高一生物資料總結(jié)
必修一
1、蛋白質(zhì)的基本單位_氨基酸,其基本組成元素是C、H、O、N2、氨基酸的結(jié)構(gòu)通式:R肽鍵:NHCO
NH2CCOOHH
3、肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)肽鏈數(shù)
4、多肽分子量=氨基酸分子量x氨基酸數(shù)x水分子數(shù)18
5、核酸種類DNA:和RNA;基本組成元素:C、H、O、N、P
6、DNA的基本組成單位:脫氧核苷酸;RNA的基本組成單位:核糖核苷酸7、核苷酸的組成包括:1分子磷酸、1分子五碳糖、1分子含氮堿基。8、DNA主要存在于中細胞核,含有的堿基為A、G、C、T;RNA主要存在于中細胞質(zhì),含有的堿基為A、G、C、U;9、細胞的主要能源物質(zhì)是糖類,直接能源物質(zhì)是ATP。10、葡萄糖、果糖、核糖屬于單糖;蔗糖、麥芽糖、乳糖屬于二糖;淀粉、纖維素、糖原屬于多糖。11、脂質(zhì)包括:脂肪、磷脂和固醇。
12、大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg(9種)微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo(6種)基本元素:C、H、O、N(4種)最基本元素:C(1種)
主要元素:C、H、O、N、P、S(6種)13、水在細胞中存在形式:自由水、結(jié)合水。14、細胞中含有最多的化合物:水。
15、血紅蛋白中的無機鹽是:Fe2+,葉綠素中的無機鹽是:Mg2+16、被多數(shù)學(xué)者接受的細胞膜模型叫流動鑲嵌模型
17、細胞膜的成分:蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和少量糖類。細胞膜的基本骨架是磷脂雙分子層。
18、細胞膜的結(jié)構(gòu)特點是:具有流動性;功能特點是:具有選擇透過性。19、具有雙層膜的細胞器:線粒體、葉綠體;不具膜結(jié)構(gòu)的細胞器:核糖體、中心體;有“動力車間”之稱的細胞器是線粒體;
有“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”之稱的是葉綠體;有“生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機器”之稱的是核糖體;有“消化車間”之稱的是溶酶體;
存在于動物和某些低等植物體內(nèi)、與動物細胞有絲分裂有關(guān)的細胞器是中心體。
與植物細胞細胞壁形成有關(guān)、與動物細胞分泌蛋白質(zhì)有關(guān)的細胞器是高爾基體。
20、細胞核的結(jié)構(gòu)包括:核膜、染色質(zhì)和核仁。
細胞核的功能:是遺傳物質(zhì)貯存和復(fù)制的場所,是細胞代謝和遺傳的控制中心。
21、原核細胞和真核細胞最主要的區(qū)別:有無以核膜為界限的、細胞核
22、物質(zhì)從高濃度到低濃度的跨膜運輸方式是:自由擴散和協(xié)助擴散;需要載體的運輸方式是:協(xié)助擴散和主動運輸;需要消耗能量的運輸方式是:主動運輸
23、酶的化學(xué)本質(zhì):多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA。24、酶的特性:高效性、專一性、作用條件溫和。
25、ATP的名稱是三磷酸腺苷,結(jié)構(gòu)式是:AP~P~P。ATP是各項生命活動的直接
能源,被稱為能量“通貨”。
26、ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式:ATP酶ADP+Pi+能量27、動物細胞合成ATP,所需能量來自于作用呼吸;
植物細胞合成ATP,所需能量來自于光合作用和呼吸作用
28、葉片中的色素包括兩類:葉綠素和類胡蘿卜素。前者又包括葉綠素a和葉綠素b
,后者包括胡蘿卜素和葉黃素。以上四種色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上。29、葉綠素主要吸收藍紫光和紅光,類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。因此藍紫光和紅光的光合效率較高。
30、光合作用的反應(yīng)式:見必修一P103
31、光合作用釋放出的氧氣,其氧原子來自于水。
32、在綠葉色素的提取和分離實驗中,無水乙醇作用是溶解色素,二氧化硅作用是使研磨充分,碳酸鈣作用是防止色素受到破壞。
