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1、高中第一册 第一章 走进生命科学1. 生命科学发展简史1) 我国：最早研究和利用动植物和真菌的国家。著作：诗经、齐民要术、本草纲目2) 国外：对生命科学的研究始于古希腊和古罗马时代。i. 生命科学发展的早期，主要采用描述法和比较法进行生物体形态结构特征的观察和记录。随着生命科学、物理学、化学和数学的发展和相互渗透，实验法逐渐成为生命科学的主要研究手段。ii. 细胞水平：17世纪显微镜的发明，使生命科学进入了细胞水平。18世纪林耐创立“生物分类法则”。18381839年，施莱登和施旺提出了“细胞学说”。1859年，达尔文发表了物种起源一书，提出了“进化论”，为生命科学的发展奠定了辨证唯物主义的基
2、础。20世纪，孟德尔揭示了生物遗传的基础理论，摩尔根在此基础上的实验遗传学研究，进一步揭示了遗传机制。iii. 分子水平：1953年，沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构分子模型，将生命科学研究引入到分子水平的新阶段。iv. 1997年，英国科学家成功地培育出克隆羊“多利”。1990年正式启动人类基因组计划，2000年6月26日宣布人类基因组草图绘制成功，2003年4月14日宣布完成。2. 生命科学新课题：1) 后基因组学：后基因组研究，包括解读并深入的结构和功能基因组，破译重要微生物和植物的基因组，启动环境基因组的研究以及基因技术的应用等。2) 转基因技术3) 基因治疗4) 生物多样性保护5)
3、 脑科学3. 生命科学：以生命为研究对象的科学和技术的总称，它是研究生命活动及其规律的科学，并涉及到医学、农学、健康、环境等领域。4. 生命科学探究的基本步骤：提出疑问提出假设设计实验实验实施分析数据结论新的疑问第二章 生命的物质基础1. 无机化合物包括水和无机盐：1) 水：生物体中含量最多的化合物。人体在缺水10%时，生理活动就会紊乱；缺水20%时，生命活动终止。i. 水的生理作用：提供生物体细胞生存所需的液体环境；是绝大多数生物化学反应的介质；帮助运输物质；具有调节体温、保持体温恒定的作用。ii. 水的存在形式：绝大多数水以游离的形式存在，可以自由流动，称为自由水。小部分水与细胞内的其他物
4、质结合，称为结合水，约占细胞全部水分的4.5%。结合水是人体及其生物体组织结构的重要组成成分。2) 无机盐：大多数无机盐以离子状态存在，在生物体内含量很少，但对生命活动起着重要作用。生物体需要适量的无机盐。i. 有些无机盐参与组成生物体内的重要化合物，如Fe是血红蛋白的重要成分；Ca是构成骨骼、牙齿的重要成分；Mg是叶绿素分子必要的成分。ii. 有些无机离子参与生物体的代谢活动和调节内环境稳定，如成人血液中Ca2+含量为4555mg/L，低于该数值是会导致肌肉抽搐等症状；血液中的HCO3-等参与组成缓冲系统，使血液的酸碱度稳定能够在合适的范围内，细胞膜内外的K+、Na+在维持细胞膜生物功能中起
5、重要作用。2. 有机化合物包括糖类、脂质、蛋白质和核酸等，是组成生物体结构的主要成分。糖类和脂质还是生物体的主要能源物质。1) 糖类：符合化学通式（CH2O）n的物质，俗称碳水化合物。i. 生理功能：维持生命活动所需能量的主要来源，是组成生物体机构的基本原料。ii. 种类：单糖、双糖和多糖。l 单糖：不能水解的最简单的糖，如葡萄糖、果糖、核糖等。葡萄糖和果糖都是含6个碳原子的单糖（己糖），分子式都是C6H12O6，葡萄糖分子中的5个C上都连有相同的化学基团羟基（OH）。葡萄糖广泛存在于动植物的细胞中，是细胞中主要能源物质。核糖是含5个碳原子的单糖，也成戊糖，是构成核酸的重要成分。每克葡萄糖氧化
6、分解可产生16.4kJ能量。l 双糖：是指两个单糖经脱水缩合连在一起的糖类。常见的双糖有蔗糖、乳糖和麦芽糖，它们的通式是C12H22O11。在特定的酶的作用下可水解为各自组成的单糖。l 多糖：指由血多葡萄糖分子经脱水缩合连在一起形成的结构复杂的糖类。如植物中的淀粉、纤维素以及动物肝脏和肌肉中的糖原都是多糖。淀粉是植物体内糖的储存形式，是人类的主要的糖类来源。糖原存在于动物体内，不溶于水，是动物体内糖类物质的储存形式。纤维素是组成植物细胞壁的主要成分。l 有一些多糖与脂质或蛋白质结合在一起组成细胞的结构物质，前者称为糖脂，后者称为糖蛋白。2) 脂质：俗称脂类物质，不溶于水，而易溶于乙醚、氯仿、苯
