细胞中脂质的种类和功能:
1.化学特点
(1)元素组成:主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N。
(2)化学性质:脂质的分子结构差异很大,通常不溶于水,而溶于脂溶性有机溶剂。
2.种类和功能
种类 |
功能 |
脂肪 |
(l)细胞内良好昀储能物质 (2)是一种很好的绝热体,皮下的脂肪层起到保温作用 (3)分布在内脏周围的脂肪具有缓冲和减压作用,保护内脏器官 |
磷脂 |
构成细胞膜及多种细胞器膜的重要成分 |
固醇 |
胆固醇 |
构成动物细胞膜的重要成分,在人体内参与血液中脂质的运输 |
性激素 |
促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞的形成 |
维生素D |
促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 |
例 下列有关脂质的描述不正确的是( )
A.胆固醇是构成生物膜的重要成分,同时还能够参与血液中脂质的运输
B.脂肪是细胞内良好的储能物质
C.维生素D能够促进人体对钙和磷的吸收,所以在补钙的时候需要补充一定量的维生素D
D.性激素是一种蛋白质类激素,它可以促进生物体生殖器官的发育以及生殖细胞的产生
答案D
知识点拨: 1、能源物质的主要功能不一定是供能,如蛋白质的主要功能是参与构成细胞的结构和调节代谢。
2、含有大量能量的物质并不一定是生命活动主要的供能物质,如脂肪、糖原都有很高能量,但只有在葡萄糖供能不足时,才为生命活动供能。
3、水解产物与氧化分解产物(代谢终产物)
物质 |
初步水解(消化) |
彻底水解产物 |
氧化分解产物 |
淀粉 |
葡萄糖 |
葡萄糖 |
C02+H20 |
脂肪 |
甘油+脂肪酸 |
甘油+脂肪酸 |
C02+H20 |
蛋白质 |
氨基酸 |
氨基酸 |
C02+H20+尿素 |
核酸 |
核苷酸 |
磷酸+五碳糖+碱基 |
C02+H20+尿酸等 |
例 糖原经过酶的催化作用,最终氧化分解成( )
A.麦芽糖 B.蔗糖 C.葡萄糖 D.CO2和H20
答案D
4、不同物质的元素组成与单体
种类 |
元素组成 |
构成单体 |
多糖 |
C、H、O |
葡萄糖 |
脂质 |
脂肪:C、H、O 固醇:C、H、O 磷脂:C、H、0、N、P |
甘油、脂肪酸 |
蛋白质 |
C、H、O、N |
氨基酸 |
核酸 |
C、H、O、N、P |
RNA:核糖核苷酸 DNA:脱氧核苷酸 |
例 糖类不含有,脂质不一定有,蛋白质也不一定有,而核酸一定有的元素是( )
A.N B.S C.P D.Fe
正确答案为C
知识拓展:
1.细胞中的能源物质
(1)能源物质:细胞中,糖类、脂肪、蛋白质都是有机化合物,其中贮存有大量化学能。当其被氧化分解时,这些化学能就释放出来,供生命活动利用。因此,它们都是能源物质。
(2)主要能源物质:在正常情况下,糖类分解供能约占总能量的70%以上,因此糖类是生命活动的主要能源物质。
(3)储能物质:脂肪分子中储存着大量能量,是细胞中的主要储能物质,动物细胞的糖原和植物细胞中的淀粉也是重要的储能物质。
(4)直接能源物质:ATP。生命活动所需能量由ATP水解提供,贮能物质所含能量只有转移到ATP中才能用于各项生命活动。
(5)三大能源物质的供能顺序是:先是糖类氧化供能,当糖类供能不足时,依次由脂肪、蛋白质供能;蛋白质除在正常代谢中提供部分能量外,一般不供能。当需要由蛋白质大量供能时,说明生物体已病重或生命接近终结.
