高一生物笔记.pdf
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1、课 题1:从生物圈到细胞、高倍显微镜的使用一、最基本的生命系统(细胞)和分子组成1、细胞是结构和功能的单位,生命的单位2、生命活动离不开细胞(单,多)1)病毒由蛋白质和核酸组 成,没 有细胞结构,只 有 依 赖活细胞才能生活。2)单细胞生物依赖细胞完成各种生命活动。3)多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,完成复杂的生命活动3、生命系统结构层次(1)(最小)细胞-组 织-器官-系统一个体一种群一群落一生态(八层次)细胞是最基本的生命系统的理解细胞是生物体结构的基本单位:除病毒等少数种类外,其他生物都是由细胞构成的。细胞是生物体功能的基本单位。没有细胞就没有完整的生命:无数实验证明,任何结构完整
2、性被破坏的细胞,都不能实现细胞的完整生命活动。生命系统的其他层次都是建立在细胞基础之上的。(2)有的生物生命系统结构层次不完整(植物没有系统)二、高倍显微镜的使用()重要结构1、光学结构(1)镜头:目镜目镜长,放大倍数小;物镜物镜长,放大倍数公。(2)反光镜:平面调喳视野;凹面调亮视野。2、机械结构(1)准 焦 螺 旋(有粗、细之分)使镜筒上升或下降。(2)转换器转换物镜。(3)光 圈(有大、小之分)调节视野亮度。(二)使用方法1、取镜、安放和对先后,首先在低倍镜下观 察,找 到 物 像,移至视野中央。然后转动转换器,换成高倍物镜观 察,转 动细准焦螺旋,直到看清为止。2、显微镜操作规程:取
3、放 一 对 光 上镜头一一调 节(手、目)一放材料一 调 焦 降(手、目)升(手、目)细f 换 镜 移相、换镜、调亮析(三)注意事项1、调节粗准焦螺旋使镜筒下降时,双眼要注视物镜与玻片标本之间的距离,到快接近时(距离约为0.5 c m)停止下降。2、必须先用低倍镜观察,找到要观察的物像,移到视野中央,然后换用高倍物镜。3、换用高倍物镜后,只能用细准焦螺旋来调焦。(四)低倍物镜观察与高倍物镜观察(清晰时)的比较低倍镜时高倍镜时镜头与装片的距离远近所看到细胞的数量多少所看到细胞的大小小大视野的明暗视野的广度宽广狭窄(五)显微镜的成像特点显微镜卜-所成的像是倒立的放大的虚像。1、倒立是指上下、左右均
4、是颠倒的,相当于将观察物水平旋转了 1 8 0度。2、放大是指长度或宽度的放大,不是指面积或体积的放大。视野的大小与放大倍数成反比,即放大的倍数越大视野越小,看到的标本范围就越小。课题2 细胞的多样性和统一性一、显微镜观察细胞所观察到的结果和结论(一)不同的细胞形态、大小千差万别,这说明细胞具有多样性。细胞的多样性是细胞会化的结果。(二)不同的细胞都具有细胞膜、细胞质和细 胞 核(或拟核)这些相似的基本结构,这说明细胞具有统一性。细胞的统一性除了都具有相似的基本结构,如细胞膜、细胞质利与遗传有关的D N A 分子 外,还表现在以下几个方面:1、不同的细胞具有基本相同的化学组成组成元素基本一致,
5、化a 物种类也非常相似(水、无机盐、氨基酸、核甘酸、碱基等);2、细胞的增殖方式相同细胞分裂;3、细胞中的某些生命活动相似D A 期制、蛋白质合成等:4、遗传物质都是核酸,遗传密码通用等。二、原核细胞和真核细胞(-)分类依据:有无以核膜为界限的细胞核。(二)原核细胞和真核细胞的统一性(同上)。(三)二者的比较原核细胞真核细胞大小较小较大本质区别无以核膜为界限的细胞核有以核膜为界限的真正的细胞核细胞壁有,主要成分是糖类和蛋臼质植物细胞有,成分是纤维素和果胶;动物细胞无细胞壁细胞质有核糖体,无 其他细胞器有核糖体和其他细胞器细胞核拟核,无核旗和核仁有核膜和核仁D N A 存在形式拟核:大型环状质粒
