生化思维导图
- 格式:doc
- 大小:3.74 MB
- 文档页数:11
蛋白质的理化性质 表面电荷水化膜 稳定因素 盐析作用蛋白质胶体蛋白质变性 溶解度降低/黏度增加理化性质改变/活性丧失 易被蛋白酶降解 空间结构破坏/一级结构不变理化性质改变 蛋白质的分子组成——氨基酸 化学结构 分类 理化性质 连接:肽键 脂肪族氨基酸 芳香族氨基酸 含羟基氨基酸 含硫氨基酸酸性氨基酸 含酰胺键氨基酸 碱性氨基酸两性解离与等电点 280nm 紫外吸收峰L-α-氨基酸:含手性碳原子 甘氨酸:含对称碳原子蛋白质的分子结构 一级结构(氨基酸残基的排列顺序) 高级结构二级结构超二级结构与模体 三级结构(结构域) 四级结构(亚基) 锌指结构 亮氨酸拉链螺旋-环(转角)-螺旋α螺旋β折叠β转角Ω环 右手螺旋 每圈3.6个残基/螺距0.54nm氢键与轴平行 侧链伸向螺旋外侧 蛋白质结构与功能的关系镰刀型红细胞贫血症 碱基错配(点突变——错义突变) 一级结构是基础 蛋白质功能依赖特定的空间结构 促进新生肽链折叠 热休克蛋白(Hsp ) 伴侣蛋白蛋白构象疾病(疯牛病) 分子病 一级结构决定空间结构 相似的一级结构具有相似的空间结构 分子病核酸的理化性质紫外吸收(260nm ) DNA 的变性与复性 核酸分子杂交增色效应T m 50%解链 分子大小 G+C 含量 溶液离子强度原核(70S )真核(80S ) 50S 大亚基(23S/5S rRNA )30S 小亚基(16S rRNA ) 60S 大亚基(28S/5.8S/5S rRNA )40S 小亚基(18S rRNA )5′ 帽子(7m G ) 3′ 尾巴(Poly A )编码区(ORF ) 稀有碱基 三叶草结构 倒L 型DHU 环反密码环 T ψC 环 3′-CCA-OHRNA 的空间结构mRNA tRNArRNA其它RNA hnRNA :mRNA 前体ribozyme :核酶snRNA :小分子核内RNAsnoRNA :小分子核仁内RNA siRNA :小分子干扰RNA miRNA :微RNA核酸的分子组成——核苷酸 水解产物核苷酸的连接戊糖磷酸 碱基核糖(RNA )脱氧核糖(DNA )嘌呤(A\G ) 嘧啶(U\C\T ) 3′,5′-磷酸二酯键一级结构即碱基的排列顺序组蛋白核小体DNA 的空间结构 [A]= [T]/ [G]= [C]不同生物体碱基组成不同 同一个体不同组织碱基组成相同双螺旋结构超螺旋结构A-DNA B-DNAZ-DNA :左手螺旋Chargaff 规则双螺旋结构特点双螺旋的多样性右手双螺旋(反向平行互补双链)直径2.37nm/每圈10.5bp/螺距3.54nm脱氧核糖-磷酸亲水骨架在外疏水碱基在内,碱基平面与螺旋轴垂直 横向氢键、纵向疏水碱基堆积力酶的分子结构存在形式酶的活性中心 同工酶单体酶 寡聚酶 多酶体系 多功能酶 单纯酶结合酶 酶蛋白:决定反应的特异性和催化机制辅因子:决定反应类型结合基团:结合底物催化基团:催化底物活性中心外的必需基团 酶的必需基团 心肌:LDH1、CK2肝脏:LDH5酶的工作原理 酶促反应的特点 酶促反应的作用机制高度的催化效率高度的特异性可调节性诱导契合邻近效应与定向排列表面效应(疏水性口袋)多元催化 一般酸碱催化共价催化,K m =[S] 酶的特征性常数表示酶和底物的亲和力(反比)v= V max 1 2矩形双曲线 米氏方程K m酶促反应动力学不可逆性抑制:有机磷化合物抑制胆碱酯酶可逆性抑制底物浓度的影响温度的影响pH 的影响抑制剂的影响竞争性抑制非竞争性抑制 反竞争性抑制抑制剂与底物结构相似 竞争酶的活性中心 K m 增大,V max 不变磺胺药 与对氨基苯甲酸结构相似 竞争抑制二氢蝶酸合酶 抑制剂结合活性中心外的必需基团 K m 不变,V max 降低抑制剂结合酶-底物中间复合物K m 减小,V max 降低酶的调节酶含量的调节酶活性的调节 变构调节共价修饰调节 实质:酶促反应 共价键改变激素调控/放大效应磷酸化与去磷酸化酶蛋白的合成 酶蛋白的降解诱导阻遏 效应剂结合调节部位 酶蛋白空间构象改变动力学:S 形曲线 酶原的激活钴胺素 甲钴胺素巨幼红细胞性贫血硫辛酸乙酰转移酶 保护巯基抗坏血酸 羟化反应/氧化还原反应坏血病 生物素:羧化酶磷酸吡哆醛转氨酶/氨基酸脱羧酶/ALA 合酶 叶酸 FMN/FAD 脱氢酶CoAACPNAD +/NADP +脱氢酶 B 族C硫辛酸FH 4一碳单位载体巨幼红细胞性贫血 脂溶性维生素ADEK :凝血因子合成抗氧化 抗肿瘤 维持暗适应 与核受体结合 抗干眼病维生素 具有类固醇结构7-脱氢胆固醇转变为D 3 活性形式1, 25-(OH )2-D 3肝脏25-羟化 肾脏1α-羟化 与核受体结合 