上海高中生命科学知识点汇总.docx
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上海高中生命科学知识点汇总
高中生物知识点汇总
主题一走近生命科学
一、生命科学:
以生命为研究对象的科学和技术的总称,它是研究生命活动及其规律的科学,并涉及到医学、农学、健康、环境等领域。
二、近代生命科学的成就
、在生命科学发展的早期,主要采用描述法和比较法,对生物体形态结构特征进行观察和记录,随着生命科学的发展,实验法逐渐成为主要研究手段。
、施莱登和施旺提出“细胞学说”;达尔文发表《物种起源》,提出“进化论”;孟德尔为近代遗传学提供最根本的基础理论;沃森和克里克提出双螺旋结构分子模型,将生命科学研究引入到分子水平的新阶段;年,英国科学家成功培育出克隆羊“多利”;年启动人类基因组计划,年全面完成,中国是唯一一个参与该计划的发展中国家。
、我国科学家成功合成了结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸,在分子生物学领域做出举世瞩目的贡献。
三、生命科学探究的基本步骤:
假设→设计实验→实施实验→分析数据→得出结论。
在实验室必须遵循单一变量原则和设置对照实验的要求。
主题二生命的基础
一、生物体中的化合物
(一)无机物
、水
()、含量:
细胞中含量最多的化合物
()、存在形式:
自由水、结合水
()、作用:
①绝大多数生物化学反应的介质;②人体及其他生物体组织结构的重要组成成分;③良好的容积,帮助运送物质。
、无机盐
()、含量:
细胞中含量最少的化合物
()、存在形式:
离子状态
()、作用:
①参与组成生物体内的重要化合物,如是血红蛋白的重要成分,是构成骨骼、牙齿的重要成分,是叶绿素的必需成分;②参与生物体的代谢活动和调节内环境稳定,如参与组成缓冲系统,膜内外的、维持细胞膜的生理功能。
(二)有机物
、糖类
()、结构通式:
()
()、俗称:
碳水化合物
()、种类、分布和功能:
种类
分子式
分布
主要功能
单糖
核糖
动植物细胞
组成核酸的物质
脱氧核糖
葡萄糖
光合作用产物,生物体的主要能源物质
双糖
蔗糖
植物细胞
能水解供能(如分子麦芽糖可水解成分子葡萄糖)
麦芽糖
乳糖
动物细胞
多糖
淀粉
()
植物细胞
植物细胞中重要储能物质
纤维素
植物细胞壁的基本组成成分
糖原
动物细胞
动物细胞中重要储能物质
、脂质
()、俗称:
脂类物质
()、化学特性:
不溶于水,易溶于有机溶剂
()、种类:
①、脂肪
、主要成分:
甘油和脂肪酸(脂肪酸:
主要由碳和氢组成)。
、种类:
油—液态,成分中主要含不饱和脂肪酸,如植物油;脂—固态,成分中主要含饱和脂肪酸,如动物体内的脂肪(如果脂肪酸长链的碳原子之间都是单键,则为饱和脂肪酸;存在双键,则为不饱和脂肪酸)。
、功能:
生物体内主要的贮能物质。
②、磷脂
、结构:
磷酸和含氮碱基一端为亲水的头部,两个脂肪酸一端为疏水的尾部。
、功能:
构成细胞内膜结构的主要成分。
③、胆固醇:
调节人体生长发育和代谢
、组成细胞膜结构的重要成分
、合成某些激素(性激素和肾上腺皮质激素)及维生素等物质的原料
、蛋白质
①、含量:
细胞中含量最多的有机物
②、组成单位:
氨基酸,约有种,通式见图
③、结构特点:
、组成方式:
、氨基酸脱水缩合,形成多肽;
、多肽链发生折叠、螺旋,构成蛋白质的空间结构;
、二肽结构模式图:
、结构多样性的原因:
构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序以及多肽链的空间结构不同。
④、功能:
构成细胞和生物体的重要结构物质;细胞和生物体新陈代谢活动的重要调节物质。
、核酸
①、组成单位:
核苷酸,通式:
核苷酸磷酸五碳糖含氮碱基
②、种类及分布:
、脱氧核糖核酸()—主要存在于细胞核中;
、核糖核酸()—主要存在于细胞质中。