2.饮食中应注意的问题
(1)胆固醇:限制高胆固醇食物的过量摄入一防止胆固醇沉积堵塞血管。
(2)脂肪:适量食用脂肪类食物一防止肥胖,减轻肝脏负担。
(3)糖类:糖尿病病人应严格控制甜味食品,米饭馒头应定量摄取。
(4)蛋白质:经常食用奶制品、肉类、蛋类、大豆制品——保证必需氨基酸的供应——促使各种蛋白质的合成。
例 细胞中各种化合物都有其特殊的功能,在动物体内作为储能物质的主要是( )
A.乳糖和蔗糖 B.蛋白质和核酸 C.葡萄糖和ATP D.脂肪和糖原
答案D
遗传物质发现的实验及其内容:1、遗传物质:
①概念:能单独传递遗传信息的物质。
②遗传物质的主要载体是染色体。
③作为遗传物质应具备的特点是:
a、分子结构具有相对稳定性;
b、能自我复制,保持上下代连续性;
c、能指导蛋白质合成;
d、能产生可遗传变异。
2、实验:包括肺炎双球菌转化实验、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验(肺炎双球菌体外转化实验)、T
2噬菌体侵染细菌的实验(用分别含有放射性同位素
35S和放射性同位素
32P培养基培养大肠杆菌。)、烟草花叶病毒的感染和重建实验。
实验证明DNA是主要的遗传物质,少部分生物的遗传物质是RNA。
(1)肺炎双球菌转化实验:
①肺炎双球菌
|
S型细菌 |
R型细菌 |
菌落 |
光滑 |
粗糙 |
菌体 |
有多糖类荚膜 |
无多糖类荚膜 |
毒性 |
有毒性,使小鼠患败血症死亡 |
无毒性 |
②肺炎双球菌体内转化实验
a、研究者:1928年,英国科学家格里菲思。
b、实验材料:S型和R型肺炎双球菌、小鼠。
c、实验原理:S型肺炎双球菌使小鼠患败血病死亡;R型肺炎双球菌是无毒性的。
d、实验过程:
e、结论:加热杀死的S型细菌体内含有“转化因子”,促使R型细菌转化为S型细菌。
(2)艾弗里证明DNA是遗传物质的实验(肺炎双球菌体外转化实验):
a、研究者:1944年,美国科学家艾弗里等人。
b、实验材料:S型和R型肺炎双球菌、细菌培养基等。
c、实验设计思路:把DNA与其他物质分开,单独直接研究各自的遗传功能。
d、实验过程及分析
e、实验分析:①只有S型细菌的DNA能使R型细菌发生转化。 ②DNA被水解后不能使R型细菌发生转化。
d、实验结论:①S型细菌的DNA是“转化因子”,即DNA是遗传物质。 ②同时还直接证明蛋白质等其他物质不是遗传物质。
(3)T
2噬菌体侵染细菌的实验:
a、研究着:1952年,赫尔希和蔡斯。
b、实验材料:T
2噬菌体和大肠杆菌等。
c、实验方法:放射性同位素标记法。
d、实验思路: S是蛋白质的特有元素,DNA分子中含有P,蛋白质中几乎不含有,用放射性同位素
32P和放射性同位素
35S分别标记DNA和蛋白质,直接单独去观察它们的作用。
e、实验过程:标记细菌→标记噬菌体→用标记的噬菌体侵染普通细菌→搅拌离心。
科学家首先用放射性同位素
35S标记了一部分噬菌体的蛋白质,并用放射性同位素
32P标记了另一部分噬菌体的DNA,然后,用被标记的T
2噬菌体分别去侵染细菌(上图),当噬菌体在细菌体内大量增殖时,生物学家对被标记物质进行测试。
f、测试的结果表明,噬菌体的蛋白质并没有进入细菌内部,而是留在细菌的外部,噬菌体的DNA却进入了细菌体内,可见,噬菌体在细菌内的增殖是在噬菌体DNA的作用下完成的。即结论:在噬菌体中,亲代和子代间具有连续性的物质是DNA,即子代噬菌体的各种性状是通过亲代 DNA传给后代的,DNA才是真正的遗传物质。
体内转化实验与体外转化实验的比较:
|
体内转化实验 |
体外转化实验 |
实验者 |
格里菲思 |
艾弗里及同事 |
培养细菌 |
用小鼠(体内) |
用培养基(体外) |
实验原则 |
R型细菌与S型细菌的毒性对照 |
S型细菌各成分作用的相互对照 |
实验结果 |
加热杀死的S型细菌能使R型细细菌转化为S型细菌 |
S型细菌的DNA使R型菌转化为S型细菌 |
实验结论 |
S型细菌体内有“转化因子” |
S型细菌的DNA是遗传 物质 |
两实验联系: |
(1)所用材料相同,都是肺炎双球菌R型和S型 (2)体内转化实验是基础,仅说明S型细菌体内有“转化因子”,体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA (3)两实验都遵循对照原则、单一变量原则 |
肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较:
1.实验设计思路比较
|
艾弗里实验 |
噬菌体侵染细菌实验 |
思路相同 |
设法将DNA与其他物质分开,单独、直接研究它们各自不同的遗传功能 |
处理方式有区别 |
直接分离:分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等,分别与R型细菌混合培养 |
