上海高中生命科学知识点汇总.docx

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上海高中生命科学知识点汇总

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高中生物知识点汇总

主题一走近生命科学

一、生命科学：

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、近代生命科学的成就

1、在生命科学发展的早期，主要采用描述法和比较法，对生物体形态结构特征进行观察和记录，随着生命科学的发展，实验法逐渐成为主要研究手段。

2、施莱登和施旺提出“细胞学说”；达尔文发表《物种起源》，提出“进化论”；孟德尔为近代遗传学提供最根本的基础理论；沃森和克里克提出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；1997年，英国科学家成功培育出克隆羊“多利”；1990年启动人类基因组计划，2003年全面完成，中国是唯一一个参与该计划的发展中国家。

3、我国科学家成功合成了结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸，在分子生物学领域做出举世瞩目的贡献。

三、生命科学探究的基本步骤：

假设→设计实验→实施实验→分析数据→得出结论。

在实验室必须遵循单一变量原则和设置对照实验的要求。

主题二生命的基础

一、生物体中的化合物

（一）无机物

1、水

（1）、含量：

细胞中含量最多的化合物

（2）、存在形式：

自由水、结合水

（3）、作用：

①绝大多数生物化学反应的介质；②人体及其他生物体组织结构的重要组成成分；③良好的容积，帮助运送物质。

2、无机盐

（1）、含量：

细胞中含量最少的化合物

（2）、存在形式：

离子状态

（3）、作用：

①参与组成生物体内的重要化合物，如Fe是血红蛋白的重要成分，Ca是构成骨骼、牙齿的重要成分，Mg是叶绿素的必需成分；②参与生物体的代谢活动和调节内环境稳定，如HCO3-参与组成缓冲系统，膜内外的Na+、K+维持细胞膜的生理功能。

（二）有机物

1、糖类

（1）、结构通式：

（CH2O）n

（2）、俗称：

碳水化合物

（3）、种类、分布和功能：

种类

分子式

分布

主要功能

单糖

核糖

C5H10O5

动植物细胞

组成核酸的物质

脱氧核糖

C5H10O4

葡萄糖

C6H12O6

光合作用产物，生物体的主要能源物质

双糖

蔗糖

C12H22O11

植物细胞

能水解供能（如1分子麦芽糖可水解成2分子葡萄糖）

麦芽糖

乳糖

动物细胞

多糖

淀粉

（C6H10O5）n

植物细胞

植物细胞中重要储能物质

纤维素

植物细胞壁的基本组成成分

糖原

动物细胞

动物细胞中重要储能物质

2、脂质

（1）、俗称：

脂类物质

（2）、化学特性：

不溶于水，易溶于有机溶剂

（3）、种类：

①、脂肪

A、主要成分：

甘油和脂肪酸（脂肪酸：

主要由碳和氢组成）。

B、种类：

油—液态，成分中主要含不饱和脂肪酸，如植物油；脂—固态，成分中主要含饱和脂肪酸，如动物体内的脂肪（如果脂肪酸长链的碳原子之间都是单键，则为饱和脂肪酸；存在双键，则为不饱和脂肪酸）。

