第一册生物书概念总结

【专家解说】：绪论 学习内容及疑难解析： （一）生物的基本特征：（与非生物的区别） 1. 具有共同的物质基础和结构基础： ⑴基本组成物质：核酸、蛋白质等（生命活动最重要的高分子物质）。 ⑵共同物质基础：元素及其构成的化合物。 ⑶结构功能单位：细胞（除病毒）。 2. 都有新陈代谢作用： ⑴新陈代谢概念：活细胞全部化学反应的总称。 ⑵新陈代谢实质：生物体与环境间物质和能量的交换。 ⑶新陈代谢意义：是生物体进行一切生命活动的基础、是生命现象的根本特征。 3. 都有应激性： ⑴概念：生物体对外界刺激发生的一定反应。 ⑵举例：根的向地生长、茎的向光生长、动物的趋利避害行为等。 ⑶意义：增强生物适应周围环境的能力。 4. 都有生长、发育和生殖的现象： 5. 都有遗传和变异的特征： ⑴遗传：物种稳定的基础。 ⑵变异：物种进化的材料来源。 6. 都能适应一定的环境，也能影响环境： [疑难解析] 1. 适应性与应激性： 生物体感受刺激发生反应是对环境的适应，但生物体对环境的适应不一定要通过应激性来实现（如仙人掌的刺）。 2. 应激性与反射： 反射是应激性的一种，生物体接受刺激发生反应，只有通过神经系统完成的才能称为反射，因此，没有神经系统的生物（如植物和单细胞动物）接受刺激发生反应只能称为应激性，不能称为反射。 3. 适应性、应激性和遗传性： 生物体之所以具有应激性和适应性从根本上讲是由生物的遗传性决定的。 4. 生物体共同的物质基础： 生物的基本组成物质是蛋白质和核酸。所有生物性状及其生命活动的体现者是蛋白质，所有生物的遗传物质是核酸，并且核酸控制蛋白质的合成。 5. 生物体共同的结构基础： 不是所有的生物都有共同的结构基础，除病毒外，生物体都由细胞构成，细胞是具有细胞结构的生物体的结构和功能基本单位。 6. 生物体具有生长现象的原因： 从代谢的角度看生物体具有生长现象是同化作用大于异化作用的结果。从结构的角度看生物体具有生长现象是细胞分裂、生长和分化的结果。从调节的角度看生物体具有生长现象主要是由生物体分泌的激素进行调节的。 7. 生长指的是生物体由小长大的过程；发育指的是生物体由不成熟到成熟的过程；生殖是生物个体发育成熟的标志。而遗传和变异则是生物在生殖与发育过程中表现出的生命现象。 8. 生物体对环境的适应只是一定程度上的适应，不是完全的、绝对的适应。同时生物体在适应环境的基础上还能改变环境。 生命的物质基础（一） 学习内容及疑难解析： 第一节 组成生物体的化学元素 （一）生命活动的物质基础：组成生物体的化学元素和化合物。 地球上的生物，已知的大约有二百万种，动物界现存动物约150万种，植物界约有50万种，微生物界十万余种。不同的生物体，在个体大小、形态结构和生理功能等方面都不同，但具有共同的物质基础。 （二）组成生物体的化学元素： 1. 种类：组成生物体的化学元素有二十多种 比较书上的表可以看出： （1）组成生物体的元素大体相同。 （2）不同的生物体各元素含量相差很大。 2. 分类：根据在生物体内的含量分（速记） （1）大量元素： ① 占生物体总重量万分之一以上的元素。 ② C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg。 ③ 碳、氧、氢、氮、磷、硫占元素总量95%。 （2）微量元素： ① 植物生活必需的，维持正常生命活动不可缺少的，但需要量很少。 ② Fe、Mn、Mo、B、Cu、Z。 3. 重要作用： （1）组成多种多样的化合物：C是最基本元素，N是生命元素，O占原生质总量的65%。 蛋白质（C.H.O.N） 核酸（C.H.O.N.P） 糖、脂肪（C.H.O） （2）影响生物体的生命活动： 如： B元素能够促进花粉的萌发和花粉管的伸长。 B足量：有利于受精。 B缺少：花粉发育不良，雄蕊萎缩。 4. 生物界与非生物界的统一性和差异性： （1）统一性:组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到，没有一种元素是生物体特有的。 （2）差异性:组成生物体的元素在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大。 如：C、H、O在人体中的质量分数为74%，在岩石圈的质量分数不到1%。 （三）疑难解析： 1. 生物界与非生物界的统一性体现在组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到，但在无机自然界中可以找到的化学元素在生物体内不一定能够找到。（在生物体中共发现有62种组成元素，其中24种重要元素，29种常见元素） 2. B元素能够促进花粉的萌发和花粉管的伸长。但对植物的开花和果实的成熟影响不大。 3. 碳、氧、氢、氮、磷、硫占元素总量95%。其中C是最基本元素，但生物体内含量最多的元素不一定是C，质量分数最多的元素是O，占原生质总量的65%；摩尔分数最多的元素是H。 第二节 组成生物体的化合物 （一）原生质： 1. 概念：细胞内的生命物质。 2. 实质：是生物体新陈代谢的物质基础，是构成细胞的全部生活物质。 3. 内容：包括细胞膜、细胞质、细胞核等（不包含细胞壁）。 （二）构成细胞的化合物（细胞中鲜重含量） 化合物 质量分数 / % 无机化合物 水 80~90 无机盐 1~1.5 有机化合物 糖 1~1.5 核酸 蛋白质 7~10 脂类 1~2 1. 水：水是生命之源，没有水就没有生命。 （1）含量：各种细胞中含量最多，约占60％～95％。 ① 不同生物体中差别很大：如水母中97％ ② 不同的组织、器官中含量不一样：干谷物中13％～15％。 （2）存在形式： ① 结合水： <1> 与细胞内的其他物质结合，是细胞结构的重要组成分。 <2> 占细胞内全部水分的4.5％。 <3> 特点：与蛋白质以氢键结合，不蒸发、不解离、无流动性、无溶解性。 ② 自由水： <1> 以游离形式存在，可自由流动，是良好的溶剂。 <2> 细胞中绝大多数的水是自由水。 <3> 特点：填充在有机固体颗粒间，可流动、易蒸发、加压析离、参与代谢。 （3）水在生物体内的作用： ① 结合水的作用：结合水是细胞结构的重要组成成分。 ② 自由水的作用：自由水是细胞内良好的溶剂。 <1> 参与新陈代谢。 <2> 起运输作用。 <3> 为细胞内各种化学反应的进行提供了良好的介质。 2. 无机盐——细胞中含量很少，是生命活动所必需的 （1）存在形式： ① 多数为游离的离子态： 阳离子： 、 、 、 、 、 等。 阴离子： 、 、 等。 ② 少数为化合物：如 是骨、牙齿的重要成分。 （2）生理作用：⑤⑥⑦⑧⑨⑩ ① 是原生质或某些结构的重要组成部分： 是叶绿素的必需组分。 是血红蛋白的主要成分。 ② 维持生命活动的正常进行：如：血液中缺 ，导致人体抽搐等。 ③ 维持生物体内的平衡：渗透压平衡、酸碱平衡、离子平衡。 ④ 参与并调节生物体代谢：无机离子是酶、激素或维生素的重要成分。 3. 糖类——是生物体的重要组成成分，是生命活动的主要能源物质，是生物体的基础营养物质。在自然界分布极广，几乎所有的动物、植物、微生物的体内都有，植物体内最多，约占其干重的80％，人和动物组织器官中的糖干重不超过2％，微生物体内的糖含量占干重10％～13％。 （1）元素组成：由C、H、O三种化学元素组成。 （2）分类：根据糖类水解后形成的物质分： 类别 主要糖类举例 单糖 葡萄糖、果糖、半乳糖（ ），核糖（ ），脱氧核糖（ ），等 二糖 蔗糖、麦芽糖、乳糖，分子式都是 多糖 淀粉、麦芽糖、糖原等，分子式都是（ ） （3）特点、分布及作用： 类别 特点 分布 作用 单糖 不能水解 葡萄糖、果糖等六碳糖，生物界分布最普遍。 核糖主要在细胞质。 脱氧核糖主要在细胞核。 葡萄糖是光合作用的产物，是细胞的重要能源物质；核糖是RNA的组分，脱氧核糖是DNA的组分。 二糖 水解生成两分子单糖 植物：蔗糖、麦芽糖。 动物：乳糖。 甘蔗、甜菜中含有大量的蔗糖，发芽的大麦中含大量的的麦芽糖,乳汁—乳糖。 