高中生物竞赛辅导
作者：朱平文章来源：https://www.doczj.com/doc/0813741535.html,/Article/ShowArticle.asp?ArticleID=804
目录
第一章生命的物质基础
第二章细胞生物学
第三章动物生理
第四章植物生理
第一章生命的物质基础
一、竞赛中涉及的问题
生命的物质基础是现代生物学的重要组成部分，这部分知识在国际IBO竞赛纲要中占据了一定的比例。现行的中学生物学教材对纲要中提及的很多概念都没有涉及到。因此，有必要根据纲要的内容进行补充和深化。同时也应当注意，还是要以基础知识为主，不可片面地拔高。
（一）组成生物体的化学元素
组成生物体的化学元素有二十多种，它们在生物体内的含量不同。含量占生物体总质量的万分之一以上的元素，称大量元素，如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。生物生活所必需，但是需要量却很少的一些元素，称微量元素，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。这些化学元素对生物体都有重要作用。组成生物体的二十多种化学元素，在无机自然界都可以找到，没有一种化学元素是生物所特有的。这个事实说明，生物界和非生物界具有统一性。
（二）组成生物体的化合物
（－）糖类
1．生物学功能
糖类参与细胞组成，是生命活动的主要能源物质。
2．组成元素及种类
糖类的组成元素为C、H、O，分单糖、寡糖、多糖三类。
单糖是不能水解的最简单的糖类，其分类中只含有一个多羟基醛或一个多羟基酮，如葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖。葡萄糖和果糖都是含6个碳原子的己
糖，分子式都是C
6H
12
O
6
，但结构式不同，在化学上叫做同分异构体。如下图所示：
葡萄糖果糖葡萄糖果糖环状结构链状结构
核糖（C
5H
10
O
5
）和脱氧核糖（C
5
H
10
O
4
）都是含有5个碳原子的戊糖，两者都是
构成生物遗传物质（DNA或RNA）的重要组成成分。结构式如下图所示：
核糖脱氧核糖
寡糖（低聚糖）是由少数几个（1个以内）单糖分子脱水缩合而得的糖。常见的是含有2个单糖单位的双糖，如植物细胞内的蔗糖、麦芽糖，动物细胞内的乳糖，存在于藻类细菌、真菌和某些昆虫细胞内的海藻糖等。蔗糖的形成见下图。
葡萄糖果糖蔗糖
多糖是由多个单糖缩聚而成链状大分子，与单糖、双糖不同，一般不溶于水，从而构成贮藏形式的糖，如高等植物细胞内的淀粉，高等动物细胞内的糖元。纤维素是植物中最普遍的结构多糖。
1．生物学功能
蛋白质具有催化作用、运输作用和贮存作用、结构和机械支持作用、收缩或运动功能、免疫防护功能、调节作用。
2．组成元素和基本组成单位
蛋白质主要由C、H、O、N四种元素组成，多数还含有S。基本组成单位是氨基酸，其通式为。组成天然蛋白质的氨基酸约有20种，都是L型的α氨基酸。氨基酸与氨基酸之间可以发生缩合反应，形成的键为肽键。肽是两个以上氨基酸连接起来的化合物。两个氨基酸连接起来的肽叫二肽，三个氨基酸连接起来的肽叫三肽，多个氨基酸连接起来的肽叫多肽。多肽都有链状排列的结构，叫多肽链。蛋白质就是由一条多肽链或几条多肽链集合而成的复杂的大分子。
3．结构
蛋白质结构分一、二、三、四级结构。在蛋白质分子中，不同氨基酸以一定数目和排列顺序编合形成的多肽链是蛋白质的一级结构。蛋白质分子的高级结构决定于它的一级结构，其天然构象（四级结构）是在一定条件下的热力学上最稳定的结构。
4．变性
蛋白质受到某些物理或化学因素作用时引起生物活性的丧失、溶解度降低以及其他物理化学因素的改变，这种变化称为蛋白质的变性。变性的实质是由于维持高级结构的次级键遭到破坏而造成的天然构象的解体，但未涉及共价键的破坏。有些变性是可逆的（能复性），有些则不可逆。
（三）核酸
1．生物学功能
核酸是遗传信息的载体，存在于每一个细胞中。核酸也是一切生物的遗传物质，对于生物体的遗传性、变异性和蛋白质的生物合成有极其重要的作用。
2．种类
核酸分DNA和RNA两大类。所有生物细胞都含有这两大类核酸（病毒只含有DNA或RNA）。
3．组成元素及基本组成单位
核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的高分子化合物。其基本组成单位是核苷酸。每个核酸分子是由几百个到几千个核苷酸互相连接而成的。每个核苷酸含一分子碱基、一分子戊糖（核糖或脱氧核糖）及一分子的磷酸组成。如下图所示：
5’﹣腺瞟吟核苷酸（5’﹣AMP）3’﹣胞嘧啶脱氧核苷酸（3’﹣dCMP）
DNA的碱基有四种（A、T、G、C），RNA的碱基也有四种（A、U、G、C）。这五种碱基的结构式如下图所示：DNA中碱基的百分含量一定是A＝T、G＝C，不同种生物的碱基含量不同。RNA中A﹣U、G﹣C之间并没有等当量的关系。
腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）尿嘧啶（U）胞嘧啶（C）4．结构
DNA一级结构中核苷酸之间唯一的连接方式是3’、5’﹣磷酸二酯键，如下图所示。所以DNA的一级结构是直线形或环形的结构。DNA的二级结构是由两条反向平行的多核音酸链绕同一中心轴构成双螺旋结构。
脂类是生物体内一大类重要的有机化合物，由C、H、O三种元素组成，有的（如卵磷脂）含有N、P等元素，不溶于水，但溶于乙醚、苯、氯仿和石油醚等有机溶剂。
1．生物学功能
脂类是构成生物膜的重要成分；是动植物的贮能物质；在机体表面的脂类有防止机械损伤和水分过度散失的作用；脂类与其他物质相结合，构成了细胞之间的识别物质和细胞免疫的成分；某些脂类具有很强的生物活性。
2．种类
（l）脂肪也叫中性脂，一种脂肪分子是由一个甘油分子中的三个羟基分别与三个脂肪酸的末端羟基脱水连成酯键形成的。脂肪是动植物细胞中的贮能物质，当动物体内直接能源过剩时，首先转化成糖元，然后转化成脂肪。在植物体内就主要转化成淀粉，有的也能转化成脂肪。
（2）类脂包括磷脂和糖脂，这两者除了包含醇、脂肪酸外，还包含磷酸、糖类等非脂性成分。含磷酸的脂类衍生物叫做磷酯，含糖的脂类衍生物叫做糖脂。磷脂和糖脂都参与细胞结构特别是膜结构的形成，是脂类中的结构大分子。
（3）固醇又叫甾醇，是含有四个碳环和一个羟基的烃类衍生物，是合成胆汁及某些激素的前体，如肾上腺皮质激素、性激素。有的固醇类化合物在紫外线作用下会变成维生素D。在人和动物体内常见的固醇为胆固醇。
（五）水和无机盐
1．水
水是细胞的重要成分，一般发育旺盛的幼小细胞中含水量较大，生命活力差的细胞组织中含水量较小，休眠的种子和孢子中含水量一般低于10％。水的作用有：水是代谢物质的良好溶剂，水是促进代谢反应的物质，水参与原生质结构的形成，水有调节各种生理作用的功能。
2．无机盐
它在体内通常以离子状态存在，常见的阳离子有K＋、Na＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe2
＋、Fe3＋等；常见的阴离子有Cl－、SO
42－、PO
4
3－、HPO
4
2－、H
2
PO
4
－、HCO
3
－等。各种
无机盐离子在体液中的浓度是相对稳定的，其主要作用有：维持渗透压，维持酸碱平衡，特异作用等。
【解题指导】
例l一个蛋白质分子有5条肽链，由1998个氨基酸组成，那么形成该蛋白质分子过程中生成的水分子个数和含有的肽键数分别是多少？
析氨基酸通过脱水缩合形成多肽，在一条由n个氨基酸组成的多肽链中，形成的肽键个数＝生成的水分子个数＝n－l。同理，在由多条肽链组成的蛋白质中，形成肽键数目＝组成该蛋白质分子的氨基酸数目－该蛋白质分子中肽链条数。所以，此题中生成水分子数和含有的肽键数都应是1998－5＝1993。
例2肾上腺皮质细胞产生的激素其结构与以下哪一种物质结构相
似？
A 血红蛋白
B 胆固醇
C 酪氨酸
D 肾上腺素
析激素依化学成分分成两类，一类是由肾上腺皮质分泌的激素统称肾上腺皮质激素，属于类固醇激素；另一类属于含氮物质激素，包括蛋白质、多肽（胰
岛素、甲状分腺素）和胺类（肾上腺素、甲状腺激素）。上题中胆固醇是一种固醇类化合物，所以肾上腺皮质分泌的激素与胆固醇的结构相似。答案选B。
【巩固练习】
1．关于病毒遗传物质的叙述，正确的一项是
A 都是脱氧核糖核酸
B 都是核糖核酸
C 同时存在脱氧核糖核酸和核糖核酸
D 有的是脱氧核糖核酸，有的是核糖核酸
2．构成细胞内生命物质的主要有机成分是
A 蛋白质和核酸
B 水和蛋白质
C 蛋白质和无机盐
D 水和核酸
3．组成核酸和核糖核酸的核酸的种类分别有
A 8种和2种
B 4种和4种
C 5种和4种
D 8种和4种
4．一个含有6个肽键的多肽，组成它的氨基酸以及至少应有的氨基和羧基的数目分别是
A 6、1、1
B 7、1、1
C 6、6、6
D 7、6、6
5．当动物体内直接能源物质过剩时，一般情况下，首先转化为
A 葡萄糖
B 麦芽糖
C 脂肪
D 糖元
（六）细胞内能合流通的物质——ATP
1．ATP的结构
ATP（三磷酸腺苷）是各种活细胞内普遍存在的一种高磷酸化合物（水解时释放的能量在20～92kJ／mol的磷酸化合物）。ATP的分子简写成A－P～P～P，A代表由腺嘌呤和核糖组成的腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。ATP 中大量化学能就贮存在高能磷酸键中。ATP结构中的3个磷酸（Pi）可依次移去而生成二磷酸腺苷（ADP）和一磷酸腺苷（AMP），如下图：
2．ATP的作用
ATP水解时释放出的能量，是生物体维持细胞分裂、根吸收矿质元素离子和肌肉收缩等生命活动所需能量的直接来源，是细胞内能量代谢的“流通货币”。在动物肌肉或其他兴奋性组织中，还有一种高能磷酸化合物即磷酸肌酸，它也是高能磷酸基的贮存者，其中的能量要兑换成“流通货币”才能发挥作用。如图下图所示磷酸肌酸与ATP关系。
磷酸肌酸肌酸
（七）NAD＋和NADP＋
NAD＋又叫辅酶Ⅰ，全称烟酰胺腺嘌呤二核苷酸；NADP＋又叫辅酶Ⅱ，全称烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸。它们都是递氢体，能从底物里取得电子和氢。NAD＋和NADP＋都是以分子中的烟酰胺部分来接受电子的，所以烟酰胺是它们的作用中心。接受电子的过程如下图所示：
这里虽然从底物脱下来的两个电子都被接受了，但脱下来的两个氢原子却只有一个被接受，剩下的一个质子H暂时被细胞的缓冲能力接纳下来，留待参与其他反应。因此，NAD＋和NADP＋的还原形式被写作NADH和NADPH。
【解题指导】
例如果说光合作用中光反应的产物只有ATP、氧气和氢，是否正确？为什么？
析不正确。因为在光反应中水分子被分解，产生的氧原子结合成氧气被释放，而氢则与NADP＋结合生成NADPH，NADP＋和ATP共同为暗反应所必需的还原剂。
【巩固练习】
6．在ATP转变成ADP的过程中，能量；在ADP转变成ATP的过程中，ADP
物质代谢释放的能量，贮藏备用。这些转变都必须有参加。
7．关于人体细胞内ATP的描述，正确的是
A ATP主要在线粒体中生成
B 它含有三个高能磷酸键
C ATP转变为ADP的反应是不可逆的
D 细胞内贮有大量ATP，以满足生理活动需要
8．光合作用光反应的产物是
A CO
2
、ATP、NADH＋H＋
B 淀粉、CO
2
、NADPH＋H＋
C 蔗糖、O
2、CO
2
D ATP、O
2
、NADPH＋H＋
9．下列三组物质中，光合碳循环所必需的一组是
A 叶绿素、类胡萝卜素、CO
2
B CO
2
、NADPH、ATP
C CO
2、H
2
O、ATP
D 叶绿素、NAD＋、ATP
【习题精选】
10．生物和非生物最根本的区别在于生物体
