绪论和第一章 生命的物质基础

一、复习目标

1.生物的基本特征

2.生物科学的新进展

3.组成生物体的化学元素

4.组成生物体的化合物

二、单元综览

1.本章在高考中赋分比例不大，难题分布较小，多以所学知识在有关情境中的分析识别和陈述性知识为主。能力要求主要包括依赖于基础知识的识图、分析、表达和综合能力。

2.考查的知识点在“构成生物的化学元素”中涉及化合物的元素组成；有关元素的一组概念(必需元素、大量元素、微量元素、矿质元素、基本化学元素)在不同情境中的辨别；不同元素进入生物体途径；用同位素示踪某一元素在生物体内的转移途径以及生物界与非生物界构成元素的统一性。

3.在“构成生物的化合物”中主要有：各种化合物的含量、功能、吸收或合成的生理过程及相应结构；氨基酸的结构通式与识别、氨基酸缩合成多肽过程中失水数、肽键数等计算；有关酶、激素、载体、抗体的化学本质、来源、生理特性；原生质的概念等。

4.本章既能作为细胞结构和功能的基础，又能与第三章生物的新陈代谢、第六章遗传的物质基础等进行学科内综合。

三、基础知识再现

生物科学的研究内容

1.都有共同的物质基础和结构基础

2.都有新陈代谢作用

3.都有应激性

4.都有生长发育和生殖的现象

6.都能适应一定的环境,也能影响环境

1.描述性生物学阶段(事实资料的理论概括)

2.实验生物学阶段(分析生命活动的基本规律)

3.分子生物学阶段(分析生命活动的本质)

微观方面:已进入到分子水平去探索生命的本质

宏观方面:生态学的发展为解决全球性的资源和环境问题发挥着重要作用

学习高中生物课的要求和方法

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最基本的元素

基本元素

主要元素

大量元素

微量元素

水

无机盐

糖类

脂类

蛋白质

核酸

生物与非生物都是由化学元素组成的

组成生物体的化学元素:大量元素/微量元素

组成部分生物体化学元素的重要作用

生物界与非生物界的统一性/差异性

概念:细胞内的生命物质

主要成分:蛋白质/脂类/核酸

特征:通过新陈代谢不断自我更新

分化:细胞膜/细胞质/细胞核

   (3)构成生物体各种化合物比较:

(4)单糖、双糖、多糖的比较

(5)蛋白质的基本组成单位—氨基酸

①种类:组成蛋白质的氨基酸大约20种

②结构通式(如右图):

③决定氨基酸种类的因素：R基。

④结构特点:每种氨基酸分子都至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。

(6)蛋白质的分子结构

①化学结构:许多氨基酸分子通过脱水缩合(如下图所示)，按照一定的次序连接成肽形链:

连接两个氨基酸分子的化学键，叫做肽键，用“-NH-C0-”表示。由3个或3个以上氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物叫做多肽。多肽成键状结构，叫做肽链。

②空间结构:肽链经过螺旋、折叠、缠绕形成具有一定空间结构的蛋白质分子。

③蛋白质分子结构的多样性:由于构成每种蛋白质的氨基酸的种类不同；每个蛋白质分子中氨基酸的数目不等；氨基酸的排列的顺序变化多端；空间结构千差万别，导致蛋白质分子的结构多种多样。

a.氨基酸的种类不同，构成的肽链不同；

b.氨基酸的数目不同，构成的肽链不同；

c.氨基酸的排列顺序不同，构成的肽链不同；

d.氨基酸的种类不同，数目不同，排列顺序不同，形成的肽链更不同。

四、规律方法技巧

1.原生质:

原生质的概念包括物质和结构两方面。

物质方面指细胞内的生命物质，主要成分为蛋白质、核酸和脂类；

结构上的含意是指细胞膜、细胞质、细胞核三部分。这里要注意，植物细胞壁不是原生质的组成部分。

同时要找出它与原生质层的区别：①原生质是植物和动物细胞都有的，而原生质层仅存在于具有大液泡的植物细胞。②原生质包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分，而原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。

2.结合水:

在细胞内有许多亲水性物质如蛋白质、淀粉、糖元、纤维素等，这些物质的表面有许多亲水性基团(极性基团、带电基团)，这些基团对水有吸引力，从而在这些分子表面形成水膜。这些被亲水性物质的亲水基团吸附着的水失去了流动性，称之为结合水。

3.细胞中的能源物质、主要能源物质、高能化合物:

