最新[理化生]高考生物知识点总结全优秀名师资料.doc

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1、理化生2013高考生物知识点总结全10. 2012高三第二轮复习生物知识结构 第一单元 生命的物质基础和结构基础 (细胞中的化合物、细胞的结构和功能、细胞增殖、分化、癌变和衰老、生物膜系统和细胞工程) 1.1化学元素与生物体的关系 最基本元素:C C、H、 O、N、 大量元素 P、S、 基本元素:C、H、O、N K、Ca、 Mg 必需元素 主要元素:C、H、O、N、P、S Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等 微量元素 化学元素 Al、Si等 无害元素 非必需元素 Pb、Hg等 有害元素 1.2生物体中化学元素的组成特点 C、H、O、N四种元素含量最多 不同种生物体中化学元素的组成特点 元素种类

2、大体相同 元素含量差异很大 1.3生物界与非生物界的统一性和差异性 统一性 组成生物体的化学元素，在无机自然界中都能找到 差异性 组成生物体的化学元素，在生物体和无机自然界中含量差异很大 1 1.4细胞中的化合物一览表 化合物 分 类 元素组成 主要生理功能 ?组成细胞 ?维持细胞形态 ?运输物质 水 ?提供反应场所 ?参与化学反应 ?维持生物大分子功能 ?调节渗透压 ?构成化合物(Fe、Mg) ?组成细胞(如骨细胞) 无机盐 ?参与化学反应 ?维持细胞和内环境的渗透压) 单糖 ?供能(淀粉、糖元、葡萄糖等) 二糖 ?组成核酸(核糖、脱氧核糖) 糖类 C、H、O 多糖 ?细胞识别(糖蛋白) ?

3、组成细胞壁(纤维素) ?供能(贮备能源) 脂肪 C、H、O ?组成生物膜 脂质 磷脂(类脂) C、H、O、N、P ?调节生殖和代谢(性激素、Vit.D) 固醇 C、H、O ?保护和保温 ?组成细胞和生物体 单纯蛋白(如胰岛素) C、H、O、N、S ?调节代谢(激素) 蛋白质 结合蛋白(如糖蛋白) (Fe、Cu、P、Mo) ?催化化学反应(酶) ?运输、免疫、识别等 ?贮存和传递遗传信息 DNA 核酸 C、H、O、N、P ?控制生物性状 RNA ?催化化学反应(RNA类酶) 1.5蛋白质的相关计算 设 构成蛋白质的氨基酸个数m， 构成蛋白质的肽链条数为n， 构成蛋白质的氨基酸的平均相对分子质量为

4、a， 蛋白质中的肽键个数为x， 蛋白质的相对分子质量为y， 控制蛋白质的基因的最少碱基对数为r， 则 肽键数,脱去的水分子数，为 ? x,m,ny,ma,18x蛋白质的相对分子质量 ? r或者 ? y,a,18x32 1.6蛋白质的组成层次 C、H、O、N、S 氨基酸 肽链 基本成分 蛋白质 C、H、O、N、P、Fe、Cu 离子和(或)分子 其它成分 1.7核酸的基本组成单位 名称 基本组成单位 一分子磷酸(HPO) 34一分子五碳糖 核酸 核苷酸(8种) (核糖或脱氧核糖) 核苷 一分子含氮碱基 (5种:A、G、C、T、U) 一分子磷酸 脱氧核苷酸 (4种) DNA 一分子脱氧核糖 脱氧核苷

5、 一分子含氮碱基 (A、G、C、T) 一分子磷酸 核糖核苷酸 (4种) RNA 一分子核糖 核糖核苷 一分子含氮碱基 (A、G、C、U) 1.8生物大分子的组成特点及多样性的原因 名称 基本单位 化学通式 聚合方式 多样性的原因 ?葡萄糖数目不同 多糖 葡萄糖 CHO?糖链的分支不同 6126 ?化学键的不同 ?氨基酸数目不同 R ?氨基酸种类不同 蛋白质 氨基酸 脱水缩合 NHC COOH 2 ?氨基酸排列次序不同 H ?肽链的空间结构 ?核苷酸数目不同 核酸 核苷酸 ?核苷酸排列次序不同 (DNA和RNA) ?核苷酸种类不同 3 1.9生物组织中还原性糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定 物质

6、试剂 操作要点 颜色反应 临时混合 还原性糖 斐林试剂(甲液和乙液) 砖红色 加热 切片 脂肪 苏丹?(苏丹?) 桔黄色(红色) 高倍镜观察 先加试剂A 蛋白质 双缩脲试剂(A液和B液) 紫色 再滴加试剂B 加0.015mol/L NaCl溶液5Ml DNA 二苯胺 蓝色 沸水加热5min 1.10选择透过性膜的特点 自由通过 水 被选择的离子和小分子 可以通过 三个通过 选择透过性膜的特点 其它离子、小分子和大分子 不能通过 1.11细胞膜的物质交换功能 亲脂小分子 自由扩散 高浓度?低浓度 膜不消耗细胞能量(ATP) 的离子、小分子 离子、不亲脂小分子 流低浓度?高浓度 动主动运输 需载体

