生物学案2生命的物质基础与结构基础.ppt

遗传与进化 必修2 稳态稳态 与环环境 必修3 现现代生物科技专专 题题 选选修3 生物科学与社会 选选修2 生物技术实术实 践 选选修1 分子与细胞 必修1 高三生物一轮复习 共同的物质基础和结构基础 严整的结构 非细胞结 构生物 病毒 朊病毒 类病毒 细胞 结构 生物 原核生物 真 核 生 物 原生 生物 真菌 植物 动物 化学元素 化合物 基础特征 新陈代谢 应激性 植物 低等动物 高等动物 生长发育和生殖 遗传变异 生理 特征 适应一定环境并 影响环境 生态特征 专题名称 分子与细胞 遗传与进化 稳态与环境 生物技术与实践 专题一分子与细胞 分子与细胞 结构 基础 物质 基础 细胞 代谢 细胞 增殖 细胞的全能性 细胞分化 细胞 工程 细胞癌变、 衰老、凋亡 一、生命的物质基础： （一）化学元素组成生物体的化学元素种类大体相同，但 在不同的生物体化学元素的含量相差很大 。 常见的 ： 主要有20多种 种 类 最基本元素 ： C 基本元素 ： C、H、O、N 主要元素 ： C、H、O、N、P、S 大量元素 ： C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 微量元素 ： Fe、Mn、Zn、B、Cu、Mo、Cl、Ni 占鲜重最多的元素 ： O 占干重最多的元素 ： C 重 要 作 用 组成细胞成分： 组成多种化合物 ： 影响生命活动 ： 植物：B、N、P、K、Mg、Fe 动物：Ca、I、Na、K、Fe、Zn 生物界与非生物界具有统一性又 具有差异性 组成细胞的化学元素： 细胞中的常见元素： 大量元素： 微量元素： 主要元素(6种): 基本元素： 最基本的元素： 小结 ： 20多种 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo C、H、O、N、P、S C、H、O、N C 3.2 P7 典型题8 P10 2 组成细胞的化合物种类有： 细胞鲜重含量最多的化合物是： 细胞鲜重含量最多的有机物是： 细胞干重含量最多的化合物是： 有机化合物和无机化合物 水 蛋白质 蛋白质 （二）化合物 水 1. 含量：细胞中含量最多的 占细胞鲜重的8590% 2. 存在形式：自由水 结合水 自由水多，代谢旺盛；结合水多，抗逆性强 3. 主要功能： 结合水细胞结构的重要组成成分 自由水 细胞内良好的溶剂 运输 为生化反应提供水环境 参与生化反应光合 呼吸 水解 4. 运输方式： 自由扩散 渗透 不同生物体的含水量不同 生物体在不同生长发育期的含水量不同 同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同 3.2 P7 典型题9 练习册P17 无机盐 1. 含量： 细胞中含量很少，但必不可少， 占细胞鲜重的11.5% 2. 存在形式：大多数以离子状态存在 3. 主要功能： 细胞内某些复杂的化合物的重要组成成分 维持细胞内的酸碱平衡及渗透压 维持生物体正常的生命活动Ca、I、Fe、 4. 运输方式：主动运输 Mg、I、Fe、 HPO42-/H2PO4-和 H2CO3/HCO3- Na+、K+ 3.2 P7 典型题10 练习册P2 10 2011高考题P1 1、2 糖类 1. 元素组成：C、H、O 2. 分类： 单糖 ： 五碳糖： 六碳糖： 二糖 ： 植物： 动物： 多糖 ： 植物: 动物: 3. 主要功能 ： 生物体进行生命活动的主要能源物质 基本单位都是_。 葡萄糖 还原糖 可与血糖相互转化，维持血糖稳态 核糖、脱氧核糖 葡萄糖、果糖、半乳糖 蔗糖、麦芽糖 乳糖 淀粉 纤维素 （植物细胞中重要的储能物质） （细胞壁的基本组成物质） 糖原 （存在于细胞质中，能量的暂时储备 ） 主要有肝糖原和肌糖原 3.2 P6 典型题6 P11 3 练习册P1 3 脂质 1. 元素组成：C、H、O 少量N 、P 2. 