生物的六大基本特征

绪论一．生物的六大基本特征1．生物体共同的物质基础（蛋白质、核酸）和结构基础（细胞是生物体结构和功能的基本单位）2．新陈代谢包括物质代谢和能量代谢，新陈代谢是一切生命活动的基础，是生物与非生物的本质区别，生长现象、应激性、生殖和发育、遗传和变异是在新陈代谢的基础上所表现出来的生命现象3．区分应激性和适应性，分别举例二．生物学的发展（3个阶段）1．描述性生物学阶段（细胞学说的建立，《物种起源》一书的发表）2．实验生物学阶段（遗传定律等生命活动基本规律的提出）3．分子生物学阶段（证明了DNA是遗传物质，提出了DNA分子双螺旋结构模型）三．当代生物科学的新进展1．微观：生物工程（生物技术）方面，由细胞水平进入到分子水平探索生命本质和规律医学：乙肝疫苗，干扰素，人类基因组计划农业：转移抗病毒基因，导入生长激素基因，两系法杂交水稻，杀虫蛋白基因导入棉花能源与环保：新型汽车燃料，超级菌2．宏观：生态学方面，研究生物与环境的关系第一章生命的物质基础§1.1组成生物体的化学元素1．大量元素（9种），微量元素，主要元素（6种），基本元素2．哪种元素占细胞组成的比例最高3．B元素，Fe元素的作用4．什么是生物界与非生物界的统一性和差异性§1.2组成生物体的化合物1．构成细胞的化合物有哪6种？无机化合物2种，有机化合物4种2．哪种化合物占细胞鲜重的比例最大？哪种化合物占细胞干重的比例最大？3．区分自由水和结合水，自由水和结合水的作用分别是什么？注意理解不同种生物含水量不同，同一生物的不同组织和器官含水量也不一样4．无机盐多以离子状态存在于细胞内。无机盐对生物体有什么作用？当生物体缺少了Mg2+、Fe2+、Ca2+会出现什么样的症状？5．糖类的作用？组成元素有哪些？糖类可分为单糖、二糖和多糖，分类的依据是什么？6．13页的表格熟记，区分哪些糖是植物所有的，哪些糖是动物具有的7．脂类的组成元素？分类，以及作用8．蛋白质的组成元素？蛋白质分子的基本组成单位是什么，其结构通式如何表示，每个基团的中文名称如何书写9．脱水缩合是氨基酸分子相结合的方式。理解脱水缩合的过程。肽键如何表示？什么叫二肽，多肽？10．蛋白质的多样性指什么？蛋白质的功能有哪些？11．有关蛋白质的计算参见练习册12．核酸是遗传信息的载体，其组成元素有哪些？核酸是一种高分子化合物，其基本组成单位是什么？一个核苷酸包括哪3部分？核酸的分类以及分类依据是什么？13．DNA与RNA的中文全称以及在细胞内的存在部位？9 实验一：鉴定还原糖、脂肪、蛋白质分别用什么试剂？出现的现象是什么？第二章生命活动的基本单位——细胞§2.1细胞的结构和功能一．细胞膜的结构和功能1．细胞膜的结构组成：两层磷脂分子和一些蛋白质分子，细胞膜表面有糖被（23页图）。糖被的组成及作用？细胞膜的结构特点：细胞膜具有流动性，因为磷脂分子和蛋白质分子都是可以运动的2．细胞膜的生理特性：对进出细胞的物质具有选择性，是一层选择透过性膜。选择透过性膜定义？3．小分子物质进出细胞的方式：自由扩散和主动运输（24页图）自由扩散：物质从高浓度→低浓度；不耗能；无载体例：甘油，乙醇，苯，H2O，O2，CO2等主动运输：物质从低浓度→高浓度；耗能；需蛋白分子作载体对于活细胞完成各项生命活动有重要意义4．大分子物质进出细胞的方式：内吞和外排二．细胞质的结构和功能1．细胞质：包括细胞基质和细胞器原生质：包括细胞膜、细胞质、细胞核2．比较22页的图2-2和2-3有什么不同，找出植物细胞和动物特有的结构分别有哪些？能够识别26-29页的彩图，并说出相应细胞器的名称3．线粒体的结构（26页图2-7）。线粒体有双层膜，含有少量DNA。线粒体是细胞有氧呼吸的场所，含有与有氧呼吸有关的酶；线粒体是细胞内供应能量的“动力工厂”。线粒体在新陈代谢旺盛的部位含量比较多。4．叶绿体的结构（27页图2-9，30页识图题）。存在于绿色植物叶肉细胞中，具有双层膜，含有少量DNA。