第一章
第一节 从生物圈到细胞
细胞
- 生命和活动离不开细胞.细胞是生物体结构和功能的基本单位(除病毒[1]外)
生物 | 完成的生命活动 | 举例 |
---|---|---|
病毒(最简单的生命形式) | 必须寄生在细胞中才能生活 | 艾滋病病毒在人体体内生活繁衍 |
单细胞生物(最早出现的生命形式) | 依靠单个细胞完成各种生命活动 | 草履虫 |
多细胞生物 | 依赖各种分化的细胞完成复杂的生命活动 | 人类反射弧需要多个多种细胞共同构成 |
- 生殖细胞(精子,卵子):充当遗传物质的桥梁
新生命的起点:受精卵
生命系统的结构层次
- 完整的生命系统
生物类型 | 所属的生命系统 |
---|---|
完整的生命系统 | 细胞-组织[2]-器官[3]-系统-个体-种群和群落[4]-生态系统-生物圈 |
单细胞生物所属的系统 | 细胞-个体-种群和群落-生态系统-生物圈 |
植物所属的系统 | 细胞-组织-器官-个体-种群和群落-生态系统-生物圈 |
病毒参与生态系统和生物圈,但完全不属于任何结构层次
分子,原子等属于系统,而不属于生命系统`
第二节 细胞的多样性与统一性
原核细胞与真核细胞
- 原核细胞与真核细胞的比较:
比较项目 | 原核细胞 | 真核细胞 |
---|---|---|
本质区别 | 无以核膜为界限的细胞核 | 有核膜为界限的细胞核 |
细胞壁 | 主要成分为肽聚糖[5] | 植物:主要成分为纤维素和果胶 动物:没有细胞壁 真菌:主要成分是壳多糖 |
细胞质 | 有核糖体,无其它细胞质器 | 有核糖体和其他细胞器[6] |
细胞核 | 拟核[7],无核膜核仁 | 有成型的细胞核(包括核膜和核仁,染色质) |
- 原核细胞与真核细胞的区分:
常考:所有藻类除了蓝藻[8]都是真核,所有菌除了酵母菌,真菌都是原核
细胞学说的建立与发展(体现细胞的统一性)
- 建立者:施莱登与施旺
- 发展者:魏尔肖
- 内容:
1. 细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞与细胞产物构成
2. 细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对其他细胞共同组成的整体的生命起作用
3. 新细胞会从老细胞中产生
体现细胞统一性的几个方面
- 结构方面:
- 元素方面:
- 能量使用方面:同使用ATP进行供能
第二章
第一节 细胞中的元素与化合物
细胞中的元素
- 组成细胞的元素
来源:有选择地从无机自然界获取
存在形式:大多以化合物的形式存在
分类:
元素类型 | 元素种类 |
---|---|
最基本元素 | C |
基本元素 | C,H,O,N |
主要元素 | C,H,O,N,P,S |
大量元素 | C,H,O,N,P,S,K,Ca,Mg |
微量元素 | Fe,Mn,Zn,Cu,B,Mo |
缺少元素:铁:贫血 钙:骨质酥松,佝偻病 硼:花而不实 镁:黄化 锌:发育不良(无法产生叶绿素)
- 细胞鲜重中质量占比最多的元素:O,C,H,N
- 细胞鲜重中数量最多的元素:H
- 细胞鲜重中质量占比最多的化合物:水,蛋白质,脂质,糖类
- 细胞干重中质量占比最多的化合物:蛋白质,脂质,糖类
- 细胞干重中质量占比最多的元素:C,O,N,H
- 常见细胞中化合物所含元素:
化合物 | 所含元素 |
---|---|
蛋白质 | C,H,O,N,S |
DNA,RNA | C,H,O,N,P |
脂质 | C,H,O(N,P) |
糖类 | C,H,O |
组成细胞的化合物
- 各种化合物占比:
化合物 | 质量分数(%) |
---|---|
水 | 85~90 |
无机盐 | 1~1.5 |
蛋白质 | 7~10 |
脂质 | 1~2 |
糖类和核酸 | 1~1.5 |
细胞中的水:
- 吸收方式:自由扩散[9]
存在形式 | 功能 |
---|---|
结合水 | 细胞结构的重要组成部分 |
自由水 | 作为良好溶剂 参加生物化学反应[10] 为细胞提供液体环境 运送营养和代谢废物 |
消耗水的反应:呼吸作用(有氧呼吸第三阶段),多糖,核酸,蛋白质等的水解(大分子变小分子)
生成水的反应:脱水缩合,核苷酸形成核酸链,甘油和脂肪酸形成脂肪,单糖变多糖(小分子变大分子
自由水/结合水:
比值高:细胞代谢旺盛,但抗逆性差
比值低:细胞代谢强度降低,但抗寒、抗旱、抗热等抗逆性增强
水对光合作用的影响:影响暗反应(气孔开闭对二氧化碳的吸收)
细胞中的无机物
- 存在形式:离子(无机盐)
- 作用:可以维持生物和细胞体正常的生命活动,维持渗透压与酸碱平衡,维持静息电位与动作电位[11]
设计实验证明植物生长发育必需的元素
- 实验组:正常植物+缺某种元素(无机盐)培养液培育,在加入相应的元素后特定症状消失
- 对照组:正常植物+完全培养液
生物界和非生物界在元素组成上的统一性和差异性
- 统一
组成生物体的元素在无机自然界中都能找到 - 差异
同一种元素的量 在生物界和非生物界中的含量差别很大
糖类
- 按种类分类:
糖类 | 水解产物 |
---|---|
单糖 | 不能水解 |
