高中生物 生命的本质

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资源描述

•高考生物试题的要素和结构已知似知未知信息思辨填空填充选择概念命题试题要素考点材料试题结构问题答案蕴含决定编制组织•知识复习到位的要求知识广度深度应用知识要点的层次结构相关知识的网络结构关注科学技术联系社会经济联系生态环境完整性(单元知识的组分)系统性(单元知识的体系)考点弄懂拓展整合解答问题技巧解决问题方向解题能力提升•本部分的知识结构生命元素生命分子酶与ATP两个交换两个转变细胞分化细胞凋亡细胞增值衰老转化细胞膜细胞质细胞核屏障场所生命本质化学基础复制基础生理基础空间基础•生命元素类别的划分标准细胞内Fe含量为0.02%,略高于微量元素的标准•细胞中生物大分子的两种例证类例特征蛋白质核酸平均分子质量大3.6×1044×104或106结构复杂主要元素C、H、O、N、S等C、H、O、N、P等组成物质五碳糖、含氮碱、磷酸结构单位氨基酸(20种)单核苷酸(8种)化学结构多肽链多核苷酸链空间结构如球蛋白如DNA双螺旋种类多样取决于氨基酸种类、数量和序列取决于碱基比率和碱基序列功能重要生命的承担者生物的遗传物质•生物膜流动镶嵌模型的图解•⑴以磷脂双分子层为骨架•⑵球蛋白分子附盖、嵌入或贯穿脂双层504030201001020304050磷脂总量鞘磷脂卵磷脂磷脂酰乙醇酸磷脂酰丝氨酸质膜外页质膜内页•⑶内外页分子的排布具有不对称性侧向运动旋转摆动翻转相变温度紧密垂直排列疏松折曲排列•⑷膜质分子的运动使膜具有流动性,膜蛋白分子运动使膜行使多种功能•生物膜系统组成及作用结构空间特定反应实例单层膜细胞膜免疫反应、兴奋产生与传递细胞质基质糖酵解粗面内质网参与蛋白质合成光滑内质网多糖、脂质合成高尔基体蛋白质、多糖分泌物加工与合成溶酶体水解代谢液泡参与水盐代谢双层膜细胞核内DNA、RNA合成叶绿体光反应、碳反应、光呼吸线粒体三羧酸循环、氧化磷酸化•物质跨膜运转的方式方式物质特性类别实例跨膜运转离子和小分子物质自由扩散肺换气协助扩散动作电位产生时Na+、K+的跨膜主动运输膜泡运输液态的大分子物质或颗粒性物质胞饮作用分泌作用消化液、激素固态的大分子物质或颗粒性物质吞噬作用病原体颗粒排泄作用残余小体•物质运输方式及实例•酶是生物催化剂酶概念催化作用活细胞产生影响反应速率因素核酶载体酶蛋白酶酶浓度底物浓度温和高效专一辅酶酶蛋白活性部位ESSE+P降低活化能特异性结合pH温度抑制剂核内核糖体细胞内酶细胞外酶特殊有机物•——温度升高化学反应速度加快•——低温下酶活性低,随着温度升高酶变性速率加快,升到一定温度酶完全失活•——在适宜温度条件下酶活性最高,酶催化的化学反应速度最快•温度对酶促反应的影响ATP分子结构及能量贮存•——1941年Lipman依据ATP分子末端P-O键断裂伴有大量自由能的释放,将其称为高能键,用~表示。•——研究表明,释放的能量不是来自P-O键,而是转移的磷酰基团(-PO32-)势能,又称转移能∣HOO‖HO–P–O–P–O–P–O–CH2βOOHOHO‖O‖∣HO∣HOαγNCHNNNH2N三个磷酰基团腺嘌呤核糖CC~P贮存热能释放能源物质CO2+H2O能量转移转移能ATPADPPi能量肌肉收缩利用神经冲动合成代谢吸收分泌生物氧化•细胞内的能量转换磷酸肌酸肌肉收缩ATP糖类、脂肪O2转变肌糖元酵解乳酸•细胞呼吸与骨胳肌的能量供应•细胞呼吸与骨胳肌的能量供应•细胞呼吸•——有氧呼吸过程分为3个阶段•——线粒体是有氧呼吸的主要场所12H2O2[2H]6CO2糖酵解6O