現(xiàn)代生命科學(xué)概論讀書(shū)筆記v05

1、第一章 生命科學(xué)生命科學(xué)三大層次：核心層次（分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)等）、個(gè)體生物學(xué)、生物圈層次生命科學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史：前生物學(xué)時(shí)期、古典生物學(xué)時(shí)期、實(shí)驗(yàn)生物學(xué)時(shí)期、分子生物學(xué)時(shí)期生命基本特征：新陳代謝、形成細(xì)胞、生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳變異與進(jìn)化、應(yīng)激性與活動(dòng)性。第二章 生命的多樣性生物界別：黎德勒的分界方法原核生物界、真菌界、植物界、動(dòng)物界。1、病毒與類(lèi)病毒：非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的由核酸芯子（DNA或RNA）和蛋白質(zhì)外鞘構(gòu)成的微粒，類(lèi)病毒有核酸無(wú)蛋白質(zhì)外鞘。朊病毒有蛋白質(zhì)無(wú)核酸。2、原核生物界：包括細(xì)菌、放線菌、藍(lán)藻（或叫藍(lán)綠菌）、原綠藻。它們都由細(xì)胞中沒(méi)有由核膜圍成的細(xì)胞核與其他膜系構(gòu)造細(xì)胞器的原核細(xì)胞構(gòu)成。共同特

2、征：染色質(zhì)DNA裸露，沒(méi)有結(jié)合組蛋白，且首尾連接成環(huán)。無(wú)核膜包圍，即無(wú)定型的細(xì)胞核。細(xì)胞質(zhì)中除藍(lán)藻和原綠藻具光合片層外，沒(méi)有膜系構(gòu)造細(xì)胞器（高爾基體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等）。合成蛋白質(zhì)工具相對(duì)簡(jiǎn)單，僅為70S核糖體。細(xì)胞很小，一分為二的無(wú)絲分裂繁殖。（1）細(xì)菌：?jiǎn)渭?xì)胞生物。細(xì)胞膜外有一層主要由肽聚糖（革蘭氏陽(yáng)性菌）和脂多糖（革蘭氏陰性菌）構(gòu)成的堅(jiān)韌細(xì)胞壁。膜上中間體是細(xì)菌氧化磷酸化，產(chǎn)生能量的小區(qū)。有的細(xì)菌胞外有莢膜（營(yíng)養(yǎng)、保護(hù)）和鞭毛（運(yùn)動(dòng)）。有些細(xì)菌逢逆境生成芽孢。細(xì)菌充當(dāng)還原者角色。（2）放線菌：長(zhǎng)成纖細(xì)菌絲狀，無(wú)細(xì)胞分隔，分為基內(nèi)菌絲和氣生菌絲兩部分，廣泛分布于肥沃的土壤中，營(yíng)腐生。能合成

3、抗生素。（3）藍(lán)藻：原核單胞或多胞藻。細(xì)胞中含葉綠素a、類(lèi)胡蘿卜素，藻藍(lán)素，缺乏葉綠素b，部分藍(lán)藻還有藻紅素。細(xì)胞內(nèi)無(wú)葉綠體，以原始的類(lèi)囊體進(jìn)行光合放氧代謝。有些多胞藻已分化出專(zhuān)司固氮的異形細(xì)胞。（4）原綠藻：含葉綠素a、葉綠素b，無(wú)藻藍(lán)素，被認(rèn)為是后來(lái)進(jìn)化產(chǎn)生的陸生植物的祖先。3、真菌界：低等的異養(yǎng)型真核生物（有雙層核膜構(gòu)成的細(xì)胞核，核內(nèi)染色質(zhì)與組蛋白結(jié)合，有膜系構(gòu)造細(xì)胞器）。多數(shù)為多細(xì)胞的菌絲編織成，有的為單細(xì)胞（酵母菌）。有幾丁質(zhì)構(gòu)成的細(xì)胞壁。營(yíng)腐生、寄生。無(wú)性孢子繁殖為主，部分種類(lèi)出現(xiàn)有性生殖。地衣是綠藻與真菌的共生體。4、植物界：包括藻類(lèi)植物、苔蘚植物、蕨類(lèi)植物、種子植物四大類(lèi)群。共

4、同特征：真核細(xì)胞。具有以纖維素為主要成分的細(xì)胞壁。葉綠體的類(lèi)囊體上含有葉綠素a、葉綠素b（硅藻、褐藻除外）、類(lèi)胡蘿卜素等光合作用色素。行光合自養(yǎng)生活。是生物圈的原始生產(chǎn)者。 （1）藻類(lèi)植物門(mén)：包括綠藻、裸藻、甲藻、金藻、紅藻和褐藻等門(mén)類(lèi)。單細(xì)胞或多細(xì)胞群體。無(wú)根、莖、葉分化，生長(zhǎng)不經(jīng)過(guò)胚胎發(fā)育過(guò)程。繁殖以裂殖或特化的配子結(jié)合方式進(jìn)行。只能生長(zhǎng)于水中或濕處。綠藻是藻類(lèi)植物的代表，葉綠體中有與高等植物相同的葉綠素a、葉綠素b、類(lèi)胡蘿卜素（高等植物可能起源于遠(yuǎn)古綠藻）。金藻的大量繁殖與死亡可能是古代生成石油的原因。紅藻門(mén)，紫菜，蛋白質(zhì)和碘含量高。裸藻與甲藻核內(nèi)DNA是裸露的，不與組蛋白結(jié)合，首尾連接

5、成環(huán)狀，但有細(xì)胞膜，是剛剛晉級(jí)的真核生物。裸藻有自養(yǎng)和異養(yǎng)2套代謝系統(tǒng)。 （2）苔蘚植物門(mén)：分苔綱與蘚綱。濕生，受精作用離不開(kāi)水，有世代交替現(xiàn)象。個(gè)體發(fā)育過(guò)程已出現(xiàn)胚胎形成時(shí)期。初步細(xì)胞分化，無(wú)維管束。（3）蕨類(lèi)植物門(mén)：出現(xiàn)了維管束，得以分化出真正的根、莖、葉。分布地域很廣。世代交替，受精離不開(kāi)水。最終被種子植物取代。（4）種子植物門(mén)：分為裸子植物與被子植物2個(gè)亞門(mén)。維管系統(tǒng)進(jìn)一步完善，根、莖、葉更加發(fā)達(dá)，孢子是這類(lèi)植物的生長(zhǎng)方式。配子體退化為大孢子（萌發(fā)成雌配子體依附于胚珠的珠心）、小孢子（在花粉囊內(nèi)形成花粉）?；ǚ酃芎统霈F(xiàn)種子是種子植物最顯著的特征。 裸子植物種子裸露，維管束木質(zhì)部中沒(méi)有導(dǎo)

6、管只有管胞，韌皮部中缺伴胞，運(yùn)輸水分和有機(jī)物的效率較低。 種子植物維管束完善，具有導(dǎo)管、管胞、篩管和伴胞。生殖行特殊的雙受精，種子有果皮保護(hù)。雙子葉植物由于形成層不斷分裂產(chǎn)生大量次生木質(zhì)部而長(zhǎng)成高大喬木。單子葉植物維管束散生，分裂能力弱，但生長(zhǎng)周期短，繁殖迅速，多數(shù)為草本植物。一般認(rèn)為單子葉植物比雙子葉植物進(jìn)化上更高一籌。5、動(dòng)物界：真核細(xì)胞，營(yíng)異養(yǎng)生活，無(wú)細(xì)胞壁一大類(lèi)生物的總稱(chēng)。原生動(dòng)物（單細(xì)胞）、后生動(dòng)物（多細(xì)胞）2大類(lèi)群。 （1）原生動(dòng)物門(mén)：真核單細(xì)胞動(dòng)物。多數(shù)營(yíng)自由生活，少數(shù)寄生。直接分裂的無(wú)性繁殖為主，有性結(jié)合生殖為輔。主要有四種類(lèi)型：纖毛綱、鞭毛綱、肉足綱、孢子綱。 （2）海綿動(dòng)物