33、層析液不能沒及濾液細線,是為了防止濾液細線上的色素溶解到層析液中,導(dǎo)致實驗失敗。
34、色素分離后的濾紙條上,色素帶從上到下的順序是:胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。
35、光合作用包括兩個階段:光反應(yīng)和暗反應(yīng)。前者的場所是類囊體薄膜,后者的場所是葉綠體基質(zhì)。
36、光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和ATP。37、有氧呼吸反應(yīng)式:見必修一P93
38、無氧呼吸的兩個反應(yīng)式:見必修一P95,
39、有絲分裂的主要特征:染色體和紡錘體的出現(xiàn),然后染色體平均分配到兩個子細胞中。
40、細胞分化的原因:基因的選擇性表達
41、檢測還原糖用斐林試劑,其由0.1g/ml的NaOH溶液和0.05g/ml的CuSO4溶液組成,與還原糖發(fā)生反應(yīng)生成磚紅色沉淀。使用時注意現(xiàn)配現(xiàn)用。
42、鑒定生物組織中的脂肪可用蘇丹Ⅲ染液和蘇丹Ⅳ染液。前者將脂肪染成橘黃色,后者染成紅色。
43、鑒定生物組織中的蛋白質(zhì)可用雙縮脲試劑。使用時先加NaOH溶液,后加2~3滴CuSO4溶液。反應(yīng)生成紫色絡(luò)合物。
44、給染色體染色常用的染色劑是龍膽紫或醋酸洋紅溶液。
45、“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”中,用甲基綠和吡羅紅兩種染色劑染色,DNA被染成綠色,RNA被染成紅色。
46、原生質(zhì)層包括:細胞膜、液泡膜以及這兩層膜之間的細胞質(zhì)。
47、健那綠染液是專一性染線粒體的活細胞染料,可以使活細胞中線粒體呈現(xiàn)藍綠色。
48、在分泌蛋白的合成、加工、運輸和分泌過程中,有關(guān)的細胞器包括:核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體。
49、氨基酸形成肽鏈,要通過脫水縮合的方式。
50、當外界溶液濃度大于細胞液濃度時,植物細胞發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象;當外界溶液濃度小于細胞液濃度時,植物細胞發(fā)生質(zhì)壁分離后的復(fù)原現(xiàn)象。51、細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性(功能特點)膜。52、細胞有氧呼吸的場所包括:細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。
53、有氧呼吸中,葡萄糖是第一階段參與反應(yīng)的,水是第二階段參與反應(yīng)的,氧氣是第三階段參與反應(yīng)的。第三階段釋放的能量最多。
54、細胞體積越大,其相對表面積越小,細胞的物質(zhì)運輸效率就越低。細胞的表面積與體積的關(guān)系限制了細胞的長大。
55、連續(xù)分裂的細胞,從一次分裂完成時開始,到下一次分裂完成時為止,稱為一個細胞周期。
56、有絲分裂間期發(fā)生的主要變化是:完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)的合成。56、有絲分裂分裂期各階段特點:
前期的主要特點是:染色體、紡錘體出現(xiàn),核膜、核仁消失;中期的主要特點是:染色體的著絲點整齊地排列在赤道板上;后期的主要特點是染色體的著絲點整齊地排列在赤道板上:;末期的主要特點是:染色體、紡錘體消失,核膜、核仁出現(xiàn)。57、酵母菌的異化作用類型是:兼性厭氧型
58、檢測酵母菌培養(yǎng)液中CO2的產(chǎn)生可用澄清石灰水,也可用溴麝香草酚藍水溶液。CO2可使后者由藍色變綠色再變黃色。
59、檢測酒精的產(chǎn)生可用橙色的重鉻酸鉀溶液。在酸性條件下,該溶液與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng),變成灰綠色。
60、細胞有絲分裂的重要意義,是將親代細胞的染色體經(jīng)過復(fù)制,精確地平均分配到兩個子細胞中。
61、植物細胞不同于動物細胞的結(jié)構(gòu),主要在于其有:細胞壁、葉綠體、液泡62、在個體發(fā)育中,由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程,叫做細胞分化。63、植物組織培養(yǎng)利用的原理是:細胞全能性。
