生物高考专题基础知识.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流生物高考专题基础知识.精品文档.专题 1 细胞的组成与结构 一、组成细胞的元素及其相关应用1.元素分类(1)大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg(2)微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo(3)主要元素：C、H、O、N、P、S(4)基本元素：C、H、O、N(5)最基本元素：C(6)鲜重最多元素：O 干重最多元素：C2. 物质判析：糖类含有C、H、O，脂质主要含有C、H、O，有的脂质还含有N、P（如磷脂）。蛋白质含有C、H、O、N，有的还含有P、S等。核酸只含有C、H、O、N、P。几种特征元素可明确判断物质类型：S蛋白质；Fe血红蛋白；Mg叶绿素；I甲状腺激素。 3. 代谢产物分析：因为蛋白质、糖类、脂肪的组成元素都含有 C、H、O，所以其彻底氧化产物都有二氧化碳和水；因为蛋白质中含有N，所以其氧化分解的产物中含氮化物。 4. 氧化放能 ：脂肪中氧的含量远远少于糖类，而氢的含量多于糖类，因此，等质量的脂肪和糖类彻底氧化分解时，脂肪消耗的氧气多，产生的水多，同时释放的能量多。 5. 同位素标记法在中课本的应用：(1)示踪光合作用和呼吸作用中碳氧原子的去向（14C、18O）。(2)示踪分泌蛋白的合成、分泌、运输途径（3H）。(3)在噬菌体侵染细菌的实验中，证明DNA是遗传物质（32P、35S）。(4)证明DNA的半保留复制（15N）。(5)用于基因诊断和DNA分子杂交等。6.常见结构或生物的化合物组成结构或生物化合物HIV病毒、烟草花叶病毒、SARS病毒、核糖体RNA和蛋白质T2噬菌体、染色体DNA和蛋白质抗体、受体、（膜）载体蛋白质各种细胞器都含有蛋白质各种具膜细胞器都含有磷脂和蛋白质 二、蛋白质与核酸的区别和联系及相关计算 1.二者在功能上的区别 (1)蛋白质是生命活动的主要承担者，一切生命活动都离不开蛋白质。蛋白质可分为两类： 结构蛋白：肌肉蛋白、细胞膜上的蛋白质等； 功能蛋白：血红蛋白、载体、酶、激素、抗体、糖蛋白等。 (2)核酸是细胞内遗传信息的携带者，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中都具有极其重要的作用。 DNA是主要的遗传物质，某些病毒以RNA为遗传物质。 mRNA是蛋白质合成的直接模板，tRNA是氨基酸的运载工具，rRNA是核糖体的组成成分，某些RNA可作为酶催化化学反应。 2.二者的联系 (1)DNA、RNA和蛋白质之间的关系 蛋白质的合成受 DNA控制，直接模板是mRNA，蛋白质的性质由核酸决定。 DNA的复制、转录和翻译等过程要有蛋白质(某些酶)的参与，蛋白质(某些酶)也在核酸代谢中起催化作用。 两者之间相互作用，形成了细胞生命活动的一个自动控制体系，是生命活动的基本特征。(2)DNA多样性、蛋白质多样性与生物多样性的关系(3)DNA和蛋白质的特异性 DNA和蛋白质均存在物种特异性，其中DNA起决定作用，因此可从分子水平上为生物进化、亲子鉴定、案件侦破等提供证据。 3. 有关计算 (1)蛋白质中的肽键数=缩合产生的水分子数=水解所需水分子数=氨基酸个数肽链数。 (2)蛋白质的相对分子质量=氨基酸分子个数×氨基酸平均相对分子质量l8×脱去的水分子数。 (3)DNA的相对分子质量=脱氧核苷酸数×脱氧核苷酸平均相对分子质量(脱氧核苷酸数2) ×l8。 (4)RNA的相对分子质量=核糖核苷酸数×核糖核苷酸平均相对分子质量(核糖核苷酸数1) ×l8。 (5)氨基酸与相应核酸的碱基(核苷酸)数目的对应关系：特别提示：由于 mRNA 中存在终止密码子等原因，上述关系应为每形成 1个氨基酸，至少需 mRNA上 3 个碱基，DNA上 6 个碱基。 