二糖 | 分解为二分子糖 |
多糖 | 分解为多种糖 |
按分布分类:
糖类|动植物拥有|分类
:-:|:-:|:-:
果糖|植物|单糖
蔗糖,麦芽糖|植物|二糖
淀粉,纤维素|植物|多糖
葡萄糖,核糖,脱氧核糖|动植物共有|单糖
半乳糖|动物|单糖
乳糖|动物|二糖
糖原|动物|多糖按功能分类
作用 | 糖类 |
---|---|
构成细胞结构 | 糖蛋白,糖脂,核糖,脱氧核糖 |
构成细胞壁 | 纤维素 |
储存能量 | 淀粉,糖原 |
脂质
- 三种脂质:[12]
脂肪:储能,保温,缓冲,减压
磷脂:构成生物膜
固醇:1.胆固醇:构成细胞膜的重要成分 2.性激素 3.维生素D:促进对钙和磷的吸收
糖类和脂质的比较
比较项目 | 糖类 | 脂质 |
---|---|---|
元素组成 | C、H、O | C、H、O、(N、P) |
种类 | 单糖、二糖、多糖等 | 脂肪、磷脂、固醇等 |
合成部位 | 淀粉:叶绿体 纤维素:高尔基体 糖原:主要是肝脏、肌肉 |
主要是内质网 |
油料作物种子萌发初期干重有所增加:
由于脂肪转化为糖的过程中增加了氧元素
还原糖[13]的检测
- 选材:还原糖量高,白色的植物组织
- 制备样液:制浆-->过滤-->取滤液
- 操作:加入后水浴加热,显砖红色
脂肪鉴定
- 苏丹III:橘黄色 苏丹IIIV:红色
蛋白质鉴定[14]
选材:蛋清稀释液或豆浆
双缩脲与菲林的差别:(本来写了一堆表达式的表格,但是没保存就偷懒用图片了)
蛋白质与氨基酸
蛋白质
- 所含元素(C,H,O,N(P,S))
- 盐析,变性,水解
变性方式 | 实质 |
---|---|
盐析 | 由溶解度的变化引起的,蛋白质的空间结构没有发生变化 |
变性 | 是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化,肽链变得松散,蛋白质丧失了生物活性,但是肽键一般不断裂 |
水解 | 在蛋白酶作用下,肽键断裂,蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反 |
- 蛋白质分子多样性的原因:氨基酸的数量,种类,肽链的盘曲折叠方式不同
氨基酸
两种氨基酸
- 12种必须氨基酸
- 8种非必须氨基酸(婴儿9种)
多肽的计算
- 特例
1.二硫键:计算多肽的相对分子质量时,除了考虑水分的减少外,如肽链上出现一个二硫键(—S—S—)时,要再减去2(两个氢原子)
2.若为环状多肽,则可将相对分子质量计算公式na-18(n-m)中的肽链数(m)视为零,再进行相关计算。 - 原子数计算:
1.碳原子数=氨基酸的分子数×2+R基上的碳原子数。
2.氢原子数=各氨基酸中氢原子的总数-脱去的水分子数×2。
3.氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数-脱去的水分子数。
4.氮原子数=肽链数+肽键数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子的总数
另外:由于R基上的碳原子数不好确定,且氢原子数较多,因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口,计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便 - 多肽种类的计算题
以20种氨基酸形成的四肽化合物为例:
1.若每种氨基酸数目不限,可形成肽类化合物的种类有204种(即1号位置安放氨基酸的情况有20种,2、3、4号也是如此,即20×20×20×20=204种)
2.若每种氨基酸只有一个,可形成肽类化合物的种类有(20×19×18×17)种[即1号位置安放氨基酸的情况有20种,2号位置安放的氨基酸只能在剩余的19种中选择……,即(20×19×18×17)种
核酸的组成、结构与功能
核酸的功能
- 携带遗传信息
- 控制遗传变异
核酸的分布
- DNA-->细胞核
- RNA-->细胞质
"A"的辨析
-
病毒需要在宿主细胞内寄宿 ↩
-
结构,功能相似的细胞组合在一起 ↩
-
不同的组织按照一定的顺序结合在一起行使一定功能的结构单位(皮肤是人体最大的(排泄)器官) ↩
-
在一定的自然区域内,同种生物的所有个体构成种群,所有的种群构成群落 ↩
-
可以被溶菌酶,抗生素溶解,也是这两种物质杀死细菌的原因 ↩
-
高尔基体,溶酶体,液泡,线粒体,内质网,中心体,叶绿体,高尔基体,核糖体等 ↩
-
裸露的环状DNA分子 ↩
-
包含:发菜,蓝球藻,念珠藻,颤藻等藻类.内含叶绿素与藻蓝素(没有叶绿体),可进行光合作用. ↩
-
实际上有协助运输 ↩
-
消耗水的反应:呼吸作用(有氧呼吸第三阶段),多糖,核酸,蛋白质等的水解(大分子变小分子)
生成水的反应:脱水缩合,核苷酸形成核酸链,甘油和脂肪酸形成脂肪,单糖变多糖(小分子变大分子) ↩ -
K维持静息电位,Na维持动作电位 ↩
-
除了磷脂含C,H,O,N,P外,其余两种只有C,H,O. ↩
-
葡萄糖,麦芽糖,果糖 ↩
-
蛋白质加热变性后依然可以检测:反应的本质是肽键与铜离子反应. ↩