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1、第1專題生命的物質(zhì)基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)考綱盤點(diǎn)一、生命的物質(zhì)基礎(chǔ)1組成生物體的化學(xué)元素2組成生物體的化合物二、細(xì)胞生命活動(dòng)的基本單位細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能：細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)和主要功能；細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能(線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體、中心體和液泡)；細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能；細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)(生物膜系統(tǒng)的概念、各種生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系、研究生物膜的重要意義)；原核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)。知識(shí)網(wǎng)絡(luò)（如圖）第1講生命的物質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)細(xì)化回顧1組成生物體的化學(xué)元素(1)最基本的化學(xué)元素是C。(2)基本元素是C、H、O、N。(3)主要元素是C、H、O、N、P、S。(4)占細(xì)胞鮮重最多的元素是O。(5
2、)占人體細(xì)胞干重最多的元素是C。2元素種類和含量在生物界和非生物界中的關(guān)系(1)生物界內(nèi)部：不同種類的生物之間在元素種類上大體相同，但在元素的含量上相差很大。(2)生物界和非生物界之間：組成生物體的化學(xué)元素在無機(jī)自然界中都可找到，說明生物界和非生物界具有統(tǒng)一性；同種元素在生物體和自然界中含量相差很大，說明生物界和非生物界具有差異性。3水的含量及功能(1)水的含量：水是細(xì)胞中含量最多的化合物，但在不同種類的生物體中，水的含量差別較大；在同一生物的不同組織、器官中，水的含量也不相同。(2)水的功能：結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，自由水是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑、參與化學(xué)反應(yīng)、運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物等。4
3、常見糖類的功能特性(1)參與生物遺傳物質(zhì)組成的糖是脫氧核糖、核糖。(2)能與新配制的斐林試劑共熱生成磚紅色沉淀的糖是葡萄糖、果糖、麥芽糖等。(3)組成高等植物細(xì)胞分裂末期細(xì)胞板的糖是纖維素，存在于動(dòng)物細(xì)胞質(zhì)中的重要儲(chǔ)存能量的糖是糖元。5脂質(zhì)的種類和功能(1)合成脂蛋白的重要原料是磷脂，也是構(gòu)成生物膜的重要成分。(2)皮膚生發(fā)層細(xì)胞中經(jīng)紫外線照射，由一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化成另一種物質(zhì)，并能夠預(yù)防兒童佝僂病發(fā)生，此兩種物質(zhì)是膽固醇、維生素D。(3)促進(jìn)動(dòng)物生殖器官的發(fā)育和生殖細(xì)胞的生成，激發(fā)并維持第二性征的是性激素。6蛋白質(zhì)的合成：兩分子氨基酸相互結(jié)合形成一分子二肽，失去一分子水，這種結(jié)合方式叫做脫水縮合，
4、其場(chǎng)所是核糖體，該過程在遺傳學(xué)上稱為翻譯，直接模板是mRNA，搬運(yùn)氨基酸的工具是tRNA。7核酸的種類和組成：核酸的基本單位是核苷酸，DNA和RNA在組成上的不同點(diǎn)是五碳糖和含氮堿基。真核細(xì)胞中DNA主要是和蛋白質(zhì)結(jié)合構(gòu)成染色體，其次存在于線粒體和葉綠體中。要點(diǎn)歸納一、組成生物體的元素與自然界中元素的相互關(guān)系1自然界中的元素與組成生物體的元素的包含關(guān)系2組成生物體的大量元素和微量元素都是必需元素，生物體內(nèi)可能含有一些非必需元素，即生物體內(nèi)含有的元素不一定都是組成生物體的元素。3生物和生物之間以及生物和無機(jī)自然界之間在元素的種類上都具有統(tǒng)一性，在元素的含量上都具有差異性；生物界和非生物界在元素種