7、門(mén)：營(yíng)水生固著生活。多細(xì)胞動(dòng)物。細(xì)胞僅有簡(jiǎn)單分化。 （3）腔腸動(dòng)物門(mén)：水生，多海產(chǎn)。始見(jiàn)兩胚層及消化、神經(jīng)、生殖等器官系統(tǒng)。有口無(wú)肛門(mén)，網(wǎng)狀神經(jīng)系統(tǒng)。分為3個(gè)綱：水螅綱、缽水母綱、珊瑚綱。 （4）扁形動(dòng)物門(mén)：自由生活于海水、淡水和潮濕土壤中，或寄生生活于動(dòng)物體內(nèi)或體外。出現(xiàn)了中胚層，出現(xiàn)了排泄系統(tǒng)、肌肉組織、分支的腸道和感光器官。神經(jīng)系統(tǒng)為二元梯狀。有口無(wú)肛門(mén)，體表?yè)Q氣，腸支輸送營(yíng)養(yǎng)物到全身。分為3綱：渦蟲(chóng)綱、吸蟲(chóng)綱、絳蟲(chóng)綱。 （5）線形動(dòng)物門(mén)：自由生活于海水、淡水和土壤中，或寄生生活于動(dòng)物體內(nèi)。體內(nèi)可見(jiàn)假體腔。出現(xiàn)肛門(mén)，可排出食物殘?jiān)?（6）環(huán)節(jié)動(dòng)物門(mén)：分布于海洋、江湖、陸地，大多自由生活

8、。環(huán)節(jié)動(dòng)物及其以上門(mén)類(lèi)有了真體腔。有閉管式循環(huán)系統(tǒng)。有腦及中樞神經(jīng)系統(tǒng)。還出現(xiàn)了利于運(yùn)動(dòng)的剛毛與疣足以及較高效的排泄系統(tǒng)。 （7）軟體動(dòng)物門(mén)：多數(shù)水生，少數(shù)陸生或寄生。首次擁有專(zhuān)職呼吸器官、較發(fā)達(dá)的各式感覺(jué)器官、較完善的消化系統(tǒng)和真正意義上的心臟。本門(mén)最重要的3綱：具螺旋型貝殼的腹足綱、有兩片貝殼和瓣鰓的瓣鰓綱、頭足并聯(lián)的頭足綱。 （8）節(jié)肢動(dòng)物門(mén)：可能起源于環(huán)節(jié)動(dòng)物，廣泛分布水、陸、空三界及地球各個(gè)角落，是種類(lèi)最多的一大門(mén)類(lèi)。擁有輕巧的幾丁質(zhì)外殼和多分節(jié)附肢，神經(jīng)系統(tǒng)更加發(fā)達(dá)。具有多樣化的呼吸器官、感覺(jué)器官和生殖方式?，F(xiàn)存有6綱，較重要的：昆蟲(chóng)綱、甲殼綱、蛛形綱、肢口綱。 （9）棘皮動(dòng)物門(mén)：

9、全部海產(chǎn)。無(wú)脊椎動(dòng)物的最高級(jí)類(lèi)型。首創(chuàng)后口動(dòng)物的先河，內(nèi)骨骼亦同時(shí)出現(xiàn)。注：原口動(dòng)物：口起源于胚孔。后口動(dòng)物：在與原胚孔相反的另一端穿孔成口，原胚孔則成為肛門(mén)。所有高等動(dòng)物都是后口動(dòng)物。 （10）脊索動(dòng)物門(mén)：脊索的生成是動(dòng)物進(jìn)化中的重要事件。出現(xiàn)脊索、背神經(jīng)管和咽部鰓裂是脊索動(dòng)物最重要的三大特征。分為3個(gè)亞門(mén)：尾索動(dòng)物亞門(mén)、頭索動(dòng)物亞門(mén)、脊椎動(dòng)物亞門(mén)。A、尾索動(dòng)物亞門(mén)：脊索僅在幼體的尾部出現(xiàn)。成體自由生活或固著生活，外被罕見(jiàn)的類(lèi)似植物纖維素的被囊素。 B、頭索動(dòng)物亞門(mén)：從前端至后端終生存在脊索，是無(wú)脊椎動(dòng)物向脊椎動(dòng)物過(guò)渡的類(lèi)型。文昌魚(yú)是典型。 C、脊椎動(dòng)物亞門(mén)： a、圓口綱：終生仍具脊索，但已

10、在脊索上出現(xiàn)軟骨片，是脊椎動(dòng)物的低級(jí)類(lèi)群。 b、魚(yú)綱：首見(jiàn)脊柱和胸、腹鰭，血液循環(huán)為單循環(huán)。 c、兩棲綱：初步登陸，受精及幼體發(fā)育仍在水中進(jìn)行，血液循環(huán)為不完全雙循環(huán)。 d、爬行綱：已有較復(fù)雜的肺，真正登陸成功，血液循環(huán)為不完全雙循環(huán)。是胚胎發(fā)育過(guò)程中首先出現(xiàn)羊膜、絨毛膜和尿囊膜等附屬器官的動(dòng)物。 e、鳥(niǎo)綱： 羊膜動(dòng)物，完善的血液雙循環(huán)系統(tǒng)，恒溫，體內(nèi)受精。鳥(niǎo)類(lèi)前肢特化成翼，全身披羽，具有多個(gè)氣囊，卵生。d、哺乳綱：羊膜動(dòng)物，完善的血液雙循環(huán)系統(tǒng)，恒溫，體內(nèi)受精。多數(shù)以四肢進(jìn)行快速運(yùn)動(dòng)，全身被毛，胎生，哺乳。第三章 構(gòu)成生命的物質(zhì)基礎(chǔ)一、無(wú)機(jī)物1、基本元素：原生質(zhì)中含量較高，構(gòu)成生命核心物質(zhì)的

11、元素稱(chēng)為基本元素。H、O、C、N、P、S，是構(gòu)成核酸和蛋白質(zhì)的元素。2、微量元素：有20幾種具有各種功能的微量元素和偶然存在的痕量元素。微量元素是機(jī)體及細(xì)胞重要生理功能的維持者，如Ca、K、Na、Cl等。3、水：水具有強(qiáng)極性和高比熱的特點(diǎn)，從而使它成為生物體內(nèi)含量最多的成分。4、無(wú)機(jī)鹽：生物體中的無(wú)機(jī)鹽一般以離子狀態(tài)存在，在維持滲透壓平衡和pH值平衡等方面發(fā)揮了十分重要的作用。二、有機(jī)物1、糖類(lèi)：含醛基或酮基的多羥基碳?xì)浠衔镆约八鼈兊目s聚產(chǎn)物和某些衍生物的總稱(chēng)，通常又稱(chēng)為碳水化合物。糖類(lèi)是光合作用的直接產(chǎn)物，是生物賴(lài)以生存的能量來(lái)源和代謝中轉(zhuǎn)樞紐。 A、單糖：?jiǎn)畏肿犹墙袉翁牵畛Ｒ?jiàn)、最重要的

12、是葡萄糖，是6碳糖。葡萄糖是形成淀粉、糖原和纖維素的結(jié)構(gòu)單元。其他較重要的6碳糖還有果糖、半乳糖、甘露糖。還有一類(lèi)單糖叫核糖和2脫氧核糖，是5碳糖，是組成核苷酸的結(jié)構(gòu)單元。葡萄糖核糖2脫氧核糖 B、雙糖：2分子的單糖失水縮合后生成的糖。它們之間的鍵叫糖苷鍵。（蔗糖葡萄糖果糖；麥芽糖葡萄糖葡萄糖；乳糖半乳糖半乳糖） C、多糖：3個(gè)以上單糖通過(guò)糖苷鍵聚合成的糖。大多無(wú)甜味。 a、淀粉：葡萄糖殘基分子彼此以1，4糖苷鍵連成。直鏈淀粉葡萄糖長(zhǎng)鏈不分支，呈螺圈形，遇碘液顯藍(lán)色；支鏈淀粉分支多，遇碘液顯紫紅色。b、糖原：葡萄糖殘基分子彼此以1，4糖苷鍵連成。是真菌和動(dòng)物細(xì)胞貯存的多糖，主要位于肌肉和肝臟中

13、。糖原分支比支鏈淀粉多。遇碘液顯紅褐色。c、纖維素：葡萄糖殘基分子彼此以1，4糖苷鍵連成。無(wú)分支，難以被絕大多數(shù)動(dòng)物消化，是結(jié)構(gòu)性多糖。2、脂類(lèi)：生物體內(nèi)難溶或不溶于水而易溶于乙醚、氯仿和苯等非極性溶劑的有機(jī)化合物的總稱(chēng)。多數(shù)脂類(lèi)氫氧比大大超過(guò)2。 A、脂肪：一分子甘油和三分子424個(gè)碳原子的脂肪酸構(gòu)成，是生物體中重要的能力貯存物。植物多含不飽和脂肪酸，動(dòng)物多含飽和脂肪酸。 B、磷脂：由甘油、脂肪酸、磷酸及含氮有機(jī)堿構(gòu)成，不同的有機(jī)堿形成不同的磷脂。磷脂是兩性分子，是生物膜的骨架。含 氮有機(jī)堿磷酸甘油脂肪酸1脂肪酸2非極性尾部極性頭部甘油脂肪酸1脂肪酸2脂肪酸3脂 肪磷 脂 C、膽固醇：是含環(huán)

