生命科学知识点.doc

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第一节走进生命科学

一、走进生命科学的世纪

1、生命科学领域中我国和其他国家取得的重大成果

我国的重要成就：

古代：

贾思鍶（6世纪）——《齐民要术》

李时珍（16世纪）——《本草纲目》。

现代：

在世界上首次人工合成具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素

人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸。

其他国家的重要成果：

罗伯特·胡克（17世纪，英国）——发明显微镜，使生命科学研究进入细胞水平

林耐（18世纪，瑞典）——生物分类法则

施莱登和施旺（1838~1839年，德国）——细胞学说

达尔文（1859年，英国）——《物种起源》，提出进化论

孟德尔（19世纪，奥地利）——遗传的基本规律，遗传学的奠基人

沃森（美国）和克里克（英国）——1953年提出DNA双螺旋结构分子模型，生命科学研究进入分子水平。

人类基因组计划——1990~2003年，各国科学家的共同努力。

2、生命科学的含义

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。

二、走进生命科学实验室

1、生命科学探究的基本步骤

提出疑问、提出假设、设计实验、实施实验、分析数据、得出结论、新的疑问…

2、细胞的观察和测量

显微镜的构造，显微镜的操作和使用注意事项。

物象放大倍数计算：

目镜放大倍数X物镜放大倍数

目镜测微尺和物镜测微尺的使用和换算。

换算公式：

目镜测微尺每格的长度（um）=两重合线间物镜测微尺的格数/目镜测微尺的格数X10

单元一生命的物质基础

一、生命体内的无机化合物

1、水

含量：

细胞中含量最多的化合物，约占70%

存在形式与功能：

自由水——良好溶剂，生化反应的戒指，运送物质，调节和保持体温恒定。

结合水——细胞和生物体结构的重要组成成份。

2、无机盐

含量：

约1%，生物体需要适量的无机盐。

存在形式：

离子状态

功能：

参与组成生物体内重要化合物：

Fe血红蛋白，Ca骨骼牙齿，Mg叶绿素；参与调节代谢活动与调节内环境稳定

二、生物体中的有机化合物

1、有机化合物的鉴定

淀粉+碘=蓝紫色

还原性糖+班氏试剂=红黄色沉淀

蛋白质+双缩脲=紫色

脂肪+苏丹3染液=橘红色油滴

2、糖类

化学式：

（CH2O）

种类：

单糖——核糖、果糖、葡萄糖

双糖——蔗糖、麦芽糖、乳糖

多糖——淀粉、纤维素、糖原

功能：

生命活动的主要能源，组成生物体的重要成份

3、脂质

特性：

不溶于水，溶于有机溶液

种类：

脂肪（甘油+脂肪酸）

磷脂

（组成细胞中膜结构的结构大分子）。

胆固醇——组成细胞膜结构的重要成分，机体合成某些激素及维生素等物质的原料。

4、蛋白质

含量：

有机物中最多主要组成元素：

C、H、O、N。

