌有氧呼吸
酵母菌酿酒:选通气,后密封。先让酵田菌有氧呼吸,大量繁殖,再无氧呼吸产生酒精
花盆经常松土:促进根部有氧呼吸,吸收无机盐等
稻田定期排水:抑制无氧呼吸产生酒精,防止酒精中毒,烂根死亡
提倡慢跑:防止剧烈运动,肌细胞无氧呼吸产生乳酸
破伤风杆菌感染伤口:须及时清洗伤口,以防无氧呼吸
★43、活细胞所需能量的最终源头是太阳能;流入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能
44、叶绿素a
(类囊体薄膜)叶绿素叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光
叶绿体中色素胡萝卜素
类胡萝卜素叶黄素主要吸收蓝紫光
45、光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把CO2和H2O转化成储存能量的有机物,并且释放出O2的过程。
46、
18C中期,人们认为只有土壤中水分构建植物,未考虑空气作用
1771年,英国普利斯特利实验证实植物生长可以更新空气,未发现光的作用
1779年,荷兰英格豪斯多次实验验证,只有阳光照射下,只有绿叶更新空气,
但未知释放该气体的成分。
1785年,明确放出气体为O2,吸收的是CO2
1845年,德国梅耶发现光能转化成化学能
1864年,萨克斯证实光合作用产物除O2外,还有淀粉
1939年,美国鲁宾卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的O2来自水。
★47、
条件:一定需要光
光反应阶段场所:类囊体薄膜,
产物:[H]、O2和能量
过程:(1)水在光能下,分解成[H]和O2;
(2)ADP+Pi+光能ATP
条件:有没有光都可以进行
暗反应阶段场所:叶绿体基质
产物:糖类等有机物和五碳化合物
过程:(1)CO2的固定:1分子C5和CO2生成2分子C3
(2)C3的还原:C3在[H]和ATP作用下,部分还原成糖类,部分又形成C5
联系:光反应阶段与暗反应阶段既区别又紧密联系,是缺一不可的整体,光反应为暗反应提供[H]和ATP。
48、空气中CO2浓度,土壤中水分多少,光照长短与强弱,光的成分及温度高低等,都是影响光合作用强度的外界因素:可通过适当延长光照,增加CO2浓度等提高产量。
49、自养生物:可将CO2、H2O等无机物合成葡萄糖等有机物,如绿色植物,硝化细菌(化能合成)
异养生物:不能将CO2、H2O等无机物合成葡萄糖等有机物,只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动,如许多动物。
50、细胞表面积与体积关系限制了细胞的长大,细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖遗传的基础。
有丝分裂:体细胞增殖
51、真核细胞的分裂方式减数分裂:生殖细胞(精子,卵细胞)增殖
★无丝分裂:蛙的红细胞。分裂过程中没有出现纺缍丝和染色体变化
★52、
分裂间期:完成DNA分子复制及有关蛋白质合成,染色体数目不增加,DNA加倍。
前期:核膜核仁逐渐消失,出现纺缍体及染色体,染色体散乱排列。
有丝分裂中期:染色体着丝点排列在赤道板上,染色体形态比较稳定,数目比
分裂期较清晰便于观察
后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分离,染色体数目加倍
末期:核膜,核仁重新出现,纺缍体,染色体逐渐消失。
★53、动植物细胞有丝分裂区别
植物细胞动物细胞
间期DNA复制,蛋白质合成(染色体复制)染色体复制,中心粒也倍增
前期细胞两极发生纺缍丝构成纺缍体中心体发出星射线,构成纺缍体
末期赤道板位置形成细胞板向四周扩散形成细胞壁不形成细胞板,细胞从中央向内凹陷,缢裂成两子细胞
★54、有丝分裂特征及意义:将亲代细胞染色体经过复制(实质为DNA复制后),精确地平均分配到两个子细胞,在亲代与子代之间保持了遗传性状稳定性,对于生物遗传有重要意义。
55、有丝分裂中,染色体及DNA数目变化规律
56、细胞分化:个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,它是一种持久性变化,是生物体发育的基础,使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能效率。
★57、细胞分化举例:红细胞与肌细胞具有完全相同遗传信息,(同一受精卵有丝分裂形成);形态、功能不能原因是不同细胞中遗传信息执行情况不同。
★58、细胞全能性:指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体潜能。
高度分化的植物细胞具有全能性,如植物组织培养因为细胞(细胞核)具有该生物
生长发育所需的遗传信息
高度分化的动物细胞核具有全能性,如克隆羊
59、细胞内水分减少,新陈代谢速率减慢
细胞内酶活性降低
细胞衰老特征细胞内色素积累
细胞内呼吸速度下降,细胞核体积增大
细胞膜通透性下降,物质运输功能下降
60、细胞凋亡指基因决定的细胞自动结束生命的过程,是一种正常的自然生理过程,如蝌蚪尾消失,它对于多细胞生物体正常发育,维持内部环境的稳定以及抵御外界因素干扰具有非常关键作用。
能够无限增殖
★61、癌细胞特征形态结构发生显著变化
癌细胞表面糖蛋白减少,容易在体内扩散,转移
62、癌症防治:远离致癌因子,进行CT,核磁共振及癌基因检测;也可手术切除、化疗和放疗。
原核生物与真核生物:
科学家根据细胞内有无核膜为界限的细胞核,把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类。
原核生物:细菌(球、杆、螺旋、弧菌、乳酸菌)、衣原体、蓝藻、支原体(没有细胞壁,最小的细胞生物)、放线菌、立克次氏体
真核生物:植物、动物、真菌(蘑菇、酵母菌、霉菌、大型真菌)
病毒非真非原。
蓝藻:发菜、颤藻、念珠藻、蓝球藻。蓝藻没有成型的细胞核,有拟核——环状DNA分子。
蓝藻细胞质:含蓝藻素和叶绿素(物质基础),能进行光合作用(自养生物);核糖体。
细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异氧生物。
原核细胞具有与真核细胞相似的细胞膜和细胞质,没有有核膜包被的.细胞核,也没有染色体,但有一个环状的DNA分子,位于细胞内特定的区域,这个区域叫拟核。
第四章细胞的物质输入和输出
第一节物质跨膜运输的实例
一、渗透作用
(1)渗透作用:指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。
(2)发生渗透作用的条件:
①是具有半透膜
②是半透膜两侧具有浓度差。
二、细胞的吸水和失水(原理:渗透作用)
1、动物细胞的吸水和失水
外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀
外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩
外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡
2、植物细胞的吸水和失水
细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞质壁分离
外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞质壁分离复原
外界溶液浓度=细胞液浓度时就,水分进出细胞处于动态平衡
中央液泡大小 原生质层位置 细胞大小
蔗糖溶液 变小 脱离细胞壁 基本不变
清水 逐渐恢复原来大小 恢复原位 基本不变
1、 质壁分离产生的条件:
(1)具有大液泡
(2)具有细胞壁
(3)外界溶液浓度>细胞液浓度
2、质壁分离产生的原因:
内因:原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性
外因:外界溶液浓度>细胞液浓度
1、植物吸水方式有两种:
(1)吸帐作用(未形成液泡)如:干种子、根尖分生区
(2)渗透作用(形成液泡)
一、物质跨膜运输的其他实例
1、对矿质元素的吸收
逆相对含量梯度——主动运输
对物质是否吸收以及吸收多少,都是由细胞膜上载体的种类和数量决定。
2、细胞膜是一层选择透过性膜,水分子可以自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
二、比较几组概念
扩散:物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散(扩散与过膜与否无关)
(如:O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动)
渗透:水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透
(如:细胞的吸水和失水,原生质层相当于半透膜)
半透膜:物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小
(如:动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等)
选择透过性膜:细胞膜上具有载体,且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同,构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。
(如:细胞膜等各种生物膜)
第二节 生物膜的流动镶嵌模型
一、探索历程
二、流动镶嵌模型的基本内容
▲磷脂双分子层构成了膜的基本支架
▲蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层
▲磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动糖蛋白(糖被)
组成:由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。
作用:细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护润滑等。
第三节物质跨膜运输的方式
一、被动运输:物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散,称为被动运输。
(1)自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞
(2)协助扩散:进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散
二、主动运输:从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。
方向 载体 能量 举例
自由扩散 高→低 不需要 不需要 水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、维生素等
协助扩散 高→低 需要 不需要 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低→高 需要 需要 氨基酸、K+、Na+、Ca+等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞
三、大分子物质进出细胞的方式:胞吞、胞吐
第五章细胞的能量供应和利用
第一节降低反应活化能的酶
一、细胞代谢与酶
1、细胞代谢的概念:细胞内每时每刻进行着许多化学反应,统称为细胞代谢.