14、戊烷多氫菲結(jié)構(gòu)的一類(lèi)化合物的總稱(chēng)。膽固醇是人體必需的有機(jī)物，是細(xì)胞膜和神經(jīng)髓鞘的重要組分。膽固醇代謝異?；驍z入過(guò)多常會(huì)引起動(dòng)脈粥樣硬化和膽結(jié)石等疾病。3、蛋白質(zhì)：是生物體重要的結(jié)構(gòu)和功能組分。肌肉、毛發(fā)、酶、激素都是蛋白質(zhì)。A、氨基酸：至少含一個(gè)氨基和一個(gè)羧基的211個(gè)碳的有機(jī)小分子。B、蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu) a、一級(jí)結(jié)構(gòu)：20種氨基酸以肽鍵連接成的線性多肽分子。 b、二級(jí)結(jié)構(gòu)：多肽長(zhǎng)鏈以右手螺旋的方式形成螺旋體。 c、三級(jí)結(jié)構(gòu)：螺旋體卷曲成具有三維空間構(gòu)象的蛋白質(zhì)亞基。 d、四級(jí)結(jié)構(gòu)：各亞基自動(dòng)組裝成完整的蛋白質(zhì)。氨基酸與蛋白質(zhì)都能雙性解離，具有雙向緩沖所在溶液pH值變化的能力。4、核酸：脫氧核糖

15、核酸（DNA，Deoxyribonucleic acid），核糖核酸（RNA，Ribonucleic Acid）。核酸都是核苷酸的多聚物。核苷酸由堿基、戊糖、磷酸組成。堿基有腺嘌呤（A）、鳥(niǎo)嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸嘧啶（T）、尿嘧啶（U）。戊糖包括核糖和2脫氧核糖。A、G、C、T分別和脫氧核糖、磷酸結(jié)合成脫氧核糖核苷酸（四種）。四種脫氧核糖核苷酸按一定順序連成DNA。A、G、C、U分別和核糖、磷酸結(jié)合成核糖核苷酸（四種）。四種核糖核苷酸按一定順序連成RNA。核苷酸磷酸基團(tuán)上以高能鍵的方式分別再結(jié)合上兩個(gè)磷酸，形成三磷酸高能化合物。如腺嘌呤核苷酸（AMP）、鳥(niǎo)嘌呤核苷酸（GMP）。DNA的結(jié)

16、構(gòu)：沃森、克里克提出的雙螺旋結(jié)構(gòu)。一級(jí)結(jié)構(gòu)：生物物種遺傳密碼的承載者。（數(shù)量極其龐大的四種脫氧核糖核苷酸以3，5磷酸二酯鍵按順序連接成線形或環(huán)形分子。）二級(jí)結(jié)構(gòu)：DNA的雙螺旋模型。（課本P59）三級(jí)結(jié)構(gòu)：有些DNA才有，超螺旋或開(kāi)環(huán)狀。DNA的功能：記載遺傳信息、轉(zhuǎn)錄、自我復(fù)制。RNA：信使RNA（mRNA，轉(zhuǎn)錄DNA的遺傳密碼）、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)特定的氨基酸）、核糖體RNA（rRNA，是核糖體的主要構(gòu)成之一）。都是由DNA轉(zhuǎn)錄而來(lái)，由四種核糖核苷酸組成的單鏈分子。三、生命：高度有序化的物質(zhì)構(gòu)成了生物。生物與環(huán)境進(jìn)行密切的物質(zhì)、能量和信息的交流，表現(xiàn)出種種生命特征。第四章 細(xì)胞

17、一、細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能細(xì)胞有兩大類(lèi)：原核細(xì)胞與真核細(xì)胞。1、細(xì)胞大小與形態(tài)：真核細(xì)胞（大于10m）比原核細(xì)胞（110m）大。細(xì)胞形態(tài)各異。2、細(xì)胞膜與細(xì)胞外被： A、細(xì)胞膜：也叫質(zhì)膜，是細(xì)胞的外界，擔(dān)負(fù)著細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)進(jìn)出、能量交換、信息調(diào)控、細(xì)胞識(shí)別以及免疫保護(hù)等十分重要的作用。液態(tài)鑲嵌模型是目前解釋生物膜結(jié)構(gòu)的最好理論。 B、細(xì)胞外被：動(dòng)物細(xì)胞膜之外大多由糖脂和糖蛋白的結(jié)合物組成一層柔軟而堅(jiān)韌的細(xì)胞外被，與細(xì)胞膜緊密結(jié)合，共同行使保護(hù)、識(shí)別、吸收、吞噬等功能。植物細(xì)胞膜外有以纖維素和半纖維素為主要成分的細(xì)胞壁，保持形態(tài)、維持特定功能。3、膜系構(gòu)造細(xì)胞器（原核細(xì)胞無(wú)膜系構(gòu)造細(xì)胞器） A、線粒體：是

18、細(xì)胞進(jìn)行氧化磷酸化產(chǎn)生ATP的動(dòng)力站。 B、葉綠體：植物捕獲光量子進(jìn)行光合作用的“產(chǎn)糖廠”。注：線粒體與葉綠體的基質(zhì)上都含有環(huán)狀裸露DNA和70S核糖體，因此認(rèn)為線粒體是遠(yuǎn)古細(xì)菌與真核細(xì)胞共生的產(chǎn)物，葉綠體是原核藍(lán)藻早期與綠藻共生繁衍演化至今的內(nèi)共生現(xiàn)象。 C、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（合成蛋白質(zhì)的地方）、光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（合成各種脂類(lèi)的地方）。 D、高爾基體：蛋白質(zhì)、多糖和脂類(lèi)的“釀造車(chē)間”。（具體“釀造過(guò)程”：高爾基體合成數(shù)種多糖。將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)輸送來(lái)的蛋白質(zhì)修飾后與多糖、脂類(lèi)結(jié)合，外圍囊膜，形成小泡。存于細(xì)胞質(zhì)中或分泌到細(xì)胞外。） E、溶酶體：高爾基體產(chǎn)生的由單層膜圍成的眾多球狀小體，內(nèi)含50多種酸性

19、水解酶，可消化多糖、脂類(lèi)、核酸及蛋白質(zhì)等生物大分子。能消化異物或細(xì)胞本身。 F、微體：類(lèi)似于溶酶體，由單層膜圍成的內(nèi)含40多種酶的小泡。分為兩種：過(guò)氧化物酶體（分解過(guò)氧化氫）和乙醛酸循環(huán)體（轉(zhuǎn)化脂類(lèi)為糖）。 G、液泡：普遍見(jiàn)于植物細(xì)胞中。4、非膜系的細(xì)胞器 A、核糖體：rRNA與蛋白質(zhì)構(gòu)成的含有大小兩個(gè)亞基的近圓形實(shí)心小體。原核細(xì)胞與真核細(xì)胞均有核糖體。原核細(xì)胞：70S核糖體；真核細(xì)胞：80S核糖體。功能是根據(jù)rRNA上的指令參與合成蛋白質(zhì)。 B、微管、微絲與細(xì)胞骨架：微管微絲中間纖維細(xì)胞質(zhì)骨架細(xì)胞骨架細(xì)胞核骨架細(xì)胞骨架既發(fā)揮支持的作用，又與細(xì)胞及細(xì)胞器的位移、物質(zhì)運(yùn)輸和信息傳導(dǎo)等功能密切相關(guān)

20、。 C、中心體：動(dòng)物、真菌、低等植物藻類(lèi)細(xì)胞中均有中心體。是細(xì)胞有絲分裂的主導(dǎo)中心，周?chē)Ｓ杏形⒐芙M成的星狀體，與有絲分裂時(shí)染色體位移有關(guān)。 D、鞭毛與纖毛：運(yùn)動(dòng)器。5、細(xì)胞核：由核膜、染色質(zhì)、核仁、核骨架以及核液構(gòu)成。 A、核膜：雙層質(zhì)膜構(gòu)成，質(zhì)膜間有核周腔。核膜上均布核孔。核孔為細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)物質(zhì)交流的通道。 B、染色質(zhì)：由細(xì)胞核中的雙螺旋DNA、堿性組蛋白、少量RNA和酸性蛋白構(gòu)成。組蛋白、DNA形成染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元核小體。核小體之間以5060對(duì)DNA連接。染色體是染色質(zhì)的高度螺旋緊縮狀態(tài)。6個(gè)核小體螺線體螺旋一圈多層重疊的菊花形結(jié)構(gòu)超螺線體中期染色體螺旋與折疊 C、核仁：細(xì)胞核內(nèi)隨