叶绿体是光合作用的场所，含有的酶是与光合作用有关的酶。光合作用可以生成淀粉等有机物，因此，叶绿体被称之为“养料加工厂”和“能量转换站”。5．内质网（28页形态图）分粗面（上有核糖体附着）和滑面两种，单层膜的细胞器，膜上有多种酶。内质网与蛋白质、脂类、糖类的合成有关，是蛋白质的运输通道。内质网又被称之为“有机物合成的车间”。6．核糖体无膜结构，可分为游离在细胞基质中和固着在内质网上两种类型。核糖体是合成蛋白质的场所，被喻为蛋白质的“装配机器”。7．高尔基体（28页形态图）：单层膜，呈扁平囊状。高尔基体与细胞分泌物的形成有关，可对蛋白质进行加工和转运，是蛋白质的“加工厂”。植物细胞中的高尔基体与细胞壁形成有关。8．中心体无膜结构，存在于动物细胞和低等植物细胞中。动物细胞中的中心体在有丝分裂时参与纺锤体的形成。9．液泡位于成熟的植物细胞中，单层膜，可占整个细胞体积的90％以上。液泡内含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等。10．溶酶体具有单层膜，含有多种水解酶类。三．细胞核的结构和功能1．大多数真核细胞通常有一个细胞核，但哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，有的细胞有多个细胞核。2．细胞核结构（32页图2-15）①核膜：双层膜，膜上有多种酶以及核孔，核孔是细胞核和细胞质物质交换的通道②核仁：细胞有丝分裂过程中，周期性消失和重建；分裂的间期可清晰看到其形态③染色质：什么叫染色质？其组成成分是什么？存在于细胞周期的什么时期？染色质与染色体是什么关系？（仔细阅读32页讲述染色质的这部分内容）9 1．细胞核的功能：它是遗传物质储存和复制的场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。2．原核细胞与真核细胞的比较（参见课堂笔记）原核细胞代表生物举例：支原体，衣原体，细菌，蓝藻，放线菌病毒无细胞结构，既不属于真核，也不属于原核。§2.2细胞增殖1．真核细胞分裂的方式有3种：有丝分裂，无丝分裂，减数分裂2．明确细胞周期的概念，指的是从一次分裂完成开始，到下一次分裂完成为止。其中分裂间期占整个周期的90～95％，分裂期时间相对短很多。3．无丝分裂过程中不出现纺锤丝和染色体，不能保证遗传物质的平均分配。例如蛙的红细胞★有丝分裂和减数分裂一．有丝分裂：体细胞所采用的分裂形式1．有丝分裂各时期的特征（以植物细胞为例）细胞周期变化特征间期完成DNA复制和相关蛋白合成，DNA含量加倍；出现了姐妹染色单体，但显微镜下观察不到单体的形态分裂期前期两消（核膜、核仁消失）两现（出现纺锤体和染色体）中期着丝点排列在赤道板上，染色体的形态和数目最为清晰后期着丝点分开，一条染色体上的两条姐妹染色单体变成两个染色体，染色体数目加倍。染色体由纺锤丝牵引分向细胞两极末期三现（核膜、核仁重现，细胞板出现，细胞板不断延伸，最终形成子细胞的细胞壁）两消（染色体消失，变成染色质；纺锤体消失）2．注意区分动、植物细胞有丝分裂的不同（见课堂笔记）3．赤道板不是真实存在的结构，它指的是着丝点排列的那个平面；细胞板是真实存在的结构，最终将形成子细胞的细胞壁，高尔基体与细胞壁的形成有关。4．有丝分裂特点：亲代细胞经有丝分裂得到两个子细胞，亲代细胞与子细胞相比，染色体数目、DNA含量完全相同，即它们的遗传物质相同。有丝分裂保持了物种的稳定性。5．理解有丝分裂过程中染色体数目、DNA含量的变化（参见课堂笔记）二．减数分裂：产生生殖细胞（精子和卵细胞）的细胞分裂形式1．减数分裂中染色体复制一次（发生在减数第一次分裂的间期），细胞连续分裂两次，减数分裂后，新产生的生殖细胞染色体数目比原始生殖细胞减少一半2．明确同源染色体、联会、四分体等概念3．