高中生物竞赛知识点(全)..pdf
第一章 走近细胞 第一节 从生物圈到细胞 一、相关概念、 细 胞:是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒以外,所有生物都是由细胞 构成的。细胞是地球上最基本的生命系统 生命系统的结构层次 :细胞组织器官系统(植物没有系统 个体种 群 群落生态系统 生物圈 二、病毒的相关知识 : 1、病毒 (Virus 是一类没有细胞结构的生物体。主要特征: 、个体微小 ,一般在 1030nm之间,大多数必须用电子显微镜才能看见; 、 仅具有一种类型的核酸 , DNA 或 RNA ,没有含两种核酸的病毒 ; 、专营细胞内寄生生活 ; 、结构简单 ,一般由核酸 (DNA 或 RNA 和蛋白质外壳所构成。 2、根据寄生的宿主不同 ,病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒(即噬菌 体三大类。根据病毒所含核酸种类的不同分为 DNA 病毒和 RNA 病毒。 3、常见的病毒有 :人类流感病毒 (引起流行性感冒、 SARS 病毒、人类免疫缺 陷病毒 (HIV 引起艾滋病 (AIDS 、禽流感病毒、乙肝病毒、人类天花病毒、狂犬 病毒、烟草花叶病毒等。 第二节 细胞的多样性和统一性 一、 细胞种类 :根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核, 把细胞分为原核细胞 和 真核细胞 二、原核细胞和真核细胞的比较: 1、原核细胞 :细胞较小 ,无核膜、无核仁 ,没有成形的细胞核 ;遗传物质 (一 个环 状 DNA 分子集中的区域称为拟核;没有染色体 , DNA 不与蛋白质结合 ,; 细胞器只有 核糖体 ;有细胞壁 ,成分与真核细胞不同。 2、真核细胞 :细胞较大 ,有核膜、有核仁、有真正的细胞核;有一定数目的染色 体(DNA 与蛋白质结合而成 ;一般有多种细胞器。 3、原核生物 :由原核细胞构成的生物。如:蓝藻、细菌 (如硝化细菌、乳酸菌、 大肠杆菌、肺炎双球菌、放线菌、支原体等都属于原核生物。 4、真核生物 :由真核细胞构成的生物。如动物 (草履虫、变形虫 、植物、真菌 (酵母菌、霉菌、粘菌等。 三、细胞学说的建立 : 1、 1665 英国人虎克 (Robert Hooke用自己设计与制造的显微镜(放大倍数为 40-140倍 观察了软木的薄片 ,第一次描述了植物细胞的构造,并首次用拉丁文 cella (小室 这个词来对细胞命名。 2、 1680 荷兰人列文虎克 (A. van Leeuwenhoek ,首次观察到活细胞 ,观察过 原生 动物、人类精子、鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等。 3、 19世纪 30年代德国人施莱登 (Matthias Jacob Schleiden 、 施旺 (Theodar Schwann 提出:一切植物、动物都是由细胞组成的,细胞是一切动植物的基本单位。 这一学说即 “ 细胞学说 (Cell Theory”, 它揭示了生物体结构的统一性。 第二章 组成细胞的分子 第一节 细胞中的元素和化合物 一、 1、生物界与非生物界具有统一性:组成细胞的化学元素在非生物界都可 以 找到 2、生物界与非生物界存在差异性:组成生物体的化学元素在细胞内的含量与在 非生物界中的含量明显不同 二、组成生物体的化学元素有 20多种: 三、在活细胞中含量最多的化合物是水(85%-90%;含量最多的有机物是蛋白质 (7%- 10%;占细胞鲜重比例最大的化学元素是 O 、占细胞干重比例最大的化学元素 是 C 。 第二节 生命活动的主要承担者 -蛋白质 一、相关概念 : 氨 基 酸:蛋白质的基本组成单位 ,组成蛋白质的氨基酸约有 20种。 脱水缩合 :一个氨基酸分子的氨基 ( NH2 与另一个氨基酸分子的羧基 ( COOH 相连接 ,同时失去一分子水。 肽 键:肽链中连接两个氨基酸分子的化学键( NH CO 。 二 肽:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,只含有一个肽键。 多 肽:由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。 肽 链:多肽通常呈链状结构 ,叫肽链。 二、氨基酸分子通式 : NH2(R C H COOH 三、 氨基酸结构的特点 :每种氨基酸分子至少含有一个氨基( NH2 和一个羧 基 ( COOH , 并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上 (如:有 NH2 和 COOH 但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸 ; R 基的不同导致氨基酸的种 类不同。 