调节钙磷代谢 抗佝偻病维生素B 1 水溶性维生素抗氧化促进血红素合成 TPPα-酮酸氧化脱羧酶 B 2 PP泛酸B 6 B 12衍生物多为激素 能与核受体结合作为酶的 辅因子激活剂:2,6-二磷酸果糖/1,6-二磷酸果糖 抑制剂:柠檬酸/异柠檬酸 概念(无氧/乳酸) 发生部位:胞液反应过程调节:磷酸果糖激酶-1生理意义关键酶高能磷酸化合物底物水平磷酸化 唯一脱氢反应:3-磷酸甘油醛✂1, 3-二磷酸甘油酸/NADH1, 3-二磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸己糖激酶(Ⅳ型同工酶:葡糖激酶)磷酸果糖激酶-1丙酮酸激酶 1, 3-二磷酸甘油酸✂3-磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸✂丙酮酸骨骼肌:快速功能 成熟红细胞 唯一获能调节2,3-BPG 旁路:促进血红蛋白释放氧无氧氧化 (糖酵解) TPP (B 1)/FAD (B 2)/NAD +(Vpp )CoA (泛酸)/硫辛酸关键酶 高能硫酯键化合物:琥珀酰CoA 底物水平磷酸化:琥珀酰CoA ✂琥珀脱氢反应 柠檬酸合酶异柠檬酸脱氢酶α-酮戊二酸脱氢酶 异柠檬酸脱氢酶(NAD +)α-酮戊二酸脱氢酶(NAD +)琥珀酸脱氢酶(FAD ) 苹果酸脱氢酶(NAD +)G ✂丙酮酸(胞液) 丙酮酸氧化脱羧 (线粒体)三羧酸循环(线粒体)概念(有氧/CO 2/H 2O/ATP ) 发生部位:胞液、线粒体反应过程 有氧氧化 ○+ 磷酸戊糖途径生理意义关键酶:葡萄糖6-磷酸脱氢酶/蚕豆病5-磷酸核糖:核苷酸从头合成的原料NADPH +合成代谢 羟化反应 GSH 的维持糖原的合成与分解糖原的合成糖原的分解活性葡萄糖:UDPG 关键酶:糖原合酶肝糖原补充血糖:葡萄糖-6-磷酸酶 关键酶:磷酸化酶非糖物质 部位:肝、肾脏关键酶乳酸循环糖异生乳酸/丙酮酸甘油生糖氨基酸/生糖兼生酮氨基酸丙酮酸羧化酶 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶果糖双磷酸酶-1葡萄糖-6-磷酸酶升糖激素:胰高血糖素/肾上腺素降糖激素:胰岛素 血糖的调节增加来源抑制去路 抑制来源增加去路偶联部位 偶联机制影响因素FMN铁硫蛋白脑、骨骼肌 1.5ATPα-磷酸甘油/磷酸二羟丙酮 递氢体递电子体肝、心肌 2.5ATP苹果酸谷氨酸/α-酮戊二酸 天冬氨酸/草酰乙酸 诱导Na +-K +-ATP 酶合成增加诱导解偶联蛋白基因表达高能磷酸化合物:磷酸肌酸 高能硫酯键化合物解偶联蛋白 2,4-二硝基苯酚ADP/A TP甲状腺激素线粒体基因突变NADH :2.5/FADH 2=1.5消耗摩尔21O 2所需磷酸的摩尔数(ATP 的生成数)呼吸链 组成复合体Ⅰ复合体Ⅱ复合体Ⅲ 复合体Ⅳ:Cyt aa 3辅酶Q :脂溶性小分子Cyt c复合体Ⅰ/Ⅲ/Ⅳ质子泵氧化磷酸化抑制剂复合体Ⅰ:鱼藤酮复合体Ⅲ:抗霉素A 复合体Ⅳ:CO/氰化物 质子电化学梯度 ATP 合酶NADH 氧化呼吸链FADH 2氧化呼吸链 值从小到大的排列顺序FAD铁硫蛋白Cyt b Cyt c 1铁硫蛋白 水溶性内膜外 呼吸链抑制剂 ATP 合酶抑制剂:寡霉素 解偶联剂高能化合物P/O 比值胞液NADH 进入线粒体α-磷酸甘油穿梭苹果酸-天冬氨酸穿梭FMN FAD CoQ铁硫蛋白细胞色素含铁卟啉 Cyt aa 3 Cyt bCyt c/Cyt c 1化学渗透学说。
目录高中生物学科思维导图细胞中的物质1 (1)细胞中的物质2 (2)细胞的结构和功能1 (3)细胞的结构和功能2 (4)细胞代谢1 (5)细胞代谢2 (6)细胞的生命历程1 (7)细胞的生命历程2 (8)遗传的基本规律与伴性遗传1 (9)遗传的基本规律与伴性遗传2 (10)减数分裂和受精作用1 (11)减数分裂和受精作用2 (12)基因的本质与表达1 (13)基因的本质与表达2 (14)生物的变异、育种与进化1 (15)生物的变异、育种与进化2 (16)动物和人体生命活动的调节1 (17)动物和人体生命活动的调节2 (18)植物的激素调节1 (19)植物的激素调节2 (20)种群与群落1 (21)种群与群落2 (22)生态系统和环境保护1 (23)生态系统和环境保护2 (24)传统发酵技术的应用 (25)微生物的培养与应用 (26)酶的应用与蛋白质的提取和分离 (27)植物有效成分的提取 (28)形成砖红色沉淀第1页共28页第2页共28页细胞中的物质二蛋白质元素组成C、H、O、N(P、S)含量是细胞内含量最多的有机化合物;也是占细胞干重最多的化合物基本单位结构通式:氨基酸结合方式脱水缩合:相关计算肽键数=脱去水分子数=n-m(n表示氨基酸数,m表示形成的肽链数)蛋白质分子量=na-18(n-m),(a表示氨基酸的平均分子量)蛋白质中至少含有的游离氨基(或羧基)数目=肽链条数蛋白质中含有的游离氨基(或羧基)数目=肽链条数+R基中的氨基(或羧基)数结构多样性的原因①氨基酸的数目、种类、排列顺序不同;②肽链的数目和空间结构不同功能多样性结构蛋白构成细胞和生物体的重要物质,如羽毛、肌肉、头发、蛛丝的成分主要是蛋白质功能蛋白运输(血红蛋白、载体蛋白)、催化(胃蛋白酶、过氧化氢酶)一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要体现者和承担着鉴定试剂双缩脲试剂(A液:质量浓度为0.1g/ml的NaOH溶液,B液:质量浓度为0.01g/ml的CuSO4)用法先向2ml组织样液中加入A液1ml,摇匀后再加入B液4滴,摇匀,反应呈紫色核酸元素组成C、H、O、N、P分类脱氧核糖核酸(DNA)功能:真核细胞、原核细胞和DNA病毒的遗传物质核糖核酸(RNA)是RNA病毒的遗传物质基本单位核苷酸分类组成一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基形成核酸过程比较功能是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用实验:“观察DNA和RNA在细胞中的分布”原理甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同;盐酸作用结果细胞核被染成绿色,细胞质被染成红色结论DNA主要分布在细胞核中(线粒体和叶绿体中也含有少量的DNA)特例原核细胞中DNA分布在拟核区域,为一个裸露的环状DNA分子(无染色体)生物大分子包括多糖、蛋白质、核酸等形成方式脱水缩合许多单体→多聚体基本骨架碳链(也是单体的基本骨架)氨基酸(约20种,R基不同)结构特点:至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上调节(胰岛素、胰高血糖素)、免疫(抗体、淋巴因子)RNA主要分布在细胞质中(细胞核、线粒体、叶绿体中含有少量RNA)甲基绿使DNA呈现绿色,吡罗红使RNA呈现红色能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞使染色质中的DNA和蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合真核细胞、原核细胞中也有,但不作为遗传物质,包括(mRNA、tRNA、rRNA)场所:核糖体功能RNA酶(催化作用)第3页共28页细胞的结构和功能一生命系统的结构层次内容细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈+无机环境特例植物没有系统这一层次单细胞生物没有组织、器官和系统这三个层次病毒没有细胞结构,不属于生命系统生命活动离不开细胞举例单细胞生物:能完成如摄食、呼吸、消化、运动等相应的各种生命活动多细胞生物:靠各种分化的细胞密切合作完成相应的各种生命活动(如反射)非细胞生物:病毒必须寄生在活细胞中,才能表现增殖等生命活动观察高倍显微镜的操作步骤找(低倍镜下找到所要观察的物像)→移(把要放大观察的物像移至视野中央)→转(转动转换器,换上高倍镜)→调(调细准焦螺旋和光圈,使物像清晰)分类无细胞结构——病毒生活方式营寄生生活,属于消费者组成蛋白质外壳和内部的遗传物质核酸(特例:朊病毒,只有蛋白质,没有核酸)分类依据遗传物质DNA 病毒:乙型肝炎病毒、噬菌体等RNA 病毒:烟草花叶病毒、艾滋病病毒、流感病毒、新冠病毒等依据寄主植物病毒、动物病毒、细菌病毒(又称噬菌体)有细胞结构原核细胞特点①没有核膜包被的细胞核②没有染色体举例细菌:如大肠杆菌、乳酸菌、醋酸菌真核细胞特点有核膜包被的细胞核,其中DAN 分子和蛋白质组成染色质或染色体举例真菌细胞:酵母菌、青霉菌、木耳等的细胞两者的统一性①都具有细胞膜、细胞质、核糖体②都以DNA 作为遗传物质细胞学说主要内容一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用新细胞可以从老细胞中产生意义揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性细胞壁成分植物细胞(纤维素和果胶)、细菌(肽聚糖)、真菌(几丁质)功能保护和支持细胞膜制备实验材料哺乳动物成熟的红细胞(原因是无细胞核和众多的细胞器)实验原理将动物细胞放入蒸馏水中,细胞吸水涨破,内容物流出组成成分脂质:约占50%,主要是磷脂,动物细胞膜还含有胆固醇蛋白质:约占40%,是细胞膜功能的主要承担者,细胞膜功能越复杂,蛋白质的种类和数量越多糖类:约占2%-10%,在细胞膜外表面与一些蛋白质结合形成糖蛋白,叫做糖被。