分类及 功能： 脂肪 ： 生物体内主要的储能物质 磷脂 ： 是构成生物膜的重要成分 固醇 ： 胆固醇 性激素：促进生殖器官的发育和生殖细胞 的生成，激发并维持第二性征 维生素D：促进小肠对钙和磷的吸收 3.2 P7 典型题7 P11 6 脂溶性小分子 （自由扩散） 是构成动物细胞膜的重要成分 1请回答以下有关细胞物质组成和功能的问题： （1）完全由葡萄糖缩合而成的二糖是 。 （2）构成细胞膜的脂质是 和 。 （3）癌细胞转移与细胞膜上 减少有关。 麦芽糖 磷脂胆固醇 糖蛋白 2请回答有关生物体内能源物质的几个问题： （1）生物体生命活动的根本能源是 ，生物 体生命活动的主要能源物质是 生物体生命活动 的直接能源物质是 。 （2）在根本能源转变成主要能源的过程是依靠 ；主要能源物质转变为直接能源是依靠 。 （3）生物体内储存能量的物质主要是 ， 动、植物细胞中储存能量的物质分别还有 和 。 太阳能 糖类 ATP 光合作用 呼吸作用 脂肪 糖原 淀粉 蛋白质 1. 结构： 元素组成： （生命活动的承担者） C、H、O、N （S） 基本单位 ： 氨基酸 种类： 20种 必需（8种 ） 非必需 密码子 （61） tRNA 结构通式： 脱水缩合 肽链（多肽链 ） 相邻氨基酸通过_连接 肽键的表达式： 折叠、盘曲 一定空间结构的蛋白质 NHCO 肽键 3.2 P4 典型题2 P5 典型题3 练习册P2 14 2011高考题P1 3 形成场所: 核糖体 2. 蛋白质分子结构的多样性 直接原因 ： 根本原因 ： 控制蛋白质合成的基因（DNA）中脱氧 核苷酸序列（遗传信息）的多样性 氨基酸的数目、种类、排序及蛋白质的 空间结构 3. 功能： 结构物质 ： 催化作用 ： 酶 运输功能 ： 载体、血红蛋白 免疫功能 ： 抗体 调节功能 ： 生长激素、胰岛素、胰高血糖素 一切生命活动都离不开蛋白质， 蛋白质是生命活动的主要承担者。 3.2 P10 3 练习册P1 9 2011高考题P1 4 直接决定物质： 根本决定物质： mRNA DNA 脱水缩合有关计算： 1)肽键的数目=脱水分子数= 氨基酸数 - 肽链条数 2)蛋白质分子量=所有氨基酸分子量 -脱去水的分子量 =氨基酸数 X 平均分子量 -18（氨基酸数 - 肽链条数 ） 3)蛋白质（多肽）含游离氨基、羧基的最少数目= 肽链条数 4)蛋白质氨基酸数：mRNA碱基数：基因（DNA）碱基数 1:3: 6: 3.2 P5 典型题4 P10 6 练习册P2 12 核酸 1. 功能： 化学元素: C、H、O、N、P 基本单位：核苷酸 五碳糖 P 磷酸 N 含N碱基 2. 结构 （DNA、RNA）一切生物的遗传物质 A、T、C、G U 核苷酸链 真核细胞： 5. 核酸种类 2种 原核细胞： 2种 病毒：1种 核苷酸种类 8种 8种 4种 碱基种类 5种 5种 4种 传递、表达、储存遗传信息 形成场所: 细胞核 、线粒 体、叶 绿体 3. 空间结构 ： DNA：规则的双螺旋结构 RNA :一般为单链 4. 分布： 主要在核内的染色体上，少数在 质内（叶绿体、线粒体 质粒） 主要在质内少数在核 6. 核酸与蛋白质之间的联系 DNA主要通过指导蛋白质的合成 来决定生物的性状 3.2 P6 典型题5 P105、7 练习册P1 2 、6 P2 11 2011高考题 P1 6 5、核酸在细胞中的分布： 核酸染色剂剂 染色颜颜色 主要存在于少数存在于 DNA RNA吡罗红罗红 甲基绿绿 红红色 绿绿色 细细胞核细细胞质质 线线粒体,叶绿绿 体 细细胞核 原核细胞的DNA位于细胞内的什么部位？