2、酶的发现:发现过程,发现过程中的科学探究思想,发现的意义
3、酶的概念:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
4、酶的特性:专一性,高效性,作用条件较温和
5、活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
二、影响酶促反应的因素(难点)
1、 底物浓度
2、 酶浓度
3、 PH值:过酸、过碱使酶失活
4、 温度:高温使酶失活。低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复。
三、实验
1、 比较过氧化氢酶在不同条件下的分解(过程见课本P79)
实验结论:酶具有催化作用,并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多
控制变量法:变量、自变量、因变量、无关变量的定义。
对照实验:除一个因素外,其余因素都保持不变的实验。
2、 影响酶活性的条件(要求用控制变量法,自己设计实验)
建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响。
第二节细胞的能量“通货”——ATP
一、什么是ATP?是细胞内的一种高能磷酸化合物,中文名称叫做三磷酸腺苷
二、结构简式:A-P~P~P A代表腺苷 P代表磷酸基团 ~代表高能磷酸键
三、ATP和ADP之间的相互转化
ADP + Pi+ 能量 ATP
ATP ADP + Pi+ 能量
ADP转化为ATP所需能量来源:
动物和人:呼吸作用
绿色植物:呼吸作用、光合作用
第三节ATP 的主要来源——细胞呼吸
1、概念:有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。
2、有氧呼吸
总反应式:C6H12O6 +6O2 6CO2 +6H2O +大量能量
第一阶段:细胞质基质 C6H12O6 2丙酮酸+少量[H]+少量能量
第二阶段:线粒体基质 2丙酮酸+6H2O 6CO2+大量[H] +少量能量
第三阶段:线粒体内膜 24[H]+6O2 12H2O+大量能量
3、无氧呼吸产生酒精:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量
发生生物:大部分植物,酵母菌
产生乳酸:C6H12O6 2乳酸+少量能量
发生生物:动物,乳酸菌,马铃薯块茎,玉米胚
反应场所:细胞质基质注意:无机物的无氧呼吸也叫发酵,生成乳酸的叫乳酸发酵,生成酒精的叫酒精发酵
讨论:
1 有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路
有氧呼吸:所释放的能量一部分用于生成ATP,大部分以热能形式散失了。
无氧呼吸:能量小部分用于生成ATP,大部分储存于乳酸或酒精中
2 有氧呼吸过程中氧气的去路:氧气用于和[H]生成水
第四节 能量之源——光与光合作用
一、 捕获光能的色素
叶绿素a(蓝绿色)
叶绿素
叶绿素b (黄绿色)
绿叶中的色素 胡萝卜素 (橙黄色) 类胡萝卜素 叶黄素(黄色)
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
白光下光合作用最强,其次是红光和蓝紫光,绿光下最弱。
二、实验——绿叶中色素的提取和分离
1 实验原理:绿叶中的色素都能溶解在层析液中,且他们在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,绿叶中的色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。
2 方法步骤中需要注意的问题:(步骤要记准确)
(1)研磨时加入二氧化硅和碳酸钙的作用是什么?
二氧化硅有助于研磨得充分,碳酸钙可防止研磨中的色素被破坏。
(2)实验为何要在通风的条件下进行?为何要用培养皿盖住小烧杯?用棉塞塞紧试管口?
因为层析液中的丙酮是一种有挥发性的有毒物质。
(3)滤纸上的.滤液细线为什么不能触及层析液?
防止细线中的色素被层析液溶解
(4)滤纸条上有几条不同颜色的色带?其排序怎样?宽窄如何?
有四条色带,自上而下依次是橙黄色的胡萝卜素,黄色的叶黄素,蓝绿色的叶绿素a,黄绿色的叶绿素b。最宽的是叶绿素a,最窄的是胡萝卜素。
三、捕获光能的结构——叶绿体
结构:外膜,内膜,基质,基粒(由类囊体构成)
与光合作用有关的酶分布于基粒的类囊体及基质中。
光合作用色素分布于类囊体的薄膜上。
四、光合作用的原理
1、光合作用的探究历程
2、光合作用的过程: (熟练掌握课本P103下方的图)
总反应式:CO2+H2O (CH2O)+O2 ,其中(CH2O)表示糖类。
根据是否需要光能,可将其分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应阶段:必须有光才能进行
场所:类囊体薄膜上
反应式:
水的光解:H2O 1/2O2+2[H]
ATP形成:ADP+Pi+光能 ATP
光反应中,光能转化为ATP中活跃的化学能
暗反应阶段:有光无光都能进行
场所:叶绿体基质
CO2的固定:CO2+C5 2C3
C3的还原:2C3+[H]+ATP (CH2O)+C5+ADP+Pi
暗反应中,ATP中活跃的化学能转化为(CH2O)中稳定的化学能
联系:
光反应为暗反应提供ATP和[H],暗反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和Pi
五、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用
(1)光对光合作用的影响
①光的波长
叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。
②光照强度
植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加,但光照强度达到一定时,光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加
③光照时间
光照时间长,光合作用时间长,有利于植物的生长发育。
(2)温度
温度低,光和速率低。随着温度升高,光合速率加快,温度过高时会影响酶的活性,光和速率降低。
生产上白天升温,增强光合作用,晚上降低室温,抑制呼吸作用,以积累有机物。
(3)CO2浓度
在一定范围内,植物光合作用强度随着CO2浓度的增加而增加,但达到一定浓度后,光合作用强度不再增加。
生产上使田间通风良好,供应充足的CO2
(4)水分的供应当植物叶片缺水时,气孔会关闭,减少水分的散失,同时影响CO2进入叶内,暗反应受阻,光合作用下降。
生产上应适时灌溉,保证植物生长所需要的水分。
六、化能合成作用
概念:自然界中少数种类的细菌,虽然细胞内没有叶绿素,不能进行光合作用,但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物,这种合成作用,叫做化能合成作用,这些细菌也属于自养生物。
如:硝化细菌,不能利用光能,但能将土壤中的NH3氧化成HNO2,进而将HNO2氧化成HNO3。
硝化细菌能利用这两个化学反应中释放出来的化学能,将CO2和水合成为糖类,这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动.
