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/高中生物根底知識(shí)梳理必修一第一單元細(xì)胞的分子組成與結(jié)構(gòu)一、生物界和非生物界的統(tǒng)一性和差異性:1.統(tǒng)一性〔種類(lèi)〕:組成生物體的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)自然界都可以找到,沒(méi)有一種化學(xué)元素是生物界所特有的。2.差異性〔含量〕:細(xì)胞與非生物相比,各種元素的相對(duì)含量又大不相同。組成細(xì)胞的元素:1.分類(lèi):①最根本元素是C②根本元素是C、H、O、N③主要元素是C、H、O、N、P、S④大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,微量元素有Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu〔“鐵錳碰新木桶〞〕。注:無(wú)論是大量元素和微量元素均為必需元素。但生物體內(nèi)的元素不一定都是必需元素。含量:①組成生物體的化學(xué)元素種類(lèi)大體相同,但含量相差很大。②在細(xì)胞鮮重中,含量最多的元素是O。在細(xì)胞的干重中,含量最多的元素是C。三、組成細(xì)胞的化合物:含量:〔1〕含量最多的〔無(wú)機(jī)〕化合物:水;〔2〕含量最多的有機(jī)化合物〔干重含量最多的化合物〕:蛋白質(zhì)。3.實(shí)驗(yàn):檢測(cè)生物組織中的糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì):〔1〕實(shí)驗(yàn)原理:某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的有關(guān)有機(jī)化合物產(chǎn)生特定的顏色反響?!?〕實(shí)驗(yàn)步驟①?gòu)?fù)原糖的檢測(cè)和觀察結(jié)論:復(fù)原糖與斐林試劑在加熱的過(guò)程中生成磚紅色沉淀,說(shuō)明組織樣液中有復(fù)原糖。②脂肪的檢測(cè)和觀察方法一:花生種子勻漿+3滴蘇丹Ⅲ染液→橘黃色方法二:③蛋白質(zhì)的檢測(cè)和觀察結(jié)論:【實(shí)驗(yàn)考前須知】(1)復(fù)原糖鑒定實(shí)驗(yàn)材料要求①淺色:不能用綠色葉片、西瓜、血液等材料,防止顏色的干擾。②復(fù)原糖含量高:不能用馬鈴薯(含淀粉)、甘蔗、甜菜(含蔗糖)。(2)斐林試劑與雙縮脲試劑的比擬工程斐林試劑雙縮脲試劑鑒定成分復(fù)原糖〔葡萄糖、果糖、麥芽糖〕蛋白質(zhì)鑒定原理復(fù)原糖中的醛基〔—CHO〕在加熱條件下能將Cu(OH)2中的Cu2+復(fù)原成Cu+,從而生成磚紅色的Cu2O沉淀肽鍵〔—NH—CO—〕在堿性溶液中能與Cu2+結(jié)合生成紫色絡(luò)合物試劑濃度甲液:質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液乙液:質(zhì)量濃度為0.05g/mL的CuSO4溶液A液:質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液B液:質(zhì)量濃度為0.01g/mL的CuSO4溶液使用方法甲乙兩液等量混勻后再參加到樣液中,且現(xiàn)配現(xiàn)用先參加A液1mL造成堿性環(huán)境,再滴加B液4滴使用條件水浴加熱〔50~65℃〕不加熱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象淺藍(lán)色→棕色→磚紅色無(wú)色→紫色4.蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)和功能〔1〕蛋白質(zhì)主要由C、H、O、N〔P、S〕元素組成,有的也含有微量的Fe、Cu、Mn、I、Zn等元素。〔2〕氨基酸是組成蛋白質(zhì)的根本單位。氨基酸結(jié)構(gòu)通式的表示方法:結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:每種氨基酸分子至少都含有一個(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,這個(gè)碳原子還連接一個(gè)氫原子和一個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)。連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵叫做肽鍵〔-NH-CO-〕。拓展:①失去水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)—肽鏈數(shù)〔對(duì)于環(huán)肽來(lái)說(shuō),肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)〕②蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量=氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量×氨基酸數(shù)量-失去水分子數(shù)×水的相對(duì)分子質(zhì)量③一個(gè)肽鏈中至少有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基,在肽鏈內(nèi)部的R基中可能也有氨基和羧基。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因是:蛋白質(zhì)多樣性的根本原因是基因中堿基排列順序的多樣性。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)的主要承當(dāng)者。蛋白質(zhì)的功能有:結(jié)構(gòu)蛋白〔如肌肉〕、催化作用〔如大多數(shù)酶〕、運(yùn)輸載體〔如血紅蛋白〕、信息傳遞〔如胰島素〕、免疫功能〔如抗體〕等?!?〕核酸的元素組成有C、H、O、N和P。核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì),在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有重要作用?!?〕核酸的根本單位是核苷酸,一個(gè)核苷酸是由一分子含氮的堿基、一分子五碳糖和一分子磷酸組成的。核酸分DNA和RNA兩種。①DNA由兩條脫氧核苷酸鏈構(gòu)成,五碳糖是脫氧核糖,堿基是A、T、G、C;②RNA由一條核糖核苷酸鏈構(gòu)成,五碳糖是核糖,堿基是A、U、G、C。實(shí)驗(yàn):觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布原理:DNA主要分布在細(xì)胞核中,RNA大局部存在于細(xì)胞質(zhì)中。甲基綠和吡羅紅兩種染色劑對(duì)DNA和RNA的親和力不同,甲基綠使DNA呈現(xiàn)綠色,吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色。鹽酸〔8%〕能夠改變細(xì)胞膜的通透性,加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞,同時(shí)使染色質(zhì)中的DNA與蛋白質(zhì)別離,有利于DNA與染色劑結(jié)合。〔9〕生物的遺傳物質(zhì)是核酸。拓展:因?yàn)榻^大多數(shù)生物均以DNA作為遺傳物質(zhì),只有RNA病毒以RNA作為遺傳物質(zhì),所以說(shuō)DNA是主要的遺傳物質(zhì)。2.糖類(lèi)、脂質(zhì)的種類(lèi)和作用〔10〕組成糖類(lèi)的化學(xué)元素有C、H、O?!?1〕糖類(lèi)是主要的能源物質(zhì),分為單糖、二糖和多糖。常見(jiàn)的單糖有葡萄糖、半乳糖、核糖;二糖有蔗糖、乳糖、麥芽糖;多糖有淀粉、糖原和纖維素。其中葡萄糖是細(xì)胞生命活動(dòng)所需要的主要能源物質(zhì)。〔12〕植物體內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)是淀粉,人和動(dòng)物體內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)是糖原〔肝糖原和肌糖原〕。纖維素是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的主要成分。構(gòu)成它們的根本單位都是葡萄糖?!?3〕復(fù)原糖有:葡萄糖、果糖、麥芽糖。核糖、脫氧核糖與纖維素不屬于能量糖,所以不能氧化分解為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量?!?4〕多糖中的纖維素是構(gòu)成植物細(xì)胞細(xì)胞壁的主要成分,而原核細(xì)胞的細(xì)胞壁不含纖維素,是由肽聚糖構(gòu)成的。因此能否被纖維素酶除去細(xì)胞壁,是區(qū)分植物細(xì)胞和原核細(xì)胞的依據(jù)之一?!?5〕組成脂質(zhì)的元素主要是C、H、O〔N、P〕。脂質(zhì)分脂肪、磷脂和固醇等。脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì);磷脂是構(gòu)成生物膜的重要成分,也是構(gòu)成多種細(xì)胞器膜的重要成分;固醇類(lèi)包括膽固醇、性激素和維生素D。膽固醇是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分,在人體內(nèi)還參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸;性激素能促進(jìn)人和動(dòng)物生殖器官的發(fā)育以及生殖細(xì)胞的形成;維生素D能有效地促進(jìn)人和動(dòng)物腸道對(duì)鈣和磷的吸收?!?6〕性激素屬于固醇類(lèi)物質(zhì),而細(xì)胞膜主要由磷脂構(gòu)成,根據(jù)相似相溶原理,性激素能夠通過(guò)自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),與細(xì)胞內(nèi)受體結(jié)合,從而調(diào)節(jié)代謝過(guò)程。〔17〕脂肪中氧元素含量低,碳和氫元素比例較高,而糖類(lèi)那么相反,同質(zhì)量的脂肪比淀粉在氧化分解時(shí)耗氧多,釋放的能量也多。〔18〕細(xì)胞內(nèi)三大能源物質(zhì)的供能順序?yàn)椋禾穷?lèi)→脂肪→蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)一般不作為能源物質(zhì)供能。糖類(lèi)是生物體主要的能源物質(zhì),脂肪是生物體的良好儲(chǔ)能物質(zhì),ATP是生物體生命活動(dòng)的直接供能物質(zhì),太陽(yáng)光能是最終的能量來(lái)源。〔19〕多糖、蛋白質(zhì)、核酸等都是生物大分子,都是由許多根本的組成單位連接而成的,這些根本單位稱(chēng)為單體,這些生物大分子成為單體的多聚體。如組成多糖的單體是單糖,組成蛋白質(zhì)的單體是氨基酸,組成核酸的單體是核苷酸。每一個(gè)單體都以假設(shè)干個(gè)相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為根本骨架,由許多單體連接成多聚體。所以C是構(gòu)成細(xì)胞的根本元素。3.水和無(wú)機(jī)鹽的作用〔20〕細(xì)胞鮮重中含量最多的化合物是水,含量最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì)。干重中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)?!?1〕水在細(xì)胞中以?xún)煞N形式存在。一局部與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合,叫做結(jié)合水。功能:結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分〔4.5%〕。細(xì)胞中絕大局部的水以游離的形式存在,可以自由流動(dòng),叫做自由水。功能:①自由水是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑;②參與細(xì)胞內(nèi)的許多生物化學(xué)反響;③為細(xì)胞提供液體環(huán)境;④運(yùn)送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物。①自由水/結(jié)合水的比值越大,新陳代謝越旺盛;比值越小,抗逆性越強(qiáng)。②種子成熟過(guò)程中結(jié)合水/自由水的比值變大,萌發(fā)過(guò)程中結(jié)合水/自由水的比值變小。③心臟、血液與肌肉細(xì)胞呈現(xiàn)不同狀態(tài)主要是因?yàn)榻Y(jié)合水含量不同,例如心臟呈固態(tài)而血液呈液態(tài),原因是心臟中的結(jié)合水較多?!?3〕細(xì)胞中大多數(shù)無(wú)機(jī)鹽以離子的形式存在。作用:①組成復(fù)雜化合物。②可維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)。③對(duì)維持細(xì)胞和生物體正常的滲透壓、酸堿平衡非常重要。拓展:ATP、核苷酸等物質(zhì)的合成需要磷酸。第二單元細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能多種多樣的細(xì)胞〔1〕細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)與功能的根本單位〔2〕自然界的生命系統(tǒng)包括的層次有:細(xì)胞、組織、器官、系統(tǒng)、個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈?!?