5、類上的統(tǒng)一性，保障了生物群落和無機(jī)環(huán)境間的物質(zhì)循環(huán)。二、運(yùn)用“元素”的觀點(diǎn)分析問題1從化合物的元素組成分析其代謝產(chǎn)物糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)的組成元素中都含有C、H、O三種元素，可推知其代謝產(chǎn)物中都有CO2和H2O；蛋白質(zhì)中還含有N元素，故其代謝產(chǎn)物中還有尿素。2從元素含量上分析物質(zhì)氧化分解時(shí)釋放能量的多少脂肪中氧的含量少于糖類，而氫的含量多于糖類，因此，等質(zhì)量的脂肪和糖類徹底氧化分解時(shí)，脂肪消耗的氧氣較多，釋放的能量也更多。3同位素標(biāo)記法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用利用同位素標(biāo)記法，可以證明光合作用釋放的氧全部來自于水，此外，還可用于證明根吸收的礦質(zhì)元素是通過導(dǎo)管向上運(yùn)輸?shù)模辉谑删w侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，證明DNA是
6、遺傳物質(zhì)；證明DNA的半保留復(fù)制方式；驗(yàn)證分泌蛋白的合成、運(yùn)輸和分泌途徑。4從元素的功能分析光合作用與人體健康【特別提醒】光合作用的反應(yīng)物和產(chǎn)物中都不包含N、P、K、Fe，它們是通過影響酶、ATP和葉綠體的組成或產(chǎn)物的合成及運(yùn)輸來影響光合作用的速率的。三、生物體內(nèi)水和生物代謝的關(guān)系1生物體內(nèi)水的存在形式、功能及兩者關(guān)系存在形式功能兩者關(guān)系結(jié)合水(占5%左右)與細(xì)胞中某些大分子物質(zhì)結(jié)合構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)自由水 結(jié)合水自由水/結(jié)合水決定細(xì)胞或生物體的代謝程度，自由水/結(jié)合水的值大，表明代謝強(qiáng)自由水/結(jié)合水影響生物體的抗逆性，自由水/結(jié)合水的值越大，抗性越弱；值越小，則抗性越強(qiáng)自由水(占95%左右)參與反
7、應(yīng)(如光合作用、呼吸作用)作為良好溶劑運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物2生物含水量的特點(diǎn)(1)不同種類的生物含水量不同，這與其生活環(huán)境有關(guān)。(2)同一種生物的不同組織、器官含水量不同，這與其代謝強(qiáng)度有關(guān)。(3)生物體在不同的生長發(fā)育期，含水量也不同。幼兒含水量多于成年人；在衰老的細(xì)胞中水分減少，細(xì)胞萎縮；植物幼嫩部分比老熟部分含水量多。3細(xì)胞中產(chǎn)生水和利用水的結(jié)構(gòu)及生理過程【特別提醒】無論是何種細(xì)胞，其含量最多的化合物都是水。一個(gè)細(xì)胞失去一定量的自由水，只影響其代謝速率，而不會(huì)損傷細(xì)胞。但若失去的是結(jié)合水，則會(huì)損傷細(xì)胞。如種子貯存前，通過晾曬降低其自由水含量，利于貯存，如烘干種子使結(jié)合水流失，則種子的胚
8、就會(huì)死亡。四、糖類和脂質(zhì)的比較【特別提醒】在動(dòng)物體內(nèi)，糖類可以大量轉(zhuǎn)化成脂肪，而脂肪只能少量轉(zhuǎn)化成糖類。脂肪和糖類的組成元素都只有C、H、O，前者的分子組成中HO21，而糖類中HO21，所以在有氧呼吸中，等質(zhì)量的脂肪消耗的O2比糖類多，提供的能量也多。五、蛋白質(zhì)和核酸的區(qū)別、聯(lián)系及有關(guān)計(jì)算1區(qū)別2聯(lián)系(1)核酸控制蛋白質(zhì)的合成(2)DNA多樣性、蛋白質(zhì)多樣性和生物多樣性的關(guān)系(3)兩者均存在物種特異性，因此可從分子水平上為生物進(jìn)化、親子鑒定、案件偵破等提供依據(jù)。3有關(guān)計(jì)算(1)蛋白質(zhì)中的肽鍵數(shù)縮合中產(chǎn)生的水分子數(shù)氨基酸分子數(shù)肽鏈數(shù)(2)M蛋白質(zhì)M氨基酸M水氨基酸個(gè)數(shù)氨基酸水分子數(shù)18(3)有關(guān)
9、蛋白質(zhì)中游離的氨基(NH2)或羧基(COOH)的計(jì)算在一個(gè)蛋白質(zhì)分子中，游離的NH2或COOH可能存在的部位是肽鏈的兩端(一端是NH2，另一端是COOH)和R基。至少含有游離的NH2或COOH數(shù)肽鏈數(shù)。游離的NH2或COOH數(shù)目肽鏈條數(shù)R基中含有的NH2或COOH數(shù)。(4)氨基酸數(shù)目與相應(yīng)核酸的堿基(核苷酸)數(shù)目的對(duì)應(yīng)關(guān)系【特別提醒】以DNA為遺傳物質(zhì)的生物，其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)由DNA(基因)決定，而以RNA為遺傳物質(zhì)的生物，其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)由RNA決定。六、幾種有機(jī)物的鑒定第2講生命的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)細(xì)化回顧1細(xì)胞是進(jìn)行生命活動(dòng)的基礎(chǔ)細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，細(xì)胞進(jìn)行一切生命活動(dòng)的基礎(chǔ)是細(xì)胞具有非
