生物笔记

MoonCake_MC · 2023-09-19 21:38:13 · 个人记录

走近细胞

细胞是生命活动的基本单位

细胞学说

1. 建立者: 施莱登、施旺
2. 内容

   1. 细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞核细胞产物所构成
   2. 细胞是一个相对读理的单位，既有自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用
   3. 新细胞是由老细胞分裂产生的

3. 意义: 揭示统一性

   生命系统的结构层次

   \begin{matrix} \text{细胞}\\ \color{red}{ \text{(最基本)} } \end{matrix} \rightarrow \text{组织} \rightarrow \text{器官} \rightarrow \text{系统} \rightarrow \text{个体} \rightarrow \begin{matrix} \text{种群}\\ \color{red}{ \text{(同种)} } \end{matrix} \rightarrow \begin{matrix} \text{群落}\\ \color{red}{ \text{(所有生物)} } \end{matrix} \xrightarrow{ \color{red}{ \text{+无机环境} } } \text{生态系统} \rightarrow \begin{matrix} \text{生物圈}\\ \color{red}{ \text{(最大)} } \end{matrix}

   结论: 除病毒外，细胞是生物体结构和功能的基本单位

   细胞的多样性和统一性

   高倍镜的使用

4. 常识

   1. 放大倍数: \color{red}{\text{长度}\div\text{宽度}}的放大倍数
   2. \text{放大倍数}=\text{目镜倍数}\times\text{物镜倍数}
   3. 长度与倍数关系

      1. 物镜越长，倍数越高
      2. 目镜越长，倍数越低

5. 使用方法

   1. 在低倍镜下看清物象
   2. 将要观察的物象移到中央(偏哪往哪移)
   3. 转动转换器，转换成高倍镜
   4. 调节细准焦螺旋进行调焦

      原核细胞与真核细胞的比较

      	原核	真核
      大小	小	大
      代表生物	\text{细菌}=\begin{cases}\text{自养: 蓝细菌}\\\text{异养: }\end{cases}	真菌、动植物
      本质区别	无成形细胞核	有成形细胞核
      细胞核	无核膜、核仁、DNA，裸露存在(拟核)	有核膜、核仁、DNA和蛋白质结合形成染色质
      细胞质	核糖体	复杂细胞器
      细胞壁	支原体无细胞壁	动物细胞无细胞壁

组成细胞的分子

细胞中的元素和化合物

组成细胞的元素

组成细胞的元素的种类包含于自然界，但是含量有差异

化合物

细胞中的无机物

水

1. 自由水功能

   1. 良好溶剂
   2. 参与生化反应
   3. 细胞生活在以水为基础的液体环境
   4. 运输营养物质和代谢废物

无机盐

(离子)

1. 细胞内重要化合物的组成成分

   $Fe^{2+}$: 血红素 $I$: 甲状腺激素 $P$: 生物膜、ATP、DNA等

2. 维持生物体正常的生命活动

   缺Ca^{2+}: 肌肉抽搐

   $Na^{+}$: 与神经细胞兴奋有关

3. 维持酸碱平衡和渗透压

细胞中的糖类和脂质

糖类

1. 作用:

   1. 主要能源物质
   2. 组成生物结构

2. 元素组成: C, H, O（一般） \text{3. 单糖} \begin{cases} \text{五碳糖} \begin{cases} \text{核糖\color{Red}{（RNA的组成成分）}}\\\text{脱氧核糖\color{Red}{（DNA的组成成分）}} \end{cases} \\ \text{六碳糖（能源物质）} \begin{cases} \text{\color{Red}{葡萄糖}}&\text{动植物}\\ \text{果糖}&\text{植物}\\ \text{半乳糖}&\text{动物}\\ \end{cases} \end{cases} \text{4. 二糖} \begin{cases} \text{蔗糖}&\longrightarrow &\text{葡萄糖+果糖} &\text{植物}\\ \text{麦芽糖}&\longrightarrow&\text{葡萄糖+葡萄糖}&\text{植物}\\ \text{乳糖}&\longrightarrow &\text{葡萄糖+半乳糖}&\text{动物}\\ \end{cases} \text{5. 多糖} \begin{cases} \text{淀粉：\color{Red}{植物特有的储能物质}} &\text{植物}\\ \text{糖原：\color{Red}{动物特有的储能物质}} &\text{动物}\\ \text{纤维素：植物细胞壁的主要成分} &\text{植物}\\ \text{几丁质：节肢动物外骨骼、真菌的细胞壁(C H O N)}\\ \end{cases}
3. 还原糖\color{Red}{\text{（葡 果 麦）}}