A 具有严谨的结构
B 通过一定的调节机制对刺激发生反应
C 通过新陈代谢进行自我更新
D 具有生长发育和产生后代的特性
11．若组成蛋白质的氨基酸分子的平均相对分子质量为130，则一条由160个氨基酸形成的多肽，其相对分子质量为
A 17938
B 19423
C 24501
D 28018
12．某一多肽链内共有肽健109个，则此分子中含有的－NH
2
和COOH的数目至少为
A 110、110
B 109、109
C 9、9
D 1、1
13．生物界在基本组成上的高度一致性表现在
①组成生物体的化学元素基本一致
②各种生物体的核酸都相同
③构成核酸的碱基都相同
④各种生物体的蛋白质都相同
⑤构成蛋白质的氨基酸都相同
A ①②④
B ①③⑤
C ③④⑤
D ①②③
14．
以上的核着酸链是
A DNA
B rnRNA
C tRNA
D dZNrx
15．下列物质中，不是氨基酸的是
A B
C D
16．如果将上题中的三种氨基酸缩合成化合物，那么该化合物含有的氨基、羧基、肽键的数目依次是
A 2、2、2
B 2、3、2
C 3、4、3
D 4、3、3
17．血红蛋白分子中含有四条多肽链，共由574个氨基酸构成，那么该分子中含有的肽键数应是
A 570
B 573
C 574
D 578
18．下列各项不属于脂类物质的是
A 生长激素
B 维生素D
C 性激素
D 肾上腺皮质激素
19．活细胞内进行生命活动所需要的能量直接来自
A ATP的水解
B 葡萄糖的水解
C 淀粉的水解
D 脂肪的水解
20．在下列化合物中，构成蛋白质的碱性氨基酸是
A B
C D NH
2—CH
2
－CH
2
－COOH
21．当生物体新陈代谢旺盛，生长迅速时，生物体内
A 结合水／自由水的比值与此无关
B 结合水／自由水的比值会升高
C 结合水／自由水的比值会降低
D 结合水／自由水的比值会不变
22．下列物质中，对维持人体体液平衡，物质运输，出血时血液凝固等生理功能都有重要作用的是
A 蛋白质
B 维生素
C 葡萄糖
D 脂肪
23．人和动物乳汁中特有的二糖水解后的产物是
A 一分子葡萄糖和一分子果糖
B 一分子果糖和一分子半乳糖
C 一分子半乳糖和一分子葡萄糖
D 二分子葡萄糖
【参考答案】
1．D 2．A 3．D 4．B 5．D 6．释放、储存、
酶 7．A 8．D 9．B 10．C 11．A 12．D 13．B 14．A 15．D 16．A 17．A 18．A 19．A 20．A 21．C 22．A 23．C
第二章细胞生物学
一、竞赛中涉及的问题
细胞生物学是现代生物学的重要组成部分，这部分知识在国际IBO竞赛纲要中占据了比较大的比例。现行的中学生物学教材对纲要中提及的很多概念都没有涉及到。因此，有必要根据纲要的内容进行补充和深化。同时也应当注意，还是要以基础知识为主，不可片面地拔高。
（一）细胞生物学的发展
1．细胞的发现
1665年英国物理学家罗伯特·虎克用他自制的显微镜观察栓皮栎的软木切片时，看到了一个个蜂窝状的小室。他把这样的“小室”称为细胞。其实，他所看到的是植物细胞死亡后留下来的细胞空腔，是一个死细胞。尽管如此，虎克的工作还是使生物学的研究进入了微观领域。此后，许多人在动、植物中都看到和记载了细胞构造的轮廓。
2．细胞学说的建立
自虎克发现细胞之后约170年，到1839年创立了细胞学说。在这期间内，人们对动物、植物细胞及其内含物进行了较为广泛的研究，积累了大量的资料。直到19世纪30年代已有人注意到植物和动物在结构上存在某种一致性，它们都是由细胞所组成的。在这一背景下，德国植物学家施莱登于1838年提出了细胞学说的主要论点，次年又经德国动物学家施旺加以充实，最终创立了细胞学说。
细胞学说的主要内容是：细胞是动、植物有机体的基本结构单位，也是生命活动的基本单位。这样，就论证了整个生物界在结构上的统一性，细胞把生物界的所有物种都联系起来了，生物彼此之间存在着亲缘关系。这是对生物进化论的一个巨大的支持。细胞学说的建立有力地推动了生物学的发展，为辩证唯物论提供了重要的自然科学依据，恩格斯对此评价很高，把细胞学说誉为19世纪自然科学的三大发现之一。
3．细胞学的发展
进入本世纪以来，染色方法的改进，高速离心机的应用，特别是电镜的问世和放射性同位素的应用等，已使细胞生物学发展进入了较高的层次。从1953年开始，逐渐兴起在分子水平上探讨生命奥秘的分子生物学。分子生物学取得的卓越成就对细胞学的发展是一个巨大的推动。细胞学逐渐发展成从显微水平、亚显微水平和分子水平三个层次上深入探讨细胞生命活动的学科。
（二）细胞的形态与大小
1．细胞的形状
一个细胞与其他细胞分离而单独存在时，称游离细胞。游离细胞常呈球形或近于球形。但实际上由于细胞表面张力或原生质粘度的不均一性等原因，很多单独存在的游离细胞并不呈球状。例如，动物的卵细胞、植物的花粉母细胞是球状或近于球状的细胞，人的红细胞呈扁圆状，某些细菌呈螺旋状，精子和许多原生动物具有鞭毛或纤毛，变形虫和白血球等为不定形细胞。
许多细胞构成组织，这样的细胞称组织细胞。组织细胞的形状受相邻细胞的制约，并和细胞的生理功能有关。例如肌肉细胞适于伸缩，神经细胞适于接受刺激、产生兴奋、传导兴奋。
2．细胞的大小
细胞的体积很小，肉眼一般是看不见的，需要借助显微镜才能看到。在显微技术和电镜技术中常用的单位有：微米（μm或μ）、纳米（又叫毫微米nm）和埃三种。
1m＝102cm＝106μm＝109?
细胞的直径多在10μm～100μm之间。有的很小，如枝原体，其直径为0.1μm～0.2μm，是最小的细胞。细菌的直径一般只有1μm～2μm。有的细胞较大，如番茄、西瓜的果肉细胞直径可达1mm；棉花纤维细胞长约1cm～5cm；最大的细胞是鸟类的卵（鸟类的蛋只有其中的蛋黄才是它的细胞，卵白是供发育用的营养物质，不屑于细胞部分），如鸵鸟蛋卵黄的直径可达5cm。
细胞的大小与生物体的大小没有相关性。参天的大树与新生的小苗；大象与昆虫，它们的细胞大小相差无几。鲸是最大的动物，但是它的细胞并不大，生物体积的加大，主要是细胞数目的增多造成的。
（三）原核细胞和真核细胞
构成生物体的细胞可以分成两类：原核细胞和真核细胞。原核细胞代表原始形式的细胞，结构简单，只有一些低等的生物，如细菌、蓝藻、放线菌、枝原体等是由原核细胞构成的。真核细胞结构复杂，大多数生物都是由真核细胞所构成。
1．原核细胞
原核细胞外部由质膜包围，质膜的结构与化学组成和其核细胞相似。在质膜之外还有一层坚固的细胞壁保护。原核细胞壁的化学组成与真核细胞不同，是由一种叫胞壁质的蛋白多糖所组成，少数原核细胞的壁还含有其他多糖和类脂，有的原核细胞壁外还有胶质层。
原核细胞内有一个含DNA的区域，称类核或拟核。类核外面没有核膜，只由一条DNA构成。这种DNA不与蛋白质结合形成核蛋白。原核细胞中没有内质网、高尔基体、线粒体和质体等，但有核糖体和中间体。核糖体分散在原生质中，是蛋白质合成的场所。中间体是质膜内陷形成的复杂的褶叠构造，其中有小泡和细管样结构。有些原核细胞含有类囊体等结构。类囊体具有光合作用功能。在原核细胞中还有糖原颗粒、脂肪滴和蛋白颗粒等内含物（见下图）。
蓝藻细胞模式图
1．DNA 2．核糖体 3．细胞壁 4．细胞膜
2．真核细胞
真核细胞结构比原核细胞复杂，在同一个多细胞体内，功能不同的细胞，其形态结构也有不同。在真核细胞中，动物细胞和植物细胞也有重要区别。动物细胞质膜外无细胞壁，无明显的液泡。此外，在细胞核的附近有中心粒，在细胞有丝分裂时，发出星状细丝，称为星体。
植物细胞和动物细胞的主要区别是：植物细胞具有质体；其次，植物细胞的质膜外被细胞壁，相邻细胞间有一层胶状物粘合作用，称中层或胞间层。在两个相邻细胞间的壁上，有原生质丝相连，称胞间连丝，使细胞间互相沟通。最后在植物的分化细胞中往往有大液泡。原核细胞和真核细胞的主要区别比较如下：
原核细胞与真核细胞结构的主要区别
我们通常把光镜下看到的结构称为细胞的显微结构。光镜可以把物体放大几百倍到一千多倍，分辨的最小极限达到0.2微米，是肉眼分辨率的1000倍。
电子显微镜下看到的结构，一般称为亚显微结构。亚显微结构水平能将分辨率提高到甚至几个埃，放大倍数可达到几十万倍，能使人们对于细胞结构的研究取得更多进展。
1．细胞膜
细胞膜即细胞质膜，它不仅是细胞与外界环境的分界层，而重要的是它控制着细胞内外的物质交换。此外，在真核细胞内还有丰富的膜系统。它们组成具有各种特定功能的细胞器和亚显微结构。例如，线粒体、叶绿体、高尔基体、溶酶体、细胞核、内质网等都是由膜围成的，有的并由膜构成内部的复杂结构。细胞膜和内膜系统以及线粒体膜、叶绿体膜等统称为“生物膜”。生物膜对细胞的一系列催化过程的有序反应和整个细胞的区域化提供了一个必需的结构基础。
（1）质膜的化学组成
细胞膜主要由脂类和蛋白质组成，蛋白质约占膜干重的20%～70%，脂类约占30%～80%，此外还有少量的糖类。不同细胞的细胞膜中各成分的含量出膜的功能而有所不同。
构成质膜的脂类中有磷脂、糖脂和类固醇等，其中以磷脂为主要组分。磷脂主要由脂肪酸、磷酸和甘油组成。（见下图）它是兼性分子，既有亲水的极性部分，又有流水的非极性部分，磷脂分子的构形是一个头部和两条尾巴。这种一头亲水，一头疏水的分子称为兼性分子。
糖脂和胆固醇也都属于兼性分子。一般地说，功能多而复杂的生物膜蛋白质比例大。相反，膜功能越简单，所含蛋白质的种类越少。例如，神经髓鞘主要起绝缘作用，蛋白质的只有三种，与类脂的重量比仅为0.23。线粒体内膜则功能复杂，因此含有蛋白质的种类约30种～40种，蛋白质与类脂的比值达3.2之多。构成质膜的蛋白质（包括酶）的种类很多，这和不同种类细胞的质膜功能有关，
少者几种，多者可能有数十种。由于分离提纯困难，迄今提纯的膜蛋白还为数不多。从分布位置看，质膜的蛋白质可分为两大类。一类只是与膜的内外表面相连，称为外在性蛋白或周缘蛋白。另一类嵌入双脂质内部，有的甚至还穿透膜的内外表面，称为内在性蛋白。分高外在性蛋白比较容易，但内在性不易分一般外在性蛋白占全部胰蛋白的比例较小，而内在性蛋白所占的比例较大。
质膜中的多糖主要以糖蛋白和糖脂的形式存在。一般认为，多糖在接受外界刺激的信息方面有重要作用。
（2）质膜的分子结构模型
关于质膜的分子结构，有许多不同的模型，其中受到广泛支持的是“流动镶嵌模型”。其主要特点有两个：一是强调了膜的流动性。认为脂类的双分子层或者膜的蛋白质都是可以流动或运动的。二是显示了膜脂和膜蛋白分布的不对称性。如有的蛋白质分子镶在类脂双分子层表面，有的则部分或全部嵌入其内部，有的则横跨膜层。
在类脂层外面的蛋白质称为外在性蛋白，嵌入类脂层中的蛋白质和横跨类脂层的蛋白质称为内在性蛋白。各种生物膜在功能上的差别可以用镶嵌在类脂层中的蛋白质的种类和数量的不同得到解释。
外在性蛋白主要处于水的介质中，而内在性蛋白只是部分暴露于水中，而主要处于油脂介质中，内在蛋白在这种双相环境中所以能保持稳定，是因为它也像磷脂分子那样具有亲水和疏水两个部分。暴露在水介质中的部分由亲水性氨基酸组成，而嵌在脂质在的蛋白质部分主要是由疏水性氨基酸组成的。现在已能分离出某些内在性蛋白，发现它们的疏水性氨基酸含量显著多于亲水性氨基酸，而外在性蛋白的这两类氨基酸的比例是大体相等的。
多糖只分布于膜和外侧，表现出不对称性。脂质在膜中的分布也是不完全对称的，例如不饱和脂肪酸和固醇在膜的外侧较多。流动镶嵌模型认为质膜的结构成分不是静止的，而是可以流动的。许多试验证明，质膜中类眼分子的脂肪酸键部分在正常生理情况下处于流动状态。一般认为膜脂所含脂肪酸的碳链愈长或不饱和度愈高，流动性愈大。环境温度下降膜脂的流动性减弱，相反，在一定限度内温度升高则脂质的流动性增加。
质膜中的蛋白质也是能够运动的。人们常提到的一个实验证据是1970年Frye．L．D和Eddidin．M的工作（见下图）。他们用不同的荧光染料标记的抗体分别与小鼠细胞和人细胞的膜抗原相结合，它们能分别产生绿色和红色荧光。当这两种细胞融合后形成一个杂交细胞时，开始一半呈绿色，一半呈红色，说明它们的抗原（蛋白质）是在融合细胞膜中互相分开存在的。但在37℃下保温40分钟后，两种颜色的荧光点就呈均匀分布。
