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文檔簡(jiǎn)介

1、第一章 走近生命科學(xué)第一節(jié) 走進(jìn)生命科學(xué)的世紀(jì)一生命科學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史1生命科學(xué)發(fā)展階段(1)描述法和比較法生物學(xué)階段我國(guó)古代:詩(shī)經(jīng)詩(shī)歌總集;賈思勰齊民要素農(nóng)書(shū);李時(shí)珍本草綱目藥書(shū)。國(guó)外:17世紀(jì)顯微鏡的發(fā)明,生物研究進(jìn)入細(xì)胞水平;18世紀(jì)林耐的“生物分類法則”;19世紀(jì)施萊登和施旺的“細(xì)胞學(xué)說(shuō)”;達(dá)爾文物種起源的“進(jìn)化論”。(2)實(shí)驗(yàn)法生物學(xué)階段遺傳學(xué)奠基人孟德?tīng)柕耐愣闺s交試驗(yàn)和摩爾根進(jìn)一步揭示遺傳機(jī)制(伴性遺傳)的果蠅實(shí)驗(yàn)。(3)分子生物學(xué)階段1953年DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的分子模型建立,生物研究進(jìn)入分子水平(微觀領(lǐng)域);我國(guó)科學(xué)家人工合成結(jié)晶牛胰島素和酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸(核酸領(lǐng)域)。2當(dāng)代生命

2、科學(xué)的發(fā)展方向微觀領(lǐng)域的方向分子生物學(xué)宏觀領(lǐng)域的方向生態(tài)學(xué)3當(dāng)代生命科學(xué)研究的重大成果人體胚胎干細(xì)胞研究世界十大科學(xué)成就之首人體基因組計(jì)劃生命科學(xué)的“阿波羅登月計(jì)劃”(用于人類疾病的基因診斷、治療) 二展望生命科學(xué)新世紀(jì)后基因組學(xué)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、基因治療、生物多樣性保護(hù)、腦科學(xué)。三生命科學(xué)的定義 生命科學(xué)是以生命為研究對(duì)象的科學(xué)和技術(shù)的總稱,它是研究生命活動(dòng)及其規(guī)律的科學(xué),并涉及到醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、健康、環(huán)境等領(lǐng)域。第二節(jié) 走進(jìn)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室一生命科學(xué)探究的基本步驟1基本步驟學(xué)習(xí)或生活實(shí)踐提出疑問(wèn)提出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)施實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論解答疑問(wèn)新的疑問(wèn)進(jìn)一步探究。2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則(1)等量原

3、則;(2)單一變量原則;(3)設(shè)置對(duì)照原則;(4)可操作性原則;(5)平行重復(fù)原則;(6)隨機(jī)性原則。二生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本要求重視觀察和實(shí)驗(yàn):(1)帶著問(wèn)題學(xué)習(xí);(2)了解方法和步驟;(3)做好觀察和記錄;(4)及時(shí)處理數(shù)據(jù);(5)做好討論和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)1.1細(xì)胞的觀察和測(cè)量一實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)會(huì)高倍顯微鏡的使用和顯微測(cè)微尺的使用。二實(shí)驗(yàn)原理應(yīng)用顯微鏡的成像原理,同時(shí)借助顯微鏡的物鏡測(cè)微尺和目鏡測(cè)微尺,兩尺配合使用,進(jìn)行測(cè)量和運(yùn)算,得出細(xì)胞的大小。三實(shí)驗(yàn)過(guò)程1低倍鏡觀察:對(duì)光規(guī)范地安放玻片調(diào)焦低倍鏡觀察。2高倍鏡的使用:在高倍鏡下觀察細(xì)胞,首先必須在低倍鏡下調(diào)整焦距使物像達(dá)到最清晰,并把要進(jìn)一步放大

4、的物像移到視野的正中央。轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器,使高倍鏡到位。在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),兩眼要從顯微鏡側(cè)面注意觀察,避免鏡頭及玻片相碰。在高倍鏡下觀察細(xì)胞應(yīng)使用細(xì)調(diào)節(jié)器,絕不可以用粗調(diào)節(jié)器,避免鏡頭壓碎玻片。3放大倍數(shù)=目鏡的放大倍數(shù)×物鏡的放大倍數(shù)。4顯微測(cè)微尺的使用(1)將物鏡測(cè)微尺有刻度的一面朝上放在載物臺(tái)上夾好,使測(cè)微尺刻度位于視野中央。調(diào)焦至看清物鏡測(cè)微尺的刻度。(2)小心移動(dòng)物鏡測(cè)微尺和目鏡測(cè)微尺(如目鏡測(cè)微尺刻度模糊,可轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡上透鏡進(jìn)行調(diào)焦,使兩尺左邊的“0”點(diǎn)一直線重合,然后由左向右找出兩尺另一重合的直線。(3)記錄兩條重合線間目鏡測(cè)微尺和物鏡測(cè)微尺的格數(shù)。按照下式計(jì)算目鏡測(cè)微尺每格的長(zhǎng)度等于

5、多少m。若 物鏡測(cè)微尺每格長(zhǎng)度=l0m。則 目鏡測(cè)微尺每格的長(zhǎng)度(m)=物鏡測(cè)微尺的格數(shù)/目鏡測(cè)微尺的格數(shù)×10。例如:目鏡測(cè)微尺20小格等于鏡臺(tái)測(cè)微尺3小格,已知鏡臺(tái)測(cè)微尺每格10m ,則3小格的寬度為3×10=30m,那么相應(yīng)地在目鏡測(cè)微尺上每小格大小為:3×10÷20=1.5m。四注意事項(xiàng)1鏡檢時(shí),如有必要使鏡筒傾斜,須注意傾斜角度不能超過(guò)45°,以免由于整個(gè)鏡體重心不穩(wěn)而翻倒。2轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)器時(shí),不要用力過(guò)猛,以防機(jī)件損壞。本章小結(jié)1生命科學(xué)是研究生命活動(dòng)及其規(guī)律的科學(xué),是及我們的生存有著密切關(guān)系的一門(mén)基礎(chǔ)科學(xué)。它涉及到種植業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)

6、、食品加工業(yè)、醫(yī)學(xué)、制藥、環(huán)境保護(hù)等方面,關(guān)系到人類生活的各個(gè)領(lǐng)域。2在生命科學(xué)發(fā)展的早期,主要是采用描述法和比較法進(jìn)行生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)特征的觀察和記錄。隨著生命科學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)和數(shù)學(xué)的發(fā)展和相互滲透,實(shí)驗(yàn)法逐漸成為生命科學(xué)主要研究手段。317世紀(jì)顯微鏡的發(fā)明,使生命科學(xué)的研究進(jìn)入到細(xì)胞水平。1953年DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)分子模型的建立,將生命科學(xué)的研究深入到分子水平,并為現(xiàn)代生物技術(shù)的形成和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。421世紀(jì)將是生命科學(xué)突飛猛進(jìn)的時(shí)代,它面臨的重大課題有后基因組學(xué)、基因治療和轉(zhuǎn)基因技術(shù)、生物多樣性保護(hù)和腦科學(xué)研究等。它將對(duì)人類和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生決定性的影響。5生命科學(xué)的探究過(guò)程源自問(wèn)題