多糖 水解生成多种单糖 植物：淀粉、纤维素。 动物：糖原，存在于细胞质，肝脏—肝糖原，肌肉—肌糖原。 淀粉是植物细胞中的重要储能物资，纤维素是植物细胞壁的基本组分，糖原是动物和人体内得储能物质 4. 脂类——主要由C、H、O三种化学元素组成，很多脂类还含有N、P元素 种类 实例 分布 作用 脂肪 主要是甘油三脂 植物的种子、果实细胞动物的脂肪细胞 生物体内储存能量的物质。 高等动物及人体内的脂肪：减少热散失、维持体温恒定、减少器官摩擦、缓冲外界压力 类脂 磷脂 糖脂 动物脑组织、神经组织植物的种子 构成生物膜（细胞膜、细胞器膜）的重要成分，是某些生物大分子（脂蛋白等）的组成成分 固醇 胆固醇 性激素 维生素D等固醇衍生物 自然界分布广泛在人体内固醇衍生物可以由胆固醇转化来 维持正常的新陈代谢和生殖过程中起调节作用 （三）疑难解析： 1. 一个动物细胞就是一个原生质团。但不能说一个植物细胞就是一个原生质团，因为植物细胞的细胞壁不是原生质。 2. 血液中缺 ，导致人体抽搐。骨组织中的钙不是 ，而是 ，骨组织如缺钙，会使少年儿童患佝偻病；使成年人患骨质软化病；使老年人患骨质疏松症。 3. 抽筋不是抽搐，抽筋是肌肉痉挛，是人体缺钠引起的。而抽搐人体缺 引起的。 4. 在人的皮肤中具有一种胆固醇，经阳光照射后能够转变为维生素D。 生命的物质基础（二） 学习内容及疑难解析： （一）蛋白质：生物高分子化合物，是生命的物质基础，在细胞中的含量仅比水少，约占细胞干重的50％以上。 1. 蛋白质的化学元素组成： 主要是由C、H、O、N四种元素组成，很多重要的蛋白质含有P、S，有的还含有微量的Fe、Mn、Cu等。 化学元素 质量分数/％ C H O N P S 50～55 19～24 15～24 6.5～7.3 0.42～0.85 0.3～2.4 疑难解析：C、H、O、N四种元素是每种蛋白质必需具备的基本元素。 2. 蛋白质的相对分子质量： 蛋白质是分子质量很大的生物大分子，其变化范围很大：几千～一百万以上。 例如：牛胰岛素 5700 甲状腺激素 28000 人血红蛋白 64500 3. 蛋白质的基本组成单位：氨基酸。 （1）氨基酸的分子结构： ① 每种氨基酸分子至少都含一个氨基（－ ）和一个羧基（－COOH）。 ② 每种氨基酸分子至少都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 ③ 不同的氨基酸具不同的R基——氨基酸分类依据。 ④ 氨基酸的结构通式： ⑤ 举例： 甘氨酸（R=H） 丙氨酸（ ） （2）氨基酸的种类：组成蛋白质的氨基酸有二十种左右，由R基的不同来决定。 疑难解析：氨基酸不止二十种，但组成蛋白质的氨基酸只有二十种，全部都是α氨基酸。 2. 蛋白质的分子结构： 蛋白质分子是由许多氨基酸分子相互连接而成一类高分子有机化合物。 （1）结合方式：一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基脱水缩合，形成共价连接。 （2）概念：⑤⑥⑦⑧⑨⑩ ① 肽键：羧基和氨基脱水缩合形成的，连接两个氨基酸分子的化学结构（－NH－CO－）称为肽键 ② 二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物。 （由三个或三个以上氨基酸分子缩合而成的，含多个肽键的化合物称为多肽。） ③ 肽链：多肽通常呈链状结构叫做肽链。 ④ 构象：蛋白质分子可以有一条或多条通过一定化学键相互连接的肽链，这些肽链不成直线，也不再同一个平面上，而是形成非常复杂的空间结构，称为蛋白质的构象。 疑难解析： <1> 肽键中没有氨基和羧基。如果R基上没有氨基和羧基，一条多肽链中，只有起始氨基酸上有一个氨基，最后的氨基酸上有一个羧基；如果R基上有m个氨基和n个羧基，一条多肽链中有 个氨基和 个羧基。 <2> 蛋白质的有关计算： 肽链中的氨基酸数与肽键的数目的关系，m个氨基酸，组成n条肽链形成蛋白质，该蛋白质中含有 个肽键，失去 个水分子。