《普通生物学》

1.1本章知识点串讲

1、生命的特征

化学成分的同一性，严整有序的结构，新陈代谢，应激性，稳态，生长发育，遗传变异和进化，适应。

2、生物学常用的研究方法

科学观察

假说和实验

模型实验

1.2本章重难点总结

生命的基本特征

2.1本章知识点串讲

1、原子和分子

（1） 背景知识：

生命需要25种元素

质子数和电子数都相同，但是中子数不同的原子称为同位素。

（2）水是细胞中不可缺少的物质（见教材 p12）

水在生命活动中起着不可替代的作用，原因是水有许多特性：

A 水是极性分子

B 水分子之间会形成氢键

C 液态水中的水分子具有内聚力

D 水分子之间的氢键使水能缓和温度的变化

E 冰比水轻

F 水是极好的溶剂

G水能够电离

2、组成细胞的大分子

（1） 碳是组成细胞中各种大分子的基础

细胞所含有的几乎所有大分子都含有碳，碳与碳或其他原子相连。碳原子能够形成非常大的各种各样的分子，活的生物体内含碳化合物的量仅次于水。

参加化学反应的原子往往组成原子团，称之为功能团。在组成细胞的分子中最为重要的功能团有4种：羟基，羰基，羧基和氨基。（详述 见教材p15）

（2）细胞利用少数种类小分子合成许多大分子

在生命现象中起重要作用的都是极其巨大的分子，称为大分子。生物大分子可以分为：糖类、脂类、蛋白质和核酸。

3、糖类（见教材 p16）

（1）单糖和双糖

糖类是一大类化合物，糖的最基本化学式CH2O,最常见的单糖是葡萄糖和果糖，蜂蜜是这两种糖的混合物。葡萄糖是生物体内最重要的单糖，分子式为C6H12O6，果糖的分子式C6H12O6，但结构式不同。单糖分子的特点：有许多羟基，所以单糖属于醇类；有羰基。

双糖在细胞中是由两个单糖通过脱水作用合成的，两个葡萄糖形成麦芽糖，一分子葡萄糖和一分子果糖形成蔗糖。

（2）多糖

多糖是由数百至数千个单糖通过脱水合成而形成的多聚体。多糖的种类：淀粉、糖原和纤维素。

4、脂质 （见教材 p19）

（1）油脂是脂质中主要的贮能分子

脂质包含多种分子，其特点是主要由碳和氢两种元素以非极性的共价键组成，所以和水不能相容，因此是疏水的。

脂质中最常见的是脂肪，脂肪是由甘油和脂肪酸通过脱水合成而形成的。

（2）磷脂、蜡和类固醇都是脂质

脂肪是脂质中的的一类，另外还有三类重要的脂质：磷脂、蜡和类固醇。

5、蛋白质 （见教材p20）

（1）蛋白质为生命活动所必需

蛋白质是由氨基酸组成的多聚体，是重要的生物分子，生物体内的每一项活动都有蛋白质参与，根据蛋白质在机体内的功能，可将其分为7大类：结构蛋白、收缩蛋白、贮藏蛋白、防御蛋白、转运蛋白、信号蛋白、酶。

（2）蛋白质由20种氨基酸组成

蛋白质是结构和功能都极为多样的分子，所有蛋白质仅有20种氨基酸组成。

氨基酸的命名及结构见生化部分。

（3） 蛋白质结构决定其功能

蛋白质变性：多肽链松开，失去了其专一的三维形状，因而失去了其功能。

6、核酸 （见教材 p23）

核酸分为两大类：核糖核酸和脱氧核糖核酸。

核酸的基本组成单位及构成。（见生化部分）

2.2本章重难点总结

组成生命的大分子物质。

3.1本章知识点串讲

1、细胞的基本结构和功能（见教材 p27）

单细胞生物，如衣藻、草履虫，全身只有一个细胞，一般来说，多细胞生物的细胞数目和生物体的大小成正比。

（1）细胞膜和细胞壁

A、细胞膜又称为质膜，是细胞表面的被膜。细胞膜最重要的质膜是半透性或选择透过性。即有选择地允许物质通过扩散、渗透和主动运输等方式出入细胞，从而保证细胞正常代谢的进行。此外，大多数质膜上还有激素的受体、抗原结合位点以及其他有关细胞的识别位点，所以质膜在激素作用、免疫反应和细胞通讯等过程中起重要作用。