〕植物的生命系統(tǒng)層次中沒(méi)有“系統(tǒng)〞這個(gè)層次?!?〕原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的本質(zhì)區(qū)別是有無(wú)以核膜為界限的細(xì)胞核。【方法點(diǎn)撥】原核生物和真核生物的判斷a“菌〞類(lèi)的判斷:凡“菌〞字前面有“桿〞“球〞“弧〞及“螺旋〞等字的都是細(xì)菌,屬于原核生物,而酵母菌、霉菌及食用菌等那么為真核生物。b“藻〞類(lèi)的判斷:藻類(lèi)的種類(lèi)很多,常見(jiàn)的藻類(lèi)有藍(lán)藻(如念珠藻、顫藻、螺旋藻、發(fā)菜等),綠藻(如紫菜、石花菜等),褐藻(如海帶、裙帶菜等),紅藻(如衣藻、水綿、小球藻、團(tuán)藻等)。其中藍(lán)藻為原核生物,其他藻類(lèi)為真核生物。拓展:①原核細(xì)胞只有核糖體一種細(xì)胞器,無(wú)其他細(xì)胞器。②原核生物的遺傳不符合孟德?tīng)栠z傳規(guī)律;真核生物在有性生殖過(guò)程中,核基因的遺傳符合孟德?tīng)栠z傳規(guī)律。③自然條件下,原核生物的可遺傳變異的類(lèi)型只有基因突變;真核生物的可遺傳變異的類(lèi)型有基因突變、基因重組、染色體變異。④原核細(xì)胞如細(xì)菌主要以二分裂的方式進(jìn)行分裂;真核細(xì)胞的分裂方式有有絲分裂、無(wú)絲分裂、減數(shù)分裂?!?〕病毒不能獨(dú)立生活,病毒的代謝和繁殖過(guò)程只能在宿主的活細(xì)胞中進(jìn)行。拓展:①病毒在生物分類(lèi)上是既不屬于原核生物,也不屬于真核生物。②組成每種病毒核酸的根本單位是四種脫氧核苷酸,或是四種核糖核苷酸。③病毒的培養(yǎng)不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng),因?yàn)椴《镜姆敝潮仨氃谒拗鞯幕罴?xì)胞中進(jìn)行。2.細(xì)胞的多樣性和細(xì)胞的統(tǒng)一性〔6〕.細(xì)胞的多樣性表現(xiàn):細(xì)胞的形態(tài)、大小、種類(lèi)、結(jié)構(gòu)等各不相同。如原核細(xì)胞與真核細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞、同一個(gè)體的不同類(lèi)型的細(xì)胞。〔7〕.細(xì)胞的統(tǒng)一性表現(xiàn):a結(jié)構(gòu)方面:都有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和核酸等。b遺傳方面:都以DNA作為遺傳物質(zhì)。c增殖方面:都以細(xì)胞分裂的方式增殖。3.細(xì)胞學(xué)說(shuō)的建立過(guò)程〔8〕細(xì)胞學(xué)說(shuō)的創(chuàng)始人是施萊登和施旺。細(xì)胞學(xué)說(shuō)揭示細(xì)胞統(tǒng)一性和生物體結(jié)構(gòu)統(tǒng)一性。〔9〕細(xì)胞學(xué)說(shuō)的要點(diǎn)是:①細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)體,一切動(dòng)植物都由細(xì)胞發(fā)育而來(lái),并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成;②細(xì)胞是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單位,既有它自己的生命,又對(duì)與其他細(xì)胞共同組成的整體的生命起作用;③新細(xì)胞可從老細(xì)胞中產(chǎn)生。4.細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能〔7〕用哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)材料能別離得到純潔的細(xì)胞膜。把細(xì)胞放在清水里,水會(huì)進(jìn)入細(xì)胞,把細(xì)胞漲破,細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)流出來(lái),這樣就可以得到純潔的細(xì)胞膜?!?〕細(xì)胞膜的主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成,還有少量的糖類(lèi)。磷脂雙分子層是根本骨架,功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜,蛋白質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量越多。細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定的流動(dòng)性,功能特性是選擇透過(guò)性。細(xì)胞膜的功能有:①將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi);②控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞〔控制作用是相對(duì)的〕;③進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。拓展:①行使細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出功能的物質(zhì)是載體。②細(xì)胞膜與其他生物膜的化學(xué)組成大致相同,但是在不同的生物膜中,化學(xué)物質(zhì)的含量有差異,例如,細(xì)胞膜上糖類(lèi)的含量相對(duì)與細(xì)胞器膜要多。③細(xì)胞間的信息交流的方式有:z.間接交流〔如細(xì)胞分泌激素〕;b.直接交流〔如精卵細(xì)胞的識(shí)別和結(jié)合〕;c.通過(guò)特殊的通道〔如高等植物細(xì)胞之間通過(guò)胞間連絲相互連接〕〔9〕在細(xì)胞膜的外表,有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類(lèi)結(jié)合而成的糖蛋白,叫做糖被。糖被與細(xì)胞外表的識(shí)別有密切關(guān)系。消化道和呼吸道上皮細(xì)胞外表的糖蛋白有保護(hù)和潤(rùn)滑作用?!?0〕細(xì)胞壁對(duì)植物細(xì)胞有支持和保護(hù)作用。植物細(xì)胞壁的化學(xué)成分主要是纖維素和果膠。常用纖維素酶和果膠酶除去植物細(xì)胞壁。細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分是肽聚糖。5.主要細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能〔11〕線(xiàn)粒體是活細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所。健那綠染液是專(zhuān)一性染線(xiàn)粒體的活細(xì)胞染料?!?2〕線(xiàn)粒體內(nèi)與有氧呼吸有關(guān)的酶分布在線(xiàn)粒體的內(nèi)膜和基質(zhì)中。拓展:①線(xiàn)粒體內(nèi)的DNA不與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色體。②線(xiàn)粒體是細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所,有氧呼吸的第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。③進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)胞不一定要有線(xiàn)粒體,例如進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)菌。硝化細(xì)菌、大腸桿菌〔13〕葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。與光合作用有關(guān)的酶分布在葉綠體內(nèi)的類(lèi)囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中。與光合作用有關(guān)的色素分布在葉綠體內(nèi)的類(lèi)囊體薄膜上。拓展:①葉綠體內(nèi)的DNA不與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色體。②葉綠體是真核細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行光合作用的唯一場(chǎng)所。③進(jìn)行光合作用的細(xì)胞不一定有葉綠體,例如藍(lán)藻屬于原核生物,能進(jìn)行光合作用,但沒(méi)有葉綠體?!?4〕內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工,以及脂質(zhì)合成的“車(chē)間〞?!?5〕核糖體是細(xì)胞內(nèi)將氨基酸合成為蛋白質(zhì)的場(chǎng)所。有的附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上〔主要合成胞內(nèi)蛋白〕,有的游離分布在細(xì)胞質(zhì)中〔主要合成胞外蛋白〔分泌蛋白〕〕,是“生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器〞。〔16〕高爾基體主要是對(duì)來(lái)自?xún)?nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類(lèi)和包裝的“車(chē)間〞和“發(fā)送站〞。動(dòng)物細(xì)胞的高爾基體主要與分泌蛋白的加工、轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān),植物細(xì)胞的高爾基體與細(xì)胞壁的合成有關(guān)?!?7〕中心體存在于動(dòng)物和某些低等植物的細(xì)胞中,與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)?!?0〕液泡由液泡膜和膜內(nèi)的細(xì)胞液構(gòu)成,細(xì)胞液中含有糖類(lèi)、無(wú)機(jī)鹽、色素和蛋白質(zhì)等物質(zhì)。拓展:①液泡內(nèi)的色素有花青素,細(xì)胞液呈酸性那么偏紅,細(xì)胞液呈堿性那么偏藍(lán),從而影響植物的花色。②液泡內(nèi)的色素與葉綠體色素成分和功能均不相同。〔21〕注意從以下幾個(gè)方面對(duì)細(xì)胞器進(jìn)行正確分類(lèi)①具有雙層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器有:葉綠體、線(xiàn)粒體。具有雙層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有:葉綠體、線(xiàn)粒體和核膜。②具有單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器有:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡。具有單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡和細(xì)胞膜。③不具備膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器有:核糖體和中心體。④能產(chǎn)生水的細(xì)胞器有:線(xiàn)粒體、核糖體?!泊送膺€有葉綠體和高爾基體,可不作要求〕⑤與堿基互補(bǔ)配對(duì)有關(guān)的細(xì)胞器有:核糖體、葉綠體、線(xiàn)粒體。⑥含有DNA的細(xì)胞器有:葉綠體和線(xiàn)粒體。⑦含有RNA的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有:葉綠體、線(xiàn)粒體和核糖體。⑧與細(xì)胞的能量轉(zhuǎn)換有關(guān)的細(xì)胞器有:線(xiàn)粒體、葉綠體。〔22〕分泌蛋白最初是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中由氨基酸形成肽鏈,肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行初步的加工后,進(jìn)入高爾基體經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的加工形成分泌小泡與細(xì)胞膜融合,分泌到細(xì)胞外。拓展:【內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以囊泡的形式將蛋白質(zhì)運(yùn)送到高爾基體,囊泡與高爾基體膜融合導(dǎo)致高爾基體膜面積增加;被進(jìn)一步修飾加工的蛋白質(zhì),再以囊泡的形式從高爾基體運(yùn)送到細(xì)胞膜,又導(dǎo)致高爾基體膜面積減少因此內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的面積逐步減少,細(xì)胞膜的面積逐漸增加,高爾基體的面積不變】〔23〕在細(xì)胞中,許多細(xì)胞器都有膜,如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線(xiàn)粒體、葉綠體、溶酶體等,這些細(xì)胞器膜和細(xì)胞膜、核膜等結(jié)構(gòu),共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。