10、常精細(xì)的結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的自控功能。2細(xì)胞膜的組成及功能(1)研究細(xì)胞膜的化學(xué)組成，大都用動(dòng)物細(xì)胞的紅細(xì)胞等作為研究材料。(2)細(xì)胞膜主要由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成，功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。(3)糖蛋白除具有識(shí)別作用外，消化道和呼吸道上皮細(xì)胞表面的糖蛋白還具有保護(hù)和潤滑作用。(4)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定的流動(dòng)性，功能特性是具有選擇透過性。3細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)生物膜的化學(xué)組成相似，基本結(jié)構(gòu)大致相同。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜可與外層核膜、細(xì)胞膜、線粒體膜直接相連。在真核細(xì)胞的細(xì)胞器中，核糖體和中心體不是生物膜系統(tǒng)的組成成分。4細(xì)胞器的分布及其特性(1)動(dòng)植物細(xì)胞中共有的細(xì)胞器有線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾
11、基體、核糖體。(2)動(dòng)物及低等植物特有的細(xì)胞器是中心體。(3)含有核酸的細(xì)胞器是線粒體、葉綠體、核糖體。(4)與細(xì)胞分裂直接相關(guān)的細(xì)胞器是核糖體、中心體、高爾基體、線粒體等。(5)在光學(xué)顯微鏡下能夠觀察到的細(xì)胞器是線粒體、葉綠體、液泡等。 5染色體的物質(zhì)組成染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，欲驗(yàn)證兩種物質(zhì)的存在，可分別使用甲基綠試劑和雙縮脲試劑。6原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的比較(1)原核細(xì)胞與真核細(xì)胞相比最大的區(qū)別是沒有由核膜包圍的細(xì)胞核。(2)原核細(xì)胞細(xì)胞壁的主要成分是由糖類與蛋白質(zhì)結(jié)合而成的化合物，而支原體無細(xì)胞壁。(3)細(xì)胞生物所共有的細(xì)胞器是核糖體，細(xì)菌的遺傳物質(zhì)存在于擬核和質(zhì)粒中。 要點(diǎn)歸納
12、一、生物膜結(jié)構(gòu)及功能上的聯(lián)系1生物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系(1)各種生物膜在結(jié)構(gòu)上大致相同，都由磷脂雙分子層構(gòu)成基本骨架，蛋白質(zhì)分布其中。(2)結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系（如下左圖）2功能上的聯(lián)系(以分泌蛋白的合成、加工、運(yùn)輸為例)3細(xì)胞膜功能的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)(1)物質(zhì)運(yùn)輸：磷脂分子和蛋白質(zhì)分子的流動(dòng)性；載體蛋白的種類和數(shù)量。(2)識(shí)別功能：糖蛋白。(3)信息傳遞：與激素結(jié)合的靶細(xì)胞細(xì)胞膜表面的受體；與遞質(zhì)結(jié)合的突觸后膜上的受體?！咎貏e提醒】生物膜系統(tǒng)為真核生物特有。生物膜指生物體內(nèi)的所有膜，生物膜系統(tǒng)指這些膜及具膜細(xì)胞器所形成的在結(jié)構(gòu)和功能上相互聯(lián)系的結(jié)構(gòu)體系。二、驗(yàn)證細(xì)胞膜的生理特性1細(xì)胞膜的流動(dòng)性(1)原因：