、两者构成比较
核酸
核苷酸(种)
磷酸
五碳糖(种)
含氮碱基(种)
脱氧核糖核酸
脱氧核苷酸
磷酸
脱氧核糖
核糖核酸
核糖核苷酸
磷酸
核糖
③、功能:
是一切生物的遗传物质,能贮存、复制、传递遗传信息和参与蛋白质的生物合成。
、维生素
①、脂溶性维生素:
可在体内储存;可溶于脂肪,不溶于水。
代表种类:
维生素、维生素;
②、水溶性维生素:
储存量很少;可溶于水,不溶于脂肪。
代表种类:
维生素、维生素族。
二、生物体的结构基础—细胞
(一)细胞膜
、化学成分:
主要有磷脂分子和蛋白质分子构成,膜外侧有少量多糖。
、结构:
磷脂双分子层构成其基本骨架,蛋白质分子镶嵌或贯穿其中,某些蛋白质和磷脂分子还可与多糖结合形成糖蛋白和糖脂。
、特点:
在结构上具有半流动性;在功能上具有选择透过性。
、功能:
()、细胞识别外界信息的“信号天线”—糖蛋白;
()、控制和调节物质的进出
①、小分子物质的进出:
、被动运输(如图中的、、)
自由扩散:
顺浓度梯度,从高浓度一边到低浓度一边,不需要载体协助,如图中的方式。
主要是脂溶性物质、气体分子采用此种方式;
协助扩散:
顺浓度梯度,从高浓度一边到低浓度一边,需要载体协助,如图中的、方式。
主要是一些无机离子和有机小分子。
、主动运输:
逆浓度梯度,从低浓度一边到高浓度一边,需要载体协助,需要消耗能量,如图中的、方式。
是物质进出活细胞的主要方式。
②、大分子物质的进出:
依赖于细胞膜的结构特点—半流动性
胞吞:
细胞摄取颗粒性物质的过程;
胞吐:
细胞内分泌物的排出的过程。
③、细胞的吸水与失水
、渗透:
水分子通过细胞膜的扩散
、成熟的植物细胞是一个渗透系统
渗透系统包括外界溶液、原生质层、细胞液;
原生质层指细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质,可看作一层选择透过性膜,性质类似于半透膜。
、细胞吸水原理:
当细胞液浓度小于外界时,水分由细胞渗出;当细胞液浓度大于外界时,水分由外界渗入细胞。
、质壁分离:
当细胞液浓度小于外界时,水分由细胞渗出,细胞内的原生质层因液泡失水而不断地随之收缩,与细胞壁分离。
(如图所示)
()、细胞膜对信息的接受
受体—细胞膜上一种特殊的蛋白质,在细胞膜上有各种受体,可接受不同的信息。
(二)细胞质
、细胞质基质:
细胞质里呈液态的部分,包含水、无机盐、糖类等,可为细胞代谢提供各种原料和反应场所。
、细胞器:
(如图所示,为动物细胞部分,为植物细胞部分)
编号
细胞器
结构
功能
①
叶绿体
由双层膜构成,内有由类囊体膜构成的基粒,在基粒和基质中含有与光合作用有关的酶及色素
进行光合作用的唯一场所,是绿色植物特有的细胞器。
②
线粒体
由双层膜构成,内膜部分向内折叠形成嵴,在内膜、嵴和基质中含有与呼吸作用有关的酶
进行有氧呼吸的主要场所
③
液泡
外被膜,内含细胞液
与细胞的渗透吸水、营养物质的贮藏有关
④
核糖体
附着在内质网上或游离在细胞质基质中的椭圆形微小颗粒
蛋白质的合成场所
⑤
中心体
由两个中心粒构成
与细胞的有丝分裂有关。
一般见于低等植物细胞和动物细胞中
⑦
高尔基体
由扁囊状和泡状结构所组成的膜结构
在植物细胞中,与细胞壁的形成有关;在动物细胞中,与细胞内分泌物的形成和排出有关
⑨
内质网
由膜结构连接而成的网状物
与蛋白质的加工、运输以及脂质代谢有关
溶酶体
由膜围成的小球体,含有多种水解酶
消化进入细胞内的异物及衰老无用的细胞器碎片
(三)细胞核
、结构
、核膜:
双层膜结构,上有核孔(物质进出的通道);
、核仁:
与核糖体形成有关;
、核基质:
含有丰富的营养物质,是细胞核内进行各种代谢活动的场所;
、染色质:
因易被碱性染料染色而得名,主要由和蛋白质组成,与染色体是同一种物质在不同细胞时期的不同形态。
、功能:
储存遗传物质的场所,是细胞生长、发育、分裂增殖的调控中心。
(四)细胞种类
、原核细胞:
体积较小,结构简单,无成形的细胞核,主要集中在拟核区域,除了核糖体以外,没有其他的细胞器。
常见生物包括蓝藻、放线菌、古细菌、支原体、衣原体、立克次氏体等。
、真核细胞:
体积较大,有成形细胞核,核外被核膜,内有核仁、染色质,细胞质中有复杂的细胞器,绝大多数动植物细胞都属于此类。
三、非细胞形态的生物—病毒
(一)形态和结构
、主要成分:
核酸和蛋白质。
一种病毒一般只含有一种核酸,即或。
、结构特点:
核酸位于病毒的中心,蛋白质包围在周围,构成病毒的衣壳。
(二)生理特征:
寄生性
(三)分类:
动物病毒、植物病毒和细菌病毒(又称噬菌体)
(四)常见病毒:
、乙型肝炎:
由乙肝病毒()引起,主要传播方式为血液传播、母婴传播,防治措施主要采取免疫预防、防治兼顾的综合措施。
、艾滋病():
由人类免疫缺陷病毒()引起,主要传播方式为体液传播。
主题三生命的物质变化和能量转换
一、生物化学反应的特点
(一)化学反应的类型
、合成反应:
由小分子形成大分子的过程,一般需要酶的参与。
如单糖合成多糖、核苷酸合成核酸、氨基酸合成蛋白质等。
、分解反应:
生物大分子分解成小分子,并释放其中储存的能量的过程。
()、水解反应:
在分解反应中需要特定水解酶的参与,并要消耗水分子。
()、氧化分解反应:
在反应过程中不需要消耗水分子。
(二)、化学反应的生物催化剂—酶
、概念:
由活细胞产生的具有催化功能的生物大分子。
、成分:
绝大多数是蛋白质,少数是。
、特性:
()、高效性
()、专一性:
每一种酶只能催化一种或一类物质的合成反应或分解反应
、酶的命名:
根据酶的来源以及它们所催化的底物来命名。
、影响因素:
()、温度:
对酶的催化效率的影响见图。
图中点为最适温度,在最适温度下,酶的催化效率最高。
在最适温度两侧的曲线是不对称的。
低温不破坏蛋白质的分子结构,仅仅是酶的催化效率下降;高温导致蛋白质分子发生变性,酶的催化功能会完全消失。
()、值:
对酶的催化效率的影响见图。
在适宜的值条件下,酶的催化能力最高。
在最适值两侧的曲线基本是对称的。
值过高或过低都会使蛋白质变性,当蛋白质变性后,酶也就丧失了催化的能力。
、辅酶:
在酶促反应中与酶结合的一些小分子有机物。
(三)、生命活动的直接能源——
、中文名称:
腺苷三磷酸。
、结构简式:
—~~,其中表示腺苷,表示三个,表示磷酸基,~表示高能磷酸键。
、功能:
生物体进行新陈代谢所需能量的直接来源。
、形成时所需能量的来源:
绿色植物来自光合作用和呼吸作用,动物只能来自呼吸作用。
二、光合作用
(一)概念:
叶绿体吸收并利用光能,将和合成有机物并释放,将光能转化为化学能的过程。
(二)叶绿体中的色素
、种类及吸收光谱
色素名称
色素颜色
吸收光谱
叶绿素
叶绿素
蓝绿色
红橙光和蓝紫光
叶绿素
黄绿色
类胡萝卜素
叶黄素
黄色
蓝紫光
胡萝卜素
橙黄色
、分布:
主要分布在叶绿体的类囊体膜上。
、功能:
各种色素吸收光能以后,传递给叶绿素用于光合作用。
、、化学性质:
叶绿素比类胡萝卜素在环境条件不良或叶片衰老时更容易被破坏。
(三)光合作用反应式
(四)光合作用过程
、光反应
()、场所:
在叶绿体的类囊体膜上
()、反应条件:
光、色素、酶
()、反应物:
水
()、产物:
、、
()、步骤:
①、水的光解;
②、形成、。
()、能量变化:
将光能转变为活跃的化学能。
、暗反应(又称“卡尔文循环”)
()、场所:
叶绿体基质
()、反应条件:
有光或无光、、、酶
()、反应物:
()、产物:
()、、
()、步骤:
①、的固定
②、还原
()、能量变化:
活跃化学能转变为稳定化学能并贮存在有机物中。
(五)光合作用影响因素
、光照强度:
光合作用强度在一定范围内随光照强度增加而增加,担当光照强度达到一定时,光合作用强度不再随光照强
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