7、蛋白运载 性 原物质交换 消耗细胞能量(ATP) 理 内吞 膜的流动性、膜融合特性 大分子、颗粒 外排 1.12线粒体和叶绿体共同点 1、具有双层膜结构 2、进行能量转换 3、含遗传物质DNA 4、能独立地控制性状 5、决定细胞质遗传 6、内含核糖体 4 7、有相对独立的转录翻译系统 8、能自我分裂增殖 1.13真核生物细胞器的比较 名 称 化学组成 存在位置 膜结构 主要功能 蛋白质、呼吸酶、RNA、能 有氧呼吸的线粒体 动植物细胞 脂质、DNA 量 主要场所 双层膜 代 蛋白质、光合酶、RNA、叶绿体 植物叶肉细胞 光合作用 谢 脂质、DNA、色素 与蛋白质、脂质、糖类内质网 蛋白质、酶、

8、脂质 的加工、运输有关 单层膜 蛋白质的运输、加工、动植物细胞中广高尔基体 蛋白质、脂质 细胞分泌、细胞壁形成 泛存在 溶酶体 蛋白质、脂质、酶 细胞内消化 核糖体 蛋白质、RNA、酶 合成蛋白质 无膜 动物细胞 中心体 蛋白质 与有丝分裂有关 低等植物细胞 1.14细胞有丝分裂中核内DNA、染色体和染色单体变化规律 间期 前期 中期 后期 末期 DNA含量 2a?4a 4a 4a 4a 2a 染色体数目(个) 2N 2N 2N 4N 2N 染色体单数(个) 0 4N 4N 0 0 染色体组数(个) 2 2 2 4 2 同源染色数(对) N N N 2N N 注:设间期染色体数目为2N个，未复

9、制时DNA含量为2a。 1.15理化因素对细胞周期的影响 理化因素 间期 前期 中期 后期 末期 机理 应用 过量脱氧胸苷 ， 抑制DNA复制 治疗癌症 秋水仙素 ， 抑制纺锤体形成 获得多倍体 低温(24?) ， ， ， ， ， 影响酶活和供能 低温贮藏 注:， 表示有影响 1.16细胞分裂异常(或特殊形式分裂)的类型及结果 类型 分裂方式 结果 事例 细胞质不分裂 有丝分裂 双(多)核细胞 多核胚囊 个别染色体不分离 有丝分裂、减数分裂 单体、多体 21三体、唐氏综合征 全部染色体不分离 有丝分裂、减数分裂 多倍体 四倍体植物 染色体多次复制，但不分离 有丝分裂 多线巨大染色体 果蝇唾腺染

10、色体 两个以上中心体 有丝分裂 多极核 5 1.17细胞分裂与分化的关系 M 期(暂不增殖) G 0G2 衰老 死亡 周期性细胞 G1终端分化细胞 S 分化细胞的特点 1.19分化后形成的不同种类细胞的特点 1.18已基因表达不同 形态结构特化 新陈代谢改变 形态结构不同 不同种类细胞 已分化细胞 生理功能专一 生理功能不同 分裂能力丧失 代谢活动不同 1.20分化与细胞全能性的关系 分化程度越低全能性越高，分化程度越高全能性越低 体细胞 分化程度高，全能性也高 生殖细胞(如卵细胞、花粉) 受精卵 分化程度最低(尚未分化)，全能性最高 1.21细胞的生活史 癌变 (永生) 异常分化 绝大多数细

11、胞 未分化 分化 衰老 死亡 细胞 干细胞特点:(无限增殖) 分裂 干细胞 既分裂也分化 少数细胞 癌细胞特点:(无限增殖) 癌细胞 分裂 6 只分裂不分化 1.22癌细胞的特点 永生细胞 无限分裂增殖 成纤维细胞癌变 形态结构变化 扁平梭形 球形 如癌细胞膜糖蛋白减少，细胞黏着性降低，易转移扩散。 细胞物质改变 癌细胞膜表面含肿瘤抗原，肝癌细胞含甲胎蛋白等 癌细胞的特点 正常功能丧失 新陈代谢异常 如线粒体功能障碍，无氧供能 主要是细胞免疫 引发免疫反应 可以种间移植 可移植在异种生物体内生长，形成癌瘤 1.23衰老细胞的特点 水分减少，细胞萎缩，体积变小，代谢减慢 水少 酶低 酶的活性降低

