2020年苏教版高中生物必修知识点(图文65页 可打印背诵).doc
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1、 1 蛋白质 外壳 核酸 必修一分子与细胞 第 1 章 走近细胞 一、生命活动离不开细胞 1、除病毒以外,细胞细胞是生物体结构和功能的基本单位。 病毒病毒没有细胞结构,它主要由核酸核酸(一种)和蛋白质蛋白质外壳组成。寄生寄生在活细胞活细胞,进行复制复制繁殖。 2、单细胞生物 草履虫 衣藻 酵母菌 细菌 变形虫 病毒 生活方式:依赖单个细胞完成各种生命活动。 3、多细胞生物 种类:高等和低等的动物、植物。 眼虫 生活方式:依赖各种分化的细胞密切合作,完成复杂的生命活动。 例如:生物与环境之间物质和能量的交换是以细胞代谢为基础的;生物的生长发育是以细胞分 裂、分化为基础的;遗传和变异是以细胞内基因
2、的传递和变化为基础的。 二、生命系统的结构层次 细胞细胞组织器官系统个体种群、群落生态系统生物圈生物圈。 (细胞是最基本的生态系统,是完整表现各种生命活动最微小层次,生物圈是最大的生态系统) 在一定的自然区域内,同种生物的所有个体是一个种群。 在一定的自然区域内,所有的种群组成一个群落。 第 2 节 细胞的多样性和统一性 一、观察细胞高倍显微镜的使用 1、重要结构 2、显微镜的使用 操作步骤:对光低倍物镜观察移到视野中央(偏哪移哪偏哪移哪)高倍物镜观察(只能调节细 准焦螺旋;调节大光圈、凹面镜) (1)从目镜内看到的物像是上下颠倒、左右翻转的虚像。(例如:玻片上 p 字,物像是 d) (2)显
3、微镜放大倍数显微镜放大倍数目镜放大倍数目镜放大倍数物镜放大倍数物镜放大倍数(如:目镜 5,物镜 40,放大倍数 200) 物像大小:长度放大倍数;面积放大倍数的平方。 (3)目镜无螺纹无螺纹,物镜有螺纹有螺纹; 目镜越长长,放大倍数越小小; 物镜越长长,放大倍数越大大,距装片距离越近近; 物镜与玻片间的距离越近,说明放大倍数越高高。 (4)低低倍镜成像:放大倍数小小,物像小小,细胞数目多多,视野范围大大,视野亮亮,物镜与装片距离远远。 目镜 镜筒 转换器 物镜 载物台 光圈 压片夹 反光镜 镜座 粗准焦螺旋 细准焦螺旋 镜臂 镜柱 光 学 结 构 镜头 目镜无螺纹,越长,放大倍数越小 物镜有螺
4、纹,越长,放大倍数越大 反光镜 平面视野暗 凹面视野亮 机 械 结 构 粗准焦螺旋镜筒升降幅度大 细准焦螺旋镜筒升降幅度小,物像更清晰 转换器转换放大倍数不同的物镜 光圈大光圈视野亮、小光圈视野暗 2 细胞壁 细胞膜 拟核拟核 核糖体 细胞质 细胞壁 细胞膜 叶绿体 细胞核细胞核 细胞质 鞭毛 细胞膜 核糖体 拟核拟核 细胞质 细胞壁 鞭毛 高高倍镜成像:放大倍数大大,物像大大,细胞数目少少,视野范围小小,视野暗暗,物镜与装片距离近近。 放大倍数越大,观察范围越小;视野越暗;细胞数量越少;细胞体积越大;结构越细微。 (5)调节粗准焦螺旋使镜筒下降时,侧面观察物镜与装片的距离,以免物镜将玻片标本
5、压碎; (6)视野暗(低倍镜换到高倍镜):调节大光圈、凹面镜大光圈、凹面镜。物像模糊,调节细准焦螺旋细准焦螺旋。 (7)物像移动的方向与装片移动的方向相反。移动时的现象:片右移像往左,片下移像往上。 物像移至中央:在哪儿移哪儿在哪儿移哪儿(例如物像在左上方,玻片向左上方移)。 (8)视野中的污点:转动目镜或物镜或移动玻片,污点随哪一个移动,则污点在哪一个上面。 (9)区分细胞和气泡:气泡在显微镜视野中为黑、宽的圆形或椭圆形,里面一片空白。用镊子轻压 一下盖玻片,气泡会变形或移动。 3、原核细胞与真核细胞的比较 科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核有无以核膜为界限的细胞核,将细胞分为真核细胞