在细胞中，糖类、脂肪、蛋白质都是有机物且含量较高。其中贮存有大量的化学能。当其被氧化分解时，这些化学能就释放出来，供生命活动所利用。因此，它们都是能源物质。

但在正常情况下，糖类分解供能约占总能量的70％以上，因此，糖类是生命活动的主要能源物质。脂肪分子中贮存的能量多(每克糖类或蛋白质完全氧化时放出17.15KJ的能量，每克脂肪完全氧化时放出38.91KJ的能量，是同质量的糖类、蛋白质的2倍还多)，是理想的贮能物质，所以脂肪主要是生物体的贮能物质。

蛋白质在细胞内主要是结构物质和调节物质，虽也少量地分解供能，但供能比例小，所以是能源物质，但不是主要能源物质。

细胞中还有高能化合物如ATP，动物细胞中的磷酸肌酸等，它们的分子中有高能键。ATP水解时可放出较多的能量，直接为生命活动供能。所以ATP是直接能源物质。在动物细胞中ATP有盈余时，可把一个高能键和磷酸基转移给肌酸生成磷酸肌酸。在细胞中ATP供应不足时，磷酸肌酸中的高能键和一个磷酸基再转移给ADP生成ATP。

能源物质为生命活动供能的过程：

能源物质ATP中的化学能生命活动

生命的基本单位---细胞复习

一、复习目标

1.细胞的结构与功能

2.细胞的增殖

3.细胞的分化、癌变与衰老

4.检测学生学习情况,适时反馈矫正

二、课时安排

按2节课安排：第一课时单元复习；第二课时测试。

三、单元综览

1.细胞是生物体结构和功能的基本单位，是生物体进行各项生命活动的根本保证。因此，本章内容---细胞学知识是全书中的重要基础内容，也是各类考试的命题焦点，在历年的高考中，有关本章的考题很多，占分量一般在总分的10%以上。

2.考查内容多集中在细胞器的结构和功能、细胞的有丝分裂知识等方面，尤其是考查细胞亚显微结构模式图、叶绿体和线粒体的结构与功能、细胞有丝分裂过程中染色体的变化等方面题量较大。

3.考查的题型既有选择题也有简答题，两类题型各具不同程度的综合性，且具有立意于能力测试的趋向。

4.本章的知识结构如下:

细胞膜的结构和功能

真核细胞  细胞质的结构和功能

细胞核的结构和功能

原核细胞与真核细胞的区别

细胞周期

有丝分裂  有丝分裂的过程

有丝分裂的特点和意义

无丝分裂

细胞的分化、癌变和衰老

三、基础知识再现提纲

(一)细胞的结构和功能

1.细胞膜的结构和功能:组成/结构及其特点/功能及其特性

2.细胞质的结构和功能

(1)基质:化学组成/主要功能

(2)细胞器

①两大重要细胞器:线粒体和叶绿体的存在/结构/功能

②其它细胞器:内质网、核糖体、高尔基体、中心体、液泡的功能

3.细胞核的结构和功能:结构[核膜/染色质(体)/核仁/核液]、功能

4.植物细胞与动物细胞的比较

(1)结构比较:细胞壁/细胞器(叶绿体、中心体、液泡)

(2)功能比较:高尔基体

5.原核细胞与真核细胞的比较:大小/细胞核/细胞器/细胞壁/细胞分裂/转录、翻译场所

(二)细胞增殖

1.细胞生物的细胞增殖方式:无丝分裂/有丝分裂(特殊有丝分裂---减数分裂)

2.非细胞生物的个体增殖方式:复制繁殖

3.细胞分裂的意义

4.有丝分裂

①细胞周期概念剖析(成熟细胞与细胞周期/细胞周期时间长短)

②分裂间期和分裂期各期细胞内的主要变化

③表解和坐标图示一个细胞或细胞核内有丝分裂的四变:染色体数/染色单体数/DNA量/同源染色体(对)

④动物、植物细胞有丝分裂的异同比较

⑤有丝分裂的重要特征和意义

5.无丝分裂与有丝分裂

6.特殊方式的有丝分裂(在此略)

(三)细胞的分化、癌变和衰老

1.细胞分化:概念/特点/结果

2.细胞的全能性与细胞核的全能性

3.细胞的癌变:癌细胞概念/特征原因(内因、外因)

4.细胞衰老:主要特点/原因

四、规律方法技巧

1.染色质、染色体和姐妹染色单体

(1)染色质和染色体的主要成分都是DNA和蛋白质，它们之间的不同，不过是同一物质在细胞分裂间期和分裂期的不同形态表现而已。染色质出现于间期，呈丝状。它们在核内的螺旋程度不一，螺旋紧密的部分，染色较深，有的螺旋松疏染色较浅，染色质在光镜下呈现颗粒状，不均匀地分布于细胞核中。细胞分裂时染色质细丝高度螺旋化形成较粗的柱状和杆状等不同的形状。不同生物的染色体(习惯不称染色质)数目、形态不同，具有种的特异性，而且比较恒定。