这说明抗原蛋白质可以在细胞膜中移动而重新分布。这一过程基本上不需能量，因为它不因缺乏ATP而受抑制。
膜蛋白的运动受很多因素影响。膜中蛋白质与脂类的相互作用、内在蛋白与外在蛋白相互作用、膜蛋白复合体的形成、膜蛋白与细胞骨架的作用等都影响和限制蛋白质的流动。质膜中蛋白质的移动显然应和质膜的功能变化有关。
（3）物质通过质膜进出细胞
物质进出细胞必须通过质膜，质膜对物质的通透有高度选择性。通透过程可分5种类型：自由扩散、促进扩散、伴随运送、主动运输和内吞外排作用（见下图）。
通过细胞膜物质运输的五种形式
（1）简单扩散；（2）促进扩散；（3）伴随运送；（4）主动运输；（5）内吞外排作用自由扩散指物质顺浓度梯度直接穿过脂双层进行运输的方式。既不需要细胞提供能量也不需要膜蛋白协助。一般来说，影响物质进行自由扩散速度的因素主要是物质本身分子大小、物质极性大小、膜两侧物质的浓度差及环境温度等。
由于膜主要由类脂和蛋白质组成，双层类脂分子构成质膜的基本骨架，所以物质通过膜的扩散和它的脂溶性程度有直接关系。大量实验证明，许多物质通过膜的扩散都和它们在脂肪中的溶解度成正比。
水几乎是不溶于脂的，但它经常能够迅速通过细胞膜。有人推测膜上有许多小孔，膜蛋白的亲水基团嵌在小孔表面，因此水可通过质膜自由进出细胞。
促进扩散这也是一种顺浓度梯度的运动，但扩散是通过镶嵌在质膜上的蛋白质的协助来进行的。有实验说明，K＋不能通过磷脂双分子层的人工膜，但如在人工膜中加入少量缬氨霉素时，K＋便可通过。激氨霉素是一种多肽，是含有十二个氨基酸的脂溶性抗生素。缬氨霉素和K＋有特异的亲和力，在它的帮助下K＋可以透过膜由高浓度处向低浓度处扩散。缬氨霉素就相当于质膜中起载体作用的蛋白质。葡萄糖过红细胞膜进入细胞的过程也是以这种促进扩散的方式进行的。但葡萄糖通过膜进入细胞的过程，特别是在小肠上皮细胞，往往是以主动运输方式进行的。
主动运输物质由低浓度向高浓度（逆浓度梯度）进行的物质运输。主动运输过程中，需要细胞提供能量。
一般动物细胞和植物细胞的细胞内K＋的浓度远远超过细胞外的浓度，相反，Na＋的含量一般远远低于周围环境。为了细胞逆浓度梯度排出Na＋，吸收K＋的机制，发展了一种离子泵的概念，即靠这种泵的作用在排出Na＋的同时抽进K＋。现在已经知道离子泵的能量来源是ATP。凡是具有离子泵的组织细胞，其质膜中都有ATP酶系。有实验证明，当注射ATP给枪乌贼（由于中了毒不能合成自己的ATP）巨大神经细胞时，细胞膜立即开始抽排钠和钾离子，并且一直继续到ATP 全部用完为止。
关于泵的作用机制，有各种解释。例如，一个存在于神经和肌肉细胞中的离子泵的模型，要求有一个蛋白质的载体，它横跨质膜，在质膜外侧一端和Na＋结合，而在内侧一端和Na＋结合。在有ATP提供情况下，载体蛋白内外旋转，使K ＋转入内侧，而Na＋转入外侧。这样离子脱离载体蛋白后，K＋即积累于细胞内，而Na＋进入细胞外的环境中。整个过程可以反复进行。
另外还有一种方式的物质运输，也是物质逆浓度梯度进入细胞的过程，叫伴随运输，又叫协同运输。在此过程中物质运动并不直接需要ATP，而是借助其他物质的浓度梯度为动力进行的。后一种物质是通过载体和前一种物质相伴随运动的。比如动物细胞对氨基酸和葡萄糖的主动运输，就是伴随Na＋的协同运输。
内吞作用和外排作用大分子物质要以形成小泡的方式才能进入细胞。它们先与膜上某种蛋白质进行特异性结合，然后这部分质膜内陷形成小囊，将该物质包在里面。随后从质膜上分离下来形成小泡，进入细胞内部。这个过程称做内吞作用。内吞的物质为固体者称为吞噬作用，若为液体则称为胞饮作用。变形虫利用吞噬作用来获取食物。吞噬后的小泡再与细胞质的溶酶体融合逐步将其吞进的物质分解。哺乳动物的多形核白细胞和巨噬细胞利用吞噬作用来消灭侵入的病菌。
与内吞作用相反，有些物质通过形成小泡从细胞内部逐步移到细胞表面，与质膜融合而把物质向外排出。这种运送方式称为外排作用。分泌蛋白颗粒就是
通过这种方式排出体外的。内吞作用和外排作用与其他主动运输一样也需要能量供应。如果氧化酸化作用被抑制，那么吞噬作用应就会被阻止；如果分泌细胞中的ATP合成受阻，则外排作用也不能继续进行。
（4）细胞膜与细胞的识别
细胞识别是指生物细胞对同种和异种细胞的认识，对自己和异己物质的认识。无论单细胞生物和高等动植物，许多重要的生命活动都和细胞的识别能力有关。比如，草履虫有性生殖过程中的细胞接合，开花植物的雌蕊能否接受花粉进行受精，都要靠细胞识别的能力。高等动物和人类的免疫功能更要依靠细胞的识别能力。细胞识别的功能是和细胞膜分不开的。因为细胞膜是细胞的外表面，自然对外界因素的识别过程发生在细胞膜。如哺乳动物和人类的细胞识别：当外来物质（例如大分子、细菌或病毒，在免疫学上称它们为抗原）进入动物和人体，免疫系统以两种方式发生反应，一是制造抗体，一是产生敏感细胞。抗体和敏感细胞与抗原相结合，通过一系列反摧毁抗原，把抗原从体内消除掉。抗原与抗体的识别，主要取决于细胞膜上表面的某些受体。
（5）细胞膜与细胞连接
在多细胞生物体内，细胞与细胞之间通过细胞膜相互联系，形成一个密切相关，彼此协调一致的统一体，称为细胞连接。动物细胞间的连接方式有紧密连接、桥粒、粘合带以及间隙连接等（见下图）。
植物细胞间则通过胞间连丝连接。
紧密连接：亦称结合小带，这是指两个相邻细胞的质股紧靠在一起，中间没有空隙，而且两个质膜的外侧电子密度高的部分互相融合，成一单层，这类连接多见于胃肠道上皮细胞之间的连接部位。
间隙连接：是两个细胞的质膜之间有20?～40?的间隙的一种连接方式。在间隙与两层质腹中含有许多颗粒。这些颗粒的直径大约有80?左右，它们互相以90?的距离规则排列。间隙连接的区域比连接大得多，以断面看长得多。间隙连接为细胞间的物质交换。化学信息的传递提供了直接通道。间隙连接主要分布于上皮、平滑肌及心肌等组织细胞间。
粘合带：是相邻细胞膜之间有较大间隙的一种连接方式，连接处相邻细胞膜间存在着15nm～20nm的间隙。在这部分细胞膜下方的细胞质增浓，由肌动蛋白组成的环形微丝穿行其中。粘合带一般位于紧密连接的下方，又称中间连接，具有机械支持作用。见于上皮细胞间。
桥粒：格相邻细胞间的纽扣样连接方式。在桥位处两个细胞质腹之间隔有宽约250?的间隙，其中有一层电子密度稍高的接触层，将间隙等分为二。在桥粒处内侧的细胞质呈板样结构，汇集很多微丝。这种结构和加强桥粒的坚韧性有关。桥拉多见于上皮，尤以皮肤、口腔、食管、阴道等处的复层扁平上皮细胞间较多。桥粒能被胰蛋白酶、胶原酶及透明质酸酶所破坏，故其化学成分中可能含有很多蛋白质。
胞间连丝：植物细胞间特有的连接方式，在胞间连丝连接处的细胞壁不连续，相邻细胞的细胞膜形成直径约20nm～40nm的管状结构，使相邻细胞的细胞质互相连通。胞间连丝是植物细胞物质与信息交流的通道，对于调节植物体的生长与发育具有重要作用。
总的来讲，细胞间连接的主要作用在于加强细胞间的机械连接。此外对细胞间的物质交换起重要作用。一般认为，间隙连接在细胞间物质交换中起明显的
作用；中间连接部分也是相邻细胞间易于物质交流的场所；紧密连接是不易进
行细胞间物质交换的部分；桥粒的作用看来也只是在于细胞间的粘着。
2．细胞质
真核细胞质膜以内核膜以外的结构称为细胞质。细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。
（1）细胞质的基质
细胞质基质亦称透明质，是细胞质中除去所有细胞器和各种颗粒以外的部分，呈均质半透明的胶体状物质。其中包含了许多物质，如小分子的水、无机离子，中等分子的脂类、氨基酸、核苷酸，大分子的蛋白质、核酸、脂蛋白、多糖。
细胞质的基质主要有两个方面的功能：一是含有大量的酶，生物代谢的中间代谢过程大多是在细胞质基质中完成，如糖酵解途径、磷酸戊糖途径、脂肪酸合成等；二是细胞质基质作为细胞器的微环境，为维护细胞器正常结构和生理活动提供所需的环境，也为细胞器的功能活动提供底物。
（2）细胞器
①线粒体线粒体是一种普遍存在于真核细胞中的细胞器，各种生命活动所需的能量大部分都是靠线粒体中合成的ATP提供的，因此有细胞的“动力工厂”之称。
线粒体主要由蛋白质和脂类组成，其中蛋白质占线粒体干重的一半以上。此外还有少量的DNA、RNA、辅酶等。线粒体含有许多种酶类，其中有的酶是线粒体某一结构特有的（标记酶），比如线粒体外膜的标记酶为单胺氧化酶，内膜为细胞色素氧化酶，膜间隙为腺苷酸激酶，线粒体基质的为苹果酸脱氢酶。
在大多数情况下，线粒体呈圆形、近似圆形、棒状或线状。
在电子显微镜下，线粒体为内外两层单位膜构成的封闭的囊状结构。可分为以下四个部分：
外膜为一个单位膜，膜中蛋白质与脂类含量几乎均等。物质通透性较高。
内膜也是一个单位膜，膜蛋白质含量高，占整个膜的80%左右。内膜对物质有高度地选择通透性。部分内膜向线粒体腔内突出形成嵴。同时内膜内表面排列着一些颗粒状的结构，称为基粒。基粒包括三个部分：头部（F
1
因子，为水溶
性蛋白质，具有ATP酶活性）、腹部（F
因子，由疏水性蛋白质组成）、柄部（位
于F
1与F
之间）。
膜间隙为内外膜之间围成的胜除。其内充满无定形物，主要是可溶性酶、反应底物以及辅助因子等。
基质由内膜封闭形成的空间，其中含有脂类、蛋白质、核糖体、RNA及DNA。
研究表明，内外膜的通透性差别很大。外膜容许电解物质、水、蔗糖和大至10 000道尔顿的分子自由透入。外膜上可能有20?～30 ?的小孔，便于小分子的通过。内膜与外膜相反，离子各分子的通过要有特殊的载体帮助才能实现。
在线粒体内膜上存在的电子传递键，能将代谢脱下的电子最终传给氧并生成水，同时释放能量，这种电子传送链又称呼吸键。它的各组分多以分子复合物形式存在于线粒体内膜中。在线粒体内膜中，各组分按严格的排列顺序和方向（氧还电位由低到高），参与电子传递。
糖、脂肪、氨基酸的中间代谢产物在线粒体基质中经三羧酸循环进行最终氧化分解。在氧化分解过程中，产生NADH和FADH
2
两种高还原性的电子载体。在
有氧条件下，经线粒体内膜上呼吸键的电子传递作用，将O
2还原为H
2
O；同时利
用电子传递过程中释放的能量将ADP合成ATP。
关于ATP形成，即氧化磷酸化作用的机制，目前，最为公认的是化学渗透假说。它认为，电子在线粒体内膜上传递过程中，释放的能量将质子从线粒体基质转移至膜间隙，在内膜两侧形成质子梯度。利用这一质子梯度，在ATP酶复合体参与下，驱动ADP磷酸化，合成ATP。催化NADH氧化的呼吸链中，每传递两个电子，可产生3个ATP分子；而催化琥珀酸氧化的呼吸链中，每传送两个电子，只产生两个ATP分子。
线粒体中的DNA分子通常与线粒体内膜结合存在，呈环状，和细菌DNA相似。已经证明，在线粒体中有DNA聚合酶，并且离体的线粒体在一定条件下有合成新DNA的能力。线粒体DNA也是按半保留方式进行复制的，其复制时间与核DNA不
）同，而与线粒体的分裂增殖有关。一般是在核DNA进行复制后，在核分裂前（G
2期，线粒体DNA进行复制，随后线粒体分裂。
在细胞进化过程中，最早的线粒体是如何形成的？这就是线粒体的起源问题。目前，有两种不同的假说，即内共生假说和分化假说。内共生假说认为线粒体是来源于细菌，是被原始的前真核生物吞噬的细菌。这种细菌与前真核生物共生，在长期的共生过程中通过演化变成了线粒体。另一种假说，即分化假说则认为线粒体在进化过程中的发生是由于质膜的内陷，再经过分化后形成的。
②叶绿体
叶绿体是质体的一种，是绿色植物进行光合作用的场所。质体是植物细胞所特有的。它可分为具色素的叶绿体、有色体和不具色素的白色体。
叶绿体主要由脂类和蛋白质分子组成，此外在叶绿体基质中还有少量DNA和RNA。