21、細(xì)胞分裂周期性產(chǎn)生與消失的圓形小體。rRNA合成、加工以及裝配成核糖體亞單元的地方。 D、核骨架：細(xì)胞核內(nèi)由蛋白質(zhì)構(gòu)成的網(wǎng)架。細(xì)胞核支架、染色質(zhì)及核仁的固著結(jié)合點(diǎn)。 E、核液：核內(nèi)富含蛋白質(zhì)（酶）和各種核苷酸的溶膠?？刂坪塑账岬暮铣伞NA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄等核酸代謝。6、細(xì)胞基質(zhì)：細(xì)胞質(zhì)內(nèi)水溶性有機(jī)物的總稱(chēng)，包括大量的水以及蛋白質(zhì)、各種酶、氨基酸、堿基、糖類(lèi)、脂類(lèi)和它們代謝的中間產(chǎn)物及尾產(chǎn)物。細(xì)胞基質(zhì)是糖、蛋白質(zhì)和脂類(lèi)重要的代謝庫(kù)和中轉(zhuǎn)站，是維持細(xì)胞生命活動(dòng)的大本營(yíng)。二、細(xì)胞增殖與分裂1、無(wú)絲分裂：特點(diǎn)是細(xì)胞形態(tài)變化簡(jiǎn)單、耗能少、分裂速度快。2、有絲分裂：細(xì)胞增殖周期分為細(xì)胞分裂間期、有絲分裂期。特

22、點(diǎn)：細(xì)胞有絲分裂變化復(fù)雜、歷時(shí)長(zhǎng)、耗能多，但它保證了細(xì)胞遺傳物質(zhì)的縝密復(fù)制與準(zhǔn)確傳代，對(duì)保持物種的穩(wěn)定性具有重要的意義。A、細(xì)胞分裂間期：G1期（DNA復(fù)制預(yù)備期，前一次有絲分裂完成后至DNA合成開(kāi)始前。與染色質(zhì)加倍有關(guān)的物質(zhì)大量合成，細(xì)胞器數(shù)量顯著增加，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)面積增大，中心粒彼此分開(kāi)開(kāi)始復(fù)制。）；S期（DNA復(fù)制及染色質(zhì)合成時(shí)期，合成了染色質(zhì)中的組蛋白）、G2期（細(xì)胞分裂準(zhǔn)備期，與有絲分裂有關(guān)的微管蛋白、蛋白質(zhì)、RNA合成完畢，中心體復(fù)制完成。）細(xì)胞增殖周期細(xì)胞分裂間期G1期S期G2期有絲分裂期核相分裂胞質(zhì)分割前期中期后期末期 B、有絲分裂期：（1）核相分裂：前期：染色質(zhì)經(jīng)S期加倍后，螺旋緊

23、縮加粗成超螺線體和染色單體。它們隨機(jī)散于核內(nèi)。中心體與周?chē)瘦椛錉钆帕械奈⒐芎铣尚求w。星體移向細(xì)胞兩極，在兩極間由微管構(gòu)成紡錘體。（動(dòng)物、真菌、藻類(lèi)細(xì)胞才會(huì)出現(xiàn)星體。植物細(xì)胞無(wú)星體，但有紡錘體。）前期末，核仁消融、核膜消散。中期：染色體緊縮呈短而粗的棒狀體，借助著絲粒連接兩條姐妹染色單體。各染色體在動(dòng)粒微管的牽引下向細(xì)胞赤道板集中，著絲粒準(zhǔn)備排布赤道面上，染色體臂分布于赤道兩側(cè)。隨后兩個(gè)緊密相連的著絲粒彼此分離，染色單體稱(chēng)為獨(dú)立的染色體。后期：分開(kāi)的染色體在微管牽引下，著絲粒在前，染色體臂在后，向細(xì)胞兩極緩緩移動(dòng)。末期：到達(dá)兩極的染色體漸漸解旋，回復(fù)成染色質(zhì)。紡錘體及星體消失。核仁、核膜重新出

24、現(xiàn)形成。此時(shí)，細(xì)胞內(nèi)見(jiàn)2個(gè)子核，子核內(nèi)含2n個(gè)染色質(zhì)。 （2）細(xì)胞質(zhì)分割植物細(xì)胞：紡錘體消散殘留的微管在赤道面形成成膜體。眾多高爾基小泡向成膜體匯集并釋放出纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)等構(gòu)成細(xì)胞壁的成分，逐漸形成細(xì)胞壁，最終將細(xì)胞一分為二。動(dòng)物細(xì)胞：分割開(kāi)始時(shí)，赤道面細(xì)胞外圍明顯增厚，其中包含大量肌動(dòng)蛋白構(gòu)成的微絲，與肌球蛋白一起形成皮帶狀的凝膠環(huán)。通過(guò)微絲的收縮，凝膠環(huán)不斷內(nèi)縊，兩個(gè)子細(xì)胞最終完成分割。三、組織分化分化：在初生的全能性細(xì)胞中按一定程序有選擇地啟動(dòng)、轉(zhuǎn)錄某些基因，同時(shí)關(guān)閉另一些基因，使細(xì)胞從一般演變?yōu)樘厥?，具有特定的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的現(xiàn)象。分化了的具有相似形態(tài)和功能的細(xì)胞和細(xì)胞間質(zhì)

25、構(gòu)成了各種組織。1、植物組織：分生組織、薄壁組織、表皮組織、輸導(dǎo)組織、機(jī)械組織。分生組織：由一些保持幼嫩未分化狀態(tài)細(xì)胞構(gòu)成的組織，細(xì)胞常出于分裂或間歇分裂的狀態(tài)。薄壁組織：廣泛分布植物各器官，直接來(lái)自分生組織且分化程度較低，貯藏有機(jī)物，有些含葉綠體可光合作用。表皮組織：根、莖、葉表面覆蓋著的單層或多層扁平狀細(xì)胞。主要功能是保護(hù)內(nèi)器官不受傷害。還會(huì)形成氣孔（葉）、根毛（根）等。 輸導(dǎo)組織：包括輸送水分、水溶性無(wú)機(jī)鹽的導(dǎo)管、管胞和輸送可溶性有機(jī)物的篩管、伴胞兩大類(lèi)。都是長(zhǎng)條狀，位于維管束內(nèi)，還起到支持作用。機(jī)械組織：細(xì)胞大多呈長(zhǎng)棱形，細(xì)胞壁有不同程度的加厚。分為厚角組織和厚壁組織兩種。注：管胞直徑

26、小，上下管壁沒(méi)打通，主要依靠側(cè)面紋孔傳遞溶液，速度慢、流量小。（蕨類(lèi)、裸子植物）導(dǎo)管口徑大于管胞，管壁上紋理多，橫壁完全打通。（被子植物不但有管胞，還有導(dǎo)管。管胞作用降到次要。）管胞、導(dǎo)管都是無(wú)生命力的專(zhuān)職輸送細(xì)胞。篩管能雙向輸送水溶性有機(jī)物的活細(xì)胞。顯著特點(diǎn)：橫壁由多孔篩管構(gòu)成。篩管細(xì)胞有細(xì)胞質(zhì)無(wú)細(xì)胞核，其活力取決于與其相伴的細(xì)胞質(zhì)濃具細(xì)胞核的伴胞。2、動(dòng)物組織：上皮組織、神經(jīng)組織、肌肉組織、結(jié)締組織。上皮組織：來(lái)自原腸胚的三個(gè)胚層，分布于動(dòng)物體表和各臟器、管道、腺體的表面。細(xì)胞排列方式：?jiǎn)螌由掀?、?fù)層上皮；細(xì)胞形態(tài)：扁平、立方、柱狀上皮。行使保護(hù)、分泌、吸收功能。神經(jīng)組織：起源于外胚層，由

