【一】
第一節(jié)、組成生物體的化學(xué)元素
名詞:1、微量元素:生物體必需的,含量很少的元素。如:Fe(鐵)、Mn(門(mén))、B(碰)、Zn(醒)、Cu(銅)、Mo(母),巧記:鐵門(mén)碰醒銅母(驢)。2、大量元素:生物體必需的,含量占生物體總重量萬(wàn)分之一以上的元素。如:C(探)、0(洋)、H(親)、N(丹)、S(留)、P(人people)、Ca(蓋)、Mg(美)K(家)巧記:洋人探親,丹留人蓋美家。3、統(tǒng)一性:組成細(xì)胞的化學(xué)元素在非生物界都可以找到,這說(shuō)明了生物界與非生物界具有統(tǒng)一性。4、差異性:組成生物體的化學(xué)元素在細(xì)胞內(nèi)的含量與在非生物界中的含量明顯不同,說(shuō)明了生物界與非生物界存在著差異性。
語(yǔ)句:1、地球上的生物現(xiàn)在大約有200萬(wàn)種,組成生物體的化學(xué)元素有20多種。2、生物體生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)是指組成生物體的各種元素和化合物。3、組成生物體的化學(xué)元素的重要作用:①C、H、O、N、P、S6種元素是組成原生質(zhì)的主要元素,大約占原生質(zhì)的97%。②.有的參與生物體的組成。③有的微量元素能影響生物體的生命活動(dòng)(如:B能夠促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長(zhǎng)。當(dāng)植物體內(nèi)缺B時(shí),花藥和花絲萎縮,花粉發(fā)育不良,影響受精過(guò)程。)
第二節(jié)、組成生物體的化合物
名詞:1、原生質(zhì):指細(xì)胞內(nèi)有生命的物質(zhì),包括細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核和細(xì)胞膜三部分。不包括細(xì)胞壁,其主要成分為核酸和蛋白質(zhì)。如:一個(gè)植物細(xì)胞就不是一團(tuán)原生質(zhì)。2、結(jié)合水:與細(xì)胞內(nèi)其它物質(zhì)相結(jié)合,是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分。7、自由水:可以自由流動(dòng),是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑,參與生化反應(yīng),運(yùn)送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和新陳代謝的廢物。8、無(wú)機(jī)鹽:多數(shù)以離子狀態(tài)存在,細(xì)胞中某些復(fù)雜化合物的重要組成成分(如鐵是血紅蛋白的主要成分),維持生物體的生命活動(dòng)(如動(dòng)物缺鈣會(huì)抽搐),維持酸堿平衡,調(diào)節(jié)滲透壓。9、糖類(lèi)有單糖、二糖和多糖之分。a、單糖:是不能水解的糖。動(dòng)、植物細(xì)胞中有葡萄糖、果糖、核糖、脫氧核糖。b、二糖:是水解后能生成兩分子單糖的糖。植物細(xì)胞中有蔗糖、麥芽糖,動(dòng)物細(xì)胞中有乳糖。c、多糖:是水解后能生成許多單糖的糖。植物細(xì)胞中有淀粉和纖維素(纖維素是植物細(xì)胞壁的主要成分)和動(dòng)物細(xì)胞中有糖元(包括肝糖元和肌糖元)。10、可溶性還原性糖:葡萄糖、果糖、麥芽糖等。11、脂類(lèi)包括:a、脂肪(由甘油和脂肪酸組成,生物體內(nèi)主要儲(chǔ)存能量的物質(zhì),維持體溫恒定。)b、類(lèi)脂(構(gòu)成細(xì)胞膜、線立體膜、葉綠體膜等膜結(jié)構(gòu)的重要成分)c、固醇(包括膽固醇、性激素、維生素D等,具有維持正常新陳代謝和生殖過(guò)程的作用。)12、脫水縮合:一個(gè)氨基酸分子的氨基(-NH2)與另一個(gè)氨基酸分子的羧基(-COOH)相連接,同時(shí)失去一分子水。13、肽鍵:肽鏈中連接兩個(gè)氨基酸分子的鍵(-NH-CO-)。14、二肽:由兩個(gè)氨基酸分子縮合而成的化合物,只含有一個(gè)肽鍵。15、多肽:由三個(gè)或三個(gè)以上的氨基酸分子縮合而成的鏈狀結(jié)構(gòu)。有幾個(gè)氨基酸叫幾肽。16、肽鏈:多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu),叫肽鏈。17、氨基酸:蛋白質(zhì)的基本組成單位,組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種,決定20種氨基酸的密碼子有61種。氨基酸在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn):每種氨基酸分子至少含有一個(gè)氨基(-NH2)和一個(gè)羧基(-COOH),并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上(如:有-NH2和-COOH但不是連在同一個(gè)碳原子上不叫氨基酸)。R基的不同氨基酸的種類(lèi)不同。18、核酸:最初是從細(xì)胞核中提取出來(lái)的,呈酸性,因此叫做核酸。核酸最遺傳信息的載體,核酸是一切生物體(包括病毒)的遺傳物質(zhì),對(duì)于生物體的遺傳變異和蛋白質(zhì)的生物合成有極其重要的作用。19、脫氧核糖核酸(DNA):它是核酸一類(lèi),主要存在于細(xì)胞核內(nèi),是細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì),此外,在細(xì)胞質(zhì)中的線粒體和葉綠體也有少量DNA。20、核糖核酸:另一類(lèi)是含有核糖的,叫做核糖核酸,簡(jiǎn)稱RNA。