由氨基酸脱水缩合形成环状肽的肽键数=缩合产生的水分子数=水解所需水分子数=氨基酸数。 环状DNA分子（如质粒），其相对分子质量=脱氧核苷酸数×脱氧核苷酸平均相对分子质量脱氧核苷酸数×l8。 三、糖类与脂质的种类及作用 1.糖类的种类及相互关系 2.糖类的作用 (1)细胞中的主要能源物质。 (2)构成细胞结构或其他化合物，如纤维素构成植物细胞的细胞壁，核酸中含有核糖或脱氧核糖。 (3)细胞通讯识别作用的基础，如细胞膜表面的糖蛋白。3.脂质的种类及生理作用种类生理作用脂肪细胞内良好的储能物质 保温作用缓冲和减压作用磷脂构成生物膜的主要成分固醇胆固醇构成生物细胞膜的重要成分 参与血液中脂质的运输性激素促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞的形成维生素D促进人和动物肠道对钙和磷的吸收特别提示：细胞中的能源物质种类： (1)主要能源物质：糖类。 (2)主要储能物质：脂肪。除此之外，动物细胞中的糖原和植物细胞中的淀粉也是重要的储能物质。(3)直接能源物质：ATP。糖类、脂肪、蛋白质中的能量只有转移到ATP中，才能被生命活动利用。(4)最终能源：除上述能源性物质之外，地球上生物的最终能源为太阳能。 四、水和无机盐的存在形式及作用1. 水和无机盐的比较水无机盐存在形式结合水自由水主要是离子生理作用细胞结构的组成成分细胞内的良好溶剂运输营养物质和代谢废物参与生物化学反应细胞生活的液体环境构成复杂化合物维持生命活动中细胞的形态和渗透平衡 2. 水分含量与新陈代谢、生物抗性（抵御不良环境的能力）的关系 细胞中自由水与结合水的比值越大，生物新陈代谢越旺盛，其抗性越小；该比值越小，生物新陈代谢越缓慢，其抗性越大。 3. 水的代谢与调节 五、有机物的共性与检测 1. 均含C、H、O元素，代谢产物中均有CO2、H2O。蛋白质中含N(P、S、Fe)等，尤其是S；核酸中含N、P，尤其是P。这些元素常用于识别或判断相关化合物。 2. 生物大分子的构成 基本元素CC链单体多聚体(生物大分子如多糖、蛋白质、核酸)，由单体形成多聚体时往往需通过脱水缩合完成。六、细胞中重要物质和结构的检测与观察成分试剂颜色反应备注葡萄糖与其他还原糖斐林试剂砖红色沉淀 NaOH和CuSO4需先混合后再使用，同时需水浴加热淀粉碘液蓝色脂肪苏丹橘黄色仅为染色，须用显微镜观察苏丹红色蛋白质双缩脲试剂紫色先加NaOH再滴加CuSO4DNA甲基绿绿色仅为染色，须用显微镜观察RNA吡罗红红色乙醇重铬酸钾橙色灰绿色酸性条件CO2溴麝香草芬蓝蓝绿黄也可用澄清石灰水检测线粒体健那绿蓝绿色仅为染色，须用显微镜观察染色体龙胆紫紫色醋酸洋红洋红特别提示： 含有待测物的实验材料都不宜带有颜色，否则会干扰试验结果的颜色变化。菲林试剂和双缩脲试剂的组成成分相同，但各成分浓度不同。七、细胞的多样性和统一性 1. 原核细胞与真核细胞的比较 (1)统一性 从结构上看，两者都具有相似的细胞膜和细胞质，且细胞质中都有核糖体。 从遗传物质种类看，两者都以 DNA 作为遗传物质。 (2)差异性 两者最大的差异在于原核细胞不具有成形的细胞核。真核生物的遗传物质主要存在于染色体上，而原核生物没有成形的细胞核，也不存在染色体，其遗传物质主要分布在拟核中。真核细胞有多种功能各异的复杂细胞器，原核细胞仅有较简单的核糖体。 2. 细胞形态多样性与功能多样性的统一 具有分泌功能的细胞往往形成很多突起，以增大表面积，提高分泌效率，且细胞内高尔基体和内质网含量较多。 代谢旺盛的细胞中，自由水含量高，线粒体、核糖体等细胞器含量多，核仁较大，核孔数量多。 衰老的细胞中自由水含量下降，酶活性降低，代谢速率减慢；细胞膜通透性下降，物质运输效率降低；细胞核体积增大，核膜内折。癌细胞形态结构发生改变，细胞膜上糖蛋白含量减少，使得细胞间黏着性下降，易于扩散和转移。 