B、真核细胞有一个复杂的膜系统，除表面质膜外，还有很多膜结构。

C、植物细胞最初生长的细胞壁都是很薄的，称为初生细胞壁。它是由纤维素的纤维埋在由多糖和蛋白质构成的基质中形成的。两个相邻细胞的初生细胞壁之间有胞间层，把两个细胞胶粘在一起。胞间层的主要成分是一种多糖，即果胶。

相邻细胞的细胞壁上有小孔，细胞质通过小孔彼此相通，这种细胞间的连接称胞间连丝。

(2) 细胞核的基本结构

细胞核包括核膜、核基质、染色质和核仁四部分。

A、核被膜与核纤层  

核被膜包在核的外面，结构很复杂，核膜下面存在由纤维蛋白组成的核纤层。核膜由两层膜组成。核膜内面的核纤层，其薄厚因不同细胞而异。

核膜上有小孔，称为核孔。核孔复合体在核的有选择性的物质运输中起重要作用。

B、染色质

真核生物染色质的主要成分是DNA和组蛋白，也含少量RNA和非组蛋白。常染色质是DNA长链分子展开的部分，染色也较淡。异染色质是DNA长链分子紧缩盘绕的部分，所以成较大的染色深的团块。

染色质中的蛋白质分碱性蛋白和非组蛋白两大类。碱性蛋白即组蛋白，组蛋白富含赖氨酸和精氨酸，两者都是碱性氨基酸，所以组蛋白是碱性的。

组蛋白分H1、H2A、H2B、H3、H4共5种。

C、核仁

核仁是细胞中圆形或椭圆形的颗粒状结构。

核仁是由一个或几个特定染色体的一定片段形成的，这一片段称为核仁组织者。核仁位于染色体的核仁组织者或其周围区域。

D、核基质

核基质，又称核液，是核的支架，并为染色质的代谢活动提供附着的场所。

(3)细胞质和细胞器（见教材p30）

除细胞核外，细胞内的其余部分均属细胞质。在质膜和细胞核之间是透明、黏稠并且很可能是高度有序且处于动态平衡的物质，即细胞溶胶，其中含有各种细胞器和细胞骨架，主要的细胞器简单介绍如下：

A、 内质网和核糖体

内质网膜向内与核被膜的外膜相连，核周腔实际就是内质网腔的一部分。光面内质网是脂质合成的主要场所。糙面内质网膜上富有颗粒状核糖体，核糖体是合成蛋白质的场所，所以糙面内质网的功能是合成并转运蛋白质。

B、高尔基体

高尔基体是内质网上合成的蛋白质的加工和包装的场所。

C、溶酶体

由单层膜包裹且内含多种酸性水解酶的小泡，数目不等，大小不同。溶酶体不但能消化从外界摄入的食物，还能分解细胞中失去功能的细胞结构碎片，使组成这些结构的物质重新被细胞所利用。

D、线粒体

线粒体是细胞的“动力工厂”，它的主要功能是将贮存在糖类或脂质分子中的化学能，转变成细胞代谢中可直接利用的能量分子——ATP。线粒体的结构相当复杂，它是双层膜结构，内膜向内折叠形成嵴。嵴的存在大大增加了内膜的表面积，有利于化学反应得进行。线粒体是细胞呼吸及能量转换得中心，含有细胞呼吸所需要的各种酶和电子传递体。

