第一章

第一节 从生物圈到细胞

细胞

• 生命和活动离不开细胞.细胞是生物体结构和功能的基本单位(除病毒^[1]外)

生物	完成的生命活动	举例
病毒(最简单的生命形式)	必须寄生在细胞中才能生活	艾滋病病毒在人体体内生活繁衍
单细胞生物(最早出现的生命形式)	依靠单个细胞完成各种生命活动	草履虫
多细胞生物	依赖各种分化的细胞完成复杂的生命活动	人类反射弧需要多个多种细胞共同构成

• 生殖细胞(精子,卵子):充当遗传物质的桥梁
  新生命的起点:受精卵

生命系统的结构层次

• 完整的生命系统

生物类型	所属的生命系统
完整的生命系统	细胞-组织[2]-器官[3]-系统-个体-种群和群落[4]-生态系统-生物圈
单细胞生物所属的系统	细胞-个体-种群和群落-生态系统-生物圈
植物所属的系统	细胞-组织-器官-个体-种群和群落-生态系统-生物圈

 病毒参与生态系统和生物圈,但完全不属于任何结构层次
 分子,原子等属于系统,而不属于生命系统`

第二节 细胞的多样性与统一性

原核细胞与真核细胞

• 原核细胞与真核细胞的比较:

比较项目	原核细胞	真核细胞
本质区别	无以核膜为界限的细胞核	有核膜为界限的细胞核
细胞壁	主要成分为肽聚糖[5]	植物:主要成分为纤维素和果胶 动物:没有细胞壁 真菌:主要成分是壳多糖
细胞质	有核糖体,无其它细胞质器	有核糖体和其他细胞器[6]
细胞核	拟核[7],无核膜核仁	有成型的细胞核(包括核膜和核仁,染色质)

• 原核细胞与真核细胞的区分:
  常考:所有藻类除了蓝藻^[8]都是真核,所有菌除了酵母菌,真菌都是原核

细胞学说的建立与发展(体现细胞的统一性)

• 建立者:施莱登与施旺
• 发展者:魏尔肖
• 内容:
  1. 细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞与细胞产物构成
  2. 细胞是一个相对独立的单位,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
  3. 新细胞会从老细胞中产生

体现细胞统一性的几个方面

• 结构方面:
• 元素方面:
• 能量使用方面:同使用ATP进行供能

第二章

第一节 细胞中的元素与化合物

细胞中的元素

• 组成细胞的元素
  来源:有选择地从无机自然界获取
  存在形式:大多以化合物的形式存在
  分类:

元素类型	元素种类
最基本元素	C
基本元素	C,H,O,N
主要元素	C,H,O,N,P,S
大量元素	C,H,O,N,P,S,K,Ca,Mg
微量元素	Fe,Mn,Zn,Cu,B,Mo

缺少元素:铁:贫血 钙:骨质酥松,佝偻病 硼:花而不实 镁:黄化 锌:发育不良(无法产生叶绿素)

• 细胞鲜重中质量占比最多的元素:O,C,H,N
• 细胞鲜重中数量最多的元素:H
• 细胞鲜重中质量占比最多的化合物:水,蛋白质,脂质,糖类
• 细胞干重中质量占比最多的化合物:蛋白质，脂质，糖类
• 细胞干重中质量占比最多的元素:C,O,N,H
• 常见细胞中化合物所含元素:

化合物	所含元素
蛋白质	C,H,O,N,S
DNA,RNA	C,H,O,N,P
脂质	C,H,O(N,P)
糖类	C,H,O

组成细胞的化合物

• 各种化合物占比:

化合物	质量分数(%)
水	85~90
无机盐	1~1.5
蛋白质	7~10
脂质	1~2
糖类和核酸	1~1.5

细胞中的水:

• 吸收方式:自由扩散^[9]

存在形式	功能
结合水	细胞结构的重要组成部分
自由水	作为良好溶剂 参加生物化学反应[10] 为细胞提供液体环境 运送营养和代谢废物

• 消耗水的反应:呼吸作用(有氧呼吸第三阶段),多糖,核酸,蛋白质等的水解(大分子变小分子)

• 生成水的反应:脱水缩合,核苷酸形成核酸链,甘油和脂肪酸形成脂肪,单糖变多糖(小分子变大分子

• 自由水/结合水:
  比值高:细胞代谢旺盛，但抗逆性差
  比值低:细胞代谢强度降低，但抗寒、抗旱、抗热等抗逆性增强

水对光合作用的影响:影响暗反应(气孔开闭对二氧化碳的吸收)

细胞中的无机物

• 存在形式:离子(无机盐)
• 作用:可以维持生物和细胞体正常的生命活动,维持渗透压与酸碱平衡,维持静息电位与动作电位^[11]

设计实验证明植物生长发育必需的元素

• 实验组:正常植物+缺某种元素(无机盐)培养液培育,在加入相应的元素后特定症状消失
• 对照组:正常植物+完全培养液

生物界和非生物界在元素组成上的统一性和差异性

• 统一
  组成生物体的元素在无机自然界中都能找到
• 差异
  同一种元素的量 在生物界和非生物界中的含量差别很大

糖类

• 按种类分类:

糖类	水解产物
单糖	不能水解
二糖	分解为二分子糖
多糖	分解为多种糖

• 按分布分类:
  糖类|动植物拥有|分类
  :-:|:-:|:-:
  果糖|植物|单糖
  蔗糖,麦芽糖|植物|二糖
  淀粉,纤维素|植物|多糖
  葡萄糖,核糖,脱氧核糖|动植物共有|单糖
  半乳糖|动物|单糖
  乳糖|动物|二糖
  糖原|动物|多糖

• 按功能分类

作用	糖类
构成细胞结构	糖蛋白,糖脂,核糖,脱氧核糖
构成细胞壁	纤维素
储存能量	淀粉,糖原

脂质

• 三种脂质:^[12]
  脂肪:储能,保温,缓冲,减压
  磷脂:构成生物膜
  固醇:1.胆固醇:构成细胞膜的重要成分 2.性激素 3.维生素D:促进对钙和磷的吸收

糖类和脂质的比较

比较项目	糖类	脂质
元素组成	C、H、O	C、H、O、(N、P)
种类	单糖、二糖、多糖等	脂肪、磷脂、固醇等
合成部位	淀粉：叶绿体 纤维素：高尔基体 糖原：主要是肝脏、肌肉	主要是内质网

油料作物种子萌发初期干重有所增加:
由于脂肪转化为糖的过程中增加了氧元素

还原糖^[13]的检测

• 选材:还原糖量高,白色的植物组织
• 制备样液:制浆-->过滤-->取滤液
• 操作:加入后水浴加热,显砖红色

脂肪鉴定

• 苏丹III:橘黄色 苏丹IIIV:红色

蛋白质鉴定^[14]

• 选材:蛋清稀释液或豆浆

• 双缩脲与菲林的差别:(本来写了一堆表达式的表格,但是没保存就偷懒用图片了)

菲林与双缩脲的区别

蛋白质与氨基酸

蛋白质

• 所含元素(C,H,O,N(P,S))
• 盐析,变性,水解

变性方式	实质
盐析	由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化
变性	是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，蛋白质丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂
水解	在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反

• 蛋白质分子多样性的原因:氨基酸的数量,种类,肽链的盘曲折叠方式不同

氨基酸

两种氨基酸

• 12种必须氨基酸
• 8种非必须氨基酸(婴儿9种)

多肽的计算

• 特例
  1.二硫键:计算多肽的相对分子质量时,除了考虑水分的减少外,如肽链上出现一个二硫键(—S—S—)时，要再减去2(两个氢原子)
  2.若为环状多肽，则可将相对分子质量计算公式na－18(n－m)中的肽链数(m)视为零，再进行相关计算。
• 原子数计算:
  1.碳原子数＝氨基酸的分子数×2＋R基上的碳原子数。
  2.氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2。
  3.氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。
  4.氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数
  另外:由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便
• 多肽种类的计算题
  以20种氨基酸形成的四肽化合物为例：
  1.若每种氨基酸数目不限,可形成肽类化合物的种类有204种(即1号位置安放氨基酸的情况有20种,2、3、4号也是如此,即20×20×20×20＝204种)
  2.若每种氨基酸只有一个,可形成肽类化合物的种类有(20×19×18×17)种[即1号位置安放氨基酸的情况有20种,2号位置安放的氨基酸只能在剩余的19种中选择……,即(20×19×18×17)种

核酸的组成、结构与功能

核酸的功能

• 携带遗传信息
• 控制遗传变异

核酸的分布

• DNA-->细胞核
• RNA-->细胞质

"A"的辨析

"A"的辨析

---

1. 病毒需要在宿主细胞内寄宿 ↩

2. 结构,功能相似的细胞组合在一起 ↩

3. 不同的组织按照一定的顺序结合在一起行使一定功能的结构单位(皮肤是人体最大的(排泄)器官) ↩

4. 在一定的自然区域内,同种生物的所有个体构成种群,所有的种群构成群落 ↩

5. 可以被溶菌酶,抗生素溶解,也是这两种物质杀死细菌的原因 ↩

6. 高尔基体,溶酶体,液泡,线粒体,内质网,中心体,叶绿体,高尔基体,核糖体等 ↩

7. 裸露的环状DNA分子 ↩

8. 包含:发菜,蓝球藻,念珠藻,颤藻等藻类.内含叶绿素与藻蓝素(没有叶绿体),可进行光合作用. ↩

9. 实际上有协助运输 ↩

10. 消耗水的反应:呼吸作用(有氧呼吸第三阶段),多糖,核酸,蛋白质等的水解(大分子变小分子)
    生成水的反应:脱水缩合,核苷酸形成核酸链,甘油和脂肪酸形成脂肪,单糖变多糖(小分子变大分子) ↩

11. K维持静息电位,Na维持动作电位 ↩

12. 除了磷脂含C,H,O,N,P外,其余两种只有C,H,O. ↩

13. 葡萄糖,麦芽糖,果糖 ↩

14. 蛋白质加热变性后依然可以检测:反应的本质是肽键与铜离子反应. ↩