上海生命科学知识点总结第一册.doc

上海生命科学水平测试知识点总结（第一册）不含实验部分第一章 走进生命科学 18世纪 瑞典 林耐 细胞分类法则 1838-1839 德国 施莱登、施旺 细胞学说 1859 英国 达尔文 物种起源 20世纪 奥地利 孟德尔 生物遗传基本规律 1953 美国奥森、英国克里克 DNA分子模型 人类基因组计划 测定DNA的碱基对排列顺序 后基因组学 解读并深入探索人地结构和功能基因组 破译重要微生物和植物的基因组 启动环境基因组的研究以及基因技术的应用 生物多样性保护 保护地球生态系统的重点生命科学探究的基本步骤： 提出疑问提出假设涉及实验实施实验分析数据结论新的疑问第二章 生命的物质基础（一）生物体中的无机化合物 1.水 含量最多存在形式作用自由水化学反应的媒介、运送物质、调节体温结构水细胞结构的重要组成成分自由水/结合水的比值越大，说明新陈代谢越旺盛2.无机盐 含量很少存在形式作用大多数以离子形式存在参与生物体的组成、参与生物体的代谢活动、调节细胞的酸碱度和渗透压 生物体需要适量的无机盐：碘过多的危害、锌过多的危害(二)食物中营养成分的鉴定营养成分待测样品化学试剂实验现象2mL葡萄糖溶液梨班氏试剂、加热砖红色2mL蛋白质悬液鸡蛋清双缩脲试剂紫色2mL食用油（脂肪）结球甘蓝1滴苏丹染液橘红色2mL淀粉溶液马铃薯2滴碘液蓝色（三）生物体中的有机化合物 1.糖类 类别和作用类别作用单糖五碳糖脱氧核糖构成DNA的组成成分核糖构成RNA的组成成分六碳糖葡萄糖细胞生命活动所需要的主要能源物质果糖，半乳糖略二糖蔗糖植物细胞中重要的二糖麦芽糖乳糖动物细胞中重要的二糖多糖淀粉植物体内的储能物质纤维素构成细胞壁的组成成分糖原人和动物的细胞中的储能物质糖类物质主要功能：主要的能源物质组成元素：C，H，O 2.脂类 脂肪的种类和作用种类作用脂肪脂肪是细胞内良好的储能物质磷脂构成膜的重要成分固醇类胆固醇构成细胞膜的重要成分性激素促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成维生素D促进人和肠道对Ca与P的吸收组成元素：主要元素为：C，H，O有时还有N，P3.蛋白质（1）组成蛋白质的基本单位氨基酸 氨基酸的结构通式：H | RCCOOH | NH2 氨基酸的种类大约有20种 氨基酸相互结合的方式-脱水缩合H H H H | | | |NH2CCOOH+ NH2CCOOHNH2CCO NHCCOOH+H2O | | | | R1 R2 R1 R2 多肽：有3个或3个以上的氨基酸脱水缩合后形成的物质（2）蛋白质的结构蛋白质多样性的原因： 组成蛋白质的氨基酸的种类不同 组成蛋白质的氨基酸的数目不同 组成蛋白质的氨基酸的排列顺序不同 多肽形成多肽链空间结构不同（3）蛋白质的功能： 结构蛋白：毛发，肌肉的主要成分是蛋白质 催化作用：酶 运输作用：血红蛋白 调节作用：胰岛素 免疫作用：抗体（4）主要组成元素：C、H、O、N，还含有少量P、S补充：水分子数=肽键数=氨基酸-肽链数4.核酸核酸的结构类别DNARNA基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤核苷酸鸟嘌呤核苷酸胞嘧啶核苷酸尿嘧啶核苷酸碱基A，G，C，TA，G，C，U五碳糖脱氧核糖核糖酸磷酸磷酸分布主要在细胞核内的染色体上，线粒体和叶绿体中也有少量的DNA主要在细胞质中核酸的功能：绝大多数的生物遗传信息就贮存在DNA分子中，部分病毒的遗传信息直接贮存在RNA中，都携带遗传信息。主要组成元素：C，H，O，N，P5.维生素种类分布功能和症状脂溶性维生素A动物肝脏、血液和眼球的视网膜缺乏后会导致夜盲症维生素D鱼类、蛋奶缺乏会导致少儿佝偻病和成年人的软骨病维生素E果蔬、坚果、瘦肉、乳类、蛋类、压榨植物油等缺乏了维生素E则会引发遗传性疾病和代谢性疾病维生素K肠道细菌合成，绿叶蔬菜防止新生婴儿出血疾病，预防内出血及痔疮，减少生理期大量出血，促进血液正常凝固水溶性维生素B1B2B6B12富含于动物肝脏、瘦肉、禽蛋、牛奶、豆制品、谷物、胡萝卜、鱼、蔬菜等食物中缺少维生素B，则细胞功能马上降低，引起代谢障碍维生素C水果、蔬菜缺乏会导致坏血病维生素P橙、柠檬、杏、樱桃、玫瑰果实中及荞麦粉能减少血管脆性，降低血管通透性，增强维生素C的活性，预防脑溢血、视网膜出血、紫癜等疾病叶酸肝脏、肾脏、禽肉及蛋类孕妇吃了好第三章生命的结构基础（一）细胞膜 1.