12、 助 水酶色核透 色累 记 色素积累，阻碍细胞内物质交流和信息传递 (水煤色黑透) 词 细胞核体积增大，染色体固缩，染色加深 核大 细胞膜通透性改变，物质运输功能降低 透变 1.24细胞的死亡 环境因素突变 病理性死亡(细胞坏死) 细 病原体入侵 胞 蝌蚪尾部消失 动物变态 死 亡 花瓣凋萎 花儿凋谢 正常生命需要 程序性死亡(细胞凋亡) 极体消失 大部分淋巴细胞死亡 7 1.25生物膜与生物膜系统 化学组成相似 组成细胞的膜的总称 基本结构相同 概念 核外膜内质网膜胞膜 直接联系 内质网膜线粒体外膜(或相依) 结构上的联系 内质网膜膜泡高尔基体膜膜泡胞膜 间接联系 生物膜 协相分泌作用 内质

13、网-高尔基体-细胞膜 调互功能上的联系 工配 胞饮作用 细胞膜-溶酶体 作合 为细胞提供稳定的内环境 膜 细胞膜 进行物质运输、能量交换、信息传递 生理作用 为化学反应提供场所 将细胞分隔成功能小区 生物膜系统 淡化海水，处理污水 工业上 研究意义 农业上 研究抗寒、抗旱、耐盐机理 概念 医药上 人造膜材料代替病变器官 结构上紧密联系 细胞膜、核膜及具膜细胞器构成的结构体系 功能上相互依存 你知道吗 细胞分裂产生新细胞 细胞分化产生新细胞类型 基因突变产生新基因 基因重组产生 新基因型再脱1.26细胞工程 生殖隔离产生新物种 分分离体的 植 8 化化 愈伤 根 植物器官 物 植物组织培养 植

14、组织 芽 组织或细胞 体 物 细 胞 植 物 你知道吗 动物细胞培养代数与取材有关 细胞来源 可传代数 人胎儿细胞 50代 成人细胞 20代 小鼠 1428代 乌龟 90125代 1.27植物组织培养与动物细胞培养的比较 9 比较项目 植物组织培养 动物细胞培养 生物学原理 细胞全能性 细胞分裂 培养基性质 固体 液体 培养基成分 蔗糖、氨基酸、维生素、水、矿物质、生长葡萄糖、氨基酸、无机盐、素、细胞分裂素、琼脂 维生素、水、动物血清 取材 植物器官、组织或细胞 动物胚胎、幼龄动物器官或组织 培养对象 植物器官、组织或细胞 分散的单个细胞 过程 脱分化、再分化 原代培养、传代培养 细胞分裂生长

15、分化特点 ?分裂:形成愈伤组织 ?只分裂不分化 ?分化:形成根、芽 ?贴壁生长 ?接触抑制 培养结果 新的植株或组织 细胞株或细胞系 应用 ?快速繁殖 ?生产蛋白质生物制品 ?培育无病毒植株 ?皮肤细胞培养后移植 ?提取植物提取物(药物、香料、色素等) ?检测有毒物质 ?人工种子 ?生理、病理、药理研究 ?培养转基因植物 培养条件 无菌、适宜的温度和pH 1.28植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较 比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合 生物学原理 膜的流动性、膜融合特性 原生质体制备: 细胞分散: 前期处理 纤维素酶和果胶酶处理 胰蛋白酶处理 ?物理:离心、振动、电刺激 (同前) 方法和手段

16、 ?化学:聚乙二醇(PEG) ?生物:灭活的病毒 ?制备单克隆抗体 应用 进行远缘杂交，创造植物新品种 ?基因定位 下游技术(后续技术) 植物组织培养 动物细胞培养 你知道吗 细胞生物体结构和功能的基本单位 葡萄糖组成多糖的基本单位 氨基酸组成蛋白质的基本单位 核苷酸组成核酸的基本单位 基因控制生物性状的基本单位 种群生物生存和进化的基本单位 10 第二单元 生物的新陈代谢 ? 植物代谢部分:酶与ATP、光合作用、水分代谢、矿质营养、生物固氮 2.1酶的分类 单纯酶 仅含蛋白质 如胃蛋白质酶 蛋白质类酶 -蛋白质 唾液淀粉酶含Cl (蛋白质本质) 2+细胞色素氧化酶含Cu 离子 复合酶 2+分

17、解葡萄糖的酶含Mg NADP(辅酶?) 辅助因子 辅酶 B族维生素 酶 生物素(羧化酶的辅酶) 有机物 端粒酶含RNA RNA 存在于低等生物中，将RNA ,类酶 自我催化。对生命起源的研 (核酸本质) 究有重要意义。 2.2酶促反应序列及其意义 酶促反应序列 生物体内的酶促反应可以顺序连接起来，即第一个反应的产物是第二个反应的底物，第二个反应的产物是第三个反应的底物，以此类推，所形成的反应链叫酶促反应序列。如 A B C D 终产物 酶1 酶2 酶3 酶4 酶n 意义 各种反应序列形成细胞的代谢网络，使物质代谢和能量代谢沿着特定路线有序进行，确定了代谢的方向。 2.3生物体内ATP的来源 A

