生物高中必修一总结第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、细胞下面是小编为大家整理的生物高中必修一总结集锦7篇,供大家参考。
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(选择透过性膜)
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,动物细胞没有细胞壁,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
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)
五、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)
六、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——系统内的分工合作分离各种细胞器的方法:差速离心法
一、细胞器之间分工
(1)双层膜
叶绿体:进行光合作用,“能量转换站”,双层膜,分布在植物的叶肉细胞。
线粒体:细胞进行有氧呼吸的主要场所。双层膜(内膜向内折叠形成脊),分布在动植物细胞体内。
(2)单层膜
内质网:蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”,单层膜,动植物都有。
高尔基体:对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,单层膜,动植物都有,参与了植物细胞壁的形成。
液泡:主要存在与植物细胞中,内有细胞液,含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质,可以调节植物细胞内的环境,充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。单层膜。
溶酶体:内含有多种水解酶,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,单层膜。
(3)无膜
核糖体:无膜,合成蛋白质的主要场所。
中心体:动物和某些低等植物的细胞,由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成,与细胞的有丝分裂有关,无膜。
八大细胞器:内质网,液泡,线粒体,高尔基体,核糖体,溶酶体,叶绿体,中心体
光镜能看到:细胞质,线粒体,叶绿体,液泡,细胞壁
在细胞质中,除了细胞器外,还有呈胶质状态的细胞质基质。
实验:用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料,可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。
材料:新鲜的藓类的叶
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大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
②微量元素: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)
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、DNA、RNA
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:ATCG、AUCG
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)
④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,
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(%):良好溶剂;参与生物化学反应;提供液体环境;运送
24、水存在形式营养物质及代谢废物
结合水(%)
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通过结构核仁
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期的染色质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,酶活性最高,
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
无氧呼吸
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
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:先通气,后密封。先让酵母菌有氧呼吸,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
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光
叶绿体中色素叶绿素b(类囊体薄膜)胡萝卜素
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
叶黄素
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。
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
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。有丝分裂:体细胞增殖
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
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
#p#副标题#e#高一如何更有效率的复习生物
要掌握规律
规律是事物本身固有的本质的必然联系。生物有自身的规律,如结构与功能相适应,局部与整体相统一,生物与环境相协调,以及从简单到复杂、从低级到高级、从水生到陆生的进化过程。掌握这些规律将有助于生物知识的理解与运用,如学习线粒体就应该抓结构与功能相适应:①外有双层膜,将其与周围细胞分开,使有氧呼吸集中在一定区域内进行;②内膜向内折成嵴,扩大了面积,有利于酶在其上有规律地排布,使各步反应有条不紊地进行;③内膜围成的腔内有基质、酶;④基质、内膜上的酶为有氧呼吸大部分反应所需,因而线粒体是有氧呼吸的主要场所。这样较易理解并记住其结构与功能。学习生物同其他学科一样,不能急于求成、一步到位。如学习减数分裂过程,开始只要弄清两次分裂起止,染色体行为、数目的主要变化,而不能在上新课时对染色体行为、染色体、染色单体、DNA数目、与遗传三定律关系、与有丝分裂各期图像区别等一并弄清。后者只能在练习与复习中慢慢掌握。
设法突破难点
有些知识比较复杂,或是过于抽象,同学们学起来感到有困难,这时就应化难为易,设法突破难点。通常采用的方法有以下几种:(1)复杂问题简单化。生物知识中,有许多难点存在于生命运动的复杂过程中,难以全面准确地掌握,而抓主干知识,能一目了然。例如细胞有丝分裂,各时期染色体、纺锤体、核仁、核膜的变化,我们若将其总结为“前期两现两消,末期两消两现”,则其他过程就容易记住了。动物体内三大物质代谢过程复杂,可总结为“一分(分解)二合(合成)三转化”。对一些复杂的问题,如遗传学解题,可将其化解为几个较简单的小题,依次解决。(2)抽象问题形象化。要尽量借助某种方式,使之与实际联系起来,以便于理解,如DNA的空间结构复杂,老师一旦出示DNA模型,几分钟即可解决问题。因此,学习生物常常需借助图形、表格、模型、标本、录像等形象化的手段来帮助理解一些抽象的知识。