拟核 返回 有机物 糖类 脂肪 蛋白质 核酸 化学元素 基本单位单糖甘油、脂肪酸氨基酸核苷酸 主要作用主要能源主要贮能主要结构 遗传物质 初步水解 产物 二糖、单糖肽链片段核苷酸 彻底水 解产物 单糖甘油、脂肪酸氨基酸 磷酸、 碱基、 五碳糖 代谢终 产物 CO2、 H2O CO2、 H2O CO2、 H2O、 尿素 CO2、 H2O、 含N废物 下列有关生物体化学成分的叙述正确的是 A精瘦肉中含量最多的是蛋白质 B组成细胞壁主要成分的单体是氨基酸 CT2噬菌体的遗传物质含有硫元素 D与精子形成相关的雄激素属于脂质 D 生物大分子以 碳 链为骨架 单 糖 氨基酸 核苷酸 多 糖 蛋白质 核 酸 单单 体体 多聚体多聚体 脱水缩合脱水缩合 3.2 P10 4 P118、7 练习册P1 1 、4、5 生物组织中 还原糖、 脂肪、 蛋白质以及 DNA的鉴定 实验材料 苹果、梨 白萝卜等 浅色生物 材料 花生 豆浆 稀释蛋清 鸡血细胞 菜花 试 剂 斐林试剂 班氏试剂 苏丹或 苏丹染液 双缩脲试剂二苯胺 操 作 要 点 1、沸水浴 2、斐林试剂 现配现用 甲+乙 +样液 1、显微镜 观察 2、用50% 的酒精洗去 浮色 +B液A+样液 1、沸水浴 2、有对照组 现 象 砖红色 沉淀 苏丹 橘黄色 苏丹 红色 紫色蓝色 3.2 P8典型题 11 P118 2011高考题 P1 8 联系不同的生物组织中含有各种物质 生命系统的结构层次 细胞 组织 器官系统个体 生物圈生态系统种群和群落 生命活动离不开细胞。即使是没有细胞结构 的生物，也只有依赖活细胞才能生活。 细胞是生命系统中最基本的结构层次，是生 物体结构和功能的基本单位。 二、生命的结构基础 严整的结构 非细胞结构生物 细胞结构生物 （一）非细胞结构生物 1、病毒 （1）、结构 核酸 ： 蛋白质外壳 ： DNA或RNA 决定病毒的一切性状 （2）、种类 ： 按核酸分 DNA病毒 ： 噬菌体等大多数病毒 RNA病毒 ： 烟草花叶病毒、HIV等少数病毒 按寄主分 植物病毒： 动物病毒： 细菌病毒： 烟草花叶病毒 ： 流感病毒、艾滋病病毒 、乙肝病毒 噬菌体 （3）生殖 ： 装配增殖 2、类病毒 3、朊病毒 疯牛病病毒 决定病毒的抗原特性 噬菌体侵染细菌过程 吸 附 注入核酸 合成核酸和蛋白质装配 模板： 原料： 条件： 场所： 释放 DNA来自噬菌体 脱氧核苷酸、氨基酸 酶、ATP等 核糖体 来自 细菌 1 4 3 2 回答问题： 1.该图表示_结构，其核心结构是_ 病毒3（核酸） 2. 2的化学成分是_，其组成单位是_，合 成场所是_。 蛋白质氨基酸 宿主细胞的核糖体 3. 若该病毒为噬菌体，不应有的结构是_，当它侵染细菌 时，只有_进入细菌细胞，用35P 标记该物质并示 踪亲子代，遗传学上可证明_ 1（刺突）、4（囊膜 ） 3（核酸） DNA是遗传物质 4. 若该病毒为流感病毒，侵入人体内可成为_，人体的 _细胞将其消灭。其抗原决定簇位于2上，因此需经_ 细胞处理使其暴露，才能刺激淋巴细胞发挥免疫反应 抗原 免疫 吞噬 5. 病毒在基因工程中可成为_，这时病毒的_应具有 _基因，以方便检测。 运载体3（核酸） 标记 （二）细胞结构生物 1、 原核细胞 与 真核细胞 的比较： 细胞大小较小 较大 细胞壁 细菌细胞壁主要 成分：肽聚糖 植物细胞壁成分： 纤维素和果胶 细胞质 仅有核糖体 有各种细胞器 细胞核 无成形的细胞核， 无核膜 无染色体 有明显的细胞核， 外被核膜，内 有核仁和DNA蛋白质组成的染色 体（质） 转录、翻译 细胞质中，时间 差异不明显 转录在核，翻译在质；转录在 先，翻译在后 分裂方式二分裂（细菌）无丝分裂、有丝分裂和减数分裂 可遗传变异 的类型 基因突变基因突变、基因重组、染色体变异 举例 蓝藻、细菌、 放线菌、支原体 、衣原体 绝大多数生物 细菌 单细胞的原核生物 形态结构 (基本结构？ 特殊结构？) 细胞壁： 基 本 结 构 肽聚糖，支持保护 细胞膜： 细胞质 细胞器：仅有核糖体 质粒：小型环状DNA，基因工程中最常用的运载体, 上 有抗药性、固氮等标记基因及抗生素生成基因等. 