生物奥赛辅导资料集
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生物竞赛推荐书目1、《陈阅增——普通生物学》普通人最喜欢的生物学,也是引领无数生竞狗走向生物这个大坑的第一步。
2、《植物学(上册)》:对植物形态解剖有着较完整而深入的叙述,书中几乎处处可作为考点,为必读经典之作。
3、《植物学(下册)》:对植物各门分类有着系统地阐述。
4、《植物学》(彩图版马伟梁著,建议配合3一起看):可以算是植物学上下册的合集,配有插图,宜用来学习分类。
5、《植物学》(周云龙著,建议初学和最后复习用):整体简洁明了,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。
6、《植物生理学》(潘瑞炽著):对植物生理学各方面的内容阐述清晰,书里隐藏无数知识点,建议精读细读每句话,尤其是后半本。
一本神书,植物生理学最经典教材,没有之一。
7、《普通动物学》(版本自挑,任何一版都值得拥有):动物学中的首选学习用书。
8、《无脊椎动物学》:对无脊椎动物有着更加详尽的叙述,可作为无脊椎部分的补充阅读。
9、《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内容,为必读书籍。
10、《人体及动物生理学》(版本自挑,任何一版都值得拥有):生理学的经典教材。
11、《动物生理学》:内容相对简略,但处理联赛和国赛难度的题目足矣。
12、《生理学》(医学版):对人体生理学有更深入地叙述,许多较深的题目需要查阅此书,建议阅读。
《细胞生物学》(翟中和版):细胞生物学的必读书籍。
《生物化学简明教程》:生物化学必读书籍。
《生物化学原理》:生物化学各个部分问题阐述较深入,但阅读量太大,宜作为资料书使用。
《现代分子生物学》:分子生物学推荐用书,基本知识阐述也条理,包括实验技术、实验原理等。
《微生物学(周德庆著)》:内容涉及微生物学各方面,需重点掌握。
《微生物学(沈萍著)》:此书因对免疫有着非常详细的叙述而上榜。
《基础生态学》:简明扼要,几乎处处可作为考点的书,重点概念和知识点都可以在此书找到,重点掌握。
生物奥赛知识点全集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,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。
(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—型与D一型之分,为区别两种构型,通过与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—NH2写在左边为L型,-NH2在右为D型。
已知天然蛋白质中的氨基酸都属L型。
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。
第三章植物生理二、典型例题例1 甲、乙两个细胞分别在0.25M和0.35M的蔗糖溶液中发生初始质壁分离,若该两个细胞相邻,试问:(1)在25℃条件下细胞间水分的移动方向?(2)甲、乙两细胞的水势(ψw),渗透势(ψs)和压力势(ψp)分别是多少?分析解答此题,必须明确以下两个隐含条件,即(1)当细胞处于初始质壁分离时,细胞液浓度等于外液浓度;(2)细胞出现质壁分离以后,压力势(ψp)=0,细胞的水势(ψw)等于细胞的渗透势(ψs)。
运用公式P=iCRT,即可求出细胞的渗透势(即水势),再根据甲、乙两细胞水势的大小来判断水分移动的方向。
解:依据公式P=iCRT,ψs=p,则甲细胞的ψs=-iCRT=-1×0.25×0.082×(273+25)=-6.11(大气压)=-6.11×1.013=-6.19(巴)乙细胞的ψs=-iCRT=-1×0.35×0.082×(273+25)=-8.56(大气压)=-8.56×1.013=-8.67(巴)∵ψp=0 ∴ψs=ψw故:甲细胞的ψw=-6.19巴,乙细胞的ψw=-8.67巴,乙细胞的水势低于甲细胞,所以水分从甲细胞向乙细胞移动。
例2 对下列说法中,正确的是A 一个细胞放入某一浓度的溶液中时,若细胞液浓度与外界溶液的浓度相等,则体积不变。
B 若细胞的ψp=-ψs,将其放入某一溶液中时,则体积不变。
C 若细胞的ψw=ψs,将其放入纯水中,则体积变大。
D 有一充分饱和的细胞,将其放入比细胞液浓度低50倍的溶液中,则体积不变。