7、等有机溶剂。脂肪、磷脂和胆固醇是最常见的脂质。i. 脂肪：甘油和脂肪酸是构成脂肪的基本成分。脂肪酸主要是由碳和氢组成的长链。饱和脂肪酸：长链中碳和碳之间都是以单键（C-C）相连。不饱和脂肪酸：碳原子之间存在双键（C=C）。脂肪是很好的储能物质。每克脂肪在人体氧化分解可产生37.6kJ能量。ii. 磷脂：组成细胞膜的结构大分子。在磷脂分子中，磷酸和含氮碱基一端为亲水的头部，两个脂肪酸一端为疏水（亲脂）的尾部。iii. 胆固醇：广泛分布于全身各组织中，大约有四分之一的胆固醇分布在脑及神经组织中，肝、肾、肠等内脏及皮肤脂肪内也含有较多的胆固醇。胆固醇是组成细胞膜结构的重要成分，也是机体合成某些激素（
8、性激素和肾上腺皮质激素）及维生素D等物质的原料，对胆固醇有调节人体生长发育和代谢的重要功能。血液胆固醇含量偏高与心血管疾病发生有密切的关系。3) 蛋白质：是由氨基酸为单体组成的大分子化合物，天然氨基酸约有20种。i. 氨基酸的结构的共同特点是在与羧基（COOH）相连的C上都有一个氨基（NH2），不同之处在于侧链所连接的基团（R）各不相同。ii. 肽键：一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基脱去一分子水缩合形成肽链，氨基酸通过肽键连接成肽键，每条肽链的一端有一个自由的氨基，另一端有一个自由的羧基。把由3个以上的氨基酸连成的肽链称为多肽。20种氨基酸以不同数目、不同种类、不同排列顺序组成不同的肽链。
9、肽链构成一定的空间结构决定了蛋白质的功能。iii. 蛋白质的生理功能：是细胞膜、细胞质、肌肉、皮肤、毛发等机体构造的主要成分，也是形成酶、抗体、激素、血红蛋白等必需的原料。蛋白质还能作为能量供机体利用。每克蛋白质在体内氧化分解可产生16.7kJ能量。4) 核酸：是细胞内携带遗传信息的物质。核算可分为两类，为脱氧核苷酸和核糖核酸，都是由核苷酸分子组成，每个核苷酸是由一个磷酸、一个五碳糖、一个含氮碱基组成。i. 脱氧核苷酸（DNA）：主要存在与细胞核内，五碳糖是脱氧核糖。ii. 核糖核酸（RNA）：主要存在于细胞质中，五碳糖是核糖。5) 维生素：是生物的生长和代谢所必需的微量有机化合物。脚气病是由
10、于缺乏维生素B1所引起的；坏血病与缺乏维生素C有关。维生素分为两类：i. 脂溶性维生素：溶解于脂肪，不溶于水，其吸收与脂肪的存在有关，被吸收后可在体内储存，如维生素A、维生素D、维生素E、维生素K。ii. 水溶性维生素：溶解于水而不溶解于脂肪，吸收后在人体内储存很少，过量的水溶性维生素多由尿排出体外。如B族维生素、维生素C、维生素PP、叶酸等。第三章 生命的结构基础1. 细胞膜：又称质膜，是细胞的边界，使每个细胞与周围环境隔离开来，维持着相对稳定的细胞内部环境，并且具有保护细胞的作用，能完成细胞与周围环境的物质交换和信息交流。1) 细胞膜的结构：由磷脂分子和蛋白质分子构成，膜的外侧有少量多糖。
11、细胞膜的磷脂双分子层，磷脂分子的亲水性头部伸向细胞膜的内外两侧表面，两条疏水性的脂肪酸尾部排列在内侧。蛋白质分子附着在磷脂双分子层的内外两侧，有的以不同深度镶嵌或者贯穿在磷脂双分子层中。你是膜上的蛋白质和磷脂可与多糖结合形成糖蛋白和糖脂，糖蛋白是细胞识别外界的“信号天线”。细胞膜具有流动性。2) 物质通过细胞膜的方式：i. 被动运输：离子、分子和微小的颗粒一般都是趋于由浓度较高的趋于向浓度较低的区域运动，这种运动叫做扩散。被动运输是细胞内外的物质从高浓度一侧通过膜扩散到低浓度一侧的现象，此过程不消耗能量。如：脂溶性物质。l O2、CO2等小分子穿过细胞膜的运输方式叫做自由扩散。l 而一般溶解于
12、水的无机离子和有机小分子，例如Na+、Cl-、葡萄糖、氨基酸和核苷酸等，必须与细胞膜上称为载体的蛋白质结合，由载体蛋白帮助穿越细胞膜的运输方式叫做协助扩散。由于细胞膜上载体蛋白的数量是有限的，因此协助扩散的运输速度是有限的。ii. 主动运输：逆浓度梯度输送特定分子和离子的运输方式，需要消耗能量，也需要细胞膜中的载体蛋白协助作用。主动运输是物质进出活细胞的主要方式。iii. 胞吞和胞吐：l 胞吞：细胞摄取颗粒性物质的过程，如白细胞接触到细菌、蛋白质这样的大分子或者颗粒性物质进入细胞。l 胞吐：细胞内的小囊泡被运输到细胞膜内侧，与细胞膜融合在一起，并且向细胞外张开，释放内含物。3) 细胞的吸水和失