3 判断细胞图像的方法一看核膜：无原核细胞 有二看细胞壁：无动物细胞 有三看中心体：有：低等植物细胞 无：高等植物细胞(1)在真核细胞中，无叶绿体和液泡的细胞不一定是动物细胞，如根尖分生区细胞。(2)有叶绿体和细胞壁的一定是植物细胞。 八、生物膜的化学组成、结构和功能 1.生物膜的化学组成 (1)相似性：各种生物膜都主要由脂质和蛋白质组成。 (2)差异性：功能越复杂的生物膜中，蛋白质的种类和数量越多；细胞膜与其他生物膜相比，细胞膜的外表面还含有少量的糖类(分别与膜上的蛋白质和脂质结合成糖蛋白和糖脂)，其他生物膜上以及细胞膜的内表面则不含糖类。 2. 生物膜系统的功能 (1)细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在物质运输、能量转换和信息传递中起决定作用。 (2)细胞内广阔的膜面积为各种酶提供了大量的附着位点，有利于化学反应的顺利进行。 (3)细胞内的生物膜将各种细胞器分隔开，能够同时进行多种化学反应而不会相互干扰。3. 生物膜在化学成分上的联系各种生物膜组成成分相似，由磷脂、蛋白质和少量糖类组成，但每种成分所占比例不同。4. 生物膜在结构上的联系联系图解 在不同结构的膜之间相互转化时，以“膜泡”或“囊泡”形式转化的是间接相连的生物膜。 5. 生物膜在功能上的联系(以分泌蛋白的合成、加工、运输为例)膜融合是细胞融合（如植物体细胞杂交、动物细胞融合、高等生物受精过程）的关键，也是与大分子物质进出细胞的胞吞胞吐的过程密切相关。6 从不同角度理解细胞膜的特征(1)从进化角度看：将细胞与外界环境分开(2)从结构特点（流动性）看：胞吞、胞吐等物质运输，生物膜之间的转化(3)从功能特征（选择透过性）看：物质进出细胞与膜上载体蛋白的种类和数量有关(4)从膜蛋白种类多样性看：细胞识别（糖蛋白），接受外界信息（受体），参与某些化学反应（酶）等作用。7 有关生物膜层数与磷脂分子层数的计算(1)生物膜的基本骨架是磷脂双分子层，故磷脂分子层数是相应生物膜层数的2倍。细胞结构的生物膜层数与磷脂分子层数如下表：细胞结构生物膜层数磷脂分子层数细胞结构生物膜层数磷脂分子层数细胞膜12高尔基体膜12核膜24液泡膜12线粒体膜24溶酶体膜12叶绿体膜24核糖体00内质网膜12中心体00(2)肺泡壁、毛细血管壁、毛细淋巴管壁都由一层上皮细胞构成，物质通过它们时，是贯穿整个细胞，两层细胞膜，共四层磷脂分子层。(3)不穿膜的几种情况分析胞吞胞吐等大分子物质运输。分泌蛋白由内质网高尔基体细胞膜的过程。细胞质与细胞核间的大分子物质通过核孔进行物质交换（小分子物质直接通透核膜）。九、细胞器的结构和功能分布植物特有的细胞器叶绿体、液泡动物和低等植物特有细胞器中心体结构不具膜结构的细胞器核糖体、中心体具单层膜结构的细胞器内质网、液泡、溶酶体、高尔基体具双层膜结构的细胞器线粒体、叶绿体光学显微镜下可见的细胞器线粒体、叶绿体、液泡成分含 DNA的细胞器线粒体、叶绿体含 RNA的细胞器核糖体、线粒体、叶绿体含色素的细胞器叶绿体、液泡功能能产生水的细胞器线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体能产生ATP的细胞器线粒体、叶绿体能合成有机物的细胞器核糖体、叶绿体、高尔基体、内质网与有丝分裂有关的细胞器核糖体、线粒体、高尔基体、中心体与蛋白质合成、分泌相关的细胞器核糖体、内质网、高尔基体、线粒体能发生碱基互补配对的细胞器线粒体、叶绿体、核糖体与主动运输有关的细胞器核糖体、线粒体 十、细胞核的结构和功能 1. 结构；(1)核膜：把核内物质与细胞质分开。 (2)核孔：实现核质之间物质和信息交流（解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等蛋白质，mRNA等大分子由此进出细胞核）。 (3)核仁：与某种 RNA （rRNA）的合成以及核糖体形成有关。2. 功能：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。专题 2 细胞的生命历程 一、细胞周期 1. 细胞特点：只有连续分裂的细胞才有细胞周期，高度分化的细胞(如神经细胞)不具有细胞周期，进行减数分裂的性原细胞也没有细胞周期。分裂后的子细胞有三种去向：继续分裂、暂不分裂、不再分裂。2. 表示方法方法名称表示方法说明扇形图ABCA为一个细胞周期直线图a+b或c+d为一个细胞周期坐标图a+b+c+d+e 为一个细胞周期柱形图依据此图可以判断复制前、复制时和复制后所占时长的比例二、细胞的有丝分裂1、有丝分裂特征特 点染色体数染色单体数DNA分子数间期完成组成染色体的DNA分子的复制和有关蛋白质的合成2N04N2N4N分裂期前期染色质高度螺旋化形成染色体 核逐渐解体：核膜消失,核仁解体 形成纺锤体2N4N4N中期纺锤体牵引染色体运动,使每个染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上2N4N4N后期着丝点一分为二，一个染色体上的两个染色单体变成两个染色体 纺锤丝收缩变短，牵引染色体分别向两极移动在细胞两极形成两套数目形态完全相同的染色体2N4N4N04N末期染色体又变成染色质状态 纺锤体消失核膜、核仁重新出现，形成两个新细胞核一个细胞形成两个子细胞4N2N04N2N特别提示：有丝分裂过程中分裂期细胞的重要结构变化可记为：两消两现一散乱，染色体列赤道板，单体分离向两极，两现两消渐复原。在装片中不能观察一个细胞有丝分裂的连续过程，因为细胞在解离过程中已被杀死，细胞分裂停止在被杀死时所处的时期。2.动、植物细胞有丝分裂的异同点动物细胞有丝分裂植物细胞有丝分裂不同点间期中心粒复制为两组高等植物细胞无中心体的参与，低等植物细胞有中心体复制前期两组中心粒周围发出的星射线形成纺锤体细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体末期细胞膜向内凹陷，缢裂成两个子细胞细胞中部形成细胞板，扩展成细胞壁，分裂成两个子细胞相同点分裂过程基本相同；染色体变化规律相同；分裂间期完成染色体复制，分裂期实现染色体平均分配到两个子细胞中特别提示：参与动植物细胞有丝分裂细胞器的比较相同点：1 线粒体：为细胞分裂提供能量 2 核糖体：合成有关酶、染色体蛋白质及纺锤体蛋质等不同点：1中心体：在低等植物和动物细胞中，发出星射线形成纺锤体 2 高尔基体：在植物细胞中参与细胞壁的形成 三、细胞的减数分数 1. 减数第一次分裂 (1)染色体行为变化：同源染色体进行联会形成四分体，其中非姐妹染色单体间发生交叉互换，同源染色体排列在赤道板两侧，以及同源染色体分离，非同源染色体自由组合。 (2)结果：子细胞中染色体数目减半（相对体细胞）。 2. 减数第二次分裂 (1)染色体行为变化：着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为子染色体，并分别进入到两个子细胞中去。 (2)结果：子细胞中的染色体数目不变，但 DNA减半（相对体细胞）。3.精子与卵细胞形成过程的比较减数第一次分裂减数第二次分裂变形与否精子的形成形成两个大小相同的次级精母细胞形成四个大小相同的精细胞变形卵细胞的形成形成一个大的次级卵母细胞和一个小的第一极体形成一个大的卵细胞和三个小的第二极体不变形四、有丝分和减数分裂的比较1.分裂过程中相关问题比较(以二倍体生物为例)有丝分裂减数分裂DNA复制时期间期减数第一次分裂前的间期染色体加倍时期及原因后期，着丝点分裂，两姐妹染色单体分开成为两条染色体(2N4N)M后期，因着丝点分裂暂时恢复减半前状态(N2N)染色单体形成与消失时期染色单体形成于间期染色体复制时，消失于后期着丝点分裂时染色单体形成于MI前的间期 DNA 复制时，消失于M后期着丝点分裂时同源染色体分开时期同源染色体不分开，存在于任何时期(后期加倍)MI后期，同源染色体分开，分别进入两个子细胞，导致子细胞染色体数目减半，以后不再存在同源染色体 2. 