生命的物质基础与结构基础

生命的结构基础【学习目标】1．识记细胞的共性，原核细胞与真核细胞以及不同的真核细胞的主要区别以及常见种类。

2．理解细胞膜的物质组成、分子结构、亚显微结构和主要功能。

3．理解细胞核和各种细胞器的结构、主要功能以及结构与功能的关系。

4．了解病毒的的形态、结构和繁殖，以及常见种类与人类的关系。

【知识结构】真核细胞（以植物细胞为例）【基础知识】▲ 是生物体结构和功能的基本单位。

生物体的生命活动主要在里进行，病毒的遗传和繁殖也离不开细胞。

细胞只有保持完整性，才能正常完成各项生命活动。

▲观察细胞的工具一般是 和 。

相应地，观察到的结构分别叫 和 。

衡量细胞大小的单位一般是 .一、真核细胞亚显微结构和功能的比较与归纳 （一）细胞膜归纳细胞膜控制的物质运输方式，并完成下表。

举例说明：不同物质进入同一细胞、同种物质进入不同细胞、同种物质出入细胞的运输方式可能不同。

主要成分主要特点和功能成分：元素和化合物 结构：基本骨架、主要成分、多糖的分布和主要功能结构特点：功能： 功能特点是 细胞质基质：成分和主要作用 形态识别 双层膜/单层膜/无膜包裹的细胞器的种类 细胞器 主要化学成分 各自的主要功能 亚显微结构及各自的主要成分、功能各种亚显微结构在细胞周期中的变化规律细胞全能性的定义和根本原因细胞核的功能生物真核生物： 原核生物非细胞形态生物——病毒具有细胞形态的生物2．细胞膜的亚显微结构与物质运输方式的判断：3．物质运输速率曲线：【在图的下方写出相应的物质运输方式】4．细胞吸水和失水▲水分子通过细胞膜的扩散称为 。

在下面空白处绘成熟植物细胞的结构模式图，标注结构名称，说明通透性特点。

一个成熟的植物细胞与外界溶液构成一个渗透系统。

构成渗透系统的条件：① ;② 。

▲渗透失水：外界溶液的浓度 细胞液的浓度，可通过 实验验证； 渗透吸水：外界溶液的浓度 细胞液的浓度，可通过 实验验证。

▲洋葱表皮细胞在某些一定浓度小分子溶液中（如： 、 等）会发生质壁分离自动复，原因是 。

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无机盐的存在形式主要是离子状态，除了构成化合物，还可以维持生物的生物体的生命活动，维持细胞的酸碱平衡，如血液中Ca2＋较少会使动物发生抽搐现象。

糖类是细胞的主要能源物质，动植物共有的糖是_葡萄糖、核糖、脱氧核糖。

脂质可分为_脂肪_、_类脂__和__固醇_，后者包括_胆固醇__、性激素_和__VD _，主要是对维持正常的_新陈代谢__和___生殖过程___等生命活动起_重要调节__作用。

蛋白质的多样性的成因有氨基酸的种类不同、数量成百上千、排列顺序变化多端和由氨基酸形成的肽链的空间结构千差万别，因而功能具有多样性，氨基酸经__脱水缩合__方式形成多肽，再加工成有特定空间的蛋白质。

核酸分两种，即_脱氧核糖核酸（DNA）_和_核糖核酸（RNA）_，它们的基本组成单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸。

生命活动的体现者是蛋白质___；而生命活动的控制者是核酸_，它是通过基因的表达来实现的。

细胞膜主要是由_磷脂分子_ 和__蛋白质构成，基本结构支架是_磷脂双分子层__，外表有一层_糖蛋白_ ，又叫_糖被，与细胞表面的识别有密切的关系；细胞膜的结构特点是_具有一定的流动性__，这种特点与细胞的物质交换有关，在物质交换的方式中，主要方式是主动运输_，它决定细胞膜的功能特性是选择透过性。