课堂上要明确复习目的,注意反思,及时总结
复习的目的是综合所学知识,提高自己综合能力。而课堂则是复习的主阵地,课堂上的复习内容是老师根据教学大纲和考试说明,并结合同学们的实际情况精心组织的,具有明确的针对性。上课时要注意理解老师是怎样理清知识的条理、怎样处理综合问题的。这时,务必紧跟老师的节奏、听懂老师的讲解、理顺知识的难易、释破自己的疑难。老师一般都有针对性的练习,不妨通过这一段的练习,多练多问,解决自己的困惑。
下课后多想想,梳理知识,强化记忆
课后要抓紧自己的时间来进行反刍消化,基础的掌握、难点的强化都在课后。应利用下课后的一段时间,或者自习课,或者临睡前的一段时间,大脑像过电影一样把本节的内容再现一遍。有的学生可能觉得没有时间,但只要有心就会有时间,能力就是在自主学习之中养成的。
多细胞生物从受精卵开始,要经过细胞的增殖和分化逐渐发育为成体。细胞的增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
真核细胞的分裂方式有三种:有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。
连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成为止,这一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期。细胞周期的大部分时间处于分裂间期。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。
分裂期分为四个时期:前期、中期、后期、末期。制作洋葱根尖有丝分裂装片的制作流程为:解离→漂洗→染色→制片。
细胞有丝分裂的重要意义,是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,因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性,对生物的遗传具重要意义。
无丝分裂:分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。
细胞分化是基因选择表达的结果,是生物个体发育的基础,有利于提高各种生理功能的效率。
细胞的全能性是指已分化的细胞,仍具有发育成完整个体的潜能。高度分化的植物细胞仍然保持着细胞全能性。已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的。
细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,也称为细胞编程性死亡。
癌细胞的特征有:能够无限增殖、形态结构发生显著变化、表面发生变化。
致癌因子大致分为三类:物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。原因是原癌基因和抑癌基因发生突变。癌变是一种多基因累积效应。
第五章 细胞的能量供应和利用
01降低化学反应活化能的酶
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
- 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;
- 1836年,德国科学家施旺从胃液中提取了胃蛋白酶;
- 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;
- 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,酶的活性最高。温度和pH偏高和偏低,酶的活性都会明显降低。
02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,由于高能磷酸键的断裂,释放出大量的能量。
二、ATP与ADP的转化
03ATP的主要来源——细胞呼吸
一、相关概念
1、呼吸作用(也叫细胞呼吸):指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其它产物,释放出能量并生成ATP的过程。根据是否有氧参与,分为:有氧呼吸和无氧呼吸。
2、有氧呼吸:指细胞在有氧的参与下,通过多种酶的催化作用下,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放出大量能量,生成ATP的过程。
3、无氧呼吸:一般是指细胞在无氧的条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物(酒精、CO2或乳酸),同时释放出少量能量的过程。
4、发酵:微生物(如:酵母菌、乳酸菌)的无氧呼吸。
二、有氧呼吸的总反应式
C6H12O6 + 6O2——>6CO2 + 6H2O +能量
三、无氧呼吸的总反应式
C6H12O6——>2C2H5OH(酒精)+ 2CO2+少量能量
或
C6H12O6——>2C3H6O3(乳酸)+少量能量
四、有氧呼吸过程(主要在线粒体中进行)
五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较
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。
04能量之源——光与光合作用
一、相关概念
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)
三、光合作用的探究历程
- 1648年海尔蒙脱(比利时),把一棵的柳树苗种植在一桶的土壤中,然后只用雨水浇灌而不供给任何其他物质,5年后柳树增重到,而土壤只减轻了57g。指出:植物的物质积累来自水。
- 1771年英国科学家普里斯特利发现,将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内,蜡烛不容易熄灭。将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内,小鼠不容易窒息而死,证明:植物可以更新空气。
- 1785年,由于空气组成的发现,人们明确了绿叶在光下放出的气体是氧气,吸收的是二氧化碳。1845年,德国科学家梅耶指出,植物进行光合作用时,把光能转换成化学能储存起来。
- 1864年,德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光,另一半遮光。过一段时间后,用碘蒸气处理叶片,发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化,曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明:绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。
- 1880年,德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。证明:叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,氧是叶绿体释放出来的。