两种分裂中及受精过程中染色体、DNA数量变化规律曲线的区别及联系染色单体 3.两种分裂中细胞图像的比较及辨析(以二倍体生物为例)(1)图像比较前期中期后期有丝分裂有同源染色体减数第一次分裂减数第二次分裂无同源染色体M有无同源联会分离等现象MM(2)辨析方法4.精子和卵细胞形成过程的比较比较项目不同点相同点精子的形成卵细胞的形成染色体复制复制一次复制一次都有染色体复制M一个初级精母细胞形成大小相同的次级精母细胞一个初级卵母细胞形成一个大的次级卵母细胞和一个第一极体都有联会、四分体、非姐妹染色单体的交叉互换，同源染色体的分离现象，子细胞染色体数目减半M两个次级精母细胞形成四个同样大小精细胞一个次级卵母细胞形成形成一个大的卵细胞和一个小的第二极体，第一极体分裂成两个第二极体着丝点分开，姐妹染色单体分开形成形成两条染色体，子细胞中染色体数目不变是否变形精细胞经过变形形成精子无变形生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞中染色体数目减少一半分裂结果产生四个有功能的精子产生一个有功能的卵细胞，三个极体都退化消失5.精子与卵细胞形成过程中有关细胞的判断判断规律： 五、细胞的分化及全能性 1. 细胞的分化 (1)实质：是基因选择性表达的结果，遗传物质没有发生改变。 (2)结果：一个或一种细胞增殖的后代细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异，功能进一步特异化(形成不同的细胞和组织)。 (3)特点：生物界普遍存在。可持久贯穿于生物体整个生命进程中，是不可逆的。特别提示： 细胞分化离不开细胞分裂，细胞分化是机体功能协调的基础。离体后的细胞在人工诱导下可以发生逆转，如植物组织培养过程中的脱分化。 2. 细胞的全能性 (1)高度分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能，原因是具有本物种全套的遗传物质。(2)已分化的植物细胞和动物细胞核的全能性已得到了证实。(3)细胞分化与细胞全能性的关系细胞分裂与分化分化程度分裂能力细胞全能性受精卵卵裂胚胎干细胞造血干细胞 红细胞 白细胞 血小板分化程度逐渐增高分裂能力逐渐降低全能性逐渐受到抑制特别提示： 细胞分化程度越高，细胞全能性越难表达，但有例外，如配子的分化程度虽然很高，但全能性却较易表达。 六、衰老细胞的主要特征 1.结构表现：细胞体积变小而细胞核增大，细胞膜通透性改变，核膜内折，染色质收缩、染色加深。 2.代谢表现：水分减少，新陈代谢速率减慢，物质运输速率降低，酶的活性降低，色素沉积。七、细胞的分裂、凋亡、坏死与癌变的比较项目细胞分裂细胞凋亡细胞坏死细胞癌变与基因的关系受基因控制受基因控制不受基因控制受突变基因控制遗传物质变化特点遗传物质复制后平均分配遗传物质不发生变化，基因选择性表达遗传物质无变化原癌基因和抑癌基因发生突变细胞膜的变化内陷内陷破裂糖蛋白等减少，黏着性降低形态变化细胞变圆，与周围细胞脱离细胞外型不规则变化呈球形影响因素温度、秋水仙素等受严格的由遗传机制决定的程序性调控 电、热、冷、机械等不利因素影响分为物理、化学和病毒致癌因子对机体的影响对机体有利对机体有利对机体有害对机体有害结果单细胞生物完成生殖，多细胞生物产生新细胞细胞死亡细胞死亡形成无限增值的癌细胞专题 3 物质的跨膜运输与细胞代谢一、物质的跨膜运输1渗透作用的原理（如下图）2植物细胞质壁分离与复原实验的拓展应用(1)判断细胞的死活； (2)测定细胞液浓度范围； (3)比较不同植物细胞的细胞液浓度； (4)比较未知浓度溶液的浓度大小； (5)验证原生质层和细胞壁伸缩性大小；(6)鉴别不同种类的溶液。