活细胞进行新陈代谢的主要场所是细胞质基质。

高中生物知识网络体系一、生命的物质基础、结构基础、细胞工程化学元素（最基本元素、基本元素、大量元素、微量元素比较）①原核细胞、真核细胞及非细胞结构比较细胞的物质基础②生物膜的结构、功能及联系细胞结构细胞③线粒体、叶绿体的结构、功能比较及其细胞增殖、分化他细胞器的功能细胞分裂（有丝分裂、无细胞衰老（主要丝分裂及减数分裂比较）特征、原因）化合物（水、无机盐、蛋白质、糖类、脂质、维生素、核酸）①植物组织培养②植物体细胞杂交③动物细胞培养④动物细胞融合细胞工程⑤单克隆抗体选修⑥胚胎移植⑦动植物细胞工程比较细胞癌变（癌细胞特点、致癌因子）二、绿色植物的新陈代谢生物固氮C3、 C4植物提高农作物产量提高农作物光合作用效率光合作用、化能合成作用能量代谢物质代谢矿质代谢细有氧呼吸需氧型自养型能食胞异化作用同化作用水分代谢量物呼新陈代谢三大营养物质的代谢、吸无氧呼吸厌氧型异养型营养与健康酶与 ATP内环境与稳态发酵微生物的代谢及调节（水、盐、糖代谢及平衡的调节、体温调节）新陈代谢的 新陈代 新陈代谢 水、无机盐、维生素概念和类型谢与酶与 ATP矿质元素的吸收、氧化分解运输和利用矿质代谢植人物和 糖类转化为糖元水分的吸收、运的动新 生 物转化为脂肪水分代谢输、利用和散失陈 物 三光反应光 代 的 大 转化为脂肪合 谢新 营 脂质参与机体构成作 陈 养 暗反应用代 物 转化为糖元 谢质 氧化分解的 C 3 植物与代C 4 植物细胞呼吸谢蛋白质 形成组织蛋白有氧呼吸无氧呼吸氨基转换成新的氨基酸脱氨基作用过 原 条 场 过 原 条 场 程料 件所程料 件所和 和 产 产物物四、生命中的能量知识网络：光能遗体及排出物光合 中的化学能分解者呼吸作用生产者体内 呼吸 活跃的化学能稳定的化学 （ ATP ）作用能（有机物）同化 呼吸热散失作用消费者体内燃烧稳定的化学化石然料中稳能（有机物）定的化学能微生物与发酵工程微 养 微 发 生 代 生 酵 物 谢 物 工 类 生 的 程群长 营热能机械能生物电能渗透势能光能稳定化学能热能四、细胞的生命历程、生物的生殖和发育五、遗传的物质基础进化实质纯合子杂合子基因库基因频率基因型比例基因型表现型性状基因概念DNA染色体线粒体叶绿体类型核基因等位基因和非等位基因质基因显性基因和陷性基因化学结构基本单位脱氧核苷酸DNA结构空间结构双螺旋结构三个特点三个特性基因结构内部结构原核细胞基因非编码区编码区真核细胞基因非编码区编码区内含子外显子贮存功能传递功能复制场所模板原料产物过程特点中转录场所模板原料产物过程意义心基因功能表达功能法翻译场所模板原料产物过程意义则突变功能基因突变概念类型特点意义诱变育种位置变化基因分离基因重组基因交换自由组合杂交育种基因工程一个概念二个原理三种工具四个步骤五面应用人类基因组计划遗传病染色体异常遗传病单基因遗传病多基因遗传病六、遗传的基本规律（表达信息）调控细胞代谢决定细胞结构酶、激素结构蛋白转录、翻译双螺旋空间结构基因DNA稳定性多样性特点特异性半保留