氨基酸（蛋白质组成单位）———种类（20种），通式（），结构特点（与羧基相连的C上都有一个氨基，即至少有一个羧基和一个氨基连在同一个C原子上）。

多肽——氨基酸脱水缩合形成肽键；多个氨基酸通过肽键连接成多肽链。

肽键的结构式（）。

蛋白质——结构多样性（组成蛋白质的氨基酸种类差异、数量差异、排列顺序差异，肽链的空间结构差异）；功能多样性（机体构造主要成分，机体调节[酶和激素]，能量提供）。

5、核酸

组成元素：

C、H、O、N、P。

组成单位：

核苷酸

种类：

DNA（脱氧核糖核酸）——主要存在于细胞核，所含碱基种类为A、G、C、T；

RNA（核糖核酸）——主要存在于细胞质，所含碱基种类为A、G、C、U。

功能：

核酸是生物的遗传物质。

6、维生素

含义：

生物生长和代谢所必需的微量有机化合物。

种类：

脂溶性维生素（A、D、E、K）。

水溶性维生素（B1、B2、B6、B12、C、PP、叶酸）。

维生素缺乏症：

如坏血病（缺维生素C）、脚气病（缺维生素B1）、佝偻病（缺维生素D）、夜盲症（缺维生素A）。

单元二生物的结构基础

一、真核细胞的结构和功能

显微结构：

在光学显微镜下观察到的结构。

亚显微结构：

在电子显微镜下观察到的结构。

1、细胞膜（质膜）

（1）主要成分：

磷脂、蛋白质（外侧有少量多糖）

中间层：

磷脂双分子层——基本骨架

有的附着在磷脂双分子层的内外两侧

有的镶嵌或贯穿在磷脂双分子层中间

蛋白质

（2）结构

结构特点：

一定的流动性

糖蛋白：

有细胞识别等作用

糖脂：

多糖、磷脂结合而成

内外侧

（3）物质出入细胞的方式主要有：

出入方式

方向

载体

能量

被动

运输

自由扩散

高浓度→低浓度

不需要

不消耗

协助扩散

高浓度→低浓度

需要

不消耗

主动运输（主要方式）

低浓度→高浓度

需要

消耗

胞吞和胞吐

大分子或颗粒物进细胞叫胞吞，出细胞叫胞吐

控制物质进出细胞

保护

细胞识别、信息交流

功能特点：

选择透过性

（4）功能

（5）细胞的吸水和失水

成熟的植物细胞吸水方式：

渗透吸水

【实验探究】植物细胞的吸水和失水

条件及现象：

外界溶液浓度＞细胞液浓度，细胞渗透失水，质壁分离。

（原生质层与细胞壁分离，原生质层的组织：

细胞膜、细胞质、液泡膜）

外界溶液浓度＜细胞液浓度，细胞渗透吸水，质壁分离复原。

2、细胞核

功能：

遗传物质储存和复制的场所，细胞生长、发育、分裂增殖的调控中心。

3、细胞质

细胞质基质：

为细胞代谢提供给各种原料和反应场所。

细胞器：

双层膜结构——叶绿体（光合作用场所），线粒体（有氧呼吸主要场所）。

单层膜结构——内质网（物质合成、运输通道），高尔基体（动物细胞：

与物质分泌、加工、转运有关；植物细胞：

与细胞壁形成有关），溶酶体（消化细胞内的异物及衰老无用的细胞器碎片），液泡（内有细胞液，有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用）。