5.細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能〔24〕細(xì)胞核包括核膜、染色質(zhì)〔體〕、核仁、核孔?!?5〕核膜上的核孔的功能是實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流。細(xì)胞核內(nèi)的核仁與某種RNA〔rRNA〕的合成以及核糖體的形成有關(guān)?!?6〕細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù),是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。〔27〕染色質(zhì)、染色體的化學(xué)組成是DNA和蛋白質(zhì)。染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)。第三單元細(xì)胞代謝一、物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式〔1〕一個(gè)典型的滲透裝置必須具備的條件是具有一層半透膜?!?〕細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)稱(chēng)為原生質(zhì)層。植物細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)層可以看作是半透膜,動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜可以看作是半透膜,所以都可以發(fā)生滲透吸水。〔3〕細(xì)胞壁是全透性的,水分子和溶解在水里的物質(zhì)都能夠自由通過(guò)。當(dāng)細(xì)胞液濃度<外界溶液濃度時(shí),細(xì)胞失水,出現(xiàn)質(zhì)壁別離;當(dāng)細(xì)胞液濃度>外界溶液濃度時(shí),細(xì)胞吸水,質(zhì)壁別離復(fù)原。〔4〕細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過(guò)性膜?!?〕物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞,叫做自由擴(kuò)散。進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助載體蛋白的擴(kuò)散,叫做協(xié)助擴(kuò)散。物質(zhì)從低濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛纫粋?cè),需要載體蛋白的協(xié)助,同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反響所釋放的能量,這種方式叫做主動(dòng)運(yùn)輸。小分子和離子的跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞接斜粍?dòng)運(yùn)輸〔自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散〕和主動(dòng)運(yùn)輸;大分子和顆粒性物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式主要是胞吞和胞吐?!?〕各種物質(zhì)運(yùn)輸方式的區(qū)別如下:運(yùn)輸方式被動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸胞吞胞吐自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸方向順濃度梯度高濃度→低濃度逆濃度梯度低濃度→高濃度胞外→胞內(nèi)胞內(nèi)→胞外載體不需要需要需要不需要能量不消耗消耗需要舉例H2O、O2、CO2、N2、甘油、乙醇、苯、尿素葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞Na+、K+、Ca2+等離子;小腸吸收葡萄糖、氨基酸吞噬細(xì)胞吞噬抗原胰島素、消化酶、抗體的分泌拓展:①溶液中的溶質(zhì)或氣體可發(fā)生自由擴(kuò)散,溶液中的溶劑發(fā)生滲透作用;滲透作用必須具備兩個(gè)條件:一是具有半透膜,二是半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。酶與ATP細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反響,統(tǒng)稱(chēng)為細(xì)胞代謝。1.酶在細(xì)胞代謝中的作用〔1〕分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反響的活潑狀態(tài)所需要的能量稱(chēng)為活化能。〔2〕同無(wú)機(jī)催化劑相比,酶降低活化能的作用更顯著,因而催化效率更高?!?〕酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化功能的有機(jī)物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是RNA。〔4〕酶所催化的化學(xué)反響一般是在比擬溫和的條件下進(jìn)行的。所以酶具有高效性、專(zhuān)一性,酶的作用條件較溫和。拓展:①同無(wú)機(jī)催化劑相比,酶降低活化能的作用更顯著,因而催化效率更高。②過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高,會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活。在低溫,如0℃左右時(shí),酶的活性很低,但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,在適宜的溫度下酶的活性可以升高。2.ATP在能量代謝中的作用〔3〕ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基團(tuán),“—〞代表普通磷酸鍵,“~〞代表高能磷酸鍵,斷裂時(shí),會(huì)釋放出大量的能量。一分子腺苷=一分子腺嘌呤+一分子核糖A—P:腺嘌呤核糖核苷酸〔RNA的根本單位之一〕〔4〕ATP和ADP的轉(zhuǎn)化酶1酶1酶2ATPADP+Pi+能量〔ATP在細(xì)胞內(nèi)含量少、生成速度快、生成總量多。〕酶2注意:①酶不同:酶1是水解酶,酶2是合成酶;②能量來(lái)源不同:ATP水解釋放的能量,來(lái)自高能磷酸鍵的化學(xué)能,并用于各種生命活動(dòng);合成ATP的能量來(lái)自呼吸作用或光合作用。③場(chǎng)所不同:ATP水解在細(xì)胞的各處。ATP合成在線(xiàn)粒體,葉綠體,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。拓展:①動(dòng)物體內(nèi)合成ATP的途徑是呼吸作用,植物體內(nèi)合成ATP的途徑是呼吸作用和光合作用。②ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量較少,依靠于ADP的轉(zhuǎn)化而保持一定的含量。③ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化不是可逆反響,因?yàn)榉错懙膱?chǎng)所、酶不同。④ATP的水解總是與吸能反響在一起,ATP的合成總是與放能反響在一起。五、細(xì)胞呼吸〔1〕細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,釋放出能量并生成ATP的過(guò)程。拓展:①細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸時(shí)最常直接利用的物質(zhì)是葡萄糖。②有氧呼吸第一階段的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),反響物是葡萄糖,產(chǎn)物是丙酮酸和[H]。③有氧呼吸第二階段的場(chǎng)所是線(xiàn)粒體基質(zhì),反響物是丙酮酸和水,產(chǎn)物是CO2和[H]。④有氧呼吸第三階段的場(chǎng)所是線(xiàn)粒體內(nèi)膜,反響物是O2和[H],產(chǎn)物是H2O。⑤有氧呼吸的總反響式是::有氧呼吸的三個(gè)階段比擬:有氧呼吸過(guò)程第一階段第二階段第三階段場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線(xiàn)粒體基質(zhì)線(xiàn)粒體內(nèi)膜反響物主要是C6H12O6丙酮酸+H2O[H]+O2產(chǎn)物丙酮酸+[H]CO2+[H]H2O釋放能量少量少量大量無(wú)氧呼吸是指細(xì)胞在無(wú)氧條件下,通過(guò)酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物質(zhì)分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物,同時(shí)釋放出少量能量的過(guò)程?!?〕無(wú)氧呼吸的全過(guò)程分為兩個(gè)階段,這兩個(gè)階段需要不同酶的催化,但都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。其中第一階段與有氧呼吸第一個(gè)階段完全相同,第二階段是丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解成酒精和CO2,或者轉(zhuǎn)為成乳酸。無(wú)論是分解成酒精和二氧化碳還是轉(zhuǎn)化成乳酸,無(wú)氧呼吸都只有第一階段釋放出少量的能量,生成少量的ATP。拓展:①高等植物在水淹時(shí),無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和CO2。②高等動(dòng)物、乳酸菌、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚進(jìn)行無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸。③相同呼吸底物,代謝產(chǎn)物不同的直接原因是酶不同,根本原因是基因不同。一種生物無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物只能是一種,酒精和CO2或乳酸。④無(wú)氧呼吸生成酒精的反響式:無(wú)氧呼吸生成乳酸的反響式:細(xì)胞呼吸的意義①為生物體的生命活動(dòng)提供能量。②為體內(nèi)其他化合物的合成提供中間產(chǎn)物。如丙酮酸是三大有機(jī)物相互轉(zhuǎn)化的樞紐。光合作用捕獲光能的色素吸收光能的四種色素就分布在類(lèi)囊體的薄膜上。色素種類(lèi)顏色吸收光譜濾紙條上位置葉綠素[(約占3/4)[葉綠素a藍(lán)綠色主要吸收紅光和藍(lán)紫光[來(lái)源:學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)]中下層葉綠素b黃綠色最下層類(lèi)胡蘿卜素(約占1/4)胡蘿卜素橙黃光主要吸收藍(lán)紫光最上層葉黃素黃色中上層光合作用的根本過(guò)程葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。它內(nèi)部的巨大膜外表上,不僅分布著許多吸收光能的色素分子,還有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶。光合作用過(guò)程圖解〔1〕光合作用的反響式可表示為:概述光合作用的過(guò)程〔光反響和暗反響〕a.光合作用是指綠色植物通過(guò)葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物,并且釋放出氧氣的過(guò)程。b.光反響階段:光合作用第一個(gè)階段中的化學(xué)反響,必須有光才能進(jìn)行。這個(gè)階段叫做光反響階段。c.暗反響階段:光合作用第二個(gè)階段中的化學(xué)反響,有沒(méi)有光都可以進(jìn)行,這個(gè)階段叫做暗反響階段。比擬工程光反響暗反響需要條件光、色素、酶多種酶反響場(chǎng)所葉綠體基?!差?lèi)囊體的薄膜上〕葉綠體基質(zhì)物質(zhì)變化水的光解:ATP的合成:ADP+Pi+能量酶ATPCO2的固定:CO2+C5酶2C3C3的復(fù)原:2C3[H],ATP,多種酶(CH2O)+C5能量變化光能→活潑的化學(xué)能〔儲(chǔ)存在ATP中〕活潑的化學(xué)能→穩(wěn)定的化學(xué)能(儲(chǔ)存在有機(jī)物中)完成標(biāo)志O2的釋放,ATP和[H]的生成葡萄糖等有機(jī)物的生成兩者關(guān)系光反響為暗反響提供能量(ATP)和復(fù)原劑([H]);暗反響為光反響提供ADP和Pi拓展:①光合作用產(chǎn)生的O2中的O全部來(lái)自于H2O。②光合作用產(chǎn)生的葡萄糖和水中的氧元素來(lái)自反響物中的CO2。③與光反響進(jìn)行有關(guān)的非生物因素:光、溫度、水。與暗反響進(jìn)行有關(guān)的非生物因素:溫度、CO2。④從外界吸收來(lái)的CO2不能直接被[H]復(fù)原,CO2需要先被固定成為C3,C3直接被[H]復(fù)原。⑤當(dāng)CO2缺乏時(shí),植物體內(nèi)C3、ATP、C5、[H]的含量變化分別是下降、上升、上升、上升。當(dāng)光照缺乏時(shí),植物體內(nèi)C3、ATP、C5、[H]的含量變化分別是上升、下降、下降、下降。