复制准确无误出现差错遗传变异（传递信息）显性基因纯合子控制基因型表现型隐性基因杂合子等位基因控制显性性状相对性状非等位基因隐性性状质基因细胞质遗传核基因遗传基因分离细胞核遗传规律自由组合进化的内因小的变异遗传伴性遗传生存斗争适者大的基因突变新基因（动力）生存变异变异规律基因重组新基因型可遗传变异三个环节染色体变异新物种育种（方法）人类遗传病七、生物的变异与进化不遗传的变异表现性（改变）＝基因型（改变）＋环境条件（改变）生物的变异可遗传的变异染色体染色体结构变异：缺失、重复、倒位、易位人类遗传病水平染色体数非整倍体：单体、缺体、三体等与优生可遗传目变异整倍体：单倍体、二倍体、多倍体的变异基因突变：碱基替换、移码突变等DNA推动基因基因自由组合水平基因重组基因互换基因拼接（ DNA重组技术）达尔文自然选择学说：过度繁殖→生存斗争（手段）→遗传变异（内因、基础）→适者生存（结果）进化自然选择新物种原始物种基础：自然选择学说进化单位：种群八、植物生命活动的调节向性运动适应影响植物生长发育研发运动概念含量多种激素相互作调节用植物激素协调共同调节特促进和抑制征产生部位实验生长素感光部位探作用部位究作用特征微量性两重性敏感性光、温度等因素生长素种细胞分裂素类赤霉素乙烯脱落酸生长与分布作用九、人体及动物生命活动的调节植物生命活动的调节激素调节重要的植物激素及生理作用向性运动体液调节H＋、 CO2等的调节胰岛素高等动物激素调节生长激素生激素调节人和高等区别动物行为性激素命活动物生命与条件反射甲状腺激素活动的调联系反射动非条件反射节和神经调节神经纤维上的传导调兴奋的传导节细胞间的传递高级神经中枢的调节内环境与稳态人体的稳态水和无机盐的平衡和调节血糖的调节人体生命人的体温及其调节活动的调节和免疫免疫特异性免疫免疫失调引起的疾病十、微生物与发酵工程菌丝体的结构放线菌孢子生殖类型生物意义固氮运用培养基的种类微生物代谢的人工控制发酵的概念和种类微生物群体生长的测定医药应细胞结构细菌繁殖方式菌落的概念和特点微生物的类群病毒结构增殖过程核衣壳有些具囊膜吸注合装释附入成配放微生物的营养培养基配制原则微生物的代谢产物微生物的代谢微生物的代谢调节微生物的生长微生物群体的生长规律温度影响微生物生长的因素PH值发酵工程菌种的选育氧食品工业用生生生产产产传食单统品细发添胞酵加蛋产剂白品培养基的配制内灭菌容扩大培养和接种发酵过程分离提纯十一、生物与环境生态学光种群密度生非生物因素温度态年龄组成生物个体环境因生物因素水、 CO2、矿质元素等特征素性别比例出生率种群种内关系种内互助死亡率种内斗争J 形曲线数量共生增长寄生S 形曲线曲线生物群落种间关系竞争捕食湿地生态系统海洋生态系统淡水生态系统森林生态系统草原生态系统农田生态系统城市生态系统水生生产者生态生物成分消费者系统成分分解者类型生态系统结构非生物成分：非生物的物质、能量陆生食物链营养结构生态食物网系统单向流动能量流动功能逐级递减碳循环光合作用物质循环呼吸作用氮循环抵抗力稳定性生物多样性及其保护稳定性恢复力稳定性。