- 20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组相植物提供H218O和CO2,释放的是18O2;第二组提供H2O和C18O,释放的是O2。光合作用释放的氧全部来自来水。
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
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
- 适当提高光照强度;
- 延长光合作用的时间;
- 增加光合作用的面积——合理密植,间作套种;
- 温室大棚用无色透明玻璃;
- 温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降温;
- 温室栽培多施有机肥或放置干冰,提高二氧化碳浓度;
七、光合作用的过程
高尔基体与动物细胞的分泌物和植物细胞的细胞壁的形成有关。
溶酶体是消化车间。分离各种细胞器的方法是差速离心法。
中心体与动物和某些低等植物细胞的有丝分裂有关。
细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。
细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
模型的形式包括物理模型、概念模型、数学模型等。
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生层。原生质层相当于一层半透膜。
细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。细胞膜的流动镶嵌模型是由桑格和尼克森提出的。磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动的。
物质跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输。大分子的运输是胞吞和胞吐。其中需要载体的是协助扩散和主动运输,消耗能量的是主动运输、胞吞和胞吐。
实验过程中可以变化的因素称为变量。人为改变的变量称做自变量;随着自变量的变化而变化的变量称做因变量;除自变量外的变量称为无关变量。
除了一个因素以外,其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。一般设置对照组和实验组。
细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应统称为细胞代谢。
分子从常态变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA。酶的催化作用具有高效性和专一性。酶的催化作用需要适宜的温度和pH值等条件。
分子简式:A-P~P~P。细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制,是生物界的共性。细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的。
有氧呼吸的三个阶段分别在细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜上进行, CO2在第二阶段产生,水在第三阶段产生。无氧呼吸在细胞质基质中进行。酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫做发酵。溴麝香草酚蓝鉴定CO2(蓝变绿变黄),重铬酸钾鉴酒精(橙色变成灰绿色)。
叶绿素和叶绿素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。分布在类囊体的薄膜上。
光反应阶段的化学反应是在类囊体的薄膜上进行的,产物有[H]和ATP。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体基质中进行的,有没有光都可以进行。光合作用释放的氧全部来自水。
影响光合作用强度的环境因素有二氧化碳浓度、水分多少、光照强度、光的成分以及温度的高低等。
细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。
细胞是生物体的结构和功能的基本单位;细胞是一切动植物结构的基本单位。病毒没有细胞结构。
真核细胞和原核细胞的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核。
细胞学说的主要内容:细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞的产物所构成;细胞是一具相对独立的单位,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;新细胞可以从老细胞中产生。
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。
细胞中的化学元素,分大量元素和微量元素。组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到,没有一种化学元素是生物界所特有的,说明生物界和非生物界具统一性。
细胞与与非生物相比,各种元素的相对含量又大不相同,说明生物界与非生物界还具有差异性。
细胞内含量最多的有机物是蛋白质。蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。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。连接两个氨基酸分子的化学键(-NH-CO-)叫做肽键。
一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者。蛋白质的功能有:结构蛋白、催化作用(酶)、运输载体、信息传递(激素)、免疫(抗体)等。
核酸是由核苷酸(由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成)连接而成的长链,是一切生物的遗传物质。是细胞内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具有极其重要的作用。核酸分DNA和RNA两种。DNA由两条脱氧核苷酸链构成,碱基是A、T、G、C。RNA由一条核糖核苷酸链构成,碱基是A、U、G、C。
糖类是细胞的主要能源物质,大致分为单糖、二糖和多糖。其基本组成单位是葡萄糖。植物体内的储能物质是淀粉,人和动物体内的储能物质是糖原(肝糖原和肌糖原)。
脂质分脂肪、磷脂和固醇等。脂肪是细胞内良好的储能物质;磷脂是构成生物膜的重要成分;胆固醇是构成细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的。
生物大分子以碳链为骨架,由许多单体连接成多聚体。C是构成细胞的基本元素。
一般地说,水在细胞的各种化学万成分中含量最多。水在细胞中以自由水和结合水两种形式存在,绝大部分是自由水。结合水是细胞结构和重要组成成分,自由水是细胞内的良好溶剂。
细胞中大多数无机盐以离子形式存在。无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。