1
【易混易错】: 1、温度和PH :通过影响 (酶对化学反应的催化效率)来影响酶促反应速率。
2、底物浓度和酶浓度:通过影响底物与酶的接触来影响酶促反应速率 3、在化学反应前后,酶的性质、数量并 改变 4、改变温度、 PH 和酶浓度只改变反应速率或改变达到平衡点所需的时间,但平衡点不改变,改变底物浓度,平衡点会改变。
6、同一个体不同细胞中,酶的种类和数量不相同,同一个细胞,在不同时期或生理状态下,细胞中酶的种类和数量会发生改变。
7、产生激素的细胞一定能产生酶,产生酶的细胞不一定能产生激素。
8、探究温度(或PH)对酶活性影响时,必需在达到预设的温度(或PH )条件下,再让反应物与酶 接触,避免影响实验结果。
9、一般不用淀粉酶探究 对酶活性的影响(原因是盐酸使淀粉分解),不用过氧化氢酶探究 对酶活性的影响(原因是过氧化氢在加热条件下分解)。
10、探究测定酶催化作用最适温度(PH 值)的实验思路:在一定温度(或PH )范围内设置温度(PH 值)梯度,分别测定酶活性。
若所测得的数据出现峰值,则峰值所对应的温度(或PH )即为该酶催化作用的最适温度(PH )。
否则,扩大温度(或PH )范围,继续实验直到出现峰值为止。
考纲要求:1、酶在细胞代谢中的作用(Ⅱ)
2、实验:探究影响酶活性的因素
2。
组成人体的20种氨基酸结构C,H,O,N,S蛋白质氨基酸(参与Pr合成):20种,L-a氨基酸(除甘氨酸外)安卓系统非Pr氨基酸:(参与合成尿素)鸟、瓜、精,均属L-a英文名称Gly甘氨酸Ala丙氨酸Val缬氨酸Leu亮氨酸Ile异亮氨酸Pro脯氨酸Met甲硫氨酸ser丝氨酸Cys半胱氨酸Asn天冬酰胺Gln谷氨酰胺Thr苏氨酸Phe苯丙氨酸Try酪氨酸Trp色氨酸Asp天冬氨酸Glu谷氨酸Arg精氨酸Lys赖氨酸His组氨酸分类非极性(疏水性):携一两饼干复旦缬、异、亮、丙、甘、脯、蛋极性:苏姑娘死半天苏、谷、丝、半、天芳香族:酪、色、苯酸性:天冬、谷碱性:赖、精、组理化性质两性解离碱性的a-氨基➕酸性a-羧基等电点:pl=ph兼性离子➕电中性➕电场中不泳动PH>PL,解离为阴离子;PH<PL,阳离子,正电荷,碱性紫外线吸收性质(含共轭双键)色、酪280nm(取决于完整的肽链)应用:由于大多数Pr含有色、酪残基,因此可分析溶液中Pr含量与茚三酮反应➡ 蓝紫色化合物570nm应用:吸收峰大小与氨基酸释放出的氨量成正比,做as定量分析越分解,紫色越浅一碳单位施舍竹竿丝氨酸、色氨酸、组氨酸、甘生酮同亮来亮氨酸、赖生酮兼生糖一本落色书异氨酸、苯氨酸、酪氨酸、色氨酸、苏非极性(疏水性):携一两饼干复旦缬、异、亮、丙、甘、脯、蛋蛋白质的结构与功能常考极性:苏姑娘死半天苏、谷、丝、半、天芳香族:酪、色、苯酸性:天冬、谷碱性:赖、精、组必须(吃的)氨基酸携一两本淡色书来缬氨酸、异氨酸、亮氨酸、苯氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸、赖不参与转氨基不抢书来脯氨酸、羟脯氨酸、苏氨酸、赖不存在天然蛋白质天然不存在瓜鸟同行瓜氨酸、鸟氨酸、同型半胱氨酸、精氨酸带琥珀酸没有密码子的氨基酸胱氨酸,羟脯氨酸,羟赖氨酸修饰Pr(合成Pr后才由前体转变而成),无遗传密码硒半胱氨酸UGA终止密码子半必须氨基酸必须捞光租金酪氨酸,半胱氨酸、组氨酸、精氨酸支链氨基酸只借一两缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸只能在骨骼肌代谢含支链缬氨酸、异氨酸、亮含硫半胱氨酸、胱氨酸、甲硫(蛋)氨酸、同型半胱氨酸(极性最强)280nm:酪氨酸、色亚as 脯氨酸、羟脯两个氨基赖氨酸两个羧基天冬氨酸、谷肽键和肽肽键—CO—NH—酰胺键不能自由旋转谷胱甘肽=谷氨酸+半胱氨酸+甘氨酸—SH保留很强极性--反应能力强--体内重要的还原剂保护蛋白质免受氧化临床应用:减少放化疗毒性,护肝,解毒等保肝药让红细胞膜更加稳定一级结构结构基础,N端到C端的氨基酸排列顺序构成形式:as主要是肽键,其次二硫键二硫键:由两个半胱氨酸残基间脱氢相连形成功能一级结构是空间结构和特异性功能的基础,但不是唯一因素。
体会:生物大分子是生物信息的载体(携带、体现、传递、表达);有序性是信息载体的基础;链的长短、数组成:元素组成特点、构件分子组成特点(可修饰性)目、缠绕方式等是信息携带量的基础。