7、的提出,為了解決問(wèn)題,可以提出多種假設(shè),用觀察、調(diào)查和實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)假設(shè)是否正確,從而獲得新的發(fā)現(xiàn)和新的理論。在探究過(guò)程中,還可能提出更多的問(wèn)題,激發(fā)進(jìn)一步探究。查閱及問(wèn)題相關(guān)的文獻(xiàn)資料,有助于假設(shè)的提出和實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。6從總體上看,當(dāng)代生物科學(xué)主要朝著微觀和宏觀兩個(gè)方面發(fā)展:在微觀方面,生物學(xué)已經(jīng)從細(xì)胞水平進(jìn)入到分子水平去探索生命的本質(zhì);在宏觀方面,生態(tài)學(xué)逐漸興起并取得了巨大發(fā)展。第二章 生命的物質(zhì)基礎(chǔ)第一節(jié) 生物體中的無(wú)機(jī)化合物一水1含量:是生物體中含量最多的化合物。不同生物的含水量不同,不同的生長(zhǎng)發(fā)育階段含水量不同,代謝旺盛的器官含水量高。2存在形式:(1)結(jié)合水(4.5%);(2)自由水。3

8、生理功能 結(jié)合水:及其他大分子物質(zhì)一起構(gòu)成細(xì)胞的組成成分。 自由水:(1)自由水是細(xì)胞中的良好溶劑;(2)參及各種代謝;(3)運(yùn)輸養(yǎng)料和廢物;(4)調(diào)節(jié)體溫;(5)維持細(xì)胞形態(tài)。4人體缺乏表現(xiàn):(1)缺水10%,生理紊亂;(2)缺水20%,生命停止。二無(wú)機(jī)鹽1含量:是生物體中含量最少的化合物,僅占細(xì)胞干重的1%。2存在形式:大多以離子狀態(tài)存在。3生理功能(1)參及組成生物體內(nèi)的重要化合物。如:血紅蛋白:Fe2+、骨骼:Ca2+(缺鈣,肌肉抽搐)、PO43是磷脂的組成成分、Mg是植物葉綠素的必需成分、Zn是多種酶的組成元素、I是甲狀腺素的原料。(2)參及生物體的代謝活動(dòng)。(3)調(diào)節(jié)機(jī)體的滲透壓和

9、酸堿平衡。第二節(jié) 生物體中的有機(jī)化合物一糖類1概念:符合化學(xué)通式Cm(H2O)n,俗稱碳水化合物。(m,n3),m,n可以不相等。組成元素C、H、O。2作用(1)維持生命活動(dòng)所需能量的主要來(lái)源;(2)組成生物體結(jié)構(gòu)的基本原料。3種類種類分布功能單糖:不能水解的最簡(jiǎn)單的糖戊糖核糖(C5H10O5)細(xì)胞中都有組成RNA的成分脫氧核糖(C5H10O4)細(xì)胞中都有組成DNA的成分己糖葡萄糖(C6H12O6)細(xì)胞中都有主要的能源物質(zhì)果糖(C6H12O6)植物細(xì)胞中提供能量半乳糖(C6H12O6)動(dòng)物細(xì)胞中提供能量雙糖:由兩分子單糖經(jīng)脫水縮合而成的糖麥芽糖(C12H22O11)發(fā)芽的種子含量豐富提供能量蔗

10、糖(C12H22O11)甘蔗甜菜含量豐富提供能量乳糖(C12H22O11)動(dòng)物乳汁含量豐富提供能量多糖:由許多個(gè)葡萄糖經(jīng)脫水縮合而成的糖淀粉(CH2O)n葉綠體、塊根、塊莖、種子中儲(chǔ)存能量纖維素(CH2O)n植物細(xì)胞的細(xì)胞壁支持保護(hù)細(xì)胞糖原(CH2O)n肝糖原動(dòng)物的肝臟中儲(chǔ)存能量,調(diào)節(jié)血糖肌糖原動(dòng)物的肌肉組織中儲(chǔ)存能量4其他多糖物質(zhì):多糖+脂質(zhì)=糖脂 多糖+蛋白質(zhì)=糖蛋白二脂質(zhì):俗稱脂類物質(zhì)。1化學(xué)性質(zhì):不溶于水,易溶于有機(jī)溶劑。2種類(1)脂肪(甘油三酯):組成元素C、H、O。基本成分:甘油和脂肪酸。甘油:脂肪分子中碳及碳之間由雙鍵連接,即含不飽和脂肪酸,室溫時(shí)呈液態(tài),稱為(植物)油。植物油

11、為脂溶性維生素的溶劑。脂肪酸:脂肪分子中碳及碳之間均以單鍵連接,即只含飽和脂肪酸,室溫時(shí)呈固態(tài),稱為(動(dòng)物)脂。作用:最好的儲(chǔ)能物質(zhì);緩沖外界打擊;防止能量損失,維持體溫恒定。(2)磷脂:組成元素C、H、O、N、P。結(jié)構(gòu):由親水的頭部和疏水的尾部組成極性分子。功能:組成細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的雙分子層。種類:卵磷脂和腦磷脂。(3)膽固醇:含量:正常人體含l50g。分布:全身各組織中,以腦及神經(jīng)組織中最為豐富,在內(nèi)臟和皮下脂肪的含量也高。功能:組成細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的重要成分;機(jī)體生成激素(雌激素、雄激素、腎上腺皮質(zhì)激素)和維生素D的原料。血液膽固醇偏高及心血管疾病發(fā)生明顯相關(guān)。三蛋白質(zhì)1概念RNH2COOHHC以

12、氨基酸為基本單位,由一條或者多條多肽鏈構(gòu)成的大分子化合物。是生物體中含量最多的有機(jī)物(干重占50%)。氨基酸有20種,其中8種是必需氨基酸,須從食物中獲得。2基本組成單位:氨基酸。組成元素C、H、O、N。(1)共同特點(diǎn):在及羧基(COOH)相連的C原子上同時(shí)連有一個(gè)氨基(NH2)。(2)不同之處:側(cè)鏈所連接R基團(tuán)不同,代表不同的氨基酸種類。3化學(xué)結(jié)構(gòu)(1)肽鍵(CONH):一個(gè)氨基酸的氨基和另一個(gè)氨基酸的羧基脫去一分子水縮合形成的化學(xué)鍵。在由一條多肽鏈組成的蛋白質(zhì)分子中,如果分子中一共有M個(gè)氨基酸組成,則分子中:肽鍵數(shù)=脫下的水分子數(shù)=M1。在由N條多肽鏈組成的蛋白質(zhì)分子中,如果分子中一共有M

13、個(gè)氨基酸組成,則分子中:肽鍵數(shù)=脫下的水分子數(shù)=MN。蛋白質(zhì)的分子量=氨基酸個(gè)數(shù)×平均分子量脫下的水分子數(shù)×18(2)肽鏈:氨基酸通過(guò)肽鍵連接而成的鏈狀結(jié)構(gòu)。肽鏈不是直線結(jié)構(gòu),而是折疊或螺旋成一定的空間結(jié)構(gòu)。(3)多肽:由3個(gè)以上氨基酸殘基連成的肽鏈,3個(gè)組成就是三肽,4個(gè)組成就是四肽,n個(gè)氨基酸組成就是n肽。(4)自由氨基和自由羧基:每條多肽鏈的一端至少有1個(gè)自由氨基(N端),另一端至少有一個(gè)自由羧基(C端)。4蛋白質(zhì)多樣性的原因:20種氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序及多肽鏈的空間結(jié)構(gòu)(功能多樣性的主因)。5功能(1)機(jī)體構(gòu)造的主要成分(結(jié)構(gòu)物質(zhì))。(2)酶、抗體、激素(胰