细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。磷脂双分子层是基本骨架,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。细胞膜具一定的流动性这一结构特点,具选择透过性这一功能特性。细胞膜的功能有:将细胞与外界环境分隔开;控制物质进出细胞(控制作用是相对的);进行细胞间的信息交流。
细胞壁对植物细胞有支持和保护作用。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。
线粒体是活细胞进行有氧呼吸的主要场所。
健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料。
叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
核糖体是细胞内将氨基酸合成为蛋白质的场所。
内质网是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的车间。
知识梳理:
1、生物界与非生物界 统一性:元素种类大体相同 差异性:元素含量有差异
2、组成细胞的元素(常见20多种)
大量元素:C H O N P S K Ca Mg
微量元素:
Zn 、Mo、Cu、B、Fe、Mn(口诀:新木桶碰铁门)
主要元素:C、H、O、N、P、S
含量最高的四种元素:C、H、O、N(基本元素)
最基本元素:C(干重下含量最高)
质量分数最大的元素:O(鲜重下含量最多的是水)
数量最多的元素:H
3、组成细胞的化合物
无机化合物:水(鲜重下含量最多),无机盐
有机化合物:糖类,脂质,蛋白质(干重中含量最高的化合物),核酸
4、检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质
实验原理:某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。
糖类中的还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖)与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹红Ⅲ染成橘黄色(或被苏丹红Ⅳ染液染成红色)。淀粉遇碘变蓝色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。
第二节 生命活动的主要承担者——蛋白质蛋白质是组成细胞的有机物中含量最多的。
元素组成:C H O N(有的含N P S Fe等)
基本单位:氨基酸
一、氨基酸及其种类 氨基酸是组成蛋白质的基本单位(或单体)。
种类:约20种
通式:
有8种氨基酸是人体细胞不能合成的(婴儿有9种),必须从外界环境中直接获取,叫必需氨基酸。另外12种氨基酸是人体能够合成的,叫非必需氨基酸。结构要点:每种氨基酸都至少含有一个氨基(-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。氨基酸的种类由R基(侧链基团)决定。
二、蛋白质的结构
氨基酸分子相互结合的方式是:一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接,同时脱去一分子水,这种结合方式叫做脱水缩合。连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—)叫做肽键。有两个氨基酸分子缩合而成的化合物,叫做二肽。
肽链能盘曲、折叠、形成有一定空间结构的蛋白质分子。
三、蛋白质的功能
构成细胞和生物体结构的重要物质(肌肉毛发)
催化细胞内的生理生化反应)
运输载体(血红蛋白)
传递信息,调节机体的生命活动(胰岛素)
免疫功能( 抗体)
四、蛋白质分子多样性的原因
构成蛋白质的氨基酸的种类,数目,排列顺序,以及蛋白质的空间结构不同导致蛋白质结构多样性。蛋白质结构多样性导致蛋白质的功能的多样性。
规律方法
1、构成生物体的蛋白质的20种氨基酸的结构通式为:
根据R基的不同分为不同的氨基酸。氨基酸分子中,至少含有一个-NH2和一个-COOH位于同一个C原子上,由此可以判断是否属于构成蛋白质的氨基酸。
2、公式:肽键数=失去H2O数=aa数-肽链数(不包括环状)n个氨基酸脱水缩合形成m条多肽链时,共脱去(n-m)个水分子,形成(n-m)个肽键。
至少存在m个-NH2和m个-COOH,具体还要加上R基上的氨(羧)基数。
形成的蛋白质的分子量为nx氨基酸的平均分子量-18(n-m)
3、氨基酸数=肽键数+肽链数
4、蛋白质总的分子量=组成蛋白质的氨基酸总分子量-脱水缩合反应脱去的水的总分子量。
第三节遗传信息的携带者——核酸一、核酸的分类
细胞生物含两种核酸:DNA和RNA
病毒只含有一种核酸:DNA或RNA
核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸(DNA);一类是核糖核酸(RNA)。
二、核酸的结构
1、核酸是由核苷酸连接而成的长链(C H O N P)。DNA的基本单位脱氧核糖核苷酸,RNA的基本单位核糖核苷酸。核酸初步水解成许多核苷酸。基本组成单位—核苷酸(核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基组成)。根据五碳糖的不同,可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)和核糖核苷酸。
2、DNA由两条脱氧核苷酸链构成。RNA由一条核糖核苷酸连构成。
3、核酸中的相关计算:
(1)若是在含有DNA和RNA的生物体中,则碱基种类为5种;核苷酸种类为8种。
(2)DNA的碱基种类为4种;脱氧核糖核苷酸种类为4种。
(3)RNA的碱基种类为4种;核糖核苷酸种类为4种。
附表
三、核酸的功能:核酸是细胞内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具有极其重要的作用。
第四节细胞中的糖类和脂质细胞中的糖类——主要的能源物质
糖类的分类,分布及功能:
细胞中的脂质
脂质的分类 、分布及功能:
1、脂肪(C、H、O)存在人和动物体内的皮下,大网膜和肠系膜等部位。动物细胞中良好的储能物质,与糖类相同质量的脂肪储存能量是糖类的2倍。
功能:①保温②减少内部器官之间摩擦③缓冲外界压力,可以保护内脏器官。
2、(内脂)磷脂构成细胞膜以及各种细胞器膜重要成分。
分布:人和动物的脑、卵细胞、肝脏、大豆的种子中含量丰富。
3、固醇包括:
①胆固醇------构成细胞膜重要成分;参与人体血液中脂质的运输。
②性激素------促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成,激发并维持第二性征。
③维生素D------促进人和动物肠道对Ca和P的吸收。
单体和多聚体的概念:生物大分子如蛋白质是由许多氨基酸连接而成的。核酸是由许多核苷酸连接而成的。
氨基酸、核苷酸、单糖分别是蛋白质、核酸和多糖的单体,而这些大分子分别是单体的多聚体。
生物大分子的形成:C形成4个化学键 → 成千上万原子形成 → 碳链 → 单体 → 生物大分子
第五节细胞中的无机物1、细胞中的水包括
结合水:细胞结构的重要组成成分
自由水:细胞内良好溶剂 ;运输养料和废物;许多生化反应有水的参与;提供液体环境。
自由水与结合水的关系:自由水和结合水可在一定条件下可以相互转化。
细胞含水量与代谢的关系:代谢活动旺盛,细胞内自由水水含量高;代谢活动下降,细胞中结合水水含量高。
2、细胞中的无机盐
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