分析 A 除了处于初始质壁分离的状态的细胞之外,当细胞内液浓度与外液浓度相等时,由于细胞ψwp的存在,因而细胞水势高于外液水势而发生失水,体积会变小。
B 由于细胞ψw=0,则把该细胞放入任意溶液时,都会失水,体积变小。
C 当细胞的ψw=ψs时,将其放入纯水中,由于ψp=0,而ψs为一负值,故此时细胞吸水,体积变大。
腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胸腺嘧啶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。
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3. 细胞与组织:解析细胞结构与功能,探索组织的构成和特点,培养学生对细胞和组织的认知能力。
4. 物质的运输与利用:讲解物质在生物体内的运输和利用过程,帮助学生理解生物体的代谢机制。
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.腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胸腺嘧啶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。
生物奥赛知识点归纳全集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,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,蛋白质的氨基酸都具有不对称碳原子,都有L—型与D一型之分,为区别两种构型,通过与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—NH2写在左边为L 型,-NH2在右为D型。
已知天然蛋白质的氨基酸都属L型。
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。
高中生物竞赛辅导资料:第七章生物系统学[考点解读]生物系统学是研究生物的形态结构、分类、生命活动与环境的关系以及发生发展规律的学科。
本章包括无脊椎动物、脊索动物和植物的形态、结构功能等一系列的知识。
根据IB0 考纲细目和近年来试题的要求,以下从知识条目和能力要求两方面定出了具体目标。
第一节无脊椎动物一、原生动物(约3万种)1、主要特征(1)体形微小,原生动物大小一般几微米到几十微米,一般必须用显微镜才能看见,也有少数比较大,如玉带虫和蓝喇叭虫,体长可达1-3cm。
(2)身体一般由单细胞构成,有些种类是群体性的,单细胞的原生动物整个身体就是一个细胞,不但具有细胞的基本结构,如细胞核、细胞质、细胞膜,而且也具有一般动物所表现的各种生活机能,如消化、呼吸、排泄、感应、运动等,它和高等动物内的一个细胞不同,而是和整个高等动物相当,是一个能营独立生活的有机体。
当然,单细胞的原生动物只能出现细胞内分化,由细胞质分化出各种细胞器来完成相应的各项生命活动,如伪足、纤毛、鞭毛为运动的细胞器;胞口、胞咽为消化的细胞器等。
群体性的原生动物,一般组成群体的细胞并不分化,而是各个个体保持自己的独立性。
原生动物是最低等、最原始的动物。
(3)具有3种营养方式,一是植物性营养,又称光合营养,如绿眼虫;二是动物性营养,又称吞噬营养,如变形虫,草履虫等;三是渗透营养,又称腐生营养,如疟原虫,孢子虫等。
(4)分布很广,可生存在各种自然条件下,如淡水、海水以及潮湿的土壤中,也有不少种类是寄生在植物的浆液,动物和人类的血液、淋巴液和体液中。
当遇到不良条件时,它们形成包囊,把自己同不良的外界环境隔开,等到合适的环境条件,恢复正常的生活。
2.原生动物门代表--大草履虫(图1-7-1)(1) 草履虫的形状很像倒放的草鞋,体表长满了纵行排列的纤毛,全身的纤毛有节奏地摆动,使虫体螺旋形地旋转前进。
(2)体表被一层表膜,这层表膜结构复杂,由典型的细胞膜、表膜泡和纤维层构成,其内的细胞质分化为内质和外质,外质紧贴表膜,为一透明薄层,里面布满了垂直于表膜排列的刺丝泡,内质是颗粒性的,能够流动并不断地在虫体内作循环运动。
第十讲生态及动物行为一、竞赛中涉及的问题根据近年我国参赛选手介绍的情况来看,生态学及动物行为学所占的比例正在逐年增加,然而我国选手们恰恰在这方面比较薄弱。
这主要与现行的中学教材有关。
