当接触到生物这一门学科,我们需要大脑思维去对知识进行整合。学习的必修一的内容就要清楚整理课本内容,
一、细胞代谢与酶
1、细胞代谢的概念:细胞内每时每刻进行着许多化学反应,�
2、酶的发现:发现过程,发现过程中的科学探究思想,发现的意义
3、酶的概念:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
4、酶的特性:专一性,高效性,作用条件较温和
5、活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
二、影响酶促反应的因素(难点)
1、底物浓度
2、酶浓度
3、PH值:过酸、过碱使酶失活
4、温度:高温使酶失活。低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复。
三、实验
1、比较过氧化氢酶在不同条件下的分解(过程见课本P79)
实验结论:酶具有催化作用,并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多
控制变量法:变量、自变量、因变量、无关变量的定义。
对照实验:除一个因素外,其余因素都保持不变的实验。
2、影响酶活性的条件(要求用控制变量法,自己设计实验)
建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响。
第二节细胞的能量“通货”——ATP
一、什么是ATP 是细胞内的一种高能磷酸化合物,中文名称叫做三磷酸腺苷
二、结构简式:A-P~P~PA代表腺苷、P代表磷酸基团、~代表高能磷酸键
三、ATP和ADP之间的相互转化
ADP+Pi+ 能量、ATP
ATP、ADP+Pi+ 能量
ADP转化为ATP所需能量来源:
动物和人:呼吸作用
绿色植物:呼吸作用、光合作用
第三节ATP的主要来源——细胞呼吸
1、概念:有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。
2、有氧呼吸
总反应式:C6H12O6 +6O26CO2 +6H2O +大量能量
第一阶段:细胞质基质、C6H12O6、2丙酮酸+少量[H]+少量能量
第二阶段:线粒体基质、2丙酮酸+6H2O、6CO2+大量[H] +少量能量
第三阶段:线粒体内膜、24[H]+6O2、12H2O+大量能量
3、无氧呼吸产生酒精:C6H12O6、2C2H5OH+2CO2+少量能量
发生生物:大部分植物,酵母菌
产生乳酸:C6H12O6、2乳酸+少量能量
发生生物:动物,乳酸菌,马铃薯块茎,玉米胚
反应场所:细胞质基质注意:无机物的无氧呼吸也叫发酵,生成乳酸的叫乳酸发酵,生成酒精的叫酒精发酵
讨论:
1 有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路
有氧呼吸:所释放的能量一部分用于生成ATP,大部分以热能形式散失了。
无氧呼吸:能量小部分用于生成ATP,大部分储存于乳酸或酒精中
2 有氧呼吸过程中氧气的去路:氧气用于和[H]生成水
1、分离定律:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
2、自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
3、两条遗传基本规律的精髓是:遗传的不是性状的本身,而是控制性状的遗传因子。
4、孟德尔成功的原因:正确的选用实验材料;现研究一对相对性状的遗传,再研究两对或多对性状的遗传;应用统计学方法对实验结果进行分析;基于对大量数据的分析而提出假说,再设计新的实验来验证。
5、孟德尔对分离现象的原因提出如下假说:生物的性状是由遗传因子决定的;体细胞中遗传因子是成对存在的;生物体再形成生殖细胞—配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中;受精时,雌雄配子的结合是随机的。
6、减数XX是进行有性生殖的生物,在产生成熟的生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞XX。在减数XX的过程中,染色体只复制一次,而细胞XX两次。减数XX的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
7、配对的两条染色体,形状大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方,叫做同源染色体。同源染色体两两配对的现象叫做联会。联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫做四分体。
8、减数XX过程中染色体数目减半发生在减数第一次XX。
9、受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,其中有一半的染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。
10、基因分离的实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数XX形成配子的过程中,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立的随着配子遗传给后代。