结构:一级结构、空间结构、作用力(共价与非共价)、静态生物化学糖类、脂类、蛋白质、核酸主干链的单调重复性、支链的多变性、异构与构象、结构的主次性。
(生物大分子结构与功能)(酶、维生素、激素)性质:物理、化学、生物学功能:生物学功能的主次性物质代谢:细胞定位、关键酶、代谢物、反应特点、调节。
体会:各代谢途径的意义、生理功能。
合成代谢:从头合成、半合成(补救合成)分解代谢:水解、磷酸解、硫解、焦磷酸解生动态生物化学糖代谢、脂类代谢、氨基酸物化(物质代谢与调节)代谢、核苷酸代谢学能量代谢(能量变化)放能反应、吸能反应(偶联)核酸、蛋白质生物合成的定义、体系(模板、体会:基因表达的内容、调控及意义。
酶、原料、辅助因子)、方向、方式、特点、程(起始、延长。
终止)、加工修饰复制、转录、翻基础分子生物学基因表达的调控、操纵子模式(概念、结构、调合成、蛋白质合成)DNA合成、RNA((基因的表达与调控)控方式)。
生物化学课程体系1 思维导图)、直链及环状结构的书写方式α、βL重要单糖结构:构型(D、、物理性质:旋光性(比旋光度)、变旋性单糖化学性质:还原性、氧化性、成脎、成苷、成酯、颜色反应、鉴定等衍生物:磷酸糖、氨基糖、糖醇、糖苷、脱氧糖等糖重要双糖结构:单糖种类、构型、序列、糖苷键寡糖类重要双糖性质:旋光性、氧化还原性、分析鉴定化学重要多糖组成特点:二糖单位、方向性、糖苷键、分支多糖糖胺聚糖:类型、组成、功能肽聚糖:组成、功能复合多糖糖蛋白:组成、功蛋白聚糖:组成、功2 思维导糖类化学知识体系思维导图3 糖蛋白与蛋白聚糖中性脂结构、性质、生物学功能脂肪酸:结构特点、命名、性质,如碳链的长度、饱和度、空间结构、溶解度、熔点等中性脂油脂:结构特点、性质,如乳化现象、皂化作用、卤化作用、酸败等常见甘油磷脂及生物学功能脂磷脂组成单位、化学键、解离情况类化固醇组成特点、衍生物、功能学分类、组成特点、功能脂蛋白结构:由脂质双分子层、蛋白质镶嵌而成,脂质是骨架,决定膜的流动性、排列方式生物膜生物学功能:蛋白质决定生物膜的生物学功能。
动物和人体生命活动的调节1内环境与稳态内环境概念由细胞外液构成的液体环境组成①血浆(血细胞的直接生活环境)②组织液(组织细胞的直接生活环境)③淋巴(淋巴细胞和吞噬细胞的直接生活环境)特例毛细血管壁细胞的直接生活环境是血浆和组织液毛细淋巴管壁细胞的直接生活环境是淋巴和组织液三者关系图成分水、蛋白质、无机盐等(血浆中含有较多的蛋白质)理化性质渗透压:主要来源于Na +和Cl -,溶液浓度越高,渗透压越高酸碱度:(pH 为7.35~7.45)与它含有HCO 3-、HPO 42-等离子与有关。
温度:(37℃左右)功能①是细胞生存的直接环境②是细胞与外界环境进行物质交换的媒介稳态概念正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态调节机制神经--体液--免疫调节网络(调节能力是有一定限度的)意义是机体进行正常生命活动的必要条件(如体内的酶需要适宜的温度和pH)神经调节结构基础反射弧感受器→传入神经(有神经节)→神经中枢→传出神经→效应器(效应器由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体组成)基本方式反射分类非条件反射(简单反射)和条件反射(复杂反射)兴奋某些组织或细胞感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程兴奋在神经纤维上的传导形式电信号(神经冲动)过程静息电位(钾离子外流,外正内负)→刺激→动作电位(钠离子内流,外负内正)→与两侧形成局部电流→兴奋传导到未兴奋部位→已兴奋部位恢复静息电位特点双向传导兴奋在神经元之间的传递突触结构轴突末梢的突触小体与其他神经元的细胞体或树突等相接触而形成的组成突触前膜、突触间隙、突触后膜形式电信号→化学信号→电信号过程特点单向传递(因为神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜)神经递质释放方式胞吐(体现了细胞膜的流动性)效应促进或抑制(发生效应后会被酶破坏而失活或被移走而迅速停止作用)举例乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺、氨基酸类(如谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸等)、NO 等神经系统的分级调节组成大脑皮层(最高级中枢)、小脑(维持身体平衡)脑干(维持生命必要的中枢,如呼吸、心跳、血压等)下丘脑(调节体温、水平衡、生物节律等)、脊髓(躯体运动的低级中枢)关系位于脊髓的低级中枢受相应高级中枢的调控人脑的高级功能言语区W 