64、由基因所決定的細胞自動結(jié)束生命的過程叫細胞凋亡。
65、人和動物細胞的染色體上本來就存在著與癌有關(guān)的基因:抑癌基因和原癌基因。
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轉(zhuǎn)載自leave、の本轉(zhuǎn)載于201*年12月08日01:13閱讀(1)評論(0)分類:個人日記舉報
高一生物必修(1)知識點整理第一章走近細胞第一節(jié)從生物圈到細胞
一、相關(guān)概念、
細胞:是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。除了病毒以外,所有生物都是由細胞構(gòu)成的。細胞是地球上最基本的生命系統(tǒng)
生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次:細胞→組織→器官→系統(tǒng)(植物沒有系統(tǒng))→個體→種群
→群落→生態(tài)系統(tǒng)→生物圈
二、病毒的相關(guān)知識:
1、病毒(Virus)是一類沒有細胞結(jié)構(gòu)的生物體。主要特征:
①、個體微小,一般在10~30nm之間,大多數(shù)必須用電子顯微鏡才能看見;②、僅具有一種類型的核酸,DNA或RNA,沒有含兩種核酸的病毒;③、專營細胞內(nèi)寄生生活;
④、結(jié)構(gòu)簡單,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白質(zhì)外殼所構(gòu)成。
2、根據(jù)寄生的宿主不同,病毒可分為動物病毒、植物病毒和細菌病毒(即噬菌體)三大類。根據(jù)病毒所含核酸種類的不同分為DNA病毒和RNA病毒。3、常見的病毒有:人類流感病毒(引起流行性感冒)、SARS病毒、人類免疫缺陷病毒(HIV)[引起艾滋病(AIDS)]、禽流感病毒、乙肝病毒、人類天花病毒、狂犬病毒、煙草花葉病毒等。
第二節(jié)細胞的多樣性和統(tǒng)一性
一、細胞種類:根據(jù)細胞內(nèi)有無以核膜為界限的細胞核,把細胞分為原核細胞和真核細胞
二、原核細胞和真核細胞的比較:1、原核細胞:細胞較小,無核膜、無核仁,沒有成形的細胞核;遺傳物質(zhì)(一個環(huán)狀DNA分子)集中的區(qū)域稱為擬核;沒有染色體,DNA不與蛋白質(zhì)結(jié)合,;細胞器只有核糖體;有細胞壁,成分與真核細胞不同。
2、真核細胞:細胞較大,有核膜、有核仁、有真正的細胞核;有一定數(shù)目的染色體(DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合而成);一般有多種細胞器。
3、原核生物:由原核細胞構(gòu)成的生物。如:藍藻、細菌(如硝化細菌、乳酸菌、大腸桿菌、肺炎雙球菌)、放線菌、支原體等都屬于原核生物。
4、真核生物:由真核細胞構(gòu)成的生物。如動物(草履蟲、變形蟲)、植物、真菌(酵母菌、霉菌、粘菌)等。
三、細胞學(xué)說的建立:
1、1665英國人虎克(RobertHooke)用自己設(shè)計與制造的顯微鏡(放大倍數(shù)為40-140倍)觀察了軟木的薄片,第一次描述了植物細胞的構(gòu)造,并首次用拉丁文cella(小室)這個詞來對細胞命名。
2、1680荷蘭人列文虎克(A.vanLeeuwenhoek),首次觀察到活細胞,觀察過原生動物、人類精子、鮭魚的紅細胞、牙垢中的細菌等。3、19世紀30年代德國人施萊登(MatthiasJacobSchleiden)、施旺(TheodarSchwann)提出:一切植物、動物都是由細胞組成的,細胞是一切動植物的基本單位。這一學(xué)說即“細胞學(xué)說(CellTheory)”,它揭示了生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性。
第二章組成細胞的分子
第一節(jié)細胞中的元素和化合物
一、1、生物界與非生物界具有統(tǒng)一性:組成細胞的化學(xué)元素在非生物界都可以找到
2、生物界與非生物界存在差異性:組成生物體的化學(xué)元素在細胞內(nèi)的含量與在非生物界中的含量明顯不同
二、組成生物體的化學(xué)元素有20多種:
