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1、第一章 走近细胞第1节 细胞是生命活动的基本单位1.细胞学说是施莱登和施旺提出后人修正的重要学说，它主要揭示了生物界的统一性。其主要内容：细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物构成；细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞组成的整体生命起作用；新细胞是由老细胞分裂产生的2.细胞是生物体结构和功能的基本单位，生命活动离不开细胞。（病毒是没有细胞结构的生物，必须寄生在活细胞内，由蛋白质外壳和内部遗传物质核酸构成）3.生命系统的结构层次包括细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈。在一定空间范围内，同种生物的所有个体形成的整体被称为种群；
2、在一定空间范围内，所有生物个体形成的整体被称为群落；在一定空间范围内，所有生物个体及其所处的无机环境相互作用形成的更大的整体被称为生态系统 。植物没有系统层次，单细胞生物属于细胞层次又属于个体层次，病毒无细胞结构，不属于任何层次。第2节 细胞的多样性和统一性1.真核细胞与原核细胞的本质区别：细胞内有无核膜包被的细胞核2.常见的原核细胞：主要是细菌、衣原体、支原体、立克次氏体、放线菌； 常见的真核细胞：动物、植物、真菌（酵母菌、霉菌、，蘑菇）3.统一性：原核细胞和真核细胞都具有相似的细胞膜和细胞质，都以DNA作为遗传物质（有细胞结构的生物遗传物质都是DNA）4.差异性：在细胞器上，原核细胞只有一
3、种细胞器（核糖体），真核细胞存在多种细胞器在细胞壁上，原核细胞的细胞壁成分主要为肽聚糖（细菌的细胞壁成分），真核细胞的细胞壁成分主要为纤维素和果胶（植物的细胞壁成分）在细胞核上，真核细胞有由核膜为界限的细胞核，核内存在染色体；原核细胞无核膜为界限的细胞核，但存在特定区域称之为拟核，无染色体，有环状的DNA分子。5.蓝细菌：作为一类原核生物，是一类能够进行光合作用的自养生物，原因是蓝细菌体内含有叶绿素和藻蓝素第二章 组成细胞的分子第1节 细胞中的元素和化合物1.各种生物的元素种类大致相同，体现统一性；元素的含量不同，体现差异性2.元素的分类：大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等微量
4、元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu最基本元素：C基本元素：C、H、O、N组成细胞的元素大多以化合物的形式存在3.组成细胞的化合物分类有机化合物：蛋白质、糖类、脂质、核酸无机化合物：水和无机盐不同食物中物质的含量有很大差别，因此我们在日常膳食中要做到不同食物的合理搭配，以满足机体的需要。4.检测生物组织中的糖类、蛋白质和脂肪1）还原糖的检测还原糖的种类：所有的单糖都是还原糖（核糖、脱氧核糖、葡萄糖、果糖、半乳糖）；二糖中只有蔗糖不是还原糖；多糖都不是还原糖（淀粉、纤维素、糖原、几丁质）原理：还原糖+斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀斐林试剂的使用：将斐林试剂的A液B液等量混合均匀，并且
5、现配现用斐林试剂组成：甲液（质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液）+乙液（质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液） 2）蛋白质的检测原理：蛋白质中的肽键与双缩脲试剂反应会产生紫色的物质双缩脲试剂的使用：A液（质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液）+B液（质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液）；先加A液1mL后加B液4滴。4）脂肪的检测原理：脂肪+苏丹生成橘黄色实验注意点：染色后，用吸水纸吸去染液，滴加12滴体积分数为50%的酒精溶液，洗去浮色5）淀粉的检测原理：淀粉+碘液变成蓝色第2节 细胞中的无机物1.细胞中的水自由水和结合水1）自由水：细胞中绝大多数的水都是自由水，呈游离状态