2细胞质基质线粒体基质线粒体内膜上2C3H4O36H2OC6H12O62ATP10[2H]2ATP26ATP丙酮酸脱羧氧化磷酸化2C2H5OH2CO2脱羧还原还原2C3H6O3糖酵解2C3H4O3C6H12O62ATP2[2H]2C2H4O(乳酸)(酒精)•高等植物的无氧呼吸乳酸发酵:C6H12O6酒精发酵:C6H12O6酶2C3H6O3+196.65kj/mol细胞基质酶2C2H5OH+2CO2+225.07kj/mol细胞基质•细胞呼吸与细胞代谢的关系•——细胞呼吸为细胞代谢提供能量•——细胞呼吸的中间产物是各种生物合成反应的碳骨架•——细胞呼吸是细胞代谢的枢纽•光合作用的过程及场所•叶绿体色素的吸收光谱C6H12O6等光能吸收水分解放氧能量传递[H]传递还原再生合成H+1/2O2↑NADP+NADPH固定CO2C3酸C5糖光反应暗反应碳反应ch1ech1+H2OeATPADP+PiC3糖•光合作用过程的图解项目光反应碳反应区别反应部位类囊体膜上叶绿体基质中与光关系光引起,光下进行某些酶需要光激活反应步骤①光能吸收、转换②水光解、放氧③ATP生成与供能④电子与[H]传递⑤CO2固定⑥C3酸还原⑦C6糖合成⑧C5糖再生主要产物O2、ATP、[H]葡萄糖、氨基酸等反应实质光能→电能→化学能同化CO2形成储能有机物两者联系光反应为碳反应提供ATP和[H],碳反应继续完成储能过程•光反应与碳反应的比较•中心色素•(reactioncenterpigment,P)•电子受体•(electronacceptor,A)•电子供体•(electrondonor,D)•——光能经过光化学反应转化为电能的过程如下:D.P.AD.P*.A激发光能D.P+.A-D+.P.A-得电子失电子得电子•——电能经过电子传递和光合磷酸化反应转化为活跃化学能,贮存ATP与NADPH中光Ⅱ光ⅠATPADPNADP+NADPHee2O21H+eH+C3糖C3酸C5糖CO2C6糖H2OC3酸PC3酸C3糖PC5糖PC5糖’ATPNADPHCO2ATPPC3糖C6H12O6PPPPP•——碳反应阶段将活跃化学能转化为稳定化学能,储藏在光合产物中•影响光合速率的环境因素•——光强度对各种植物的光合速率影响不同•——温度影响光合作用有关酶的活性•——二氧化碳浓度影响光合速率•——矿质营养:N、P、K、Mg、Fe、Mo等•——水与光合作用关系复杂•—M点只进行呼吸作用•—N为光补偿点•—O点光合速率为零•—P点前光强度是主要影响因素•—Q点时光强度不再是主要影响因素•环境因素对光合作用的综合影响•C3途径和C4途径2C3C5CO2C4C3PEPC4C3H4O3CO2C6H12O6ADPATPATPADPNADPHNADP+叶肉细胞内叶绿体维管束鞘细胞内叶绿体多种酶参与大气中的二氧化碳C4途径C3途径能量能量产物低浓度的二氧化碳高浓度的二氧化碳叶肉细胞维管束鞘细胞渗透吸水原理的验证论题:成熟的植物细胞能够与外界溶液发生渗透作用论据:在蔗糖溶液诱导下,细胞发生质壁分离;在清水处理条件下,质壁分离复原正常细胞初始质壁分离显著质壁分离论证方式:•⑴用演绎推理论证原生质层的透性•直接论证:液泡体积变小而紫色变深的实验现象表明,水分子通过原生质层能够渗出细胞•间接论证(即反证):由此可以推测蔗糖分子没有进入液泡。