在本讲中,我们力求根据国际IBO竞赛纲要的具体要求,适当扩展同学们的知识面,增加一些信息量。
生态学与动物行为学的内容非常多,眼于篇幅,只能对一些重点内容进行讨论。
(一)生态因素及其对生物的影响生物有机体周围所有一切无机和有机的因子称为生态因素。
生态因素影响生物的形态、结构、生理和分布等。
诸多生态因素分别属于非生物因子和生物因子两类。
1.非生物因子(1)太阳能它是一切生命的最基本能源。
作为生态因素它包括能量、光质(波长或色)、光强度、光照长度等方面。
①光和植物:光照强度对植物形态结构和生长发育有重要作用。
按照对光照强度的要求不同,植物分为阳生植物、阴生植物和耐阴植物三种生态类型。
阳生植物要在阳光充足的环境中生长;阴生植物喜在潮湿、背阴的地方生长;耐阴植物介于两类之间,既能在阳地生长,也能在较阴地带生长。
日照长度能影响植物的生长、发育和开花。
按照对日照时间的要求,植物分长日照植物、短日照植物、中日照植物和中间型植物四类。
中日照植物在昼夜长短几乎相等的条件下才能开花,在甘蔗的某些品种中存在这种现象。
中间型植物受日照时间影响较小,不同日照都能开花,如番茄、黄瓜、刀豆、蒲公英等。
不同波长的光对植物的作用也不同。
如蓝紫光能抑制植物伸长,使植物矮化,促进花青素等色素的形成,也能控制和促进细胞分化。
另外,红光能促使茎的生长、植物开花和种子萌发;蓝光激活同化二氧化碳的酶类。
②光和动物由于动物是直接或间接以植物为食的,因此,直接影响植物分布的光也影响着动物的分布。
光对动物的热能代谢、生殖发育、生活周期、体表颜色、行为方式、地理分布等都有直接或间接的影响。
如光影响变温动物的活动,因为变温动物要依靠光照升高体温;光能促进动物生殖腺发育,如鸟类延长日照时间,能提高产卵量;紫外线能杀灭动物体表的微生物;光照的长短能影响鱼类徊游和鸟类的迁徙;光也跟动物的体色有关系,一般背光面色淡而朝光面色深。
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,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。
(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—型与D一型之分,为区别两种构型,通过与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—NH2写在左边为L型,-NH2在右为D型。
已知天然蛋白质中的氨基酸都属L型。
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。
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–折叠、β–转角和自由回折四种。
例如动物的各种纤维蛋白,它们的分子围绕一个纵轴缠绕成螺旋状,称为α–螺旋。
相邻的螺旋以氢键相连,以保持构象的稳定。
指甲、毛发以及有蹄类的蹄、角、羊毛等的成分都是呈α–螺旋的纤维蛋白,又称α–角蛋白。
β–折叠片是并列的比α–螺旋更为伸展的肽链,互相以氢铸连接起来而成为片层状,如蚕丝、蛛丝中的β–角蛋白。
三级结构:是指在二级结构的基础上,进一步卷曲折叠,构成一个很不规则的具有特定构象的蛋白质分子。
四级结构:是由两条或两条以上的具有三级结构的多肽聚合而成特定构象的蛋白质分子。
构成功能单位的各条肽链,称为亚基,一般地说,亚基单独存在时没有生物活力,只有聚合成四级结构才具有完整的生物活性。
如:血红蛋白是由4个不同的亚基(2个α肽链,2个β链)构成的,每个链都是一个具三级结构的球蛋白。
4.特点(1)胶体性质:蛋白质分子量很大,容易在水中形成胶体粒,具有胶体性质。
在水溶液中,蛋白质形成亲水胶体,就是在胶体颗粒之外包含有一层水膜。
水膜可以把各个颗粒相互隔开,所以颗粒不会凝聚成块而下沉。
(2)变构作用:含2个以上亚基的蛋白质分子,如果其中一个亚基与小分子物质结合,那就不但该亚基的空间结构要发生变化,其他亚基的构象也将发生变化,结果整个蛋白质分子的构象乃至活性均将发生变化,这一现象称为变构或别构作用。
例如,某些酶分子可以和它所催化的最终产物结合,引起变构效应,使酶的活力降低,从而起到反馈抑制的效果。
(3)变性作用:蛋白质在重金属盐(汞盐、银盐、铜盐等)、酸、碱、乙醛、尿素等的存在下,或是加热至70~100℃,或在X射线、紫外线的作用下,其空间结构发生改变和破坏,从而失去生物学活性,这种现象称为变性。