   单糖、（除蔗糖外的）二糖

   1. 试剂 \text{斐林试剂} \begin{cases} \text{甲：}NaOH &0.1g/mL\\ \text{乙：}CuSO_4 &0.05g/mL\\ \end{cases}
   2. 原理 Cu(OH)_2 + \text{还原糖} \xrightarrow{ \color{red}{ \text{水浴加热} } } \begin{matrix} Cu_2O\\ \text{\color{Red}{砖红色沉淀}} \end{matrix}
   3. 要点 \color{Blue}{\text{等量混匀，现用现配，}}\color{Red}{\text{水浴加热}}

脂质

1. 脂肪

   1. 脂肪的元素组成 \text{\color{Red}{只含C、H、O}}
   2. \xrightarrow{ \text{水解} } \text{1甘油+3脂肪酸} \text{3. 分类} \begin{cases} \text{饱和(C-C单键), 熔点高, 常温下固态} &\text{动物}\\ \text{不饱和(C=C双键), 熔点较低, 常温下液态}&\text{植物}\\ \end{cases}
   3. 功能
      • 脂肪是细胞内的良好的\color{Blue}{\text{储能物质}}
      • 隔热保温
      • 缓冲, 减压
   4. 检测:
      • 试剂: 苏丹III染液
      • 颜色: 橘黄
      • 要点: 用50%的\text{\color{Red}{酒精}\color{Blue}{洗去浮色}}

2. 磷脂

   1. 元素组成 \color{Red}{C H O P (N)}
   2. 功能
      生物膜的组成成分

3. 固醇

   1. 元素组成
      C H O
   2. 种类
      • 胆固醇:

        • 参与血液中的脂质的运输
        • 动物细胞膜的组成成分

      • 性激素:

        • 促进生殖器官发育和生殖细胞形成

      • 维生素D:

        • 促进钙和磷的吸收

          生命活动的主要承担者——蛋白质

          蛋白质的功能

4. 结构蛋白（例：肌肉、头发）
5. 催化（大部分酶都是蛋白质）
6. 运输（如：血红蛋白）
7. 免疫（防御）（如：抗体）
8. 信息传递（蛋白质激素, 如：胰岛素）

   氨基酸——蛋白质的基本单位（含氨基的酸（含羧基））

9. 元素: C H O N (S)
10. 组成蛋白质的氨基酸

    1. 结构特点
       至少含有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上
    2. 结构通式 \color{Red}{\text{R基}\rightarrow\text{决定氨基酸种类}}

    3. 种类
       • 必需氨基酸: 人体内不能合成或转化, 必需从外界获取
       • 非必需氨基酸

11. 二肽（脱水缩合）
    
12. 多肽

5. 蛋白质
   蛋白质结构多样性的原因：氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构

   蛋白质的变化

6. 蛋白质的水解：酶的催化，断肽键，形成短肽或氨基酸
7. 蛋白质变性
   原因：强酸，强碱、高温、重金属等因素使蛋白质空间结构改变（一般不可逆） \color{Red}{\text{蛋白质变性后肽键未断}}

   遗传信息的携带者——核酸

   核酸种类和分布

   \text{DNA（脱氧核糖核酸）} \begin{cases} \text{真核：细胞核, 叶绿体, 线粒体}\\ \text{原核: 拟核, 质粒}\\ \end{cases}