大量元素:C、O、H、N、S、P、Ca、Mg、K等;微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo;基本元素:C;
主要元素;C、O、H、N、S、P;
細胞含量最多4種元素:C、O、H、N;水
無機物無機鹽組成細胞蛋白質(zhì)的化合物脂質(zhì)
有機物糖類核酸
三、在活細胞中含量最多的化合物是水(85%-90%);含量最多的有機物是蛋白質(zhì)(7%-
10%);占細胞鮮重比例最大的化學(xué)元素是O、占細胞干重比例最大的化學(xué)元素是C。
第二節(jié)生命活動的主要承擔者------蛋白質(zhì)
一、相關(guān)概念:
氨基酸:蛋白質(zhì)的基本組成單位,組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種。脫水縮合:一個氨基酸分子的氨基(NH2)與另一個氨基酸分子的羧基(COOH)相連接,同時失去一分子水。
肽鍵:肽鏈中連接兩個氨基酸分子的化學(xué)鍵(NHCO)。二肽:由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物,只含有一個肽鍵。多肽:由三個或三個以上的氨基酸分子縮合而成的鏈狀結(jié)構(gòu)。肽鏈:多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu),叫肽鏈。
二、氨基酸分子通式:NH2|
RCHCOOH
三、氨基酸結(jié)構(gòu)的特點:每種氨基酸分子至少含有一個氨基(NH2)和一個羧基(COOH),并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上(如:有NH2和COOH但不是連在同一個碳原子上不叫氨基酸);R基的不同導(dǎo)致氨基酸的種類不同。
四、蛋白質(zhì)多樣性的原因是:組成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目、種類、排列順序不同,多肽鏈空間結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化。
五、蛋白質(zhì)的主要功能(生命活動的主要承擔者):①構(gòu)成細胞和生物體的重要物質(zhì),如肌動蛋白;②催化作用:如酶;
③調(diào)節(jié)作用:如胰島素、生長激素;④免疫作用:如抗體,抗原;
⑤運輸作用:如紅細胞中的血紅蛋白。六、有關(guān)計算:
①肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)目肽鏈數(shù)
②至少含有的羧基(COOH)或氨基數(shù)(NH2)=肽鏈數(shù)
第三節(jié)遺傳信息的攜帶者------核酸
一、核酸的種類:脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)
二、核酸:是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì),對于生物的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的合成具有重要作用。
三、組成核酸的基本單位是:核苷酸,是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA為脫氧核糖、RNA為核糖)和一分子含氮堿基組成;組成DNA的核苷酸叫做脫氧核苷酸,組成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。
四、DNA所含堿基有:腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)RNA所含堿基有:腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)五、核酸的分布:真核細胞的DNA主要分布在細胞核中;線粒體、葉綠體內(nèi)也含有少量的DNA;RNA主要分布在細胞質(zhì)中。
第四節(jié)細胞中的糖類和脂質(zhì)
一、相關(guān)概念:
糖類:是主要的能源物質(zhì);主要分為單糖、二糖和多糖等單糖:是不能再水解的糖。如葡萄糖。二糖:是水解后能生成兩分子單糖的糖。
多糖:是水解后能生成許多單糖的糖。多糖的基本組成單位都是葡萄糖?扇苄赃原性糖:葡萄糖、果糖、麥芽糖等
二、糖類的比較:
分類元素常見種類分布主要功能單糖CH
O核糖動植物組成核酸脫氧核糖