3流动镶嵌模型(1)在细胞膜的中间是磷脂双分子层，每个磷脂分子都是头部朝外，尾部相对，构成细胞膜的基本支架。(2)蛋白质分子以不同的方式镶嵌或贯穿在磷脂双分子层之中，或覆盖在磷脂双分子层的表面。(3)一些糖和蛋白质相结合形成糖蛋白位于细胞膜外侧，构成糖被。(4)一些糖和磷脂结合形成糖脂4细胞膜的结构和功能的关系5.物质进出细胞的方式及影响条件离子和小分子大分子和颗粒物质自由扩散协助扩散主动运输胞吞胞吐运输方向高低高低低高外内内外运输动力浓度差浓度差能量能量能量载体蛋白不需要需要需要不需要不需要实例水、甘油、乙醇、CO2、O2红细胞吸收葡萄糖K、Ca2+、小肠吸收氨基酸、葡萄糖白细胞吞噬病菌胰腺细胞分泌胰岛素影响条件物质浓度物质浓度、载体种类和数量载体种类和数量、能量（温度、O2浓度）能量(温度、O2浓度）能量（温度、O2浓度)特别提示：胞吞和胞吐不属于跨膜运输，它们利用的是细胞膜的流动性原理。二、酶1酶和激素的比较酶激素来源一般来说，活细胞都能产生酶内分泌细胞（动物）化学本质绝大多数酶是蛋白质，少数是具催化作用的RNA蛋白质、固醇、多肽或氨基酸衍生物合成原料氨基酸或核糖核苷酸氨基酸等合成场所蛋白质在核糖体RNA在细胞核内合成核糖体或内质网生理作用具有生物催化作用调节作用作用机理降低化学反应的活化能与特定靶细胞上受体结合，引起靶细胞的相关代谢变化作用特点可反复催化作用一次即被灭活共同点都是微量、高效能物质特别提示：催化作用的理解：酶只能催化反应，改变反应速率，不改变反应的平衡点。如图：2. 影响酶活性的因素及其相关曲线3. 有关酶的实验探究思路实验名称实验组对照组因变量验证酶是蛋白质待测酶液+双缩脲试剂已知蛋白液+双缩脲试剂是否出现紫色验证酶具有催化作用底物+相应酶液底物+等量蒸馏水底物是否被分解验证酶的专一性底物+相应酶液另一底物+相同酶液或同一底物+另一酶液底物是否被分解验证酶具有高效性底物+相应酶液底物+无机催化剂底物分解速率探究酶的适宜温度温度梯度下处理后的底物和酶混合底物的分解速率或底物的剩余量探究酶的最适pHpH梯度下处理后的底物和酶混合底物的分解速率或底物的剩余量三、ATP的来源、去路及能量代谢过程1. ATP的来源 2. ATP的去路 (1)光合作用的光反应产生的 ATP专一用于暗反应中C3的还原，从而实现了 ATP 中活跃化学能向有机物中稳定化学能的转化。 (2)细胞呼吸三个阶段产生的ATP均可作为细胞能量通货，直接用于各项生命活动。 3. 生物界中能量代谢过程 (1)光能是生物体进行各项生命活动的根本能量来源，植物的光合作用是生物界中最基本的物质代谢和能量代谢。 (2)生物不能直接利用有机物中的化学能，只有有机物氧化分解并将能量转移到 ATP中，才能被利用。 (3)光能进入生物群落后，以化学能的形式储存于有机物中，以有机物为载体通过食物链而流动。 (4)能量在生物群落中不能重复利用。 4. ATP产生量的曲线特别提示： 细胞中ATP含量很少，但ATP的合成和分解很快，所以细胞中ATP含量始终处于动态平衡之中。在ATP与ADP的相互转化中，物质是可逆的，能量是不可逆的。 水解情况：ATPADPAMP（腺嘌呤核糖核苷酸） Pi Pi 四、细胞呼吸1. 有氧呼吸的三个阶段第一阶段第二阶段第三阶段场所细胞质基质线粒体基质线粒体内膜反应物葡萄糖丙酮酸+H2OH + CO2生成物丙酮酸+HCO2 +HH2OATP产生量少量少量大量2.有氧呼吸和无氧呼吸的比较 类型有氧呼吸无氧呼吸条件氧和酶不需氧，需要酶场所细胞质基质、线粒体细胞质基质产物CO2、H2OC3H6O3或C2H5OH+CO2能量释放产生大量能量产生少量能量特点有机物彻底分解，能量完全释放有机物未彻底分解，能量没完全释放联系第一阶段完全相同 实质相同：分解有机物.