6、:小型环状细胞核:和蛋白质形成染色体细胞质:在线粒体、叶绿体中裸露存在遗传物质D N A举例细菌、蓝藻的细胞动物、植物、真菌的细胞三、细胞学说(一)建立过程1、1 6 6 5 年,英国科学家庞克用显微镜观察植物的木栓组织,发现并将其命名为“细胞”;2、1 9 世 纪 3 0 年代,德国的两位科学家施旺(动物)和施 莱 登(植物)创立了细胞学说。3、1 8 5 8 年,德国的魏尔肖提出了细胞通过分裂产胞新细胞的观点,作为对细胞学说的修正和补充。(-)内容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
7、组成的整住的生命起作用。3、新细胞可以从老细胞中产生。(三)意义1、揭示了细胞统一性和牛物体结构的统一性:2、揭示了生物间存在着一定的亲缘关系。【思考感悟】细胞是一切生物体的结构和功能单位吗?为什么?不是。病毒无细胞结构,但病毒的生命活动离不开细胞。细胞是除了病毒等无细胞结构的生物体外的其他生物的结构单位,但.细胞是一切生物的功能单位。课题3:细胞中的元素和化合物、细胞中的无机物-、组成细胞的元素细胞中常见的化学元素有2 0 多种,是生物体有选择地从无机自然界中获取的。(-)元素的分类:1、按元素在生物体内的含量可分为(以万 分 之 为界):(1)大量元素,如 C、H、0、N、P、S、K、Ca
8、、M g 等。(2)微量元素,如 F c、M n、Z n、Cu、B、M。等。(3)无论是大量元素还是微量元素,都是生物体必需的元素,对于维持生物体的生命活动起着非常重要的作用,如 匕 是组成A T P、膜结构等的重要成分;Ca是组成骨骼、牙齿的成 分:虹 是 叶 绿素的成分;F e是血红蛋白的成分。2、按元素在生物体内的作用可分为:(1)最基本的元素是C。(2)主要元素,如C、H、0、素P、S。(-)元素的含量特点:1、占细胞鲜重最多的元素是。2、占细胞干重最多的元素是C。3、细胞中含量最多的四种元素是C、H、()、。(三)元素的存在形式:大多以化合物的形式存在。(四)组成细胞的元素的主要作用
9、:1、调节机体生命活动:如K+、N a+、Ca?+、H C0 J等。2、参与重要化合物的组成:如I是合成甲状腺激素的原料等。3、影响机体的重要生命活动:如B可促进花粉管的萌发,从而促进植物受精,油菜缺B会“花而不实”。二、组成细胞的化合物:组成细胞的化合物分为无机化合物和有机化合物,前者中水的含量是最多的,后者中含量最多的是蛋白质。三、细胞中的无机物:(一)细胞中的水:1、存在形式:门由水和结合水。2、含量:在构成细胞的各种化合物中,水的含量最多。(1)不同的生物体内水的含量差别很大;(2)同一生物体不同的生长发育阶段水的含量不同,幼儿期2成年期,幼嫩部分之老熟部分。(3)同一生物不同器官水的
10、含量也不同。3、功能:(1)是细胞和生物体的重要组成成分:(2)是细胞内的良好溶剂,运送营养物质和代谢废物;(3)参与许多牛物化学反应,如光合作用、呼吸作用等;(4)为细胞提供液体环境.4、水的含量与代谢的关系:(1)一般情况下,代谢活跃时.,生物体含水量在7 0%以上。含水量降低,生命活动不活跃或进入休眠。(2)当自由水比例增加时,生物体代谢活 跃,生长迅速。(3)当自山水向结合水转化较多时,代谢强度就会下 降,抗寒、抗热、抗旱的性能提高。(二)细胞中的无机盐:1、存在形式:绝大多数以离子的形式存在,少部分是细胞内化合物的组成成分。2、功能:维持细胞和生物体的生命活动,维持细胞的酸碱平衡等。