电镜观察，叶绿体由双层单位膜构成（见下图）。
叶绿体结构示意图
外被：由两层单位膜构成，外膜通透性大，内膜物质有较强选择通透性。内外膜间围有膜间隙。
基质：叶绿体内充满流动状态的基质，基质中有许多片层结构。每片层是由周围闭合的两层膜组成，呈扁囊状，称为类囊体。类囊体内也是水溶液。小类囊体互相堆叠在一起形成基粒，这样的类囊体称为基粒类囊体。组成基粒的片层称为基粒片层。大的类囊体横贯在基质中，连接于两个或两个以上的基粒之间。这样的片层称为基质片层，这样的类囊体称基质类囊体。光合作用过程中光能向化学能的转化是在类囊体膜上进行的，因此类囊体膜亦称光合膜。在叶绿体的基质中有颗粒较大的油滴和颗粒较小的核糖体。基质中存在DNA纤维，各种可溶性蛋白（酶），以及其他代谢有关的物质。
兰藻和光合细菌等原核生物没有叶绿体。兰藻的类囊体是分布在细胞内，特别是分散在细胞的周边部位。光合细菌的光合作用是在含有光合色素的细胞内膜进行的。这种内膜呈小泡状或扁囊状，分布于细胞周围，称为载色体。
叶绿体中的DNA含量比线粒体显著多。其DNA也是呈双链环状，不与组蛋白结合，能以半保留方式进行复制。同时还有自己完整的蛋白质合成系统。当然，叶绿体同线粒体一样，其生长与增殖受核基因及其自身基因两套遗传系统控制，称为半自主性细胞器。
关于叶绿体的起源和线粒体一样也有两种互相对立的假说，即内共生说和分化说。按内共生假说，叶绿体的祖先是兰藻或光合细菌。
③内质网
内质网是细胞质中由膜围成的管状或扁乎囊状的结构，互相连通成网，构成细胞质中的扁平囊状系统。
内质网根据不同的形态结构，可分为两种类型：一种是粗面内质网，其结构特点是由扁平囊状结构组成，膜的外侧有核糖体附着。现在有大量实验证明，各种分泌蛋白质（如血浆蛋白、血浆清蛋白、免疫球蛋白、胰岛素等）都主要是在粗面内质网的结合核糖体上合成的。还有种内质网是滑面内质网，多由小管与小囊构成不规则的网状结构，膜表面光滑，无核糖体颗粒附着。主要存在于类固醇合成旺盛的细胞中。
内质网的功能包括以下几点：
＊蛋白质的合成与转运（粗面内质网）；
＊蛋白质的加工（如糖基化）；
＊脂类代谢与糖类代谢（滑面内质网）；
＊解毒作用（滑面内质网上有分解毒物的酶）。
④核糖体
核糖体是在各类细胞中普遍存在的颗粒状结构，是一种非常重要的细胞器。核糖体是无膜的细胞器，主要成分是蛋白质与RNA。核糖体的RNA称为rRNA，约占60%，蛋白质约占40%，蛋白质分子主要分布在核糖体的表面，而rRNA则位于内部，二者靠非共价键结合在一起。
在真核细胞中很多核糖体附着在内质网的膜，称为附着核糖体，它与内质同形成复合细胞器，即粗面内质网。在原核细胞质膜内侧也常有核糖体着附。还有一些核糖体不附着在跟上，呈游离状态，分布在细胞质基质内，称游离核糖体。附着在内质网膜上的核糖体与游离核糖体所合成的蛋白质种类不同，但核糖体的结构与化学组成是完全相同的。
核糖体由大、小两个亚单位组成。由于沉降系数不同，核糖体又分为70S型和80S型。70S型核糖体主要存在于原核细胞及叶绿体、线粒体基质中，其小亚单位为30S，大亚单位为50S；80S型核糖体主要存在于真核细胞质中，其小亚单位为40S，大亚单位60S。
核糖体是蛋白质合成的场所。因此核糖体是细胞不可缺少的基本结构，存在于所有细胞中。核糖体往往并不是单个独立地执行功能，而是由多个核糖体串连在一条mRNA分子上高效地进行肽键的合成。这种具有特殊功能与形态的核糖体与mRNA的聚合体称为多聚核糖体。
⑤高尔基复合体，
1898年最初在神经细胞发现这种细胞器，以发明者的名字命名，称高尔基体形中高尔基器。其主要成分是脂类、蛋白质及多糖物质组成。其标志酶为糖基转移酶。
在电镜下可见高尔基体是由滑面膜围成的扁囊状和泡状结构组成的。膜上无核糖体，因此它不能合成蛋白质。典型的高尔基体表现一定的极性。它的形状犹如一个圆盘，盘底向着核膜或内质网一侧凸出，而凹面向着质膜一侧。凸面称形成面，凹面称成熟面。形成面的膜较薄，与内质网膜相似，成熟面的膜较厚，与质膜相似。
高尔基器的第一个主要功能是为细胞提供一个内部的运输系统，它把由内质网合成并转运来的分泌蛋白质加工浓缩，通过高尔基小泡运出细胞，这与动物分泌物形成有关。高尔基体对脂质的运输也起一定的作用。高尔基体的第二个重要功能是能合成和运输多糖，这可能与植物细胞壁的形成有关。第三个方面就
是糖基化作用，即高尔基体中含有多种精基转移酶，能进一步加工、修饰蛋白质和脂类物质。
关于高尔基体的发生，倾向于认为它是由内质网转变来的。
⑥溶酶体
溶酶体是由一个单位膜围成的球状体。主要化学成分为脂类和蛋白质。溶酶体内富含水解酶，由于这些酶的最适pH值为酸性，因而称为酸性水解酶。其中酸性磷酸酶为溶酶体的标志酶。
由于溶酶体外面有膜包着，使其中的消化酶被封闭起来，不致损害细胞的其他部分。否则膜一旦破裂，将导致细胞自溶而死亡。
溶酶体可分成两种类型：一是初级溶酶体，它是由高尔基囊的边缘膨大而出来的泡状结构，因此它本质上是分泌泡的一种，其中含有种种水解酶。这些酶是在租面内质网的核糖体上合成并转运到高尔基囊的。初级溶酶体的各种酶还没有开始消化作用，处于潜伏状态。二是次级溶酶体，它是吞噬泡和初级溶酶体融合的产物，是正在进行或已经进行消化作用的液泡。有时亦称消化泡。在次级溶酶体中把吞噬泡中的物质消化后剩余物质排出细胞外。吞噬泡有两种，异体吞噬泡和自体吞噬泡，前者吞噬的是外源物质，后者吞噬的是细胞本身的成分。
溶酶体第一方面的功能是参与细胞内的正常消化作用。大分子物质经内吞作用进入细胞后，通过溶酶体消化，分解为小分子物质扩散到细胞质中，对细胞起营养作用。第二个方面的作用是自体吞噬作用。溶酶体可以消化细胞内衰老的细胞器，其降解的产物重新被细胞利用。第三个作用是自溶作用。在一定条件下，溶酶体膜破裂，其内的水解酶释放到细胞质中，从而使整个细胞被酶水解、消化，甚至死亡，发生细胞自溶。细胞自溶在个体正常发生过程中有重要作用。如无尾两栖类尾巴的消失等。
⑦圆球体和糊粉粒
植物细胞有具水解酶活性的结构，如圆球体。它们都是由一个单位膜围成的球状体。圆球体具有消化作用及贮存脂肪功能；糊粉粒也具消化作用，并且为蛋白质的贮存场所。
⑧微体
微体也是一种由单位膜围成的细胞器。它呈圆球状、椭圆形、卵圆形或哑铃形。根据酶活性的差别可分为两种类型：过氧物体和乙醛酸循环体。
过氧化物酶体：是具有过氧化氢酶活性的小体，内含许多氧化酶、过氧化氢
酶，能将对细胞有害的的H
2O
2
转化为H
2
O和O
2
。在植物叶肉细胞中，过氧化物酶
体执行光呼吸的功能。
乙醛酸循环体：除含过氧化物酶体有关的酶系外，还含有乙醛酸循环有关的酶系，如异柠檬酸裂合酶、苹果酸合成酶等。乙醛酸循环体除了具有分解过氧化物的作用，还参与糖异生作用等过程
⑨液泡与液泡系
在植物细胞中有大小不同的液泡。成熟的植物细胞有一个很大的中央液泡，可能占细胞体积的90%，它是由许多小液泡合并成的。动物细胞中的液泡较小，差别也不显著。
液泡由一层单位膜围成。其中主要成分是水。不同种类细胞的液泡中含有不同的物质，如无机盐、糖类、脂类、蛋白质、酶、树胶、丹宁、生物碱等。
液泡的功能是多方面的，强维持细胞的紧张度是它所起的明显作用。其次是贮藏各种物质，例如甜菜中的蔗糖就是贮藏在液泡中，而许多种花的颜色就是
由于色素在花瓣细胞的液泡中浓缩的结果。第三，液泡中含有水解酶，它可以吞噬消化细胞内破坏的成分。最后，液泡在植物细胞的自溶中也起一定的作用。植物有些衰老退化的细胞通过自溶被消化掉。这时液泡破坏，其中的水解酶被释放出来，导致细胞成分的分解和细胞的死亡。例如蚕豆子叶中约80%的RNA是在种子萌发的最初30天内逐渐被分解的。但如果把液泡破坏，其中的核糖核酸酶释放出来的话，可在几小时内使核糖体RNA分解完。这说明一旦液泡破坏，水解酶释放出来，可以很快使细胞自溶。
3．细胞核
真核细胞具有细胞核。除了哺乳动物成熟红细胞及高等植物的筛管细胞等少数几种细胞能在无核状态下进行生命活动外，多数真核细胞都具有细胞核。细胞核是遗传信息的贮存场所，对于细胞结构及生命活动具有重要的调控作用。
（1）核膜
在电镜下真核细胞的核主要包括核膜、染色质、核仁和核基质四部分。
真核细胞具有核膜，核膜亦称核被膜，使遗传物质DNA与细胞质分开。原核生物，如细菌、兰藻等不具核膜，即DNA和细胞质之间没有膜隔开。核膜由内外两层膜组成。内膜平滑，外膜靠细胞质的一侧有时附着有核糖体，并且常可看到外膜与粗面内质网是连续的，所以内外膜之间的核周腔经过内质网似乎可能和细胞处相通。内外两膜在很多地方愈合形成小孔，称为核膜孔。
离子、比较小的分子可以通透核膜。但像球蛋白、清蛋白等高分子则不能原样通过核膜。高分子的进出核要由核膜孔通过。
（2）染色质
染色质是间期细胞核中易被碱性染料染色的物质，由DNA与蛋白质为主组成的复合结构，是遗传物质的存在形式。在分裂期，细长的染色质高度凝集并螺旋化，缩短变粗，形成染色体。染色体与染色质是化学组成一致、而在细胞周期的不同时期出现的两种不同构型结构。
在真核细胞中，核小体是构成染色质的基本单位，核小体是DNA与组蛋白结合形成的。另外，染色质的成分还包括少量的RNA和非组蛋白。
在间期核中，染色质的形态不均匀。根据其形态及染色特点可分为常染色质和异染色质两种类型。
常染色质：折叠疏松、凝缩程度低，处于伸展状态，碱性染料染色时着色浅。具有转录活性的染色质一般为常染色质。
异染色质：折叠压缩程度高，处于凝集状态，经碱性染料染色着色深。其DNA 中重复序列多，复制较常染色质晚。其中部分异染色质是由原来的常染色质凝集而来，还有一些异染色质除复制期外，在整个细胞周期中均处于集缩状态。
（3）核仁
光学显微镜下观察，真核细胞的间期核中可见到1个或多个球状小体称为核仁。
经研究发现，核仁结构主要是四种。第一种结构是直径为150?～200 ?的颗粒成分。第二结构是直径为20?～30 ?的纤维成分。第三种结构是伸入到核仁中的染色质，它的电子密度比较低。第四种结构部分是基质，即上述三种结构以外的部分。
核仁是核糖体RNA（tRNA）合成及核糖体亚单位前体组装的场所，与核糖体的生物发生密切相关。核糖体RNA是在核仁合成的。如组成80S型核糖体的rRNA 共有四种：5S、5.8S、18S、28S，其中后三种是在核仁中合成的。
（4）核基质
间期核内非染色或染色很淡的基质称核内基质。染色质和核仁悬浮于其中，它含有蛋白质、RNA、酶等。核内基质亦称核液。
4．细胞骨架
细胞骨架普遍存在于真核细胞中，蛋白质纤维构成的网架体系。主要包括细胞膜骨架、细胞质骨架和细胞核骨架三部分。细胞骨架对于细胞形态的维持、细胞运动、物质运输、细胞增殖及分化等具有重要作用。
（1）细胞膜骨架
指细胞膜下由蛋白质纤维组成的网架结构，称为细胞膜骨架。膜骨架一方面直接与膜蛋白结合，另一方面又能与细胞质骨架相连，主要参与维持细胞质膜的形态，并协助细胞膜完成某些生理功能。
（2）细胞质骨架
要指存在于细胞质中的三类成分：微管、微丝和中间纤维。它们都是与细胞运动有关的结构。
微管：它是中空的圆筒状结构，直径为18nm～25nm，长度变化很大，可达数微米以上。构成微管的主要成分是微管蛋白。这种蛋白既具有运动功能又具有ATP酶的作用，使ATP水解，获得运动所需的能量。除了独立存在于细胞质中的微管外，纤毛、鞭毛、中心粒等基本上也是由许多微管聚集而成，细胞分裂时出现的纺锤丝也是由微管组成。此外，微管常常分布在细胞的外线，起细胞骨架的作用。微管和功能在不同类型的细胞内并不完全相同，组成纤毛、鞭毛的微管主要与运动有关，而神经细胞中的微管可能与支持和神经递质的运输有关。
微丝：微丝是原生质中一种细小的纤丝，直径约为50 ?～60 ?，常呈网状排列在细胞膜之下，在光镜下看不见，但如果微丝集合成束，则可在光镜下看到。微丝的成分是肌动蛋白和肌球蛋白，这是肌纤维的运动蛋白。由此可知，它有运动功能，细胞质的流动、变形运动等都和微丝的活动有关。动物细胞在进行分裂时，细胞中央发生横缢，将细胞分成两个，也必须由微丝收缩而产生。有的微丝主要起支架作用，与维持细胞的形状有关。