14、島素、生長(zhǎng)素)、血紅蛋白等的必需原料(調(diào)節(jié)物質(zhì))。(3)分解供能占日需總能的10%15%(能源物質(zhì))。四核酸1定義:細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)。組成單位:核苷酸,組成元素C、H、O、N、P。2分類脫氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)單鏈結(jié)構(gòu)組成基本單位脫氧核苷酸核糖核苷酸堿基嘌呤腺嘌呤(A)、鳥(niǎo)嘌呤(G)腺嘌呤(A)、鳥(niǎo)嘌呤(G)嘧啶胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)五碳糖脫氧核糖核糖無(wú)機(jī)酸磷酸磷酸分布主要存在于細(xì)胞核主要存在于細(xì)胞質(zhì)3作用:核酸是一切生物體(包括病毒)的遺傳物質(zhì),對(duì)于生物體的遺傳變異和蛋白質(zhì)的生物合成有極其重要的作用。五維生素1概念:

15、是生物生長(zhǎng)和代謝必需的微量有機(jī)化合物。2特點(diǎn):需要量極少,但不能缺乏。膳食多樣化是避免缺乏癥的合理方法。3分類:根據(jù)溶解特性劃分。(1)脂溶性維生素:A(夜盲癥)、D(軟骨病、佝僂病)、E、K溶解于脂肪,不溶于水,及脂肪一起被淋巴組織吸收后,可在體內(nèi)儲(chǔ)存。(2)水溶性維生素:B族(B1和B6) (皮炎、神經(jīng)炎)、C(壞血癥)溶解于水,不溶于脂肪,直接吸收進(jìn)入血液中,吸收后很少儲(chǔ)存,過(guò)多的則由尿液排出。實(shí)驗(yàn)2.1食物中的主要營(yíng)養(yǎng)成分的鑒定一實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)會(huì)植物組織中還原性糖,脂肪和蛋白質(zhì)的鑒定。二實(shí)驗(yàn)原理某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中有關(guān)有機(jī)物產(chǎn)生特定顏色反應(yīng)。可以根據(jù)特定的顏色反應(yīng),鑒定生物組織中還

16、原性糖,脂肪和蛋白質(zhì)的存在。三實(shí)驗(yàn)過(guò)程1預(yù)備實(shí)驗(yàn)材料方法及試劑現(xiàn)象結(jié)論1%淀粉糊在試管中加1%淀粉糊(多糖)2mL,滴加碘液2滴藍(lán)色淀粉糊中有大量淀粉存在(多糖鑒定法)1%葡萄糖溶液在試管中加葡萄糖溶液2mL,滴加2滴班氏試劑,均勻加熱至沸騰磚紅色葡萄糖屬于還原性糖(還原性糖鑒定法)10%雞蛋清溶液在試管中加雞蛋清溶液2mL,然后加入2mL 5% NaOH溶液震蕩,再滴加23滴1% CuSO4溶液(5% NaOH+ l% CuSO4稱為雙縮脲試劑)紫色蛋清中含有蛋白質(zhì)(蛋白質(zhì)鑒定法)植物油在試管中加植物油2mL,逐步滴加蘇丹染液幾滴橘紅色植物油屬于脂肪(脂肪鑒定法)2正式實(shí)驗(yàn)(1)梨果肉薄片+

17、班氏試劑(均勻加熱)紅黃色沉淀;(2)花生仁子葉薄片+蘇丹染液橘紅色;(3)含有蛋白質(zhì)的材料及雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)。四注意事項(xiàng)1還原性糖的鑒定:預(yù)備實(shí)驗(yàn)時(shí),加熱試管中的溶液,應(yīng)使用試管夾夾住試管上部,并放入盛有開(kāi)水的大燒杯中水浴加熱。2脂肪的鑒定:切片時(shí)刀口要向內(nèi),同時(shí)注意不要傷著自己和他人。3蛋白質(zhì)的鑒定:使用雙縮脲試劑時(shí),應(yīng)先加NaOH溶液,造成堿性環(huán)境,再加CuSO4溶液,且CuSO4溶液不能多加,否則CuSO4的藍(lán)色將遮蓋顏色反應(yīng)的真實(shí)結(jié)果。本章小結(jié)1水是維持生命活動(dòng)的重要物質(zhì),它是生物化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì),并具有運(yùn)送物質(zhì)、參及代謝、調(diào)節(jié)體溫、保持體溫恒定的作用。細(xì)胞中水的存在形式有自由水

18、和結(jié)合水兩種,其中含量最多的形式的主要作用是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑,細(xì)胞內(nèi)許多生化反應(yīng)必須有水的參及,運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物。2無(wú)機(jī)鹽大多數(shù)以離子形式存在于生物體內(nèi),其含量雖然很少,但它們卻是調(diào)節(jié)生理機(jī)能不可缺少的物質(zhì)。重要作用:有些無(wú)機(jī)鹽是細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜化合物的組成成分,如Fe是血紅蛋白的主要成分,Mg是葉綠素分子必需的成分;許多無(wú)機(jī)鹽離子對(duì)于生物體的代謝(生命)活動(dòng)有重要作用,如血液中Ca2+含量太低就會(huì)出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象;無(wú)機(jī)鹽對(duì)于維持細(xì)胞的內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定(酸堿平衡)也很重要。3蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的生物大分子化合物。氨基酸及氨基酸之間以肽鍵相連接形成肽鏈,氨基酸的數(shù)目、種類、排列順序決定了肽鏈的多樣

19、性。蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)是其功能多樣性的基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)不但是生物體的結(jié)構(gòu)物質(zhì),而且在生理活動(dòng)中起調(diào)節(jié)作用。蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的含量只比水少,占細(xì)胞干重的50%以上其基本組成單位是氨基酸,大約有20種,在結(jié)構(gòu)上都符合結(jié)構(gòu)通式。氨基酸分子間以脫水縮合的方式互相結(jié)合形成多肽,再加工成有特定空間的蛋白質(zhì)。10個(gè)氨基酸構(gòu)成1條多肽鏈,脫9份水,形成9個(gè)肽鍵。由多個(gè)氨基酸分子縮合而成的化合物稱為多肽,其通常呈鏈狀結(jié)構(gòu),稱為肽鏈。4糖類是細(xì)胞的主要能源物質(zhì),糖類的通式是(CH2O)n。糖類可分為單糖雙糖和多糖等幾類。葡萄糖、核糖、脫氧核糖、果糖和半乳糖屬于單糖,葡萄糖是細(xì)胞的主要能源物質(zhì),核糖一般不作為能源物質(zhì),它們

20、是核酸的組成成分;雙糖中蔗糖和麥芽糖是植物糖,乳糖是動(dòng)物糖;多糖中糖原是動(dòng)物體內(nèi)的多糖物質(zhì),為動(dòng)物體內(nèi)的能源和結(jié)構(gòu)物質(zhì)。淀粉和纖維素是植物體內(nèi)的主要多糖物質(zhì),淀粉和糖原是細(xì)胞中重要的儲(chǔ)能物質(zhì)。動(dòng)植物共有的是葡萄糖,核糖,脫氧核糖形式,其中核糖和脫氧核糖分別主要位于細(xì)胞的DNA和RNA。5核酸是由核苷酸為單體組成的生物大分子化合物。核酸有兩種,一種為脫氧核糖核酸(DNA),一種為核糖核酸(RNA)。它們的基本組成單位分別是脫氧核苷酸和核糖核苷酸。核酸是遺傳信息的載體?;締挝缓塑账?,由一分子磷酸一分子含氮堿基和一分子五碳糖組成。脫氧核糖核酸簡(jiǎn)稱DNA,主要存在于細(xì)胞核中。核糖核酸簡(jiǎn)稱RNA,主要