C、功能：

生物体内主要的贮能物质。

②、磷脂

A、结构：

磷酸和含氮碱基一端为亲水的头部，两个脂肪酸一端为疏水的尾部。

B、功能：

构成细胞内膜结构的主要成分。

③、胆固醇：

调节人体生长发育和代谢

A、组成细胞膜结构的重要成分

B、合成某些激素（性激素和肾上腺皮质激素）及维生素D等物质的原料

3、蛋白质

①、含量：

细胞中含量最多的有机物

②、组成单位：

氨基酸，约有20种，通式见图

③、结构特点：

A、组成方式：

a、氨基酸脱水缩合，形成多肽；

b、多肽链发生折叠、螺旋，构成蛋白质的空间结构；

c、二肽结构模式图：

B、结构多样性的原因：

构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序以及多肽链的空间结构不同。

④、功能：

构成细胞和生物体的重要结构物质；细胞和生物体新陈代谢活动的重要调节物质。

4、核酸

①、组成单位：

核苷酸，通式：

核苷酸=磷酸+五碳糖+含氮碱基

②、种类及分布：

A、脱氧核糖核酸（DNA）—主要存在于细胞核中；

B、核糖核酸（RNA）—主要存在于细胞质中。

C、两者构成比较

核酸

核苷酸（8种）

磷酸

五碳糖（2种）

含氮碱基（5种）

脱氧核糖核酸

脱氧核苷酸

磷酸

脱氧核糖

AGCT

核糖核酸

核糖核苷酸

磷酸

核糖

AGCU

③、功能：

是一切生物的遗传物质，能贮存、复制、传递遗传信息和参与蛋白质的生物合成。

5、维生素

①、脂溶性维生素：

可在体内储存；可溶于脂肪，不溶于水。

代表种类：

维生素A、维生素D；

②、水溶性维生素：

储存量很少；可溶于水，不溶于脂肪。

代表种类：

维生素C、维生素B族。

二、生物体的结构基础—细胞

（一）细胞膜

1、化学成分：

主要有磷脂分子和蛋白质分子构成，膜外侧有少量多糖。

2、结构：

磷脂双分子层构成其基本骨架，蛋白质分子镶嵌或贯穿其中，某些蛋白质和磷脂分子还可与多糖结合形成糖蛋白和糖脂。

3、特点：

在结构上具有半流动性；在功能上具有选择透过性。

4、功能：

（1）、细胞识别外界信息的“信号天线”—糖蛋白；

（2）、控制和调节物质的进出

①、小分子物质的进出：

A、被动运输（如图中的b、c、d）

自由扩散：

顺浓度梯度，从高浓度一边到低浓度一边，不需要载体协助，如图中的b方式。

主要是脂溶性物质、气体分子采用此种方式；

协助扩散：

顺浓度梯度，从高浓度一边到低浓度一边，需要载体协助，如图中的c、d方式。

主要是一些无机离子和有机小分子。

B、主动运输：

逆浓度梯度，从低浓度一边到高浓度一边，需要载体协助，需要消耗能量，如图中的a、e方式。

是物质进出活细胞的主要方式。

②、大分子物质的进出：

依赖于细胞膜的结构特点—半流动性

胞吞：

细胞摄取颗粒性物质的过程；

胞吐：

细胞内分泌物的排出的过程。

③、细胞的吸水与失水

A、渗透：

水分子通过细胞膜的扩散

B、成熟的植物细胞是一个渗透系统

渗透系统包括外界溶液、原生质层、细胞液；

原生质层指细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质，可看作一层选择透过性膜，性质类似于半透膜。