⑥光合速率的測(cè)定:一般采用的指標(biāo)如單位時(shí)間內(nèi)氧氣的釋放量、單位時(shí)間內(nèi)CO2的吸收量、單位時(shí)間內(nèi)植物重量〔有機(jī)物〕的變化量。⑦細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的[H]和光合作用產(chǎn)生的[H]不同。細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的[H]為復(fù)原型輔酶Ⅰ〔NADH〕,光合作用產(chǎn)生的[H]為復(fù)原型輔酶Ⅱ〔NADPH〕。⑧細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP用于除暗反響外的各項(xiàng)生命活動(dòng)。光合作用光反響階段產(chǎn)生的ATP只能用于暗反響。⑨細(xì)胞呼吸能量來(lái)源于化學(xué)能。光合作用能量來(lái)源于光能。3.影響光合作用速率的環(huán)境因素〔3〕提高農(nóng)作物對(duì)光能的利用率的措施有延長(zhǎng)光合作用時(shí)間、增加光合作用面積、提高光合作用效率?!?〕光合作用效率是植物光合作用中,產(chǎn)生有機(jī)物中所含能量與光合作用中吸收的光能的比值。提高農(nóng)作物的光合作用效率有:給植物提高適宜的光照強(qiáng)度、溫度,給植物提供充足的CO2、H2O和礦質(zhì)元素〔無(wú)機(jī)鹽〕?!?〕利用光合作用原理在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用有:在冬季通過(guò)溫室、大棚為農(nóng)作物提供適宜的溫度;種植陰生植物要遮蔭;通過(guò)合理密植、套種等措施提高作物產(chǎn)量。利用呼吸作用原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用有:對(duì)稻田舉行定期排水,防止水稻幼根因缺氧而腐爛;農(nóng)作物、果樹(shù)管理后期適當(dāng)摘除老葉、殘葉。4.在不同的光照條件下,光合速率與呼吸速率的計(jì)算(1)綠色植物組織在黑暗條件下測(cè)得的數(shù)值表示呼吸速率。(2)綠色植物組織在有光的條件下,光合作用與細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行,測(cè)得的數(shù)值表示凈光合速率。(3)真光合速率=凈光合速率+呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下:①光合作用產(chǎn)生的O2量=實(shí)測(cè)的O2釋放量+細(xì)胞呼吸消耗的O2量。②光合作用固定的CO2量=實(shí)測(cè)的CO2吸收量+細(xì)胞呼吸釋放的CO2量。③光合作用產(chǎn)生的葡萄糖量=葡萄糖的積累量(增重局部)+細(xì)胞呼吸消耗的葡萄糖量。4、化能合成作用:除了綠色植物,自然界中少數(shù)種類(lèi)的細(xì)菌,雖然細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有葉綠素,不能進(jìn)行光合作用,但是能夠利用體外環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物,這種合成作用叫做化能合成作用,這些細(xì)菌也屬于自養(yǎng)生物。例如生活在土壤中的硝化細(xì)菌。第四單元細(xì)胞的生命歷程細(xì)胞外表積與體積的關(guān)系限制了細(xì)胞的長(zhǎng)大。一、細(xì)胞的增殖1.細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖的周期性 細(xì)胞以分裂的方式進(jìn)行增殖。細(xì)胞在分裂之前,必須進(jìn)行一定的物質(zhì)準(zhǔn)備。細(xì)胞增殖包括物質(zhì)準(zhǔn)備和細(xì)胞分裂整個(gè)連續(xù)的過(guò)程。真核細(xì)胞的分裂方式有三種:有絲分裂、無(wú)絲分裂、減數(shù)分裂。連續(xù)分裂的細(xì)胞,從一次分裂完成時(shí)開(kāi)始,到下一次分裂完成時(shí)為止,是一個(gè)細(xì)胞周期。一個(gè)細(xì)胞周期包括兩個(gè)階段:分裂間期和分裂期。2.細(xì)胞的有絲分裂〔2〕分裂間期細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的主要變化是完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。分為G1期、S期、G2期。〔3〕細(xì)胞分裂期各階段的變化特點(diǎn)是:前期:“膜仁消失現(xiàn)兩體〞,核仁、核膜消失,出現(xiàn)紡錘絲形成紡錘體,染色體,散亂地分布在紡錘體的中央。中期:“形數(shù)清晰赤道齊〞,染色體形態(tài)數(shù)目清晰,整齊的排列在赤道板上。后期:“點(diǎn)裂數(shù)增均兩極〞,著絲點(diǎn)分裂,染色體數(shù)目增加,平均分配到兩極。末期:“膜仁重現(xiàn)失兩體〞,出現(xiàn)新的核膜和核仁,染色體紡錘體消失,一個(gè)細(xì)胞分裂成為兩個(gè)子細(xì)胞。記住細(xì)胞有絲分裂DNA、染色體的變化曲線(xiàn)圖〔6〕動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程根本相同,不同的特點(diǎn)是:動(dòng)物細(xì)胞在間期中心體倍增,在前期兩組中心粒分別移向細(xì)胞兩極,在中心粒的周?chē)?發(fā)出星射線(xiàn)構(gòu)成紡錘體;而植物細(xì)胞在前期從細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲。動(dòng)物細(xì)胞分裂的末期細(xì)胞膜從細(xì)胞的中部向內(nèi)凹陷,最后把細(xì)胞縊裂成兩局部;植物細(xì)胞末期在赤道板的位置出現(xiàn)細(xì)胞板,細(xì)胞板由細(xì)胞的中央向四周擴(kuò)展,逐漸形成新的細(xì)胞壁。拓展:①動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂前期紡錘體的形成主要與中心體有關(guān)。②植物細(xì)胞分裂末期新的細(xì)胞壁的形成與高爾基體有關(guān)。③細(xì)胞分裂的過(guò)程中還需要核糖體、線(xiàn)粒體的參與。3.細(xì)胞的無(wú)絲分裂(8)蛙的紅細(xì)胞的分裂過(guò)程中,細(xì)胞核先延長(zhǎng),核的中部向內(nèi)凹進(jìn),縊裂成為兩個(gè)細(xì)胞核;接著整個(gè)細(xì)胞從中部縊裂成兩局部,形成兩個(gè)子細(xì)胞。拓展:①蛙的紅細(xì)胞的分裂是無(wú)絲分裂,哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞無(wú)核,也不能進(jìn)行分裂。②在無(wú)絲分裂過(guò)程中有DNA的復(fù)制。二、細(xì)胞的分化、癌變、衰老和凋亡1.細(xì)胞的分化(1)在個(gè)體發(fā)育中,由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過(guò)程,叫做細(xì)胞分化。細(xì)胞分化使細(xì)胞趨于專(zhuān)門(mén)化,提高了生命活動(dòng)的效率。細(xì)胞分化的本質(zhì)是:基因的選擇性表達(dá)。多細(xì)胞個(gè)體內(nèi)的每個(gè)體細(xì)胞都含有該物種全套的基因。(2)細(xì)胞分化發(fā)生在生物體的整個(gè)生命進(jìn)程中,在胚胎時(shí)期到達(dá)最大程度。(3)細(xì)胞分化是一種持久性變化,分化導(dǎo)致的穩(wěn)定性差異一般是不可逆轉(zhuǎn)的。2.細(xì)胞的全能性(4)細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞,仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。細(xì)胞具有全能性的原因是細(xì)胞包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì),都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基因。(5)植物細(xì)胞全能性表達(dá)需要的條件是植物細(xì)胞脫離了原來(lái)所在植物體的器官或組織而處于離體狀態(tài)時(shí),在一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素和其它外界條件的作用下,就可能表現(xiàn)出全能性。拓展:①細(xì)胞分化的過(guò)程中遺傳物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生改變。②同一個(gè)體不同細(xì)胞中DNA相同,RNA、蛋白質(zhì)不完全相同,因?yàn)榧?xì)胞分化過(guò)程中發(fā)生了基因的選擇性表達(dá)。細(xì)胞的衰老和凋亡以及與人體健康的關(guān)系(6)衰老細(xì)胞主要具有以下特征:①細(xì)胞內(nèi)的水分減少,結(jié)果使細(xì)胞萎縮,體積變小,細(xì)胞新陳代謝的速率減慢;②細(xì)胞內(nèi)多種酶的活性降低;③細(xì)胞內(nèi)的色素隨細(xì)胞衰老而逐漸積累,阻礙細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的交流和傳遞,影響細(xì)胞正常的生理功能;④細(xì)胞內(nèi)呼吸速率減慢,細(xì)胞核的體積增大,核膜內(nèi)折,染色質(zhì)收縮、染色加深;⑤細(xì)胞膜通透性改變,使物質(zhì)運(yùn)輸功能降低。拓展:老年人的皺紋、白發(fā)及色斑如何解釋?zhuān)堪櫦y產(chǎn)生的準(zhǔn)確機(jī)理比擬復(fù)雜,皺紋的產(chǎn)生與代謝減慢、皮膚衰老等有關(guān)。由于頭發(fā)基部的黑色素細(xì)胞衰老,細(xì)胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成減少,所以老年人頭發(fā)變白。老年斑是由于細(xì)胞內(nèi)的色素隨著細(xì)胞衰老而逐漸積累造成的。衰老細(xì)胞中出現(xiàn)色素聚集,主要是脂褐素的堆積。脂褐素是不飽和脂肪酸的氧化產(chǎn)物,是一種不溶性顆粒物。不同的細(xì)胞在衰老過(guò)程中脂褐素顆粒的大小也有一定的差異。皮膚細(xì)胞的脂褐素顆粒大,就出現(xiàn)了老年斑。由基因所決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過(guò)程,就叫細(xì)胞凋亡。由于細(xì)胞凋亡受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控,所以也常常被稱(chēng)為細(xì)胞編程性死亡。在成熟的生物體中,細(xì)胞的自然更新、被病原體感染的細(xì)胞的清楚,也是通過(guò)細(xì)胞凋亡完成的。4.癌細(xì)胞的主要特征及防治有的細(xì)胞受到致癌因子的作用,細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生變化,就變成不受機(jī)體控制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞,這種細(xì)胞就是癌細(xì)胞。(8)癌細(xì)胞主要有以下特征:①在適宜條件下,癌細(xì)胞能夠無(wú)限增殖;②癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化;③癌細(xì)胞的外表發(fā)生了變化,由于細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少,使得癌細(xì)胞彼此之間的黏著性顯著降低,容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移?!?〕致癌因子大致分為三類(lèi):物理致癌因子、化學(xué)致癌因子和病毒致癌因子。(10)人和動(dòng)物體的染色體上存在原癌基因和抑癌基因。原癌基因主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期,控制細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的進(jìn)程;抑癌基因主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖。環(huán)境中的致癌因子會(huì)損傷細(xì)胞中的DNA分子,使得原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變,導(dǎo)致正常細(xì)胞的生長(zhǎng)和分裂失控而變成癌細(xì)胞。必修二五、孟德?tīng)栠z傳定律1.孟德?tīng)栠z傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法〔1〕遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)雜交實(shí)驗(yàn)包括:人工去雄、套袋、授粉、套袋?!?〕孟德?tīng)柅@得成功的原因:首先選擇了相對(duì)性狀明顯和嚴(yán)格自花傳粉的植物進(jìn)行雜交,其次運(yùn)用了科學(xué)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法和以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度進(jìn)行研究。2.