6、真核细胞和原核细胞原核细胞 原核细胞 真核细胞 病毒 细胞核 没有成形的细胞核, 核物质在拟核拟核,无核膜、核仁 有成形的细胞核, 核物质在细胞核细胞核,有核膜、核仁 无细胞结构无细胞结构 细胞壁 除支原体(最小的细胞)外均有 细菌:肽聚糖(糖类和蛋白质) 植物、真菌有,动物无 植物:纤维素和果胶;真菌:几丁质 细胞膜 有 有 细胞质 只有核糖体核糖体一种细胞器 有线粒体、叶绿体、核糖体等细胞器 遗传物质 DNA DNA DNA 或 RNA 染色体 无染色体,只有环状环状 DNA 分子 有染色体,DNA+蛋白质 原核细胞 真核细胞 病毒 种类 细细菌菌、放线菌、支原体、衣原体 蓝藻蓝藻(蓝球藻
7、、颤藻、念珠藻等) 植物植物 (包括低等的衣藻、 团藻、 水绵等) 动物动物 (包括单细胞的草履虫、 变形虫等) 真菌真菌(酵母菌、霉菌、蘑菇等) 噬菌体、 动植物病毒 病毒与细菌、蓝藻、动植物细胞的主要区别是:病毒无细胞结构。 原核生物与真核生物最根本的区别:原核生物没有以核膜为界限的细胞核。 其他区别:原核细胞有拟核,没有核膜、核仁、染色体及除核糖体以外的细胞器。 原核细胞与真核细胞共有的细胞器是:核糖体。 原核生物一般都具有细胞壁,只有支原体是最小的原核生物,无细胞壁。 带菌字的不一定是细菌: “杆菌、球菌、螺旋菌、弧菌”属于细菌,是原核生物。乳酸(杆)菌、链球菌、霍乱弧菌。 酵母菌、青
8、霉菌、曲霉菌、根霉菌属于真菌,是真核生物。 带藻字的不一定是蓝藻: 带“藻”字的原核生物:蓝球藻、念珠藻、鱼腥藻、颤藻、发菜等。 带“藻”字的真核生物:小球藻、绿藻、红藻、黑藻、褐藻、团藻、衣藻、水绵等。 无细胞核的真核细胞:哺乳动物成熟的红细胞、高等植物筛管细胞。 植物细胞中无叶绿体的有:根毛细胞、叶表皮细胞等。 3 蓝藻以细胞群体出现会导致水华、赤潮(N、P 过多,水体富营养化),发菜也是蓝藻群体。 蓝藻含藻蓝素和叶绿素(无叶绿体无叶绿体),能进行光合作用,属于自养生物。 绝大多数细菌是营寄生或腐生生活的异养生物,少数如硝化细菌、铁细菌、硫细菌是自养生物。 自养生物:自身能合成有机物(如衣
9、藻、眼虫);异养生物:自身不能合成有机物(如草履虫)。 5、细胞学说的建立: (1)英国罗伯特虎克发现并命名细胞细胞;荷兰列文虎克发明显微镜显微镜。 (2)19 世纪德国施莱登和施旺建立细胞学说细胞学说。它揭示了细胞统一性和生物体结构的统一性。 细胞是一个有机体,一切植物、动物都是由细胞细胞发育而来,并由细胞和细胞产物细胞和细胞产物所构成; 即一切动物和植物都是由细胞构成的,细胞是一切动植物的基本单位。 细胞是一个相对独立相对独立的单位,既有它自己的生命,又对其他细胞共同组成的整体的生命起作用。 新细胞可以从老老细胞细胞中产生。即细胞只能来自细胞。 (3)德国魏尔肖:细胞通过分裂分裂产生新细胞
10、。(修正、补充细胞学说) 第 2 章 组成细胞的分子 第 1 节 细胞中的元素和化合物 1、大量无素大量无素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg(基本元素 C C、H H、O O、N N,最基本元素:C C) 微量元素微量元素:Mn、Fe、B、Zn、Mo、Cu 等(谐音:猛铁碰新木桶) 最基本元素 基本元素 主要元素 大量元素 微量元素 2、无机化合物:水、无机盐;有机化合物:糖类、脂质、蛋白质、核酸。 细胞干重干重中含量最多元素为 C C;鲜重鲜重中含最最多元素为 O O。(原因:鲜重中水的含量最多) 活细胞(鲜重)活细胞(鲜重)中含量最多的化合物是水水,含量最多的有机物是蛋白质蛋白质;