细胞膜的结构细胞膜的成分：主要是由磷脂双分子层和蛋白质组成，还有少量的多糖细胞膜的结构特点：半流动性 2物质通过细胞膜的方式 物质跨膜运输方式的类型及特点（是自由扩散；是主动运输；是协助扩散）举例物质出入细胞的方式运输方向是否需要载体是否需要能量甘油等自由扩散高低否否进入红细胞的葡萄糖协助扩散高低要否离子，如K+主动运输低高要要细胞膜的功能特性：选择透过性，是由于蛋白质的种类所决定的。大分子物质进出细胞的方式：胞吞和胞吐，是建立在细胞膜流动性的基础上的，不需要载体，但要消耗细胞的能量。 3.细胞的吸水和失水 原因：细胞液和细胞外液的浓度差 观察方法：细胞的质壁分离和质壁分离复原实验 原生质层：细胞膜、细胞质和液泡膜组成的部分 渗透：水分子通过细胞膜的扩散 渗透系统：细胞外液、原生质层、细胞液构成 4.细胞膜对信息的接受 受体：一般由一些糖蛋白组成，作用是接受信息。 信息对细胞调节的目的：改变细胞内的代谢活动。（二）细胞核和细胞器 1.细胞核 核膜：是双层膜，使细胞的核质分开。 核孔：使细胞的核质之间能进行物质交换，如信使RNA通过核孔进入细胞质。 核仁：核仁是细胞核中显著的结构，它折光性较强。在细胞有丝分裂过程中核仁呈现周期性的消失和重建。 核液：细胞核代谢的场所。 染色质：指细胞核内易被龙胆紫碱性染料染成深色的物质，故叫染色质。其主要成分是DNA和蛋白质。在细胞有丝分裂间期：染色质呈细长丝状且交织成网状，在细胞有丝分裂的分裂期，染色质细丝高度螺旋、缩短变粗成圆柱状或杆状的染色体。染色质和染色体是同种物质在细胞不同分裂时期的两种不同的形态。储存遗传信息的场所，是生命活动调控中心。 2.细胞器 叶绿体、线粒体的结构和功能叶绿体内膜叶绿体外膜叶绿体基质叶绿体基粒 名 称 相 同 点 不 同 点叶 绿 体都具有双层膜；都与能量的转换有关；都含有少量的DNA。还包括叶绿体的基质和叶绿体的基粒；内含有与光合作用有关的酶，是光合作用的场所。线 粒 体内膜折叠形成嵴，还包括线粒体的基质。内含有与呼吸作用有关的酶，是有氧呼吸的主要场所。 其他几种细胞器的结构和功能：内质网：单层膜，是细胞内物质运输的通道，同时有机物加工的场所高尔基体：单层膜，在植物细胞中，与细胞壁的形成有关系；在动物细胞中与分泌物的形成有关系。液泡：单层膜，液泡内的液体称为细胞液。 含有糖类，无机盐、色素和蛋白质等，可以调节植物细胞内的环境，使得植物细胞保持坚挺溶酶体：单层膜，是消化车间核糖体：无膜结构。是蛋白质合成的场所中心体：无膜结构。存在于动物和低等植物细胞中，与有丝分裂有关。备注：植物特有的结构是：细胞壁，液泡，叶绿体（在植物的根部细胞中不存在）动物特有的结构是：中心体（低等植物也有）分泌蛋白(抗体，消化酶和一部分的激素)的合成和运输有关的细胞器是：核糖体内质网高尔基体，过程中的能量有线粒体提供 3.原核细胞和真核细胞的比较种类原核细胞真核细胞细胞大小较小（110 m）较大(10100 m)染色体一个细胞只有一条DNA一个细胞有几条染色体，由DNA和蛋白质组成细胞核无真正的细胞核，只有拟核有核膜和核仁细胞器有且只有核糖体有线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等细胞分裂二分体、出芽；无有丝分裂以有丝分裂为主转录和翻译同一地点转录在核内，翻译在细胞质内代表生物蓝藻、细菌、支原体、衣原体、放线菌动物、植物、真菌等相同点都有细胞壁、细胞膜、核糖体等结构；遗传物质都是DNA （三）非细胞形态的生物病毒 1.病毒的结构 结构：主要由核酸和蛋白质组成 生活方式：寄生 种类：植物病毒、动物病毒、细菌病毒（噬菌体） 2.病毒与人类的关系 对人类的危害：乙型肝炎、艾滋病病毒 人类对病毒的利用：利用病毒抑制细菌、利用病毒用于转基因技术第四章生命物质变化和能量转换 （一）生物体内的化学反应 1.新陈代谢 同化作用：生物体不断地从外界摄取营养物质，将它们转变为自身的物质，并储存能量的过程。 异化作用：生物体不断地将自身的物质分解以释放能量，并将代谢终产物排除体外的过程。 同化作用和异化作用组成了生物体的新陈代谢。新陈代谢是生物体从环境摄取营养物转变为自身物质，同时将自身原有组成转变为废物排出到环境中的不断更新的过程。 2.代谢反应 合成反应：脱水缩合、聚合反应 分解反应：氧化分解、水解反应 3.生物催化剂酶 酶的本质、特性和作用酶的本质：是活细胞产生的一类有机物，绝大多数是蛋白质，少数为RNA酶的特性：高效性、专一性和酶反应需要适宜条件酶的作用：催化作用（在细胞内和细胞外都可以起作用）影响酶活性的因素温度； PH值最适PH最适温度V 备注：低温的条件下酶的活性被抑制，温度升高的时候，酶的活性将恢复；温度过高，PH不适宜，酶变性失活。 