27、神經(jīng)細(xì)胞（神經(jīng)元）和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞構(gòu)成。神經(jīng)細(xì)胞包括胞體和突起。胞體除一般細(xì)胞結(jié)構(gòu)外還有尼氏體和神經(jīng)原纖維。突起分為樹(shù)突（短且分支多）與軸突（細(xì)長(zhǎng)分支少）。樹(shù)突接受沖動(dòng)給胞體，軸突將胞體的沖動(dòng)傳向遠(yuǎn)處。前后兩個(gè)神經(jīng)元軸突樹(shù)突末梢緊密結(jié)合，神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)不可逆。肌肉組織（肌纖維）：橫紋?。ㄊ軇?dòng)物意識(shí)支配，如四肢肌肉）、心臟肌（構(gòu)成心臟的肌層，在自主神經(jīng)調(diào)控下自主節(jié)律性收縮）、平滑?。?gòu)成臟器的肌層）。結(jié)締組織：液態(tài)結(jié)締組織（血液、淋巴液和組織液，營(yíng)養(yǎng)、排泄、傳輸、免疫、代謝平衡等功能的重要介質(zhì)）、疏松結(jié)締組織（皮下組織、內(nèi)臟之間廣泛分布，填充、聯(lián)系、貯藏、防御等功能）、致密結(jié)締組織（纖維多，間質(zhì)細(xì)胞

28、較少，十分堅(jiān)韌，肌腱、骨膜等；還有細(xì)胞間質(zhì)相當(dāng)堅(jiān)固且有彈性的，如軟骨）、堅(jiān)固結(jié)締組織（細(xì)胞間質(zhì)含大量硫酸鈣和磷酸鈣顯得十分堅(jiān)硬，如硬骨。動(dòng)物運(yùn)動(dòng)的杠桿，還有支持和保護(hù)作用。）四、減數(shù)分裂 （減數(shù)分裂的結(jié)果是形成只有單倍染色體的雌、雄配子。減數(shù)分裂是物種保持穩(wěn)定、子代繼承雙親遺傳因子的關(guān)鍵。）1、減數(shù)分裂：（1）前期： 細(xì)線期：染色質(zhì)加倍后逐漸螺旋緊縮成染色體。偶線期：同源染色體配對(duì)期。粗線期：同源染色體配對(duì)完全后。每條粗線期染色體都由兩對(duì)同源染色體組成，叫做四分體。四分體顯得粗大且僵硬。（密切絞纏的非姐妹染色單體之間可能發(fā)生染色體片段的多點(diǎn)交換，這是基因重組并導(dǎo)致子代不成為某個(gè)親本復(fù)制品的根本

29、原因。）雙線期：同源染色體彼此分離，染色體交叉。油條形染色體呈現(xiàn)出“8”字形。終變期：同源染色體間交叉的端移和染色體持續(xù)螺旋緊縮，染色體縮至最短最粗，核膜破裂，核仁消融。（2）中期：同源染色體分開(kāi)游散于細(xì)胞質(zhì)中。所有染色體在紡錘絲微管作用下向赤道集中。著絲粒不分裂，這是與有絲分裂中期的最本質(zhì)區(qū)別。（3）后期：兩組染色體在紡錘絲牽引下分別向細(xì)胞兩極移去。各染色體都包含兩條染色單體。（4）末期：因種而異，到達(dá)兩極后，完全不松懈或幾乎全部解旋核膜重新生成。此期無(wú)DNA合成。（動(dòng)物細(xì)胞）星體分裂，原紡錘體在原細(xì)胞兩極重組成兩個(gè)紡錘體。兩個(gè)子核形成細(xì)胞膜，生成2個(gè)子細(xì)胞。2、減數(shù)分裂：實(shí)質(zhì)上是一次平常的

30、有絲分裂。五、細(xì)胞工程第五章 新陳代謝一、新陳代謝的本質(zhì)和特點(diǎn)幾個(gè)概念：新陳代謝：發(fā)生在生物體內(nèi)各種合成和分解的化學(xué)反應(yīng)的總稱(chēng)。包含同化作用和異化作用。生命的新陳代謝是生命存在的依據(jù)：新陳代謝不是一種機(jī)械的輪回，而是在更高層次達(dá)到新的相對(duì)的平衡。新陳代謝由各種生物（細(xì)胞）主動(dòng)完成，并與外環(huán)境進(jìn)行活躍的物質(zhì)、能量和信息的轉(zhuǎn)換與交流，代謝的結(jié)果使生物（細(xì)胞）得到更新，進(jìn)行分裂、生長(zhǎng)和繁殖。同化作用：外在物質(zhì)通過(guò)機(jī)體（細(xì)胞）的復(fù)雜改造和吸收，轉(zhuǎn)變?yōu)樯镒陨淼慕M成成分并貯存能量的過(guò)程，又叫合成代謝。異化作用：生物將自身組成物質(zhì)分解，產(chǎn)生中間代謝物，逐級(jí)釋放能量，排出廢物的過(guò)程。新陳代謝過(guò)程存在兩方面的

31、反應(yīng)：物質(zhì)代謝和能量代謝。物質(zhì)代謝，指某些（種）物質(zhì)在體內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的反應(yīng)，轉(zhuǎn)變成另一種或幾種物質(zhì)的過(guò)程。生物體內(nèi)多種形式的能量的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)化及利用所涉及的各種各樣反應(yīng)的總稱(chēng)叫做能量代謝。1、代謝類(lèi)型：光能自養(yǎng)型（能源：陽(yáng)光；供氫體：水、無(wú)機(jī)物；被同化物：CO2）光能異養(yǎng)型（能源：陽(yáng)光；供氫體：脂肪酸、醇類(lèi)；被同化物：有機(jī)物）化能自養(yǎng)型（能源：亞硝化、硝化、反硝化過(guò)程釋放的能量；供氫體：？；被同化物：CO2）化能異養(yǎng)型（能源：有機(jī)物氧化獲得的能源；供氫體：？；被同化物：糖類(lèi)等有機(jī)物）2、酶的本質(zhì)和構(gòu)成（1）本質(zhì)：酶是生物自己制造的，具有高度專(zhuān)一性、高效催化活性的蛋白質(zhì)催化劑。（2）構(gòu)成：酶的

32、活性中心包括結(jié)合部位（與底物絡(luò)合）與催化部位（打開(kāi)底物特異化學(xué)鍵），其余部分與酶空間立體構(gòu)型的穩(wěn)定性有關(guān)。簡(jiǎn)單酶僅由一至數(shù)條多肽（亞基）構(gòu)成，沒(méi)有其他非蛋白成分。復(fù)合酶包括蛋白質(zhì)和輔助因子。蛋白質(zhì)是復(fù)合酶的核心，決定了酶的性質(zhì)和功能。輔助因子充當(dāng)攜帶和傳遞電子、原子和某些基團(tuán)的角色。3、酶促反應(yīng)主要機(jī)理：酶受底物誘導(dǎo)改變構(gòu)象、底物在酶的作用下變形、底物與酶形成中間產(chǎn)物。4、酶促反應(yīng)的特點(diǎn)：反應(yīng)條件溫和、催化底物專(zhuān)一、催化作用高效。5、影響酶促反應(yīng)的因素：?jiǎn)挝粫r(shí)間里底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的量叫做酶促反應(yīng)的速率。要達(dá)到酶促反應(yīng)的最佳效果，要對(duì)酶原進(jìn)行激活，注意酶的活化，必須保證充足的底物和足夠的酶濃度，適

33、宜的反應(yīng)條件（pH值、溫度、離子種類(lèi)及濃度等），因酶而異排除各種酶抑制劑。二、光合作用光合作用通式：光合作用是維系地球生物圈生存和發(fā)展的核心環(huán)節(jié)。（一）光合作用基本要素 1、光譜：紅、橙、黃、藍(lán)、紫光可被多數(shù)植物吸收。 2、集光色素：光合作用色素有：葉綠素a、葉綠素b、葉綠素c、葉綠素d、胡蘿卜素、葉黃素。（高等植物有：葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素、葉黃素。硅藻、甲藻、褐藻還有葉綠素c，紅藻有葉綠素d。）葉綠素b、c、d分子與葉綠素a相似，吸收紅光、藍(lán)紫光。胡蘿卜素有、三種同分異構(gòu)體，分子式C40H56。葉黃素是胡蘿卜素的衍生醇類(lèi)，C40H56O。絕大多數(shù)葉綠素a分子和所有的葉綠素b及胡蘿卜素