18、TP来源 反应式 光合作用的光反应 ADP，Pi，能量?ATP 化能合成作用 酶 有氧呼吸 无氧呼吸 其它高能化合物转化 酶 CP(磷酸肌酸)，ADP?C(肌酸)，ATP (如磷酸肌酸转化) 11 2.4生物体内ATP的去向 光合作用的暗反应 细胞分裂 矿质元素吸收 植物 新物质合成 植株的生长 酶 ATP ?ADP，Pi， 能量神经传导和生物电 肌肉收缩 动物 吸收和分泌 合成代谢 生物发光 2.5光合作用的色素 胡萝卜素 叶黄素 快 (橙黄色)胡萝卜素 吸收传递光能 大部分叶绿素a (黄色)叶黄素 叶绿素b 作用 分离 (蓝绿色)叶绿素a 特殊状态的叶绿素a 吸收转化光能 (黄绿色)叶绿素

19、b 慢 色素 胡萝卜素 类胡萝卜素 叶黄素 叶绿体基粒的 分布 组成 类囊体薄膜上 叶绿素a 叶绿素 叶绿素b 2.6光合作用中光反应和暗反应的比较 比较项目 光反应 暗反应 反应场所 叶绿体基粒 叶绿体基质 能量变化 光能?电能 活跃化学能?稳定化学能 电能?活跃化学能 物质变化 HO?H，OCO，NADPH，ATP? 22 2+ +NADP， H ， 2e ?NADPH (CHO)，ADP，Pi，NADP，HO 22ATP，Pi?ATP +反应物 HO、ADP、Pi、NADP CO、ATP、NADPH 22+反应产物 O、ATP、NADPH (CHO)、ADP、Pi、NADP 、HO 22

20、2反应条件 需光 不需光 反应性质 光化学反应(快) 酶促反应(慢) 反应时间 有光时(自然状态下，无光反应产物暗反应也不能进行) 12 2.7 C3植物和C4植物光合作用的比较 C3植物 C4植物 光反应 叶肉细胞的叶绿体基粒 叶肉细胞的叶绿体基粒 暗反应 叶肉细胞的叶绿体基质 维管束鞘细胞的叶绿体基质 CO固定 仅有C途径 C途径?C途径 23432.8 C4植物与C3植物的鉴别方法 方法 原 理 条件和过程 现象和指标 结 论 生长状况: 在强光照、干旱、高生理 正常生长 温、低CO时，C4正常生长:C4植物 2学方 或 植物能进行光合作枯萎死亡:C3植物 法 密闭、强光照、干旱、枯萎死

21、亡 用，C3植物不能。 高温 过叶脉横切，装片 ?是否有两圈花细形态维管束鞘的结构差胞围成环状结构 是:C4植物 学方异 ?鞘细胞是否含叶否:C3植物 法 绿体 出现蓝色: ?合成淀粉的场所出现?现象时: 叶片脱绿?加碘?蓝色出现在维管化学不同 C4植物 过叶脉横切?制片束鞘细胞 方法 ?酒精溶解叶绿素 出现?现象时: ?观察 ?蓝色出现在叶肉?淀粉遇面碘变蓝 C3植物 细胞 2.9 C4植物中C4途径与C3途径的关系 +NADP 苹果酸C 4草酰乙酸(C) 苹果酸C 44+ NADPH NADPNADPH PEP羧化酶 CO2 AMP ATP 暗反应 CO2 磷酸烯醇式 丙酮酸C丙酮酸C 3

22、 3 丙酮酸(C) C35 (CHO) 2 叶肉细胞 维管束鞘细胞 注:磷酸烯醇式丙酮酸英文缩写为PEP。 13 2.10 C4植物比C3植物光合作用强的原因 C3植物 C4植物 结构原因: 以育不良，无花环型结构，无发育良好，花环型，叶绿体大。 维管束鞘细胞的结构 叶绿体。 暗反应在此进行。有利于产物光合作用在叶肉细胞进行，淀运输，光合效率高。 粉积累，影响光合效率。 生理原因: 只有磷酸核酮糖羧化酶。 两种酶均有。 PEP羧化酶 磷酸核酮糖羧化酶与CO亲和亲和力大，PEP羧化酶与CO22磷酸核酮糖羧化酶 力弱，不能利用低CO。 利用低CO能力强。 222.11光能利用率与光合作用效率的关系

23、 光合作用制造的有机物所含的能量 照在地面上的总能 光能利用率 , 量中被转移的能量 照在该地面的总的光能 概念 光合作用制造的有机物所含的能量 参与光合作用的能 光合作用效率 , 量中被转移的能量 光合作用吸收的光能 热能损失 光能损失?荧光、磷光 去向 光能?电能?化学能(贮存) 延长光合作用时间 关系 提高光能利用率 增加光合作用面积 控制光照强弱 提高光合作用效率 二氧化碳供应 必需矿质元素供应 2.12影响光合作用的外界因素与提高光能利用率的关系 提高复种指数:改一年一季为一年多季 延长光合作用时间 合理密植 增加光合作用面积 套种(不同时播种)、间作(同时播种) 温度 提因地制宜:

24、阳生植物种阳地 高 光控制光照强弱 阴生植物种阴地 影 光 能响光质影响:蓝紫光照，蛋白质和脂类多 利 光用 红光照，糖类增多 合 率 作用(温室)通风透光，增施农家肥;人工增CO增加二氧化碳供应 CO2 2 的N: 外+的成分 ATP、NADP界P: 因矿物质必需矿质元素供应 K:糖类的合成和运输 素 Mg:叶绿素的成分 水 14 2.13光合作用实验的常用方法 可同时使用 半叶法(遮盖法) 光合作用产生淀粉 割主叶脉法 验证(探索)光合作用需 密封法 CO并放O、光强的影响 22验证(探索)光合 作用中物质的转变 打孔法(抽气法) 光质对光合作用的影响 同位素标记法 分光法 2.14植物对

25、水分的吸收和利用 2.14.1植物对水分的吸收 液泡尚未形成或消失 吸胀吸水 通过亲水物质的亲水性吸水 主要由成熟细胞的中央液泡构成渗透系统 水吸水原理 通过渗透作用吸水 分 的吸 隔着半透膜的两种溶液构成的体系 渗透系统 收 ?具有半透膜 发生条件 渗透吸水 ?膜两侧溶液具有浓度差 溶液与纯水达平衡时，溶液一方所承受的外压差。 渗透压 由细胞膜、液泡膜、两膜之间的细胞质构成 原生质层 看作一层半透膜(本质是选择透过性) 植物细胞构 成渗透系统 ?植物细胞与土壤溶液之间构成 两个系统 ?每两个植物细胞之间构成 15 2.14.2扩散作用与渗透作用的联系与区别 物质由相对多(密度高)的地方向相对

26、少(密度低)的地方运动的过程，叫扩散 扩散作用 联系 物质由高到低的移动方式，利用物质本身的属性，不需要能量 区别 特指溶剂分子(如水、酒精等)的扩散，需特定的条件 溶剂分子的扩散叫渗透，具备一定条件才能发生 渗透作用 2.14.3半透膜与选择透过性膜的区别与联系 半透膜 选择透过性膜 水自由通过，被选择的离子和其它小分子可以通概念 小分子、离子能透过，大分子不能透过 过，大分子和颗粒不能通过 选择透过性(生物分子组成，取决于脂质、蛋白性质 半透性(存在微孔，取决于孔的大小) 质和ATP) 状态 活或死 活 材料 合成材料或生物材料 生物膜(磷脂和蛋白质构成的膜) 物质运 水和亲脂小分子:不由

27、膜决定，取决于物质密度 不由膜决定，取决于物质密度 动方向 离子和其它小分子:膜上载体(蛋白质)决定 功能 渗透作用 渗透作用和其它更多的生命活动功能 共同点 水自由通过，大分子和颗粒都不能通过 2.14.4植物体内水分的运输 方向 向上:根?茎?叶 水分的运输 导管运输 产生蒸腾拉力 蒸腾作用 动力 导致吐水现象 根压 2.14.5植物体内水分的利用和散失 1-5%参与光合作用、呼吸作用等生命活动 利用 水分 绝大部分水分通过蒸腾作用散失 散失 蒸腾作用 ?根持续吸水的动力 ?物质运输的载体 生理意义 ?降低叶片温度 16 2.15植物体内的化学元素(1) 植物体 90% 有机物 水分(10

28、-95%) 干物质(5-90%) 10% 无机盐 燃烧 小部分N C、H、O、N、S形成气体: 大部分S 、CO、N、NH、HOCO2232挥发部分 灰分元素 和氮氧化物等。 全部P 少量硫形成HS、SO等。 22 全部金属元素 1.16植物体内的化学元素(2) 除C、H、O外 概念 由根系吸收的元素 (N放在矿质元素中讨论) 选择性吸收 载体的种类与数量 N、P、S、K、 大量元素 Ca、Mg(6种) 方式 吸收 主动运输 必需矿质元素 Fe、Mn、B、Zn、 大 微量元素 Cu、Mo、Cl、Ni 量 元矿必素 N、P、K、Mg 质需能被再利用的元素 元元素素 微 老叶先受损 量 缺乏症 元

29、素 幼叶先受损 植 不被再利用的元素 物 Ca、S、B、 体 非必需矿质元素 Al、Si、Na、I等 非非 必矿需质C、H、O 元元 素素 17 2.17生物固氮 固氮酶 +(选学) ，e，H，ATP?NH，ADP，Pi N固氮过程 23 代谢类型 种 在生态系统 固氮原因及条件 常见类型 同 异 生物固氮 类 中的作用 化 化 共根瘤菌(6种) 生消费者 与豆科植异(大豆、菜豆、 固概意固固(取食于活的氮物共生时 养 豌豆、苜蓿、羽念义氮 氮生物体) 基微扇豆、三叶草) 因将?生类 需) 大为对物 自氧 固气绿自的自固氮蓝藻 氮生产者 氮色然种(N生养 (念珠藻) 酶植界类 2 )固独立生活