13、構(gòu)成細(xì)胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子是流動(dòng)的。(2)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)：利用熒光物質(zhì)或放射性同位素標(biāo)記構(gòu)成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子，將已標(biāo)記的細(xì)胞與未標(biāo)記細(xì)胞誘導(dǎo)融合，追蹤觀察標(biāo)記的蛋白質(zhì)分子在融合細(xì)胞膜上的分布情況即可證明。2細(xì)胞膜的選擇透過性的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)有多個(gè)方案，下面僅提供兩個(gè)方案作為參考：三、細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器的分類歸納【特別提醒】并不是所有的植物細(xì)胞都含有葉綠體，同時(shí)植物細(xì)胞長到一定階段才有大液泡。細(xì)胞核也具有雙層膜，但它不屬于細(xì)胞器。與分泌蛋白有關(guān)的結(jié)構(gòu)還有細(xì)胞膜和細(xì)胞核。分泌蛋白的合成由細(xì)胞核中的基因控制，分泌蛋白通過細(xì)胞膜的外排作用分泌到細(xì)胞外。四、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核與代謝的關(guān)系1細(xì)胞膜與生物代謝(1
14、)控制物質(zhì)出入細(xì)胞，為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境。(2)提供細(xì)胞識(shí)別位點(diǎn)，并完成細(xì)胞內(nèi)外信息跨膜傳遞。2細(xì)胞質(zhì)與生物代謝(1)活細(xì)胞中的細(xì)胞質(zhì)不斷流動(dòng)，有利于細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸和細(xì)胞器的移動(dòng)，從而為細(xì)胞代謝提供所需物質(zhì)和有關(guān)條件。(2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是活細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝的主要場(chǎng)所，為新陳代謝提供所需的物質(zhì)和一定的環(huán)境條件。(3)各種細(xì)胞器都有其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和功能，在代謝活動(dòng)中既各司其職，又相互協(xié)調(diào)，共同完成復(fù)雜的生命活動(dòng)。3細(xì)胞核與生物代謝(1)細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)貯存和復(fù)制的主要場(chǎng)所，是細(xì)胞遺傳特性和代謝活動(dòng)的控制中心。(2)細(xì)胞核控制細(xì)胞質(zhì)的代謝活動(dòng)，細(xì)胞質(zhì)為細(xì)胞核提供營養(yǎng)和能量，細(xì)胞核和細(xì)胞
15、質(zhì)是相互依存的統(tǒng)一整體?！咎貏e提醒】原核細(xì)胞的細(xì)胞膜上有多種酶的結(jié)合位點(diǎn)，如呼吸酶、藍(lán)藻的光合酶等，使酶促反應(yīng)高效有序地進(jìn)行。細(xì)胞的生命活動(dòng)正常進(jìn)行的前提條件是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性。五、細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)，在不同種類的細(xì)胞以及同一細(xì)胞在不同生長時(shí)期，細(xì)胞結(jié)構(gòu)及細(xì)胞器的種類和數(shù)量有所差異。1代謝旺盛的細(xì)胞(1)自由水含量高，細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)快。(2)線粒體、核糖體等細(xì)胞器含量多。(3)核仁較大、核孔數(shù)量多。2具分泌功能的細(xì)胞中高爾基體比較多，且細(xì)胞形成較多突起，以增大膜面積。 3衰老的細(xì)胞(1)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)水分減少，線粒體數(shù)量減少，代謝速率減慢；色素堆積，阻礙了細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的交流和信息傳遞。(2)核體積增大，染色質(zhì)固縮，阻礙遺傳信息的傳遞和表達(dá)。(3)細(xì)胞膜流動(dòng)性減弱，通透性下降，使物質(zhì)運(yùn)輸能力降低。4癌細(xì)胞(1)形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，如成纖維細(xì)胞由扁平梭形轉(zhuǎn)變?yōu)榍蛐巍?2)細(xì)胞膜上糖蛋白含量減少，使得細(xì)胞間黏著性減小，導(dǎo)致癌細(xì)胞易于擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移。5在細(xì)胞分裂過程中，核膜解體、核仁消失以及染色質(zhì)形成染色體等結(jié)構(gòu)變化，都是與遺傳物質(zhì)的平均分配相適應(yīng)的。 8
第1專題 生命的物質(zhì)基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)