34、在光反應(yīng)中充當(dāng)捕獲和傳遞光能的角色，因此稱(chēng)為集光色素。 3、光作用中心： （1）中心色素分子：都是特異葉綠素a的二聚體，P680、P700。 （2）原初電子受體：直接接受激發(fā)態(tài)中心色素分子傳出的電子。P680Ph（脫去鎂離子的葉綠素），P700A0（單體葉綠素）。 （3）原初電子供體：P680Z（未明）、P700PC（質(zhì)藍(lán)素）。 4、光合系統(tǒng)（光合單位）：大約250300個(gè)集光色素分子分別和兩個(gè)光作用中心緊密結(jié)合成能完成一個(gè)光量子吸收并轉(zhuǎn)化的色素蛋白質(zhì)復(fù)合體，即光合系統(tǒng)（PS）和光合系統(tǒng)（PS）。PS：兩個(gè)大亞基和一個(gè)小亞基組成，直徑8nm，P700位于兩個(gè)大亞基之間。PS：大小7條多肽組成，

35、直徑11nm。P680與其中兩條多肽的組氨酸結(jié)合。 5、原初底物：水是原初底物，原初反應(yīng)分解后，電子提供給P680，質(zhì)子供ATP酶復(fù)合體偶聯(lián)，促使ATP生成。（二）光合作用機(jī)理1、原初光反應(yīng)：任何集光色素分子吸收或捕獲光量子后，立即引發(fā)激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)的色素分子極不穩(wěn)定，在幾ps內(nèi)將激發(fā)能傳給兩個(gè)光作用中心。光作用中心將獲得的光激發(fā)能轉(zhuǎn)化為電能。（轉(zhuǎn)化過(guò)程為：P700在20ps內(nèi)電荷分離，高能e A0。P700從PC奪取e補(bǔ)充自身。P680在20ps內(nèi)電離，e Ph，P680從“Z”奪取e。）經(jīng)過(guò)電子傳遞鏈，電子最終用于還原電子受體NADP+成NADPH。原初底物H2O是這條鏈的最初電子供體。2

36、、電子傳遞偶聯(lián)NADPH和ATP生成。主渠道：非環(huán)式的“Z”字形光合電子傳遞鏈：H2OMn“Z”P(pán)680PhQAQBPQFe2S2CytfPCP700A0A1FXFBFdFNRNADP+。PS和PS聯(lián)合傳遞，占電子傳遞量的70以上，產(chǎn)物是NADPH，并可推動(dòng)質(zhì)子偶聯(lián)成ATP。NADP+的水溶液只要有光照既有氧氣放出。放氧是光解水的副產(chǎn)物。次渠道：環(huán)式電子傳遞鏈，僅有PS參與，不放氧，能偶聯(lián)ATP生成。P700A0A1FXFBFdPQFe2S2Cytb6P700。3、CO2的同化（卡爾文·本森循環(huán)、C4途徑、景天酸途徑）意義：把異養(yǎng)生物無(wú)法直接利用的無(wú)計(jì)碳源轉(zhuǎn)變成有機(jī)碳，又將ATP和N

37、ADPH中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)鍵鍵能。A、卡爾文·本森循環(huán)（C3途徑）：CO2的同化是以二磷酸核酮糖（RuBP）為受體，第一個(gè)被標(biāo)記的產(chǎn)物是3磷酸甘油酸（3PGA）。再經(jīng)一系列的轉(zhuǎn)化、再生等過(guò)程構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的碳循環(huán)?？栁?#183;本森循環(huán)最初產(chǎn)物是三碳化合物，所以該途徑叫C3途徑。只經(jīng)該途徑合成有機(jī)物的植物叫C3植物（大多數(shù)植物，水稻、小麥、棉花、青菜等）。a、羧化階段：本階段以CO2固定及同化、產(chǎn)生三碳化合物為特征。b、還原階段：三碳化合物3磷酸甘油酸先被ATP活化，然后利用NADPH把自身還原成3磷酸甘油醛。c、再生階段：小部分3磷酸甘油醛或輸出葉綠體用于合成蔗糖，或

38、在葉綠體內(nèi)合成淀粉。多數(shù)3磷酸甘油醛重新轉(zhuǎn)變成5磷酸核酮糖，完成一個(gè)循環(huán)。3磷酸甘油醛5磷酸核酮糖葡萄糖等 卡爾文·本森循環(huán)每循環(huán)一次：固定并還原耗用產(chǎn)生1分子CO22分子ATP2分子ADP1分子NADPH1分子NADP+ B、C4途徑：固定CO2的最初產(chǎn)物是四碳化合物（草酰乙酸）。C4植物適生于高溫、強(qiáng)光、干旱生境中。C4植物維管束鞘富含葉綠素，維管束呈花環(huán)型結(jié)構(gòu)。a、羧化階段：CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞水解為HCO3-和H+。 b、CO2轉(zhuǎn)移階段： 反應(yīng)脫下的CO2進(jìn)入葉綠體經(jīng)卡爾文循環(huán)被固定和還原。 c、PEP再生階段：丙酮酸回到葉肉細(xì)胞內(nèi)，被丙酮酸磷酸雙激酶催化重新生成磷酸烯醇式丙酮

39、酸，完成一個(gè)循環(huán)。C4植物的生成效率明顯高于C3植物原因：C4植物既有C4途徑又有C3卡爾文循環(huán)。C4途徑將CO2捕獲送入維管束鞘細(xì)胞內(nèi)極有效地保證卡爾文循環(huán)進(jìn)行。C4植物中羧化階段的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶在外界CO2濃度僅200l·L-1時(shí)（大氣CO2濃度約350l·L-1）催化CO2固定的反應(yīng)已近最高速率，即C4植物CO2的補(bǔ)償點(diǎn)明顯低于C3植物。PEPCase又能將維管束細(xì)胞由于光呼吸逸出的以及異化作用產(chǎn)生的CO2重新固定并利用。 C、景天酸代謝途徑（CAM）：具有這種代謝途徑的植物稱(chēng)為CAM植物。炎熱的白天關(guān)閉氣孔，晚上氣孔開(kāi)放。CO2與磷酸烯醇式丙酮酸結(jié)合成草酰乙

40、酸，并被還原成蘋(píng)果酸存于液泡。白天蘋(píng)果酸從液泡中輸出脫羧成CO2和丙酮酸。丙酮酸經(jīng)線粒體氧化又產(chǎn)生CO2，以進(jìn)入卡爾文循環(huán)。植物固定和同化CO2的中心環(huán)節(jié)是卡爾文循環(huán)。光合能力：C4植物C3植物CAM植物。4、影響光合作用的因素：陽(yáng)光強(qiáng)弱、CO2濃度、植物種性和生理狀態(tài)三個(gè)方面。A、光強(qiáng)增加導(dǎo)某一數(shù)值時(shí)光合作用效率已達(dá)最大值，這是光飽和現(xiàn)象，此時(shí)光照強(qiáng)度叫做光飽和點(diǎn)。植物凈光合速率等于零時(shí)，吸收的CO2量等于呼吸作用放出的CO2的量，此時(shí)的光強(qiáng)叫做光補(bǔ)償點(diǎn)。 B、同理：CO2飽和點(diǎn)、CO2補(bǔ)償點(diǎn)。 C、植物種性和生理狀態(tài)是影響光合作用效率的決定性?xún)?nèi)因。CO2固定途徑不同是首要因素；不同生長(zhǎng)、生

41、育期對(duì)光合作用需求有差異。 D、其他因素：植物各自的生長(zhǎng)最適溫區(qū)、水分、無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)（氮、磷、鉀）。三、物質(zhì)代謝與能量代謝1、糖酵解：多糖轉(zhuǎn)化為單糖，單糖磷酸化，六碳糖裂解為三碳化合物等一系列反應(yīng)的總稱(chēng)。糖酵解氧化不完全，但代謝速率快。 A、生成果糖磷酸（從單糖（葡萄糖）或雙糖或多糖開(kāi)始） B、二磷酸果糖裂解（有2個(gè)高能磷酸建的1，6二磷酸果糖不穩(wěn)定，在酶催化下裂解為三碳化合物，并放出少許能量。）方程式見(jiàn)課本P136。糖酵解總方程式為：一分子葡萄糖經(jīng)無(wú)氧酵解僅得2分子ATP，大部分能量保存于丙酮酸中為釋放。丙酮酸去路：缺氧條件下，在酵母細(xì)胞內(nèi)脫羧放出CO2再經(jīng)還原成乙醇。動(dòng)物體內(nèi)劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)O2供應(yīng)