C、细胞吸水原理：

当细胞液浓度小于外界时，水分由细胞渗出；当细胞液浓度大于外界时，水分由外界渗入细胞。

D、质壁分离：

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地随之收缩，与细胞壁分离。

（如图所示）

（3）、细胞膜对信息的接受

受体—细胞膜上一种特殊的蛋白质，在细胞膜上有各种受体，可接受不同的信息。

（二）细胞质

1、细胞质基质：

细胞质里呈液态的部分，包含水、无机盐、糖类等，可为细胞代谢提供各种原料和反应场所。

2、细胞器：

（如图所示，A为动物细胞部分，B为植物细胞部分）

编号

细胞器

结构

功能

①

叶绿体

由双层膜构成，内有由类囊体膜构成的基粒，在基粒和基质中含有与光合作用有关的酶及色素

进行光合作用的唯一场所，是绿色植物特有的细胞器。

②

线粒体

由双层膜构成，内膜部分向内折叠形成嵴，在内膜、嵴和基质中含有与呼吸作用有关的酶

进行有氧呼吸的主要场所

③

液泡

外被膜，内含细胞液

与细胞的渗透吸水、营养物质的贮藏有关

④

核糖体

附着在内质网上或游离在细胞质基质中的椭圆形微小颗粒

蛋白质的合成场所

⑤

中心体

由两个中心粒构成

与细胞的有丝分裂有关。

一般见于低等植物细胞和动物细胞中

⑦

高尔基体

由扁囊状和泡状结构所组成的膜结构

在植物细胞中，与细胞壁的形成有关；在动物细胞中，与细胞内分泌物的形成和排出有关

⑨

内质网

由膜结构连接而成的网状物

与蛋白质的加工、运输以及脂质代谢有关

溶酶体

由膜围成的小球体，含有多种水解酶

消化进入细胞内的异物及衰老无用的细胞器碎片

（三）细胞核

1、结构

A、核膜：

双层膜结构，上有核孔（物质进出的通道）；

B、核仁：

与核糖体形成有关；

C、核基质：

含有丰富的营养物质，是细胞核内进行各种代谢活动的场所；

D、染色质：

因易被碱性染料染色而得名，主要由DNA和蛋白质组成，与染色体是同一种物质在不同细胞时期的不同形态。

2、功能：

储存遗传物质的场所，是细胞生长、发育、分裂增殖的调控中心。

（四）细胞种类

1、原核细胞：

体积较小，结构简单，无成形的细胞核，DNA主要集中在拟核区域，除了核糖体以外，没有其他的细胞器。

常见生物包括蓝藻、放线菌、古细菌、支原体、衣原体、立克次氏体等。

2、真核细胞：

体积较大，有成形细胞核，核外被核膜，内有核仁、染色质，细胞质中有复杂的细胞器，绝大多数动植物细胞都属于此类。

三、非细胞形态的生物—病毒

（一）形态和结构

1、主要成分：

核酸和蛋白质。

一种病毒一般只含有一种核酸，即DNA或RNA。

2、结构特点：

核酸位于病毒的中心，蛋白质包围在周围，构成病毒的衣壳。

（二）生理特征：

寄生性

（三）分类：

动物病毒、植物病毒和细菌病毒（又称噬菌体）

（四）常见病毒：

1、乙型肝炎：

由乙肝病毒（HBV）引起，主要传播方式为血液传播、母婴传播，防治措施主要采取免疫预防、防治兼顾的综合措施。

2、艾滋病（AIDS）：

由人类免疫缺陷病毒（HIV）引起，主要传播方式为体液传播。

主题三生命的物质变化和能量转换

一、生物化学反应的特点

（一）化学反应的类型

1、合成反应：

由小分子形成大分子的过程，一般需要酶的参与。

如单糖合成多糖、核苷酸合成核酸、氨基酸合成蛋白质等。

2、分解反应：

生物大分子分解成小分子，并释放其中储存的能量的过程。

（1）、水解反应：

在分解反应中需要特定水解酶的参与，并要消耗水分子。

（2）、氧化分解反应：

在反应过程中不需要消耗水分子。

（二）、化学反应的生物催化剂—酶

1、概念：

由活细胞产生的具有催化功能的生物大分子。

2、成分：

绝大多数是蛋白质，少数是RNA。

3、特性：

（1）、高效性

（2）、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

4、酶的命名：

根据酶的来源以及它们所催化的底物来命名。

5、影响因素：

（1）、温度：

对酶的催化效率的影响见图。

图中B点为最适温度，在最适温度下，酶的催化效率最高。

在最适温度两侧的曲线是不对称的。

低温不破坏蛋白质的分子结构，仅仅是酶的催化效率下降；高温导致蛋白质分子发生变性，酶的催化功能会完全消失。

（2）、pH值：

对酶的催化效率的影响见图。

在适宜的pH值条件下，酶的催化能力最高。

在最适pH值两侧的曲线基本是对称的。

pH值过高或过低都会使蛋白质变性，当蛋白质变性后，酶也就丧失了催化的能力。

6、辅酶：

在酶促反应中与酶结合的一些小分子有机物。

（三）、生命活动的直接能源——ATP

1、中文名称：

腺苷三磷酸。

2、结构简式：

A—P～P～P，其中A表示腺苷，T表示三个，P表示磷酸基，～表示高能磷酸键。

3、功能：

生物体进行新陈代谢所需能量的直接来源。

4、ATP形成时所需能量的来源：

绿色植物来自光合作用和呼吸作用，动物只能来自呼吸作用。

二、光合作用

（一）概念：

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

（二）叶绿体中的色素

1、种类及吸收光谱

色素名称

色素颜色

吸收光谱

叶绿素

叶绿素a

蓝绿色

红橙光和蓝紫光

叶绿素b

黄绿色

类胡萝卜素

叶黄素

黄色

蓝紫光

胡萝卜素

橙黄色

2、分布：

主要分布在叶绿体的类囊体膜上。

3、功能：

各种色素吸收光能以后，传递给叶绿素a用于光合作用。

4、、化学性质：

叶绿素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。

（三）光合作用反应式

（四）光合作用过程

1、光反应

（1）、场所：

在叶绿体的类囊体膜上

（2）、反应条件：

光、色素、酶

（3）、反应