30、 ) 物氮 还异圆褐固氮菌 分解者 提循氮原供环 养 黄色分支杆菌 (腐生生活) 类 成氮有NH 素重注意:不同的根瘤菌具有共生专一性。如蚕豆根瘤菌与蚕豆、 3营要 豌豆、豇豆共生;大豆根瘤菌只能与大豆共生。 的养作 过用 程 大气氮库(N) 22.18氮循环 N2 反硝化细菌 大气固氮 工业固氮 生物固氮 尿素 脲酶 脲酶 氮素化肥 - NH3消费者 分解者 尿素 硝化细菌 - NO、NO 氮盐 23生产者 遗体 - NO3 2.19三类微生物在自然界氮循环中的作用 固氮酶 N?NH23 固氮微生物 循环) (N2 酶 酶 - NH?NO、NO 反硝化细菌 硝化细菌 NO、NO?N 3232

31、32? 动物与微生物代谢部分:三大类营养代谢、细胞呼吸、代谢基本类型、微生物类群、 18 微生物的营养代谢与生长、发酵工程简介 2.20人和动物体内三大营养物质的代谢 氧化 ，HO，能量 CO22合成 肝糖元 分解 葡萄糖 淀粉 肌糖元 合成 脂肪、某些氨基酸 转变 储存 皮下结缔组织、肠系膜 转变 脂肪 糖元 分解 甘油、脂肪酸 氧化 CO，HO，能量 22 合成 各种组织蛋白、酶及激素等 转氨基 新的氨基酸 氨基酸 蛋白质 转变 NH 尿素 含氮部分 3脱氨基 分解 CO，HO，能量 22不含氮部分 转变 糖类、脂肪 2.21 人体的必需氨基酸 不同种动物有不同的必需氨基酸 , 苯丙氨酸

32、缬氨酸 (12种 种类 ,赖氨酸 异亮氨酸 ( ,色氨酸 苏氨酸 (在人和动物体细胞内能够合成的氨基酸 概念 非必需氨基酸 ? , 亮氨酸 甲硫氨酸 不能在人和动物体细胞内合成，只能从 必需氨基酸 概念 食物中获得的氨基酸称为必需氨基酸 苯丙赖色亮，缬亮苏甲硫 种类(8种) 助记词 (本秉赖色亮，谢亮输贾刘) 2.22细胞的有氧呼吸 19 HO C6126 COCOOH 2CH32CHCOCOOH 3(丙酮酸) 6HO? 2 热 2.23细胞内的无氧呼吸 2.24有氧呼吸与无氧呼吸的比较 20 比较项目 有氧呼吸 无氧呼吸 真核细胞:细胞质基质，主要在线粒体 反应场所 细胞质基质 原核细胞:细

33、胞基质(含有氧呼吸酶系) 反应条件 需氧 不需氧 反应产物 终产物(CO、HO)、能量 中间产物(酒精、乳酸、甲烷等)、能量 22产能多少 多，生成大量ATP 少，生成少量ATP 共同点 氧化分解有机物，释放能量 2.25呼吸作用产生的能量的利用情况 呼吸类型 被分解的有机物 储存的能量 释放的能量 可利用的能量 能量利用率 有氧呼吸 2870kJ 2870kJ 1165 kJ 40.59% 1mol葡萄糖 无氧呼吸 2870 kJ 196.65 kJ 61.08 kJ 2.13% 注:无氧呼吸释放的能量值为分解为乳酸时的值。不同的无氧呼吸类型释放的能量可能稍有不同。 2.26新陈代谢的类型

34、有光时:自养生活(进行光合作用，但供氢体不是水，而是有机物) 红螺细菌 无光时:异养生活 绿色植物 兼性营养型 光合作用 光能自养型 光合细菌 自养型 同 化能自养型 化能合成作用 硝化细菌 化 类新型 特基异养型 绝大多数动物，腐生的真菌，大多数细菌 陈 殊本代类类谢 型型 类需氧型 多数动植物 异型 化 类 一些细菌(如光合细菌，供氢体不是水，不放O) 2型 厌氧型 蛔虫等 兼性厌氧型 有氧时:有氧呼吸 酵母菌 无氧时:无氧呼吸 你知道吗 科学发现: 人们对消化过程的研究发现了酶 人们对向光性的研究发现了生长素 人们对溶菌现象的研究发现了青霉素 2.27微生物的类群 杆形、球形、螺旋形(弧