21、存在于細(xì)胞質(zhì)中。6脂類主要是由C、H、O三種化學(xué)元素組成。脂質(zhì)可分為脂肪、類脂和固醇,后者包括膽固醇、性激素和VD,主要是對(duì)維持正常的新陳代謝和生殖過(guò)程等生命活動(dòng)起重要調(diào)節(jié)作用。脂肪、磷脂和膽固醇是最常見(jiàn)的脂質(zhì)。脂肪由甘油和脂肪酸構(gòu)成,是生物體內(nèi)的能量?jī)?chǔ)存的重要形式;磷脂分子結(jié)構(gòu)中有親水性頭部和疏水性尾部,是構(gòu)成細(xì)胞膜的主要成分;膽固醇是組成細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的重要成分之一,也是許多激素的重要組成部分。7維生素是生物生長(zhǎng)和代謝所必需的微量有機(jī)物,按其溶解特性可分為脂溶性維生素和水溶性維生素兩大類。第三章 生命的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)第一節(jié) 細(xì)胞膜一細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)1化學(xué)成分:主要由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成,外側(cè)有少量多

22、糖。2細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌結(jié)構(gòu):(1)以磷脂雙分子層為基本骨架;(2)蛋白質(zhì)分子有的排在磷脂雙分子層的兩側(cè),有的鑲嵌或者貫穿在整個(gè)磷脂雙分子層中;(3)糖被:糖蛋白和糖脂,是細(xì)胞識(shí)別外界信息的“信號(hào)天線”。3特點(diǎn):(1)細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性;(2)活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性功能。死細(xì)胞的細(xì)胞膜具全透性。二物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞膜的方式1溶質(zhì)分子的通過(guò)方式被動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散細(xì)胞膜兩側(cè)物質(zhì)濃度差由高濃度到低濃度由高濃度到低濃度由低濃度到高濃度是否需要載體不需要需要需要是否消耗細(xì)胞內(nèi)的能量不需要不需要需要代表例子氧氣、二氧化碳、甘油、乙醇等出入細(xì)胞葡萄糖通過(guò)紅細(xì)胞膜葡萄糖、氮基酸通過(guò)小腸上皮細(xì)胞

23、2大分子物質(zhì)和顆粒性物質(zhì)的通過(guò)方式胞吞胞吐方向進(jìn)入細(xì)胞運(yùn)出細(xì)胞過(guò)程附著在細(xì)胞膜上,膜內(nèi)陷形成小囊被包入,從膜上脫離,形成小囊泡,進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部在細(xì)胞膜內(nèi)被包圍形成小囊泡,及細(xì)胞膜融合移到細(xì)胞表面,向外張開(kāi),排出細(xì)胞是否消耗細(xì)胞內(nèi)的能量需要需要代表例子白細(xì)胞吞噬細(xì)菌消化酶的分泌三細(xì)胞的吸水及失水1滲透作用:水分子通過(guò)半透膜(細(xì)胞膜)的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)過(guò)程。2關(guān)于“一個(gè)活的成熟的植物細(xì)胞可以看成一個(gè)滲透系統(tǒng)”的分析(1)細(xì)胞壁,全透性,水和溶質(zhì)可自由通過(guò)。(2)細(xì)胞膜,液泡膜和部分細(xì)胞質(zhì)合稱原生質(zhì)層,可看成一層選擇透過(guò)性膜,相當(dāng)于半透膜。(3)原生質(zhì)層兩側(cè)的溶液即細(xì)胞液和外界溶液存在著濃度差。3質(zhì)壁分離和復(fù)

24、原 細(xì)胞液濃度外界溶液液泡失水原生質(zhì)層收縮質(zhì)壁分離 細(xì)胞液濃度外界溶液液泡吸水原生質(zhì)層復(fù)原質(zhì)壁分離復(fù)原四細(xì)胞膜的功能1保護(hù)作用。2運(yùn)輸作用(即選擇透過(guò)性)。3信息交流(膜上特殊蛋白質(zhì)即受體及外界環(huán)境)。4細(xì)胞識(shí)別。5血型決定。實(shí)驗(yàn)3.1探究細(xì)胞外界溶液濃度及質(zhì)壁分離的關(guān)系一實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄恐参锛?xì)胞質(zhì)壁分離的程度及外界溶液濃度的關(guān)系。二實(shí)驗(yàn)原理成熟植物細(xì)胞具有中央大液泡。細(xì)胞壁的特點(diǎn):全透性的,伸縮性較小。細(xì)胞膜,液泡膜相當(dāng)于半透膜。原生質(zhì)層:包括細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜。 當(dāng)細(xì)胞液濃度外界溶液濃度,細(xì)胞吸水,質(zhì)壁分離復(fù)原。 當(dāng)細(xì)胞液濃度外界溶液濃度,細(xì)胞失水,質(zhì)壁

25、分離。三實(shí)驗(yàn)過(guò)程1第一步:用清水制作洋蔥鱗葉外表皮的臨時(shí)裝片,先用低倍鏡觀察。2第二步:嘗試用不同濃度梯度的蔗糖溶液(濃度分別為10%,20%,30%)引流,使洋蔥表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離。3第三步:使洋蔥表皮細(xì)胞浸潤(rùn)于清水中,觀察質(zhì)壁分離的復(fù)原。四注意事項(xiàng)1撕下的表皮既能觀察到紫色,又不帶有葉肉細(xì)胞。2選用的洋蔥紫色越深越好。如果使用的洋蔥紫色較淺,則不利于觀察。3觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象后,要盡快滴加清水使其復(fù)原,否則,細(xì)胞會(huì)因質(zhì)壁分離時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而失水死亡。4決不能在顯微鏡的載物臺(tái)上滴加蔗糖溶液和清水。滴加蔗糖溶液和清水的步驟,分別要重復(fù)3次以上。千萬(wàn)要注意,絕不能讓蔗糖溶液溢至蓋玻片上,以免污染物鏡

26、。5在觀察洋蔥根尖有絲分裂的實(shí)驗(yàn)中,要用根尖的分生區(qū)細(xì)胞:細(xì)胞呈正方形,排列緊密,有的細(xì)胞正在分裂。這樣才能看到不同分裂期細(xì)胞。第二節(jié) 細(xì)胞核和細(xì)胞器一細(xì)胞核:儲(chǔ)存遺傳物質(zhì)的場(chǎng)所,細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育和分裂增殖的調(diào)控中心。形態(tài)結(jié)構(gòu)功能核膜兩層膜組成,其上有核孔,利于大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞質(zhì)及細(xì)胞核之間的界膜,限制染色質(zhì)于細(xì)胞核內(nèi)核基質(zhì)透明均一的核液核內(nèi)進(jìn)行生化反應(yīng)的場(chǎng)所核仁一個(gè)或幾個(gè)圓球形結(jié)構(gòu)及核糖體的形成有關(guān)染色質(zhì)可被堿性染料染成藍(lán)色的細(xì)絲狀物質(zhì),由DNA和蛋白質(zhì)組成遺傳物質(zhì)DNA的載體二細(xì)胞質(zhì)1細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)液體部分(1)懸浮各種細(xì)胞器。(2)為細(xì)胞新陳代謝提供場(chǎng)所、物質(zhì)和環(huán)境條件。如ATP,核苷酸,氨基

27、酸。2細(xì)胞器(1)線粒體:結(jié)構(gòu):雙層膜,嵴(擴(kuò)大膜面積),基質(zhì)。成分:呼吸酶,DNA等。功能:有氧呼吸(呼吸作用)的主要場(chǎng)所。(2)葉綠體:結(jié)構(gòu):雙層膜,基質(zhì),基粒(擴(kuò)大膜面積)。成分:光合色素,光合酶,DNA等。功能:光合作用的場(chǎng)所。分布:高等植物細(xì)胞特有。(3)內(nèi)質(zhì)網(wǎng):結(jié)構(gòu):?jiǎn)螌幽さ木W(wǎng)狀物。分類:滑面型,粗面型。功能:增大膜面積;及蛋白質(zhì)的運(yùn)輸及脂質(zhì)(脂肪)合成代謝有關(guān)。(4)高爾基體:結(jié)構(gòu):?jiǎn)螌幽?,扁平囊狀和泡狀結(jié)構(gòu)。功能:及動(dòng)物細(xì)胞分泌物的形成有關(guān),及植物細(xì)胞細(xì)胞壁(纖維素)的形成有關(guān)。(5)核糖體:結(jié)構(gòu):無(wú)膜,體積最小,數(shù)量最多。成分:蛋白質(zhì),RNA。功能:合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所。附著核糖