42、不足，被還原成乳酸。氧氣供應(yīng)充足時(shí)，丙酮酸在線粒體內(nèi)經(jīng)三羧酸循環(huán)被徹底氧化成CO2和H2O，并釋放大量能量。2、三羧酸循環(huán)（TCA）：有氧條件下，丙酮酸進(jìn)入線粒體被徹底氧化成CO2和H2O，并產(chǎn)生眾多還原物，構(gòu)成一個(gè)循環(huán)式代謝系統(tǒng)。第一個(gè)產(chǎn)物是檸檬酸，含3個(gè)羧基。示意圖見(jiàn)課本P138。丙酮酸進(jìn)入線粒體首先被氧化脫羧成乙酰輔酶A（CoA，C2），此時(shí)得到1分子NADH。然后投入三羧酸循環(huán)。完成一次三羧酸循環(huán)：投入的底物是1分子乙酰輔酶A（C2），得到產(chǎn)物為偶聯(lián)產(chǎn)生1分子GTP（可轉(zhuǎn)化為ATP）、2分子CO2、4對(duì)氫（1個(gè)FAD·2H、3個(gè)NADH+H+）。 所以，1分子丙酮酸完全氧化4

43、分子NADH和1分子FAD·2H。1分子葡萄糖2分子丙酮酸。則1分子葡萄糖三羧酸循環(huán)后8分子NADH和2分子FAD·2H。葡萄糖酵解階段有2分子NADH。 所以，1分子葡萄糖完全分解可以得到10分子NADH、2分子FAD·2H?？梢?jiàn)葡萄糖把它的大部分化學(xué)能轉(zhuǎn)移到NADH和FAD·2H的高能電子中。3、電子傳遞與氧化磷酸化：糖氧化產(chǎn)生的含高能電子的還原物在線粒體內(nèi)嵴上經(jīng)系列電子傳遞，并啟動(dòng)了氧化磷酸化反應(yīng)。電子在從高能電位向低能受體逐級(jí)傳遞過(guò)程中偶聯(lián)產(chǎn)生了大量的ATP。1分子葡萄糖經(jīng)糖酵解僅得2分子ATP，而經(jīng)三羧酸循環(huán)徹底氧化以后得到36或38分子ATP

44、。這就是大多數(shù)異養(yǎng)生物及植物中的異化作用都選擇有氧代謝的根本原因。，得知磷酸肌酸是ATP的儲(chǔ)藏庫(kù)，細(xì)胞中ATP不足時(shí)，反應(yīng)式左移，重新生成ATP。4、四類(lèi)生物大分子代謝相互關(guān)系：糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)和核酸可以通過(guò)三羧酸循環(huán)進(jìn)行轉(zhuǎn)化和利用。因此三羧酸循環(huán)式各類(lèi)生物多種重要生化反應(yīng)相互溝通的重要樞紐。第六章 高等植物的結(jié)構(gòu)、功能和調(diào)控高等植物指具有胚胎發(fā)育且一般還有根、莖、葉等器官分化、具維管束的植物。含苔蘚、蕨類(lèi)、種子植物。一、根1、植物的根系：直根系、須根系、變態(tài)根。 直根系：胚根從萌發(fā)孔長(zhǎng)出逐漸長(zhǎng)大成主根，主根從中柱鞘分生出側(cè)根，并可一再分生，主次分明。須根系：胚根發(fā)育遲緩或主根長(zhǎng)成后不久即死

45、亡。從胚軸或莖下部長(zhǎng)出不定根。彼此獨(dú)立，略有分支，大小相當(dāng)。變態(tài)根：從其根系或根系的一部分發(fā)育、演變成適應(yīng)各種環(huán)境、具有某方面突出功能、形態(tài)各異的變態(tài)根。2、根的分區(qū)：從根尖開(kāi)始依次往上 A、根冠區(qū)：利用分泌的果膠質(zhì)和脫落受損細(xì)胞質(zhì)做根向土壤生長(zhǎng)的潤(rùn)滑劑，具有重要的保護(hù)作用。根向地生長(zhǎng)初步認(rèn)為是“淀粉體”作用的結(jié)果。 B、分生區(qū)：根的生長(zhǎng)點(diǎn)、根活力的核心區(qū)。有絲分裂十分旺盛，分別向上下兩個(gè)方向進(jìn)行。向下補(bǔ)充根冠細(xì)胞，向上使根向地下推進(jìn)。 C、伸長(zhǎng)區(qū)：對(duì)重力以及生長(zhǎng)素的應(yīng)答反應(yīng)就發(fā)生在該區(qū)。開(kāi)始初步分化，外層為表皮組織，內(nèi)為薄壁組織。 D、根毛（分化）區(qū)：表皮細(xì)胞突出形成根毛，擴(kuò)大根的表面積，增

46、強(qiáng)吸收水分和水溶性無(wú)機(jī)鹽的能力。根中央演化出中柱，出現(xiàn)縱向輸導(dǎo)組織。 E、成熟區(qū)：分化完全。各類(lèi)細(xì)胞或代謝不活躍或原生質(zhì)瓦解，僅留下充當(dāng)運(yùn)輸管道的細(xì)胞壁。此區(qū)為根的主體，履行支持與輸導(dǎo)的功能。3、根的初生結(jié)構(gòu)根的出生結(jié)構(gòu)指直接由根尖分生組織經(jīng)細(xì)胞有絲分裂和分化形成的各種組織。 A、表皮：包圍在根表面的單層細(xì)胞，具有保護(hù)和吸收功能。 B、皮層：多層大型薄壁細(xì)胞組成，位于表皮與中柱之間。水溶液可經(jīng)共質(zhì)體途徑和質(zhì)外體途徑向中柱傳輸。還具有貯藏功能。內(nèi)皮層具有凱氏帶，調(diào)控著進(jìn)入中柱的水溶性物質(zhì)的種類(lèi)和濃度。 C、中柱：內(nèi)皮層以?xún)?nèi)的各種組織構(gòu)成了根的圓柱狀中心結(jié)構(gòu)，即中柱，也稱(chēng)維管柱。a、中柱鞘：中柱外

47、周緊挨著內(nèi)皮層的一、二層薄壁細(xì)胞稱(chēng)為中柱鞘。具有一定條件下恢復(fù)分生能力的功能，可以形成側(cè)根、不定芽以及部分植物的形成層和木栓形成層等組織。b、初生木質(zhì)部：位于中柱中心，由導(dǎo)管、管胞、木纖維（細(xì)胞）和薄壁細(xì)胞組成。主要功能是經(jīng)由導(dǎo)管和管胞向上輸送水溶液。初生木質(zhì)部由外向內(nèi)漸次產(chǎn)生并逐漸成熟，此發(fā)育方式為為外始式。 c、出生韌皮部：由篩管、伴胞、韌皮纖維（細(xì)胞）和薄壁細(xì)胞組成。擔(dān)負(fù)輸送水溶性有機(jī)物的任務(wù)。發(fā)育方式為外始式。4、根的次生結(jié)構(gòu)：由次生生長(zhǎng)所產(chǎn)生的各種組織叫做根的次生結(jié)構(gòu)。 A、維管形成層的發(fā)生與活動(dòng)發(fā)生：幼根中初生木質(zhì)部與初生韌皮部之間的薄壁組織為原形成層。在某些內(nèi)外因刺激下，原形成層

48、細(xì)胞有絲分裂啟動(dòng)，轉(zhuǎn)變?yōu)榫S管形成層?；顒?dòng)：維管形成層最初出現(xiàn)在初生韌皮部?jī)?nèi)側(cè)，以后逐漸向兩側(cè)擴(kuò)展。最終初生木質(zhì)部也恢復(fù)分生活動(dòng)時(shí)形成星芒狀維管形成層。初生韌皮部?jī)?nèi)的細(xì)胞分裂比外層快，不久維管形成層變成等徑的圓形狀。這以后各處細(xì)胞分裂速率基本相等，向內(nèi)分裂、分化形成次生木質(zhì)部。此發(fā)育方式為內(nèi)始式。生木質(zhì)部不斷擴(kuò)充最終取代初生木質(zhì)部。形成層外周分裂的細(xì)胞演化為次生韌皮部，以外始式擴(kuò)展。次生木質(zhì)部與次生韌皮部之間會(huì)形成由中柱向外輻射的維管射線，具有橫向輸導(dǎo)與物質(zhì)貯存的功能。 B、木栓形成層的發(fā)生與周皮形成a、維管形成層的次生活動(dòng)誘使中柱鞘細(xì)胞“蘇醒”過(guò)來(lái)，開(kāi)始分生活動(dòng)木栓形成層發(fā)生與細(xì)胞分裂。b、木