基因別離定律和自由組合定律〔3〕別離定律:在生物的體細(xì)胞中,控制同一性狀的遺傳因子成對(duì)存在,不相融合;在形成配子時(shí),成對(duì)的遺傳因子發(fā)生別離,別離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中,隨配子遺傳給后代。別離定律的實(shí)質(zhì)是等位基因彼此別離。〔4〕自由組合定律:控制不同性狀的遺傳因子的別離和組合是互不干擾的;在形成配子時(shí),決定同一性狀的成對(duì)的遺傳因子彼此別離,決定不同性狀的遺傳因子自由組合。第六單元生物的遺傳一、遺傳的細(xì)胞根底——減數(shù)分裂和受精作用1.細(xì)胞的減數(shù)分裂〔1〕減數(shù)分裂是進(jìn)行有性生殖的生物,在產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞時(shí)進(jìn)行的染色體數(shù)目減半的細(xì)胞分裂。在減數(shù)分裂過(guò)程中,染色體只復(fù)制一次,而細(xì)胞分裂兩次。減數(shù)分裂的結(jié)果是,成熟生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞的減少一半。減數(shù)分裂與有絲分裂過(guò)程的區(qū)別是減數(shù)分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞是有性生殖細(xì)胞,而有絲分裂產(chǎn)生體細(xì)胞;減數(shù)分裂細(xì)胞連續(xù)分裂2次,而染色體復(fù)制1次,有聯(lián)會(huì)、四分體和同源染色體的別離現(xiàn)象;有絲分裂染色體復(fù)制和細(xì)胞分裂均為1次,無(wú)聯(lián)會(huì)和同源染色體別離等現(xiàn)象?!?〕減數(shù)分裂過(guò)程中配對(duì)的兩條染色體,形狀和大小一般相同,一條來(lái)自父方,一條來(lái)自母方,叫同源染色體。同源染色體兩兩配對(duì)的現(xiàn)象叫做聯(lián)會(huì)。聯(lián)會(huì)后的每對(duì)同源染色體含有四條染色單體,叫一個(gè)四分體。四分體、同源染色體、染色單體、核DNA之間的數(shù)量關(guān)系是1個(gè)四分體含有1對(duì)同源染色體,共含有4條染色單體,4條DNA?!?〕減數(shù)分裂過(guò)程中染色體數(shù)目的減半發(fā)生在減數(shù)第一次分裂。遺傳規(guī)律的發(fā)生是在細(xì)胞減數(shù)分裂減I后期,即同源染色體別離和非同源染色體自由組合的時(shí)期。2.配子的形成過(guò)程〔4〕卵細(xì)胞與精子形成過(guò)程的主要區(qū)別:卵細(xì)胞形成過(guò)程中細(xì)胞質(zhì)不均等分配、減數(shù)分裂后不經(jīng)過(guò)細(xì)胞變形過(guò)程,而精子的形成細(xì)胞質(zhì)均等分配、減數(shù)分裂后形成精子時(shí)有細(xì)胞變形過(guò)程。3.受精過(guò)程〔5〕受精作用是指精子和卵細(xì)胞融合形成受精卵的過(guò)程,受精作用的實(shí)質(zhì)是精核與卵細(xì)胞核的融合。受精卵中的染色體數(shù)目恢復(fù)到體細(xì)胞中的數(shù)目,其中有一半的染色體來(lái)自精子,另一半來(lái)自卵細(xì)胞?!?〕減數(shù)分裂和受精作用的重要意義是保證了有性生殖過(guò)程中染色體一半來(lái)自父方,一半來(lái)自母方,并且保證了親子代染色體數(shù)目的恒定。4.基因在染色體上〔1〕薩頓假說(shuō):基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。摩爾根驗(yàn)證了假說(shuō),并得出基因在染色體上呈線(xiàn)性排列?!?〕孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋基因的別離定律的實(shí)質(zhì)是:在雜合體的細(xì)胞中,位于一對(duì)同源染色體上的等位基因,具有一定的獨(dú)立性;在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中,等位基因會(huì)隨同源染色體的分開(kāi)而別離,分別進(jìn)入兩個(gè)配子中,獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)是:位于非同源染色體上的非等位基因的別離或組合是互不干擾的;在減數(shù)分裂過(guò)程中,同源染色體上的等位基因彼此別離的同時(shí),非同源染色體上的非等位基因自由組合。二、遺傳的分子根底1.人類(lèi)對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程〔1〕格里菲思的肺炎雙球菌實(shí)驗(yàn)過(guò)程:該實(shí)驗(yàn)共分四組,分別由R型、S型、加熱殺死的S型細(xì)菌感染小鼠,最后由加熱殺死的S型細(xì)菌和R型細(xì)菌混合感染小鼠,觀察小鼠的死活,并試圖從死亡的小鼠體內(nèi)提取S型細(xì)菌。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:將R型、加熱殺死的S型細(xì)菌感染小鼠,小鼠均不死亡;S型、加熱殺死的S型細(xì)菌和R型細(xì)菌混合感染小鼠,小鼠死亡,并且從死亡小鼠體內(nèi)提取出S型細(xì)菌。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:加熱殺死的S型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子使R型細(xì)菌發(fā)生了轉(zhuǎn)化,從而使小鼠死亡。艾弗里證明遺傳物質(zhì)是DNA的實(shí)驗(yàn)過(guò)程:讓R型細(xì)菌分別與S型細(xì)菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)分別混合,并分別在固體培養(yǎng)基上培養(yǎng),觀察哪組能產(chǎn)生S型細(xì)菌外表光滑的菌落特征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:只有與S型細(xì)菌的DNA混合的R型細(xì)菌接種后能產(chǎn)生S型細(xì)菌的菌落特征。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子即遺傳物質(zhì)是DNA?!?〕赫爾希和蔡斯〔T2噬菌體侵染細(xì)菌〕的實(shí)驗(yàn)操作步驟:首先讓T2噬菌體分別標(biāo)記32P、35S,然后分別與大腸桿菌混合培養(yǎng),一段時(shí)間后振蕩、離心,之后觀察放射性在試管的上清液還是沉淀中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:標(biāo)記32P的組放射性主要在沉淀中,而標(biāo)記5S的組放射性集中在上清液中。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:噬菌體侵染細(xì)菌時(shí),DNA進(jìn)入到細(xì)菌的細(xì)胞中,而蛋白質(zhì)外殼仍留在外面。因此,子代噬菌體的各種性狀,是通過(guò)親代的DNA遺傳的。DNA才是真正的遺傳物質(zhì)。〔4〕因?yàn)榻^大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,所以說(shuō)DNA是主要的遺傳物質(zhì)。2.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)〔5〕DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建——美國(guó)生物學(xué)家沃森和英國(guó)物理學(xué)家克里克。〔6〕DNA分子的根本單位是脫氧核苷酸;RNA分子的根本單位是核糖核苷酸。〔7〕DNA分子的空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:①DNA分子是由兩條鏈組成的,這兩條鏈按反向平行方式盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。②DNA分子的外側(cè)由磷酸和脫氧核糖交替連接構(gòu)成根本骨架,堿基在內(nèi)側(cè);③堿基之間通過(guò)氫鍵以堿基互補(bǔ)配對(duì)方式連接。DNA分子的復(fù)制DNA分子的復(fù)制是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過(guò)程,復(fù)制需要模板、原料、能量和酶等根本條件。DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu),為復(fù)制提供了精確的模板,通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì),保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行?!?〕①DNA的復(fù)制主要在在細(xì)胞分裂的間期進(jìn)行。②DNA復(fù)制是以親代DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈分別作為模板。③DNA復(fù)制的原料是細(xì)胞核里游離的脫氧核苷酸。④DNA復(fù)制的方式是半保存復(fù)制和邊解旋邊復(fù)制。⑤DNA復(fù)制的場(chǎng)所主要是細(xì)胞核,線(xiàn)粒體和葉綠體中也有。⑥D(zhuǎn)NA復(fù)制需要的根本條件是模板、原料、能量、酶。4.基因的概念與表達(dá)〔9〕遺傳信息蘊(yùn)藏在4種堿基的排列順序之中;堿基排列順序的千變?nèi)f化,構(gòu)成了DNA分子的多樣性,而堿基的特定的排列順序,又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性;DNA分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)根底。DNA分子上分布著多個(gè)基因。基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段?!?0〕遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯①基因控制蛋白質(zhì)的合成包括兩個(gè)階段是轉(zhuǎn)錄和翻譯。②轉(zhuǎn)錄是在細(xì)胞核中以DNA為模板,按堿基互補(bǔ)配對(duì)方式合成RNA的過(guò)程。拓展:①轉(zhuǎn)錄發(fā)生的時(shí)間是細(xì)胞分裂間期。②轉(zhuǎn)錄的模板是“DNA分子的一條脫氧核苷酸鏈〞③轉(zhuǎn)錄的原料是細(xì)胞核里游離的核糖核苷酸。④轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是RNA分子。⑤轉(zhuǎn)錄需要的根本條件是模板、原料、能量、酶等?!?1〕翻譯是在核糖體中以mRNA為模板,按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原那么,以tRNA為轉(zhuǎn)運(yùn)工具、以細(xì)胞質(zhì)里游離的氨基酸為原料合成蛋白質(zhì)的過(guò)程。①翻譯發(fā)生的場(chǎng)所是核糖體。②準(zhǔn)確地說(shuō),翻譯的產(chǎn)物是多肽鏈。③翻譯需要的原料是細(xì)胞質(zhì)里游離的20種氨基酸。拓展:①原核生物與真核生物的基因表達(dá)不同:原核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯可同時(shí)進(jìn)行;真核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核中進(jìn)行,mRNA經(jīng)加工成熟后通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),在細(xì)胞質(zhì)核糖體進(jìn)行翻譯。②病毒基因的表達(dá)所需原料來(lái)自宿主細(xì)胞的游離核糖核苷酸和氨基酸,模板來(lái)自病毒基因轉(zhuǎn)錄來(lái)的mRNA。③遺傳信息是指DNA分子上基因的堿基排列順序;密碼子指mRNA中決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)連續(xù)堿基;反密碼子是指tRNA分子中與mRNA分子密碼子配對(duì)的三個(gè)連續(xù)堿基,反密碼子與密碼子互補(bǔ)。起始密碼子、終止密碼子均存在于mRNA分子上?!?2〕一種tRNA只能運(yùn)轉(zhuǎn)一種特定的氨基酸。一種氨基酸可由多種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)?!?3〕在基因表達(dá)過(guò)程中DNA分子中堿基數(shù)、mRNA分子中堿基數(shù)、氨基酸數(shù)的數(shù)量關(guān)系是6:3:1。2.基因與性狀的關(guān)系〔3〕基因控制生物性狀的兩種方式:一是通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程,進(jìn)而控制生物體的性狀;二是通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。七、伴性遺傳1.伴性遺傳是指性染色體上的基因遺傳方式與性別相聯(lián)系稱(chēng)為伴性遺傳。伴X顯性:抗維生素D佝僂?。话閄隱性:紅綠色盲,人類(lèi)血友?。话閅:外耳道多毛癥;常染色體顯性:多指,并指,軟骨發(fā)育不全;常染色體隱性:鐮刀型細(xì)胞貧血癥,白化病,先天性聾啞,苯丙酮尿癥;多基因遺傳?。