中间纤维：其粗细介于微管和微丝之间，也是由蛋白质组成。不同组织中，中间纤维的蛋白质成分有明显的差异。中间纤维与微管、微丝一起形成一个完整的骨架体系，细胞起支撑作用。同时参与桥粒的形成。它外连细胞膜，内与核内的核纤层相通，它在细胞内信息传递过程中可能起重要作用。
（3）细胞核骨架
真核细胞核中也存在着一个以蛋白质为主要结构成分的网架体系，称为核骨架。狭义地讲，核骨架就是指核基质，广义地讲，核骨架则包括了核基质、核纤层和核孔复合体等。核基质为DNA复制提供空间支架，对DNA超螺旋化的稳定起重要作用。核纤层为核被膜及染色质提供结构支架。
（5）鞭毛和纤毛
鞭毛和纤毛是动物细胞及某些低等植物细胞表面的特化结构，具有运动功能。纤毛与鞭毛结构基本相同，包括两部分：鞭杆、基体。
鞭杆轴心是由“9＋2”排列的一束微管构成（包括一对平行单管微管的组成的中央微管及围绕中央微管外周的9个二联体微管）。
基体则无中央微管，外周由9个三联体微管组成，呈“9＋0”结构。这与中心粒的相同。
（五）细胞增殖
中学教材中我们学过细胞周期的概念，即进行连续分裂的细胞从上一次分裂结束到下一次分裂完成所经历的过程。细胞周期分为分裂间期和分裂期。
1．有丝分裂
（1）分裂间期
分裂间期是细胞生长期，为分裂期作物质准备，包括G
1、S、G
2
三个时期。
G 1期：细胞结束上一次有丝分裂后进入G
1
期。它是一个生长期。在这个时期
内细胞进行着一些物质的合成，并且为下阶段S期的DNA合成作准备，特别是合
成DNA的前身物质、DNA聚合酶和合成DNA所必不可少的其他酶系，以及储备能量。
S期：从G
1
期进入S期是细胞增殖的关键时刻。S期最主要的特征是DNA的合成。DNA分子的复制就是在这个时期进行的。通常只要DNA的合成一开始，细胞增殖活动就会进行下去，直到分成两个子细胞。
G
2
期：这个时期又叫做“有丝分裂准备期”，因为它主要为后面的分裂期作
准备。在G
2
期中，DNA的合成终止，但是还有RNA和蛋白质的合成，为分裂期纺锤体微管的组装提供原料。
（2）分裂期（M期）
细胞一旦完成了细胞分裂的准备，就进入有丝分裂期。细胞分裂期是一个连续的过程，为了研究的方便，可以人为地将它分成前、中、后、末四个时期。M 期的细胞有极明显的形态变化。间期中的染色质在M期浓缩成染色体形态。染色体的形成、复制和移动等活动，保证了将S期复制的两套DNA分子平均地分到两个子细胞中去。
2．减数分裂
减数分裂是一种特殊的有丝分裂，细胞连续分裂两次，而染色体只复制一次，形成的四个子细胞中的染色体数目比母细胞减少一半。
在进行减数分裂形成生殖细胞前要经过一个较长的生长期，称为减数分裂前
间期，也包括G
1、S、G
2
三个时期。但S期较长。
（1）第一次分裂
减数分裂的一些重要过程主要发生在第一次分裂中，特别是前期Ⅰ。
①前期Ⅰ：时间较长，又分为五个时期。
细线期是减数分裂过程的开始时期。染色体已经进行了复制，一条染色体应由两条染色单体组成。但一般看不出两条染色单体。
偶线期是同源染色体配对的时期。
粗线期染色体明显缩短变粗。联会的同源染色体紧密结合，同源染色体的非姊妹染色单体间发生局部交换。
双线期联会的两条同源染色体开始分离，但在交叉点上它们还保持连在一起，所以两条染色体并不完全分开。
终变期一般核仁开始消失、核膜开始解体。
②中期Ⅰ
配对的同源染色体（二价体）排列于赤道面中，形成赤道板。这时二价体因长短的不同和交叉数目的多少和有无而呈不同形态，比如环状、棒状、C字型、十字型等。
③后期Ⅰ
高中生物竞赛辅导书有哪些 高中是学习生物的重要时期，此时接触生物辅导书的相关资料有助于我们在高中生物竞赛中脱颖而出。下面是我为大家整理的高中生物竞赛辅导资料，希望对大家有所帮助! 高中生物竞赛考纲 首先，要知道什么是生物联赛。我们通常所说的中学生物学奥赛是分为以下五个赛程的：各省的初赛、全国中学生生物学联赛、全国中学生生物学竞赛、全国中学生生物学冬令营、国际中学生生物学奥林匹克竞赛(即IBO)。就是通过这层层的严格选拔，在全国范围内发掘出高手中的高手作为国家对选手参加IBO，为国争光。而当下由于很多高校都把学科竞赛省赛成绩作为自主招生申请条件之一，所以作为第二阶段的全国中学生生物学联赛也就获得更多的关注了。 其次，要知道生物联赛的考核内容。我们都知道该考试以高中生物学为基础，并会扩展至高校普通生物学内容，具体考核点与分值分布是这样的： 1.细胞生物学、生物化学、微生物学、生物信息学 (25%) 2.植物和动物的解剖、生理、组织和器官的结构与功能 (30%) 3.动物行为学、生态学 (20%) 4.遗传学与进化生物学、生物系统学 (25%) 最后回归主题吧，到底该准备些什么备考资料呢? 高中生物竞赛辅导书
吴相钰著《陈阅增普通生物学》——高等教育出版社(看过之后对生物有个大致的概念) 尹长明著《生物奥林匹克竞赛教程》——湖南师范大学出版社 北京大学生物学家编著《精英教案》基础生物教程(上、中、下册)——军事谊文出版社 北京大学生物学家编著《精英教案》生物习题专集——军事谊文出版社高中生物竞赛辅导书资料 刘凌云著《细胞生物学》——高等教育出版社 刘凌云、郑光美著《普通动物学》——高等教育出版社 王玢、左明雪著《人体及动物生理学》——高等教育出版社 陆时万著《植物学》(上、下册)——高等教育出版社 潘瑞炽《植物生理学》——高等教育出版社 尚玉昌著《动物行为学》——北京大学出版社 尚玉昌著《普通生态学》——北京大学出版社 余瑞元著《生物化学》——高等教育出版社 刘祖洞著《遗传学》——高等教育出版社 苏宏鑫著《高中生物奥赛讲义》——浙江大学出版社 北京大学生物学家编著《精英教案》生物赛题分析——军事谊文出版社方淳、叶建伟著《冲刺——全国高中生物联赛》——浙江大学出版社高中生物竞赛辅导真题 北京大学生物学家编著《精英教案》生物试题解析——军事谊文出版社奥狐教育天科学堂研究院主编《2016版高中生物学联赛历年真题及解析
第一章生物学的学习策略和解题技巧 一、树立正确的生物学观点 树立正确的生物学观点是学习生物的重要目标之一，正确的生物学观点又是学习、研究生物学的有力武器，有了正确的生物学观点，就可以更迅速更准确地学到生物学知识。所以在生物学学习中，要注意树立生命物质性、结构与功能相统一、生物的整体性、生命活动对立统一、生物进化和生态学等观点。 1．生命物质性观点 生物是由物质组成，一切生命活动都有其物质基础。从万物之灵的人类到单细胞的细菌,以及无细胞结构的病毒等,所有生物都是由碳、氢、氧、氮、硫、磷、钙、铁、铜等几十种化学元素组成的,并且这几十种化学元素在无机自然界都是可以找到的。生物体能够完成各种各样的生命活动，而一切生命活动都是通过一定的生命物质来实现的，如果没有生命物质也就没有生命活动。 2．结构与功能相统一的观点 结构与功能相统一的观点包括两层意思:一是有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在;二是任何功能都需要一定的结构来完成。例如叶的表皮是无色透明的,表皮细胞排列紧密，向外一面的细胞壁上有透明而不易透水的角质层。表皮的这种结构的存在，就既利于阳光透过，又能防止叶内水分过多地散失，还能保护叶内部不受外来的伤害;而阳光透入,防止水分散失,保护叶内组织,又需要一定的结构来完成，这就是表皮。 3.生物的整体性观点 系统论有一个重要的思想，就是整体大于各部分之和，这一思想也完全适合生物领域。不论是细胞水平、组织水平、器官水平,还是个体水平，甚至包括种群水平和群落水平，都体现出整体性的特点。例如,细胞膜、线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、中心体、质体、液泡等细胞器都有其特有的功能,但是只有在它们组成一个整体——细胞的时候才能完成新陈代谢的功能，如果离开了细胞的整体,单独的一个细胞器是无法完成它的功能的。 ４．生命活动对立统一的观点 生物的诸多生命活动之间，都有一定的关系,有的甚至具有对立统一的关系,例如,植物的光合作用和呼吸作用就是对立统一的一对生命活动。光合作用的实质是合成有机物,储存能量;呼吸作用的实质是分解有机物,释放能量。很明显,两者之间是相互对立的。呼吸作用所分解的有机物正是光合作用的产物,可以说，如果没有光合作用，呼吸作用就无法进行；另一方面,光合作用过程中,原料和产物的运输所需要的能量，也正是呼吸作用释放出来的，如果没有呼吸作用,光合作用也无法进行。因此说,呼吸作用和光合作用又是相互联系、相互依存的。只有光合作用和呼吸作用的共同存在，才能使植物体的生命活动正常进行。 ５．生物进化的观点 辩证法认为，一切事物都处在不断地运动变化之中,任何事物都有一个产生、发展和灭亡的过程。生物界也不例外，也有一个产生和发展的过程,所谓产生就是生命的起源,所谓发展就是生物的进化。生命的起源经历了从无机小分子物质生成有机小分子物质，再形成有机高分子物质，进而组成多分子体系，最后演变为原始生命的变化过程;生物的进化遵循从简单到复杂，从水生到陆生、从低等到高等的规律。 6.生态学观点 生态学观点的基本内容是生物与环境之间是相互影响、相互作用的，也是相互依赖、相互制约的。生物与环境是一个不可分割的统一整体。人类社会的发展进程中产生了环境问题，人类与环境的矛盾，处于不断变化之中，永无止境。人类必须依靠科技进步和教育发展，逐步更新人口观念,提高人口素质，合理开发资源，高效利用资源，保护生态，治理环境，走生存与发展的新路。 二、掌握科学的学习方法 学习方法的优劣是学习成败的关键，要想取得理想的学习效果,必须掌握科学、高效的学习方法。与学习生物学关系比较密切的学习方法有观察方法、做笔记的方法、思维方法和记忆方法等。 1．观察方法 学习过程从本质上说是一种认识过程。认识过程是从感性认识开始的，而感性认识主要靠观察来获得,所以观察方法就是首要的学习方法。观察方法主要包括顺序观察、对比观察、动态观察和边思考边观察。 （１）顺序观察 顺序观察包括两层意思。从观察方式上来说,一般是先用肉眼、再用放大镜、最后用显微镜。用显微镜观察也是先低倍,后高倍。例如，对植物根尖的观察，就是先用肉眼观察幼根，根据颜色和透明程度区分根尖的四部分,然后再用放大镜观察报尖的根毛，最后用显微镜观察根尖的纵切片,认识根尖各区的细胞特点。从观察方位上来说，一般采取先整体后局部,从外到内,从左到右等顺序。例如对一朵花的观察,就要先从整体上观察花形、花色,然后从外到内依次观察花等、花冠、雄蕊、雌蕊。 （2)对比观察 对比观察有利于迅速抓住事物的共性和个性，从而把握住事物的本质。如观察线粒体和叶绿体的结构时,就要先异中
动物学竞赛安庆一中竞赛辅导讲义
一、总序 1、动物学 研究动物形态、结构、分类、生命活动及其与环境之间的相互关系的发生发展的学科。 2、动物学的子分类 保护生物学动物生理学动物生物学动物形态学动物分类学 动物胚胎学动物地理学动物遗传学动物行为学动物生态学 3、动物知识体系的构建 细胞与组织微观 器官与系统宏观 行为与生态空间 分类与进化时间 4、内在的逻辑关系 一、形态结构与机能的统一 二、形态、机能、结构、行为等与环境的统一 三、进化与适应的统一 5、动物演变的趋势 一、从单细胞到多细胞 二、形态、行为由简单到复杂 三、由低等向高等 四、物种由少到多 6、动物分类的方法
自然分类：除用形态特征作为分类性状外，还用生态、行为、生理、生化、地理等方面的资料作为分类依据，以生物学概念替代了纯形态概念。 细胞分类：应用细胞学特征进行物种分类，专门研究该领域的学科称为细胞分类学。 生化分类：蛋白质电泳、抗原抗体反应、蛋白质序列比较。 分子分类：利用核酸序列之间的同源性进行分类，亲缘关系越近，同源性序列越多。 7、现阶段已发现的生物为200万种，植物38万种，昆虫有100多万种， 脊椎动物共有5万种，估计共有400-3000万种。 二、动物的细胞与组织 【1】授课内容 1、施莱登、施旺的细胞学说 见高中课本。 2、细胞的三大系统 颗粒纤维系统：染色质、核仁、核糖体；