其相对分子量减少 。 5. 蛋白质的多样性： （1）氨基酸种类不同 （2）氨基酸数量不同 （3）氨基酸排列次序不同 （4）形成肽链的空间结构千差万别 6. 蛋白质的主要功能： 蛋白质的多样性决定了蛋白质分子具有多种功能，一切生命活动都离不开蛋白质。 （1）是构成细胞和生物体的重要物质：如肌蛋白等。 （2）催化作用：如各种酶等。 （3）运输作用：如血红蛋白等。 （4）调节作用：如胰岛素、生长激素等。 （5）免疫作用：如抗体、干扰素等。 （二）核酸： 核酸是遗传信息的载体，存在于每个细胞中，核酸是一切生物的遗传物质，对生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极重要的作用；不同的生物其核苷酸序列各不相同，核酸中不同的核苷酸序列就代表着不同的遗传信息。 1. 核酸的元素组成：由C. H. O. N. P等化学元素组成。 2. 核酸的分子量：几十万至几百万，是高分子化合物。 3. 核酸的基本组成单位：核苷酸。 一分子核苷酸：由一分子五碳单糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸组成。 4. 核酸的种类：根据五碳糖的不同分为两大类： （1）脱氧核糖核酸：简称DNA，主要存在于细胞核内，是染色体的主要组成成分，是细胞核中的遗传物质，线粒体、叶绿叶中也含有。 （2）核糖核酸：简称RNA，主要存在于细胞质， 疑难解析： <1> C、H、O、N、P五种元素是每种核酸必需具备的基本元素。 <2> 构成核酸的碱基共有五种，构成核酸的核苷酸有8种，构成DNA和RNA的核苷酸分别是四种。③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩ ① 构成核酸的五种碱基： U A G C T 尿嘧啶 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 胸腺嘧啶 ② 构成核酸的8种核苷酸： 构成RNA的4种核苷酸 构成DNA的4种脱氧核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸 鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 胞嘧啶脱氧核糖核苷酸 （三）蛋白质和核酸的比较： 项目 核酸 蛋白质 组成元素 C、H、O、N、P C、H、O、N、(P、S) 相对分子量 几千到上百万 几十万到上千万 组成单体 核苷酸（核糖核苷酸4种、脱氧核糖核苷酸4种、共8种） 氨基酸（20种） 单体结构 1磷酸 + 1五碳糖 + 1含氮碱基 羧基和氨基连在同一碳原子上 分类分布 DNA：主要在细胞核内 RNA：主要在细胞质中 组织蛋白：组织结构主要成分 功能蛋白：起特殊功能 空间结构 DNA：反向双螺旋，RNA：单链 复杂的空间结构 （具生物功能的基础） 功能 遗传物质 （携带遗传信息、完成传递、表达） 生命活动的承担者、表现者 联系 DNA指导蛋白质的合成，表现性状；RNA起传递遗传信息作用；蛋白质完成各项生命活动 疑难解析： 核酸和蛋白质是所有的生物都具有的共同的结构基础，所有生物的遗传物质是核酸，所有生物性状及其生命活动的体现者是蛋白质，并且核酸控制蛋白质的合成。但并不是所有的生物都有共同的结构基础，细胞是生物体结杨和功能基础，但病毒除外。 小结：每一种化合物都有其重要的生理功能，任何一种化合物都不能单独完成某一种生命活动，只有按照一定的凡是有机的组织起来，才能表现出生命现象。细胞及是这些物质最基本的结构形式。 真核细胞的结构与功能（一） 学习内容及疑难解析： （一）细胞概述： 1. 细胞是生物体结构和功能的基本单位 （1）结构的基本单位：除病毒外，所有生物体都由细胞构成功能单位。 （2）功能的基本单位：生物体的一切生命活动都是通过细胞进行的。 2. 构成生物体的细胞的大小：形态微小，直径微米水平。 