涸l(fā)性高血壓,冠心病,哮喘病,青少年型糖尿??;染色體異常遺傳?。?1三體綜合征〔先天愚型〕,貓叫綜合癥八、人類(lèi)遺傳病1.人類(lèi)遺傳病通常是指由于遺傳物質(zhì)改變而引起的人類(lèi)疾病,主要可以分為單基因遺傳病、多基因遺傳病和染色體異常遺傳病三大類(lèi)。2.人類(lèi)基因組方案測(cè)定的是24條染色體上的基因,即22條常染色體和X、Y兩條性染色體,因?yàn)閄、Y染色體具有不相同的基因和堿基順序。第六單元生物變異與進(jìn)化一、基因重組與基因突變1.基因重組及其意義〔1〕可遺傳的變異有三種來(lái)源:基因突變、染色體變異和基因重組?!?〕基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中,控制不同性狀的基因的重新組合?;蛑亟M發(fā)生的時(shí)間有①四分體時(shí)期,位于同源染色體上的等位基因有時(shí)會(huì)隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換。②減數(shù)第一次分裂后期,隨著非同源染色體的自由組合,非等位基因也自由組合。〔3〕意義:不產(chǎn)生新的基因,但產(chǎn)生新的基因型。所以,基因重組也是生物變異的來(lái)源之一,對(duì)生物的進(jìn)化也具有重要的意義。2.基因突變的特征和原因〔3〕基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變,包括堿基對(duì)的增添、缺失或替換?;蛲蛔儼l(fā)生的時(shí)間主要是細(xì)胞分裂的間期。誘發(fā)生物發(fā)生基因突變的因素:物理因素、化學(xué)因素和生物因素。〔4〕基因突變的特點(diǎn)是低頻性、普遍性、少利多害性、隨機(jī)性、不定向性?!?〕基因突變?cè)谶M(jìn)化中的意義:它是生物變異的根本來(lái)源,為生物進(jìn)化提供了最初的原始材料,能使生物的性狀出現(xiàn)差異,以適應(yīng)不同的外界環(huán)境,是生物進(jìn)化的重要因素之一?!?〕基因突變不一定能引起性狀改變,如發(fā)生的是隱性突變〔A→a〕,就不會(huì)引起性狀的改變。二、染色體變異與育種1.染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異〔1〕染色體變異是指染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的改變。染色體結(jié)構(gòu)的改變,都會(huì)使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變,可能導(dǎo)致性狀的變異。主要有缺失、重復(fù)、倒位、易位四種類(lèi)型?!?〕染色體數(shù)目的變異可以分為兩類(lèi):一類(lèi)是細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少,另一類(lèi)是細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少?!?〕染色體組是指有性生殖細(xì)胞中的一組非同源染色體,在形態(tài)和功能上各不相同,但又互相協(xié)調(diào),共同控制生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳和變異,這樣的一組染色體,叫染色體組?!?〕二倍體是指由受精卵發(fā)育而成,體細(xì)胞中有兩個(gè)染色體組的個(gè)體。多倍體是指由受精卵發(fā)育而成,體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體。〔5〕誘導(dǎo)多倍體產(chǎn)生的方法有低溫處理和用秋水仙素處理植物的幼苗或萌發(fā)的種子。當(dāng)秋水仙素作用于正在分裂的細(xì)胞時(shí),能夠抑制紡錘體的形成,導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極,從而使細(xì)胞中的染色體數(shù)目加倍。與正常個(gè)體相比,多倍體具有的特點(diǎn)是莖稈粗壯、葉片、果實(shí)和種子都比擬大,糖類(lèi)和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加?!?〕單倍體是指體細(xì)胞中含有本物種配子中染色體組的個(gè)體〔即由配子發(fā)育而成的個(gè)體〕。單倍體的特點(diǎn)一般是植株矮小瘦弱,一般高度不育?!?〕單倍體育種的過(guò)程一般是首先花藥離體培養(yǎng),從而獲得單倍體植株,然后進(jìn)行秋水仙素加倍,從而獲得所需性狀的純合個(gè)體。單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是能迅速獲得純合體,加快育種進(jìn)程。依據(jù)的原理是染色體變異。2.生物變異在育種上的應(yīng)用〔9〕除了上述的雜交育種、誘變育種、單倍體育種和多倍體育種外,還有基因工程育種。①雜交育種是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)交配集中在一起,再經(jīng)過(guò)選擇和培育,獲得新品種的方法。②誘變育種是利用物理因素〔如X射線(xiàn)、γ射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、激光等〕或化學(xué)因素〔如亞硝酸、硫酸二乙酯等〕來(lái)處理生物,使生物發(fā)生基因突變。③基因工程,又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗地說(shuō),就是按照人們的意愿,把一種生物的某種基因提取出來(lái),加以修飾改造,然后放到另一種生物的細(xì)胞里,定向地改造生物的遺傳性狀。a.基因的“剪刀〞:指的是限制性核酸內(nèi)切酶〔簡(jiǎn)稱(chēng)限制酶〕。一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列,并在特定的位點(diǎn)上切割DNA分子。b.基因的“針線(xiàn)〞:DNA連接酶。c.基因的運(yùn)載體:常用的有質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒等。三、生物進(jìn)化1.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容〔1〕自然選擇學(xué)說(shuō)的主要內(nèi)容是:過(guò)度繁殖、生存斗爭(zhēng)、遺傳變異、適者生存?!?〕生物進(jìn)化的根本單位是種群。種群是生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體。〔3〕一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因,叫做這個(gè)種群的基因庫(kù)。在一個(gè)種群基因庫(kù)中,某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率,叫做基因頻率?!?〕基因不會(huì)因個(gè)體的死亡而消失,其原因是種群中的基因庫(kù)能繼續(xù)保持和開(kāi)展下去。拓展:〔5〕生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變?!?〕現(xiàn)代進(jìn)化理論的根本內(nèi)容是:①進(jìn)化是以種群為根本單位,進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群的基因頻率的改變。②突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料。③自然選擇決定生物進(jìn)化的方向。④隔離導(dǎo)致物種形成?!?〕突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料?;蛲蛔儺a(chǎn)生新的基因,這就可能使種群的基因頻率發(fā)生變化?;蛲蛔儺a(chǎn)生的等位基因,通過(guò)有性生殖過(guò)程中的基因重組,可以形成多種多樣的基因型,從而使種群出現(xiàn)大量的可遺傳變異。由于突變和重組都是隨機(jī)的、不定向的,因此它們只是提供了生物進(jìn)化的原材料,不能決定生物進(jìn)化的方向?!?〕生物進(jìn)化的方向是由自然選擇決定。在自然選擇的作用下,種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變,導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化?!?1〕物種是指能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物?!?2〕判斷某些生物是否是同一物種的依據(jù)是:①是否存在生殖隔離。②能否產(chǎn)生可育后代?!?3〕隔離是指不同種群間的個(gè)體,在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。常見(jiàn)的隔離類(lèi)型有地理隔離和生殖隔離?!?4〕物種形成最常見(jiàn)的方式是通過(guò)突變和重組產(chǎn)生可遺傳變異,經(jīng)過(guò)漫常年代的地理隔離積累產(chǎn)生生殖隔離,從而形成新物種。2.共同進(jìn)化與生物多樣性的形成〔14〕共同進(jìn)化是不同物種之間,生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間,在相互影響中不斷進(jìn)化和開(kāi)展?!?5〕生物多樣性的內(nèi)容包括:基因的多樣性、物種的多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。必修三第七單元生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)一、植物激素調(diào)節(jié)1.植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)和作用〔Ⅱ〕〔1〕生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)拓展:①胚芽鞘中的生長(zhǎng)素是由胚芽鞘尖端合成的。②生長(zhǎng)素的合成不需要光③胚芽鞘的尖端部位感受單側(cè)光的刺激④在植物體內(nèi),合成生長(zhǎng)素最活潑的部位是幼嫩的芽、葉和發(fā)育的種子。⑤生長(zhǎng)素在植物體各器官中都有分布,但相對(duì)集中分布在生長(zhǎng)旺盛的部位,如:胚芽鞘、芽和根頂端分生組織、形成層、發(fā)育的果實(shí)和種子等處。⑥胚芽鞘向光彎曲和生長(zhǎng)的部位是胚芽鞘尖端下部的伸長(zhǎng)區(qū)。⑦生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì)是吲哚乙酸〔IAA〕。此外還有苯乙酸〔PAA〕、吲哚乙酸〔IBA〕。由植物體內(nèi)產(chǎn)生,能從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位,對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物,稱(chēng)作植物激素。除生長(zhǎng)素外,還有赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸和乙烯等植物激素。取兩段生長(zhǎng)狀況相同的等長(zhǎng)的玉米胚芽鞘甲、乙,分別切去等長(zhǎng)尖端,甲形態(tài)學(xué)上端在上,乙形態(tài)學(xué)下端在上,分別放置含有生長(zhǎng)素的瓊脂塊在上端,不含生長(zhǎng)素的瓊脂塊在下端,一段時(shí)間后,測(cè)甲乙兩胚芽鞘的下端的瓊脂中有無(wú)生長(zhǎng)素。可以證明在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根中,生長(zhǎng)素只能由形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸。稱(chēng)為極性運(yùn)輸。極性運(yùn)輸是細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸。在成熟組織中,可以進(jìn)行非極性運(yùn)輸?!?〕生長(zhǎng)素的橫向運(yùn)輸拓展:①橫向運(yùn)輸發(fā)生在尖端②引起橫向運(yùn)輸?shù)脑蚴菃蝹?cè)光或地心引力生長(zhǎng)素生理作用:不直接參與細(xì)胞代謝,而是給細(xì)胞傳達(dá)一種調(diào)節(jié)代謝的信息。生長(zhǎng)素的作用表現(xiàn)出兩重性:既能促進(jìn)生物,也能抑制生物;既能促進(jìn)發(fā)芽,也能抑制發(fā)芽;既能防止落花落果,也能疏花疏果。生長(zhǎng)素所發(fā)揮的作用,因濃度、植物細(xì)胞的成熟情況和器官的種類(lèi)不同而有較大的差異。如根比芽敏感,芽比莖敏感。低濃度促進(jìn)生長(zhǎng),高濃度抑制生長(zhǎng)。拓展:①單側(cè)光照射使胚芽鞘尖端產(chǎn)生某種刺激,生長(zhǎng)素向背光側(cè)移動(dòng),運(yùn)輸?shù)较虏康纳扉L(zhǎng)區(qū),造成背光面比向光面生長(zhǎng)快,因此出現(xiàn)向光彎曲,顯示出向光性②生長(zhǎng)素對(duì)植物生長(zhǎng)的雙重作用表達(dá)在根的向地性、頂端優(yōu)勢(shì)③頂端優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象是頂芽?jī)?yōu)先生長(zhǎng),側(cè)芽由于頂芽運(yùn)輸來(lái)的生長(zhǎng)素積累,濃度過(guò)高,導(dǎo)致側(cè)芽生長(zhǎng)受抑制的現(xiàn)象。