(2)每个染色体一般具有两个臂或一个臂，两臂之间有着丝点(是纺缍丝附着的地方)。细胞分裂间期由于染色体(习惯不称染色质)复制形成由一个共同着丝点连在一起的两个染色单体被称为姐妹染色单体，这时的染色体仍为一条染色体。当细胞进入细胞有丝分裂后期，着丝点一分为二，姐妹染色单体也随着分开，各有了自己的着丝点，这时就不再是染色单体而叫染色体了，随之染色体数目加倍，染色单体消失。

①染色体的组成  一个染色体一般呈棍棒状(如图)，包含一个着丝点(c)和两个   臂(a、b)。着丝点是纺锤丝附着的地方，少数染色体的着丝

点位于一端。一个染色体只有一个着丝点。因此，对染色体

计数时就是看着丝点的数目。

②在细胞周期中，染色体的形态有两种，并且通过一定的方式相互转化。下图中，A是通常所说的一个染色体。B是经过复制的染色体，包含两个姐妹染色单体，两个姐妹染色单体是完全相同的，其含有的物质也与A完全相同。B的着丝点分裂后，就变成了两个完全相同的染色体，称之为姐妹染色体。也就是说，染色体复制后至着丝点分裂之前，染色体的个数不变，但包含有染色单体，也仅在这一段时间内有染色单体。

A的一个染色体上有一个DNA分子，而B的染色体中含2个DNA分子，分别位于2个染色单体上。随着着丝点分裂，B形成了C中的2个染色体，因而每个染色体只含一个DNA分子。

要计算细胞中染色体上的DNA分子数：有染色单体时，DNA分子数=染色单体数，没有染色单体时，DNA分子数=染色体数。

2.纵观分裂期的变化，其中最重要的是染色体形成、着丝点的位置、染色体数目的变化，即染色体的加倍和平均分配。核膜、核仁的消失为染色体的平均分配消除了障碍，纺锤体是染色体平均分配所必需的结构，并且能决定细胞分裂的方向。

在一个细胞周期中，染色体的数目变化有如下规律(如图):

在一个细胞周期中，核DNA含量的变化如下(设体细胞中的核DNA含量为a):

如果绘成DNA含量变化曲线，则为(如图):

3.赤道板与细胞板

这是两个容易混淆的名词。

如果将分裂期细胞看作地球，过细胞中央(相当于地球的赤道位置)横切出的平面即为赤道板(实际上称之为赤道面更准确些)。赤道板是垂直于纺锤体的纵轴，将其平分的一个平面，实际上并无板状结构存在。在有丝分裂的中期，所有染色体的着丝点都排列在赤道板平面上。

细胞板是植物细胞分裂末期时，由来自高尔基体的囊泡汇集在赤道板平面上，相互融合而形成的板状结构。细胞板由小到大向周围扩展，最后完全将两个新细胞核、细胞质分隔开。这是植物细胞分裂末期细胞质分裂的特定方式。

4.高度分化的植物细胞仍具有全能性

植物细胞不同于动物细胞，高度分化的组织仍具有发育成完整植株的能力，也就是说仍保持着全能性。

1958年，Steward等利用胡萝卜根的韧皮部组织培养出了完整的新植株。后来，有的科学工作者又用烟草组织培养的单个细胞培养出了可育的完整植株。

1969年，另一位科学工作者将烟的单个

单倍体孢子培养成了完整的单倍体植株。

1970年，Steward用悬浮培养的胡萝卜

单个细胞也培养成了可育的植株。

这些实验结果有力地证明：高度分化

的植物细胞仍具有全能性。

5.特化细胞的细胞核仍保持全能性

动物细胞的全能性随着细胞分化程度

的提高而逐渐受到限制，分化潜能变窄，

这是指整体细胞而言。

可是细胞核则不同，它含有保持物种

遗传性所需的全套基因，而且并没有因细

胞分化而丢失基因，因此高度分化细胞的

动物细胞核仍具有全能性。

从细胞核移植实验、分子杂交实验和

细胞杂交实验可以证实。

细胞核移植实验，首先是在体积较大

的两栖类卵中获得成功。

1952年，Briggs和King将豹蛙

(Ranapipiens)囊胚的细胞核移人去核的

卵母细胞中，指导细胞发育成了蝌蚪，甚

至有少数几例经变态发育成为可育的成体

(如下图)。