拟核：一个大型环状DNA，控制细菌的主要性状 特殊结构 鞭毛：运动结构 荚膜：贮能，保护；增强致病性，抵御吞噬 芽孢：不良环境中形成的休眠体 生殖 ： 二分裂 病毒 基 本 结 构 蛋白质外壳 ： 核酸： （决定抗原特异性 ） （DNA或RNA） 增殖 方式 ： 利用宿主活 细胞进行装 配增殖 主要 应用 ： 灭活后：疫苗， 动物细胞促融剂 基因工程运载体 决定病毒的一切性状 细菌 真菌（酵母菌） 细胞壁 细胞膜 细胞质 拟核： （成分） （质粒、核糖体） （本质） 细胞壁 细胞膜 细胞质 细胞核 （多种细胞器 ） 独立二分裂 发酵工程 基因工程(质粒用 于运载体、胞体可 用作受体细胞) 发酵工程 3.2 P20 典型题10 P23 1、3 P24 6 2011高考题 P2 1、4 2、真核细胞的亚显微结构： （1）细胞壁 主要成分： 纤维素、果胶 植物细胞特有 全透性 功能：保护、支持 例：具有细胞壁的选项是（ ） A.花粉 B.红细胞 C. 胰岛A细胞 D.流感病毒 A 流动镶嵌 模型 （2）细胞膜 化学成分：蛋白质、脂质、少量糖、 结构： 基本支架 蛋白质覆盖、贯穿、镶嵌等 糖蛋白（糖被） 主要成分 （主要充当载体） （主要在细胞膜外表面，有识别、 粘连、信息传递等作用） 结构特点： 具有一定流动性， 是主动运输、细胞融合、胞吞和胞吐的基础 功能 ： 识别、保护、控制物质进出、分泌、排泄、免疫、 信息传递 功能特性 ： 选择透过性 自由扩散 、协助扩散、主动运输 如何获取 细胞膜（ 制备） 最理想的材料 ： 哺乳动物成熟红细胞 处理方法： 吸水胀破 离心 画图与识图： 与其它生物膜的 相互转化： 以小泡形式 磷脂双分子层 (磷脂、蛋白质分子大都是可以运动的） 方式 膜内外浓度 载体 动力 原理 举例 离 子 和 小 分 子 物 质 自由 扩散 主动 运输 高浓度低浓度 离子、葡萄糖、氨基酸 、生长素 不需要 需要 浓度差 ATP 选 择 透 过 性 水、气体分子 、 脂溶性 小分子 （甘油、脂肪酸 、乙醇、胆固醇、性激素 、苯、尿素等） 低浓度高浓度 （一般） 大分子 和颗粒 性物质 胞吞 胞吐 不需要 不需要 ATP ATP 细胞膜的 流动性 白细胞吞噬病原体 变形虫吞噬食物 分泌蛋白的分泌 、 神经递质的分泌 协助 扩散 高浓度低浓度需要 浓度差 葡萄糖进入红细胞 运输速率 浓度差 运输速率 耗氧量 运输速率 浓度差 下图中所表示的分别是哪种物质运输方式？为什么？ 运输速率 浓度差 细胞内浓度 时间 （细胞外浓度） 自由扩散 主动运输 协助扩散 协助扩散 主动运输 返回 4在人和鼠的细胞融合实验中，用两种荧光物分别标记两种抗 体，使之分别结合到鼠和人的细胞膜表面抗原物质上（如下图）。 实验结果表明，细胞开始融合时，人、鼠细胞的表面抗原“泾渭分 明”，各自只分布于各自的细胞表面；但在融合之后，两种抗原就 平均地分布在融合细胞的表面了。请分析回答下面的问题。 （1）细胞融合的实验表明了组成细胞膜的_分子是可 以运动的，由此也证明了细胞膜具有_的特点。 （2）在细胞融合实验中，一种抗体只能与相应的抗原结合，说 明了这类物质在分子结构上具有_性。 蛋白质 流动性 特异性 5.据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质 较容易优先通过细胞膜，这是因为（ ） A 细胞膜具有一定流动性 B 细胞膜是选择透过性 C 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架 D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子 C 细细胞膜的功能特性是_，其对对 物质质的选择选择 吸收是取决于细细胞膜上 _。 自由扩扩散和协协助扩扩散相对对于主动动运输输来 说说是一种_运输输。 _运输对输对 活细细胞完成各种生命活 动动有重要作用。 选择透过性 载体蛋白的种类和数量 被动 主动 上图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答： 1、A代表 分子；B代表 ； D代表 。 2、在ae的五种过程中，代表被动运输的是 。 