35、形) 形态 21 细胞壁 细胞膜 基本结构 细胞质(仅有核糖体) 核区(环状DNA) 结构 细菌 质粒、荚膜、鞭毛、芽孢、 特殊结构 2.28微生物的营养 水 22 无机盐 CO、NaHCO等 无机碳源 23碳源 提供碳素营养 糖、脂、石油等 有机碳源 营养素 你知道吗 加入高浓度食盐可分离金黄色葡萄球菌 加入青霉素可分离酵母菌和霉菌 不加N源可分离固氮微生物 加入伊红-美蓝可鉴别大肠杆菌 2.29微生物的代谢 不断 微生物自身生长繁殖必需的物质 概念 产生 初级代谢产物 氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素 产物 特点 23 代 谢产或积累 物 对自身生长繁殖非必需的物质 概念 或排除 次级代

36、谢产物 抗生素、毒素、激素、色素 产物 2.30微生物的生长 时期 特点 作用 调整期 菌体不增殖，代谢活跃，体积增大 n 微生物群体 形式增长，代谢旺盛 作菌种和科研材料 对数期 以2生长的规律 稳定期 生死平衡，活菌数最多，芽孢形成 收获菌体和代谢产物 微 生衰亡期 死亡加速，形态多样，细胞裂解 物 的超过:蛋白质和核酸不可逆破坏 最适生长温度:2537? 温度 生长 影响微生物生 超过:影响酶活性和细胞膜稳定性 (最适pH见前) pH 长的环境因素 需氧或不需氧 氧 2.31微生物的生长曲线与生长速率的关系 菌 体k 数24 目(lg) k 2 注意 0 时间 a b c d 生长速率,

37、繁殖率死亡率 2.32发酵工程简介 采用现代工程技术手段，利用微生物某些特定功能，为人类生产有用产品; 概念 或者直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。 基因诱变传统，常用。 改变原来基因 基因工程 菌种选育 工程菌(工程细胞) 转基因 细胞工程细胞融合 (三要原则) 培养基配制 一般步骤:配制调?pH?分装?灭菌 严格杀灭培养基和发酵设备中的各种微生物，保证菌种是单一纯种 灭菌 发酵 内容 选育的良种要经多次扩大培养，才能满足大规模生产需要 扩大培养与接种 工 程 ?检测菌体数目和产物浓度。 发酵过程 ?添加培养基组成。 ?严格控制发酵条件(温度、pH、溶氧、通气量、转速) 蒸馏、萃取

38、、离子交换等方法提取 代谢产物 分离提纯产品 过滤、沉淀等方法分离 菌体本身 生产抗生素、维生素、动物激素、氨基酸、核苷酸等 医药工业上的应用 啤酒、果酒、食醋等 生产传统发酵产品 应用 酸味剂、鲜味剂、甜味剂、色素 生产食品添加剂 食品工业上的应用 单细胞蛋白、真菌蛋白等新食品 开发人类新食源 第三单元 生命活动的调节 (包括植物调节、体液调节、神经调节、内环境与稳态、水盐调节、血糖调节、体温调节、免疫) 3.1植物生命活动调节激素调节 25 植物体受到单一方向外界刺激而引起的定向运动 向性运动 是植物对于外界环境的适应性 (略) 发现 主要在叶原基、嫩叶和发育的种子 产生 大多集中在胚芽鞘

39、、分生组织、形成层及发育的种子和子房 分布 只能由形态学上端向形态学下端运输，不能倒过来运输 运输 植取 物决既能促进生长，又能抑制生长 促进生长 的于器生 生理作用 既能促进发芽，又能抑制发芽 官长 的素抑制生长 既能保花保果，又能疏花疏果 种浓 类度 生 长促根 芽 茎 素 进 生长 两重性 0 抑 制 生长 -10 -8 -6 -4 -2 10101010101 植-1 浓度/mol?L物激 生促进插枝生根 涂抹未受粉柱头浸泡插枝下端 发根增多 素长 调素节促进 促进果实发育 涂抹未受粉柱头 无籽番茄 类似 防止落花落果 喷洒植株(棉花) 保蕾保铃 物 应用 抑制顶端优势 疏花疏果 除草

40、 抑制 促进生长 赤霉素 其细胞分裂素 存在于分裂部位。促进细胞分裂、分化 他激 素促进叶片脱落 脱落酸 乙烯 促进果实成熟 3.2人和高等动物的体液调节 内分泌腺 激素名称 主要生理功能 促甲状腺激素 促进垂体合成和分泌促甲状腺激素 释放激素 下丘脑 促性腺激素 26 促进垂体合成和分泌促性腺激素 释放激素 抗利尿激素 减少排尿 促甲状腺激素 促进甲状腺生长发育和调节其合成与分泌 促性腺激素 促进性腺生长发育和调节其合成与分泌 垂体 生长激素 促进生长，主要促进骨生长和蛋白质合成 3.3神经调节 由神经系统对体内外刺激所作的规律性反应 概念 遗传获得的先天性反射 非条件反射 分类 生活中学习