细胞骨架系统：由一系列特定的结构蛋白组成的空间网状结构，其发挥机械支撑、空间组织的作用，参与各种形式的细胞运动。 生物膜系统：由细胞的质膜构成的外膜（质膜）系统以及各细胞器的膜构成的外膜系统，生物膜系统在人体内具有非常重要的功能，比如物质的跨膜运输、细胞通讯、各细胞之间的识别作用等等，都是与生物膜系统息息相关。另外，生物膜系统还将各细胞、各细胞器分隔开来，使它们可以独立工作、互不干扰又可以相互联系。 3、动物细胞与植物细胞的比较 动物细胞植物细胞 有无细胞壁无有 有无液泡无大部分有 是否可以进行同化作用不可以大部分可以 其他不同溶酶体乙醛酸循环体 伸缩环细胞板 中心体胞间连丝 4、动物细胞的知识点要点 一、细胞的流动镶嵌模型（右图）、跨膜运输以及细胞通讯等等。 二、细胞核和细胞分裂。 三、核糖体与蛋白质合成。 四、细胞的分化、凋亡、死亡。 五、细胞骨架以及微丝、微管、中间丝的研究。 六、线粒体和能量代谢。
高中生物竞赛辅导资料：第一章细胞生物学 细胞生物学是研究细胞的结构、功能、生活史以及生命活动本质和规律的科学，是生物科学的主要分支之一，也是生命科学和分子生物学研究的基础。本章包括细胞的化学成分，细胞器，细胞代谢，DNA、RNA和蛋白质的生物合成，物质通过膜的运输，有丝分裂和减数分裂，微生物学和生物技术等部分。根据1BO考纲细目和近几年来试题的要求，以下从知识条目和能力要求两方面定出具体目标
第一节细胞的化学成分 尽管自然界细胞形态多样，功能各异，但其化学成分基本相似，主要包括：糖类、脂类、蛋白质、核酸、酶类等。 一、糖类 糖类是多羟基醛、多羟基酮的总称，一般可用Cm(H20)n化学通式表示。由于一些糖分子中氢和氧原子数之比往往是2：1，与水结构相似，故又把糖类称为碳水化合物。糖是生命活动的主要能源，又是重要的中间代谢物，还有些糖是构成生物大分子，如核酸和糖蛋白的成分，因而具有重要意义。糖类化合物按其组成可分为单糖、寡糖、多糖。如果糖类化合物中尚含有非糖物质部分，则称为糖复合物，例如糖蛋白、蛋白多糖、糖脂和脂多糖等。 (一)单糖 单糖是最简单的糖，不能被水解为更小的单位。单糖通常含有3—7个碳原子，分别称为丙糖、丁糖、戊糖、己糖和庚糖。天然存在的单糖一般都是D-构型。单糖分子既可以开链形式存在，也可以环式结构形式存在。在环式结构中如果第一位碳原子上的羟基与第二位 碳原子的羟基在环的伺一面，称为α-型；如果羟基是在环的两面，称β-型。
重要的单糖有以下几种： 1．丙糖如甘油醛(醛糖)和二羟丙酮(酮糖)。它们的磷酸酯是细胞呼吸和光合作用中重要的中间代谢物。 2．戊糖戊糖中最重要的有核糖(醛糖)、脱氧核糖(醛糖)和核酮糖(酮糖)。核糖和脱氧核糖是核酸的重要成分，核酮糖是重要的中间代谢物。 3．己糖葡萄糖、果糖和半乳糖等都是己糖。所有己糖的分子式为C6H1206，但结构式不同，互为同分异构体。葡萄糖是植物光合作用的产物，也是细胞的重要能源物质之一。 (二)寡糖 由少数几个(2—6个)单糖缩合而成的糖称为寡糖。最多的寡糖是双糖，如麦芽糖、蔗糖、纤维二糖、乳糖。 1．麦芽糖麦芽糖是由一个α—D-葡萄糖半缩醛羟基与另一分子α-D-葡萄糖C4上的醇羟基缩合脱去一分子水，通过α-1，4-糖苷键结合而成。麦芽糖是淀粉的基本单位，淀粉水解即产生麦芽糖，所以麦芽糖通常只存在于淀粉水解的组织，如麦芽中。 2．蔗糖一分子α-D—葡萄糖和一分子β-D-果糖缩合脱水即成蔗糖。甘蔗、甜菜、胡萝卜以及香蕉、菠萝等水果中都富含蔗糖。 3.乳糖乳糖由一分子β-D-半乳糖和一分子α-D-葡萄糖通过β-1，4-糖苷键结合而成。乳糖主要存在于哺乳动物乳汁中。 4．纤维二糖纤维二糖是纤维素的基本结构单位，由2分子的p-D-葡萄糖通过β-1， 4-糖苷键结合而成。
专题五：光合作用 [竞赛要求] 1.光合作用的概念及其重大意义 2.光合作用的场所和光合色素 3.光合作用的全过程（光系统I和光系统II） 4.C3和C4植物的比较（光呼吸） 5.外界条件对光合作用的影响（饱和点、补偿点） 6.光合作用的原理在农业生产中的应用 [知识梳理] 一、光合作用概述 光合作用是指绿色植物吸收阳光的能量，同化二氧化碳和水，制造有机物质并释放氧气的过程。 1．光合作用的重要性可以概括为把无机物变成有机物、蓄积太阳能量和环境保护为三方面。 2．叶绿体和光合色素 应注意吸收光谱只说明光合色素吸收的光段，不能进一步说明这些被吸收的光段在光合作用中的效率，要了解各被吸收光段的效率还需研究光合作用的作用光谱，即不同波长光作用下的光合效率称为作用光谱。 荧光现象：叶绿素溶液在透射光下呈绿色，而在反射光下呈红色的现象。 磷光现象：叶绿素在去掉光源后，还能继续辐射出极微弱的红光（用精密仪器测知）的现象。 3．光合作用的发现
● 17世纪，van Helmont ，将2.3kg 的小柳树种在90.8kg 干土中，雨水浇5年后，小柳树重76.7kg ，而土仅减少57g 。因此，他认为植物是从水中取得所需的物质。 ● 1771年，Joseph Priestley ，密闭容器中蜡烛燃烧污染了空气，使放于其中的小鼠窒 息；若在密闭容器中放入一支薄荷，小鼠生命就可得到挽救。他的结论是，植物能净 化空气。 ● 1779年，Jan Ingenhousz ，确定植物净化空气是依赖于光的。 ● 1782年，J.Senebier ，证明植物在照光时吸收CO 2并释放O 2。 ● 1804年，N.T.De Saussure 发现，植物光合作用后增加的重量大于吸收CO 2和释放O 2所 引起的重量变化，他认为是由于水参与了光合作用。 ● 1864年，J.Sachs 观察到照光的叶绿体中有淀粉的积累，显然这是由光合作用产生的 葡萄糖合成的。 ● 20世纪30年代，von Niel 提出光合作用的通式： ● 1937年，R. Hill 用离体叶绿体 培养证明，光合作用放出的O 2， 来自H 2O 。将光合作用分为两个阶段：第一阶段为光诱导的电子传递以及水的光解和O 2的释放（又称希尔反应）；这一阶段之后才是CO 2的还原和有机物的合成。 ● 1940年代，Ruben 等用18O 同位素示踪，更进一步证明光合作用放出的O 2，来自H 2O 二、光合作用的过程 1．光反应和暗反应 根据需光与否，可笼统的将光合作用分为两个反应――光反应和暗反应。光反应发生水的光解、O 2的释放和ATP 及NADPH （还原辅酶II ）的生成。反应场所是叶绿体的类囊体膜中，需要光。暗反应利用光反应形成的ATP 和NADPH ，将CO 2还原为糖。反应场所是叶绿体基质中，不需光。从能量转变角度来看，光合作用可分为下列3大步骤：光能的吸收、传递和转换过程（通过原初反应完成）；电能转化为活跃的化学能过程（通过电子传递和光合磷酸化完成）；活跃的化学能转变为稳定的化学能过程（通过碳同化完成）。前两个步骤属于光反应，第三个步骤属于暗反应。 （1）光能的吸收、传递和转换 ①原初反应：为光合作用最初的反应，它包括光合色素对光能的吸收、传递以及将光 能转换为电能的具体过程（图5-1）。 H 2O+A AH 2+1/2O 2 6CO 2+2H 2O (C 6H 12O 6)+ 6H 2O +6O 2 6CO 2+6H 2O C 6H 12O 6+6O 2 光 绿色细胞 CO 2+2H 2A (CH 2O)+2A+H 2O
2021高中生物最新辅导书籍推荐 许多准备参加生物竞赛的高中小盆友总会向别人请教买什么辅导资料最好，问的人多了，答案也就五花八门，然并卵，在这浩如烟海的书目中也是茫然无措。特此归纳整理了各方建议，希望能对生竞选手们有所帮助。 首先，要知道什么是生物联赛。我们通常所说的中学生物学奥赛是分为以下五个赛程的：各省的初赛、全国中学生生物学联赛、全国中学生生物学竞赛、全国中学生生物学冬令营、国际中学生生物学奥林匹克竞赛即IBO。就是通过这层层的严格选拔，在全国范围内发掘出高手中的高手作为国家对选手参加IBO，为国争光。而当下由于很多高校都把学科竞赛省赛成绩作为自主招生申请条件之一，所以作为第二阶段的全国中学生生物学联赛也就获得更多的关注了。 其次，要知道生物联赛的考核内容。我们都知道该考试以高中生物学为基础，并会扩展至高校普通生物学内容，具体考核点与分值分布是这样的： 1.细胞生物学、生物化学、微生物学、生物信息学 25% 2.植物和动物的解剖、生理、组织和器官的结构与功能 30% 3.动物行为学、生态学 20% 4.遗传学与进化生物学、生物系统学 25% 最后回归主题吧，到底该准备些什么备考资料呢? 入门篇： 吴相钰著《陈阅增普通生物学》——高等教育出版社看过之后对生物有个大致的概念 尹长明著《生物奥林匹克竞赛教程》-——湖南师范大学出版社 北京大学生物学家编著《精英教案》基础生物教程上、中、下册——军事谊文出版社 北京大学生物学家编著《精英教案》生物习题专集——军事谊文出版社 拔高篇： 刘凌云著《细胞生物学》——高等教育出版社 刘凌云、郑光美著《普通动物学》——高等教育出版社 王玢、左明雪著《人体及动物生理学》-——高等教育出版社
大学教材类： 普通生物学： 普通生物学：普通生物学有很多种版本，但是一般推荐陈阅增版的，对整个生物学有着提纲挈领的作用，能够形成一个总体印象，内容也不难理解，可以作为初学的入门教材，也可后期作为复习的线索使用。 植物学： 1. 植物学（上册）：植物学教材中的经典之作，上册对植物形态解剖有着较完整而深入的叙述，而且书中几乎处处可以作为考点，为必读之作。 2. 植物学（下册）：对植物各个们的分类有着系统的阐述，几乎是一章对应一个门，每一章前面都对这个门的特征等有着充分的讲解，后面讲代表植物等，被子植物门之前的内容都比较简练，但是被子植物门的分类太过于丰富，建议重点掌握要求的分科。 3. 植物学（彩图版马伟梁著）：可以算是植物学上下册的合集，彩图不容易让人产生厌倦之情，尤其是分类部分选的科不如下册那么冗杂，而且配有插图，宜用来学习分类。 4. 植物学（周云龙著）：整体写的比较简洁明了，也是形态解剖和分类兼而有之，分类部分有一些表格非常实用，而且语言简洁，适宜初学和最后复习使用。 植物生理学： 植物生理学（潘瑞炽著）：植物生理学的最经典教材，对植物生
理学各方面的内容阐述清晰，每一个要点都有必要好好掌握。 动物学： 1．普通动物学（3版）：动物学中的首选学习用书，第3版较之第4版可能更能对应于现有的题目，每个门的形态解剖和分类都有必要好好掌握，可适当弱化一下过于小的门类，如腕足动物门等。 2．普通动物学（4版）：印刷更加细致，排版也更美观，提出了一些新的观点，可能就某些问题的阐述与第3版有少许冲突，建议两本书可一本用来学习，一本用来复习。 3．无脊椎动物学：对无脊椎动物有着于普通动物学更加详尽的叙述，同时也有些许观点于普通动物学有分歧，可以作为无脊椎部分的补充阅读。 4．脊椎动物比较解剖学：相对于普通动物学，比较解剖的观点更有利于记忆，考题也多涉及这方面的内容，为必读书籍。 动物生理学： 1. 人体及动物生理学：无论是第二版还是第三版都有其可读之处，生理学的经典教材。 2. 动物生理学：内容相对于其他生理学教材来说较简略，但是似乎处理联赛和国赛难度的题目也足矣，而且有关于动物潜水的适应、昆虫振翅原理以及生物电实验的叙述，整体质量还不错。 3. 生理学：也就是常说的医学版，医学版对于人体生理学显然有更深入的叙述，而且许多较深的题目需要查阅此书，建议阅读。