3、可能代表氧气转运过程的是图中编号 ； 葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号 。 蛋白质磷脂分子 糖支链 b c d b a 3.2 P18 典型题4 P248 练习册P21 2011高考题 P2 6 （3）细胞质 细胞 质基 质 存在 物质 水、无机离子、脂类、糖类、 氨基酸、核苷酸、各种酶、ATP 功能 活细胞进行新陈代谢的主要场所 为新陈代谢提供物质和环境 细胞器 ： 线粒体、叶绿体、内质网、核糖体、 高尔基体、中心体、液泡、溶酶体 分离细胞器的方法：差速离心法 【模型辨认】 细细胞器线线粒体叶绿绿体内质质网 核糖体 高尔 基体 溶酶体液泡中心体 存在 场场所 结结构 功能 动、植 物细胞 椭球形， 双层膜、 内膜向内 折叠成嵴 有氧呼吸 的主要场 所，能量 供应的“动 力车间” 植物 细胞 椭球形或 球形，双 层膜，基 质、基粒 、酶 光合作 用的场 所，“养 料制造 车间”和 ”能量转 换站“ 动、植 物细胞 粗面型 和滑面 型， 单层膜 网状结 构 蛋白质 合成与 加工， 及脂质 合成的 车间， 运输蛋 白质的 通道 动、植 物细胞 椭球形粒 状小体 合成蛋 白质的 场所， 为蛋白 质的“ 装配机 器” 动、植 物细胞 由单层膜 形成的囊 泡和扁平 囊组成 蛋白质的 加工、分 类、包装 和转运， 与细胞分 泌物和细 胞壁的形 成有关 动、植 物细胞 由单层膜 形成的小 球体，内 含多种水 解酶 “消化车 间”，分 解衰老、 损伤的细 胞器，防 御、营养 植物 细胞 由单层膜 形成囊泡 ，内含细 胞液 含有很 多物质 ，调节 内环境 、维持 渗透压 、保持 细胞坚 挺 动物 细胞 由两个 互相垂 直的中 心粒 与动物 细胞的 有丝分 裂有关 细胞器之间的分工： 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 用健那绿染线粒体线粒体 叶绿体 结结 构 动动、植物共有 无膜 单层单层 膜 双层层膜 成 分 含DNA的 含RNA的 含色素的 功 能 能产产生水的 能产产生ATP的 能合成有机物的 能发发生碱基配对对 的 细胞器分类归纳： 线粒体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体 中心体、核糖体 内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 线粒体、叶绿体 线粒体、叶绿体 线粒体、叶绿体、核糖体 叶绿体、液泡 线粒体、叶绿体、核糖体 线粒体、叶绿体 线粒体、叶绿体、核糖体、内质网、高尔基体 线粒体、叶绿体、核糖体 3.2 P18 四.2 学案P9-10 3.2 P18 典型题5 P21 典型题13 P235、2 P245 练习册P22 P34、5、11、12 P414 2011高考题 P2 7、8、9、10、13 （4）细胞核 数量： 一个或多个 结构： 核膜： 核仁： 染色质 ： 外膜 内膜 核孔 保护、控制物质进出 物质交换的孔道，如大分子 的信使RNA、酶等 匀质的小体，与rRNA的合成以及核糖体 的形成有关；在有丝分裂的过程中周期 性的消失和重建（现） 染色质( 分裂间期) 染色体 (分裂期) 【同种物质不同时期的两种形态】 26 功能： 是遗传物质储存、复制、转录的场所，是 细胞遗传性和细胞代谢活动的控制中心。 或无：植物成熟的筛管细胞、 哺乳动物成熟的红细胞 成分：DNA和蛋白质 含义： 练习册P3 7 2011高考题P211 染色体、染色单体、DNA DNA 蛋白质 染色体 着丝点 复制 姐妹染色单体 着丝点分裂 染色体：染色单体：DNA = 1： 2： 2 染色体：DNA = 1： 1 染色体：DNA = 1： 1 返回 伞藻的嫁接实验 返回 细胞骨架细胞骨架 细胞骨架是由细胞骨架是由蛋白质纤维蛋白质纤维组成的网架结构