葡萄糖、果糖、半乳糖重要能源物質(zhì)二糖蔗糖植物麥芽糖乳糖動物
多糖淀粉植物植物貯能物質(zhì)纖維素細胞壁主要成分
糖原(肝糖原、肌糖原)動物動物貯能物質(zhì)
三、脂質(zhì)的比較:
分類元素常見種類功能
脂質(zhì)脂肪C、H、O1、主要儲能物質(zhì)2、保溫
3、減少摩擦,緩沖和減壓磷脂C、H、O
(N、P)細胞膜的主要成分
固醇膽固醇與細胞膜流動性有關(guān)
性激素維持生物第二性征,促進生殖器官發(fā)育維生素D有利于Ca、P吸收
第五節(jié)細胞中的無機物
一、有關(guān)水的知識要點
存在形式含量功能聯(lián)系
水自由水約95%1、良好溶劑2、參與多種化學(xué)反應(yīng)
3、運送養(yǎng)料和代謝廢物它們可相互轉(zhuǎn)化;代謝旺盛時自由水含量增多,反之,含量減少。
結(jié)合水約4.5%細胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分
二、無機鹽(絕大多數(shù)以離子形式存在)功能:
①、構(gòu)成某些重要的化合物,如:葉綠素、血紅蛋白等②、維持生物體的生命活動(如動物缺鈣會抽搐)③、維持酸堿平衡,調(diào)節(jié)滲透壓。
第三章細胞的基本結(jié)構(gòu)
第一節(jié)細胞膜------系統(tǒng)的邊界
一、細胞膜的成分:主要是脂質(zhì)(約50%)和蛋白質(zhì)(約40%),還有少量糖類
(約2%--10%)二、細胞膜的功能:
①、將細胞與外界環(huán)境分隔開②、控制物質(zhì)進出細胞
③、進行細胞間的信息交流三、植物細胞還有細胞壁,主要成分是纖維素和果膠,對細胞有支持和保護作用;其性質(zhì)是全透性的。
第二節(jié)細胞器----系統(tǒng)內(nèi)的分工合作
一、相關(guān)概念:
細胞質(zhì):在細胞膜以內(nèi)、細胞核以外的原生質(zhì),叫做細胞質(zhì)。細胞質(zhì)主
要包括細胞質(zhì)基質(zhì)和細胞器。
細胞質(zhì)基質(zhì):細胞質(zhì)內(nèi)呈液態(tài)的部分是基質(zhì)。是細胞進行新陳代謝的主要場所。細胞器:細胞質(zhì)中具有特定功能的各種亞細胞結(jié)構(gòu)的總稱。
二、八大細胞器的比較:
1、線粒體:(呈粒狀、棒狀,具有雙層膜,普遍存在于動、植物細胞中,內(nèi)有少量DNA和RNA內(nèi)膜突起形成嵴,內(nèi)膜、基質(zhì)和基粒中有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶),線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所,生命活動所需要的能量,大約95%來自線粒體,是細胞的“動力車間”
2、葉綠體:(呈扁平的橢球形或球形,具有雙層膜,主要存在綠色植物葉肉細胞里),葉綠體是植物進行光合作用的細胞器,是植物細胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”,(含有葉綠素和類胡蘿卜素,還有少量DNA和RNA,葉綠素分布在基粒片層的膜上。在片層結(jié)構(gòu)的膜上和葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中,含有光合作用需要的酶)。
3、核糖體:橢球形粒狀小體,有些附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,有些游離在細胞質(zhì)基質(zhì)中。是細胞內(nèi)將氨基酸合成蛋白質(zhì)的場所。
4、內(nèi)質(zhì)網(wǎng):由膜結(jié)構(gòu)連接而成的網(wǎng)狀物。是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工,以及脂質(zhì)合成的“車間”
5、高爾基體:在植物細胞中與細胞壁的形成有關(guān),在動物細胞中與蛋白質(zhì)(分泌蛋白)的加工、分類運輸有關(guān)。
6、中心體:每個中心體含兩個中心粒,呈垂直排列,存在于動物細胞和低等植物細胞,與細胞的有絲分裂有關(guān)。
7、液泡:主要存在于成熟植物細胞中,液泡內(nèi)有細胞液;瘜W(xué)成分:有機酸、生物堿、糖類、蛋白質(zhì)、無機鹽、色素等。有維持細胞形態(tài)、儲存養(yǎng)料、調(diào)節(jié)細胞滲透吸水的作用。