4.生命活动的直接能源ATP （1）ATP的化学组成和结构特点ATP的全称：三磷酸腺苷 一分子腺苷，三分子磷酸组成ATP的结构简式：APPP结构特点：远离腺苷的高能磷酸键容易断裂，产生能量作用：ATP是各项生命活动直接的能量物质（2）ATP与ADP相互转化的过程及意义 水解酶ATP ADP+Pi+能量合成酶 解释：ATP水解产生能量用于提供各项生命活动 合成ATP的能量来源：植物来自呼吸作用和光合作用，动物来自呼吸作用 （二）光合作用 1光合作用的研究历史 1771年 普利斯特利实验证明：植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气。1779年 英格豪斯实验：有阳光照射下才能成功1864年 萨克斯实验证明：光合作用的产物除了氧气外还有淀粉1880年 恩格尔曼实验结论：叶绿体适光合作用进行的场所，光合作用过程中产生氧气。1939年 美国鲁宾和卡门采用同位素标记得到结论：光合作用释放的氧气来自水中的氧。 2.场所 光合作用在叶绿体中进行 3.色素种类吸收光谱类胡萝卜素胡萝卜素(橙黄色)蓝紫光叶黄素（黄色）叶绿素叶绿素a（蓝绿色）红橙光和蓝紫光叶绿素b（黄绿色） 纸层析法提取和分离叶绿体色素的滤纸上色素的分布由上至下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。 4.过程 光反应：光能转换：叶绿素a接受光能释放高能电子转化为活化态叶绿 素a 水光解：H2O2H+ e1/2O2 ATP、NADPH的产生：ADP+Pi能量ATPNADP+ + 2e- + H+ NADPH 暗反应：二氧化碳的固定：CO2+C5化合物2C3化合物（卡尔文循环）三碳化合物还原：2C3化合物+4NADPH+ATP（CH2O）+ C5化合物+H2O 5.光反应和暗反应的比较区别(列表)项目光反应暗反应实质光能化学能，放出O2同化还原CO2为(CH2O)条件需色素、光、酶有光无光均可发生，需多种酶催化场所类囊体的薄膜上叶绿体的基质中物质变化a.水的光解:；b.ATP形成:。a.CO2固定:；b.C3化合物还原:。能量变化叶绿素把光能转变成活跃化学能并储存在ATP中。ATP中的活跃化学能转变成储存在有机物中的稳定的化学能。 光反应阶段产生：O2、H、ATP；暗反应阶段产生：（CH2O）、C5光反应与暗反应的关系：光反应为暗反应提供了H和ATP，H作为还原剂；ATP则提供能量；暗反应为光反应提供ADP+Pi，两阶段的枢纽为H和CO2当光照停止时，C3增加，C5减少 当CO2减少时，C5增加，C3减少 6.影响光合作用的因素温度：温度可影响酶的活性光照强度：在一定范围内，光合速率随光照强度的增强而加快，超过光饱合点，光合速率反而会下降，光照强度影响光反应CO2的浓度：在一定范围内，光合速率随二氧化碳浓度的增加而加快，达到一定程度后，光合速率维持在一定的水平，不再增加，CO2的浓度影响暗反应。农业生产以及温室中提高农作物产量的方法：延长光合作用时间；增加光合作用面积。 7.光合作用反应式 （三）呼吸作用 1.有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸场所反应物产物释放能量第一阶段细胞质基质葡萄糖丙酮酸和H少第二阶段线粒体基质丙酮酸和水H和CO2少第三阶段线粒体内膜氧气和H水多2.有氧呼吸与无氧呼吸的异同有氧呼吸无氧呼吸不同点反应条件有氧气参与不需要氧气反应场所细胞质基质，线粒体细胞质基质反应产物水和CO2酒精和CO2或乳酸放能情况大量少量实 质有机物彻底的氧化分解有机物不彻底的氧化分解相同点都是有机物的氧化分解，过程中都有能量的释放3.反应方程式酶 有氧呼吸的反应方程式： C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 能量酶无氧呼吸的反应方程式： C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2 + 少量能量（如酵母菌，苹果等果实，植物根缺氧条件）酶 或 C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+ 少量能量（如乳酸菌，马铃薯块茎，动物的骨骼肌细胞在缺氧条件下） （四）生物体内营养物质的转变 1.糖类代谢 淀粉经过消化吸收变为葡萄糖（血糖）有四