11、(1)是细胞的结构成分;(2)参与并维持生物体的代谢活动,如哺乳动物血液中钙盐含量过低就会出现抽搐:(3)维持生物体内的平衡:渗透压平衡(N a+、维持细胞处液渗透压,K+维持细胞内液渗透压),酸碱平 衡(如人血浆中H C O:,、H P O等的调节)。【思考感悟】为什么碳是最基本元素?碳原子本身的化学性质使它能够通过化学键连接成链或环,从而形成各种生物大分子,使地球上的生命建立在碳元素的基础上。课题4:生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的检测一、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的检测原理利用某些化学试剂与生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。(一)还原糖与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀。二)
12、淀粉遇碘变蓝。(三)脂肪被苏丹I H 染液染成橘黄色,或被苏丹I V 染液染成红色。(四)蛋白质与双缩胭试剂作用产生紫色。二、实验流程归纳:(-)选材一制备组织样液f 显色反应。(二)脂肪的检测还可利用显微镜观察法,实验流程为:取材,切片一制片 观察。三、实验材料的选择:()可溶性还原糖的鉴定实验中,最理想的实验材料是还原糖含 量 缢 i的生物组织(或器官),而且组织的颜色较 浅,易于观察。可选用苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。(二)脂肪的鉴定实验中,实验材料最好选富含脂肪的生物组织,若利用显微镜观察,则最好选择花生种子。如果是新鲜花生种子,可不必浸泡,浸泡效果反而不好,如果是干种子,需 浸
13、泡 3 h-4 h 最适宜切片(浸泡时间短,不容易切片;浸泡时间过长,组织太软,切下的薄片不易成形)。(三)蛋白质的鉴定实验,最好选用富含蛋白质的生物组织。植物材料常用大 豆,且浸泡I d 2 d,适于研磨,动物材料常用鸡卵清蛋白。四、实验操作中的注意事项()在鉴定可溶性还原糖的实验中,加热试管中的溶液时,应该用试管夹夹住试管上部,放入盛5 0 6 5 温水的大烧杯中加热。注意试管底部不要接触烧杯底部;斐林试剂不稳定易变性,应现配现用。(二)还原糖、蛋白质的鉴定实验中,在加相应试剂鉴定之前,要留出一部分组织样液,以便与鉴定后的样液颜色作对比,增强实验的说明力。(三)在蛋白质的鉴定实验中,如果用
14、蛋清稀释液作为实验材料,定要稀释到一定程度,否则,与双缩胭试剂发生反应后会粘在试管的内壁上,使反应不彻底,试管也不易洗刷干净。五、斐林试剂与双缩胭试剂比较(-)浓度不同。斐林试剂中C u S O,溶液浓度为0.0 5 g/m L,双缩胭试剂中C u S O,溶液浓度为L Q l g/m L。斐 方:试剂双缩版试剂甲液乙液A液B 液成分0.I g/m L N a O H 溶液0.0 5 g/m L C u S O,溶液0.I g/m L N a O H 溶液0.O l g/m L C u S O,溶液鉴定物质可溶件还原糖蛋白质添加顺序甲乙两液券乙混匀后立即使用先加入A 液 1 m L,摇匀,再加
15、入B液 4滴,摇匀反应条件水浴5 0 6 5 加热不需加热,摇匀即可反应现象样液变砖红色样液变紫色(二)原理不同。斐林试剂的实质是新配制的C u(0H)浊 液;双缩胭试剂实质是碱性环境中的鱼二。(三)使用方法不同。斐林试剂是先将N a O H 溶液与C u S O i 溶液混合后再使用;双缩)试剂是先加入N a O H溶液,再滴加C u S O 溶液。【思考感悟】该实验原理、方法、步骤在生产、生活中还有什么用途?可用于对生物组织、消 化 液(如唾液)、食 品(如奶粉)进行某种成分的检测或鉴定,也可用于医学上某些疾病的诊断,如糖尿病、肾炎等。课题5:蛋白质的结构-、氨基酸及其种类R级基酸是组成蛋