13、水：水分子通过细胞膜的扩散称为渗透。细胞膜、液泡膜和两者之间的细胞质合称为原生质层，是一层选择性透过膜。这类膜的性质类同于半透膜，即水分子能自由通过，而溶质大分子不能通过的一种薄膜。i. 当细胞液浓度小于外界时，水分就由细胞渗出，细胞内的原生质层因液泡失水而不断地随之收缩。ii. 当细胞液浓度大于外界时，水分就由外界渗入细胞，细胞吸水使液泡逐渐变大。4) 细胞膜对信息的接受：细胞膜上有各种各样的受体（一种特殊的蛋白质），可接受不同的信息。2. 细胞核：细胞核由核仁、核基质和染色质组成。是储存遗传物质的场所，是细胞生长、发育、分裂增殖的调控中心。1) 核膜由两层膜构成。2) 核膜上有许多小孔，称
14、为核孔，是细胞核和细胞质之间进行物质交换的孔道。3) 在光学显微镜下可见核内有一个或数个圆球形结构，称为核仁，核仁与核糖体形成有关。4) 核基质中含有丰富的蛋白质、酶、无机盐、水等营养物质，是细胞核内进行各种代谢活动的场所。5) 细胞核内的细丝状物质可被碱性染料染上较深的颜色，称为染色质。由DNA和蛋白质组成。3. 细胞质：细胞膜以外、细胞核以外的整个区域的一切结构和物质。为细胞代谢提供各种原料和反应场所。4. 细胞器：在细胞质基质中分布着许多具有特定功能的结构。1) 线粒体：由双层膜包被，外膜光滑，内膜向内折叠形成嵴，是细胞有氧呼吸的主要场所。2) 内质网：由彼此相同的网状膜系统组成，将细胞
15、分成许多小空间，并与蛋白质的加工、运输以及脂质代谢有关。3) 高尔基体：由数层扁平囊和泡状结构组成，常与内质网密切联系，起储存、加工和转运物质的作用。4) 核糖体：由RNA和蛋白质构成的微小颗粒，是合成蛋白质的场所。5) 中心体：存在于动物与低等植物中，由两个中心粒互相垂直排列而成，与细胞有丝分裂和染色体分离密切相关。6) 溶酶体：在动物细胞中，由膜围成的小球体，含有多种水解酶，可消化进入细胞内的异物及衰老无用的细胞器碎片。7) 叶绿体：植物细胞特有，有双层膜包被，内有基粒，是进行光合作用的场所。8) 细胞壁：植物细胞特有的结构，由纤维素、果胶等物质组成，对维持细胞的形状、保护细胞内部结构有重
16、要作用。9) 液泡：植物细胞特有。5. 原核细胞：结构简单，体积较小，没有成形的细胞核，即没有由膜包被的细胞核，遗传物质集中在细胞的中央，这个区域称为拟核。原核细胞除了有核糖体之外，没有其他细胞器。由原核细胞构成的生物称为原核生物，如细菌、蓝藻、放线菌、古细菌、支原体、衣原体、立克次氏体等。6. 真核细胞：由细胞核和各种细胞器。由真核细胞构成的生物称为真核生物。7. 病毒：是一类非细胞结构的生物体，很小。主要成分是核酸和蛋白质。一种病毒只含有一种核酸，即DNA或RNA。核算位于病毒的中心，构成他的核心，蛋白质包围在核心周围，构成病毒的衣壳。病毒只能寄生在某种特定的活细胞内才能生活，并在宿主细胞
17、内利用宿主细胞的代谢“装备”和“原料”快速复制繁殖。在非寄生时，呈结晶形态，不能进行独立的代谢活动。病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒。细菌病毒又称噬菌体，它侵染细菌后，一般引起细菌裂解。由病毒引起的疾病：病毒性感冒、狂犬病、水痘、腮腺炎、脊髓灰质炎、乙型肝炎、艾滋病等。第四章 生命的物质变化和能量转换1. 新陈代谢：由同化作用和异化作用组成。1) 同化作用：在自我更新过程中，生物体不断地从外界摄取营养物质，将它们转变为自身的物质，并储存能量的过程。2) 异化作用：生物体也不断地将自身的物质分解以释放能量，并将代谢终产物排出体外的过程。2. 合成反应：由小分子形成大分子的化学反应，如单糖合
18、成多糖，核苷酸合成核酸等。3. 分解反应：糖原、淀粉、脂肪、蛋白质等生物大分子中储存着大量的能量，细胞在利用这些物质前，先将大分子分解成小分子。如淀粉和糖原分解为葡萄糖（释放能量，属于氧化分解反应），脂肪分解成甘油和脂肪酸，蛋白质分解成氨基酸（需要消耗一个水分子，称为水解反应）。4. 酶：由活细胞产生的具有催化能力的生物大分子。绝大多数是蛋白质，少数是RNA，也称为生物催化剂。1) 酶的活性：酶的催化效率2) 酶的特点：专一性和高效性。i. 专一性：酶分子有特定的活性部位，该部位只有与其所催化的物质（底物）在结构和形状上完全契合时才能期催化作用，每种酶只能催化一种或一类物质的合成反应或分解反应