同位素标记法:分别标记DNA和蛋白质的特殊元素(32P和35S) |
2.两个实验遵循相同的实验设计原则——对照原则
3.实验结论比较
(1)肺炎双球菌转化实验的结论:证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
(2)噬菌体侵染细菌实验的结论:证明DNA是遗传物质,不能证明蛋白质不是遗传物质,因为蛋白质没有进入细菌体内。知识点拨:
1、上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析:
①用
32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中有少量放射性的原因:
a.保温时间过短,部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,使上清液出现放射陡。
b.保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液中,也会使上清液的放射性含量升高。
②用
35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物中也有少量放射性的原因:由于搅拌不充分,有少量
35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中,使沉淀物中出现少量的放射性。
2、关于噬菌体侵染细菌实验中放射性元素的去向问题
①若用
32P和
35S标记病毒而宿主细胞未被标记,相当于间接地将核酸和蛋白质分开,只在子代病毒的核酸中有
32p标记。
②若用
32p和
35S标记宿主细胞而病毒未被标记,则在子代病毒的核酸和蛋白质外壳中均有标记元素。
③若用C、H、O、N等标记病毒而宿主细胞未被标记,则只在子代病毒的核酸中有标记元素。
④若用C、H、O、N等标记宿主细胞而病毒未被标记,则在子代病毒的核酸和蛋白质外壳中均可找到标记元素。
3、标记噬菌体时应先标记细菌,用噬菌体侵染被标记的细菌,这样来标记噬菌体。因为噬菌体是没有细胞结构的病毒,只能在宿主细胞中繁殖后代,所以在培养基中它是不能繁殖后代的。
4、噬菌体侵染细菌实验只能证明DNA是遗传物质,不能证明蛋白质不是遗传物质,因蛋白质没有进入细菌体内。除此之外,还能证明DNA能进行自我复制,DNA控制蛋白质的合成。
5、两个实验都不能证明DNA是主要的遗传物质。
6、细胞生物(包括原核和真核生物)含有两种核酸(DNA和RNA),遗传物质是DNA;病毒没有细胞结构,只有一种核酸(DNA病毒、RNA病毒)。
7、DNA有四种碱基(AGCT),四种脱氧核苷酸。RNA有四种碱基(AGCU),四种核糖核苷酸。
知识拓展:1、实验设计的基本思路是设法把 DNA和蛋白质分开,单独观察它们的作用。
2、加热杀死的S型细菌,其蛋白质变性失活; DNA在加热过程中,双螺旋解开,氢键被打断,但缓慢冷却时,其结构可恢复。
3、转化因子的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中,即实现了基因重组。
4、T
2噬菌体
(1)结构:
(2)T
2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的,头部内含有DNA。T
2噬菌体侵染大肠杆菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分,进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后,大肠杆菌裂解,释放出大量的噬菌体。
5、侵染特点及过程
①进入细菌体内的是噬菌体的DNA,噬菌体的蛋白质外壳留在外面不起作用。
②噬菌体侵染细菌要经过吸附→注入核酸→合成 →组装→释放五个过程。
6、增殖特点:在自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌体内的物质合成自身成分,进行增殖。
免疫调节的类型:免疫调节的类型:包括非特异性免疫和特异性免疫
1、非特异性免疫:包括由皮肤、黏膜构成人体的人体免疫第一道防线和体液中的杀菌物质和吞噬细胞构成的第二道防线。人生来就有,不是针对某一类特定的病原体。
2、特异性免疫(第三道防线)
(1)组成:主要由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成。
(2)作用:抵抗外来病原体和抑制肿瘤等。
(3)方式:体液免疫和细胞免疫。
(4)过程
①体液免疫:
②细胞免疫