举例:硝化细菌、硫细菌、铁细菌、氢细菌
自养型生物:绿色植物、光合细菌、化能合成性细菌
异养型生物:动物、人、大多数细菌、真菌
第五章 细胞的基本结构
第一节 细胞膜——系统的边界知识网络:
1、研究细胞膜的常用材料:人或哺乳动物成熟红细胞
2、细胞膜主要成分:脂质和蛋白质,还有少量糖类
细胞膜成分特点:脂质中磷脂最丰富,功能越复杂的细胞膜,蛋白质种类和数量越多
3、细胞膜功能:
①将细胞与环境分隔开,保证细胞内部环境的相对稳定
②控制物质出入细胞
③进行细胞间信息交流
一、制备细胞膜的方法(实验)
原理:渗透作用(将细胞放在清水中,水会进入细胞,细胞涨破,内容物流出,得到细胞膜)
选材:人或其它哺乳动物成熟红细胞
原因:因为材料中没有细胞核和众多细胞器
提纯方法:差速离心法
细节:取材用的是新鲜红细胞稀释液(血液加适量生理盐水)
二、与生活联系:
细胞癌变过程中,细胞膜成分改变,产生甲胎蛋白(AFP),癌胚抗原(CEA)
三、细胞壁成分
植物:纤维素和果胶
原核生物:肽聚糖
作用:支持和保护
四、细胞膜特性:
结构特性:流动性
举例:(变形虫变形运动、白细胞吞噬细菌)
功能特性:选择透过性
举例:(腌制糖醋蒜,红墨水测定种子发芽率,判断种子胚、胚乳是否成活)
五、细胞膜其它功能:维持细胞内环境稳定、分泌、吸收、识别、免疫
第二节 细胞器——系统内的分工合作
一、细胞器之间分工
(1)双层膜
叶绿体:存在于绿色植物细胞,光合作用场所
线粒体:有氧呼吸主要场所
(2)单层膜
内质网:细胞内蛋白质合成和加工,脂质合成的场所
高尔基体:对蛋白质进行加工、分类、包装
液泡:植物细胞特有,调节细胞内环境,维持细胞形态
溶酶体:分解衰老、损伤细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌
(3)无膜
核糖体:合成蛋白质的主要场所
中心体:与细胞有丝分裂有关
二、分泌蛋白的合成和运输
核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜
(合成肽链)(加工成蛋白质) (进一步加工)(囊泡与细胞膜融合,蛋白质释放)
三、生物膜系统
1、概念:细胞膜、核膜,各种细胞器的膜共同组成的生物膜系统
2、作用: 使细胞具有稳定内部环境物质运输、能量转换、信息传递
为各种酶提供大量附着位点,是许多生化反应的场所,把各种细胞器分隔开,保证生命活动高效、有序进行。
1、细胞膜的化学成分是什么?
2、为获得纯净的细胞膜,应选取什么材料做实验?理由是什么?
3、欲使细胞破裂,对所选材料进行的处理方法是什么?
4、细胞膜的.功能是什么?
5、细胞壁的主要成分是什么?其作用是什么?
6、细胞膜的两个特性?
7、细胞器中具有双层膜结构的是什么?不具膜结构的是什么?
8、被称为“消化车间”的是哪种细胞器?
9、植物叶肉细胞里,都具有色素的一组细胞器是什么?
10、蛔虫的细胞内肯定没有哪种细胞器?这种细胞器的功能是什么?
11、动物细胞特有的细胞器是什么?功能是什么?
12、线粒体与叶绿体如何将能量转换的?
13、在动物细胞内,DNA分布在细胞的什么结构中?
14、与分泌蛋白合成和运输有关的细胞器是什么?分别有什么功能?15、专一性染线粒体的活细胞染料是什么?使活细胞中的线粒体呈什么颜色?
16、细胞核有什么功能?
17、核孔、核仁有什么功能?
18、染色质的主要成分是什么?
19、染色质与染色体的关系是什么?
20、哪些细胞没有细胞核?
一、核酸的种类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)
二、核酸:是细胞内携带遗传信息的物质,对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。
三、组成核酸的基本单位是:核苷酸,是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA为脱氧核糖、RNA为核糖)和一分子含氮碱基组成;组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸,组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。
四、DNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)
RNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)
五、核酸的分布:真核细胞的DNA主要分布在细胞核中;线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA;RNA主要分布在细胞质中。
练习题:
1.下列说法正确的是()
①单糖是不能再分解的糖②淀粉在淀粉酶的作用下生成麦芽糖③糖类物质不含N、P等元素④蔗糖在酶的作用下水解为葡萄糖和果糖⑤健康人的尿液、胃液、汗液、唾液4种液体样本,都能与双缩脲试剂发生紫色反应
⑥初级精母细胞、根尖分生区细胞都有细胞周期,其化学成分也不断更新⑦乳酸菌、大肠杆菌都含有核糖体,遗传物质都是DNA,但并不遵循孟德尔遗传规律
A.①②③④⑦B.①②④⑥
C.②④⑥D.②③④⑦
答案D
解析本题考查组成生物体的化合物以及细胞分裂的知识,属于考纲理解层次。单糖可以氧化分解,但不能再水解;淀粉在淀粉酶的催化作用下分解形成麦芽糖;糖类物质的组成元素是C、H、O,不含N和P;蔗糖在蔗糖酶的作用下水解为葡萄糖和果糖;健康人的尿液、汗液中不含蛋白质,不能与双缩脲试剂发生紫色反应;初级精母细胞不能进行有丝分裂,没有细胞周期;乳酸菌和大肠杆菌均属于原核生物,遗传物质都是DNA,由于不能进行有性生殖,不遵循孟德尔遗传规律。
2.科学家在染色体中找到了一种使姐妹染色单体连接成十字形的关键蛋白质,下列与之有关的`叙述正确的是()
A.该蛋白质的合成与核糖体、溶酶体、DNA都有密切的关系
B.该蛋白质只能在有丝分裂间期大量合成
C.缺少这种蛋白质的细胞,分裂后形成的细胞染色体数目可能会发生异常
D.该蛋白质与减数第一次分裂后期染色体的行为变化密切相关
答案C