41、获得的后天性反射 条件反射 基本方式 反射 感受器 27 传入神经 神经中枢 反射弧 结构基础 其它激素 3.4动物行为产生的生理基础 求偶行为 性激素 照顾幼仔行为 激素调节与行为 催乳素 动 甲状腺激素 影响活动、食欲等 物28 行 为对环境刺激的定向反应 产趋性 生的膝跳反射、搔扒反射 先天性行为 生非条件反射 吸吮反射、眨眼反射 理基由一系列非条件反射 础 3.5内环境与物质交换 内环境的理化性质 概念 (包括pH、参透压、温度、血糖浓度等等) 保持相对稳定的状态 稳 血浆中碱性物质增多时 血浆中酸性物质增多时 态 pH NaCO 乳酸 23的， ， 相缓冲物质 NaHCO 缓冲物质

42、HCO 对323 稳 定 HCO多余的23 多余的NaHCO3 生成CO和HO 22由肾脏排出体外 HCO增高时 NaHCO增高时 233 内环境 细胞液 细胞内液 内 体液 环 境血浆 组织液 细胞外液 与 物淋巴 质交 换 养料、O 废物、CO2 2物质交换 3.6水、钠、钾的来源与去向 HO 2 来源(mL) 去向(mL) 来自饮水 1300 由肾排出 1500 来自食物 900 由皮肤排出 500 29 来自代谢 300 由肺排出 400 由大肠排出 100 共计 2500 共计 2500 +食物中的Na 3.7水盐平衡的调节 饮水不足、失水过多、食物过咸 细胞外液渗透压升高 下丘脑渗

43、透压感受器 神经调节 激素调节 30 大脑皮层 垂体后叶 水释放 盐平衡的调节 咏下丘脑 体温调节是中枢 血糖平衡功不小 下丘脑 下丘脑 水盐代谢没有它 产生激素真不少 什么事都做不了 通过垂体控性甲 有种激素抗利尿 3.8血糖平衡的调节 肾上腺 下丘脑另一区域 肾上腺素 (+) (+) (+) 血糖升高 胰岛B细胞 (,) 神激 经素胰岛素 胰高血糖素 31 调调分泌增加 分泌增加 节节 (+) 胰岛A细胞 血糖降低 (+) (+) 3.9体温的调节 寒冷 炎热 冷觉感受器 温觉感受器 下丘脑体温调节中枢 皮肤 皮肤 肾上腺 下丘脑 血管扩张 垂体 肾上腺素 血管收缩 汗腺排汗 汗腺不排汗

44、甲状腺 代谢增强 立毛肌收缩 甲状腺激素 散热增加 散热减少 产热增加 体温恒定 3.10免疫概述 机体特殊的保护性生理功能。通过识别“自己” 概念 与“非已”，以维持机体内环境的平衡与稳定。 对所有病原体的防御能力 概念 免疫概述 非特异性免疫 皮肤及黏膜的屏障作用 第一道防线 组成 体液中的杀菌物质 第二道防线 分类 吞噬细胞的吞噬作用 对特殊病原体的防御能力 概念 32 特异性免疫 体液免疫 组成 第三道防线 细胞免疫 3.10免疫系统的组成与淋巴细胞的起源 骨髓 中枢淋巴组织及器官 免疫器官 胸腺 淋巴结 免疫组织 外周淋巴组织及器官 脾脏 免疫系统 吞噬细胞 扁桃体 免疫细胞 T细胞

45、 淋巴细胞 B细胞 抗体、淋巴因子(白细胞介素、干扰素等) 免疫分子 淋巴细胞起源 效应B细胞 增殖分化 B细胞 淋巴记忆细胞 结造 少抗 部原血脾分大部分死亡 刺干 脏 进激细入后 扁胞 效应T细胞 桃 增殖分化 胸腺中的 血液循环 体 T细胞 造血干细胞 记忆细胞 3.11抗原与抗体 能与B细胞受体、T细胞受体及抗体结合， 概念 具有启动免疫应答潜能的物质 异物性 机体以外的物质。或机体内的隔离物质或已发生改变的自身物质 性质 相对分子质量大于10000的物质。蛋白质、脂多糖、多糖等 大分子性 抗原 只与相应的抗体或效应T细胞发生特异性结合。取决于抗原决定簇 特异性 抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团 概念 刺激产生 是免疫细胞识别抗原的重要依据 抗原决定簇 ?一种抗原可含有多种抗原决定族 33 ?不同种抗原可含有相同或相似的抗原决定族 特异结合 特点 ?一个B细胞只接受一种抗原决定族的刺激 ?每一种抗原决定族只引起产生一种特定的抗体 B细胞识别抗原后经分裂增殖形成的效应B细胞所产生的一种球蛋白 概念 抗体 ?能与相应的抗原特异性结合，从而清