浙江省高中生物竞赛辅导试题强化材料 高三生物强化训练(2) 一、选择题 1、当人所处的环境温度从250C降至50C，耗氧量、尿量、抗利尿激素及体内酶活性的变化依次为（） A、减少、减少、增加、不变 B、增加、增加、减少、降低 C、增加、减少、增加、不变 D、增加、增加、减少、不变 2、下列有关生物体生命活动调节的叙述，正确的是（） A、高等动物的神经调节具有快速和精细的特点 B、动物内分泌腺受中枢神经系统控制，而中枢神经系统不受内分泌腺的影响 C、植物生命活动调节只有激素调节，动物和植物激素都由特定的器官分泌 D、高等动物的体液调节具有相对快速和广泛的特点 3、图1是表示人体和人体细胞内某些信息传递机制的模式菌，图中箭头表示信息传递的方向。下列有 关叙述中，正确的是（） A、如果该图表示反射弧，则其中的信息是以局部电流的形式传导的 B、如果该图中的a为下丘脑、b为垂体、c为甲状腺，则c分泌的甲状腺激素增加到一定程度后，对a分泌d、b分泌e具有抑制作用 C、如果该图表示细胞中遗传信息传递过程，则d过程只发生在细胞核中 D、如果该图表示细胞免疫过程，则a为效应T细胞、b为靶细胞、c为抗体 4、下列对有关图像的说法中，不正确的是（） A、体液免疫和细胞免疫反应阶段的淋巴细胞内，能进行的生理过程中都有图2a中的①②③ B、图2b能真实反映染色体复制过程中的染色体数目变化 C、图3d中光照强度为C时，两植物的有机物积累速率为A=B，两植物有机物合成速率为A高中生物奥赛辅导材料(知识点)归纳
生物奥赛辅导材料 第一部分简要归纳 一、植物学部分 1、高等植物具有世代交替,孢子体减数分裂产生孢子,孢子形成配子体,配子体产生配子(精子和卵)通过受精作用形成合子(受精卵)发育成孢子体。 2、吃的海带是孢子体,苔藓植物的配子体独立生活(孢子体寄生在配子体上),蕨类植物和种子植物都是孢子体发达。 3、裸子植物的胚乳是雌配子体(n),被子植物胚乳是多倍体(多为3n) 4、导管只在被子植物体内出现,在蕨类和裸子植物体是管胞。 5、筛管只在被子植物内有,在蕨类和裸子植物中是筛胞。 6、在种子植物体内的(导管、管胞)和(纤维、石细胞)是成熟后死去,但具有功能的组织。 7、在种子植物体内的(筛管、筛胞)是成熟后细胞核消失,但仍是生活的细胞。 8、药用冬虫夏草是(子囊菌孢子侵入昆虫幼虫体内,形成菌核)而形成的。 9、在蕨类植物生活史中出现异孢现象的是(卷柏)植物。这一现象的出现,在系统发育上对(种子)的形成具有重要意义。 10、水绵的生活史中只有核相交替,没有世代交替。 11、根的初生木质部为外始式发育,初生韧皮部也是,茎的初生韧皮部也是外始式,但茎的初生木质部是内始式 12、花程式 13、买麻藤科植物是没有颈卵器的颈卵器植物,茎内次生木质部有导管,是裸子植物中最进化的性状 14、部分科的典型特征(以前发过的资料) 15、营养器官的变态类型及代表植物 二、植物生理学部分 1、暗反应也是需要光的,因为有些酶没有光不能产生,如：二磷酸核酮糖羧化酶在没有光的情况下是不能产生的。 2、光合作用产生ATP有环式和非环式,非环式通过光系统Ⅱ到光系统Ⅰ,势能下降的过程产生ATP。环式在光系统Ⅰ用还原辅酶剩余的能量来形成ATP。
专题十九：植物生命活动的调节 [竞赛要求] 植物激素及其对生长发育的调节 [知识梳理] 激素定义又称化学信使，是特定细胞合成的能使生物体发生一定反应的有机分子；激素的特点有：1. 量少、作用力强；2. 寿命短；3. 特异性；4. 只能调节生物体内存在的反应，不能激发体内原本不存在的反应；5. 不能作为能量。 一、植物的感性运动和向性运动 感性运动是植物体受到不定向的外界刺激（如光暗转变、触摸等）而引起的局部运动。外界刺激方向与感性运动的方向无关。感性运动有些是生长运动，不可逆的细胞伸长；有些是紧张性运动，由叶枕膨压变化产生，是可逆性变化。 向性运动是植物体受到一定方向的外界刺激（如光、重力等）而引起的局部运动，它的方向取决于外界刺激的方向。向性运动是生长引起的、不可逆的运动。依外界因素的不同，向性运动又可分为向光性、向重力性、向化性和向水性等。 二、植物激素 （一）生长素 1.生长素的研究历史和化学性质 向光性：① C. Francis Darwin得出结论：胚芽鞘的顶端对光敏感，顶端接受光刺激后，产生一种“影响物”，从顶端向下传递，从而引起下面部分弯曲。②P. Boysen-Jensen认为通过实验研究认为，达尔文的“影响物”应是一种从胚芽鞘顶端产生，并能扩散的化学物质。这种物质在照光的时候，从背光的一面向下流动，引起背光的一侧更快地生长。③Frits Went 通过实验证明达尔文所产的“影响物”是能够扩散的化学物质，这种化学物质有促进生长的作用，命名为生长素。④Frits Went 和 K.V. Thimann胚芽鞘的弯曲程度随琼脂块中生长素的含量的增加而增加。 2.生长素在植物体内的分布和作用 IAA随时产生，随时被吲哚乙酸氧化酶破坏，故含量极微。IAA在植物体内呈极性运输，即只有从植物的形态学上端处形态学下端运输，而不能倒过来运输。这不是地心引力所致，而是由于各细胞的底部的细胞膜上有携带IAA的载体蛋白，顶端细胞膜上没有这种蛋白质。 IAA的生理作用： （1）刺激植物生长：一定浓度的生长素刺激细胞伸长生长，也有刺激细胞分裂的作用，如愈伤组织的形成。但超过一定浓度的生长素不但不促进，反而抑制细胞延长。这可能是过高浓度的生长素诱导细胞合成另一种激素，即乙烯，乙烯有抑制植物生长的作用。 （2）生长素和向性 向光性是生的原因是由于生长素在光下的不对称运输，近光面含量低。向地性产生的原因是根对IAA的敏感性高于茎，近地面由于生长素浓度高，抑制生长，而远地侧则促进生长。 （3）生长素和顶端优势：顶芽生长占有优势，顶芽的存在抑制侧芽生长的现象，称为顶端优势。原因是顶芽和侧芽对生长素的敏感度不同，一定浓度的生长素促进顶芽的生长时，都抑制侧芽的生长。顶芽合成的生长素，形成一个从顶芽开始的浓度梯度，只有当生长素的浓度低到不抑制、反而促进侧芽生长时，顶端优势才不复存在。 顶端优势的存在，还有其它因素，一个重要因素与细胞分裂素有关。 （4）生长素和果实发育：通常没有授粉的花不能发育为果实，从与茎相连的地方产生离层而脱落。授粉后，子房接受了来自花粉的生长素，抑制离层的产生，使果实不脱落。生长
高中生物竞赛“细胞生物学”复习讲义 细胞生物学是研究细胞的结构、功能、生活史以及生命活动本质和规律的科学，是生物科学的主要分支之一，也是生命科学和分子生物学研究的基础。本章包括细胞的化学成分，细胞器，细胞代谢，DNA、RNA和蛋白质的生物合成，物质通过膜的运输，有丝分裂和减数分裂，微生物学和生物技术等部分。根据1BO考纲细目和近几年来试题的要求，以下从知识条目和能力要求两方面定出具体目标
第一节细胞的化学成分 尽管自然界细胞形态多样，功能各异，但其化学成分基本相似，主要包括：糖类、脂类、蛋白质、核酸、酶类等。 一、糖类 糖类是多羟基醛、多羟基酮的总称，一般可用Cm(H20)n化学通式表示。由于一些糖分子中氢和氧原子数之比往往是2：1，与水结构相似，故又把糖类称为碳水化合物。糖是生命活动的主要能源，又是重要的中间代谢物，还有些糖是构成生物大分子，如核酸和糖蛋白的成分，因而具有重要意义。糖类化合物按其组成可分为单糖、寡糖、多糖。如果糖类化合物中尚含有非糖物质部分，则称为糖复合物，例如糖蛋白、蛋白多糖、糖脂和脂多糖等。 (一)单糖 单糖是最简单的糖，不能被水解为更小的单位。单糖通常含有3—7个碳原子，分别称为丙糖、丁糖、戊糖、己糖和庚糖。天然存在的单糖一般都是D-构型。单糖分子既可以开链形式存在，也可以环式结构形式存在。在环式结构中如果第一位碳原子上的羟基与第二位碳原子的羟基在环的伺一面，称为α-型；如果羟基是在环的两面，称β-型。 重要的单糖有以下几种： 1．丙糖如甘油醛(醛糖)和二羟丙酮(酮糖)。它们的磷酸酯是细胞呼吸和光合作用中重
要的中间代谢物。 2．戊糖戊糖中最重要的有核糖(醛糖)、脱氧核糖(醛糖)和核酮糖(酮糖)。核糖和脱氧核糖是核酸的重要成分，核酮糖是重要的中间代谢物。 3．己糖葡萄糖、果糖和半乳糖等都是己糖。所有己糖的分子式为C6H1206，但结构式不同，互为同分异构体。葡萄糖是植物光合作用的产物，也是细胞的重要能源物质之一。 (二)寡糖 由少数几个(2—6个)单糖缩合而成的糖称为寡糖。最多的寡糖是双糖，如麦芽糖、蔗糖、纤维二糖、乳糖。 1．麦芽糖麦芽糖是由一个α—D-葡萄糖半缩醛羟基与另一分子α-D-葡萄糖C4上的醇羟基缩合脱去一分子水，通过α-1，4-糖苷键结合而成。麦芽糖是淀粉的基本单位，淀粉水解即产生麦芽糖，所以麦芽糖通常只存在于淀粉水解的组织，如麦芽中。 2．蔗糖一分子α-D—葡萄糖和一分子β-D-果糖缩合脱水即成蔗糖。甘蔗、甜菜、胡萝卜以及香蕉、菠萝等水果中都富含蔗糖。 3.乳糖乳糖由一分子β-D-半乳糖和一分子α-D-葡萄糖通过β-1，4-糖苷键结合而成。乳糖主要存在于哺乳动物乳汁中。 4．纤维二糖纤维二糖是纤维素的基本结构单位，由2分子的p-D-葡萄糖通过β-1，4-糖苷键结合而成。 (三)多糖 自然界数量最大的糖类是多糖。多糖是由很多单糖分子缩合脱水而成的分支或不分支的长链分子。常见的多糖有：淀粉、纤维素、糖原、几丁质和黏多糖等。 1．淀粉天然淀粉由直链淀粉与支链淀粉组成。直链淀粉是α-D-葡萄糖基以α-1，4-糖苷键连接的多糖链。支链淀粉分子中除有α—1，4-糖苷键的糖链外，还有α-1，6-糖苷键连接的分支。淀粉与碘有呈色反应，直链淀粉为蓝色，支链淀粉为紫红色。在稀酸或酶的作用下，淀粉水解：淀粉→糊精→麦芽糖→α-D—葡萄糖。糊精是淀粉水解的最初产物，随着水解，糖分子逐渐变小，它与碘作用分别呈红色、黄色、无色。这个反应可用于淀粉水解过程的检验。 2．糖原糖原是动物组织中贮存的多糖，又称动物淀粉。糖原也是α-D-葡萄糖基以α-1，4-糖苷键连接而成的，但糖原的分支比支链淀粉多。糖原遇碘作用呈红褐色。
专题三：细胞代谢的基础 [竞赛要求] 1．细胞代谢与能量 2．ATP（三磷酸腺苷）结构和功能 2．酶的功能 3．细胞膜：理化性质、分子结构与物质运输等 [知识梳理] 一、细胞代谢与能量 1．细胞代谢与能量 生物的新陈代谢，或称代谢，是生物体内所进行的全部物质和能量变化的总称，它是最基本的生命活动过程。生活的细胞通过代谢活动，不断从环境中取得各种必需的物质，来维持自身高度复杂的有序结构，并保证细胞生长、发育和分裂等活动的正常进行。 细胞中能的转换类型是多种多样的。由于细胞成分中的蛋白质、核酸等分子相当脆弱，遇到高温就要变性失活，所以细胞内不能利用热能来做功。在细胞和生物体的能量转换中起重要作用的是化学能。三磷酸腺苷（ATP）常常充当各种类型的能量相互转换的媒介物。许多放能反应总是和ATP的合成相耦联，将放出的能贮存在ATP中；许多需能反应总是和ATP分解相耦联，从ATP中获得自由能（在压力和温度都恒定的条件下能够做功的能称为自由能）。 2．三磷酸腺苷（ATP） (1) ATP的结构特性 三磷酸腺苷（ATP）也叫做腺苷三磷酸、是高能磷酸化合物的典型代表。ATP是由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三个相连的磷酸基团构成的。这三个磷酸基团从与分子中腺苷基团连接处算起，依次分别称为α、β、γ磷酸基团。ATP的结构式是： ATP分子中的γ磷酸基团水解时（有关酶的催化下），能释放30.5 kJ/mol的能量。ATP分子既可以水解一个磷酸基团（γ磷酸基团），而形成二磷酸腺苷（ADP）和磷酸（Pi）；也可以同时水解两个磷酸基团（β磷酸基团和γ磷酸基团），而形成一磷酸腺苷（AMP）和焦磷酸（PPi）。后一种水解方式在某些生物合成中具有特殊意义。AMP可以在腺苷酸激酶的作用下，由ATP提供一个磷酸基团而形成ADP，ADP又可以迅速地接受另外的磷酸基团而形成ATP。 (2) ATP系统的动态平衡 ATP是活细胞内一种特殊的能量载体，在细胞核、线粒体、叶绿体以及细胞质基质中广泛存在着，但是ATP在细胞内的含量是很少的。ATP与ADP在细胞内的相互转化却是十分迅速的。在活细胞中，ATP末端磷酸基团的周转是极其迅速的，其消耗与再生的速度是相对平衡的，ATP的含量因而维持在一个相对稳定的、动态平衡的水平。这对于构成细胞内稳定的供能环境具有十分重要的意义。