生命的物质基础及结构基础
生命体的物质基础主要包括有机物和无机物。

无机物是构成生命体的辅助物质，包括水和无机盐等。

水是生命体内
最重要的无机物，它是生命活动的基本介质，参与到化学反应和调节温度等。

无机盐是包括钠、钾、钙、镁、磷等元素的化合物，它们在生命体内
起到调节酸碱平衡和细胞内外物质交换等重要作用。

生命体的结构基础主要包括细胞和组织。

细胞是构成生命体的最基本单位，具有自我复制和自我维持的能力。

细胞内含有细胞膜、细胞质和细胞核等结构。

细胞膜是细胞的外壳，由脂
质和蛋白质组成，起到控制物质进出细胞的作用。

细胞质是细胞内的液体，包含水和溶质等，承载着细胞内的化学反应。

细胞核是细胞内的控制中心，存储遗传信息，指挥细胞的生命活动。

组织是由相同或相似类型的细胞组成的结构。

生命体内包含多种不同
的组织，如肌肉组织、神经组织和上皮组织等。

不同的组织具有不同的功能，通过相互协作维持生命体的正常功能。

总之，生命的物质基础主要包括有机物和无机物，有机物是构成生命
体的主要组成部分，无机物则是辅助物质。

生命的结构基础主要包括细胞
和组织，细胞是生命体的基本单位，组织则是由相同或相似类型的细胞组
成的结构。

这些物质基础和结构基础相互作用，共同维持着生命的运行和
发展。

第1专题生命的物质基础、结构基础考纲盘点一、生命的物质基础1．组成生物体的化学元素2．组成生物体的化合物二、细胞——生命活动的基本单位细胞的结构和功能：细胞膜的分子结构和主要功能；细胞质基质;细胞器的结构和功能（线粒体、叶绿体、内质网、核糖体、高尔基体、中心体和液泡)；细胞核的结构和功能；细胞的生物膜系统(生物膜系统的概念、各种生物膜在结构和功能上的联系、研究生物膜的重要意义）；原核细胞的基本结构.知识网络(如图）第1讲生命的物质基础知识细化回顾1．组成生物体的化学元素（1)最基本的化学元素是C.(2）基本元素是C、H、O、N。

（3)主要元素是C、H、O、N、P、S。

(4）占细胞鲜重最多的元素是O。

（5）占人体细胞干重最多的元素是C.2．元素种类和含量在生物界和非生物界中的关系（1）生物界内部：不同种类的生物之间在元素种类上大体相同，但在元素的含量上相差很大。

（2）生物界和非生物界之间：①组成生物体的化学元素在无机自然界中都可找到,说明生物界和非生物界具有统一性；②同种元素在生物体和自然界中含量相差很大，说明生物界和非生物界具有差异性。

3．水的含量及功能（1）水的含量:水是细胞中含量最多的化合物，但在不同种类的生物体中，水的含量差别较大；在同一生物的不同组织、器官中,水的含量也不相同。

(2)水的功能：结合水是细胞结构的重要组成成分,自由水是细胞内的良好溶剂、参与化学反应、运输营养物质和代谢废物等。

4．常见糖类的功能特性（1）参与生物遗传物质组成的糖是脱氧核糖、核糖.（2)能与新配制的斐林试剂共热生成砖红色沉淀的糖是葡萄糖、果糖、麦芽糖等。

（3）组成高等植物细胞分裂末期细胞板的糖是纤维素，存在于动物细胞质中的重要储存能量的糖是糖元。

5．脂质的种类和功能(1)合成脂蛋白的重要原料是磷脂，也是构成生物膜的重要成分。

(2)皮肤生发层细胞中经紫外线照射，由一种物质转化成另一种物质，并能够预防儿童佝偻病发生，此两种物质是胆固醇、维生素D。

生物的6个基本特征有：有共同的物质基础和结构基础（有严整的结构，都有新陈代谢，都有应激性，都有生长、发育、生殖现象，都有遗传和变异的特性，都能适应一定和环境和影响环境生物与非生物的最基本区别，生物的最基本的特征是新陈代谢，生物科学发展的三个阶段是描述性生物学阶段、实验生物学阶段、分子生物学阶段，生物发展的两个方向是宏观方面、微观方面，其中微观方面已经从细胞水平发展到分子水平。

第一章生命的物质基础大量元素:C、H、0、N、P、S、K、Ca 等微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 等生物界与非生物界是统一的：组成生物界的元素都可以在自然界找到，没有一种元素是生物界所特有的，他们的差异性表现在：组成生物体的元素，在生物体内与在无机自然界中的含量相差很大，原生质是指：细胞内的有生命物质，它分化为细胞膜、细胞核、细胞质，代谢越旺盛，自由水的比例越大，活细胞内最多的化合物一般是水，干细胞最多的化合物一般是蛋白质，无机盐可维持细胞的渗透压和酸碱平衡，血液中钙盐含量太低，就会抽搐。