16、白质的基本单位,其结构通式是而卜C 卡河口H(-)特点:每种氨基酸至少有个氨基和一个竣基,并且都有一个氨基和一个竣基连在同 碳原子上,氨基酸的不同在于R居的不I司。(二)种类和分类:组成生物体蛋白质的氨基酸约 有 维 也。根据是否能在体内合成分为必需氨基酸 缀异亮 苯 蛋(甲硫)色苏赖 和非必需久I 基酸。(三)对通式的分析1、特点分析分析举例蚓基酸分子中至少有一个一N H?、一个C O O H,因为R 基中可能有一N H 2,C O O HR 基含一C O O H:谷氨酸:H o o c C H2C I b C H (N H2)c o o nR 基含一N I L:赖氨酸H2N C H2C H
17、2C H2C H2C H (N H2)C O O H都有一个一N H?和一个一C O O H 连在同一个碳原子上,否则不是构成生物体蛋白质的氨基酸反例:非生物体内氨基酸H2NC H2C H2C H2C O O H2、基本组成元素:C、H、0、N,有的还含有P、S 等。3、氨基酸经脱水缩合形成蛋白质。在脱水缩合过程中一个氨基酸的非R基上段基和另一个氨基酸非R基上的氨基分别脱下一0H 和一H结合形成HQ,同时形成个肽键。二、蛋白质的结构及其多样性(-)结构层次:氨基酸 丝脓 蛋白质。(-)结构多样性的原因 脱水缩合 盘曲折叠1、氨基酸方面:氨基酸的种类、数量、徘列明序的/电。-2、肽链方面:肽链的
18、船间结构不同。(三)氨基酸形成蛋白质的有关问题1、肽键的结构式可表示如下:N HC 0 一或一C O N H或一C N 一。2、关于氨基酸脱水缩合反应的计算(1)对于n个氨基酸来讲,至少有整个氨基和&个竣基;(2)n个氨基酸分子缩合成一条肽,失去的水分子数=肽键数=n 1,至少有L个氨基和L个竣基;(3)n个氨基酸分子缩合成X条肽链,失去的水分子数=肽键数=n-X,至少有乂个氨基和兑个竣基;(4)n 个氨基酸分子缩合成环状肽时,失去的水分子数=肽键数=n,氨基和竣基数与R 基团有关;(5)蛋白质完全水解时所需要的水分子数等于该蛋白质形成时脱去的水分子数。3、蛋白质合成过程中相对分子质量的变化:
19、氨基酸的平均相对分子质量为a,数目为n,肽链数为X,则蛋白质的相对分子质量为:a n 1 8 (n-X)。4、氨基酸与对应的D N A及 m R N A片段中碱基数目之间的关系:D N A(基因):m R N A:氨基酸=:3 :1 o【思考感悟】只要组成蛋白质的的氨基酸种类、数目、排列顺序相同则蛋白质就相同吗?不 定,因蛋白质还受肽链的空间结构影响。课题6:蛋白质的功能一、蛋白质的功能一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是上命活动的承担者。(-)结构蛋白:是构成细胞和生物体结构的重要物质,如肌肉、头发等的成分。(二)催化作用:绝大多数酶的本质是蛋白质。(三)运输作用:具有运输载体的功 能,如
20、血红蛋白能运输氧。(四)信息传递作用:调节机体的生命活动,如胰岛素等激素。(五)免疫功能:如人体内的抗体。二、蛋白质的结构和功能及其多样性(-)蛋白质的分子结构1、形成:氨基酸 多 肽(肽链)蛋白质。2、蛋白质与多肽的关系:蹴 瘦 缩 粉 子 可 以 由 1 条多肽链酶 曲 折 番 儿 条肽链通过一定的化学键(肯定不是肽键)连接而成。但多肽只后折叠成特定的空间结构进而构成蛋白质时,才能执行特定的生理功能。(二)蛋白质的多样性1、蛋白质结构的多样性(1)氨基酸的种类不同,构成的肽链不同。(2)氨基酸的数目不同,构成的肽链不同。(3)氨基酸的排列顺序不同,构成的肽链不同。(4)肽链的数目和空间结构
