生物的基本特征(生物与非生物的本质区别)

绪论：生物的基本特征：（生物与非生物的本质区别）1、具有共同的物质基础和结构基础。物质基础是构成细胞的元素和化合物。生物结构和功能的基本单位是细胞（除病毒）。病毒也有一定的结构即病毒结构。2、都有新陈代谢新陈代谢是一切生命活动的基础，是生物最本质的特征。区别：细胞增殖是生长发育繁殖遗传的基础。3、都有应激性生物对外界刺激能发生一定的反应。如：根的向地性，蝶白天活动，利用黑光灯捕虫，动物躲避敌害。区别：反射是多细胞高等生物通过神经系统对刺激发生的反应。4、都有生长、发育和生殖的现象生物生长的过程中伴随着发育，发育后又能繁殖后代，保证种族延续。5、都有遗传和变异的特征遗传使物种基本稳定，变异使物种进化。6、都能适应一定的环境，又能影响环境。（这是自然选择的结果）生物科学的发展三个阶段：描述性生物学阶段；实验生物学阶段；分子生物学阶段；细胞学说：德植物学家施莱登和动物学家施旺提出。内容：细胞是一切动植物结构的基本单位。意义：为研究生物的结构、生理、生殖和发育等奠定了基础。达尔文的《物种起源》。孟德尔的遗传定律艾弗里证明了DNA是遗传物质；1953年沃森（美）和克里克（英）提出DNA分子规则的双螺旋结构。应激性、适应性、遗传性的关系，发育与生长的区别第一章生命的物质基础第一节组成生物体的大量元素和微量元素及其重要作用⑴组成生物体的化学元素大量元素：Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｐ、Ｓ、Ｋ、Ca、Mg等（占生物体总重量万分之一）微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等（量少但生物必需）基本元素：Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ最基本元素：Ｃ组成细胞的主要元素：Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｐ、Ｓ（共占细胞总量的97%）细胞鲜重时，主要元素的含量依次是：O、C、H、N、P、S细胞干重时，主要元素的含量依次是：C、O、N、H、P、S植物必需的大量矿质元素：Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｓ、Ca、Mg植物必需的微量矿质元素：Fe、Ｍn、Ｂ、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni光合作用有关元素：N、P、K、Mg、Fe血红蛋白的组成元素：C、H、O、N、Fe叶绿素的组成元素：C、H、O、N、Mg甲状腺激素的组成元素：C、H、O、N、IK、Na、Ca、I、B、Mg、Fe缺乏引起的病症：重要作用：组成多种多样的化合物；能够影响生物体的生命活动。植物缺少B（元素）时花药花丝萎缩，花粉发育不良。（花而不实）B能够促进花粉萌发和花粉管的伸长。统一性：构成生物体的元素在无机自然界都可以找到，没有一种是生物所特有的。差异性：组成生物体的元素在生物体体内和无机自然界中的含量相差很大。第二节组成生物体的化合物无机物：①水（约60-95%，一切活细胞中含量最多的化合物）②无机盐（约1-1.5%）有机物：③糖类④核酸（共约1-1.5%）⑤脂类（1-2%）⑥蛋白质（约7-10%是一切活细胞有机物含量最多的，干细胞中含量最多的一、水的存在形式及功能结合水：与细胞内其它物质结合是细胞结构的组成成分自由水：（占大多数）以游离形式存在，可以自由流动。（幼嫩植物、代谢旺盛细胞含量高）生理功能：①良好的溶剂②运送营养物质和代谢的废物③绿色植物进行光合作用的原料。细胞中的水“主要”是以自由水的形式存在【解析】水是活细胞含量最多的化合物，约占细胞鲜重的80％～90％，在干种子和休眠时的种子中含水量较少。水在细胞中以结合水和自由水两种形式存在，自由水是良好溶剂，有利于物质运输和化学反应的进行存在于多种细胞器（如线粒体、叶绿体、液泡等)和细胞质基质中；结合水在细胞中与某些亲水性大分子物质（如蛋白质淀粉纤维素）结合。实际上结合水与自由水之间没有明确的界限。其中，细胞中自由水与结合水的含量比例与细胞代谢旺盛程度正相关。细胞中（或生物体）的自由水含量越多，代谢越强，但抗性越弱；反之，则代谢减弱，但抗性增强。二、无机盐“主要”以离子的形式存在于细胞中【解析】大多数以离子形式存在。有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分，许多无机盐离子对于维持生物体生命活动有重要作用。Na+在维持细胞外液渗透压上起决定性作用，K+在维持细胞内液渗透压上起决定性作用。在光合作用的作用：与糖类的合成与运输有关。Fe在植物体内的作用主要是作为某些酶的活化中心，如在合成叶绿素的过程中，有一种酶必须要用Fe离子作为它的活化中心，没有Fe就不能合成叶绿素而导致植物出现失绿症，但发病的部位与缺Mg是不同的，是嫩叶先失绿。Ca是骨骼的主要成分，Ca2+对肌细胞兴奋性有重要影响，血钙过高兴奋性降低导致肌无力，血钙过低兴奋性高导致抽搐，Ca2+还能参与血液凝固，血液中缺少Ca2+血液不能正常凝固。