非膜结构——核糖体（蛋白质合成场所），中心体（存在于动物细胞和低等植物细胞，与有丝分裂形成纺锤体有关）

4、植物细胞特有的结构和细胞器：

细胞壁（由纤维素、果胶等组成，全透性），液泡，叶绿体。

二、原核细胞与真核细胞的比较

原核细胞

真核细胞

大小

较小（1μm~10μm）

较大（10μm~100μm）

细胞核

无成形的细胞核，无核膜、核仁、染色体，DNA集中的区域为拟核

有形成的细胞核，有核膜、核仁、以及由DNA和蛋白质组成的染色体

细胞器

只有核糖体，无细胞器

有核糖体、线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等复杂的细胞器

构成的生物（举例）

原核生物（细菌、蓝藻、放线菌、衣原体、支原体等）

真核生物（真菌、动植物等自然界中绝大多数生物）

【实验】颤藻和水绵的比较观察

三、病毒是一类没有细胞的生物体

1、主要特征

（1）个体微小，必须用亚显微才能看到

（2）仅具有一种类型的核酸DNA或RNA

（3）专营细胞内寄生生活，不能进行独立代谢

（4）结果简单，一般由核酸（DNA或RNA）和蛋白质衣壳所构成。

2、种类

根据寄生的宿主不同，病毒可以分为动物病毒植物病毒和细菌病毒（即噬菌体）三大类。

根据病毒所含的核酸种类不同分为DNA病毒和RNA病毒。

3、病毒与人类的关系

常见的病毒有：

人类流感病毒、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。

单元三生命的物质变化和能量转换

一、生物体内的化学反应

1、新陈代谢：

生物与外界环境之间以及生物体内部不断进行的物质交换和能量转换。

（1）新陈代谢的实质：

自我更新。

自我更新是生命活动的基本特征。

（2）新陈代谢的过程：

同时进行合成代谢（同化作用）：

吸收营养合成有机物，储存能量分解代谢（异化作用）：

分解自身有机物，排泄代谢废物，释放能量

（3）新陈代谢反应类型

合成反应——小分子合成大分子的化学反应

分解反应——大分子分解为小分子，包括水解反应和氧化分解反应。

（4）新陈代谢的类型

按同化作用分自养——能将无机物合成有机物异养——不能将无机物合成有机物，只能摄取现成有机物作为自身营养

2、生物催化剂——酶

化学本质：

绝大部分是蛋白质，极少数是RMA。

功能：

新陈代谢反应的催化剂。

来源：

活细胞产生（可作用于细胞内外）。

特性：

高效性、专一性（酶的活性部位与所催化底物在结构和形状上完全契合才起催化作用）。

命名：

根据酶的来源和所催化的底物来命名。

酶的辅助因子：

金属离子、小分子有机物（辅酶）。

影响酶活性的因素：

温度、酸碱度。

3、生命活动的直接能源——ATP

中文名称：

腺苷三磷酸。

结构简式：

A—P~P~P.

ADP与ATP相互转化的意义：

为生命活动及时供给能量。

ATP形成时能量来源：

光合作用、呼吸作用等。

二、光合作用

1、光合作用的研究史

经典实验：

范赫尔蒙实验，萨克斯实，普里斯特利实验，鲁宾与卡门实验，英格豪斯实验，卡尔文实验。

能分析这些实验的条件、结论等。

2、叶绿体及其色素

叶绿体：

双层膜，类囊体，基粒，基质;光合色素分布于类囊体膜上，酶分布在基粒和基质中。

色素种类：

叶绿素（叶绿素a—蓝绿色，叶绿素b——黄绿色），类胡萝卜素（胡萝卜素——橙黄色，叶黄素——黄色）

实验：

选择吸收光谱（叶绿素只要吸收红橙光和蓝紫光，类胡萝卜素只要吸收蓝紫光）

3、光合作用的过程

光能

总反应式：

CO2+2H2O——>（CH2O）+H2O+O2

叶绿体

过程：

光反应（水的光解释放O2,ATP生成，NADPH生成），暗反应（CO2的固定，C3的还原，C3的再生）

4、光合作用的含义

叶绿体吸收并利用光能，将CO2和H2O合成有机物质并释放O2，将光能转化成化学能的过程。

5、光合作用的主要产物

蔗糖，淀粉等。

6、光合作用实质

将无机物合成有机物，同时把光能转变成化学能储存在有机物中。

7、影响光合作用的因素

光合作用强度（光合速率）的表示方式：

用一定量植物（如一定量的叶面积）在单位时间内进行光合作用所释放O2或CO2的量来表示。

植物内在因素对光合速率的影响

外界环境因素对光合速率的影响：

光照强度，温度，CO2浓度，水和无机离子等。

三、细胞呼吸

1、细胞呼吸的含义

有机物在细胞内经过一系列的氧化分解反应，生成CO2或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程

2、酵母菌呼吸方式探究

3、有氧呼吸和无氧呼吸

酶

4、有氧呼吸总反应式：

C6H12O6+6O2+6H2O——>6CO2+12H2O+能量

酶

无氧呼吸总反应式：

C6H12O6——>2C2H5OH+2CO2+能量

酶

C6H12O6——>2C3H6O3+能量

有氧呼吸，无氧呼吸过程图示：

生物书P80.81页

发酵：

微生物的呼吸

高等动植物的无氧呼吸：

人体剧烈运动产生乳酸，植物受涝产生酒精和CO2，马铃薯块茎无氧呼吸产生乳酸。

四、生物体内营养物质的消化分解

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淀粉—（唾液淀粉酶，胰淀粉酶，肠