21、不同,构成的蛋白质不同。两个蛋白质分子结构不同,则这两个蛋白质不是同种蛋白质。但并不是以上这四点同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同,而是只要具备以上其中的一点,这两个蛋白质的分子结构就不同。2、蛋白质功能的多样性蛋白质结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性。蛋白质据功能分为结构蛋白和功能蛋白两大类,前者如人和动物的肌肉。后者如具有催化作用的绝大多数酶,具有免疫功能的抗体等。【思考感悟】许多蛋白质分子中含有一s 一s 一,它是如何形成的?一S S 一的形成是山两个一S H 某团通过脱去一分子为形成的。课题7:核酸-、核酸的结构和功能(-)基本组成单位:核甘酸,其分子组成为五碳糖、磷酸、碱基(二
22、)核酸的种类及比较类别核酸D N AR N A基本单位核甘酸脱氧核酸核糖核昔酸化碱基五 种(A、T、G、C、U)学A、T、G、CA、U、G、C成五碳糖脱氧核糖核糖分磷酸磷酸空间结构两条链一般为一条链(三)核酸的功能:细胞内携带遗传信息的物质,控制蛋白质的生物合成。(四)核酸的分布1、观 察 D N A 和 R N A 在细胞中分布实验中,利用甲基绿和毗罗红两种染色剂,前者使D N A 呈现绿 色,后者使 R N A 呈现红 色,从而显示D N A 和 R N A 在细胞中的分布。2、D N A 主要存在于细胞核中,另外线粒体、叶绿体内也含有少量的D N A:R N A 主要分布于细胞质中。二、
23、“观察D N A 和 R N A 在细胞中的分布”实验分析(-)实验 原 理(同上)。(二)实验现象及相关结论现象结论绿色明显集中且接近细胞中央D N A 主要分布于细胞核中绿色周围的红色范围较广R N A 广泛分布于细胞质中(三)几种液体在实验中的作用1、0.9%N a C l 溶液:保持U腔上皮细胞正常形态。2、8%盐 酸:(1)改变细胞膜等的通透性;(2)使染色体中D N A 与蛋白质分开。3、蒸储水:(1)配制染色剂;(2)冲洗载玻片。三、蛋白质和核酸的关系:(一)区别()联系1、核酸控制蛋白质的合成2、D N A 多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系蛋白质核酸元 素组成C、H、0、
24、NC、H、0、N、P基 本单位氨基酸脱氧核甘酸、核糖核昔酸连 接方式肽键磷酸:酯键形 成场所细胞质内核糖体上细胞核、线粒体、叶绿体等主 要功能结构物质:血红蛋白,肌纤蛋白等;功能物质:运输一血红蛋白、载体;催化一 醐(多数);免疫一抗 体;调节一胰岛素、生长激素;能源物质:氧化放能,产物有尿素、C 0 2、也 0等遗传信息的携带者,决定生物性状,提供生物进化原材料:某些R N A 具催化作用。犍 魏 生 1懒猾归 股豺糖利 麟 蚊 帛 致空/趟模犍 M版从 加怫+帆 解 祁、搬 一 蜷 那跳 撕 蛇 系 就然 性 豺 粮 猬 性【思考感悟】核酸是细胞内携带遗传信息的物质,而核酸分为D N A
25、和 R N A 两大类,所以说人的遗传物质是D N A 和 R N A,正确吗?为什么?不正确。对丁某一具体生物体而言,遗传物质只能是核酸中的种,绝大多数生物体的遗传物质是D N A,只有少数病毒的遗传物质是R N A。课题&糖类和脂质-、细胞中的糖类(一)组成元素:C、I I、0。(二)分类及特点:根据是否能水解及水解成单糖的数量分为:1、单糖:不能水解,可直接被细胞吸收,如葡萄糖、果糖、核糖等。2、一堂:两分子里融脱水缩合而成,必须水解成单糖才能被吸收,常见种类有蔗糖、麦芽糖和乳糖。3、多糖:多个单糖脱水缩合而成,水解成单糖后才可被吸收。常见的种类有植物细胞中的淀粉、纤维素,动物细胞中的
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