6、，可自由流动。自由水功能：细胞内的良好溶剂/参与细胞内的生化反应/运送营养物质和代谢废物细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛。2）结合水：与细胞内其他物质结合的水结合水的功能：是细胞结构的重要成分细胞内的结合水越多，细胞的抗逆性越强3）失去大多数的自由水，种子仍可保持生理活性；失去结合水后，种子失去生理活性。4）实例：种子在贮存时需将种子晒干减少自由水含量，降低种子的代谢，延长种子寿命干种子用水浸泡后仍能萌发失去自由水的种子仍保持其生理活性干种子放在试管中加热有水珠种子晒干后，仍含有结合水，用酒精灯加热会失去结合水2.细胞中的无机盐1）细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，少数以化合态
7、的形式存在；2）作用：构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分（例：铁、镁等）维持细胞和生物体的生命活动（例：碘、钙、硼等）维持细胞和生物体的酸碱平衡（例：乳酸）维持细胞渗透压平衡（例：注射0.9%的生理盐水）3）Mg是构成叶绿素的元素；Fe是构成血红素（血红蛋白）的元素；P是生物膜的重要成分；Ca太高，肌无力、Ca太低，抽搐；I是甲状腺激素的成分。第3节 细胞中的糖类和脂质1.细胞中的糖类（是主要的能源物质）糖类分子一般只有C、H、O三种元素组成，因为糖类分子中氢原子和氧原子的比为2:1，所以糖类被称为“碳水化合物”，简写（CH2O），糖类分为单糖、二糖、多糖1）单糖 不能水解，可被细胞直接吸收
8、的糖类，常见的单糖主要为葡萄糖（C6H12O6）、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖；葡萄糖（C6H12O6）是细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”所有的单糖均为还原糖，均可与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色的沉淀。核糖和脱氧核糖均为动植物共有，核糖为RNA组成成分，脱氧核糖为DNA的组成成分；葡萄糖、果糖、半乳糖均作为能源物质，为细胞供能，其中葡萄糖动植物共有，果糖只存在于植物，半乳糖只存在于动物。2） 二糖由两分子单糖脱水缩合而成，一般要水解成单糖才能被细胞吸收。生活中常见的二糖有蔗糖、麦芽糖、乳糖。蔗糖在甘蔗和甜菜中含量最丰富、大多数的水果和蔬菜均含有蔗糖。蔗糖和麦芽
9、糖均为植物特有的二糖，均作为能源物质，为细胞供能；乳糖为动物特有的二糖，也是作为能源物质，为细胞供能。二糖中，蔗糖不是还原糖，麦芽糖和乳糖均为还原糖3） 多糖由多个单糖脱水缩合而成，生物体中的糖类绝大多数以多糖的形式存在。淀粉是最常见的多糖，绿色植物通过光合作用产生淀粉，淀粉作为植物体内储能物质的存在。食物中的淀粉被人体摄取后，需要分解成葡萄糖才能被细胞吸收，并合成人和动物特有的多糖糖原；糖原作为人和动物特有的多糖，主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中，是人和动物细胞的储能物质。当细胞生命活动消耗了能量，人和动物血液中葡萄糖低于正常值时，肝脏中的糖原（肝糖原）便分解产生葡萄糖及时补充。纤维素是一种
10、植物特有的多糖，是植物细胞壁的主要成分。淀粉、纤维素、糖原均为多糖，均为大分子，其基本单位为葡萄糖。几丁质是一种多糖，广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。2.细胞中的脂质1.元素组成：C、H、O，有些含P、N脂肪（组成元素：C、H、O）：细胞内良好的储能物质、保温，减压缓冲磷脂（组成元素：C、H、O、N、P、）：构成细胞膜、多种细胞器膜、核膜的重要组成固醇（组成元素：C、H、O）：对人体的代谢起到很重要的调节作用胆固醇：构成动物细胞膜的成分，参与血液中脂质的运输固醇 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：促进肠道对钙和磷的吸收脂质分子中的氧含量远低于糖类，而氢含量更高
11、。脂肪（组成元素：C、H、O）由三分子的脂肪酸和一分子的甘油发生反应形成的酯。植物脂肪中含有不饱和脂肪酸，在室温呈液态，动物脂肪中含有饱和脂肪酸，在室温中呈现固态。糖类在充足的情况下，可大量转化为糖原和脂肪，而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍的时候才能转化为糖类。第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者1.蛋白质的种类及功能1）结构蛋白：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，如头发、肌肉；2）调节功能：有些蛋白质能够调节机体的生命活动，如胰岛素3）催化功能：绝大多数的酶本质为蛋白质，催化细胞内的化学反应4）运输功能：在生命体中担任运输或转运物质的作用，如血红蛋白运输氧气5）免疫功能：人体中的抗体