四、蛋白质多样性的原因是:组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同, 多肽链空间结构千变万化。 五、蛋白质的主要功能 (生命活动的主要承担者 : 构成细胞和生物体的重要物质,如肌动蛋白 ; 催化作用 :如酶; 调节作用 :如胰岛素、生长激素 ; 免疫作用 :如抗体 ,抗原; 运输作用 :如红细胞中的血红蛋白。 六、有关计算 : 肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数目 肽链数 至少含有的羧基 ( COOH 或氨基数 ( NH2 = 肽链数 第三节 遗传信息的携带者 -核酸 一、核酸的种类 :脱氧核糖核酸 (DNA 和核糖核酸 (RNA 二、核 酸:是细胞内携带遗传信息的物质,对于生物的遗传、变异和蛋白质的 合成具有重要作用。 三、组成核酸的基本单位是:核苷酸 ,是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA 为 脱氧核糖、 RNA 为核糖和一分子含氮碱基组成 ;组成 DNA 的核苷酸叫做脱氧 核苷酸 ,组成 RNA 的核苷酸叫做核糖核苷酸。 四、 DNA 所含碱基有 :腺嘌呤 (A 、鸟嘌呤 (G 和胞嘧啶 (C 、胸腺嘧啶 (T RNA 所含碱基有 :腺嘌呤 (A 、鸟嘌呤 (G 和胞嘧啶 (C 、尿 嘧 啶(U 五、 核酸的分布 :真核 细胞的 DNA 主要分布在细胞核中 ;线粒体、 叶绿体内也含 有少量的 DNA ; RNA 主 要分布在细胞质中。 第四节 细胞中的糖类和脂质 一、相关概念 : 糖类:是主要的能源物质 ;主要分为单糖、二糖和多糖等 单糖:是不能再水解的糖。如葡萄糖。 二糖:是水解后能生成两分子单糖的糖。 多糖:是水解后能生成许多单糖的糖。多糖的基本组成单位都是葡萄糖。 可溶性还原性糖 :葡萄糖、果糖、麦芽糖等 二、糖类的比较 : 分类 元素 常见种类 分布 主要功能 单糖 C H O 核糖 动植物 组成核酸 脱氧核糖 葡萄糖、果糖、半乳糖重要能源物质 二糖 蔗糖 植物 麦芽糖 乳糖 动物 多糖 淀粉 植物 植物贮能物质 纤维素 细胞壁主要成分 糖原(肝糖原、肌糖原 动物 动物贮能物质 三、脂质的比较 : 分类 元素 常见种类 功能 脂质 脂肪 C、 H 、O 1、主要储能物质 2、保温 3、减少摩擦 ,缓冲和减压 磷脂 C、 H 、 O (N 、 P 细胞膜的主要成分 固醇 胆固醇 与细胞膜流动性有关 性激素 维持生物第二性征 ,促进生殖器官发育 维生素 D 有利于 Ca 、 P 吸收 第五节 细胞中的无机物 一、有关水的知识要点 存在形式 含量 功能 联系 水 自由水 约 95% 1、良好溶剂 2、参与多种化学反应 3、运送养料和代谢废物它们可相互转化 ;代谢旺盛时自由水含量增多,反之, 含 量减少。 结合水 约 4.5%细胞结构的重要组成成分 二、无机盐 (绝大多数以离子形式存在功能: 、构成某些重要的化合物,如:叶绿素、血红蛋白等 、维持生物体的生命活动(如动物缺钙会抽搐 、维持酸碱平衡 ,调节渗透压。 第三章 细胞的基本结构 第一节 细胞膜 -系统的边界 一、细胞膜的成分 :主要是脂质 (约 50%和蛋白质 (约 40%,还有少量糖 类 (约 2%-10% 二、细胞膜的功能 : 、将细胞与外界环境分隔开 、控制物质进出细胞 、进行细胞间的信息交流 三、 植物细胞还有细胞壁 , 主要成分是纤维素和果胶, 对细胞有支持和保护作 用; 其性质是全透性的。 第二节 细胞器 -系统内的分工合作 一、相关概念 : 细 胞 质:在细胞膜以内、 细胞核以外的原生质 , 叫做细胞质。 细胞质主要包括 细胞质基质和细胞器。 细胞质基质 :细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场 所。 细 胞 器:细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。 二、八大细胞器的比较 : 1、线粒体 :(呈粒状、棒状 ,具有双层膜 ,普遍存在于动、植物细胞中,内有 少量 DNA 和 RNA 内膜突起形成嵴 , 内膜、 基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的 酶 , 线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所, 生命活动所需要的能量 , 大约 95%来自 线粒体 ,是细胞的 “ 动力车间 ” 2、叶绿体 :(呈扁平的椭球形或球形 ,具有双层膜 ,主要存在绿色植物叶肉细胞 里 , 叶绿体是植物进行光合作用的细胞器, 是植物细胞的 “ 养料制造车间 ” 和“ 能量转 换站”, ( 含有叶绿素和类胡萝卜素,还有少量 DNA 和 RNA ,叶绿素 分布在基粒片层 的膜上。 