19、。ii. 高效性：酶的催化效率是无机催化剂的1071013倍。3) 辅酶：有些酶只有在与辅助因子结合时才显示活性，这些辅助因子有的是金属离子，有的是小分子有机化合物，而这些小分子有机化合物被称为辅酶。5. 腺苷三磷酸：ATP，A表示腺苷，T表示其数量为三个，P表示磷酸基，结构简式可表示为APPP，其相邻的两个磷酸基之间的化学键非常活跃，水解时可释放约30.5kJ/mol的能量，称为高能磷酸键，以用“”表示。在生命活动过程中，ATP的一个高能磷酸键断裂，释放出一个磷酸和能量后成为腺苷二磷酸（ADP）。ATP能携带和转运能量；在有机物氧化分解或光合作用的过程中，ADP可获取能量，与磷酸结合形成AT
20、P。6. 光合作用：叶绿体吸收并利用光能，将CO2和H2O合成有机物质并释放O2，将光能转换成化学能的过程。1) 光合作用的研究历史：i. 1642年，赫尔蒙特实验：认为柳树获得的物质只是来源于水。ii. 1771年，普里斯特利实验：认为薄荷能够改善动物呼吸、蜡烛燃烧而变得污浊的空气。iii. 1779年，英格豪斯实验：光照是普里斯特利实验成功的必要条件。iv. 1785年发现空气的组成之后，认为绿叶在光照下放出的氧气，吸收的是二氧化碳。v. 1939年，鲁宾和卡门利用同位素标记法说明光合作用释放的氧气来自于水。vi. 20世纪40年代，卡尔文14C标记的CO2供给小球藻进行光合作用，探明了C
21、O2转化为有机物的途径。2) 叶绿体：i. 结构：由双层膜包围，内含有基质和十几个基粒。每个基粒由多个类囊体重叠而成，与光合作用有关的各种色素分布在类囊体的膜上。ii. 叶绿体中的色素：具有选择吸收光谱的特性。l 一类是叶绿素，包括叶绿素a（呈蓝绿色）和叶绿素b（呈黄绿色），主要吸收红橙光和蓝紫光。叶绿素的含量通常是类胡萝卜素的4倍。l 另一类是类胡萝卜素，包括胡萝卜素（呈橙黄色）和叶黄素（呈黄色），主要吸收蓝紫光。光能3) 光合作用的过程：叶绿体i. 总反应式：CO2+2H2O*（CH2O）+H2O+O2*ii. 能量的传递：l 类囊体膜上的色素吸收的光能传递至叶绿素a，活化叶绿素a，释放出
22、高能电子（e）NADP（氧化型辅酶II）与叶绿体基质中的质子（H）结合形成NADPH（还原型辅酶II）。l 失去电子的叶绿素a具有强氧化性，从类囊体内H2O分子中夺取e，促使H2O光解为e和H，同时释放O2。l 类囊体中的H达到一定浓度类囊体膜上的ATP合成酶符合体穿过膜进入基质，传递给ADPADP和Pi合成ATPiii. 卡尔文循环：l CO2的固定：CO2和叶绿体基质中的一个五碳化合物在酶的催化下生成两个三碳化合物。l CO2的还原：其中一部分三碳化合物由ATP供给能量，在酶的催化下被NADPH还原形成糖；l 五碳化合物的形成：另外一部分三碳化合物还原后，在多种酶的催化下重新形成五碳化合物
23、，参与的固定CO24) 光合作用的两个阶段：i. 光反应：在类囊体进行，同时需要光，吸收光能，光解水，释放O2并形成高能量的ATP和NADPH，即将光能转化为活跃的化学能。ii. 暗反应：在叶绿体基质中，可在无光条件下进行，利用第一阶段产生的ATP和NADPH，固定CO2，合成糖，以稳定的化学能储存在糖中。5) 影响光合作用的因素：i. 光合作用的强度，又称光合速率，以用一定量的植物在单位时间内进行光合作用释放O2或消耗CO2的量来表示ii. 影响因素：包括内在因素和外在因素。l 光：能量的来源，弱光条件下，光合作用速率较慢；光照强度增加，光合作用速率随之增加；担当光合速率达到饱和时，提高光照
24、强度不会使光合速率加快。l CO2：原料，光照充分但CO2浓度低时，光合速率也很慢。l 温度l 水和一些无机离子等7. 细胞呼吸：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。酶1) 糖的有氧分解：i. 反应式：C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量ii. 葡萄糖分解的两个阶段：l 糖酵解，在细胞质基质中进行，产生丙酮酸和少量的ATP。l 在线粒体中进行，需要O2的参与，丙酮酸彻底氧化分解成CO2和H2O，同时释放大量的能量。2) 糖的无氧分解：通常将微生物在无氧条件下的呼吸成为发酵。酶i. 酒精发酵：C6H12O62C2H5OH+2CO2+能