⑤根、芽、莖三種器官對(duì)生長(zhǎng)素敏感性,根比芽敏感,芽比莖敏感。〔5〕生長(zhǎng)素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用:促進(jìn)扦插的枝條生根,促進(jìn)果實(shí)發(fā)育,獲得無(wú)子果實(shí),防止果實(shí)、葉片脫落。拓展:①在農(nóng)作物的栽培過(guò)程中,整枝、摘心所依據(jù)的原理是頂端優(yōu)勢(shì)。②雌蕊受粉后,促進(jìn)果實(shí)發(fā)育的生長(zhǎng)素由發(fā)育著的種子合成的。③番茄在花蕾期去雄,雌蕊涂抹適宜濃度的生長(zhǎng)素獲得無(wú)子番茄。④雙子葉植物對(duì)生長(zhǎng)素的敏感度高于單子葉植物,因此農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以用2、4—D作為雙子葉植物除草劑。2.其他植物激素〔Ⅱ〕〔6〕植物體內(nèi)的激素有生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素、赤霉素、脫落酸、乙烯等五類(lèi)。①細(xì)胞分裂素的主要生理作用:促進(jìn)細(xì)胞分裂和組織分化;延緩衰老。②乙烯的主要生理作用:促進(jìn)果實(shí)成熟,乙烯存在于植物體的各個(gè)部位。③脫落酸的作用:抑制細(xì)胞分裂,促進(jìn)葉和果實(shí)的衰老和脫落。④赤霉素的作用:促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng),從而引起植株增高;促進(jìn)種子萌發(fā)和果實(shí)發(fā)育,解除休眠。拓展:①因?yàn)樘烊坏纳L(zhǎng)素在植物體內(nèi)有一個(gè)代謝過(guò)程,合成與分解保持著一種動(dòng)態(tài)平衡。當(dāng)用天然的生長(zhǎng)素處理植物時(shí),體內(nèi)生長(zhǎng)素的量超過(guò)正常水平,過(guò)多的生長(zhǎng)素會(huì)被其體內(nèi)的酶分解掉而不易長(zhǎng)時(shí)間發(fā)揮作用,但植物體內(nèi)沒(méi)有分解生長(zhǎng)素類(lèi)似物〔即人工合成的生長(zhǎng)素〕的酶,用生長(zhǎng)素類(lèi)似物處理后,能夠長(zhǎng)時(shí)間地發(fā)揮作用。②新采摘的香蕉只有七成熟便于運(yùn)輸,而我們吃的香蕉通過(guò)釋放乙烯促進(jìn)果實(shí)成熟③秋水仙素不是植物激素,秋水仙素的作用機(jī)制是抑制紡錘體的形成④植物激素處理后,植物體內(nèi)的遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變。3.植物激素的應(yīng)用〔Ⅱ〕〔7〕①概念:植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是人工合成的,對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有著調(diào)節(jié)作用的化學(xué)物質(zhì)。如生長(zhǎng)素類(lèi)似物2,4—D、乙烯利等。②優(yōu)點(diǎn):容易合成、原料廣泛、效果穩(wěn)定等。③應(yīng)用:a.用乙烯利對(duì)鳳梨進(jìn)行催熟,使其提前成熟。b.利用赤霉素溶液處理蘆葦,提高其纖維長(zhǎng)度。C.利用赤霉素處理大麥進(jìn)行啤酒的生產(chǎn),簡(jiǎn)化工藝、降低本錢(qián)。二、動(dòng)物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)1.人體神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)根底和調(diào)節(jié)過(guò)程〔Ⅱ〕〔1〕神經(jīng)活動(dòng)的功能單位是神經(jīng)元。神經(jīng)調(diào)節(jié)的根本方式是反射。反射是指在中樞神經(jīng)系統(tǒng)〔腦和脊髓〕參與下,動(dòng)物體或人體對(duì)內(nèi)外環(huán)境變化作出的規(guī)律性應(yīng)答。分為條件反射和非條件反射?!?〕反射的結(jié)構(gòu)根底是反射弧。反射弧由感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)、效應(yīng)器構(gòu)成?!?〕興奮是指動(dòng)物體或人體內(nèi)的某些組織〔如神經(jīng)組織〕或細(xì)胞感受外界刺激后,由相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)轱@著活潑狀態(tài)的過(guò)程。2.神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和傳遞〔Ⅱ〕〔4〕興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)——電傳導(dǎo)①傳導(dǎo)形式:興奮是以動(dòng)作電位即電信號(hào)的形式沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)的,這種電信號(hào)也叫神經(jīng)沖動(dòng)。②傳導(dǎo)過(guò)程:③傳導(dǎo)特點(diǎn):雙向傳導(dǎo)。在膜外,興奮傳導(dǎo)方向與局部電流方向相反;在膜內(nèi),興奮傳導(dǎo)方向與局部電流方向相同。興奮在神經(jīng)元之間的傳遞——突觸傳遞①突觸:神經(jīng)元的末梢經(jīng)過(guò)屢次分支,最后每個(gè)分支末端膨大,呈杯狀或球狀叫做突觸小體;突觸前膜是神經(jīng)元的軸突末梢,突觸間隙是組織液;突觸后膜是神經(jīng)元胞體或樹(shù)突。②傳導(dǎo)過(guò)程:拓展:①突觸小泡釋放的遞質(zhì):乙酰膽堿、去甲腎上腺素、多巴胺、腎上腺素、一氧化氮等。②遞質(zhì)移動(dòng)方向:突觸小泡→突觸前膜→突觸間隙→突觸后膜。③信號(hào)轉(zhuǎn)換:電信號(hào)→化學(xué)信號(hào)→電信號(hào)。③傳遞特點(diǎn):?jiǎn)蜗騻鬟f。原因:由于神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸前膜的突觸小泡中,只能由突觸前膜釋放,然后作用于突觸后膜上,因此神經(jīng)元之間興奮的傳遞只能是單方向的。④神經(jīng)遞質(zhì)的釋放及去向A.神經(jīng)遞質(zhì)釋放方式為胞吐,表達(dá)了生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——具有一定的流動(dòng)性。遞質(zhì)被突觸后膜上的受體〔糖蛋白〕識(shí)別,其作用效果為促進(jìn)或抑制。拓展:①興奮的傳導(dǎo)方向和膜內(nèi)側(cè)的電流傳導(dǎo)方向一致②興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)形式是電信號(hào),速度快;興奮在神經(jīng)元之間的傳導(dǎo)形式是化學(xué)信號(hào),速度慢。③遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合,受體的化學(xué)本質(zhì)是糖蛋白。3.人腦的高級(jí)功能〔6〕人的大腦皮層除了對(duì)外部世界的感知以及控制機(jī)體的反射活動(dòng)外,還具有語(yǔ)言、學(xué)習(xí)、記憶和思維等方面的高級(jí)功能?!?〕人腦特有的高級(jí)功能:語(yǔ)言功能。這功能與大腦皮層某些特定的區(qū)域有關(guān),稱(chēng)為言語(yǔ)區(qū)。分為W區(qū),V區(qū),S區(qū),H區(qū)。〔8〕學(xué)習(xí)與記憶①學(xué)習(xí)和記憶涉及腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)的作用以及某些種類(lèi)蛋白質(zhì)的合成。②短期記憶主要與神經(jīng)元的活動(dòng)及神經(jīng)元之間的聯(lián)系有關(guān),尤其是與大腦皮層下的一個(gè)形狀像海馬的腦區(qū)有關(guān)。③長(zhǎng)期記憶可能與新突觸的建立有關(guān)。脊椎動(dòng)物激素的調(diào)節(jié)促胰液素的發(fā)現(xiàn)激素調(diào)節(jié):由內(nèi)分泌器官〔或細(xì)胞〕分泌的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié),這就是激素調(diào)節(jié)。〔1〕動(dòng)物激素的調(diào)節(jié)①人體主要的內(nèi)分泌腺及其分泌的激素〔2〕激素分泌的調(diào)節(jié)關(guān)系在一個(gè)系統(tǒng)中,系統(tǒng)本身工作的效果,反過(guò)來(lái)又作為信息調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作,這種調(diào)節(jié)方式叫做反響調(diào)節(jié)。反響調(diào)節(jié)是生命系統(tǒng)中非常普遍的調(diào)節(jié)機(jī)制,它對(duì)于機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)具有重要意義。①縱向關(guān)系——分級(jí)調(diào)節(jié)和反響調(diào)節(jié)。②橫向關(guān)系——協(xié)同作用和拮抗作用。A.協(xié)同作用:不同激素對(duì)同一生理效應(yīng)都發(fā)揮作用,從而到達(dá)增強(qiáng)效果的結(jié)果。例如生長(zhǎng)激素和甲狀腺激素。B.拮抗作用:不同激素對(duì)同一生理效應(yīng)發(fā)揮相反的作用。例如胰島素和胰高血糖。3.動(dòng)物激素的調(diào)節(jié)特點(diǎn)〔1〕微量和高效?!?〕通過(guò)體液運(yùn)輸?!?〕作用于靶器官、靶細(xì)胞。脊椎動(dòng)物激素在生產(chǎn)中的應(yīng)用〔Ⅰ〕。5、神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的區(qū)別與聯(lián)系神經(jīng)調(diào)節(jié)體液調(diào)節(jié)傳遞物質(zhì)神經(jīng)沖動(dòng)激素調(diào)節(jié)方式反射激素特定的組織細(xì)胞作用途徑反射弧體液運(yùn)輸作用對(duì)象效應(yīng)器靶細(xì)胞膜上的受體反響速度迅速較緩慢作用范圍準(zhǔn)確、比擬局限較廣泛作用時(shí)間短暫比擬長(zhǎng)聯(lián)系①體內(nèi)大多數(shù)內(nèi)分泌腺受神經(jīng)系統(tǒng)的控制②內(nèi)分泌腺所分泌的激素可影響神經(jīng)系統(tǒng)的功能四、人體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)不管男性還是女性,體內(nèi)都含有大量以水為根底的液體,這些液體統(tǒng)稱(chēng)為體液。由細(xì)胞外液構(gòu)成的液體環(huán)境叫做內(nèi)環(huán)境。1.穩(wěn)態(tài)的生理意義〔Ⅱ〕正常機(jī)體通過(guò)調(diào)節(jié)作用,使各個(gè)器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)活動(dòng),共同維持內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)叫做穩(wěn)態(tài)。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件?!?〕.內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介.〔2〕.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)〔3〕.內(nèi)環(huán)境的物質(zhì)成分歸納a.小腸吸收的需要在血漿和淋巴中運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì),如水、無(wú)機(jī)鹽、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、維生素等;b.細(xì)胞合成的分泌蛋白(如抗體、淋巴因子)、神經(jīng)遞質(zhì)、激素等;c.細(xì)胞的代謝產(chǎn)物CO2、水、尿素等。(4).發(fā)生于內(nèi)環(huán)境中的生理過(guò)程總結(jié)a.乳酸與碳酸氫鈉作用生成乳酸鈉和碳酸,實(shí)現(xiàn)pH的穩(wěn)態(tài)。b.興奮傳導(dǎo)過(guò)程中神經(jīng)遞質(zhì)與受體結(jié)合。c.免疫過(guò)程中抗體與相應(yīng)的抗原特異性地結(jié)合。d.激素與靶細(xì)胞的結(jié)合。(5).內(nèi)環(huán)境維持穩(wěn)態(tài)的根本途徑機(jī)體各種器官,系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致地正常運(yùn)行,是維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的根底。a.