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高二生物概念整理生命科学是在人类的生产实践中产生的。北魏农学家贾思勰16世纪李时珍 本草纲目。17 18世纪瑞典博物学家林耐创立“生物分类法则二 施莱登和施 旺。达 尔 文。在生命科学研究早期，主要采用描述法和比较法，如今 实验法。揭示 生 物 遗 传 的 基 本 规 律“遗传学之父”在孟德尔遗传定律基础上进行的实验遗传学研究，进一步揭示了遗传机制是美国遗传学家摩尔根。20提 出DNA双螺旋结构分子模型，将生命科学研究引入到分子水平的新阶段的是沃森和克里克。我国科学家成功合成结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸，在分子生物学领域作出举世瞩目的贡献。1997年英国科学家成功培育出克隆羊“多利”重大突破。成功分离胚胎干细胞的成就被誉为生命科学”阿波罗登月计戈的人类基因组计划。（人类基因组计划的主要目标是测定组成人类DNA的30亿碱基对的序列，识别人类基因及其在染色体上的位置。）生命科学是以生命为研究对象的科学和技术的总称。它是研究生命活动及其规律的科学，并涉及到医学、农学、健康、环境等领域。生命科学探究的基本步骤：1）提出疑问2）提出假设3）设计实验4）实施实验5）分析数据6）结 论（原则：1）单一变量2）对照设置3）等量原则4）平行重复5）随机性）一.无机盐约占生物体的1%左右。无机盐作用：1）参与组成生物体的重要化合物（F e血红蛋白；C a骨骼 牙齿；M g叶绿素）2）参与生物体的代谢活动和调节内环境稳定。（缺C a肌肉抽搐；HC03-调节酸；H2CO3调节碱；K、Ca维持细胞膜；叶片缺Mg2+叶脉缺绿，叶片变黄、变 白（镁白）；缺Zn2+幼叶和茎生长受到抑制，叶边缘常撕裂或皱缩（锌粒抑），缺Mn2+叶片叶脉间缺绿、坏 死（乃们坏死了）。食物中营养成分鉴定血糖低时，糖原分解成葡萄糖，补充血液中的血糖；血糖高时，则合成糖原储存。二脂质：1.脂肪：甘油和脂肪酸是构成脂肪的基本成分。脂肪酸是C和H组成的长链（若C和C肪酸，固态；若存在双键，则液态，C=C,不饱和脂肪酸，如植物油）作用 11）2）对外界撞击起缓冲作用。2.磷脂组成细胞膜的结构大分子。磷酸和含氮碱基一端为亲水头部，两个脂肪酸一端为疏水尾部。3.胆固醇功 能1：组成细胞膜结构的重要成分2原料3：调节人体生长发育和代谢含量过高：心血管疾病；动脉粥样硬化；心机梗死或中风。三蛋 白 质（胰岛素、生长激素等）含量最多的有机物组成单位：氨基酸。人体内氨基酸的种类：20种。（自 然 界300多种。）氨基酸的结构特点：在 与COOH相连的C上都有一个氨基（NH2）。习惯上把三个及以上的氨基酸连成的肽链称为多肽。蛋白质的种类非常多样，这是由于参与组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序，肽链的空间结构不同。蛋白质的功能：1）细胞膜、细胞质、肌肉、皮肤、毛发等机体构造的主要成分2 3）作为能量供机体利用。四核酸核酸是细胞内携带遗传信息的物质。1.脱氧核糖核酸：DNA主要存在于细胞核内。2.核糖核酸：R N A由核昔酸分子组成。每一个核甘酸分子又由一个磷酸、一个五碳糖、一个含氮碱基组成。组 成DNA的五碳糖是脱氧核糖，组 成RNA的五碳糖是核糖。五.