25、量乙醇葡萄糖酶乳酸ii. 乳酸发酵：C6H12O62C3H6O3+能量8. 糖类代谢：食物中的淀粉经唾液淀粉酶初步水解后，在小肠内进一步水解成单糖并由小肠上皮细胞吸收。1) 氧化分解：糖彻底氧化，生成CO2和H2O，并产生大量的能量。2) 合成多糖物质：单糖脱水缩合成多糖，如植物的淀粉、动物的糖原等。3) 转变成高能量的营养物质脂肪：糖分解过程中生成的二碳化合物在酶的作用下，两两连接，形成长短不一的脂肪酸。三碳化合物可以转化成甘油，甘油与脂肪酸缩合形成脂肪。4) 转变形成氨基酸：大部分氨基酸的R基团可以来自糖类合成或分解过程中的中间产物。在转氨酶的作用下，R基团与氨基酸连接形成相应的氨基酸。9
26、. 脂肪的代谢：食物中的脂肪在小肠中首先被肝脏分泌的胆汁所乳化，然后被胰脂肪酶水解成甘油和脂肪酸，由小肠上皮细胞吸收。其中一部分重新合成为脂肪，经淋巴系统进入血液循环，运送至脂肪组织中积累。另一部分脂肪酸和甘油经血液循环进入肝脏进一步代谢。1) 甘油的代谢：甘油在肝脏中转变成丙酮酸后加入糖代谢途径。2) 脂肪酸代谢：脂肪酸被血液运送到需要能量的组织或细胞中进行氧化分解。脂肪酸的氧化分解发生在线粒体的基质中，长链的脂肪酸在酶的作用下被分解为二碳化合物，进入三羧酸循环，彻底氧化分解放出大量的能量。3) 脂肪的生物合成和分解：在脊椎动物的脂肪细胞和肝细胞内，糖代谢过程中的二碳化合物在酶的作用下逐个连
27、接形成长链的脂肪酸，并与甘油结合形成脂肪。当机体需要能量时，在脂肪酶的作用下，可逐步水解为甘油和脂肪酸供氧化分解。10. 蛋白质代谢：来自食物的蛋白质在消化管内被分解为氨基酸后才能被小肠吸收，被吸收后的氨基酸由血液运送到身体各组织。人体自身的组织蛋白质也在不断地更新，旧的蛋白质分解产生的氨基酸也能被重新利用。1) 合成新的蛋白质：人体蛋白质的合成与分解处于动态平衡，新摄入的氨基酸和原有的氨基酸都可以作为合成新蛋白质的原料。2) 脱氨基加入糖代谢：体内糖类供应不足时，氨基酸也可作为能源物质。在酶的作用下脱去氨基，剩下的碳链加入到三羧酸循环中，氧化放出能量。脱去的氨基被转化成尿素排出体外。高中第二
28、册 第五章 生物体对信息的传递和调节1. 感受器：是指分布在体表或组织内部的一些专门感受机体内外环境变化的特殊结构。可分为物理感受器和化学感受器。2. 物理感受器：动物体获取物理信息1) 皮肤感受器：痛感受器、温度感受器、压力感受器、接触感受器（将各种刺激神经冲动）2) 光感受器：眼。i. 眼球：l 巩膜（最外层）： 保持眼球形状l 视网膜（最内层）：视细胞（光感受细胞），一类感受细胞（视杆细胞），一类感受色彩（视锥细胞）。光能神经冲动ii. 折光装置： 角膜、房水、晶状体和玻璃体。3) 声波感受器：声波神经冲动i. 外耳：外耳道、鼓膜ii. 中耳：听小骨iii. 内耳：耳蜗（声音感受器）、前
29、庭器（包括3个半规管和前庭组成，是身体平衡的感受器）4) 特殊感受器：i. 鱼类侧线：感受水流定方位ii. 蛇类颊窝（红外感受器）：感受周边动物散发出的热能5) 化学感受器：动物体对化学信息的获取。分布：人和其他脊椎动物：鼻腔的嗅黏膜（嗅细胞）和口腔的舌上（味细胞）。昆虫：足的末端和口气（味觉毛）以及触角上（嗅毛）。化学分子神经冲动3. 反射：动物体通过神经系统对外界和体内的各种刺激（信息）发生反应。发射是神经系统调节各种活动的基本方式。4. 反射弧：发射是通过反射弧来完成的。发射弧的结构：感受器传入神经神经中枢传出神经效应器。5. 神经元：组成神经系统的基本结构和功能单位，也称神经细胞，由细
30、胞体、轴突和树突组成1) 细胞体：神经元的营养和代谢中心，内含细胞核和细胞器，主要集中于脑和脊髓。2) 树突：通常较短，分支较多，神经元接受信息的部分。3) 轴突：较长，分支少，神经元传出信息的部分。4) 神经纤维：神经元的轴突或长的树突以及套在外面的髓鞘。6. 神经元传递信息的方式：1) 在神经元上的传递：神经冲动传导，信息在神经元上是以生物电形式传导，双向传导。膜电位：在神经细胞质膜的内外两侧之间存在电位差。i. 静息电位：内负外正；由膜内的K+和膜外的Na+维持的ii. 动作电位：外正内负。受到刺激时，兴奋区Na+流入细胞内，电位反转为内正外负，产生兴奋。2) 在神经元之间的传递：突触传