8、溶酶體:有“消化車間”之稱,內(nèi)含多種水解酶,能分解衰老、損傷的細胞器,吞噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌。三、分泌蛋白的合成和運輸:
核糖體(合成肽鏈)→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(加工成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì))→
高爾基體(進一步修飾加工)→囊泡→細胞膜→細胞外四、生物膜系統(tǒng)的組成:包括細胞器膜、細胞膜和核膜等。
第三節(jié)細胞核----系統(tǒng)的控制中心
一、細胞核的功能:是遺傳信息庫(遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所),是細胞代謝和遺傳的控制中心;二、細胞核的結(jié)構(gòu):
1、染色質(zhì):由DNA和蛋白質(zhì)組成,染色質(zhì)和染色體是同樣物質(zhì)在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)。
2、核膜:雙層膜,把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開。
3、核仁:與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。
4、核孔:實現(xiàn)細胞核與細胞質(zhì)之間的物質(zhì)交換和信息交流。
第四章細胞的物質(zhì)輸入和輸出第一節(jié)物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?/p>
一、滲透作用:水分子(溶劑分子)通過半透膜的擴散作用。二、原生質(zhì)層:細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)。
三、發(fā)生滲透作用的條件:1、具有半透膜2、膜兩側(cè)有濃度差
四、細胞的吸水和失水:
外界溶液濃度>細胞內(nèi)溶液濃度→細胞失水外界溶液濃度<細胞內(nèi)溶液濃度→細胞吸水
第二節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型
一、細胞膜結(jié)構(gòu):磷脂蛋白質(zhì)糖類↓↓↓
磷脂雙分子層“鑲嵌蛋白”糖被(與細胞識別有關(guān))(膜基本支架)二、
結(jié)構(gòu)特點:具有一定的流動性細胞膜
(生物膜)功能特點:選擇透過性
第三節(jié)物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?/p>
一、相關(guān)概念:
自由擴散:物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細胞。
協(xié)助擴散:進出細胞的物質(zhì)要借助載體蛋白的擴散。
主動運輸:物質(zhì)從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè),需要載體蛋白的協(xié)助,同時還需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量。
二、自由擴散、協(xié)助擴散和主動運輸?shù)谋容^:
比較項目運輸方向是否要載體是否消耗能量代表例子
自由擴散高濃度→低濃度不需要不消耗O2、CO2、H2O、乙醇、甘油等協(xié)助擴散高濃度→低濃度需要不消耗葡萄糖進入紅細胞等
主動運輸?shù)蜐舛取邼舛刃枰陌被、各種離子等
三、離子和小分子物質(zhì)主要以被動運輸(自由擴散、協(xié)助擴散)和主動運輸?shù)姆绞竭M出細胞;大分子和顆粒物質(zhì)進出細胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。
第五章細胞的能量供應(yīng)和利用
第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶一、相關(guān)概念:新陳代謝:是活細胞中全部化學(xué)反應(yīng)的總稱,是生物與非生物最根本的區(qū)別,是生物體進行一切生命活動的基礎(chǔ)。
細胞代謝:細胞中每時每刻都進行著的許多化學(xué)反應(yīng)。