细菌没有线粒体，它的呼吸酶位于细胞膜上。

E、质体

质体是植物细胞的细胞器，分白色体和有色体。白色体主要存在于分生组织以及不见光的细胞中，白色体可含有淀粉，也可含有蛋白质或油类。有色体含有各种色素。

最重要的有色体是光合作用的细胞器——叶绿体。叶绿体是光合作用的场所，主要功能是将光能转变成化学能。

叶绿体的表面和线粒体一样，也有双层膜。叶绿体内部含有类囊体。

F 、微体

细胞中还有一种和溶酶体很相似的小体，是单层膜包被的泡状结构，含有的酶与溶酶体不同，这种小体称为微体。

一种微体称为过氧化物酶体，是动、植物细胞都有的微体，过氧化物酶体中含有过氧化物酶。另一种微体称乙醛酸循环体，只存在于植物细胞中，能将细胞中的脂肪转化为糖。

G 、液泡

植物细胞中由单层膜包围的充满水的囊泡，普遍存在于植物细胞中的一种细胞器。

植物液泡中的液体称为细胞液，其中溶有无机盐、氨基酸、糖类以及各种色素。

H、细胞骨架

包围在各种细胞器外面的细胞溶胶不是简单的均质液体，含有一个由三类蛋白质纤维构成的支架，即细胞骨架。这三类蛋白质纤维是：微管，肌动蛋白丝和中间丝。（见教材p34）

I、鞭毛、纤毛和中心粒

鞭毛和纤毛是细胞表面的附属物，它们的功能是运动。鞭毛和纤毛的基本结构相同，二者的区别主要在于长度和数量。鞭毛较长，一个细胞只有一根或少数几根。

中心粒是一类微管构成的细胞器。存在于大部分真核细胞中，但种子植物和某些原生动物细胞中没有中心粒。

G、细胞溶胶

包围在细胞器外面的细胞质，或者说细胞质中除细胞器以外的液体部分，称为细胞溶胶。微丝和中间纤维组成的细胞骨架就位于细胞溶胶之中。

2、生物膜——流动镶嵌模型（见教材 p36）

各种细胞器的膜、核膜、质膜在分子结构上都是类似的，它们统称为生物膜。生物膜主要由脂质和蛋白质分子共价组合而成。

（1）脂双层

构成脂双层的脂质包括：磷脂、胆固醇和糖脂。在水溶液中，磷脂分子能自发迅速形成脂双层。

胆固醇只存在于动物细胞。细菌、蓝藻等原核细胞和植物细胞的细胞膜中一般没有胆固醇。

（2） 膜蛋白

膜蛋白分为两大类：整合蛋白（内在蛋白）和外在蛋白。

膜蛋白的功能是多方面的：作为载体将物质转运进出细胞；是激素或其他化学物质的专一受体；膜表面有各种酶；细胞的识别功能也取决于膜表面的蛋白质。

膜蛋白是可以运动的。

（3）糖和糖萼

细胞膜表面的糖，部分以共价键与膜蛋白相结合而形成糖蛋白，少部分与脂质结合而形成糖脂。糖只存在于质膜的外侧，即远离细胞质的一侧。

寡糖链和蛋白质共同构成细胞表面的一层糖萼或糖被。

3、物质的跨膜运输（见教材 p39）

物质出入细胞都要穿过细胞膜，穿过细胞膜的方式分为：单纯扩散、易化扩散（协助扩散）、主动转运和胞吞胞吐等。

（1）单纯扩散和易化扩散

物质分子从相对高浓度的区域移动到低浓度的区域，称为扩散。

有些物质不易通过单纯扩散而进入细胞，但可与质膜上称为载体的蛋白结合，这种扩散称为易化扩散。易化扩散也是顺浓度梯度扩散，不需要细胞代谢提供能量，但扩散的速度远远大于单纯扩散。易化扩散的载体称为载体蛋白或透性酶。

渗透其实就是水的跨膜运输，是水分子从高浓度一侧穿过膜而进入低浓度一侧的扩散。

（2）主动运输

基本特征：需要载体、需要能量。

（3）胞吞和胞吐

吞噬和胞饮统称为胞吞作用。通过胞吞作用，一些不能穿过细胞膜的物质，进入细胞当中。

细胞本身合成的物质，从细胞表面排出，称为胞吐作用。

4、细胞连接（见教材p41）

在紧密靠拢的组织中，细胞膜在相邻细胞之间形成特定的连接，即细胞连接。

动物的细胞连接主要有三种类型：桥粒、紧密连接和间隙连接。植物细胞中还存在一种称为胞间连丝的细胞连接方式。