在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中, 含有光合作用 需要的酶。 3、 核糖体 :椭球形粒状小体 , 有些附着在内质网上 , 有些游离在细胞质基质 中。 是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。 4、内质网 :由膜结构连接而成的网状物。是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂 质合成的 “ 车间” 5、高尔基体 :在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞中与蛋白质 (分 泌 蛋白的加工、分类运输有关。 6、中心体 :每个中心体含两个中心粒,呈垂直排列 ,存在于动物细胞和低等植物 细胞,与细胞的有丝分裂有关。 7、液泡 :主要存在于成熟植物细胞中,液泡内有细胞液。化学成分:有机酸、 生 物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等。有维持细胞形态、储存养料、调节细胞 渗透吸水的作用。 8、溶酶体 :有“ 消化车间 ” 之称,内含多种水解酶 ,能分解衰老、损伤的细胞器,吞 噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。 三、分泌蛋白的合成和运输: 核糖体 (合成肽链 内质网 (加工成具有一定空间结构的蛋白质 高尔基体 (进一步修饰加工 囊泡细胞膜 细胞外 四、生物膜系统的组成 :包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。 第三节 细胞核 -系统的控制中心 一、细胞核的功能 :是遗传信息库 (遗传物质储存和复制的场所,是细胞代谢 和 遗传的控制中心 ; 二、细胞核的结构 : 1、染色质 :由 DNA 和蛋白质组成 ,染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期 的两种存在状态。 2、核 膜:双层膜 ,把核内物质与细胞质分开。 3、核 仁:与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关。 4、核 孔:实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。 第四章 细胞的物质输入和输出 第一节 物质跨膜运输的实例 一、渗透作用 :水分子 (溶剂分子通过半透膜的扩散作用。 二、原生质层 :细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 三、发生渗透作用的条件 : 1、具有半透膜 2、膜两侧有浓度差 四、细胞的吸水和失水 : 外界溶液浓度 细胞内溶液浓度 细胞失水 外界溶液浓度 生殖细胞 体细胞 第三节 细胞的衰老和凋亡细胞的衰老 1、个体衰老与细胞衰 老的关系 单细胞生物体，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。多细胞生物 体，个体衰老的过程就是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 2、衰老细胞的主要特 征： 1）在衰老的细胞内水分。 2）衰老的细胞内有些酶的活性。 3）细胞内的 会 随着细胞的衰老而逐渐积累。 4）衰老的细胞内速度减慢，细胞核体积增大，固 缩，染色加深。 5） 通透性功能改变，使物质运输功能降低。 3、细胞衰老的原 因： （1）自由基学说（ 2）端粒学说 二、细胞的凋亡 1、概念：由基因所决定的 细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调 控， 所以也常常被称为细胞编程性死亡 2、意义：完成正常发育，维持内部环境 的稳定，抵御外界各种因素的干扰。 3、与细胞坏死的区别：细胞坏死是在种种不 利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。细胞 凋亡是一种正常的自然现象。第 4 节 细胞的癌变 1. 癌细胞： 细胞由于受到 的作 用， 不能正常地完成细胞分化，而形成了不受 有 机体控制的、连续进行分裂的 细胞，这种细胞就是癌细胞。 2. 癌细胞的特征： （1）能够无限 。 （2）癌细胞的 发生了变化。 （3）癌细胞的表面也发生了 变化。癌细胞容易在有机体内分散转移的原因