解析该蛋白质的合成过程与核糖体和DNA有关,与溶酶体没有直接关系,A错误;该蛋白质可以发生在减数分裂间期,B错误;由题意可知,该蛋白质是使姐妹染色单体连接成十字形的关键蛋白质,在染色体的均分过程中发挥重要作用,因此缺少这种蛋白质的细胞,分裂后形成的细胞染色体数目可能会发生异常,C正确;减数第一次分裂后期同源染色体分离,染色体的着丝点没有分裂,因此该蛋白质与减数第一次分裂后期染色体的行为变化无关,D错误。
知识总结归纳1:
1.细胞膜的主要成分:蛋白质、脂质(和少量的糖类)
(各种膜所含蛋白质、脂质的比例与膜的功能有关,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多)
2.细胞膜的功能:①将细胞与外界环境隔开(以保障细胞内部环境的相对稳定);②控制物质进出细胞(物质能否通过细胞膜,并不是取决于分子的大小,而是根据细胞生命活动的需要);③进行细胞间的信息交流。
3.细胞间信息交流的方式多种多样,常见的3种方式:①细胞分泌的化学物质如激素,随血液运输到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞;②相邻两个细胞的细胞膜接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞(如精子和卵细胞之间的识别和结合);③相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞(如高等绿色植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用)
4.细胞间的信息交流,大多与细胞膜的结构和功能有关。
5.制备纯净的细胞膜常用的材料:应选用人和哺乳动物成熟的红细胞,原因是:因为人和其他哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和众多的细胞器;制备的方法:将选取的材料放入清水中,由于细胞内的浓度大于外界溶液浓度,细胞将吸水涨破,再用离心的方法获得纯净的细胞膜。
6.癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关。
细胞癌变的指标之一是细胞膜成分发生改变,产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质超过正常值
7.植物细胞壁的主要成分:纤维素和果胶;功能:对植物细胞有支持和保护的作用。
8.细胞质包括细胞器和细胞质基质。
细胞质基质的成分:水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸和核苷酸等,还有很多酶。
功能:细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所,细胞质基质为新陈代谢的进行提供所需要的物质和一定的环境条件,如提供ATP、核苷酸、氨基酸等。
9.分离各种细胞器的方法:差速离心法。
10.线粒体内膜向内折叠形成“嵴”,增大细胞内膜面积;在线粒体的内膜、基质中含有与有氧呼吸有关的酶,分别是有氧呼吸第三、二阶段的场所,生物体95%的能量来自线粒体,又叫“动力车间”。
11.叶绿体只存在于植物的绿色细胞中。扁平的椭球形或球形,双层膜结构。含少量的DNA、RNA。在类囊体薄膜(基粒)上有色素和与光合作用光反应有关的酶,是光反应场所;在基质中含有与光合作用暗反应有关的酶,是暗反应场所。由圆饼状的囊状结构堆叠而成基粒,增大膜面积。
12.线粒体和叶绿体的相同点:①具有双层膜结构②都含少量的DNA和RNA,具有遗传的相对独立性③都能产生ATP,都属于能量转换器。
13.内质网:在结构上内连核膜,外连细胞膜;功能:①增大细胞内的膜面积②是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的车间(内质网是蛋白质空间结构形成的场所)
14.核糖体:无膜结构,是合成蛋白质的场所。附着在内质网上的核糖体合成的是胞外蛋白(即分泌蛋白如消化酶、胰岛素、生长激素、抗体等);游离的核糖体合成的是胞内蛋白(如呼吸氧化酶、血红蛋白等)。
15.高尔基体:主要是对来自内质网的蛋白质进行加工,分类,包装,运输。(动植物细胞共有的细胞器,但功能不同:植物:与细胞壁的形成有关;动物:与细胞分泌物的形成有关)
16.中心体:存在于动物和某些低等植物(如衣藻、团藻等)中。
无膜结构,由垂直的两个中心粒及周围物质组成,与细胞的有丝分裂有关。
17.液泡:单层膜,成熟的植物有中央大液泡。功能:贮藏(营养、色素等)、保持细胞形态
18.溶酶体:消化车间,内含许多水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒病菌。
知识总结归纳2:
生物学习方法:
1.通过复习旧知识的方式导入新课。
从旧知识导入新知识,引导学生去发现问题,明确探索的目标,是生物教学最常用的导入方法。教学过程中,讲授新课之前,从新旧知识的联系中,抓住新旧知识的不同点,对旧知识加以概括,提出即将研究的问题,这样既促进了旧知识的巩固,又明确了本节课的学习目的、任务和重点,而且也能激发学生探求知识的好奇心,产生积极寻找问题答案的强烈愿望。这种方法能使学生掌握问题的实质,给学生学习新知识打好基础。如在讲“植物体内物质的运输”一节时,通过复习茎的结构以及韧皮部、木质部的构成导入新课,为学习植物体内物质的运输作铺垫。
2.利用直观演示,让学生从观察实物和教具的方式导入新课。
采用直观教学,可以使抽象的知识具体化、形象化,为学生架起由形象向抽象过渡的桥梁。教师若在教学中运用实物、标本、挂图、模型等直观教具导入新课,可以使学生通过视觉心领神会,从而引起学生的注意,活跃课堂气氛。如在讲授骨的结构时,先发给学生纵剖的长骨,让学生观察,在观察时,教师提出观察的重点,提出思考的问题:骨端和骨中部的结构是否一样?长骨骨质的外面有什么样的结构?这种结构存在的部位如何?骨髓腔中有些什么物质?这种导入方法,在让学生观察实物的过程中,既获得大量的感性认识又突出了重点,很自然地为讲解新课《长骨结构》创造了有利的条件。
3.利用实验操作的方法导入新课。