組織細(xì)胞直接與內(nèi)環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換,然后經(jīng)內(nèi)環(huán)境間接地與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換。b.與物質(zhì)交換相關(guān)的器官有皮膚,系統(tǒng)有呼吸、循環(huán)、消化、泌尿四大系統(tǒng)。c.參與調(diào)節(jié)的系統(tǒng)有神經(jīng)、內(nèi)分泌、免疫三大系統(tǒng)。拓展:〔1〕下丘腦在生命活動(dòng)中的重要功能a.感受:滲透壓感受器感受滲透壓升降,維持水鹽代謝平衡。b.傳導(dǎo):可將滲透壓感受器產(chǎn)生的興奮傳導(dǎo)至大腦皮層,使之產(chǎn)生渴覺(jué)。c.分泌:分泌促激素釋放激素,作用于垂體,使之分泌相應(yīng)的激素或促激素。在外界環(huán)境溫度低時(shí)分泌促甲狀腺激素釋放激素,在細(xì)胞外液滲透壓升高時(shí)促使垂體釋放抗利尿激素。d.調(diào)節(jié):是體溫調(diào)節(jié)中樞、血糖調(diào)節(jié)中樞、滲透壓調(diào)節(jié)中樞。(2).引起組織水腫的原因歸納分析a.毛細(xì)血管壁通透性增加。大量蛋白質(zhì)進(jìn)入組織液,使組織液膠體滲透壓升高,水分由血管進(jìn)入細(xì)胞液,發(fā)生水腫。(b.淋巴回流受阻。使含蛋白質(zhì)的淋巴液在組織間隙中積聚而引起水腫,如絲蟲(chóng)病時(shí),主要淋巴管道被成蟲(chóng)阻塞,引起下肢和陰囊的慢性水腫。c.腎小球?yàn)V過(guò)率下降。急性腎小球腎炎時(shí),引起蛋白尿,使血漿蛋白減少,導(dǎo)致組織水腫。d.過(guò)敏性物質(zhì)引起。過(guò)敏反響產(chǎn)生的組織胺使毛細(xì)血管通透性加大,血漿蛋白滲出毛細(xì)血管進(jìn)入組織液引起水腫。e.營(yíng)養(yǎng)不良引起。營(yíng)養(yǎng)不良時(shí),血漿蛋白合成減少,血漿滲透壓降低,使水分進(jìn)入組織液。二、神經(jīng)體液調(diào)節(jié)在穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)作用中的實(shí)例1.血糖平衡調(diào)節(jié)2.體溫調(diào)節(jié)過(guò)程3.水鹽調(diào)節(jié)過(guò)程4.血糖平衡調(diào)節(jié)的分析(1)血糖調(diào)節(jié)的方式是神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)。血糖調(diào)節(jié)以激素調(diào)節(jié)為主,多種激素共同起作用,其中胰島素是人體內(nèi)唯一降血糖的激素;胰島素與胰高血糖素之間是拮抗作用;胰高血糖素與腎上腺素之間是協(xié)同作用。(2)下丘腦是血糖平衡調(diào)節(jié)的中樞,可通過(guò)神經(jīng)直接作用于胰島細(xì)胞和腎上腺。(3)血糖含量升高時(shí),胰島素分泌增多,促進(jìn)葡萄糖進(jìn)入肝臟、肌肉、脂肪等組織細(xì)胞,并且在這些細(xì)胞中合成糖元、氧化分解或者轉(zhuǎn)化成脂肪;另一方面又能夠抑制肝糖元的分解和非糖類(lèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖。從而降低血糖。血糖含量降低時(shí),胰高血糖素含量升高,促進(jìn)肝糖元分解,促進(jìn)非糖類(lèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖5.體溫調(diào)節(jié)過(guò)程應(yīng)注意的問(wèn)題(1)寒冷條件下體溫調(diào)節(jié)既有神經(jīng)調(diào)節(jié)也有體液調(diào)節(jié)。(2)寒冷環(huán)境下,甲狀腺激素分泌增多是神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)模式,而腎上腺素分泌增多那么是神經(jīng)調(diào)節(jié)模式。(3)體溫調(diào)節(jié)感受的刺激是溫度的變化,冷覺(jué)與溫覺(jué)形成的部位是大腦皮層,而體溫調(diào)節(jié)的中樞是下丘腦。6.水鹽平衡調(diào)節(jié)的分析(1)平衡本質(zhì):吸收量=排出量。(2)水鹽平衡的調(diào)節(jié)中樞是下丘腦,產(chǎn)生渴覺(jué)的中樞是大腦皮層。(3)調(diào)節(jié)水鹽平衡的激素主要是抗利尿激素,抗利尿激素由下丘腦神經(jīng)細(xì)胞分泌,由垂體后葉釋放。抗利尿激素作用的靶細(xì)胞是腎小管和集合管的細(xì)胞。三、人體免疫系統(tǒng)在維持穩(wěn)定中的作用1.免疫系統(tǒng)在維持穩(wěn)態(tài)中的作用〔1〕免疫是機(jī)體的一種特殊的保護(hù)性生理功能?!?〕非特異性免疫是人類(lèi)生來(lái)就有的,不針對(duì)某一特定的病原體,而是對(duì)大多數(shù)病原體起到防御作用。人體抵御病原體的三道防線(xiàn)分別是第一道防線(xiàn):皮膚和粘膜;第二道防線(xiàn):殺菌物質(zhì)、吞噬細(xì)胞;第三道防線(xiàn):特異性免疫?!?〕特異性免疫是人類(lèi)后天形成的,免疫器官、免疫細(xì)胞借助血液循環(huán)和淋巴循環(huán),進(jìn)行的免疫,針對(duì)某一特定的病原體起到防御作用。非特性免疫中依靠殺菌物質(zhì)和吞噬細(xì)胞消滅病原體?!?〕淋巴細(xì)胞的分化過(guò)程:造血干細(xì)胞在骨髓中分化為B細(xì)胞,在抗原刺激下分化為效應(yīng)B細(xì)胞。造血干細(xì)胞在胸腺中分化為T(mén)細(xì)胞,在抗原刺激下分化為效應(yīng)T細(xì)胞。〔5〕能夠引起機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫的物質(zhì)叫做抗原??乖哂写蠓肿?、一般異物性和特異性的性質(zhì)??乖灰欢ㄊ钱愇?。〔6〕抗體是抗原刺激下產(chǎn)生,能夠與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合的免疫球蛋白。拓展:①抗體是漿細(xì)胞〔效應(yīng)B細(xì)胞〕合成的,其化學(xué)本質(zhì)是球蛋白,分布在血清、組織液和外分泌物②抗原:細(xì)菌、細(xì)菌外毒素、病毒、花粉、癌細(xì)胞〔7〕免疫的三個(gè)階段:感應(yīng)階段、反響階段、效應(yīng)階段1.體液免疫與細(xì)胞免疫的比擬比擬工程體液免疫細(xì)胞免疫區(qū)別作用物質(zhì)特異性抗體增強(qiáng)免疫細(xì)胞活力的各類(lèi)淋巴因子作用對(duì)象侵入內(nèi)環(huán)境中的抗原被抗原侵入的宿主細(xì)胞比擬工程體液免疫細(xì)胞免疫區(qū)別作用過(guò)程關(guān)系①對(duì)于外毒素,體液免疫發(fā)揮作用;②對(duì)于胞內(nèi)寄生物,體液免疫先起作用,阻止寄生病原體的傳播感染,當(dāng)寄生病原體進(jìn)入細(xì)胞后,細(xì)胞免疫將抗原釋放,再由體液免疫最后去除2.二次免疫結(jié)構(gòu)根底記憶細(xì)胞:能迅速增殖、分化為漿細(xì)胞,壽命長(zhǎng),對(duì)抗原十分敏感,能“記住〞入侵的抗原過(guò)程相同抗原再次入侵時(shí),記憶細(xì)胞很快地做出反響,即很快分裂產(chǎn)生新的漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞,漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體消滅抗原3.對(duì)抗原的特異性識(shí)別(1)在特異性免疫中,對(duì)抗原有特異性識(shí)別作用的細(xì)胞或物質(zhì)有:B細(xì)胞、T細(xì)胞、記憶細(xì)胞、效應(yīng)T細(xì)胞和抗體。(2)吞噬細(xì)胞對(duì)抗原有識(shí)別作用,但它的識(shí)別作用沒(méi)有特異性.(3)漿細(xì)胞不能直接接觸抗原,但其分泌的抗體能特異性識(shí)別抗原。拓展:①干擾素、白細(xì)胞介素屬于淋巴因子,化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。②上述物質(zhì)由T細(xì)胞合成;在接受抗原刺激后合成;能夠促進(jìn)B細(xì)胞的增殖和分化,加強(qiáng)各種有關(guān)細(xì)胞的作用來(lái)發(fā)揮免疫效應(yīng)。③當(dāng)細(xì)菌毒素進(jìn)入人體后,會(huì)發(fā)生體液免疫。④當(dāng)結(jié)核桿菌、麻風(fēng)桿菌進(jìn)入人體后,會(huì)發(fā)生細(xì)胞免疫。⑤當(dāng)病毒進(jìn)入機(jī)體后,人體會(huì)發(fā)生體液免疫和細(xì)胞免疫。⑥過(guò)敏原第一次進(jìn)入人體后,人體內(nèi)產(chǎn)生抗體吸附在皮膚、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些細(xì)胞的外表。當(dāng)相同過(guò)敏原再次進(jìn)入機(jī)體時(shí),就會(huì)與吸附在細(xì)胞外表的相應(yīng)抗體結(jié)合,使上述細(xì)胞釋放組織胺等物質(zhì),引起毛細(xì)血管擴(kuò)張,血管壁通透性增強(qiáng),平滑肌收縮,腺體分泌增多等,引發(fā)各種過(guò)敏反響。⑦過(guò)敏反響產(chǎn)生的抗體吸附在皮膚、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些細(xì)胞的外表,體液免疫中產(chǎn)生的抗體主要分布在血清中。⑧過(guò)敏反響屬于免疫過(guò)強(qiáng),風(fēng)濕性心臟病屬于自身免疫病,艾滋病屬于免疫缺陷病。2.艾滋病的流行和預(yù)防〔1〕艾滋病是由人類(lèi)免疫缺陷病毒〔HIV〕引起,該病毒主要侵染人體T細(xì)胞?!?〕艾滋病主要通過(guò)性接觸、血液和母嬰三種途徑傳播。共同注射器吸毒和性濫交是傳播艾滋病的主要危險(xiǎn)行為。第八單元生物與環(huán)境種群和群落1.種群的特征〔1〕種群具有種群密度、出生率和死亡率、遷出率和遷入率、年齡組成和性別比例四個(gè)根本特征。拓展:①種群在單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)就是種群密度。種群密度是種群最根本的數(shù)量特征。②決定種群大小和種群密度的重要因素是出生率和死亡率。③預(yù)測(cè)種群數(shù)量的變化趨勢(shì)具有重要意義的種群特征是年齡組成。④種群的性別比例能夠影響種群密度。2.種群的數(shù)量變化〔2〕從組成種群的個(gè)體角度看,種群數(shù)量變化的內(nèi)在原因是種群內(nèi)部個(gè)體之間的斗爭(zhēng),每一個(gè)體均需占有一定的生存資源,包括對(duì)實(shí)物、空間和配偶的爭(zhēng)奪,使得在個(gè)體數(shù)量到達(dá)一定值斗爭(zhēng)加劇,引起種群數(shù)量的變化趨勢(shì)發(fā)生改變?!?〕種群數(shù)量呈“J〞型增長(zhǎng)的條件是食物和空間無(wú)限、氣候適宜、沒(méi)有敵害等條件。J型增長(zhǎng)的關(guān)系式:Nt=N0λt;〔4〕種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后,數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長(zhǎng)曲線(xiàn),稱(chēng)為“S〞型曲線(xiàn)。拓展:①自然界的資源和空間總是有限的,當(dāng)種群密度增大時(shí),種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)就會(huì)加劇,以該種群為食的動(dòng)物的數(shù)量也會(huì)增加,這就使種群的出生率降低,死亡率增高,有時(shí)會(huì)穩(wěn)定在一定的水平,形成“S〞型增長(zhǎng)曲線(xiàn)。②在環(huán)境條件不受破壞的情況下,一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱(chēng)為環(huán)境容納量,又稱(chēng)為K值。③漁業(yè)捕撈需要考慮該種群的增長(zhǎng)率問(wèn)題,原那么上說(shuō)是要在種群數(shù)量超過(guò)K/2時(shí)進(jìn)行捕撈,而且嚴(yán)格限制捕撈量,有利于有效地保護(hù)漁業(yè)資源。防治害蟲(chóng)需要考慮改善環(huán)境,以降低K值,才能使防治效果最好。影響種群數(shù)量變化的因素有氣候、食物、天敵、傳染等。種群的空間特征:均勻型、隨機(jī)型、聚集型。3.群落的結(jié)構(gòu)特征〔6〕同一時(shí)間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合,叫做群落。群落中物種數(shù)目的多少稱(chēng)為豐富度?!?〕生物的種間關(guān)系包括競(jìng)爭(zhēng)、捕食、互利共生、寄生等?!?〕生物群落的結(jié)構(gòu)包括垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)。①在垂直方向上,大多數(shù)群落都具有明顯的分層現(xiàn)象,例如森林中自下而上分別有草本植物、灌木和喬木,形成群落的垂直結(jié)構(gòu)。②某草地在水平方向上由于地形的變化、土壤濕度和鹽堿度的差異等因素,不同的地段往往分布著不同的種群
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