31、导，信息在神经元之间是通过化学物质传递的，单向传导。i. 突触：神经元以轴突末端膨大与其他神经元的细胞体或树突相接触，两个神经元相接触部分的细胞膜合成为突触。突触由：突触前膜、突触间隙、突触后膜组成。ii. 神经递质：突触小泡内含有的化学物质。iii. 传递过程：兴奋（神经冲动）轴突末梢突触小泡神经递质排入突触间隙神经递质与突触后膜上的受体结合膜电位发生改变7. 人和高等动物神经中枢：脑和脊髓1) 脊髓：正常情况下，脊髓的反射活动总是受脑控制。i. 白质：神经纤维，传递神经冲动ii. 灰质：细胞体密集，含低级神经中枢，完成一些基本反射。2) 脑：由大脑、小脑、间脑、中脑、脑桥和延髓组成，其中大
32、脑最发达。大脑皮质：大脑半球表面覆盖着的一层灰质，是调节生理功能的高级神经中枢。i. 非条件反射：生来就具有的先天性反射。大脑皮层以下的神经中枢ii. 条件反射：出生后，在生活过程中一定条件下形成的后天性反射，是脑的一项高级调节功能，它提高了动物和人适应环境的能力。l 条件发射建立的基础：非条件反射l 条件发射建立的基本条件：强化（无关刺激和非条件刺激在时间上的结合）l 条件发射建立的巩固：非条件刺激l 人类条件反射的对象：具体信号、抽象信号8. 自主神经：支配内脏器官和腺体活动的神经受脑控制，不受意志支配，成为自主神经，也叫植物性神经。交感神经和副交感神经支配共同的内脏器官，而作用的结构却是
33、互相拮抗的。1) 交感神经：重体力活动或精神紧张状态时占优势，引起心跳加快、血压增高、血糖上升、胃肠蠕动减慢等。2) 副交感神经：安静状态或睡眠时占优势，心跳呼吸减慢、代谢降低、胃肠蠕动加快。9. 人体内分泌腺：通过分泌激素调节机体的代谢、生长、发育和生殖活动。激素的量非常少，但作用非常显著。1) 肾上腺：位于肾脏顶部，左右各一个，每个腺体由表层的皮质和中央的髓质构成。i. 皮质：肾上腺皮质激素，调节血液中水分和无机盐代谢以及机体糖代谢。ii. 髓质：肾上腺素、去甲肾上腺素，可使人的心跳加快、心输出量增加、血压升高、呼吸加快、血糖浓度增加等。2) 甲状腺：位于气管前端两侧，甲状腺素促进人体的新
34、陈代谢、生长发育和兴奋中枢神经系统。甲状腺素是一类含碘的激素，缺碘或甲状疾病会影响甲状腺素的合成。 3) 胰岛：位于胰腺中的一些特殊的细胞团，分泌物直接进入血液。i. 细胞：分泌胰高血糖素，使血糖浓度升高。ii. 细胞：分泌胰岛素，使血糖浓度降低。4) 生殖腺：生成生殖细胞，合成和分泌性激素。性激素维持生殖腺的正常生理活动，促进生殖细胞的生成和第二性征的发育。精巢主要分泌睾丸酮，卵巢主要分泌雌激素和黄体酮。5) 垂体：分泌的激素种类很多，有些直接调节人体的新陈代谢、生长和发育，有些能调节其他内分泌腺的活动。下丘脑对垂体的调控，为神经和内分泌两大信息之间架起了联系的“桥梁”。10. 由激素分泌异
35、常引起的疾病：1) 甲状腺素：i. 分泌过盛时，甲亢ii. 分泌不足时，幼年表现为呆小症；成年则为粘液性水肿iii. 食物中缺碘，地方性甲状腺肿2) 胰岛素：分泌不足引起糖尿病；过多引起低血糖症3) 生长激素：i. 幼年时：分泌不足，引起侏儒症；分泌过多，引起巨人症；ii. 成年时过多引起肢端肥大症结合分泌11. 激素的调节作用：激素本身不为机体提供代谢物质或能量，仅仅起着“信使”的作用，将信息传递给靶器官。1) 作用机理：内分泌腺 激素 特定受体（靶细胞表面）2) 作用特点：特异性和高效性3) 影响因素：i. 内分泌腺的分泌活动受靶细胞生理活动制约ii. 内分泌腺的活动受神经系统的调节 l
36、调节方式：负反馈是激素调节的基本方式。促进作用称为正反馈，抑制作用称为负反馈。12. 免疫：机体免疫系统生理功能的表现，其作用是识别和区分“自己”和“异己”物质，并对“异己”物质产生排斥。免疫是建立在细胞识别基础上的。13. 免疫系统：免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成1) 免疫器官：骨髓、胸腺、脾脏和淋巴结2) 免疫细胞：巨噬细胞、粒细胞、B淋巴细胞和T淋巴细胞3) 免疫分子：抗体14. 细胞识别：动物体细胞对“自己”和“异己”细胞以及物质的识别。细胞膜表面的糖蛋白和糖脂具有识别功能。15. 抗原：所有被生物体细胞识别为“异己”物质并受免疫反应排斥的物质。抗原多为蛋白质，还有多糖和脂类。16.