28、體:合成分泌蛋白(如抗體,酶,蛋白質(zhì)類激素)和膜蛋白。游離核糖體:合成結(jié)構(gòu)蛋白(細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì))和特殊蛋白(如血紅蛋白)。(6)中心體:結(jié)構(gòu):兩個(gè)垂直排列的中心粒,無(wú)膜結(jié)構(gòu)。分布:動(dòng)物和低等植物細(xì)胞。功能:及動(dòng)物細(xì)胞分裂有關(guān),形成紡錘體。(7)液泡:結(jié)構(gòu):?jiǎn)螌幽?,含?xì)胞液。分布:一般成熟植物細(xì)胞具有大型液泡。功能:儲(chǔ)存物質(zhì)(糖類,無(wú)機(jī)鹽,色素,蛋白質(zhì)等),及滲透吸水有關(guān)。(8)溶酶體:結(jié)構(gòu):?jiǎn)螌幽ぃ喾N水解酶。分布:所有細(xì)胞都有。功能:可消化進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的異物及衰老無(wú)用的細(xì)胞碎片。三真核細(xì)胞和原核細(xì)胞原核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞大小較小(lm10m)較大(l0m50m)細(xì)胞核沒(méi)有成形的細(xì)胞核,遺傳物

29、質(zhì)DNA集中在細(xì)胞中央,稱為擬核。無(wú)核膜,無(wú)核仁有成形的,真正的細(xì)胞核,有核膜,有核仁染色體無(wú)染色體,只有一條裸露的DNA分子由蛋白質(zhì)和DNA分子組成細(xì)胞器只有核糖體多種細(xì)胞器細(xì)胞壁主要含肽聚糖含纖維素,果膠舉例細(xì)菌,放線菌,藍(lán)藻,支原體,立克次氏體,衣原體原生動(dòng)物,真菌,植物,動(dòng)物和人細(xì)胞(除病毒外)是生物體結(jié)構(gòu)單位和功能單位。植物細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)和細(xì)胞器:細(xì)胞壁、葉綠體和大液泡。及胰島素(酶)合成、運(yùn)輸、分泌有關(guān)的細(xì)胞器是:核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體(提供能量)。微生物中:細(xì)菌為原核生物、真菌為真核生物、病毒無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)3.2顫藻和水綿細(xì)胞的比較觀察一實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)顫藻和水綿細(xì)胞的比

30、較觀察,了解真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的區(qū)別。二實(shí)驗(yàn)原理真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的最本質(zhì)區(qū)別在于:真核細(xì)胞有成形的細(xì)胞核,而原核細(xì)胞無(wú)成形的細(xì)胞核,只有擬核。三實(shí)驗(yàn)過(guò)程1制備水綿臨時(shí)裝片(1)滴清水;(2)取樣品;(3)散開(kāi);(4)蓋蓋玻片;(5)低倍鏡觀察;(6)高倍鏡觀察。2制備顫藻臨時(shí)裝片(方法步驟同步驟1)3染色和比較觀察(1)碘液引流:在蓋玻片一側(cè)滴加碘液,在另一側(cè)用吸水紙進(jìn)行引流。(2)比較細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)差異。4結(jié)論在水綿細(xì)胞內(nèi)有染成棕色、圓球形的細(xì)胞核,而顫藻細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有。 深藍(lán)紫色的顆粒是光合作用形成的淀粉。 顫藻原核生物,色素分布在細(xì)胞質(zhì)中,無(wú)染色較深、形態(tài)固定的結(jié)構(gòu)。 水綿真核生物,色素分布在

31、葉綠體中,有染色較深、形態(tài)固定的結(jié)構(gòu)。四注意事項(xiàng)1洋品不能取太多,否則相互重疊反而看不清細(xì)胞。2碘液引流要充分,重復(fù)多次。第三節(jié) 非細(xì)胞形態(tài)的生物病毒一病毒的形態(tài)和結(jié)構(gòu)1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)一類非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物體。(2)很小,絕大多數(shù)病毒的大小在150nm以下,電子顯微鏡可見(jiàn)。2主要成分蛋白質(zhì)和核酸(一種病毒只含有一種,即RNA或DNA)。3結(jié)構(gòu)模式:核心(核酸位于中心),衣殼(蛋白質(zhì)包在周圍)。4活動(dòng)特點(diǎn):寄生性。5病毒的種類 (1)植物病毒;(2)動(dòng)物病毒;(3)細(xì)菌病毒(噬菌體)二病毒及人類的關(guān)系1危害(1)病毒性傳染?。翰《拘愿忻埃袢?,水痘,腮腺炎,脊髓灰質(zhì)炎。(2)乙型肝炎:由乙型肝炎

32、病毒(HBV)引起,可通過(guò)血液傳播,母嬰傳播。(3)艾滋?。河砂滩〔《?人類免疫缺陷病毒HIV)感染T淋巴細(xì)胞,傳播途徑:血液傳播,性傳播,母嬰傳播。2益處(1)殺滅農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)(生物防冶);(2)制造疫苗;(3)轉(zhuǎn)基因技術(shù)。本章小結(jié)1細(xì)胞膜把細(xì)胞及外界環(huán)境分隔開(kāi),具有保護(hù)細(xì)胞的作用,還具有控制物質(zhì)進(jìn)出、實(shí)現(xiàn)細(xì)胞及外界進(jìn)行信息交流等功能。細(xì)胞膜主要有脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和多糖組成。磷脂雙分子層是細(xì)胞膜的基本支架,蛋白質(zhì)分子有的附著在磷脂雙分子層的內(nèi)外兩側(cè),有的以不同深度鑲嵌或貫穿在磷脂雙分子層中。細(xì)胞膜的流動(dòng)性對(duì)于細(xì)胞完成各種生理功能是非常重要的。2物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞膜的運(yùn)輸方式,有被動(dòng)運(yùn)輸、主動(dòng)運(yùn)輸和胞吞胞

33、吐。被動(dòng)運(yùn)輸是順濃度梯度運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程,不需要消耗細(xì)胞的能量,包括自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散。主動(dòng)運(yùn)輸是逆濃度梯度運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程,需要消耗細(xì)胞的能量,還需要載體蛋白的協(xié)助。大分子或顆粒狀物質(zhì)通過(guò)胞吞胞吐的方式運(yùn)輸。水通過(guò)滲透方式進(jìn)出細(xì)胞。運(yùn)輸方式運(yùn)輸方向是否需要載體是否消耗能量示例自由擴(kuò)散濃度高到低否否O2、CO2協(xié)助擴(kuò)散濃度高到低是否H2O主動(dòng)運(yùn)輸濃度低到高是是3在細(xì)胞膜以內(nèi),細(xì)胞核以外的部分叫細(xì)胞質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)主要包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞器。為新陳代謝的進(jìn)行提供各種原料和反應(yīng)場(chǎng)所。細(xì)胞質(zhì)中分布著內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、核糖體、線粒體等各種細(xì)胞器,它們執(zhí)行著各自功能,又相互協(xié)同,使細(xì)胞中的各種生命活動(dòng)井然有序地進(jìn)行。植物