49、栓形成層向外分裂產(chǎn)生多層扁平木栓細(xì)胞，形成了木栓層。（這些細(xì)胞成熟后原生質(zhì)解體，隔絕了中柱與皮層物質(zhì)流通，造成皮層與表皮細(xì)胞逐漸死亡與脫落。）向內(nèi)分生出栓內(nèi)層，中柱內(nèi)營(yíng)養(yǎng)由栓內(nèi)層滋養(yǎng)木栓形成層。栓內(nèi)層、木栓形成層和木栓層合稱(chēng)周皮。5、根的功能：吸收與輸導(dǎo)、固著與支持、貯藏、合成、無(wú)性繁殖。植物內(nèi)部水往高處流的動(dòng)力主要來(lái)自蒸騰作用。二、莖的結(jié)構(gòu)與功能莖：維管植物體軸的地上部分。種子植物的莖分為節(jié)與節(jié)間兩部分，葉著生節(jié)上。根據(jù)功能區(qū)劃分為：分生區(qū)、伸長(zhǎng)區(qū)、成熟區(qū)。1、莖的類(lèi)型：根據(jù)木質(zhì)部發(fā)達(dá)與否分為：木質(zhì)莖、草質(zhì)莖。根據(jù)生長(zhǎng)習(xí)性分為：直立莖、攀援莖、纏繞莖、匍匐莖、變態(tài)莖。2、雙子葉植物莖的結(jié)構(gòu)：

50、 A、初生結(jié)構(gòu)： a、表皮層：?jiǎn)螌颖馄郊?xì)胞。層外有角質(zhì)層。有氣孔，利于莖內(nèi)外水氣交換。 b、皮層：多數(shù)植物皮層不明顯。具有貯藏、支持以及光合作用等功能。 c、中柱：皮層以?xún)?nèi)的部分。中柱鞘位于中柱最外層，很多木本植物不含中柱鞘或中柱鞘不明顯。維管束沿中柱周邊排列成環(huán)形。每個(gè)維管束由向內(nèi)的初生木質(zhì)部、向外的初生韌皮部以及居中的一、二層束內(nèi)形成層構(gòu)成。莖中心部分使由眾多大型薄壁細(xì)胞形成的髓部，是植物營(yíng)養(yǎng)的儲(chǔ)存庫(kù)。相鄰維管束之間薄壁細(xì)胞群組成髓射線，是莖內(nèi)物質(zhì)橫向運(yùn)輸?shù)臉蛄?，兼具貯存作用。 B、次生結(jié)構(gòu)a、形成層的發(fā)生與活動(dòng)：適當(dāng)時(shí)候維管束位置相當(dāng)?shù)募?xì)胞同步回復(fù)分生能力，連接形成形成層。形成層向內(nèi)分裂

51、產(chǎn)生次生木質(zhì)部，向外產(chǎn)生次生韌皮部。次生木質(zhì)部是內(nèi)始式，次生韌皮部是外始式。b、木栓形成層的發(fā)生與活動(dòng)：維管束形成層的活動(dòng)使植物的表皮、皮層或次生韌皮部的薄壁細(xì)胞逐漸分化為木栓形成層。向內(nèi)分裂數(shù)層栓內(nèi)層細(xì)胞，向外分裂生成木栓層細(xì)胞。木栓層、木栓形成層、栓內(nèi)層合稱(chēng)周皮，行使保護(hù)作用。樹(shù)皮通常指的是周皮及與之緊密貼生的次生韌皮部。3、單子葉植物莖的結(jié)構(gòu)莖中大多無(wú)形成層，沒(méi)有次生結(jié)構(gòu)。維管束在莖中隨機(jī)分布。A、表皮與下表皮：表皮單層，下表皮為表皮以?xún)?nèi)的厚壁細(xì)胞。下表皮的厚壁細(xì)胞對(duì)莖的挺立抗倒伏發(fā)揮了重要作用。 B、基本組織：分布于下表皮到莖中心區(qū)。外幾層有葉綠體，能進(jìn)行一定程度光合作用，還具有貯藏及

52、橫向運(yùn)輸?shù)墓δ堋?C、維管束：維管束在莖中隨機(jī)分布。束內(nèi)無(wú)形成層，外有維管束鞘（支持作用），木質(zhì)部和韌皮部具備。4、莖的功能：莖發(fā)揮著承上啟下的重要作用，功能有：支持、輸導(dǎo)（維管束中的導(dǎo)管、管胞及篩管、伴胞是輸導(dǎo)功能的主要承擔(dān)者）、貯存、光合作用。三、葉的結(jié)構(gòu)與功能1、葉的形態(tài)與構(gòu)成：構(gòu)成：葉片、葉柄、托葉。在莖上的排列方式：互生葉序、對(duì)生葉序、輪生葉序。據(jù)葉片簡(jiǎn)繁程度分：?jiǎn)稳~、復(fù)葉。常見(jiàn)脈序：平行脈、弧形脈、網(wǎng)狀脈、叉狀脈。2、雙子葉植物葉片結(jié)構(gòu) A、上、下表皮：不規(guī)則細(xì)胞排列緊密。除氣孔保衛(wèi)細(xì)胞外都不具葉綠體。葉片外側(cè)有角質(zhì)層。下表皮密布?xì)饪?，由兩個(gè)腎形保衛(wèi)細(xì)胞合圍而成，是氣體及氣態(tài)水進(jìn)出

53、的門(mén)戶。 B、葉肉：也叫同化組織。由緊貼上表皮的柵欄組織和位于柵欄組織與下表皮之間的海綿組織構(gòu)成。柵欄組織排列整齊緊湊，含葉綠體較多。海綿組織隨機(jī)分布，含葉綠體少，能進(jìn)行光合作用又有利于水、氣流通與交換。 C、葉脈：主要成分是維管束。外周有薄壁細(xì)胞圍成維管束鞘。C4植物維管束鞘細(xì)胞具有眾多線粒體、葉綠體等細(xì)胞器。維管束有木質(zhì)部和韌皮部，木質(zhì)部分位于維管束上半部，韌皮部位于下半部。3、單子葉植物葉片結(jié)構(gòu)不少植物葉柄或葉片基部特化成葉鞘包于莖節(jié)上，具有輔助支撐作用。 A、上、下表皮：由薄壁細(xì)胞緊密排列構(gòu)成，表面角質(zhì)化且硅質(zhì)化。上下表皮都有氣孔分布。多數(shù)禾本科植物上表皮規(guī)則地分布著一群群泡狀細(xì)胞。

54、B、葉肉：很少出現(xiàn)柵欄組織與海綿組織的分化。葉肉組織的薄壁細(xì)胞中布滿葉綠體。葉肉組織中可見(jiàn)較發(fā)達(dá)的厚壁組織，具支持作用。 C、維管束：平行排列，有木質(zhì)部、韌皮部，但缺乏形成層。4、葉的功能：光合作用、蒸騰作用（水分以氣體的形式從活體植物的體表?yè)]散到大氣中的現(xiàn)象。氣孔蒸騰是植物蒸騰的主要方式。）、葉面吸收、無(wú)性繁殖。四、植物的繁殖、生殖和發(fā)育1、生物繁殖概述繁殖：泛指生物生長(zhǎng)到一定階段后產(chǎn)生出與自身相似的個(gè)體的現(xiàn)象。無(wú)性繁殖：由由親體的一個(gè)至幾個(gè)細(xì)胞或個(gè)體的一部分直接經(jīng)細(xì)胞分裂和分化長(zhǎng)成新一代個(gè)體的過(guò)程。包括：裂殖、芽殖、孢子繁殖、營(yíng)養(yǎng)體繁殖、單性繁殖、克隆繁殖。突出優(yōu)點(diǎn)是能最大限度地保存親本的基因資源和各種性狀，在農(nóng)業(yè)上有廣泛的實(shí)用價(jià)值。有性繁殖：通過(guò)兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合形成新個(gè)體的繁殖方式。包括：接合生殖、配子生殖（子代繼承親代雙方遺傳素質(zhì)，還能染色體重組產(chǎn)生極多新組合，更適應(yīng)環(huán)境）、世代交替（配子體能獨(dú)立生活）。2、被子植物的花序：無(wú)限花序、有限花序 花是種子植物特有的適于生殖的變態(tài)短縮枝。3、被子植物兩性花的結(jié)構(gòu)與功能（被子植物也叫有花植物） A、花柄（梗）和花托：花柄是花與果的營(yíng)養(yǎng)輸送通道與支持者?；ū敹擞谢ㄍ校ㄍ猩现谢ū?、雌雄蕊。 B、花被：包括花萼和花冠兩部分?；ū皇?/p>