生物学是一门以实验为基础的自然科学。在新教材中把强化实验、通过实验手段探索知识,培养能力提到重要位置。新教材中的实验探索穿插在正式课文之中,是课本的一个不可分割的重要组成部分。利用实验操作的方法导入新课,能帮助学生认识抽象的知识,激发学生的思维能力,使学生通过分析问题,探索规律。既长了知识,又学到了技能。同时学生通过实验操作,既动脑又动手,拓宽了学生的思路,使课堂气氛活跃,学生产生浓厚的学习兴趣。如在上“根对水分的吸收”时,就运用“植物细胞的吸水和失水”这个实验引入新课,在课前让学生自己用萝卜进行实验,上课时让学生讲述自己观察的现象,并说明两个萝卜条为什么一个更加硬挺,另一个却软缩了。利用这一实验,就很容易引入新课“根对水分的吸收”。
4.从生产实验和生活中的一个实际问题出发导入新课,启发学生懂得学习积极性。
通过学生生活中熟悉的事例或自身的生理现象导入新课,能使学生有一种亲切感和实用感,容易引起学生学习的兴趣。如在讲到“叶片的结构”时,把学生带到室外去,叫他们轻摇小树,注意观察叶子的下落情况,重复几次后,把他们带回教室,问小学生“叶片下落时,是正面向下,还是反面向下?”学生齐声答“正面”。教师问,这是为什么呢?稍停后,接着说,这与我们今天学习的“叶片的结构”有关,就这样很自然地转入新课。再如讲授心脏和血管的生理功能时就要讲到心率、心动周期等有关知识,就可以从实际问题导入来激发学生的求知欲。让学生用右手手指轻按左手腕桡骨头尺侧,摸到脉搏后,说明这是桡动脉,它的搏动和心脏的跳动是一致的。让学生数一数自己脉搏跳动的次数,半分钟后停止,统计每分钟80次的人数,每分钟70—79次的人数,60—69次的人数,然后提出问题:为什么大家都静坐在教室里,而每个人的脉搏次数却不完全相同呢?心脏在人的一生中都在不停的跳动为什么不会疲劳呢?……从而导入新课。再如讲述“植物的营养繁殖”,通过了解不少学生对果树嫁接有一点感性知识,据此可以设问:“要使一棵苹果树上既结出国光苹果,又结出富士苹果两种果实,应采取什么方法?”学生顿时情绪激昂,跃跃欲试,齐答“嫁接!”接着问:“这是为什么呢?”学生对此回答不上来,我们这节课就来解决这个问题。
知识总结归纳3:
一、有关水的知识要点
存在形式含量功能联系
水自由水约95%
1、良好溶剂
2、参与多种化学反应
3、运送养料和代谢废物它们可相互转化;代谢旺盛时自由水含量增多,反之,含量减少。
结合水约4.5%细胞结构的重要组成成分
(1)做溶剂。水分子的极性强,能是溶解于其中的许多物质解离成离子,利于化学反应进行。
(2)运输营养物质和代谢废物。水溶液的流动性大,水在生物体内还起到运输物质的作用,将吸收来的营养物质运输到各组织中区,并将组织中的废物运输到排泄器官。
(3)调节温度。水分子之间借助氢键连接,氢键的破坏吸收能量,反之释放能量。人蒸发少量的汗就能散发大量的热。再加上水的流动性大,能随血液循环迅速分布全身,因此对于维持生物体的温度起很大作用。
(4)调控代谢活动。生物体内含水量多少以及水的存在状态改变,都影响新陈代谢的进行。一般生物体内含水70%以上时,细胞代谢活跃;含水量降低,则代谢不活跃或进入休眠状态。
二、无机盐(绝大多数以离子形式存在)功能:
①、构成某些重要的化合物,如:叶绿素、血红蛋白等
②、维持生物体的生命活动(如动物缺钙会抽搐)
③、维持酸碱平衡,调节渗透压。
(1)有些无机盐是细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分,如Mg2+是叶绿素分子必需的成分;Fe2+是血红蛋白的主要成分;碳酸钙是动物和人体的骨、牙齿中的重要成分;P043-是生物膜的主要成分磷脂的组成成分;
(2)无机盐参与维持正常的生命活动,哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2+,如果某个动物血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐。
(3)维持生物体内的平衡:
①渗透压的平衡Na+,Cl一对细胞外液渗透压起重要作用,K+则对细胞内液渗透压起决定作用。
②酸碱平衡(即pH平衡),pH调节着细胞的一切生命活动,它的改变影响着原生质体组成物质的所有特性以及在细胞内发生的一切反应:如人血浆中H2CO3/HCO3-,HPO42-/H2P04-等。
③离子平衡:动物细胞内外Na+/K+/Ca2+的比例是相对稳定的。细胞膜外Na+高、K+低,细胞膜内K+高、Na+低。K+、Na+这两种离子在细胞膜内外分布的浓度差,是使细胞可以保持反应性能的重要条件。
知识总结归纳4:
一、基础知识
在本课题中,我们主要探究有关加酶洗衣粉的三个问题:
一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的效果有什么不同;
二是在什么温度下使用加酶洗衣粉最好,
三是的洗衣粉,其洗剂效果有哪些区别。
二、实验操作
1.探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果
(1)实验遵循的原则:实验变量为洗涤剂,设计时应遵循原则、原则,有效地控制其他变量,如水的用量、污染物的量、所用实验用布的质地大小、两种洗衣粉的用量,搅拌及洗涤时间。
(2)实验过程
①取两只大烧杯并,用量筒分别量500mL蒸馏水放入其中,放入400C的水浴锅保温。
②将制好的污染布和洗衣粉(一组为和,另一组为和)分别放入两只烧杯中。
③用玻璃棒同时充分搅拌时间,一段时间后搅拌可重复进行。
④过相同的时间后观察洗涤效果,探究加酶洗衣粉使用时的最适温度。
2.不同种类的酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果
(1)实验原理:不同种类的加酶洗衣粉所加的酶不同,而酶具有,所以对不同污渍的洗涤效果不同。
(2)实验过程:根据表格设计实验步骤
编号污渍:
类型洗涤效果蛋白酶脂肪酶淀粉酶复合酶普通洗衣酶1、鸡血2、牛奶3、菜油4、番茄汁5、墨水6、染料
疑难点拨:
1.普通洗衣粉中包含哪些化学成分?
提示:普通洗衣粉中通常包含有:表面活性剂、水软化剂、碱剂、漂白剂等成分,有的洗衣粉中还含有增白剂、香精和色素,以及填充剂等。
2.在本课题中你打算使用什么方法和标准判断洗涤效果?
提示:可在洗涤后污物的残留状况,如:已消失、颜色变浅、面积缩小等,
3.含有蛋白酶的洗衣粉的洗剂效果好,可以用丝绸作为实验材料吗?