11、 细胞干重细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质蛋白质。 3、生物界与非生物界的统一性:(元素种类相同););差异性:(元素含量不同)。)。 4、实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 试剂 成分 实验现象 常用材料 还原糖 斐林试剂斐林试剂 水浴加热 甲:0.1g/mL NaOH 等量混合 现配现用 浅蓝色棕色砖红色砖红色沉淀 Cu(OH)2 Cu2O 苹 果 、 梨、 白萝卜 乙:0.05g/mL CuSO4 脂肪 苏丹苏丹 制成薄片,显微镜观察 酒精的作用:洗去浮色 橘黄色橘黄色 圆形小颗粒 花生 苏丹苏丹 红色红色 蛋白质 双缩脲试剂双缩脲试剂 A:0.1g/mL NaOH 先加 1mL
12、 浅蓝色紫色紫色 肽键肽键与 CuCu 2+2+反应形成络合 物 大豆 、 蛋清、 牛奶 B:0.01g/mL CuSO4 后加 4 滴 淀粉 碘液碘液 I2 检验绿叶需 95%的酒精脱色 蓝色蓝色 马铃薯 具有还原性的糖:葡萄糖、麦芽糖、果糖。 不能选择甘蔗和甜菜(蔗糖为非还原糖)、马铃薯(淀粉为非还原糖)、橙汁和西瓜汁(有 颜色,会干扰实验结果)。 在还原糖、脂肪、蛋白质鉴定实验中,需用显微镜的是:脂肪的鉴定; 不发生化学反应的是:脂肪的鉴定;需要加热的是:还原糖的鉴定。 第 2 节 生命活动的主要承担者蛋白质 一、蛋白质的组成 1、组成元素:C C、H H、O O、N N,有的含有 P、
13、S、Fe、Cu (特有元素:S S,存在于 R 部位)。 K Ca Mg C S P H O N Mn Fe B Zn Mo Cu 4 2、基本组成单位:氨基酸氨基酸 3、蛋白质是生物大分子,由几十至几万个氨基酸连接而成,相对分子质量几千到几十万。 4、含量:占细胞鲜重的 7%10%,干重的 50%以上,蛋白质蛋白质是细胞含量最多的有机物。 二、氨基酸及其种类 1、氨基酸:组成蛋白质的基本单位。约有 20 种,不同氨基酸差异在于 R R 基基不同。 (1)必需氨基酸必需氨基酸:8 种,体内不能合成,只能从外界摄取。甲携来一本亮色书。(婴儿 9 9,组氨酸组氨酸) 甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮
14、氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸 (2)非必需氨基酸:12 种,来自食物或体内合成。 2、结构通式: 每种氨基酸分子至少含有一个氨基氨基(NHNH2 2)和一个羧基羧基(COOHCOOH); 都有一个氨基和一个羧基连接在同一个同一个 C C 原子原子上。 该碳原子还分别与一个氢原子、一个可变的 R 基连接。 3、脱水缩合脱水缩合 (1)概念:一个氨基酸分子的氨基氨基和另一个氨基酸分子的羧基羧基相连接,同时失去一分子的水水。 (2)氨基酸分子间以肽键肽键(NHNHCOCO)的方式互相结合。 由两个氨基酸分子脱脱水缩合水缩合而成的化合物称为二肽二肽。含 1 个肽键,脱去 1 分子的水。 H