区(书写)、S 区(运动)、H 区(听觉)、V 区(视觉)学习、记忆和思维涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关,尤其是与大脑皮层下的一个像海马的脑区有关长期记忆可能与新突触的建立有关神经调节和体液调节的关系比较关系一方面,体液调节可以看做是神经调节的一个环节(内分泌腺受神经系统的调节)另一方面,内分泌腺分泌的激素可以影响到神经系统的发育和功能(如甲状腺激素幼年时缺乏会影响脑的发育,成年时不足会使神经系统的兴奋性降低)协调配合如体温调节、水盐平衡调节(详见必修三P 32图示)条件必须经过完整的反射弧才能完成反射动物和人体生命活动的调节2体液调节概念激素、CO 2、H +等通过体液传送的方式对生命活动进行调节的方式(主要内容是激素调节)激素调节发现促胰液素是人们发现的第一种激素概念由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行调节的方式人体主要的内分泌腺及其分泌的激素下丘脑(促甲状腺激素释放激素、抗利尿激素等)胰腺(胰岛素、胰高血糖素等)、胸腺(胸腺激素)、肾上腺(肾上腺素)卵巢(雌性激素等)、睾丸(雄性激素等)实例血糖平衡调节血糖的来源和去向来源食物中糖类的消化、吸收肝糖原的分解脂肪等非糖物质的转化去向氧化分解成二氧化碳、水,释放能量合成肝糖原、肌糖原转化为脂肪、某些氨基酸等调节过程调节机制神经——体液调节调节中枢下丘脑胰岛素和胰高血糖素的关系拮抗甲状腺激素分泌的分级调节反馈调节举例如上图中,甲状腺激素增多对下丘脑和垂体的相关活动产生抑制概念在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作特点微量和高效、通过体液运输、作用于靶器官、靶细胞激素种类多、量极微、既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,而是一种信息分子,使靶细胞原有的生理活动发生变化免疫调节免疫系统的组成免疫器官扁桃体、淋巴结、胸腺、脾、骨髓等免疫细胞吞噬细胞等淋巴细胞T 细胞(迁移到胸腺中成熟)B 细胞(在骨髓中成熟)免疫活性物质抗体、淋巴因子、溶菌酶等免疫系统的防卫功能非特异性免疫第一道防线皮肤和粘膜第二道防线杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞特异性免疫第三道防线免疫器官和免疫细胞(借助血液循环和淋巴循环)过程体液免疫细胞免疫免疫系统的其他功能监控、清除监控体内衰老、坏死和癌变的细胞并清除免疫疾病过敏反应已产生免疫的机体,在再次接受相同的抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱,如皮肤寻麻症自身免疫病免疫系统攻击自身而引起,如类风湿性关节炎;系统性红斑狼疮免疫缺陷病由于免疫系统发育不全或遭受损害所致的免疫功能缺陷引起的疾病,如艾滋病垂体(促甲状腺激素、生长激素等)、甲状腺(甲状腺激素)植物的激素调节1生长素发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特科学家首先从人尿液中分离出具有生长素效应的化学物质——吲哚乙酸(IAA)产生部位幼嫩的芽、叶和发育中的种子,由色氨酸经过一系列反应转变成生长素分布集中于生长旺盛的部位运输方向极性运输:在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,只能从形态学上端到形态学下端运输非极性运输:在成熟组织中通过韧皮部进行横向运输:在胚芽鞘尖端生理作用特点两重性:低促进高抑制(既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽,也能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花疏果)实例顶端优势根的向地性敏感性比较不同细胞幼嫩细胞>老细胞不同植物双子叶植物>单子叶植物不同器官根>芽>茎举例:如胚芽鞘、芽、根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等另外植物体内还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等具有生长素效应的物质说明极性运输是细胞的主动运输顶芽产生的生长素向下运输,导致侧芽附近生长素浓度较高,侧芽的生长受到抑制,而顶芽生长较快的现