不能。因为丝绸的主要成分是蛋白质,它会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解,损坏衣物。
农业生产中提高光能利用率采取的方法:
延长光照时间-如:补充人工光照、多季种植
增加光照面积-如:合理密植、套种
光照强弱的控制:阳生植物(强光),阴生植物(弱光)
增强光合作用效率适当提高CO2浓度:施农家肥
适当提高白天温度(降低夜间温度)
必需矿质元素的供应
叶绿体中的色素存在于叶绿体类囊体薄膜上。
叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光;
胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光及保护叶绿素免受强光伤害的作用。
Mg是构成叶绿素分子必需的元素。
细胞的分化
1、概念:由同一种类型的细胞经细胞分/裂后,逐渐在形态结构和生理功能上形成稳定性的差异,产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化。
2、细胞分化的原因:是基因选择性表达的结果(注:细胞分化过程中基因没有改变)
3、细胞分化和细胞分/裂的区别:
细胞分/裂的结果是:细胞数目的增加;
细胞分化的结果是:细胞种类的增加
光合作用的发现
1648比利时,范·海尔蒙特:植物生长所需要的养料主要来自于水,而不是土壤。
1771英国,普利斯特莱:植物可以更新空气。
1779荷兰,扬·英根豪斯:植物只有绿叶才能更新空气;并且需要阳光才能更新空气。
1880美国,恩吉(格)尔曼:光合作用的场所在叶绿体。
1864德国,萨克斯:叶片在光下能产生淀粉
1940美国,鲁宾和卡门(用放射性同位素标记法):光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。(糖类中的氢也来自水)。
1948美国,梅尔文·卡尔文:用标14C标记的CO2追踪了光合作用过程中碳元素的行踪,进一步了解到光合作用中复杂的化学反应。
酶
1、概念:酶通常是指由活细胞产生的、具有催化活性的一类特殊的蛋白质,又称为生物催化剂。(少数核酸也具有生物催化作用,它们被称为“核酶”)。
2、特性:催化性、高效性、特异性
3、影响酶促反应速率的因素
(1)PH:在最适pH下,酶的活性,pH值偏高或偏低酶的活性都会明显降低。(PH过高或过低,酶活性丧失)
(2)温度:在最适温度下酶的活性,温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。(温度过低,酶活性降低;温度过高,酶活性丧失)
另外:还受酶的浓度、底物浓度、产物浓度的影响。
ATP
1、功能:ATP是生命活动的直接能源物质
生命活动的主要的能源物质是糖类(葡萄糖);
生命活动的储备能源物质是脂肪。
生命活动的根本能量来源是太阳能。
2、结构:
中文名:腺嘌呤核苷三磷酸(三磷酸腺苷)
简式:A-P~P~P
实验:观察植物细胞的质壁分离和复原
实验原理:原生质层(细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞质)相当于半透膜
材料用具:紫色洋葱表皮,0.3g/ml蔗糖溶液,清水,载玻片,镊子,滴管,显微镜等
方法步骤:
(1)制作洋葱表皮临时装片。
(2)低倍镜下观察原生质层位置。
(3)在盖玻片一侧滴一滴蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸,重复几次,让洋葱表皮浸润在蔗糖溶液中。
(4)低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化(变小),观察细胞是否发生质壁分离。
(5)在盖玻片一侧滴一滴清水,另一侧用吸水纸吸,重复几次,让洋葱表皮浸润在清水中。
(6)低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化(变大),观察是否质壁分离复原。
实验结果:
细胞液<外界溶液细胞失水(质壁分离)
细胞液>外界溶液细胞吸水(质壁分离复原)
细胞核
(1)组成:核膜、核仁、染色质
(2)核膜:双层膜,有核孔(RNA从核孔出核)
(3)核仁:在细胞有丝分/裂中周期性的消失(前期)和重建(末期)
(4)染色质:被碱性染料染成深色的物质,主要由DNA和蛋白质组成
染色质和染色体的关系:细胞中同一种物质在不同时期的两种表现形态
(5)功能:是遗传物质DNA的储存和复制的主要场所,是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。
(6)原核细胞与真核细胞根本区别:是否具有成形的细胞核(是否具有核膜)
1.细胞壁:主要成分是纤维素,有支持和保护功能。
2.细胞质:细胞质基质和细胞器
(1)细胞质基质:为代谢提供场所和物质和一定的环境条件,影响细胞的形状、分/裂、运动及细胞器的转运等。
(2)细胞器:
——双层膜——
线粒体:有氧呼吸的主要场所(第二、三阶段),含少量DNA。
叶绿体:绿色植物细胞中光合作用的场所。含少量的DNA。
——单层膜——
内质网:合成、加工蛋白质;合成脂质。
高尔基体:动物细胞中与分泌物的形成有关,植物中与有丝分/裂细胞壁的形成有关。
液泡:泡状结构,成熟的植物有大液泡。功能:贮藏(营养、色素等)、保持细胞形态,调节渗透吸水。
——无膜——
中心体:由垂直的两个中心粒构成,与动物细胞有丝分/裂有关。
核糖体:合成蛋白质的场所。
细胞膜
(1)组成:主要为②磷脂双分子层(基本骨架)和①蛋白质,另有③糖蛋白(外侧)。
(2)特点
结构特点:具有一定的流动性(原因:磷脂和蛋白质的运动);
功能特点:具有选择通透性。
(3)功能:保护和控制物质进出
原核细胞:没有典型的细胞核,无核膜和核仁。如细菌、蓝藻、放线菌等原核生物的细胞。
真核细胞:有核膜包被的明显的细胞核。如动物、植物和真菌(酵母菌、霉菌、食用菌)等真核生物的细胞。
光学显微镜的使用
1、方法:
先对光:一转转换器;二转聚光器;三转反光镜
再观察:一放标本孔中央;二降物镜片上方;三升镜筒仔细看
2、注意:
(1)放大倍数=物镜的放大倍数×目镜的放大倍数
(2)物镜越长,放大倍数越大目镜越短,放大倍数越大
“物镜—玻片标本”越短,放大倍数越大
(3)物像与实际材料上下、左右都是颠倒的
(4)高倍物镜使用顺序:
低倍镜
▼
标本移至中央
▼
高倍镜
▼
调大光圈
▼
凹面镜
▼
细准焦螺旋
(5)污点位置的判断:移动或转动法
发明显微镜:荷兰——列文·虎克;
发现细胞:英国——胡克;
创立细胞学说:德国——施莱登、施旺。
“一切动物和植物都是由细胞构成的,细胞是一切动植物的基本单位”。
德国的魏尔肖总结:“细胞通过分/裂产生”。这被认为是对细胞学说的重要补充。
蛋白质
1、元素组成:除C、H、O、N外,大多数蛋白质还含有S
2、基本组成单位:氨基酸(组成蛋白质的氨基酸约20种)
3.形成:脱水缩合
二肽:由2个氨基酸分子组成的肽链。
多肽:由n(n≥3)个氨基酸分子以肽键相连形成的肽链。
多样性的原因:
氨基酸的种类、数目、排列顺序、肽链空间结构不同
脂质
1、元素组成:主要由C、H、O组成(C/H比例高于糖类),有些还含N、P
2、分类:脂肪、类脂(如磷脂)、固醇(如胆固醇、性激素、维生素D等)
3.功能:
脂肪:细胞代谢所需能量的主要储存形式。
类脂中的磷脂:是构成生物膜的重要物质。
固醇:在细胞的营养、调节、和代谢中具有重要作用。
4、脂肪的鉴定:脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。
(在实验中用50%酒精洗去浮色→显微镜观察→橘黄色脂肪颗粒)
1、植物细胞全能性的概念
指植物体中单个已经分化的细胞在适宜的条件下,仍然能够发育成完整新植株的潜能。
2、植物细胞全能性的原因:植物细胞中具有发育成完整个体的全部遗传物质。(已分化的动物体细胞的细胞核也具有全能性)
3、细胞全能性实例:胡萝卜根细胞离体,在适宜条件下培养后长成一棵胡萝卜。
二糖与多糖的水解产物:
蔗糖→1葡萄糖+1果糖
麦芽糖→2葡萄糖
乳糖→1葡萄糖+1半乳糖
淀粉→麦芽糖→葡萄糖
纤维素→纤维二糖→葡萄糖
糖原→葡萄糖
无机盐(存在形式:离子)
作用:
①与蛋白质等物质结合成复杂的化合物。
如Mg2+是构成叶绿素的成分
Fe2+是构成血红蛋白的成分
I-是构成甲状腺激素的成分
②参与细胞的各种生命活动。(如钙离子浓度过低肌肉抽搐、过高肌肉乏力)
水:
(1)含量:占细胞总重量的60%-90%,是活细胞中含量是最多的物质。
(2)形式:自由水、结合水
自由水:是以游离形式存在,可以自由流动的水。作用有①良好的溶剂;②参与细胞内生化反应;③物质运输;④维持细胞的形态;⑤体温调节
(在代谢旺盛的细胞中,自由水的含量一般较多)
结合水:是与其他物质相结合的水。作用是组成细胞结构的重要成分。
(结合水的含量增多,可以使植物的抗逆性增强)
1、细胞中含量最多的6种元素是C、H、O、N、P、Ca(98%)。