细胞 直径 支原体 细菌 动植物 原生动物 0.1～0.3 1～2 20～30 数百至数千 3. 构成生物体的细胞的数量： （1）单细胞生物：一个细胞构成一个生物体。 （2）多细胞生物：一般数以亿计（成人 个）。绝大多数生物是多细胞真核生物。 4. 构成生物体的细胞的形态：因功能差异多种多样 红细胞 圆饼形 肌细胞 梭形 上皮细胞 扁平或柱状 神经细胞 多分枝 5. 真核生物细胞的亚显微结构（能在电镜下看到的直径小于0.2 ） 项目 动物细胞 植物细胞 共有结构 细胞膜、细胞核、细胞质、线粒体、 高尔基体、内质网、核糖体 特有结构 中心体（低等植物有） 叶绿体、大液泡、细胞壁 疑难解析： 1. 肉眼可见的细胞只有极少数，如某些生物的卵细胞。多数细胞在光镜可以被观察到，称为细胞的显微结构。 2. 用电子显微镜可以观察到 水平的细胞内精细结构，称为细胞的亚显微结构。（电镜下看到的直径小于0.2 的结构）。 3. 真核细胞的体积大于原核细胞。在原核生物中细菌的体积大于枝原体，枝原体的体积最小。 4. 请同学们注意，那些生物是单细胞生物是需要掌握的一个比较困难的问题。 ① 原核生物全部都是单细胞生物：如支原体、细菌、蓝藻、放线菌等。 ② 原生动物全部都是单细胞生物：如衣藻、变形虫、草履虫等。 ③ 个别真菌也是单细胞生物：如酵母菌等。 （二）细胞膜的结构和功能： 1. 组成成分：主要是磷脂分子和蛋白质分子 化学成分 质量分数/% 磷脂 蛋白质 糖类 55～57 约～40 2～10 2. 细胞膜的分子结构： （1）厚度：8nm左右，在电子显微镜下可见。 （2）结构： ① 中层：磷脂双分子层，是细胞膜的基本骨架 ② 两侧：蛋白质分子。 a. 镶在膜的表层。 b. 嵌插或贯穿磷脂双分子层中。 3. 结构特点：流动性。 构成膜的磷脂分子和蛋白质分子大都不是静止的，是可流动的，对细胞完成各种功能是非常重要的。 4. 糖被： ① 概念：膜外表的一层由膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白。 ② 功能： a：保护润滑作用：消化道、呼吸道上皮细胞。 b：细胞识别作用：动物细胞、海绵融合实验 5. 细胞膜的主要功能： ① 物质交换 ② 细胞识别 ③ 分泌 ④ 排泄 ⑤ 免疫 注意：除上述主要功能外，细胞膜还有下面两个重要的作用： ① 具有保护细胞的作用：为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境。 ② 参与代谢作用：为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效而有序的进行。 6. 细胞膜的功能特点：选择透过性。 ① 水分子可以自由通过，被选择的离子和小分子也可以通过，不被选择的离子和小分子以及大分子则不能通过。 ② 由细胞膜上的载体蛋白进行选择。 7. 物质通过细胞膜的方式；主动运输与自由扩散 项目 自由扩散（被动运输） 主动运输 运输方向 浓度高→浓度低 浓度低→浓度高 辅助载体 不需要载体协助 须有蛋白质载体协助 能量来源 不消耗细胞内新陈代谢所释放能量 消耗细胞内新陈代谢所释放的能量 运输对象 细胞需要的小分子和离子物质（水分子可自由通过） 举例 氧气、二氧化碳、甘油、 氮、乙醇、苯等 离子 环境 （ ） K+ （ ） 血浆中 145 5 红细胞内 25 150 请同学们注意： ① 除上表中六种物质以及胆固醇和部分脂类物质外，其他物质一般均可理解为主动运输 ② 主动运输意义：主动运输这种物质出入细胞的方式，能保证细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质，保证生命活动的正常进行。 8. 大分子物质出入细胞的方式：内吞和外排： ① 对象：大分子和颗粒性物质 ② 过程： a. 内吞 b. 外排 疑难解析： 1. 注意：细胞膜的组成成分中还有少量的糖类物质。 2. 细胞膜是由磷脂双分子层和蛋白质分子共同构