象在重力作用下,生长素在根的远地侧浓度较低(促进生长),在近地侧浓度较高(抑制生长)胚芽鞘尖端受单侧光照产生某种影响,并向下面的伸长区传递,造成伸长区背光面比向光面生长快实验结论实验结论胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的实验结论造成胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质,并命名为生长素实验结论图示原因原因植物的激素调节2生长素类似物举例α-萘乙酸(NAA)、2,4-D等处理插条的方法浸泡法溶液浓度低,浸泡深约3cm,处理几个小时至一天沾蘸法溶液浓度高,沾蘸深约1.5cm,处理约5秒预实验目的①检验实验设计的科学性和可行性②为进一步的实验摸索条件必须像正式实验一样认真进行才有意义其他植物激素概念由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物分类赤霉素合成部位细胞分裂素主要由根尖合成脱落酸合成部位乙烯合成部位关系多种植物激素相互作用、共同调节,并不是孤立地起作用植物的生长发育过程,根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果其他物质除五类植物激素外,植物体内还有一些天然物质,也在调节着生长发育过程,如油菜素、甾类化合物植物生长调节剂概念人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质特点容易合成、原料广泛、效果稳定举例青鲜素(细胞分裂素)、赤霉素、乙烯利(乙烯)、生长素类似物等向光性概念在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象原因其他说法以向日葵、萝卜等为实验材料,发现单侧光照射时,向光侧和背光侧的生长素含量基本相同,而向光侧的生长抑制物质多于背光侧主要由未成熟的种子、幼根和幼芽合成主要作用促进细胞伸长,植株增高;促进种子萌发和果实发育合成部位主要作用促进细胞分裂和组织分化;延缓衰老合成于根冠、萎蔫的叶片等主要作用抑制细胞分裂,促进叶和果实衰老、脱落合成于植物的各个部位主要作用促进果实成熟种群与群落1种群概念在一定的自然区域内,同种生物的全部个体数量特征种群密度概念种群在单位面积或单位体积中的个体数(种群最基本的数量特征)调查方法样方法适于双子叶植物、蚜虫、跳蝻等活动范围小的生物分类:五点取样法、等距取样法取样关键:随机取样标志重捕法适于活动能力强,活动范围大的动物计算公式:N=M ×n/m出生率和死亡率单位时间内新产生的个体数目(死亡的个体数目)占该种群个体总数的比率迁入率和迁出率单位时间内迁入或迁出的个体数目占该种群个体总数的比率年龄组成概念:种群中各年龄期的个体数目的比例类型:增长型、稳定型、衰退型作用:可以预测种群密度的变化性别比例种群中雌雄个体数目的比例各数量特征之间的相互关系空间特征均匀分布、随机分布、集群分布数量变化J 型曲线形成原因食物和空间条件充裕、气候适宜、无敌害数学模型Nt=N0λt,S 型曲线形成原因食物、空间有限变化曲线环境容纳量概念在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群的最大数量,又称K 值应用对有害生物:限制生存条件,降低环境容纳量,如封存粮食、硬化地面以限制鼠的种群数量对有益生物:改善生存条件,尽量提升K 值,如建立自然保护区,保护大熊猫种群与群落2培养液中酵母菌种群数量的计数注意事项①从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减小误差②制片时,先将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入。
第七章 糖代谢1.无氧分解概念是指在缺氧情况下,葡萄糖或糖原在细胞质中分解生成乳酸并产生少量ATP 的过程,又称乳酸发酵两个阶段糖酵解:葡萄糖或糖原分解成丙酮酸反应特点一次裂解反应——6 C 变2个 3 C 一次脱氧——NAD 变 NADH两次消耗ATP两个高能化合物,两次底物水平磷酸化(2ATP)三个限速酶催化三个不可逆反应己糖激酶6-磷酸果糖激酶-1丙酮酸激酶乳酸生成:丙酮酸转变成乳酸生理意义机体缺氧状况下,能够迅速提供能量有氧状况下,为某些组织细胞提供能量,为成熟红细胞(无线粒体)提供唯一能量保障。
糖酵解过程的中间产物为其他物质生物合成提供材料。
小结不需要氧的产能过程从1分子葡萄糖开始净生成2分子ATP ★(从糖原开始,则净生成3分子ATP)两次底物水平磷酸化底物水平磷酸化:指将高能代谢物分子中的能量直接转移至ADP或GDP 生成ATP或GTP 的过程。