旗开得胜 读万卷书行万里路1 第一章植物形态解剖第一章植物形态解剖 三、竞赛训练题 （一）选择题 1．鉴定植物细胞中的后含物，通常 A 用碘液鉴定蛋白质和脂肪 B 用苏丹Ⅲ鉴定蛋白质和脂肪 C 用碘液鉴定蛋白质和淀粉 D 用苏丹Ⅲ鉴定脂肪和淀粉 2．水生被子植物茎的结构特征是 A 表皮形成根毛 B 机械组织发达 C 通气组织发达 D 木质部发达3．筛管分子最明显的特征是 A 侧壁具筛域 B 为具核的生活细胞 C 端壁具筛板 D 为有筛域、筛板而无核的生活细胞
旗开得胜 读万卷书行万里路2 4．漆树中的漆是从茎韧皮部的哪种结构中产生的？ A 溶生型分泌道 B 裂生型分泌道 C 溶生型分泌腔 D 裂生型分泌腔 5．下列在植物学上能称为种子的是 A 玉米籽粒 B 高粱籽粒 C 向日葵籽粒 D 花生仁6．下列哪种植物的种子属于有胚乳种子 A 大豆 B 蚕豆 C 花生 D 蓖麻 7．我们吃的绿豆芽，主要吃的是 A 根 B 芽 C 下胚轴 D 上胚轴 8．小麦种子萌发时，对胚乳内贮藏的物质加以分解和转运的结构是A 糊粉层 B 盾片 C 上皮细胞 D 外胚叶 9．不活动中心位于根尖的 A 根冠 B 分生区 C 伸长区 D 根毛区 10．中柱鞘细胞可产生
旗开得胜 读万卷书行万里路3 A 部分维管形成层和木柱形成层 B 不定芽和不定根 C 侧根 D A、B和C 11．根初生维管组织中，木质部与韧皮部的排列是 A 内外排列 B 散生 C 相间排列 D 相对排列 12．禾本科植物根的内层细胞在发育后期常五面增厚只有哪项是薄的 A 横壁 B 径向壁 C 内切向壁 D 外切向壁 13．细胞分裂产生的子细胞的新壁与该细胞所在部位的半径相平行，此细胞分裂也称 A 平周分裂 B 切向分裂 C 径向分裂 D 横向分裂 14．形成展通过径向分裂产生 A 次生木质部 B 次生韧皮部 C 次生维管组织 D 使周径扩大形成 15．根部形成层产生过程中，首先开始于 A 初生韧皮部内方的薄壁细胞 B 初生木质部脊处的中柱鞘细胞
第二章植物的类群 一、竞赛中涉及的问题 在中学生物教学大纲中已简单介绍过植物的类群，根据国际竞赛纲要和全国竞赛大纲（试行）的要求，有关植物类群的知识需要在原有基础上作进一步的介绍和说明。 （一）植物分类的等级和基本单位 1．分类等级（阶层） 生物分类的等级有界、门、纲、目、科、属、种。在这些分类阶层中，还可分得更细，如：亚门、亚目、亚科等。每一阶层都有相应的拉丁词和一定的词尾。 界Kingdom Regnum 门Division Phylurn（divisio） 纲Class Classis 目Order Ordo 科Family Familia 属Genus Genus 种Species Species （英文）（拉丁文） 2．物种命名法 现代生物的命名，即世界通用的科学名称的命名，都是采用双名法。 所谓双名法是指用拉丁文给植物的种定名，每一种植物的种名，都由两个拉丁词或拉丁化形式的字构成，第一个词是属名，相当于“姓”；第二个词是种加词，相当于“名”。一个完整的学名还需要加上最早给这个植物命名的作者名。因此一个完整的学名为属名十种加词十命名人名。属名一般采用拉丁文的名词，书写时第一个字母要大写。种加词其来源不拘，大多为形容词，但不可重复属名。 3．植物分类的基本单位 在上述各个分类等级（阶层、单位）中，“种”是分类的基本单位。种是指有一定的自然分布区和一定的形态结构、生理特征的生物类群。同一种的各个个体具有基本相同的遗传性状，彼此杂交可以产生正常的能育后代。不同种的个体之间，通常不能杂交，或杂交后不能生育后代。 （二）植物的类群 将自然界的生物分为动物界和植物界的二界分类系统，是瑞典生物学家林奈在1753年建立的，250多年来广为沿用。但随着人类认识地不断加深，对生物类群的划分出现多种不同的见解，相继有人提出三界说（植物、动物和原生生物）、四界、五界（原核生物、原生生物、真菌、植物、动物）、六界等分类系统。本章中仍采用二界说中广义的植物界概念。 1．藻类植物 藻类是一群最原始的植物，大约在35～33亿年前，在地球的水体中出现了最早的藻类——原核蓝藻。目前地球上的藻类是一群大多生活在水中，具有叶绿素，营自养生活，没有根、茎、叶等器官的分化，用单细胞的孢子或配子进行繁殖的低等植物。现把IBO考纲细目中所要求的七类藻类的主要内容列表比较如下： 七类藻类的主要内容比较
2020高中生物竞赛辅导讲义 微生物学 （进阶篇） 2020.5湖南长郡第四章微生物的生态(1.5学时) [内容提要] 微生态学是一门研究包括细菌在内的微生物群体与周围环境相互作用的科学。自然界中的微生物包括病原微生物，有不同的种类和分布，水的细菌学检测最具有公共卫生意义，微生物气溶胶受到重视。正常动物体内的微生物相互间有互生、拮抗、寄生、吞食等复杂关系。动物体的政党菌群一旦失调可导致疾病。应用益生菌及益生元对动物有一定保健作用。以病原微生物存在的情况为标准，可将动物分为无菌动物、悉生动物、SPF动物、清洁动物及普通动物，经常使用的实验动物属后三种。细菌在自然界中的碳、氮等物质转化中发挥重要作用，没有微生物一切生物就将不复存在。 生态学（ecology）是一门研究生物系统与环境系统之间的相互作用规律及其机理的科学，也就是说是研究生物与生物、生物与环境的相互依赖和相互制约的科学。因此，微生物生态学（microbial ecology）就是研究微生物群-微生物区系（microflora）或正常菌群（normal bacterial flora）对其周围的生物和非生物环境条件相互作用关系的科学。 细菌及其它微生物种类很多，适应能力强，繁殖迅速，个体微小易借气流和水流广泛散播，并且有些还能形成抵抗不良环境条件的休眠体，所以在自然界中具有极广的分布。在许许多多的微生物中，大部分对动植物生长和工农业生产是无害的或有益的，但也有一小部分是危害人类和动植物的病原微生物。因此，研究微生物在自然界的分布规律、研究微生物间及其与他种生物间的相互关系以及它们在自然界物质循环中的作用，有助于利用其有益方面而控制其有害方面，在理论和实践上均具有重要的意义。 第一节细菌及其它微生物在自然界的分布细菌及其它微生物在土壤、水及空气中广泛分布，种类繁多，相互影响，构成了一定的
高中生物奥林匹克竞赛精品讲义 内部辅导资料 目录 第一章生物学的学习策略和解题技巧 (1) 一、树立正确的生物学观点 (1) 二、掌握科学的学习方法 (4) 三、注重理论联系实际 (11) 四、生物学简答题的解题过程 (13) 五、生物学选择题解题方法 (14) 六、解答生物学试题注意事项 (18) 第二章生命的物质基础 (21) 第一节组成生物体的化学元素及化合物 (21) 第二节其他重要化合物 (28) 第三章生命的基本单位——细胞 (30) 第一节细胞的形态和类别 (30) 第二节真核细胞的结构和功能 (34) 第三节细胞周期和细胞分裂 (41) 第四节细胞的分化及其他 (43) 第四章生物的新陈代谢 (45) 第一节酶 (45) 第二节植物的营养器官 (46) 第三节植物的光合作用 (49) 第四节植物对水分的吸收和利用 (51) 第五节植物的矿质营养 (53) 第六节高等动物和人体内的主要代谢系统 (54) 第七节人和动物体内有机物的代谢 (62) 第八节生物的呼吸作用 (65) 第九节微生物的新陈代谢 (68) 第五章生命活动的调节 (71) 第一节植物的激素调节 (71) 第二节动物的激素调节 (74) 第三节人和高等动物的神经调节 (78) 第四节传染病和免疫 (86) 第五节动物的行为 (89) 第六章生物的生殖和发育 (91) 第一节高等植物的繁殖 (91) 第二节植物的个体发育及世代交替 (96) 第三节高等动物的繁殖 (99)
第四节动物的个体发育 (103) 第七章遗传和变异 (105) 第一节遗传的物质基础 (105) 第二节遗传的基本规律 (111) 第三节性别决定和伴性遗传 (123) 第四节细胞质遗传及其在育种上的应用 (126) 第五节生物的变异 (128) 第六节基因表达的调控 (135) 第八章生物的进化 (139) 第一节生命在地球上的起源 (139) 第二节生物进化的机制 (140) 第三节人类的起源和发展 (144) 第九章生物的多样性 (145) 第一节植物界的主要类群 (146) 第二节动物类群的多样性 (153) 第三节生态系统 (187) 第十一章生态环境的保护 (190) 第一节野生生物资源及保护 (190) 第二节生态系统的保护 (193) 第三节环境污染的危害和防治 (199)
第一章生命的物质基础 第一节组成生物体的化学元素及化合物 一、组成生物体的化学元素 含量占生物体总质量的万分之一以上的元素，称大量元素，如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。生物生活所必需，但是需要量却很少的一些元素，称微量元素，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 二、组成生物体的化合物 （－）糖类 1．生物学功能参及细胞组成，是生命活动的主要能源物质。 2．组成元素及种类 糖类的组成元素为C、H、O，分单糖、寡糖、多糖三类。 单糖是不能水解的最简单的糖类，其分类中只含有一个多羟基醛或一个多羟基酮，如葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖。葡萄糖和果糖都是含6个碳原子的己糖，分子式都是C6H12O6，但结构式不同，在化学上叫做同分异构体。核糖（C5H10O5）和脱氧核糖（C5H10O4）都是含有5个碳原子的戊糖，两者都是构成生物遗传物质（DNA或RNA）的重要组成成分。 寡糖（低聚糖）是由少数几个单糖分子脱水缩合而得的糖。常见的是含有2个单糖单位的双糖，如植物细胞内的蔗糖、麦芽糖，动物细胞内的乳糖，存在于藻类细菌、真菌和某些昆虫细胞内的海藻糖等。 多糖是由多个单糖缩聚而成链状大分子，及单糖、双糖不同，一般不溶于水，从而构成贮藏形式的糖，如高等植物细胞内的淀粉，高等动物细胞内的糖元。纤维素是植物中最普遍的结构多糖。 （二）蛋白质
1．生物学功能催化、运输、免疫、调节作用，结构和机械支持作用、收缩功能。 2．组成元素和基本组成单位 蛋白质主要由C、H、O、N四种元素组成，多数还含有S。基本组成单位是氨基酸。除甘氨酸外，蛋白质中的氨基酸都具有不对称碳原子，都有L—型及D一型之分，为区别两种构型，通过及甘油醛的构型相比较，人为 地规定一种为L型，另种为D一型。当书写时—NH 2写在左边为L型，－NH 2 在右为D型。已知天然蛋白质中的氨基酸都属L型。 氨基酸及氨基酸之间可以发生缩合反应，形成的键为肽键。肽是两个以上氨基酸连接起来的化合物。两个氨基酸连接起来的肽叫二肽，三个氨基酸连接起来的肽叫三肽，多个氨基酸连接起来的肽叫多肽。多肽都有链状排列的结构，叫多肽链。蛋白质就是由一条多肽链或几条多肽链集合而成的复杂的大分子。 20种基本氨基酸中，有许多是能在生物体内从其他化合物合成的。但其中有8种氨基酸是不能在人体内合成的，叫必需氨酸。20种氨基酸的分类，主要是根据R基来区分的，分为脂肪族、芳香族和杂环族三类，其中脂肪族又分为中性（一氨基一羧基）、酸性（一氨基二羧基）和碱性（二氨基一羧基）氨基酸。按R基的极性分为极性和非极性氨基酸。 3．结构 蛋白质结构分一、二、三、四级结构。 一级结构：多肽链中氨基酸连接方式及排序。 二级结构：是指多肽链本身折叠和盘绕方式，这种周期性的结构是以肽链内或各肽链间的氢键来维持。天然蛋白质二级结构有α–螺旋、β–折