12、总结：蛋白质是生物大分子，其组成元素为C、H、O、N，有的还有S、Fe。细胞各项生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者，蛋白质能承担多种的功能，与蛋白质的多样性有关。2.蛋白质的基本组成单位氨基酸1）人体中组成蛋白质的氨基酸有21种，其中8种人体细胞不能合成的，只能通过从外界中摄取，称之为必需氨基酸；另外13种是人体细胞能够合成的，称之为非必需氨基酸，无论必需氨基酸还是非必需氨基酸，均为人体所需的。2）氨基酸的结构通式：每个氨基酸至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并且这个氨基和羧基均连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（R基）各种氨基
13、酸的区别就在于R基上的不同3.蛋白质的形成方式脱水缩合1）脱水缩合：一个氨基酸分子的氨基（NH2）和另一个氨基酸分子的羧基（COOH）相连接,同时脱去一分子的水的结合方式，连接两个氨基酸的分子的化学键叫做肽键。2）由两个氨基酸缩合而成的化合物称为二肽，由多个氨基酸缩合而成的、含有多个肽键的化合物，叫做多肽；多肽呈现链状结构，叫做肽链。3）氨基酸之间能够形成氢键等，从而使肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子；许多蛋白质分子含有多条肽链，通过一定的化学键相互结合在一起，形成更加复杂的空间结构。总结蛋白质的形成过程：氨基酸间进行脱水缩合形成肽链；一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠
14、；这条肽链进一步盘绕形成一定空间结构；多条肽链聚集在一起形成更加复杂的空间结构。4.蛋白质的多样性原因及空间结构1）蛋白质多样性的直接原因氨基酸数目的不同氨基酸的种类不同氨基酸的排列顺序不同组成蛋白质的空间结构不同2）蛋白质多样性的根本原因：指导蛋白质合成的基因多样性3）组成蛋白质的氨基酸序列改变或空间结构改变，可能会影响这种蛋白质的功能。5.蛋白质的变性1）概念：加热、强酸、强碱、重金属等强烈理化因素导致蛋白质空间结构被破坏，但并不会破坏肽键2）双缩脲试剂与蛋白质反应呈现紫色的原因是双缩脲试剂与蛋白质中的肽键反应，因此变性的蛋白质（仅破坏其空间结构）仍可与双缩脲试剂反应呈现紫色。3）鸡蛋、肉
15、类煮熟易消化的原因：高温使蛋白质分子的空间结构被破坏、松散，易消化系统中的蛋白酶水解。第5节 核酸是遗传信息的携带者1.核酸（同蛋白质一样，属于生物大分子，基本单位为核苷酸）1）核酸的元素组成：C、H、O、N、P2）核酸的种类：一类是脱氧核糖核酸，简称DNA；一类是核糖核酸，简称RNA。3）核酸的分布：真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，细胞质（线粒体、叶绿体）存在少量DNA，原核细胞DNA主要存在拟核中；RNA主要存在细胞质。4）核酸的地位：核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。2.DNA（脱氧核糖核酸）1）基本单位：脱氧核糖核苷酸2）基
16、本单位组成：由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基组成3）碱基组成：A（腺嘌呤）、G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）、T（胸腺嘧啶）4）结构：由两条脱氧核糖核苷酸连接形成的双链结构，较为稳定3.RNA（核糖核酸）1）基本单位：核糖核苷酸2）基本单位的组成：由一分子磷酸、一分子核糖、一分子含氮碱基组成3）碱基组成：A（腺嘌呤）、G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）、U（尿嘧啶）4）结构：由一条核糖核苷酸连接形成的单链，不稳定易发生变异4.注意及延伸1）具有细胞结构的生物（包括原核生物和真核生物）的遗传物质都是DNA，只有部分病毒的遗传物质为RNA，如HIV（人类免疫缺陷病毒）、SARS病毒、新冠病毒等2）各种生物的遗传信息均存在于核苷酸的排列顺序中（遗传信息指核苷酸的排列顺序）学科网（北京）股份有限公司