维生素维生素是生物代谢和生长所必需的微量有机化合物。脂溶性维生素维生素A 夜盲维生素水溶性 维生素B1脚气病维生素C 坏血病五.细胞膜1 .结构每个细胞都有它的边界，那就是细胞膜，又称质膜。2 .功能特点：选择透过性。3 .功能：1 ）2）保护细胞3）流动镶嵌模型（主要由磷脂分子和蛋白质分子构成，有少量多糖和少量胆固醇。）骨架：磷脂双分子层（特点：半流动性）蛋白质附着、镶嵌、或贯穿其中部分蛋白质、脂类与多糖结合，形成糖蛋白（细胞识别外界信息的“信号天线”，上有受体，接受不同信息）、糖脂。2 .物质通过细胞膜的方式每一个活的细胞必须不断地与周围环境进行物质交换，即从环境中摄取营养物质，并将代谢废物排到细胞外。（1）被动运输：A.自由扩散顺浓度梯度，由浓度较高的区域向浓度较低的区域运动一扩散，无须载体。（脂溶性小分子物质、0 2、C0 2 等小分子）B.协助扩散顺浓度梯度，必须与细胞膜上称为载体的蛋白质结合,由载体蛋白帮助穿越细胞膜（Na+、C I-,葡萄糖、氨基酸、核昔酸等）。（2）主动运输逆浓度梯度，需要能量，需要载体。（神经细胞、肌肉细胞中K+、N a+,海藻细胞中的I-等。）主动运输是物质进出活细胞的主要方式，能够主动地选择性吸收所需要的营养物质，排出对细胞有害的物质。（3）胞吞和胞吐（大分子或颗粒性物质如蛋白质）依赖于细胞膜的结构特点一一半流动性。胞吞：细胞摄取颗粒性物质的过程胞吐：细胞内分泌物排出的过程。3.细胞的吸水和失水水分子通过细胞膜的扩散叫做渗透。在一个成熟的植物细胞中，细胞液和外界溶液之间隔着液泡膜，细胞质、细胞膜和细胞壁。细胞壁是全透性的。细胞膜、液泡膜和两者之间的细胞质合称为原生质层，为一层选择透过性膜，类似于半透膜（水分子能自由透过，而溶质大分子不能通过）。成熟的植物细胞相当于一个渗透 系 统 外 界 溶 液细胞液当细胞液浓度小于外界时，水分由细胞渗出，细胞内的原生质层因液泡失水而不断随之收缩。六.细胞核（储存遗传物质的场所，细胞的代谢调控中心）对于绝大多数细胞来说，通常都有一个球形或椭球形的细胞核。光学显微镜显微结构电子显微镜亚显微结构1.细胞核结构:核膜：双层膜上有核孔（细胞核和细胞质之间进行物质交换的孔道）核仁：与核糖体形成有关核基质：细胞核内进行各种生命活动的场所染色质：染色质和染色体是同一种物质在不同细胞时期的两种形态。2.染色质：主要成分：DNA和蛋白质。特点：在细胞分裂时期，缩短变粗形成染色体。3.细胞质：细胞膜以内、细胞核以外整个区域的一切结构和物质都属于细胞质。细胞质基质：细胞质里呈液态的部分、胶 状（包含水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、氨基酸、核昔酸、ATP等）细胞器：悬浮在基质中具有特定功能的细微结构。双层膜：1）线 粒 体 结 构 和 功 能：外膜、内膜、基 质（向内折叠形成崎）分布：动植物细胞功能：有氧呼吸的主要场所，为细胞供能2）叶绿体：结构和功能外膜、内膜、基粒、基质分布：植物叶肉细胞单层膜1）内 质 网 作 用：1.运输蛋白质（加工）（有核糖体）2,分布：动植物2）高尔基体分布：动植物作用：植物动物与细胞内分泌物形成有关3）液泡 作用4）溶酶体 结构：单 层 膜（内含水解酶）（由膜围成的小球体）作用无 膜 核 糖 体：结构：颗粒状称号：RNA和蛋白质中 心 体 结 构：非膜，由两个中心粒垂直排列构成分布：动物细胞、低等植物细胞细胞类型：1.