N参与构成的重要物质有蛋白质、DNA、RNA、ADP、ATP、NADP+、NADPH等；P参与构成的物质有DNA、RNA、ADP、ATP、NADP+、NADPH等；I是甲状腺激素合成的原料；Mg是叶绿素的构成成分；Zn是某些酶的组成成分，也是酶的活化中心。如催化合成吲哚乙酸的酶中含有Zn，没有Zn就不能合成吲哚乙酸。三、糖类：C、H、O组成构成生物重要成分、主要能源物质种类：①单糖：葡萄糖（重要能源）、果糖、核糖和脱氧核糖（构成核酸）、半乳糖②二糖：蔗糖、麦芽糖（植物）；乳糖（动物）③多糖：淀粉、纤维素（植物）；糖元（动物）糖类是细胞和生物体进行生命活动的“主要”能源物质【解析】细胞及生物体生命活动的能源物质有糖类、脂肪和蛋白质等，且供能顺序是糖类＞脂肪＞蛋白质，细胞和生命活动所需能量主要是糖类氧化分解供能，只有当糖类代谢发生障碍或糖类的摄入量过少而引起供能不足时，才由脂肪和蛋白质氧化分解提供能量，以保证机体的能量需要。所以，糖类是细胞和生物体进行生命活动的主要能源物质。【补充】生物体内的各种能源物质：①细胞中的重要能源物质——葡萄糖②生物体主要的储存能量物质——脂肪③植物细胞中储存能量物质——淀粉④动物细胞中储存能量物质——糖原⑤生物体中进行各项生命活动的直接能源物质——ATP⑥生物体中进行各项生命活动的主要能源物质——糖类[（CH2O）]（糖类是细胞内的主要能源物质，脂肪是生物体的储能物质，蛋白质通常不做能源物质。）⑦生物体中进行各项生命活动的最终能源——太阳能（糖类等有机物所含的能量最终来自绿色植物的光合作用所固定的太阳能，因此，生物体生命活动的最终能源是太阳能。）糖类也是细胞内重要化合物的组成成分（如核糖、脱氧核糖）、植物细胞壁（纤维素）的成分。四、脂类由C、H、O构成，有些含有N、P分类：①脂肪：只含C、H、O功能：储能、维持体温②类脂：构成膜（细胞膜、液泡膜、线粒体膜等生物膜）结构的重要成分③固醇：维持新陈代谢和生殖起重要调节作用胆固醇、性激素、维生素D脂质“主要”由Ｃ、Ｈ、Ｏ三种元素组成【解析】脂质包括脂肪、类脂和固醇等，三者都含有Ｃ、Ｈ、Ｏ三种元素，其中脂肪只有Ｃ、Ｈ、Ｏ，固醇中的胆固醇、性激素和维生素D一般也只由Ｃ、Ｈ、Ｏ三种元素组成，而类脂中的磷脂除含有P之外，还有N、S等元素。脂肪是生物体主要的储存能量物质（脂肪的C、H比例高，分解时耗氧多）；类脂中的磷脂是构成生物膜结构的重要成分，固醇（如性激素）与新陈代谢和生殖有密切关系。五、蛋白质由C、H、O、N元素构成，有些含有P、S基本单位：氨基酸约20种结构特点：每种氨基酸都至少．．含有一个氨基和一个羧基，并且他都．连结在同一个碳原子．．．．．．上。结构通式：肽键：氨基酸脱水缩合形成，分子式有关计算:脱水的个数=肽键个数=氨基酸个数n–链数m蛋白质分子量=氨基酸分子量╳氨基酸个数-水的个数╳18结构多样性：氨基酸的种类、数目、排列顺序及多肽链的空间结构。最终由DNA的多样性决定。功能：1有些蛋白是构成细胞和生物体的重要物质2催化作用，即酶3运输作用，如血红蛋白运输氧气4调节作用，垂体（促甲状腺激素、促性腺激素、生长激素）、下丘脑（促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素、抗利尿激素）胰岛：胰岛A细胞（胰高血糖素）、胰岛B细胞（胰岛素）5免疫作用，如免疫球蛋白：抗体，淋巴因子六、核酸：由C、H、O、N、P元素构成；种类：DNA（主要在细胞核内，线粒体和叶绿体）、RNA（主要在细胞质内）；基本单位：核苷酸(8种)结构：一分子磷酸、一分子五碳糖（脱氧核糖或核糖）、一分子含氮碱基（有5种）A、T、C、G、U构成DNA的脱氧核苷酸：（4种）A、T、C、G构成RNA的核糖核苷酸：（4种）A、C、G、UDNA“主要”分布在细胞核内，RNA“主要”分布在细胞质中【解析】因为DNA的基本组成单位——脱氧核苷酸（由磷酸、脱氧核糖和碱基组成），RNA的基本组成单位——核糖核苷酸（由磷酸、核糖和碱基组成），而脱氧核糖主要存在于细胞核中，核糖主要存在于细胞质中，所以DNA主要分布在细胞核内，RNA主要分布在细胞质中。此外，DNA在细胞质的叶绿体和线粒体中也有少量的存在，呈环状，起细胞质遗传的作用；RNA也可分布在细胞核内，比如最初转录形成的mRNA等（RNA分为mRNA、tRNA、rRNA）。原核细胞的DNA主要分布在拟核内，细胞质中的质粒是环状的DNA分子。生物的遗传物质绝大多数病毒和具有细胞结构的生物的遗传物质是DNA；少数病毒的遗传物质是RNA。同一生物体的每个细胞的DNA相同，RNA不同，蛋白质不同；不同生物体的DNA不同，RNA不同，蛋白质也不同。生物组织还原性糖、脂肪、蛋白质的鉴定颜色反应：某些化学试剂能够使生物组织中有关有机物产生特定颜色。还原糖（葡萄糖、麦芽糖、果糖）苹果、梨组织液+斐林→砖红色沉淀脂肪花生子叶可被苏丹Ⅲ染成橘黄色；被苏丹Ⅳ染成红色蛋白质大豆组织液、蛋白稀释液与双缩脲产生紫色反应（注意：斐林试剂0.1g/mLNaOH、0.05g/mLCuSO4和双缩脲试剂0.1g/mLNaOH、0.01g/mLCuSO4的成分和用法）