乳酸的生成使糖酵解途经中生成的NADH和H+重新转变成NAD+,保证糖酵解过程继续运行。
2.有氧氧化是糖分解供能的主要方式概念在有氧条件下,葡萄糖或糖原在细胞质与线粒体中彻底氧化生成水和二氧化碳,并产生大量ATP 的过程。
三个阶段丙酮酸生成(细胞质)葡萄糖生成丙酮酸,同糖酵解丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA (线粒体)限速酶:丙酮酸脱氢酶复合体三羧酸循环(线粒体)实质乙酰CoA的彻底氧化分解概念TAC ,从乙酰CoA 与草酰乙酸缩合生成含有三个羧基的柠檬酸开始,经过一系列的酶促反应,乙酰CoA被氧化分解成水和二氧化碳,而草酰乙酸得以再生,同时生成大量能量的过程。
特点一次底物水平磷酸化两次脱羧,生成两分子二氧化碳三个限速酶,催化三次不可逆反应柠檬酸合酶异柠檬酸脱氢酶α-酮戊二酸脱氢酶复合四次脱氢三次生成NADH和H+一次生成FADH2三羧酸循环一次共生成 10分子ATP在循环中,中间产物本身无量的变化,由于中间产物进入其他代谢途径影响循环的进程,需补充以保证循环的正常运转生理意义是机体获取能量供应的主要方式三羧酸循环是三大营养素彻底氧化分解的共同途径是糖、脂、蛋白质代谢联系的枢纽小结每分子葡萄糖彻底氧化可净生成30或32分子ATP3.磷酸戊糖途径实质葡萄糖分解代谢的另一途径,其主要意义不是生成ATP,而是生成磷酸核糖和NADPH唯一限速酶6-磷酸葡萄糖脱氢酶缺乏此限速酶会导致NADPH和G-SH减少,红细胞易破裂,产生溶血性贫血。
专题一科学探究
专题二生物的结构层次
专题三、生物与环境
1
2、生物与环境组成生态系统Array
3、生物圈是人类与其他生物的共同家园
茎根发育
结构
功能
芽的结构
芽的发育
木本植物
草本植物
形成层年轮
通过木质部中的导管向上运输水分和无机盐
通过韧皮部中的筛管向下运输有机物
结构
功能
根尖以上部位
根尖
成熟区
伸长区
分生区
根冠
有根毛,是吸收水分和无机盐的主要部位
根伸长最快的地方,也可吸收水分和无机盐
分裂产生新细胞
保护
吸收水分和无机盐
水分和无机盐对植物的作用
1
2
3、
4
5、人体是一个统一的整体
外界环境
外界环境
专题六
1
2、生物的遗传和变异
专题八生物的多样性Array
1、生物的分类
2
3
专题九生物技术
专题十健康的生活。
维生素总结一、脂溶性维生素1.维生素A名称:类视黄素、抗干眼病维生素、A1:视黄醇、A2:3-脱氢视黄醇活性形式:视黄醇、视黄醛、视黄酸功能:1.视黄醛与视蛋白结合发挥视觉功能2.调控细胞的生长与分化、抗癌3.抗氧化缺乏时病症:夜盲症、干眼病发病机理或治病原理:感受弱光的视杆细胞内,全反式视黄醇被异构成11-顺视黄醇,氧化成11-顺视黄醛。
此物作为光敏感视蛋白的辅基与之结合生成视紫红质。
视紫红质感光时,异构为全反式视黄醛,并引起视蛋白变构。
进而视蛋白通过一系列反应产生视觉冲动。
视紫红质分解,全反式视黄醛与视蛋白分离,构成视循环。
维生素A缺乏,视循环关键物质11-顺视黄醛不足,视紫红质少,对弱光敏感性降低,暗适应延长。
过量的影响:中毒,组织损伤。
症状:头痛、恶心、肝细胞损伤、高血脂、软组织钙化、高钙血症、皮肤干燥、脱屑、脱发2.维生素D名称:抗佝偻病维生素(本质是类固醇衍生物)活性形式:1,25-二羟维生素D3功能:1.调节血钙水平,促进小肠对钙、磷的吸收、影响骨组织钙代谢,维持血钙、磷的正常水平 2.影响细胞的分化(免疫细胞、胰岛B细胞、肿瘤细胞)缺乏时病症:儿童:佝偻病成人:软骨病自身免疫性疾病过量的影响:中毒。
表现:高钙血症、高钙尿症、高血压、软组织钙化备注:在体内可合成:皮下储有维生素D3原,紫外线照射下可变成维生素D33.维生素E名称:生育酚类化合物(生育酚、生育三烯酚)活性形式:生育酚功能:1.抗氧化剂、自由基清除剂、保护细胞膜,维持其流动性2.调节基因表达(抗炎、维持正常免疫功能、抑制细胞增殖,降低血浆低密度脂蛋白的浓度。
预防治疗冠状动脉粥样硬化性心脏病、肿瘤和延缓衰老有一定作用)3.提高血红素合成关键酶活性,促进血红素合成。
缺乏时病症:新生儿:轻度溶血性贫血一般不易缺乏。
重度损伤导致红细胞数量减少,脆性增加等溶血性贫血。
动物缺乏,生殖器发育受损,甚至不育备注:临床常用维生素E治疗先兆流产和习惯性流产4.维生素K名称:凝血维生素活性形式:2-甲基1,4-萘醌功能:1.维生素K具有促进凝血的作用,是许多γ-谷氨酰羧化酶的辅酶2.对骨代谢有重要作用,对减少动脉钙化有重要作用,大剂量可降低动脉硬化的危险性。