真核细胞：有细胞核，有核膜，膜内有染色质，有各种细胞器，如原生生物、真菌、植物、动物和人。2.原核细胞：没有成形细胞核，即没有由膜包被的细胞核，遗传物质DNA集中在细胞的中央，我们将这个区域称为拟核。3.原核生物：细菌、支原体、衣原体、立克次氏体、蓝藻、放线菌七.病毒成分：核 酸（位于病毒的中心，构成它的核心，DNA或 RNA）和蛋白质（衣壳）生活方式：寄 生（在宿主细胞内利用宿主细胞的代谢“装备”和“原料”快速复制增殖，在非寄生时，呈结晶状态。）O有害：病毒性感冒、狂犬病、水痘、腮腺炎、脊髓灰质炎、乙型肝炎（慢性）乙型肝炎病毒（HBV）通过血液、母婴传播爱 滋 病（AIDS）（）有益：1.利用感染对象不同加以利用2.作为细胞工程载体（转基因技术）。第四章1.（人体细胞内的水分子，每过一星期就有一半被更新；细胞内的蛋白质分子，每80天就有一半被更新。）新陈代谢是生物自我更新的过程。2.生物体不断提从外界摄取营养物质，将它们转变为自身的物质，并储存能量（合成），这个过程为同化作用。（物质同化、能量储存）。同时，生物体也不断地将自身物质分解以释放能量，并将代谢终产物排出体外（分解），这个过程称为异化作用。（物质分解、能量释放）1合成反应和分解反应O1.成多糖；核甘酸合成核酸；氨基酸合成蛋白质等。）2.分解反应：大分子分解成小分子的过程，并释放其中的能量（如：淀粉和糖原被分解成葡萄糖；脂肪分解成甘油和脂肪酸，蛋白质分解成氨基酸）。类型：水解反应：不仅需要特定水解酶的参与，还需要消耗一个水分子）氧化分解反应：不需要消耗水分子，释放H和能量（如：C6H12O6（葡萄糖）-2cH3coeOOH（丙酮酸）+4H+能量）酶0 2生物催化剂一酶2H2O2-1.单位为氨基酸，少数是RNA）02.1 0的七次到13次，我们将酶的催化效率称为酶的活性）、专一性（每一种酶只能催化一种或一类物质的合成反应或分解反应，如唾液淀粉酶是唾液腺产生的催化淀粉水解的酶，胰蛋白酶是胰腺产生的催化蛋白质水解的酶）。3.+。4.影响因素：PH值：1）每一种酶只有在一定限度的PH范围才显示活性2）最 适PH值：酶表现最大催化效率的PH3）环境过酸过碱：酶本身变性失活（蛋白质变性），即使再恢复合适P H,酶的活性也不能再恢复。胃蛋白酶：04；淀 粉 酶（植物）：38；淀 粉 酶（唾液）：59；胰蛋白酶：7-11温度：1）每一种酶只有在一定限度的温度范围内起作用2）最适温度：酶表示最大活力时的温度。3）低温时酶的催化效率为0,但活性仍保留，温度再恢复到最适时，酶的催化效率逐步上升，高温时酶会失活（蛋白质变性）。（每种酶需在合适的条件下才起作用。有些可在细胞内起催化作用，有些则要分泌到细胞外才能起催化作用如胃蛋白酶、胰蛋白酶等分解蛋白质的消化酶只有被分泌到消化管才有活性；还有些酶，尤其是与氧化还原有关的酶，只有在与辅助因子结合时才显示活性，辅助因子即辅酶。）5.辅酶的概念：在酶上的小分子有机化合物（辅酶不是酶）。6.果；将食品和葡萄糖氧化酶及葡萄糖一起储存于密闭容器中，可有效除去是食品中的氧，延长保质期。生命活动的直接来源一ATP（能量中转站）1.概 念（全称：腺昔三磷酸）：是生物体进行各种生命活动的一种直接能源物质。2.结构简式：A（表示数量为P基广为高能磷酸键>ATP的一个高能磷酸键断裂，水解酶ATP.-ADP+Pi（磷酸）+能量（非可逆反应：能量不可逆、酶也不同）合成能源：ATP（直接）、葡萄糖（主要）、储能物质（脂肪）第二节 光合作用（1.）