34、細(xì)胞還具有細(xì)胞壁、液泡及葉綠體等結(jié)構(gòu)。名 稱功 能存在細(xì)胞(動(dòng)、植物)線粒體有氧呼吸的主要場(chǎng)所動(dòng)、植葉綠體光合作用的場(chǎng)所植內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)加工、運(yùn)輸、脂類代謝動(dòng)、植高爾基體儲(chǔ)存、加工、轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞分泌物,(植)形成細(xì)胞壁動(dòng)、植核糖體蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所動(dòng)、植中心體有絲分裂動(dòng)、低等植物液泡維持細(xì)胞形態(tài)、滲透壓植溶酶體消化異物動(dòng)、植4細(xì)胞核由核膜、核仁、染色質(zhì)和核基質(zhì)組成,是儲(chǔ)存遺傳物質(zhì)的場(chǎng)所,是調(diào)控細(xì)胞代謝活動(dòng)的中心。具有細(xì)胞核的細(xì)胞為真核細(xì)胞。原核細(xì)胞僅具擬核,沒(méi)有真正的細(xì)胞核。5細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的基本單位。在生物界存在著真核細(xì)胞和原核細(xì)胞兩大類,它們的主要區(qū)別是有無(wú)核膜包被的細(xì)胞核。原核生物常

35、見(jiàn)的有細(xì)菌、藍(lán)藻、放線菌、支原體。6病毒非常小,不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu),其主要成分是核酸和蛋白質(zhì)。病毒只有寄生在特定的活細(xì)胞中才能增殖。第四章 生命的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)換第一節(jié) 生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)新陳代謝1概念:生物體及內(nèi)外環(huán)境之間的物質(zhì)和能量的交換過(guò)程,是生物體內(nèi)全部有序的代謝(生化)反應(yīng)的總稱。2過(guò)程(1)同化作用:把從外界環(huán)境中獲取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì),并儲(chǔ)存能量。(2)異化作用:分解自身的一部分組成物質(zhì),把分解的最終產(chǎn)物排出體外,并釋放能量。3意義:新陳代謝是生命活動(dòng)的基礎(chǔ),是生命最本質(zhì)的特征。一合成反應(yīng)和分解反應(yīng)1合成反應(yīng)(1)定義:由小分子形成大分子的化學(xué)反應(yīng)。(2)舉例:?jiǎn)翁呛?/p>

36、成多糖,核苷酸合成核酸。2分解反應(yīng)(1)定義:由大分子分解形成小分子的化學(xué)反應(yīng)。(2)舉例:水解反應(yīng):(物質(zhì)加水進(jìn)行的分解反應(yīng))比如蛋白質(zhì)的分解過(guò)程。氧化分解反應(yīng):(分子降解過(guò)程中釋放出H的分解反應(yīng))比如葡萄糖的氧化分解過(guò)程。反應(yīng)式:二生物催化劑酶1概念:酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化活性的有機(jī)物。2化學(xué)本質(zhì):大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA。因此也稱為生物催化劑。3命名:根據(jù)各種酶的來(lái)源以及它們所催化的底物來(lái)命名。如:唾液淀粉酶是唾液腺產(chǎn)生的催化淀粉水解酶,胰蛋白酶是胰腺產(chǎn)生的催化蛋白質(zhì)水解的酶,還有腸肽酶,纖維素酶(分解植物細(xì)胞壁)等。4酶的特性(1)高效性:催化效率(即酶的活性)遠(yuǎn)高于無(wú)機(jī)催化劑

37、。(2)專一性:酶特定活性部位及底物完全契合時(shí)才能起催化作用。(3)多樣性:生物細(xì)胞內(nèi)有成千上萬(wàn)種酶。5影響酶的催化的內(nèi)外條件 酶的催化活性需要適宜的溫度和pH值,輔助因子,抑制劑。三生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)ATP1中文名稱:腺苷三磷酸(ATP,A:腺苷,T:其數(shù)量為三個(gè),P:磷酸基)。2結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:APPP。A代表腺苷(腺嘌呤核苷),代表普通化學(xué)鍵,即一個(gè)腺苷上連接三個(gè)磷酸基,P代表磷酸基,代表高能磷酸鍵。3ATP及ADP的轉(zhuǎn)化:ATPADP+Pi+能量(反應(yīng)中物質(zhì)可逆,能量不可逆)。4ATP的功能(去向):為生命活動(dòng)提供直接能源,是能源的攜帶和轉(zhuǎn)運(yùn)者,被稱為“能量貨幣”。5ATP來(lái)源:所有活細(xì)

38、胞的呼吸作用,植物細(xì)胞的光合作用(光反應(yīng))。實(shí)驗(yàn)4.1 探究酶的高效性一實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋容^過(guò)氧化氫酶及Fe3+的催化效率,證明酶的高效性。二實(shí)驗(yàn)原理新鮮的肝臟中含有過(guò)氧化氫酶,F(xiàn)eCl3是一種無(wú)機(jī)催化劑,它們都可以催化H2O2分解成H2O和O2。三實(shí)驗(yàn)過(guò)程1取5支試管各加入5mL 3% H2O2溶液。2分別加入蒸餾水,新鮮豬肝勻漿,3.5%FeCl3溶液,經(jīng)高溫處理的豬肝勻漿,經(jīng)高溫處理的3.5%FeCl3溶液各0.5mL。3觀察各試管內(nèi)氣泡發(fā)生情況并記錄。四注意事項(xiàng)1每支試管保持等量。2搖勻然后檢驗(yàn)氧氣。第二節(jié)光合作用一光合作用的研究歷史時(shí)間1642年1771年1785年1864年20世紀(jì)30年代

39、20世紀(jì)40年代國(guó)家比利時(shí)英國(guó)荷蘭德國(guó)美國(guó)美國(guó)科學(xué)家赫爾蒙特普利斯特利英格豪斯薩克斯魯賓及卡門(mén)卡爾文結(jié)論原料是水植物可以更新空氣光照是必要條件產(chǎn)物是淀粉產(chǎn)物氧來(lái)自水CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的途徑二葉綠體及其色素1進(jìn)行光合作用的主要器官葉片;進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所葉綠體。2葉綠體結(jié)構(gòu)(1)雙層膜。(2)基質(zhì)(葉綠體內(nèi)液體)。(3)基粒(類囊體:多層餅狀膜結(jié)構(gòu)組成,增加受光面積,其膜上分布大量光合色素)。3光合色素:由上至下(1)種類:類胡蘿卜素(含量約占總量的1/5):包括胡蘿卜素(橙黃色),葉黃素(黃色)。葉綠素(含量約占總量的4/5):葉綠素a(藍(lán)綠色),葉綠素b(黃綠色)。(2)作用:色素具有選擇吸

40、收光能的特性。 葉綠素主要吸收紅橙光和藍(lán)紫光,類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。三光合作用的過(guò)程1定義:葉綠體吸收并利用光能,將CO2和H2O合成有機(jī)物并釋放O2,將光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的過(guò)程。2光合作用的總反應(yīng)式:CO2+2H2O(CH2O)+H2O+O2。3過(guò)程光反應(yīng)暗反應(yīng)(卡爾文循環(huán))類別場(chǎng)所基粒(類囊體)膜上葉綠體基質(zhì)中條件光,色素,酶,ADP,Pi,NADP+酶,ATP,NADPH,C5物質(zhì)變化水的光解,ATP的形成,NADPH的形成CO2的固定,C3的還原,C5的再生能量變化光能活躍化學(xué)能活躍化學(xué)能穩(wěn)定化學(xué)能實(shí)質(zhì)將無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物,將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能聯(lián)系1光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供NADPH和ATP2