变性过程中不发生肽键断裂和二硫键的破坏,因而不发生一级结构的破坏,而主要发生氢键、疏水键的破坏,使肽链的有序的卷曲、折叠状态变为松散无序。
这种变化不可逆。
(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。
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。
DNA的碱基有四种(A、G、C、T),RNA的碱基也有四种(A、G、C、U)。
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之间并没有等量的关系。
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(5’端为磷酸)。
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苷酸链绕同一中心轴构成双螺旋结构。
常有A、B(即Watson-Crick模型)、C型和Z型(左手螺旋)。
5.性质(1)一般性质核酸和核苷酸既有磷酸基,又有碱性基团,为两性电解质,因磷酸的酸性强,通常表现为酸性。
核酸可被酸、碱或酶水解成为各种组分,其水解程度因水解条件而异。
RNA在室温条件下被稀碱水解成核苷酸而DNA对碱较稳定,常利用该性质测定RNA的碱基组成或除去溶液中的RNA杂质。
DNA为白色纤维状固体,RNA为白色粉末;都微溶于水,不溶于一般有机溶剂。
常用乙醇从溶液中沉淀核酸。
(2)核酸的紫外吸收性质核酸中的嘌呤碱和嘧啶碱均具有共轭双键,使碱基、核苷、核苷酸和核酸在240~290nm的紫外波段有一个强烈的吸收峰,最大吸收值在260nm附近。
不同的核苷酸有不同的吸收特性。
由于蛋白质在这一光区仅有很弱的吸收,蛋白质的最大吸收值在280nm处,利用这一特性可以鉴别核酸纯度及其制剂中的蛋白质杂质。
(3)核酸的变性和复性①核酸的变性:是指核酸双螺旋区的氢键断裂,碱基有规律的堆积被破坏,双螺旋松散,发生从螺旋到单键线团的转变,并分离成两条缠绕的无定形的多核苷酸单键的过程。
变性主要是由二级结构的改变引起的,因不涉及共价键的断裂,故一级结构并不发生破坏。
核酸变性后,一系列物理和化学性质也随之发生改变,如260nm区紫外吸收值升高(增色效应),粘度下降,失去生物活性。
②核酸的复性:变性DNA在适当条件(如缓慢冷却即退火)下,又可使两条彼此分开的链重新缔合成为双螺旋结构,这个过程称为复性。
DNA复性后,许多物理、化学性质又得到恢复,生物活性也可以得到部分恢复。
DNA的片段越大,复性越慢;DNA 的浓度越高,复性越快。
(四)脂类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,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。
第二章生命的基本单位——细胞第一节细胞的形态和类别【知识概要】一、细胞的概念及形态细胞是由原生质小团所组成的基本单位,其中含有一个核(或拟核),四周被膜包围着。
细胞的大小千差万别。
最大的直径近10cm,如驼鸟卵;小的需用电子显微镜才能看到,如支原体,其细胞直径只有0.1um。
一般细胞的直径都在10~100um之间,观察需要借助光学显微镜。
细胞的形状多样。
有球状、多面体、纺锤体和柱状体等。
由于细胞内在的结构、自身的表面张力以及外部的机械压力的作用,各种细胞总是保持其一定的形态。
细胞的形状与功能之间有着密切关系,如运动神经元细胞质伸展长达几米,用以传导外界刺激产生的兴奋。
二、原核细胞原核细胞外部由质膜所包围,质膜之外是坚固的细胞壁。
细胞壁主要是由一种叫胞壁质的蛋白多糖组成。
在原核细胞内含有DNA的区域,没有核膜包围,这个区域为拟核,其中只有一条DNA。
原核细胞中没有内质网、高尔基体、线粒体和质体等,但含有核糖核蛋白体、间体、粒状物、类囊体和蓝色体等。
原核细胞细胞质中的内含物有气泡。
多磷酸颗粒、脂肪滴和蛋白粒等。
由原核细胞构成的生物称原核生物,如支原体、细菌、蓝藻和放线菌等。
三、真核细胞真核细胞的细胞质与细胞核之间有核膜把它们分开,细胞质中的细胞器与结构都比原核细胞复杂。
真核细胞内含有的物质,大致可分为四类:①原生质,它是细胞质与细胞核所组成的生活物质的整体。
细胞质包括质膜、内质网、高尔基体、中心体、线粒体、质体等。