15、H2 2O O 中的氢氢来自NHNH2 2和COOHCOOH,氧氧来自COOHCOOH。一条主链有且只有一个氨基和一个羧基。 由多个氨基酸分子缩合而成的化合物称为多肽多肽,其通常呈链状链状结构,称为肽链肽链。 氨基酸 数目 肽键 数目 脱水 分子数 氨基酸的平均 相对分子质量 多肽相对 分子质量 游离氨基 数目 游离羧基 数目 1 条 肽链 链状 n n1 n1 a an18(n1) 至少 1 至少 1 环状 n n n a an18n 主链无 主链无 m 条肽链 n nm nm a an18(nm) 至少 m 至少 m 肽键数肽键数氨基酸数氨基酸数肽链数肽链数 肽键数脱水分子数肽键数脱水分子
16、数 蛋白质相对分子质量氨基酸分子质量氨基酸数脱水数蛋白质相对分子质量氨基酸分子质量氨基酸数脱水数1818 氨基数肽链数R 基上的氨基数各氨基酸中氨基总数肽键数 羧基数肽链数R 基上的羧基数各氨基酸中羧基总数肽键数 (3)假设有 A、B、C 三种氨基酸,组成多肽的种类 每种氨基酸有多个:三肽 333 = 27 种;二肽 33 = 9 种。 每种氨基酸只有一个:三肽 321 = 6 种;二肽 32 = 6 种。 三、蛋白质的结构及其多样性 1、蛋白质的分子结构 (1)一个蛋白质分子可能含有一条或几条一条或几条肽链,通过盘曲折叠形成复杂(特定)复杂(特定)的空间结构。 C、H、O、N元素氨基酸多肽(
17、肽链)(复杂空间结构)蛋白质 (2)蛋白质合成场所:细胞质中的核糖体核糖体。多肽链不呈直线,也不在同一个平面上。 2、蛋白质分子的多样性原因: 构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序氨基酸种类、数目、排列顺序不同不同; 构成蛋白质的多肽链数目、空间结构多肽链数目、空间结构不同不同。 脱水缩合 一条或多条 折叠或弯曲 H R COOH H2N C + H R1 COOH NH2 C H2O H R2 COOH H2N C 肽键 H R1 CO NH2 C H R2 COOH HN C 二肽 N 在氨基酸中仅 以-NH2形式存 在,在蛋白质中 以-NH2和肽键 形式存在。 蛋白质的功能受其空间结构
18、的影响,其空 间结构的多样性与肽链的空间结构有关, 与氨基酸的空间结构无关 (是与氨基酸的 排列顺序有关) 。 5 3、蛋白质的功能多样性 (直接原因:蛋白质结构多样性蛋白质结构多样性。根本原因:DNADNA 分子碱基排列顺序多样性分子碱基排列顺序多样性) 构成细胞和生物体结构的重要物质构成细胞和生物体结构的重要物质(结构蛋白),如:肌肉中肌动蛋白、红细胞中血红蛋白; 有些蛋白质有催化作用催化作用,如:胃蛋白酶等催化生物体内各种反应的酶; 有些蛋白质有运输作用运输作用,如:红细胞中运输氧的血红蛋白、细胞膜上的载体蛋白; 有些蛋白质有调节作用调节作用(信息传递),如:生长激素、胰岛素; 有些蛋白
19、质有免疫功能免疫功能,如:抗体。细胞识别:细胞膜上的糖蛋白。 总之,一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质,蛋白质蛋白质是生命活动的主要承担者。 4、蛋白质的性质 变性变性:蛋白质在强酸、强碱、高温、重金属盐强酸、强碱、高温、重金属盐作用下,空间结构发生改变或破坏(空间结构发生改变或破坏(肽键肽键不断裂) 不可恢复,即变性不可逆。例:鸡蛋清中加入开水出现絮状沉淀,加水后不消失。 变性后的蛋白质失去生物学活性,不溶于水,会从溶液中凝结出来,称为蛋白质凝固。 盐析:可逆,可用此法分离、提取蛋白质。例:鸡蛋清中加入食盐出现絮状沉淀,加水后消失。 水解水解:蛋白质多肽氨基酸。胰岛素是蛋白质,不能口服。口服