如果蔗糖分子进入液泡,由于原生质层两侧呈等渗状态则不会发生质壁分离•⑵用归纳推理论证水分子运动方向决定于溶液浓度差(即顺分子梯度)论点:•⑴原生质具有选择透性,相当于半透膜•⑵原生质层两侧溶液浓度差决定水分子运动方向结论:成熟的植物细胞是一个渗透系统(与论题相吻合)正常细胞液泡体积缩小质壁分离细胞液泡体积增大水分渗出水分渗入原生质层回缩大原生质层扩展外液浓度高外液浓度低细胞壁液泡膜细胞质细胞膜清水细胞液(全透性)原生质层(选择透性)水分子移动方向(低浓度)(高浓度)溶液浓度差•植物渗透吸水原理(概念模型)•——关于水分子通过原生质层的扩散机理•矿质营养的研究方法——溶液培养法缺少元素植物病征①Mg光合作用受阻,叶黄白化②Ca细胞分裂异常,叶奇型③Fe呼吸作用受阻,叶黄白化④S氨基酸合成受阻,黄化⑤N生长停止,叶变黄⑥P叶色暗,早衰⑦K分生组织发育不良⑧全营养液正常•矿质元素的吸收特性•⒈选择性吸收——载体协助•——吸收的离子数量与溶液中离子数量不成比例•——吸收同种盐类的阳、阴离子的数量不同•⒉代谢性吸收——消耗能量•——溶解氧少,吸收速率降低•——抑制呼吸酶活性,吸收速率降低•3.吸收离子与吸水是两个相对独立的过程三大营养物质代谢的过程及特征⒈糖类代谢血糖80~120mg/dl消化吸收淀粉转变甘油、氨基酸等CO2+H2O+能量氧化分解合成肝糖元、肌糖元转变脂肪、某些氨基酸150mg以上/dL尿糖水解肝糖元⒉蛋白质代谢血液氨基酸纯N5~8mg/dl消化吸收蛋白质水解组织蛋白(转变)氨基转移糖类转变组织蛋白、酶、激素合成分解CO2+H2O+能量糖或脂肪氨基转移脱氨基α-酮酸NH3───→尿素肝⒊脂类代谢(以脂肪为例)脂肪体脂消化吸收分泌物腺体甘油脂酸水解CO2+H2O+能量分解转变糖类转变甘油三脂游离脂肪酸•4.营养物质代谢的特征•——同一细胞内合成与分解代谢同时进行•——通过一定来源和去路保持代谢库的动态平衡•——在一定条件下物质代谢之间互相转化•——神经-体液调节细胞的代谢活动•——在酶催化下物质代谢迅速地进行,凡是影响酶活性的因素都会引起代谢失调•——能量代谢伴随物质代谢•——通过代谢实现自我更新,即细胞的新旧更新或细胞内化学成分的更新分化分裂死细胞凋亡凋亡受精卵胚胎细胞组织器官再分化克隆新个体去分化胚胎性细胞再生修复原器宫衰老死细胞癌细胞转化•多细胞生物发育中的细胞行为•细胞分裂是通过细胞周期实现的细胞周期分裂间期(准备期)分裂期(M)第一生长期(G1)DNA合成期(S)第二生长期(G2)核分裂胞质分裂有丝分裂减数分裂无丝分裂细胞膜中部缢缩细胞板形成分期主要事件发生部位G1合成新蛋白质、RNA和其他分子;细胞器可能复制;准备物质、能量和酶。细胞质SDNA分子进行自我复制;动物细胞装配新的中心粒细胞核细胞质G2与G1相似但产生分子数量少;合成有丝分裂的引发物质细胞质•细胞分裂间期的主要事件•有丝分裂过程的动态变化分期核分裂相质分裂相前期染色体出现;核仁逐渐解体;核膜崩解两极出现纺锤丝中期染色体有序排列纺锤体形成后期着丝粒分裂,单体分开;子染色体向极运动和均分两组牵引丝缩短连续丝延长;子染色体之间出现区间微管末期核仁与核膜重现;染色体复原纺锤体-成膜体-细胞板平均分配相对含量4N2N间期前期中期后期子细胞末期DNA含量单线结构染色体双线结构染色体复制出现有序排列单体分开加倍•染色体数目与DNA含量的动态变化•正常细胞癌变的原因正常细胞原癌基因信号蛋白细胞周期细胞生长调节正常癌基因致癌因子异常蛋白增殖失控干扰细胞生长调节调节蛋白肿瘤抑制基因细胞分裂性正常抑制异常蛋白基因缺陷隐性突变显性突变分裂正常性抑制解除肿瘤与癌预防致癌因子侵袭抑制癌基因表达控制癌细胞及转移增强抗癌免疫功能神经-内分泌-免疫三个系统和谐统一•癌变的预防

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