(4)主动免疫:利用抗原刺激,使机体产生抗体的方法,而非直接自体外引入抗体。主动免疫对随后的感染有高度抵抗的能力。可通过疾病病原体本身或通过免疫接种(使用已杀死的或弱化的疫苗或类毒素)产生。免疫须经几天,几个星期或更长时间才出现,但能长久甚至终生保持,且通过注射所需抗原很容易再活化。
(5)被动免疫:机体通过获得外源性免疫效应分子(如抗体等)或免疫效应细胞而获得的相应免疫力。
主动免疫和被动免疫的区别:主动免疫接种的是灭活或减毒的抗原,而被动免疫接种的事抗体。
知识点拨:
体液免疫与细胞免疫的判断方法:
1、据免疫的结果:如果免疫引起靶细胞裂解并释放其中隐藏的抗原,则为细胞免疫;如果两种成分结合形成沉淀或细胞集团,则为体液免疫。
2、根据抗原的种类:如果抗原只进入体液,则为体液免疫;如果抗原进入组织细胞,则为细胞免疫。
生长素的生理作用:
1.生长素的生理作用
(1)作用机理:主长素促进生长的原因主要是促进细胞的纵向伸长,不是使细胞的数目增多。
(2)作用的两重性:一般情况下,低浓度的生长素可以促进植物生长,而高浓度的生长素可以抑制生长;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。例如 就植物生长来说,从图中可以知道a 点表示根生长的最适宜的浓度,b点表示低浓度和高浓度的分界点。
不同器官对生长素浓度的需求不同,从上图可以看出不同器官对生长素的敏感度:根>芽>茎。
(3)生长素生理作用两重性的实例
①顶端优势
概念:指顶芽产生的生长素向下运输,大量积累在侧芽部位,顶端优先生长,侧芽生长受到抑制的现象。
原因:顶芽产生的生长素向下运输,使靠近顶端的侧芽部位生长素浓度增加,从而抑制该部位侧芽的生长。
解除:去掉顶芽,侧芽附近的生长素来源受阻,浓度降低,于是抑制就被解除,侧芽萌动,加快生长。 0
②根的向地性:由于根对生长素十分敏感,所以当植物横放时,在重力的作用下,生长素会向近地侧运输,导致近地侧生长素的浓度升高,抑制了根近地侧的生长,而远地侧由于生长素浓度低,促进生长,生长快,于是表现为根的向地性。
2.生长素类似物在农业主产中的应用
(1)促进扦插的枝条生根
①方法:用一定浓度的生长素溶液处理扦插枝条的形态学下端,上下不能颠倒,否则扦插枝条不能成活。
②在扦插时,保留有芽和幼叶的插条比较容易生根成活,这是因为芽和幼叶在生长时能产生生长素,有利于生根。
(2)促进果实发育——获得无子果实
①原理:胚珠→发育中的种子→生长素→ 子房发育→果实(有子)。
②过程:未授粉雌蕊柱头→涂抹一定浓度生长素(或生长素类似物)→子房发育为果实(无子)。
(3)既能防止落花落果,也能疏花疏果
①在农业生产上,常用一定浓度的生长素类似物溶液喷洒棉株,可以减少棉蕾棉铃脱落。
②未成熟幼果,如苹果、柑橘,常因生长素不足而大量脱落。用一定浓度的2,4-D的水溶液喷洒树冠,可大量减少落果。
植物向性运动的分析判断常用方法有:云母片插入类、暗盒开孔类、切割移植类、琼脂块替换类、锡箔纸遮盖类、匀速(高速)旋转类、幼苗横置类、失重类等。
实验 |
处理方法 |
暗盒开孔类 |
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云母片插入类 |
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切割移植类 |
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锡箔纸遮盖类 |
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旋转类 |
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幼苗横置类 |
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失重类 |
幼苗移到太空后,其向光性仍保留,但失去了根的向重力性和茎的负向重力性 |
易错点拨:1、生长素类似物在农业生产中应用时要注意其作用的两重性,单子叶植物和双子叶植物对生长素的敏感程度不问,其中单子叶植物适’直的生长素浓度较高,而双子叶植
2、用生长素处理而获得无子果实,果实细胞中的遗传物质未改变。分离该种无子果实的细胞,经植物组织培养后,所得个体仍为正常个体。
3、植物表现出的顶端优势与生长素的极性运输有关;生长素能由低浓度的顶芽部位向高浓度的侧芽部位运输,说明生长素的运输方式是主动运输。
4、植物在单侧光照下,具有向光生长的特性即向光性。其中,感受光刺激的部位是尖端,产生生长素的部位是尖端。向光弯曲的部位是尖端下面的一段。
5、琼脂等不能感光,不会影响生饫素的运输和传递,而云母片、玻璃等则会阻碍生长素的运输。
6、生长素主要在具有分生能力的生长旺盛的部位产生,如叶原基、嫩叶、发育着的种子。生长素的产生不需要光,有光无光均可产生。