酶:是活細胞(來源)所產(chǎn)生的具有催化作用(功能:降低化學(xué)反應(yīng)活化能,提高化學(xué)反應(yīng)速率)的一類有機物。
活化能:分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。
二、酶的發(fā)現(xiàn):
①、1783年,意大利科學(xué)家斯巴蘭讓尼用實驗證明:胃具有化學(xué)性消化的作用;②、1836年,德國科學(xué)家施旺從胃液中提取了胃蛋白酶;
③、1926年,美國科學(xué)家薩姆納通過化學(xué)實驗證明脲酶是一種蛋白質(zhì);
④、20世紀80年代,美國科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用。
三、酶的本質(zhì):大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)(合成酶的場所主要是核糖體,水解酶的酶是蛋白酶),也有少數(shù)是RNA。
四、酶的特性:
①、高效性:催化效率比無機催化劑高許多。
②、專一性:每種酶只能催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。
③、酶需要較溫和的作用條件:在最適宜的溫度和pH下,酶的活性最高。溫度和pH偏高和偏低,酶的活性都會明顯降低。
第二節(jié)細胞的能量“通貨”-----ATP
一、ATP的結(jié)構(gòu)簡式:ATP是三磷酸腺苷的英文縮寫,結(jié)構(gòu)簡式:A-P~P~P,其中:A代表腺苷,P代表磷酸基團,~代表高能磷酸鍵,-代表普通化學(xué)鍵。
注意:ATP的分子中的高能磷酸鍵中儲存著大量的能量,所以ATP被稱為高能化合物。這種高能化合物化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,在水解時,由于高能磷酸鍵的斷裂,釋放出大量的能量。
二、ATP與ADP的轉(zhuǎn)化:酶
第三節(jié)ATP的主要來源------細胞呼吸
一、相關(guān)概念:
1、呼吸作用(也叫細胞呼吸):指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,最終生成二氧化碳或其它產(chǎn)物,釋放出能量并生成ATP的過程。根據(jù)是否有氧參與,分為:有氧呼吸和無氧呼吸
2、有氧呼吸:指細胞在有氧的參與下,通過多種酶的催化作用下,把葡萄糖等有機物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放出大量能量,生成ATP的過程。
3、無氧呼吸:一般是指細胞在無氧的條件下,通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物(酒精、CO2或乳酸),同時釋放出少量能量的過程。
4、發(fā)酵:微生物(如:酵母菌、乳酸菌)的無氧呼吸。
二、有氧呼吸的總反應(yīng)式:
C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量三、無氧呼吸的總反應(yīng)式:
C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量或
C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量
四、有氧呼吸過程(主要在線粒體中進行):
場所發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)物第一階段細胞質(zhì)基質(zhì)
丙酮酸、[H]、釋放少量能量,形成少量ATP第二階段線粒體基質(zhì)
CO2、[H]、釋放少量能量,形成少量ATP第三階段線粒體內(nèi)膜
生成H2O、釋放大量能量,形成大量ATP
五、有氧呼吸與無氧呼吸的比較:
呼吸方式有氧呼吸無氧呼吸不同
點場所細胞質(zhì)基質(zhì),線粒體基質(zhì)、內(nèi)膜細胞質(zhì)基質(zhì)條件氧氣、多種酶無氧氣參與、多種酶物質(zhì)變化葡萄糖徹底分解,產(chǎn)生
CO2和H2O葡萄糖分解不徹底,生成乳酸或酒精等
能量變化釋放大量能量(1161kJ被利用,其余以熱能散失),形成大量ATP釋放少量能量,形成少量ATP
六、影響呼吸速率的外界因素:
1、溫度:溫度通過影響細胞內(nèi)與呼吸作用有關(guān)的酶的活性來影響細胞的呼吸作用。