41、暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP+Pi和NADP+4產(chǎn)物的去向(1)大部分在葉肉細(xì)胞中轉(zhuǎn)變成蔗糖;(2)一部分在葉綠體中轉(zhuǎn)變成淀粉;(3)一部分參及蛋白質(zhì),氨基酸和脂質(zhì)等的合成。四影響光合作用的因素1光照(主要影響光反應(yīng))在一定的光照強(qiáng)度范圍內(nèi),光合速率(即光合作用的強(qiáng)度)隨著光照強(qiáng)度增加而加快(因?yàn)楣夥磻?yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP增多,使暗反應(yīng)加快,光合作用產(chǎn)物增加)。當(dāng)達(dá)到某一光照強(qiáng)度,光合速率達(dá)到飽和后不再加快(主要原因是受暗反應(yīng)中酶和CO2供應(yīng)量等的限制)。2二氧化碳濃度(主要影響暗反應(yīng))二氧化碳濃度太低,不能進(jìn)行光合作用;在一定濃度范圍內(nèi),隨著二氧化碳濃度的升高,光合速率加快;當(dāng)二氧化碳濃度超

42、過(guò)一定濃度時(shí),光合速率不再加快。3溫度:主要影響酶的活性。即在一定溫度范圍內(nèi),隨著溫度的升高,光合速率不斷加快,但超過(guò)一定的溫度,隨著溫度的升高,光合速率逐漸減慢。植物細(xì)胞中酶的最適溫度為25°C30°C,超過(guò)35°C,酶的活性開(kāi)始下降??傊夂献饔檬巧锝缱罨镜奈镔|(zhì)代謝和能量代謝。實(shí)驗(yàn)4.2 葉綠體中色素的提取和分離一實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)會(huì)提取和分離葉綠體色素的方法;探索葉綠體中有幾種色素。二實(shí)驗(yàn)原理提取的原理:色素不溶于水而溶于有機(jī)溶劑-用無(wú)水酒精提取葉綠體色素。分離的方法:紙層析法。層析液為石油醚,各種色素因隨著層析液在濾紙上擴(kuò)散的速度不同而分層。三實(shí)驗(yàn)過(guò)程1材料

43、:新鮮菠菜葉片。2步驟(1)研磨(2)過(guò)濾。(3)濾紙條上畫(huà)濾液細(xì)線:畫(huà)細(xì)而直的濾液線,陰干后,重復(fù)幾次(目的:保證濾液線上的色素含量,使層析結(jié)果清晰可見(jiàn))。(4)分離:紙層析法(層析液:石油醚)。注:層析液不能沒(méi)及濾液細(xì)線。3熒光現(xiàn)象:透射光(綠色),反射光(紅色)。四注意事項(xiàng)1要選取新鮮,顏色較深的葉片,以使濾液中含較多的色素。2研磨要迅速而充分。3層析時(shí),濾紙條上的濾液細(xì)線一定不能浸入層析液中,否則會(huì)因色素溶解在燒杯內(nèi)的層析液中而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。第三節(jié)細(xì)胞呼吸(生物氧化)細(xì)胞呼吸的定義:有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解,生成CO2或其他產(chǎn)物,釋放出能量并生成ATP的過(guò)程。一糖的有氧呼吸1

44、反應(yīng)式:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量2特點(diǎn)(1)酶促反應(yīng)(酶所催化的反應(yīng));(2)分步進(jìn)行(22步);(3)能量緩慢釋放(部分轉(zhuǎn)移給ATP,大部分以熱能散失,維持體溫)。3階段場(chǎng)所反應(yīng)物產(chǎn)物能量第一階段(糖酵解)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O62C3H4O3+4H少量第二階段線粒體2C3H4O3+6H2O6CO2+20H少量24H+6O212H2O大量二糖的無(wú)氧呼吸(微生物的無(wú)氧呼吸為發(fā)酵)1反應(yīng)式:C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量舉例:多數(shù)植物細(xì)胞,酵母菌分解葡萄糖為酒精和CO2 (酒精發(fā)酵)。2反應(yīng)式:C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量舉例

45、:高等動(dòng)物,馬鈴薯塊莖,甜菜塊根,玉米胚,乳酸菌分解葡萄糖為乳酸(乳酸發(fā)酵)。3細(xì)胞呼吸和呼吸的區(qū)別細(xì)胞呼吸是體內(nèi)的有機(jī)物被氧化分解的過(guò)程。是指一系列微觀的生物化學(xué)反應(yīng)。呼吸是指機(jī)體及外界環(huán)境之間氣體交換的過(guò)程。是一個(gè)宏觀的氣體交換過(guò)程。4有氧呼吸及無(wú)氧呼吸的比較有氧呼吸無(wú)氧呼吸不同點(diǎn)場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)條件需O2,需酶不需O2,需酶產(chǎn)物CO2、H2O酒精和CO2或乳酸能量大量,合成38ATP少量,合成2ATP相同點(diǎn)聯(lián)系從葡萄糖分解為丙酮酸階段相同,以后階段不同實(shí)質(zhì)分解有機(jī)物,釋放能量,合成ATP第四節(jié)生物體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的變化一糖類代謝1細(xì)胞或血漿中葡萄糖的來(lái)源主要有三(1)食物中糖

46、類物質(zhì)的消化吸收。(2)血糖濃度低于80mg120mg/dL時(shí),由肝糖原分解產(chǎn)生。(3)由其他非糖物質(zhì)(如甘油,氨基酸,乳酸等)在代謝中轉(zhuǎn)化產(chǎn)生。2細(xì)胞或血漿中葡萄糖的去路有四(1)在細(xì)胞中氧化分解提供能量。(2)血糖濃度高于100mg/dL時(shí),在肝臟合成肝糖原。(3)骨胳肌中合成肌糖原。(4)在細(xì)胞中轉(zhuǎn)化為其他非糖物質(zhì)。3糖類的消化過(guò)程:食物中糖類以淀粉為主,在消化道中進(jìn)行。4吸收:以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞轿盏叫∧c絨毛內(nèi)的毛細(xì)血管中。5代謝途徑:二蛋白質(zhì)代謝1氨基酸的來(lái)源有三(1)從食物中的蛋白質(zhì)消化吸收獲得。(2)自身蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生。(3)通過(guò)轉(zhuǎn)氨基作用產(chǎn)生新氨基酸。2氨基酸的去路有四(1)合成

47、各種組織蛋白和酶。(2)通過(guò)轉(zhuǎn)氨基作用產(chǎn)生新氨基酸。(3)通過(guò)陀氨基作用分解,其中含氮部分轉(zhuǎn)化為尿素。(4)不含氮部分轉(zhuǎn)化為糖類、脂肪等其他物質(zhì)。3蛋白質(zhì)的消化過(guò)程:在消化道中進(jìn)行。4吸收:以主動(dòng)運(yùn)輸方式進(jìn)入小腸絨毛中的毛細(xì)血管內(nèi)。5代謝途徑:三脂質(zhì)代謝1脂肪的來(lái)源有三(1)從食物中的脂肪消化吸收獲得。(2)糖類轉(zhuǎn)化。(3)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化。2脂肪的去路有四(1)脂肪(皮下、腸系膜等處儲(chǔ)存)。(2)構(gòu)成細(xì)胞成分,如磷脂。(3)形成腺體分泌物:乳脂、皮脂。(4)分解成甘油和脂肪酸,進(jìn)一步氧化分解成CO2+H2O+能量。食物中脂類的種類:脂肪(甘油三醇)、少量的磷脂(腦磷脂、卵磷脂)、膽固醇。3脂肪的消