20、会被消化酶水解而失去疗效。 第 3 节 遗传信息的携带者核酸 一、核酸的种类和功能 1、种类:脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸核糖核酸(RNA)(mRNA、tRNA、rRNA)。 2、功能:细胞内携带遗传信息携带遗传信息的物质,与生物体的遗传、变异遗传、变异有关,控制蛋蛋白质的生物合成白质的生物合成。 二、核酸在细胞中的分布实验:观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布 原理:甲基绿甲基绿 + + DNADNA 绿色绿色;吡罗红吡罗红 + + RNARNA 红色红色。 制口腔上皮细胞装片载玻片上滴一滴 0.9%的 NaCl(保持口腔上皮细胞的正常形态)消毒牙 签刮口腔内侧壁后涂液滴
21、中载玻片在酒精灯上烘干(固定细胞,便于下一步水解)。 水解:将载玻片放入盛有 8%的 HCl 的小烧杯中(HCl 改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细 胞,同时使染色体中的 DNA 与蛋白质分离,有利于 DNA 与染色剂结合)大烧杯中加 30温水, 小烧杯放入大烧杯中保温 5min(水浴加热)。 冲洗涂片:用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片 10s (目的:残留 HCl 会影响碱性染料染色效果)。 染色:吸水纸吸去载玻片的水分用吡罗红、甲基绿混合染色剂 2 滴染色 5min(必须现配现用) 吸去多余的染色剂,盖上盖玻片。要选择染色均匀且色泽浅的区域观察。 观察: 三、核酸是由核苷酸连接而成长链 1、核
22、酸的元素组成:C C、H H、O O、N N、P P 2、核酸也是生物大分子,由几十至上亿个核苷酸连接而成,相对分子质量几十万到几百万。 3、核酸的基本组成单位:核苷酸核苷酸 4、核苷酸的分子结构: 5、根据五碳糖五碳糖不同,核苷酸分为脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸核糖核苷酸。 脱氧核糖核苷酸 (4 种) 磷酸 + 脱氧核糖 C5H10O5 + 碱基(A、T T、G、C) 组成 DNADNA 核糖核苷酸(4 种) 磷酸 + 核糖 C5H10O4 + 碱基(A、U U、G、C) 组成 RNARNA C、H、O、N、P元素核苷酸核苷酸链核酸 含氮碱基 磷酸基团 五碳糖 A 腺嘌呤 G 鸟
23、嘌呤 C 胞嘧啶 T 胸腺嘧啶 U 尿嘧啶 脱水缩合 磷酸二酯键相连 现象 绿色绿色明显,集中于细胞中央 红色红色分布于绿色周围,范围较广 结论 DNA 主要分布于细胞核细胞核中 RNA 主要分布于细胞质细胞质中 核糖 脱氧核糖 一分子磷酸磷酸 一分子五碳糖五碳糖 (8 种) 一分 子含氮碱基含氮碱基 核苷酸核苷酸 6 DNA:初步初步水解脱氧核苷酸,彻底彻底水解磷酸、脱氧核糖、四种碱基。RNA 同样。 6、DNA 与 RNA 的比较 核酸种类 DNA 脱氧核糖核酸 RNA 核糖核酸 基本单位 磷酸 脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖脱氧核糖 (4 种) 碱基:A、T T、G、C 磷酸 核糖核苷酸 核糖
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