，释放能量特别提示：有氧呼吸过程中，丙酮酸必须在有O2存在条件下才能由细胞质基质进入线粒体无氧呼吸过程中，只在葡萄糖分解为丙酮酸的过程中产生ATP3.酵母菌呼吸类型的判断 (1)若只产生CO2不消耗O2则只进行无氧呼吸(图中A点)。(2)若产生CO2的物质的量比吸收O2的物质的量多，则两种呼吸同时存在(图中AC段)。(3)若产生CO2的物质的量与吸收O2物质的量相等，则只进行有氧呼吸(图中C点以后)。五、光合作用1.叶绿体中色素的种类、分布和功能 (1)色素的提取和分离提取色素的提取液是无水乙醇。在研磨时需加入少许SiO2（使研磨更加充分）和CaCO3（防止叶绿素被氧化而变色）。色素分离的原理是利用不同色素在层析液中的溶解度不同而将其分离。分离结束后，滤纸条上从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b（黄绿色）。同时可根据其宽窄差异区分不同色素的含量，也可用于色素的提纯操作。(2)叶绿体中色素的分布及功能叶绿体中色素都分布于类囊体的薄膜上。叶绿体中色素的功能是吸收、传递和转换光能，其中叶绿素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。2.光合作用的基本过程 光反应暗反应场所类囊体的薄膜上叶绿体基质物质变化能量变化光能ATP中活跃化学能有机物中稳定化学能3.条件骤变时各物质含量的变化 条件C3 C5H和ATP（CH2O）合成量CO2供应不变，突然增强光照减少增加增加增加CO2供应不变，停止光照增加减少减少至没有减少至没有CO2供应不变.光照不变(CH2O)运输受阻增加减少增加减少CO2供应增加.光照不变增加减少减少增加停止CO2供应.光照不变减少增加增加减少至没有4.影响光合作用的因素 (1)内部因素阳生植物与阴生植物对光能利用能力不同，如下图：自身叶面积指数、叶片生长状况对光能利用能力不同，如下图：(2)外部因素 因素原理影响途径或方式应用CO2浓度影响暗反应阶段，制约C3化合物生成大气中CO2浓度过低时(OA段).植物无法进行光合作用(1)大田中增加空气流动，以增大CO2浓度(2)温室中增大CO2浓度，即增施气肥(3)增施有机肥光照强度影响光反应阶段，制约ATP及H(NADPH)的产生进而制约暗反应欲使植物生长，必须使光照强度大于光补偿点(1)适当提高光照强度(2)延长光合作用时间(如：轮作)(3)对温室大棚用无色透明玻璃(4)若要降低光合作用则用有色玻璃。如用红色玻璃，则透红光吸收其他波长的光，光合能力较白光弱。但较其他单色光强。(5)阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，因此种植阴生植物应避免过强光照温度通过影响酶活性进而影响光合作用植物光合作用在最适温度时效率最高，温度过低、过高均不利于植物生长(1)大田中适时播种(2)温室栽培的应用：冬天适当增温，夏天适当降温；白天调到最适温度，以提高光合作用效率;晚上适当降温，以降低呼吸作用，保证有机物积累矿质元素矿质元素可通过参与构成与光合作用相关的重要化合物对光合作用造成直接或间接影响 在一定范围内，矿质元素越丰富光合 作用速率越快，但超过饱和点后，光 合作用将不再增强，甚至可能会造成危害(如土壤溶液浓度过大，烧苗)施用有机肥经微生物分解后既可补充CO2又可提供各种矿质元素如K+可影响光合产物的运输和积累，Mg2+可影响叶绿素生成水分是光合作用 原料之一，缺水可导致叶气孔关闭，致使CO2供应不足进而影响光合速率 保障水的供应，不仅满足光合作用原 料需求，而且可使枝叶挺立、气孔开放，有利于接受光照及CO2摄入为保障植物光合作用，应适时适量进行合理灌溉多因子影响图像含义P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的因子，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示的其他因子应用温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当充加CO2，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率。