公式:1、肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)目—肽鏈數(shù)。2、基因(或DNA)的堿基:信使RNA的堿基:氨基酸個(gè)數(shù)=6:3:1
語(yǔ)句:1、自由水和結(jié)合水是可以相互轉(zhuǎn)化的,如血液凝固時(shí),部分自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水。自由水/結(jié)合水的值越大,新陳代謝越活躍。2、能源物質(zhì)系列:生物體的能源物質(zhì)是糖類(lèi)、脂類(lèi)和蛋白質(zhì);糖類(lèi)是細(xì)胞的主要能源物質(zhì),是生物體進(jìn)行生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì);生物體內(nèi)的主要貯藏能量的物質(zhì)是脂肪;動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的主要貯藏能量的物質(zhì)是糖元;植物細(xì)胞內(nèi)的主要貯藏能量的物質(zhì)是淀粉;生物體內(nèi)的直接能源物質(zhì)是ATP(A-P~P~P);生物體內(nèi)的最終能量來(lái)源是太陽(yáng)能。3、糖類(lèi)、脂類(lèi)、蛋白質(zhì)、核酸四種有機(jī)物共同的元素是C、H、O三種元素,蛋白質(zhì)必須有N,核酸必須有N、P;蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸,核酸的基本組成單位是核苷酸。(例:DNA、葉綠素、纖維素、胰島素、腎上腺皮質(zhì)激素在化學(xué)成分中共有的元素是C、H、O)。4、蛋白質(zhì)的四大特點(diǎn):①相對(duì)分子質(zhì)量大;②分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜;③種類(lèi)極其多樣;④功能極為重要。5、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性:①氨基酸種數(shù)不同,②氨基酸數(shù)目不同,③氨基酸排列次序不同,④肽鏈空間結(jié)構(gòu)不同。6、蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的多樣性決定了蛋白質(zhì)分子功能多樣性,概括有:①構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)如肌動(dòng)蛋白;②催化作用:如酶;③調(diào)節(jié)作用:如胰島素、生長(zhǎng)激素;④免疫作用:如抗體,抗原(不是蛋白質(zhì));運(yùn)輸作用:如紅細(xì)胞中的血紅蛋白。注意:蛋白質(zhì)分子的多樣性是有核酸控制的。7、一切生命活動(dòng)都離不開(kāi)蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的承擔(dān)者。核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)。是遺傳信息的載體,存在于一切細(xì)胞中(不是存在于一切生物中),對(duì)于生物的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的合成具有重要作用。8、組成核酸的基本單位是核苷酸,是由一分子磷酸、一分子核糖、一分子含氮堿基組成。組成DNA的核苷酸叫做脫氧核苷酸,組成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。兩者組分相同的是都含有磷酸基團(tuán)、腺嘌呤、鳥(niǎo)嘌呤和胞嘧啶三種含氮堿基。
【二】
一、應(yīng)牢記知識(shí)點(diǎn)
1、追根溯源,絕大多數(shù)活細(xì)胞所需能量的最終源頭是太陽(yáng)光能.
2、將光能轉(zhuǎn)換成細(xì)胞能利用的化學(xué)能的是光合作用.
3、葉綠體中的色素及吸收光譜
、拧⑷~綠素(含量約占3/4)
、佟⑷~綠素a——藍(lán)綠色——主要吸收藍(lán)紫光和紅光
、、葉綠素b——黃綠色——主要吸收藍(lán)紫光和紅光
、、類(lèi)胡蘿卜素(含量約占1/4)
、佟⒑}卜素——橙*——主要吸收藍(lán)紫光
、凇⑷~黃素——*——主要吸收藍(lán)紫光
4、葉綠體中色素的提取和分離
⑴、提取方法:丙*做溶劑.
、啤⑻妓徕}的作用:防止研磨過(guò)程中破壞色素.
、、二氧化硅作用:使研磨更充分.
、取⒎蛛x方法:紙層析法
、伞游鲆海20份石油醚:2份酒精:1份丙*混合
、省游鼋Y(jié)果:從上到下——胡黃ab
、、濾液細(xì)線要求:細(xì)、均勻、直
⑻、層析要求:層析液不能沒(méi)及濾液細(xì)線.