主要根据染色体的变化，来区分减数分裂的两个阶段减数第一次分裂减数第二次分裂染色体的行为染色体复制一次；同源染色体出现联会、四分体，非同源染色体自由组合；非姐妹染色单体间发生部分染色体交换的现象无染色体复制；不出现联会、四分体染色体分开减数第一次结束时，同源染色体分开，着丝点无变化着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，成为两个染色体染色体数目2n→n，减少一半n→2n→nDNA含量2n→4n→2n2n→n4．减数分裂与有丝分裂的比较减数分裂有丝分裂9 不同点1．染色体复制一次，细胞连续分裂两次1．染色体复制一次，细胞只分裂一次2．同源染色体在减数第一次分裂时出现联会、四分体、非姐妹染色单体互换等现象2．有同源染色体，但不发生联会3．一个精原细胞分裂后形成4个精子或一个卵原细胞形成1个卵细胞+3个极体（退化）3．一个体细胞形成2个体细胞4．子细胞中染色体数目比亲代细胞减少一半4．子细胞中染色体数目与亲代细胞相同相同点1．细胞分裂过程中均出现纺锤丝2、染色体在细胞分裂过程中都只复制一次3．都出现有同源染色体1．精子和卵细胞形成过程的异同精子的形成卵细胞的形成不同点1个精原细胞可形成4个精细胞；精细胞再经变形作用形成4个精子由于细胞质不均等分裂；1个卵原细胞只形成1个卵细胞，3个极体逐渐退化消失；无变形作用相同点染色体的行为变化相同：即染色体复制发生在减数第一次分裂的间期；在减数第一次分裂中，同源染色体发生联会，非姐妹染色单体交叉互换；减数第一次分裂结束时，同源染色体分开，染色体数目减半；减数第二次分裂时着丝点分裂，姐妹染色单体分开§2.3细胞分化、癌变和衰老1．了解细胞分化的概念。细胞分化发生在生物体的整个生命进程中，胚胎时期达到最大限度2．了解细胞的全能性（41页上部）。组织培养的理论基础就是细胞的全能性，因为植物细胞含有全套的遗传信息。克隆技术也是建立在细胞全能性之上的，因为动物细胞的细胞核含有保持其物种遗传性的全套遗传物质。3．细胞癌变是由癌变因子所诱发的：①外因：物理致癌因子，化学致癌因子，病毒致癌因子②内因：致癌基因被激活，细胞发生癌变4．衰老细胞的一些特征要了解（42-43页）实验二：观察叶绿体流动时，制作的是临时装片，装片要始终保持有水的状态，以保持细胞的活性。叶绿体是光合的场所，它的移动同光照有关。实验三：观察植物细胞有丝分裂所选取的材料，是带有分生区的洋葱根尖，因为分生区细胞有丝分裂旺盛。观察时，先用低倍镜找到分生区细胞，然后再换高倍镜观察。第二章生物的新陈代谢§3.1新陈代谢和酶1．酶是由活细胞产生，具有生物催化作用，是有机物。这三个方面体现了酶与无机催化剂的不同。大多数酶的成分是蛋白质，少数是RNA。2．酶的特性：高效性和专一性实验四：H2O2酶可以催化H2O2生成H2O和O2。细胞中都含有H2O2酶，肝脏细胞中这种酶的含量更丰富。本实验的关键是肝脏的新鲜程度。研磨肝脏是为了使酶更好的释放。比较46页试管1和2的实验现象，体会酶催化的高效性。实验五：酶催化具有专一性，一种酶只能催化一种或一类化合物（这类物质分子结构上有相似点）。葡萄糖、麦芽糖、果糖都是还原糖，可以与斐林试剂反应，有砖红色沉淀生成。9 淀粉（多糖）淀粉酶葡萄糖（单糖）麦芽糖酶麦芽糖（二糖）葡萄糖葡萄糖+果糖（单糖）蔗糖（二糖）蔗糖酶实验中加入的淀粉酶只能使淀粉水解，产生葡萄糖和麦芽糖，可以与斐林试剂反应，生成砖红色沉淀。淀粉酶不能水解蔗糖，因此没有颜色变化。实验中60℃水浴是为了使淀粉酶发挥最佳催化效果。1．酶发挥最佳催化作用，需要适宜的温度和酸碱度（48页图3-3，3-4）。大多数酶最适宜温度在30-50℃，最适PH接近7。但是也有特例，见48页“小资料”。高温、强酸、强碱的环境会破坏蛋白质的结构，使蛋白质变性，导致酶失活。§3.2新陈代谢与ATP1．最终能源：太阳能，主要能源：糖类，储存能量的物质：脂肪，直接能源：ATP2．ATP的全称叫“三磷酸腺苷”，结构简式：A-P～P～P，“～”代表高能磷酸键，键能的关系：-