37、 免疫：1) 非特异性免疫：又称先天免疫,是人类在长期进化中形成并通过遗传巩固下来的天然免疫功能,具有相对的稳定性。他的特点是人生来就有，对各种病原体都有一定程度的防御作用，没有特殊的针对性。i. 第一道防线：完整的皮肤和粘膜ii. 第二道防线：巨噬细胞的吞噬作用iii. 特异性免疫：淋巴细胞参与的后天性免疫，而且这类免疫反应必须在淋巴细胞与抗原相接触后才能发生。淋巴细胞对抗原的识别和清除作用具有特殊的选择性。第三道防线：由B淋巴细胞和T淋巴细胞参与。l 细胞免疫：T淋巴细胞直接参与攻击抗原细胞，或间接地释放淋巴因子起作用。l 体液免疫：B淋巴细胞通过产生抗体发挥免疫作用，抗体存在于体液里。1
38、7. 初次免疫反应：抗原刺激B淋巴细胞增殖分化，产生浆细胞和记忆B细胞的免疫反应。抗原刺激T淋巴细胞增殖分化，产生致敏T细胞和记忆T细胞的免疫反应。18. 二次免疫反应：相同抗原第二次入侵，记忆B细胞能加快分裂产生新的浆细胞和新的记忆B细胞。记忆T细胞也能产生二次免疫反应。19. 抗体：由浆细胞产生和分泌的免疫球蛋白。20. 天然免疫：患病后获得的免疫。21. 人工免疫：用人工的方法使人获得免疫力。22. 疫苗：用细菌、病毒、肿瘤细胞等制成的生物制品，有灭活的或减毒的制剂。1) 活疫苗：选用毒力低或经减毒的活病原微生物制成的，如牛痘疫苗、麻疹减毒疫苗等。活疫苗接种后，在人体内有一定的生长繁殖能
39、力，犹如轻型感染。活疫苗只需接种一次，用量较小，免疫效果与持久性较好。2) 死疫苗：经化学或物理方法杀死的病原微生物制成的疫苗，如流行性乙型脑炎疫苗、狂犬病疫苗。死疫苗进入人体后，不能生长繁殖，对人体的刺激时间短，要获得强而持久的免疫力，需多次重复注射，而且每次注射用量较大。23. 植物生长素的探索：1) 达尔文父子的实验：植物幼苗在单侧光照下会向光弯曲，胚芽鞘尖端是感光的部位，而弯曲发生在尖端以下的部位。化学信号假说：胚芽鞘尖端的细胞受光照后会产生某种物质，这种物质作为化学信号从尖端传递到下部，影响下部细胞的生长，导致向光一侧与背光一侧的细胞生长不均匀。2) 杰逊的实验：验证了达尔文父子提出
40、的化学信号假说。3) 温特的实验：证实了化学信号物质的存在。l 温特和杰逊实验证明了胚芽鞘尖端确实产生了某种物质，并能从尖端运输到下部。温特将这种具有促进生长作用的物质命名为生长素。4) 郭葛分离出了生长素。24. 生长素：化学名称为吲哚乙酸，主要在小麦的胚芽鞘顶端以及其他植物体生长活跃的部分合成，如茎尖、嫩叶、根尖和发育中的种子等处，然后运转到植物体的相关部位调节生长发育，1) 生理作用：能促进细胞的生长、分裂和分化，促进侧根形成、果实发育、顶端优势。另外还有抑制花、果脱落等作用。2) 生长素的调节有两重性：i. 只有在合适的范围内（一般是很低的浓度），生长素的作用才体现；ii. 如果超过合
41、适浓度就会抑制生长素的调节作用，太高的浓度甚至使植物受害、死亡。3) 此外，同一株植物的不同器官对同一浓度生长素的反应是不一样的。植物器官对生长素的敏感性：根芽茎25. 顶端优势：生长素超过合适的浓度，就抑制侧芽的生长，于是顶芽优先生长。26. 植物激素：在植物体内合成，从合成部位运输到作用部位，并对植物体的生命活动产生显著调节作用的微量物质。天然的植物激素除了生长素，还有赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。27. 植物激素的应用：1) 生长素类似物：萘乙酸、吲哚丁酸、2，4-D等。2) 乙烯催熟。3) 赤霉素促进种子萌发。第六章 遗传信息的传递和表达1. 遗传物质的特征：1) 能储存数量巨大的
42、遗传信息。2) 能够精确地自我复制并遗传给后代。3) 化学性质比较稳定，但能产生可遗传的变异。2. 核酸分为：脱氧核糖核苷酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。1) DNA：DNA是一种由脱氧核苷酸（简称脱氧核苷酸）聚合而成的大分子化合物。i. 组成成分：l 磷酸l 脱氧核糖l 含氮碱基：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）ii. 种类：腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸。iii. 双螺旋结构：脱氧核苷酸聚合成多核苷酸链，其中每两个脱氧核苷酸之间分别以磷酸与脱氧核糖相连接。DNA分子由两条互相平行、反向的多核苷酸链组成，两条多核苷酸链之间通