主要的能源物质是糖类，储存能量的主要物质是脂肪，体现生命的主要物质是蛋白质,单糖有葡萄糖、核糖、脱氧核糖、果糖、半乳糖等，动物特有的糖是半乳糖（单糖、乳糖（二糖、糖元（三糖，植物特有的糖是果糖（单糖、蔗糖、麦芽糖（二糖淀粉、纤维素（多糖,动物最重要的多糖是糖元，植物最重要的多糖是淀粉、纤维素，动物、植物共有的糖:葡萄糖、核糖、脱氧核糖。

胆固醇、性激素、维生素D属于固醇，脂类（由C、H、0三种元素组成包括脂肪、类脂、固醇3种。

有机物元素组成功能糖类C、H、0是生物体进行生命活动的主要能源物质脂质C、H、0（N、P注:脂肪只含C、H、O脂质中的脂肪主要是生命体内储存能量的物质，此外，动物体内的脂肪还具有保温、减少摩擦和缓冲压力作用；类脂中的磷脂是生物膜成分；固醇类物质调节生物体的新陈代谢和生殖蛋白质C、H、0、N（主是细胞和生物体的组成成分；具催化、运输、调节、免疫等作用，是一切生命活动的体现者核酸C、H、0、N、P是一切生命的遗传物质氨基酸的通式，肽键通式,某蛋白质分子有氨基酸n个，由x条肽链组成，氨基酸的平均分子量是128,问在形成此蛋白质过程中脱水数目和肽键数目:n -x （氨基酸的数目一肽链的数目=肽键的数目=脱去的水分子数。

【学习内容】复习专题――生命的物质基础、结构基础【知识归纳】生命的物质基础《生命的物质基础》一章，主要是从化学元素和化合物两个层次阐述了生命的物质基础。

通过对生命基本元素和化合物的学习，同学们将认识到生物界与非生物界的物质统一性；通过对生命分子的学习，同学们将认识到原生质是生命的物质基础。

在原生质成分中，由于蛋白质是生命的体现者，核酸是一切生物的遗传物质，所以，这两类大分子物质是学习重点。

在复习时，应注意物质与结构的联系。

要知道，原生质是细胞内的生命物质，细胞是原生质的基本结构形式。

也就是说，只有当物质以一定的形式构成结构时，才能够完成一定的功能。

例如一个完整的细胞能够完成一系列复杂有序的生命活动，而如果按比例将组成细胞的物质放入试管，在试管内就无法完成相应的生命活动。

例题1：下列哪项不是蛋白质在人体内的生理功能A 细胞成分的更新物质B 酶的主要成分C 组织修复的原料D 能量的主要来源答案：D分析：这是教材上的一道课后练习题，同学们都能够做对，但在复习的时候你就应该从物质与结构的关系来看各个选项，而不是单从物质的角度出发。

A选项所说的事件（细胞成分的更新）只能发生在活细胞内，是因为活细胞内有着能完成一系列活动的结构，蛋白质的水解、分解反应，需要场所（细胞基质）、催化剂（酶）等条件，蛋白质的合成反应，需要场所（核糖体）、催化剂（酶）等条件；B、C选项与A选项相似；D选项提到了物质分解放能的问题，作为有机物蛋白质是可以氧化分解放能的（在体外氧化分解时，蛋白质的热价高于糖类），但是在细胞内能量则主要来自糖类物质的氧化分解。

由这个题目可以看出来，生命物质的功能往往要在构成一定结构的基础上才能表现出来。

例题2：在生物体的新陈代谢旺盛、生长迅速时，细胞中结合水与自由水的比值会是A 不变B 升高C 降低D 先降后升答案：C分析：在细胞内自由水的主要功能是为细胞内的化学反应提供介质，则细胞中的自由水越多，化学反应越充分、迅速，又因为新陈代谢的本质就是细胞内的化学反应，所以，自由水越多代谢越旺盛。