2、组成生物体的基本元素:C元素。(碳原子间以共价键构成的碳链,碳链是生物构成生物大分子的基本骨架,称为有机物的碳骨架。)
3、缺乏必需元素可能导致疾病。如:克山病(缺硒)
4、生物界与非生物界的统一性和差异性
统一性:组成生物体的化学元素,在无机自然界都可以找到,没有一种元素是生物界特有的。
差异性:组成生物体的化学元素在生物体和自然界中含量相差很大。
1.高一生物必修一知识点笔记归纳 篇一
蛋白质的主要功能(生命活动的主要承担者):
①构成细胞和生物体的重要物质,如肌动蛋白;
②催化作用:如酶;
③调节作用:如胰岛素、生长激素;
④免疫作用:如抗体,抗原;
⑤运输作用:如红细胞中的血红蛋白。
2.高一生物必修一知识点笔记归纳 篇二
1、酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。
2、ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。
3、细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。
4、有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成许多ATP的过程。
5、叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
6、吸收光能的四种色素就分布在类囊体的薄膜上。
7、叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上,不仅分布着许多吸收光能的色素分子,还有许多进行光合作用所必需的酶。
8、光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
9、光反应阶段:光合作用第一个阶段中的化学反应,必须有光才能进行。这个阶段叫做光反应阶段。
10、暗反应阶段:光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都可以进行,这个阶段叫做暗反应阶段。
3.高一生物必修一知识点笔记归纳 篇三
原核细胞和真核细胞的比较:
①、原核细胞:细胞较小,无核膜、无核仁,没有成形的细胞核;遗传物质(一个环状DNA分子)集中的区域称为拟核;没有染色体,DNA不与蛋白质结合,细胞器只有核糖体;有细胞壁(主要成分是肽聚糖),成分与真核细胞不同。
②、真核细胞:细胞较大,有核膜、有核仁、有真正的细胞核三;有一定数目的染色体(DNA与蛋白质结合而成);一般有多种细胞器。
③、原核生物:由原核细胞构成的生物。如:蓝藻、细菌(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌)、放线菌、支原体等都属于原核生物。
④、真核生物:由真核细胞构成的生物。如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌(酵母菌、霉菌、粘菌)等。
4.高一生物必修一知识点笔记归纳 篇四
组成细胞的原子和分子
1、细胞中含量最多的6种元素是C、H、O、N、P、Ca(98%)。
2、组成生物体的基本元素:C元素。(碳原子间以共价键构成的碳链,碳链是生物构成生物大分子的基本骨架,称为有机物的碳骨架。)
3、缺乏必需元素可能导致疾病。如:克山病(缺硒)
4、生物界与非生物界的统一性和差异性
统一性:组成生物体的化学元素,在无机自然界都可以找到,没有一种元素是生物界特有的。
差异性:组成生物体的化学元素在生物体和自然界中含量相差很大。
5.高一生物必修一知识点笔记归纳 篇五
1、分离定律:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
2、自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
3、两条遗传基本规律的精髓是:遗传的不是性状的本身,而是控制性状的遗传因子。
4、孟德尔成功的原因:正确的选用实验材料;现研究一对相对性状的遗传,再研究两对或多对性状的遗传;应用统计学方法对实验结果进行分析;基于对大量数据的分析而提出假说,再设计新的实验来验证。
5、孟德尔对分离现象的原因提出如下假说:生物的性状是由遗传因子决定的;体细胞中遗传因子是成对存在的;生物体再形成生殖细胞—配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中;受精时,雌雄配子的结合是随机的。
6、减数XX是进行有性生殖的生物,在产生成熟的生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞XX。在减数XX的过程中,染色体只复制一次,而细胞XX两次。减数XX的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
7、配对的两条染色体,形状大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方,叫做同源染色体。同源染色体两两配对的现象叫做联会。联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫做四分体。
8、减数XX过程中染色体数目减半发生在减数第一次XX。
9、受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,其中有一半的染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。
10、基因分离的实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数XX形成配子的过程中,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立的随着配子遗传给后代。
11、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离和自由组合是互不干扰的;在减数XX过程中,在同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
12、红绿色盲、抗维生素D佝偻病等,它们的基因位于性染色体上,所以遗传上总是和性别相关联,这种现象叫做伴性遗传。
13、因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少数生物(如HIV病毒)的遗传物质是RNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
14、DNA分子双螺旋结构的主要特点:DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构;DNA分子中的脱氧核苷酸和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧;两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律。
15、碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
16、DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程,复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA分子独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板,通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。
17、遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中,碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,而碱基的特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性。
18、基因是有遗传效应的DNA分子片断。
19、RNA是在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成的,这一过程称为转录。
20、游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫做翻译。
6.高一生物必修一知识点笔记归纳 篇六
细胞核----系统的控制中心
一、细胞核的功能:
是遗传信息库(遗传物质储存和复制的场所),是细胞代谢和遗传的控制中心;
二、细胞核的结构:
1、染色质:由DNA和蛋白质组成,染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态。
2、核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。