光合作用研究史：1642年比利时科学家范赫尔蒙特柳树实验认为营养只来自于水。1771年英国化学家普里斯特利实验认为薄荷能改善由于动物呼吸、蜡烛燃烧而变得浑浊的空气1779年，荷兰科学家英格豪斯光照是实验成功的必备条件。1785年空气组成绿叶在光照下释放的是氧气，吸收的是二氧化碳。1864年 把紫苏先在暗处放12h（细胞液中有紫色的花青素），使叶片中的营养物质消耗完，然后将叶片一部分遮住（对照设置），使之不被光照到。将叶片光照一段时间后，先用酒精去除色素（使实验现象更明显）,再加碘液，结果光照到的部分显出深紫蓝色，遮光部分则没颜色，说明光合作用的产物除了 0 2 外还有淀粉。1 9 3 9 年，美国科学家鲁宾和卡门实验，用氧的同位素1 8 0 分别标记H 2 0 和 C 0 2,成 为 H 2 1 8 O 和 C 1 8 O 2,设计两组实验。一组 力 口 H 2 0 和 C 1 8 O 2,另一组加H 2 1 8 O 和 C 0 2,结果加入C 1 8 O 2 组释放的是0 2。加 入 H 2 1 8 O 的释放的是1 8 0 2,说明光合作用释放的氧气来自水。2 0 世 纪 4 0 1 4 C 标记的1 4 c o 2供给小球藻（一种单细胞的绿藻）进行光合作用，然后，通过控制攻击1 4 c o 2的时间和对中间产物的分析，最终探明了 C 0 2 转化成有机物的途径。概念：同时释放出氧气的作用过程。光合作用的场所：叶绿体。（含有酶）和几十个基粒（由类囊体组成的片层结构构成，上有色素、酶）。形状：椭圆球形类囊体：由膜围成的空心饼状结构。每个叶肉细胞内约含有1.叶绿素：叶绿素a （蓝绿色）、叶绿素b （黄绿色）：叶绿素吸收红橙光和蓝 紫光。叶 黄 素（呈黄色）胡 萝 卜 素（橙黄色）类胡萝卜素：吸收蓝紫光。（P S：叶绿素含量通常是类胡萝卜素的4倍，但比类胡萝卜素在环境条件不良或叶片衰老时更容易被破坏。各种色素吸收的光能都要传递给叶绿素a才可作用于光合作用。）光合作用的过程光能总方程式：CO2+2H2O（CH20）n+H2O+O2 t叶绿体场所：基粒片层结构（类囊体）条件：光照、酶、色素1.光反应：吸收光能 释放高能电子叶绿素a-活 化-f氧化叶绿素a-NADP+（氧化型辅酶H）传 递e与细胞质基质的质子H+结合 H 20光解-放 出H+、eH+达到一定浓度 传递-f H+通 过ATP合成酶进入基质ADP一ADP+Pi-？光能转化成活跃的化学能。2.暗反应（卡尔文循环）：场所：叶绿体基质。条件：无光或有光都可、酶、ATP、NADPHNADPH（还原型辅酶）由酶催化 由ATP供能-还原成糖（活跃一稳定）C02 分子-*-2C37多种酶、还原后-C5f I光反应和暗反应的联系：光反应为暗反应提供ATP和NADPH暗反应为光反应补充ADP和NADP+（产物:ADP+Pi,NADP+,（CH20）n）影响光合作用的因素光合速率：用一定量的植物（如一定量的叶面积）在单位时间内进行光合作用释放02或消耗C 02的量来表示）1.光照强度：在一定光照区间内，随着光照加强，光合作用速率也随之加快。2.温 度（影响酶）：大多数植物1035正常，2530最适；35以上开始下降，4050完全停止。3.CO2浓度：随浓度增加而增加（温室栽培补充CO2浓度）“大气施肥”光合作用的实质：光能一化学能；无机物一有机物。