11、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离和自由组合是互不干扰的;在减数XX过程中,在同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
12、红绿色盲、抗维生素D佝偻病等,它们的基因位于性染色体上,所以遗传上总是和性别相关联,这种现象叫做伴性遗传。
13、因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少数生物(如HIV病毒)的遗传物质是RNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
14、DNA分子双螺旋结构的主要特点:DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构;DNA分子中的脱氧核苷酸和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧;两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律。
15、碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
16、DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程,复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA分子独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板,通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。
17、遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中,碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,而碱基的特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性。
18、基因是有遗传效应的DNA分子片断。
19、RNA是在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成的,这一过程称为转录。
20、游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫做翻译。
蛋白质的主要功能(生命活动的主要承担者):
①构成细胞和生物体的重要物质,如肌动蛋白;
②催化作用:如酶;
③调节作用:如胰岛素、生长激素;
④免疫作用:如抗体,抗原;
⑤运输作用:如红细胞中的血红蛋白。
1、被动运输:指物质进出细胞时顺浓度梯度的扩散。
2、主动运输:指物质进出细胞时逆浓度梯度的运输。
3、自由扩散:指物质通过简单的扩散作用进出细胞。如O2、CO2、H2O、乙醇(C2H5OH)、甘油、苯等
4、协助扩散:指物质顺浓度梯度的扩散过程中需要载体蛋白的协助。如葡萄糖分子等
5、主动运输:指物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧过程中,既需要载体蛋白的协助又需要消耗细胞内化学反应释放的能量的方式。如Na+、K+、Ca+等离子意义:保证活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。
6、胞吞:是细胞吸收大分子时,大分子首先附着在细胞膜表面,然后细胞膜包裹着大分子内陷成囊泡进入细胞内部的现象。
7、胞吐:是细胞需要下外排大分子时,先在细胞内形成囊泡包裹着大分子,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞的现象。
原核细胞和真核细胞的比较:
①、原核细胞:细胞较小,无核膜、无核仁,没有成形的细胞核;遗传物质(一个环状DNA分子)集中的区域称为拟核;没有染色体,DNA不与蛋白质结合,细胞器只有核糖体;有细胞壁(主要成分是肽聚糖),成分与真核细胞不同。
②、真核细胞:细胞较大,有核膜、有核仁、有真正的细胞核三;有一定数目的染色体(DNA与蛋白质结合而成);一般有多种细胞器。
③、原核生物:由原核细胞构成的生物。如:蓝藻、细菌(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌)、放线菌、支原体等都属于原核生物。
④、真核生物:由真核细胞构成的生物。如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌(酵母菌、霉菌、粘菌)等。
1、保护色:动物适应栖息环境而具有的与环境色彩相似的体色。
2、警戒色:某些有恶臭或毒/刺的动物所具有的鲜艳色彩和斑纹。
3、拟态:某些生物在进化过程中形成的外表形状或色泽斑,与其他生物或非生物异常相似的状态。
4、适应的相对性:指生物对环境的适应只是一定程度的适应,不是绝对的。
性状:生物体所表现出来的的形态特征、生理生化特征或行为方式等。
相对性状:同一种生物的同一种性状的不同表现类型。
孟德尔遗传实验运用了现代科学研究中常用的假说——演绎法,其一般过程是观察实验,发现问题、分析问题,提出假说(假设)、设计实验,检验假说(假设)、归纳综合,得出结论。