43、过碱基配对相连接。磷酸与脱氧核苷酸之间以磷酸二酯键连接，碱基之间通过氢键相互配对连接。iv. 碱基配对原则：A与T配对，G与C配对。v. 每十个碱基对之间的螺距为3.4nm。2) RNA：是核糖核苷酸聚合而成的大分子化合物，通常呈单链结构。i. 组成成分：磷酸、核糖、含氮碱基分别为A、G、C、U（尿嘧啶）。ii. 与蛋白质合成相关的RNA：l mRNA：信使RNA，转录DNA上的遗传信息。l tRNA：转移RNA，运输合成蛋白质所需的氨基酸，呈三叶草形状。l rRNA：核糖体RNA，合成蛋白质的场所核糖体的组成成分。iii. 碱基配对原则：A与U配对，G与C配对3. 染色体的主要成分是DNA和
44、蛋白质4. DNA是遗传物质的实验证据：1) 美国科学家艾弗里的肺炎双球菌转化实验，其实验结果是证明DNA是遗传物质的第一个和最重要的证据。从加热杀死的S型肺炎双球菌中将各种化学成分分离出来，如蛋白质、DNA、多糖和脂质等，分别加入到活的非致病性的R型肺炎双球菌中，结果发现，只有DNA可以使活的非致病性的R型肺炎双球菌转化为致病性的S型肺炎双球菌。2) 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验，进一步证明了DNA是遗传物质。噬菌体是寄生在细菌体内的一类病毒，噬菌体衣壳由蛋白质组成，头部含有DNA。用放射性同位素35S标记噬菌体蛋白质，然后进行侵染细菌的实验，通过仪器测定，发现细菌内部无放射性；用放射
45、性同位素32P标记噬菌体的DNA，同样进行侵染细菌的实验，就能测定出细菌内由放射性，繁殖产生的子代噬菌体，也带有放射性。实验表明，当噬菌体侵染细菌时，只有噬菌体DNA进入细菌细胞内，噬菌体的各种性状都是通过噬菌体DNA传递给后代的，DNA是遗传物质。i. 噬菌体侵染细菌的过程：噬菌体DNA吸附于细菌上噬菌体将DNA注入细菌中噬菌体DNA在细菌内复制、合成噬菌体在细菌体内组装细菌裂解，释放噬菌体l 绝大多数生物的遗传物质是DNA，但在不含DNA的某些病毒中，遗传物质是RNA。5. 基因：携带遗传信息，并具有遗传效应的DNA片段。基因的脱氧核苷酸序列不同，所携带的遗传信息就不相同。基因通过蛋白质合
46、成来控制性状的表现。6. DNA复制：在细胞核内，以DNA分子为模板，合成相同DNA分子的过程。DNA复制是一个边解旋边复制的过程。1) 解旋：组成DNA分子的两条多核苷酸链在酶的作用下逐步相互分开的过程。2) 复制：在酶的作用下，每条母链上的碱基分别与细胞内游离的脱氧核苷酸的碱基互补配对，游离的脱氧核苷酸聚合成子链，每条子链与对应的母链结合，均构成一个新的DNA分子。由于新的DNA分子中保留有一条原来分子中的母链，因此这种复制方式叫做半保留复制。3) 意义：保持生物遗传热性相对稳定的基础。7. 转录：在细胞核中，以DNA分子的一条多核苷酸链为模板合成RNA的过程。原料是游离的核糖核苷酸。通过
47、转录，DNA所蕴含的遗传信息便正确地传递到RNA分子中。8. 遗传信息：DNA分子的基因的脱氧核苷酸序列。9. 翻译：在细胞质中进行的，以mRNA为模板，以tRNA为运载工具，使氨基酸在核糖体内按照一定的顺序排列起来，合成蛋白质的过程。mRNA在细胞核中形成后，从核孔离开细胞核进入细胞质，与核糖体结合，开始进行蛋白质的合成。核糖体是合成蛋白质的场所，其主要成分是rRNA和蛋白质。10. 遗传密码：mRNA分子内的碱基序列。11. 密码子：在mRNA上可决定一种氨基酸的每三个相邻碱基。密码子共有64种，其中3个不决定任何氨基酸，为终止密码；在mRNA上还有肽链合成的起始信号，被称为起始密码子。氨基酸共有20种。12. 反密码子：tRNA上可与mRNA的密码子相配对的3个碱基。13. 中心法则及其发展：1) 中心法则：遗传信息从DNA传递给RNA，再由RNA决定蛋白质合成，以及遗传信息由DNA复制传递给DNA的规律。DNA和RNA的功能是储存和传递遗传信息，指导和控制蛋白质合成；蛋白质的主要功能是作为细胞结构的基本成分，并参与调节新陈代谢。2) 中心法则的补充：很