48、化過(guò)程:在消化道中進(jìn)行。4吸收:大部分甘油、脂肪酸以自由擴(kuò)散的方式被吸收到小腸絨毛內(nèi)的毛細(xì)血管,一部分由絨毛內(nèi)毛細(xì)淋巴管吸收。5代謝途徑:四三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化產(chǎn)物和代謝產(chǎn)物的比較在同一細(xì)胞內(nèi),三類物質(zhì)的代謝同時(shí)進(jìn)行,它們既相互聯(lián)系,又相互制約。生物大分子消化產(chǎn)物(水解產(chǎn)物)代謝產(chǎn)物(氧化分解產(chǎn)物)淀粉葡萄糖CO2,H2O蛋白質(zhì)氨基酸CO2,H2O和尿素脂肪甘油+脂肪酸CO2,H2O五三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝及人體健康 有機(jī)物獲得能量的先后順序是:糖類脂質(zhì)蛋白質(zhì)。1平衡膳食:即合理營(yíng)養(yǎng)。是指人體攝入的食物中七大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)種類齊全、攝入量及其比例符合人體各個(gè)年齡層次生長(zhǎng)發(fā)育的需要。2七大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):糖類、脂肪、

49、蛋白質(zhì)、水、無(wú)機(jī)鹽、維生素和膳食纖維(前3個(gè)為能源物質(zhì))。本章小結(jié)1新陳代謝是生命的基本特征。細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的自我更新過(guò)程是通過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。合成反應(yīng)和分解反應(yīng)是生化反應(yīng)中最常見(jiàn)的類型,它們?cè)诿傅拇呋涂刂葡逻M(jìn)行,并伴隨有能量的變化。2酶是生物催化劑,及無(wú)機(jī)催化劑相比,酶具有專一和高效的特性。酶的專一性及酶活性部位的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)。酶的活性受溫度和pH等影響。3在綠色植物中,光合作用是葉綠體吸收并利用光能,將CO2和H2O合成有機(jī)物質(zhì)并釋放O2,將光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能的過(guò)程。整個(gè)過(guò)程有光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段。光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的類囊體中,將光能轉(zhuǎn)換為活躍的化學(xué)能。暗反應(yīng)則發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中,利

50、用光反應(yīng)形成的活躍化學(xué)能固定CO2,合成糖,同時(shí)將化學(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物質(zhì)中。4細(xì)胞呼吸是活細(xì)胞獲得能量的主要途徑。有氧時(shí),有機(jī)物在線粒體中徹底氧化釋放大量的能量;無(wú)氧時(shí),有機(jī)物在細(xì)胞中則不能徹底氧化,釋放較少的能量。細(xì)胞呼吸是細(xì)胞氧化分解的有機(jī)物質(zhì),生成CO2或其他產(chǎn)物,釋放出能量并生成ATP的過(guò)程。5在細(xì)胞內(nèi),糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的分解和合成過(guò)程中,部分中間產(chǎn)物是相同的,因此,這三類物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)是可以相互轉(zhuǎn)變的。合理營(yíng)養(yǎng)是指膳食中七大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)種類齊全,攝入量及其比例符合人體營(yíng)養(yǎng)要求。第五章 生物體對(duì)信息的傳遞和調(diào)節(jié)第一節(jié)動(dòng)物體對(duì)外界信息的獲取一動(dòng)物體對(duì)物理信息的獲取皮膚感受器痛覺(jué)感受器(最先感知

51、)、觸覺(jué)感受器、溫度感受器、壓力感受器光感受器眼眼球最外層鞏膜,最內(nèi)層視網(wǎng)膜視網(wǎng)膜視細(xì)胞(視錐細(xì)胞感受色彩、視桿細(xì)胞感受光亮)將光能轉(zhuǎn)化為電信號(hào)(神經(jīng)沖動(dòng))神經(jīng)細(xì)胞視神經(jīng)將沖動(dòng)傳到腦的視覺(jué)中樞產(chǎn)生視覺(jué)折光裝置角膜(最前方)聚光裝置房水為角膜、晶狀體提供營(yíng)養(yǎng)晶狀體折光、聚焦光線投射到視網(wǎng)膜成像(及視力有關(guān))玻璃體透明膠狀物質(zhì)聲波感受器(陸生動(dòng)物)耳外耳收集聲波中耳鼓膜內(nèi)側(cè),有3塊聽(tīng)小骨內(nèi)耳耳蝸(聲音感受器)、前庭器(感受身體平衡)其他魚(yú)類側(cè)線、蛇的頰窩等二動(dòng)物怎樣感受外界刺激1單細(xì)胞動(dòng)物:以整個(gè)細(xì)胞感受刺激。多細(xì)胞動(dòng)物:以特定感受器獲取信息。2感受器類型:物理感受器和化學(xué)感受器。三動(dòng)物體對(duì)化學(xué)信

52、息的獲取1脊椎動(dòng)物:鼻腔中的嗅細(xì)胞、舌上的味覺(jué)細(xì)胞(味蕾)。2昆蟲(chóng):味覺(jué)毛分布于足末端和口器;感受氣味的嗅毛分布于觸角。信號(hào)(即神經(jīng)沖動(dòng)),由視神經(jīng)傳到腦的視覺(jué)中樞。第二節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)中信息的傳遞和調(diào)節(jié)一信息在神經(jīng)系統(tǒng)中的傳遞1神經(jīng)系統(tǒng)(1)中樞神經(jīng)系統(tǒng)(腦、脊髓)+周圍神經(jīng)系統(tǒng)(由腦和脊髓發(fā)出的神經(jīng)包括12對(duì)腦神經(jīng)和31對(duì)脊神經(jīng))。(2)神經(jīng)元(神經(jīng)細(xì)胞):神經(jīng)系統(tǒng)功能、結(jié)構(gòu)單位。神經(jīng)元(3)神經(jīng)纖維(樹(shù)突、軸突及髓鞘)+結(jié)締組織膜=神經(jīng)。(4)反射:神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式(包括條件反射和非條件反射)。(5)反射弧(完成反射的基礎(chǔ)):感受器傳入神經(jīng)神經(jīng)中樞傳出神經(jīng)效應(yīng)器。皮膚是最大的感受器。效應(yīng)器:

53、含傳出神經(jīng)末梢的肌肉或腺體。反射弧五個(gè)組成部分缺一不可,前兩者之一受損,無(wú)感覺(jué)、無(wú)反應(yīng);后兩者之一受損,有感覺(jué)、無(wú)反應(yīng)。2神經(jīng)沖動(dòng)信息在神經(jīng)元內(nèi)以生物電的形式傳導(dǎo)(1)膜電位神經(jīng)細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)存在的電位差。靜息電位:內(nèi)負(fù)外正(即膜內(nèi)負(fù)電位,膜外正電位);動(dòng)作電位(刺激后局部區(qū)域Na+內(nèi)流):內(nèi)正外負(fù)。(2)興奮區(qū)及周鄰部位之間存在電位差,引起周鄰部位產(chǎn)生興奮,興奮沿神經(jīng)纖維推進(jìn)。在一個(gè)神經(jīng)元內(nèi),即同一條神經(jīng)纖維上興奮的傳導(dǎo)是雙向的。3突觸傳遞神經(jīng)元間以化學(xué)物質(zhì)傳遞(1)突觸(2)神經(jīng)沖動(dòng)到達(dá)突觸前膜,突觸小泡釋放神經(jīng)遞質(zhì)到突觸間隙,神經(jīng)遞質(zhì)及突觸后膜上的受體結(jié)合,引起突觸后膜的膜電位變化,興奮因此而傳遞到下一個(gè)神經(jīng)元。在不同的神經(jīng)元之間,興奮的傳導(dǎo)是單向的。即:突觸前膜突觸間隙突觸后膜。二脊

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