5、葉綠體中光和色素的分布——葉綠體類(lèi)囊體薄膜上
6、光合作用場(chǎng)所——葉綠體
葉綠體是光合作用的場(chǎng)所;
葉綠體基粒類(lèi)囊體膜上,分布著與光化作用有關(guān)的色素和酶.
7、光合作用概念:
是指綠色植物通過(guò)葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物,并且釋放出氧氣的過(guò)程.
8、光合作用反應(yīng)式:
光能
CO2+H2O——→(CH2O)+O2
葉綠體
光能
6CO2+12H2O——→C6H12O6+6H2O+6O2
葉綠體
9、1771年,英國(guó)科學(xué)家普利斯特利(J.Priestly,1773—1804)實(shí)驗(yàn)證實(shí):植物能更新空氣.
10、荷蘭科學(xué)家英格豪斯(J.Ingen–housz)發(fā)現(xiàn):只有在陽(yáng)光照射下,只有綠葉才能更新空氣.
11、1785年明確了:綠葉在光下吸收二氧化碳,釋放氧氣.
12、1845年,各國(guó)科學(xué)家梅耶(R.Mayer)指出:植物進(jìn)行光合作用時(shí),把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái).
13、1864年,德國(guó)科學(xué)家薩克斯(J.von.Sachs,1832——1897)實(shí)驗(yàn)證明:光合作用產(chǎn)生淀粉.
、、饑餓處理——將綠葉置于暗處數(shù)小時(shí),耗盡其營(yíng)養(yǎng).
、、遮光處理——綠葉一半遮光,一半不遮光.
、恰⒐庹諗(shù)小時(shí)——將綠葉放在光下,使之能進(jìn)行光合作用.
、、碘蒸汽處理——遮光的一半無(wú)顏色變化,暴光的一側(cè)邊藍(lán)綠色.
14、1939年,美國(guó)科學(xué)家魯賓(S.Ruben)卡門(mén)(M.Kamen)同位素標(biāo)記法實(shí)驗(yàn)證明:光合作用釋放的
氧氣來(lái)自水.
⑴、同位素標(biāo)記法三要點(diǎn):
①、用途:指用放射性同位素追蹤物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)律.
②、方法:放射性同位素能發(fā)出射線,可以用儀器檢測(cè)到.
③、特點(diǎn):放射性同位素標(biāo)記的化合物化學(xué)性質(zhì)不改變,不影響細(xì)胞的代謝.
、、用18O標(biāo)記H2O和CO2,得到H218O和C18O2.
⑶、將植物分成兩組,一組提供H218O,另一組提供C18O2.
、、在其他條件都相同的情況下,分別檢測(cè)植物釋放的O2.
、、結(jié)果,只有提供H218O時(shí),植物釋放出18O2.
15、卡爾文循環(huán)——卡爾文(M.Calvin,1911——)實(shí)驗(yàn)
、拧⒂14C標(biāo)記CO2得14CO2
、、向小球藻提供14CO2,追蹤光和作用過(guò)程中C的運(yùn)動(dòng)途徑.
14CO2—→14C3—→14C6H12O6
、、結(jié)論:
16、光合作用過(guò)程
⑴、光合作用包括:光反應(yīng)、暗反應(yīng)兩個(gè)階段.
⑵、光反應(yīng):
①、特點(diǎn):指光合作用第一階段,必須有光才能進(jìn)行.
、、主要反應(yīng):色素分子吸收光能;分解水,產(chǎn)生[H]和氧氣;生成ATP.
、、場(chǎng)所:葉綠體基粒囊狀膜上.
、堋⒛芰孔兓汗饽苻D(zhuǎn)變成ATP中活躍化學(xué)能.
、、暗反應(yīng)
①、特點(diǎn):指光合作用第二階段,有光無(wú)光都能進(jìn)行.
、、主要反應(yīng):固定二氧化碳生成三碳化合物;[H]做還原劑,ATP提供能量,
還原三碳化合物,生成有機(jī)物和水.
③、場(chǎng)所:葉綠體基質(zhì)中.
④、能量變化:活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能.
、取⑦^(guò)程圖(P-103圖5-15)
二、應(yīng)會(huì)知識(shí)點(diǎn)
1、光合作用中色素的吸收峰(P-99圖5-10)
2、葉綠體結(jié)構(gòu)(P-99圖5-11)
、拧⒕哂袃(nèi)外雙層膜.
、啤⒕哂谢!深(lèi)囊體色素.
、、二氧化硅作用:使研磨更充分.
3、化能合成作用
、、概念:指利用環(huán)境中某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)釋放的能量,將二氧化碳和水制造成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物的合成作用.
、、典型生物:硝化細(xì)菌、鐵細(xì)菌、瘤細(xì)菌等.
⑶、硝化細(xì)菌:原核生物,能利用環(huán)境中氨(NH3)氧化生成亞*(HNO2)或*(HNO3)釋放的化學(xué)能,將二氧化碳和水合成為糖類(lèi).
、、能進(jìn)行化能合成作用的生物也是自養(yǎng)生物