3、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
4、核孔:实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
1.高一年级生物必修一知识点归纳
一、相关概念
细胞:是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒以外,所有生物都是由细胞构成的。细胞是地球上最基本的生命系统
生命系统的结构层次:细胞→组织→器官→系统(植物没有系统)→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
二、病毒的相关知识:
1、病毒(Virus)是一类没有细胞结构的生物体。主要特征:
①、个体微小,一般在10~30nm之间,大多数必须用电子显微镜才能看见;
②、仅具有一种类型的核酸,DNA或RNA,没有含两种核酸的病毒;
③、专营细胞内寄生生活;
④、结构简单,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白质外壳所构成。
2、根据寄生的宿主不同,病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒(即噬菌体)三大类。根据病毒所含核酸种类的不同分为DNA病毒和RNA病毒。
3、常见的病毒有:人类流感病毒(引起流行性感冒)、SARS病毒、人类免疫缺陷病毒(HIV)[引起艾滋病(AIDS)]、禽流感病毒、乙肝病毒、人类天花病毒、狂犬病毒、烟草花叶病毒等。
2.高一年级生物必修一知识点归纳
(一)细胞壁
植物细胞在细胞膜的外面有一层细胞壁,其主要成分为纤维素和果胶,可用纤维素酶和果胶酶来除去。细胞壁作用为支持和保护。
(二)细胞膜
对细胞膜进行化学分析得知,细胞膜主要由脂质(磷脂)分子和蛋白质分子构成,其中脂质最多,约占50%;此外,还有少量的糖类。在组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富。细胞膜的功能是将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流
(三)细胞质
在细胞膜以内,核膜以外的部分叫细胞质。活细胞的细胞质处于不断流动的状态,细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。
1、细胞质基质
细胞质基质含有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶,在细胞质中进行着多种化学反应。
2、细胞器
(1)线粒体
线粒体广泛存在于细胞质基质中,它是有氧呼吸主要场所,被喻为"动力车间"。
光镜下线粒体为椭球形,电镜下观察,它是由双层膜构成的。外膜使它与周围的细胞质基质分开,内膜的某些部位向内折叠形成嵴,这种结构使线粒体内的膜面积增加。在线粒体内有许多种与有氧呼吸有关的酶,还含有少量的DNA。
(2)叶绿体
叶绿体是植物、叶肉、细胞特有的细胞器。叶绿体是绿色植物的光合作用细胞中,进行的细胞器,被称为"养料制造车间"和"能量转换站"。在电镜下可以看到叶绿体外面有双层膜,内部含有几个到几十个由囊状的结构堆叠成的基粒,其间充满了基质。这些囊状结构被称为类囊体,其上含有叶绿素。
(3)内质网
内质网是由单层膜连接而成的网状结构,大大增加了细胞内的膜面积,内质网与细胞内蛋白质合成和加工有关,也是脂质合成的"车间"。
(4)核糖体
细胞中的核糖体是颗粒状小体,它除了一部分附着在内质网上之外,还有一部分游离在细胞质中。核糖体是细胞内合成蛋白质的场所,被称为"生产蛋白质的机器"。
(5)高尔基体
高尔基体本身不能合成蛋白质,但可以对蛋白质进行加工分类和包装,植物细胞XX过程中,高尔基体与细胞壁的形成有关。
(6)液泡
成熟的植物细胞都有液泡。液泡内有细胞液,其中含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质,它对细胞内的环境起着调节作用,可以使细胞保持一定的形状,保持膨胀状态。
(7)中心体
动物细胞和低等植物细胞中有中心体,每个中心体由两个互相垂直排列的中心粒,及其周围物质组成。动物细胞的中心体与有丝XX有关。
(8)溶酶体
溶酶体是细胞内具有单层膜结构的细胞器,它含有多种水解酶,能分解多种物质。
(四)细胞核
每个真核细胞通常只有一个细胞核,而有的细胞有两个以上的细胞核,如人的肌肉细胞,有的细胞却没有细胞核,如哺乳动物的红细胞细胞。
3.高一年级生物必修一知识点归纳
一、高倍镜的使用步骤(尤其要注意第1和第4步)
1、在低倍镜下找到物象,将物象移至(视野中央)
2、转动(转换器),换上高倍镜。
3、调节(光圈)和(反光镜),使视野亮度适宜。
4、调节(细准焦螺旋),使物象清晰。
二、显微镜使用常识
1、调亮视野的两种方法(放大光圈)、(使用凹面镜)。
2、高倍镜:物象(大),视野(暗),看到细胞数目(少)。
低倍镜:物象(小),视野(亮),看到的细胞数目(多)。
3、物镜:(有)螺纹,镜筒越(长),放大倍数越大。
目镜:(无)螺纹,镜筒越(短),放大倍数越大。
放大倍数越大、视野范围越小、视野越暗、视野中细胞数目越少、每个细胞越大
放大倍数越小、视野范围越大、视野越亮、视野中细胞数目越多、每个细胞越小
4、放大倍数=物镜的放大倍数х目镜的放大倍数
5、一行细胞的数目变化可根据视野范围与放大倍数成反比
计算方法:个数×放大倍数的比例倒数=最后看到的细胞数
如:在目镜10×物镜10×的视野中有一行细胞,数目是20个,在目镜不换物镜换成40×,那么在视野中能看见多少个细胞?20×1/4=5
6、圆行视野范围细胞的数量的变化可根据视野范围与放大倍数的平方成反比计算
如:在目镜为10×物镜为10×的视野中看见布满的细胞数为20个,在目镜不换物镜换成20×,那么在视野中我们还能看见多少个细胞?20×(1/2)2=5
三、原核生物与真核生物主要类群:
原核生物:蓝藻,含有(叶绿素)和(藻蓝素),可进行光合作用,属自养型生物。细菌:(球菌,杆菌,螺旋菌,乳酸菌);放线菌:(链霉菌)支原体,衣原体,立克次氏体
真核生物:动物、植物、真菌:(青霉菌,酵母菌,蘑菇)等、
四、细胞学说
1、创立者:(施莱登,施旺)
2、细胞的发现者及命名者:英国科学家、罗伯特?虎克
3、内容要点:P10,共三点
4、揭示问题:揭示了(细胞统一性,和生物体结构的统一性)。
4.高一年级生物必修一知识点归纳
1病毒没有细胞结构,但必须依赖(活细胞)才能生存。
2生命活动离不开细胞,细胞是生物体结构和功能的(基本单位)。
3生命系统的结构层次:(细胞)、(组织)、(器官)、(系统)、(个体)、(种群)(群落)、(生态系统)、(生物圈)。
4血液属于(组织)层次,皮肤属于(器官)层次。
5植物没有(系统)层次,单细胞生物既可化做(个体)层次,又可化做(细胞)层次。
6地球上最基本的生命系统是(细胞)。
7种群:在一定的区域内同种生物个体的总和。例:一个池塘中所有的鲤鱼。
8群落:在一定的区域内所有生物的总和。例:一个池塘中所有的生物。(不是所有的鱼)
9生态系统:生物群落和它生存的无机环境相互作用而形成的统一整体。
10以细胞代谢为基础的生物与环境之间的物质和能量的交换;以细胞增殖、分化为基础的生长与发育;以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传与变异。
5.高一年级生物必修一知识点归纳
一、相关概念:
1、新陈代谢:是活细胞中全部化学反应的总称,是生物与非生物最根本的区别,是生物体进行一切生命活动的基础。
2、细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。
3、酶:是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能:降低化学反应活化能,提高化学反应速率)的一类有机物。
4、活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
二、酶的发现:
1、1783年,意大利科学家斯巴兰让尼用实验证明:胃具有化学性消化的作用;
2、1836年,德国科学家施旺从胃液中提取了胃蛋白酶;
3、1926年,美国科学家萨姆纳通过化学实验证明脲酶是一种蛋白质;
4、20世纪80年代,美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。
三、酶的本质:
大多数酶的化学本质是蛋白质(合成酶的场所主要是核糖体,水解酶的酶是蛋白酶),也有少数是RNA。
四、酶的特性:
1、高效性:催化效率比无机催化剂高许多;
2、专一性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应;
3、酶需要较温和的作用条件:在最适宜的温度和pH下,酶的活性。
温度和pH偏高和偏低,酶的活性都会明显降低。