   RNA（核糖核酸）主要分布在细胞质

   核酸的结构

8. 元素：C H O P N
9. 基本单位: 核苷酸\rightarrow磷酸+五碳糖+含氮碱基

3. 核苷酸链
   \color{Red}{\text{遗传信息: 碱基的排列顺序}}
4. 核酸的多样性的原因
   核苷酸数量 排列顺序

   核酸的功能

   携带遗传信息		核酸	核苷酸	碱基	遗传物质
   真核生物	DNA&&RNA	8	5	DNA
   原核生物	DNA&&RNA	8	5	DNA
   病毒	DNA||RNA	4	4	DNA||RNA

   DNA分子水解

生物大分子

多糖 蛋白质 核酸

都以碳链为骨架

细胞的基本结构

细胞膜的结构和功能

细胞膜的功能

1. 将细胞与外界环境分隔开
2. 控制物质进出细胞
3. 进行细胞间的信息交流

   1. 接触传递
   2. 物质传递
   3. 通道传递

细胞膜的结构

1. 组成成分: 脂质 (磷脂) 蛋白质 少量糖类
2. 细胞膜的结构: 流动镶嵌模型

   1. 结构特点: 一定的流动性（磷脂 蛋白质）
   2. 功能特点: 选择透过性
      膜功能的复杂程度由蛋白质的种类和数量决定

细胞器的分工合作

细胞器: 差速离心

1. 叶绿体

   1. 分布
      绿色植物进行光合作用的细胞
   2. 结构 \color{Red}{\text{双层膜}}
   3. 功能 光合作用的场所

2. 线粒体

   1. 分布
      动植物
   2. 结构 \color{Red}{\text{双层膜}}
   3. 功能
      有氧呼吸的\color{Red}{\text{主要场所}} 注: 原核生物有酶就能进行有氧呼吸
      真核生物必需有线粒体才能进行有氧呼吸

3. 核糖体

   1. 分布
      所有细胞生物
   2. 结构
      大亚基 小亚基 \color{Red}{\text{无膜}}

      rRNA+蛋白质\color{Blue}{\text{(rRNA: 核糖体RNA)}}

   3. 功能 \color{Red}{\text{蛋白质的合成场所}}\color{Blue}{\text{(合成肽链)}}

4. 内质网

   1. 分布
      真核生物
   2. 结构 \color{Red}{\text{单层膜}}

      粗面内质网、光面内质网
      内连核膜、外连细胞膜

   3. 功能
      加工、运输蛋白质
      合成脂质（光面内质网）

5. 高尔基体

   1. 分布
      真核生物
   2. 结构
      • 彼此不联通
      • 周围有小囊泡
      • 单层膜
   3. 功能
      • 加工、分类、包装蛋白质
      • 与植物细胞壁的形成有关
      • 与动物细胞溶酶体的形成有关

6. 溶酶体

   1. 分布
      主要分布在动物细胞中
   2. 结构 \color{Red}{\text{单层膜}}
   3. 功能 分解衰老、损伤的细胞器 吞噬并杀死入侵细胞的病毒或细菌

7. 液泡

   1. 分布
      主要植物
   2. 结构
   3. 功能
      调节植物细胞内的环境保持坚挺

8. 中心体

   1. 分布
      动物、低等植物
   2. 结构
   3. 功能
      有丝分裂有关

9. 细胞壁（植）

   1. 成分
      纤维素和果胶
   2. 特点 \color{Red}{\text{全透性}}

10. 细胞骨架

    蛋白质纤维

    细胞之间的协调配合

生物膜系统

1. 组成

   主要包括细胞膜、细胞器膜、核膜

2. 联系

   1. 直接 核膜—内质网—细胞膜（通过膜直接联系）
   2. 间接 \text{内质网} \xrightarrow{ \text{囊泡} } \text{高尔基体} \xrightarrow{ \text{囊泡} } \text{细胞膜}