溫度過低或過高都會影響細胞正常的呼吸作用。在一定溫度范圍內(nèi),溫度越低,,細胞呼吸越弱;溫度越高,細胞呼吸越強。
2、氧氣:氧氣充足,則無氧呼吸將受抑制;氧氣不足,則有氧呼吸將會減弱或受抑制。
3、水分:一般來說,細胞水分充足,呼吸作用將增強。但陸生植物根部如長時間受水浸沒,根部缺氧,進行無氧呼吸,產(chǎn)生過多酒精,可使根部細胞壞死。4、CO2:環(huán)境CO2濃度提高,將抑制細胞呼吸,可用此原理來貯藏水果和蔬菜。
七、呼吸作用在生產(chǎn)上的應(yīng)用:
1、作物栽培時,要有適當措施保證根的正常呼吸,如疏松土壤等。
2、糧油種子貯藏時,要風干、降溫,降低氧氣含量,則能抑制呼吸作用,減少有機物消耗。
3、水果、蔬菜保鮮時,要低溫或降低氧氣含量及增加二氧化碳濃度,抑制呼吸作用。
第四節(jié)能量之源----光與光合作用
一、相關(guān)概念:
1、光合作用:綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物,并釋放出氧氣的過程
二、光合色素(在類囊體的薄膜上):
葉綠素a(藍綠色)
葉綠素主要吸收紅光和藍紫光葉綠素b(黃綠色)色素
胡蘿卜素(橙黃色)
類胡蘿卜素主要吸收藍紫光葉黃素(黃色)
三、光合作用的探究歷程:
①、1648年海爾蒙脫(比利時),把一棵2.3kg的柳樹苗種植在一桶90.8kg的土壤中,然后只用雨水澆灌而不供給任何其他物質(zhì),5年后柳樹增重到76.7kg,而土壤只減輕了57g。指出:植物的物質(zhì)積累來自水
②、1771年英國科學(xué)家普里斯特利發(fā)現(xiàn),將點燃的蠟燭與綠色植物一起放在密閉的玻璃罩內(nèi),蠟燭不容易熄滅;將小鼠與綠色植物一起放在玻璃罩內(nèi),小鼠不容易窒息而死,證明:植物可以更新空氣。
③、1785年,由于空氣組成的發(fā)現(xiàn),人們明確了綠葉在光下放出的氣體是氧氣,吸收的是二氧化碳。
?1845年,德國科學(xué)家梅耶指出,植物進行光合作用時,把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲存起來。
④、1864年,德國科學(xué)家把綠葉放在暗處理的綠色葉片一半暴光,另一半遮光。過一段時間后,用碘蒸氣處理葉片,發(fā)現(xiàn)遮光的那一半葉片沒有發(fā)生顏色變化,曝光的那一半葉片則呈深藍色。證明:綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。⑤、1880年,德國科學(xué)家思吉爾曼用水綿進行光合作用的實驗。證明:葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所,氧是葉綠體釋放出來的。
⑥、20世紀30年代美國科學(xué)家魯賓卡門采用同位素標記法研究了光合作用。第一組相植物提供H218O和CO2,釋放的是18O2;第二組提供H2O和C18O,釋放的是O2。光合作用釋放的氧全部來自來水。
四、葉綠體的功能:
葉綠體是進行光合作用的場所。在類囊體的薄膜上分布著具有吸收光能的光合色素,在類囊體的薄膜上和葉綠體的基質(zhì)中含有許多光合作用所必需的酶。
五、影響光合作用的外界因素主要有:
1、光照強度:在一定范圍內(nèi),光合速率隨光照強度的增強而加快,超過光飽合點,光合速率反而會下降。
2、溫度:溫度可影響酶的活性。
3、二氧化碳濃度:在一定范圍內(nèi),光合速率隨二氧化碳濃度的增加而加快,達到一定程度后,光合速率維持在一定的水平,不再增加。4、水:光合作用的原料之一,缺少時光合速率下降。
六、光合作用的應(yīng)用:1、適當提高光照強度。2、延長光合作用的時間。
3、增加光合作用的面積------合理密植,間作套種。4、溫室大棚用無色透明玻璃。
5、溫室栽培植物時,白天適當提高溫度,晚上適當降溫。6、溫室栽培多施有機肥或放置干冰,提高二氧化碳濃度。
七、光合作用的過程:光反應(yīng)階
段條件光、色素、酶場所在類囊體的薄膜上
物質(zhì)變化
水的分解:H2O→[H]+O2↑ATP的生成:ADP+Pi→ATP能量變化光能→ATP中的活躍化學(xué)能暗反應(yīng)階
段條件酶、ATP、[H]場所葉綠體基質(zhì)
物質(zhì)變化CO2的固定:CO2+C5→2C3C3的還原:C3+[H]→(CH2O)
能量變化ATP中的活躍化學(xué)能→(CH2O)中的穩(wěn)定化學(xué)能
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