总之，可根据具体情况，通过增加光照强度，调节或增加CO2浓度来充分提高光合效率，以达到增产的目的特别提示：上述任何因素对植物均存在“饱和点”，即达到最大光合速率的“最适点”，超过饱和点，均会使光合效率降低甚至会伤害植物直至使植物死亡。提倡增施有机肥不仅可提供矿质元素，还会增加CO2供应，同时可减轻因化肥使用造成的水体富营养化等污染。六、光合作用和细胞呼吸与物质循环和能量代谢1.光合作用与细胞呼吸过程关系图2.物质转化关系3.能量流动 4.光合作用与细胞呼吸过程中H的来源去路分析七、光合作用和细胞呼吸的相关计算(1)光合作用强度和细胞呼吸强度的计算总结：对于绿色植物来说，由于进行光合作用的同时还在进行细胞呼吸，因此，光照下测定得值为净光合速率，而实际光合作用速率=净光合作用速率+细胞呼吸速率。一般以光合作用速率和细胞呼吸速率（即单位时间单位叶面积吸收和放出CO2的量或放出和吸收的O2的量）来表示植物光合作用和细胞呼吸的强度，并以此间接表示植物合成和分解有机物的量的多少。光合作用实际产氧量=实测的氧气释放量+细胞呼吸耗氧量 光合作用实际二氧化碳消耗量=实测二氧化碳消耗量+细胞呼吸二氧化碳释放量光合作用葡萄糖净生产量=光合作用实际葡萄糖生产量细胞呼吸葡萄糖消耗量 (2)细胞呼吸的有关规律总结：消耗等量葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸所产生的CO2摩尔数之比1:3产生等量的ATP时,无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖摩尔数之比为19:1释放等量的CO2时,无氧呼吸与有氧呼吸所消耗的葡萄糖摩尔数之比为3:1,转移到ATP中能量之比为1:6.8专题4 遗传的细胞基础与分子基础一、减数分裂过程及染色体、DNA等的规律性变化二、细胞分裂与遗传、变异1.减数分裂是遗传基本定律的细胞学基础 减数分裂中染色体的行为变化决定了染色体上基因的行为。两大遗传基本定律都发生在减数第一次分裂，它们的对应关系可归纳如下：染色体的行为基因的行为遗传定律同源染色体分离等位基因分离基因的分离定律非同源染色体自由组合非等位基因自由组合基因的自由组合定律2.细胞分裂与变异 (1)减数第一次分裂间期、有丝分裂间期基因突变。(2)减数第一次分裂前期同源染色体非姐妹染色单体交叉互换基因重组。(3)减数分裂与有丝分裂过程中也可能发生染色体结构和数目的改变染色体变异。三、证明DNA是遗传物质的实验1.实验设计思路比较艾弗里实验噬菌体侵染细菌实验思路相同设法将DNA与其他细胞内物质分开，单独地、直接地研究它们是否具有遗传功能处理方式的区别直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型细菌了混合培养同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特殊元素(P和S)2.两个实验遵循相同的实验设计原则对照原则(1)肺炎双球菌转化实验中的相互对照 (2)噬菌体侵染细菌实验中的自身对照 噬菌体侵染细菌后离心上清液沉淀物被35 S标记了蛋白质放射性很高放射性很低被32 P标记了DNA放射性很低放射性很高(3)实验结论比较 肺炎双球菌转化实验的结论：证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。噬菌体侵染细菌实验的结论：证明DNA是遗传物质。特别提示：具有细胞结构的生物，无论是原核生物还是真核生物，其细胞内既有DNA