1、细胞内的良好溶剂;
2、参与细胞内许多生物化学反应;
3、水是细胞生活的液态环境;
4、水的流动,把营养物质运送到细胞,并把废物运送到排泄器官或直接排出。
一、核酸的种类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)
二、核酸:是细胞内携带遗传信息的物质,对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。
三、组成核酸的基本单位是:核苷酸,是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA为脱氧核糖、RNA为核糖)和一分子含氮碱基组成;组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸,组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。
四、DNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)
RNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)
五、核酸的分布:真核细胞的DNA主要分布在细胞核中;线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA;RNA主要分布在细胞质中。
物质进出细胞的方式
(1)一个典型的渗透装置必须具备的条件是具有一层半透膜。
(2)植物细胞内原生质层可以看作是半透膜,动物细胞的细胞膜可以看作是半透膜,所以都可以发生渗透吸水。
(3)细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。原生质体是指植物细胞除去细胞壁以后的结构。
(4)物质跨膜运输的方式有自由扩散,例如氧和二氧化碳进出细胞膜;协助扩散,例如葡萄糖穿过红细胞的细胞膜;主动运输,例如Na+、K+穿过细胞膜。
(5)自由扩散、协助扩散和主动运输的区别如下拓展:
溶液中的溶质或气体可发生自由扩散,溶液中的溶剂发生渗透作用;渗透作用必须具备两个条件:一是具有半透膜,二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。
(6)细胞通过胞吞摄取大分子,通过胞吐排出大分子。
一、限制细胞长大的原因
1、细胞表面积与体积的比。
2、细胞的核质比
二、细胞增殖
1、细胞增殖的意义:生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础
2、真核细胞分裂的方式:有丝分裂、无丝分裂、减数分裂
(一)细胞周期
(1)概念:指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。
(2)两个阶段:
分裂间期:从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前
分裂期:分为前期、中期、后期、末期
(3)特点:分裂间期所占时间长。
(二)植物细胞有丝分裂各期的主要特点:
1、分裂间期
特点:完成DNA的复制和有关蛋白质的合成
结果:每个染色体都形成两个姐妹染色单体,呈染色质形态
2、前期
特点:①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失
染色体特点:1、染色体散乱地分布在细胞中心附近。2、每个染色体都有两条姐妹染色单体
3、中期
特点:①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上②染色体的形态和数目最清晰
染色体特点:染色体的形态比较固定,数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的时机。
4、后期
特点:①着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别向两极移动。②纺锤丝牵引着子染色体
分别向细胞的两极移动。这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极
染色体特点:染色单体消失,染色体数目加倍。
5、末期
特点:①染色体变成染色质,纺锤体消失。②核膜、核仁重现。③在赤道板位置出现细胞板,并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁、植物细胞、动物细胞
前期纺锤体的来源、由两极发出的纺锤丝直接产生、由中心体周围产生的星射线形成。
末期细胞质的分裂、细胞中部出现细胞板形成新细胞壁将细胞隔开。、细胞中部的细胞膜向内凹陷使细胞缢裂
前期:膜仁消失显两体。中期:形定数晰赤道齐。
后期:点裂数加均两极。末期:膜仁重现失两体。
三、植物与动物细胞的有丝分裂的比较
相同点:1、都有间期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四个阶段。
2、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成完全相同且与母细胞完全相同。染色体在各期的变化也完全相同。
3、有丝分裂过程中染色体、DNA分子数目的变化规律。动物细胞和植物细胞完全相同。
五、有丝分裂的意义:
将亲代细胞的染色体经过复制以后,精确地平均分配到两个子细胞中去。从而保持生物的亲代和子代之间的遗传性状的稳定性。
六、无丝分裂:
特点:在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。
例:蛙的红细胞
细胞膜
作用:隔开细胞和环境;控制物质进出;细胞间信息交流;
真核基质:有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等
细胞细胞质是活细胞进行新陈代谢的主要场所。
分工:线、内、高、核、溶、中、叶、液、
1、种内斗争:同种个体之间由于食物、栖所、寻找配偶或其它生活条件的矛盾而发生斗争的现象是存在的。(如:某些水体中,鲈鱼,无其它鱼类、食物不足时,成鱼就以本种小鱼为食。)
2、种间关系:是指不同生物之间的关系,包括共生、寄生、竞争、捕食等。
3、互利共生:两种生物共同生活在一起,相互依赖,彼此有利;如果彼此分开,则双方或者一方不能独立生存。(例如:地衣是藻类与真菌共生体,豆科植物与根瘤菌的共生。)
4、寄生:一种生物寄居在另一种生物体的体内或体表,从那里吸取营养物质来维持生活,这种现象叫做~。(例如:蛔虫、绦虫、血吸虫等寄生在其它动物的体内;虱和蚤寄生在其它动物的体表;菟丝子寄生在豆科植物上;噬菌体寄生在细菌内部。)
纯合子:由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体(能稳定的遗传,不发生性状分离):
显性纯合子(如AA的个体)
隐性纯合子(如aa的个体)
杂合子:由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体(不能稳定的遗传,后代会发生性状分离)
1.凡是具有细胞结构的生物,其遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA。
2.DNA双螺旋结构的主要功能特点是:
(1)DNA分子是由两条链组成,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列内侧。
(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:A一定与T配对;G一定与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。
显微镜使用常识
1、调亮视野的两种方法(放大光圈)、(使用凹面镜)。
2、高倍镜:物象(大),视野(暗),看到细胞数目(少)。
低倍镜:物象(小),视野(亮),看到的细胞数目(多)。
3、物镜:(有)螺纹,镜筒越(长),放大倍数越大。
目镜:(无)螺纹,镜筒越(短),放大倍数越大。
放大倍数越大、视野范围越小、视野越暗、视野中细胞数目越少、每个细胞越大
放大倍数越小、视野范围越大、视野越亮、视野中细胞数目越多、每个细胞越小
4、放大倍数=物镜的放大倍数х目镜的放大倍数
5、一行细胞的数目变化可根据视野范围与放大倍数成反比
计算方法:个数×放大倍数的比例倒数=最后看到的细胞数
如:在目镜10×物镜10×的视野中有一行细胞,数目是20个,在目镜不换物镜换成40×,那么在视野中能看见多少个细胞?20×1/4=5
细胞质
在细胞膜以内,核膜以外的部分叫细胞质。活细胞的细胞质处于不断流动的状态,细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。
1、细胞质基质
细胞质基质含有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶,在细胞质中进行着多种化学反应。
2、细胞器
(1)线粒体
线粒体广泛存在于细胞质基质中,它是有氧呼吸主要场所,被喻为"动力车间"。
光镜下线粒体为椭球形,电镜下观察,它是由双层膜构成的。外膜使它与周围的细胞质基质分开,内膜的某些部位向内折叠形成嵴,这种结构使线粒体内的膜面积增加。在线粒体内有许多种与有氧呼吸有关的酶,还含有少量的DNA。
(2)叶绿体
叶绿体是植物、叶肉、细胞特有的细胞器。叶绿体是绿色植物的光合作用细胞中,进行的细胞器,被称为"养料制造车间"和"能量转换站"。在电镜下可以看到叶绿体外面有双层膜,内部含有几个到几十个由囊状的结构堆叠成的基粒,其间充满了基质。这些囊状结构被称为类囊体,其上含有叶绿素。
(3)内质网
内质网是由单层膜连接而成的网状结构,大大增加了细胞内的膜面积,内质网与细胞内蛋白质合成和加工有关,也是脂质合成的"车间"。
(4)核糖体
细胞中的核糖体是颗粒状小体,它除了一部分附着在内质网上之外,还有一部分游离在细胞质中。核糖体是细胞内合成蛋白质的场所,被称为"生产蛋白质的机器"。
(5)高尔基体
高尔基体本身不能合成蛋白质,但可以对蛋白质进行加工分类和包装,植物细胞_过程中,高尔基体与细胞壁的形成有关。
(6)液泡
成熟的植物细胞都有液泡。液泡内有细胞液,其中含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质,它对细胞内的环境起着调节作用,可以使细胞保持一定的形状,保持膨胀状态。
(7)中心体
动物细胞和低等植物细胞中有中心体,每个中心体由两个互相垂直排列的中心粒,及其周围物质组成。动物细胞的中心体与有丝_有关。
(8)溶酶体
溶酶体是细胞内具有单层膜结构的细胞器,它含有多种水解酶,能分解多种物质。