细胞核的结构与功能解析，动物细胞核全能性原因及应用

细胞核构造包括核被膜，其为两层膜结构，还有染色质，它由脱氧核糖核酸以及蛋白质构成，并且有核仁和核孔。细胞核作用是遗传资料库，同时作为细胞新陈代谢和遗传性调控的核心部位。

动物细胞核具有全能性的原因及其应用：

1、动植物细胞全能性的区别

高度特化的植物体细胞具备发育成完整植株的潜力；而动物界中已经发育成熟的体细胞，其细胞核也拥有类似的能力

动物细胞具有高度专门化的功能，并非所有细胞都具备发育成完整生物体的能力，只有未发育的受精卵和初级发育阶段的胚胎细胞拥有这种潜能，随着胚胎细胞不断成长，形成不同的组织层和器官结构，它们逐渐失去了这种全部发育的潜力，仅能进一步分化成特定类型的细胞，比如骨髓干细胞，它们虽不能形成完整生物，但能转化为骨髓细胞或红细胞，显示出部分发育能力，动物细胞核内承载着物种全部的遗传基因，在特定条件下能够逆转分化并重新组织，最终长成完整的生物体，因此，即便高度分化的细胞核依然保留着发育成完整生物的潜能，动物体细胞克隆技术正是利用了这一特性。

2、动物体细胞克隆

动物克隆是一种无性繁衍方法，采用核移植技术完成，不涉及两性结合，而是借助核移植产生与细胞核供体遗传一致的动物个体，这种技术被称为动物克隆。

干细胞的研究进展和应用

动物和人体中存留有极少数细胞，这些细胞具备自我更新以及转化为其他类型组织的潜能。

2）干细胞的分类：

①全能干细胞：具有形成完整个体的分化潜能、

②多能干细胞：具有分化出多种细胞组织的潜能、

专能干细胞，仅能转变为一种或两种关系紧密的细胞类别，例如神经干细胞，能够演变成所有种类的神经细胞，造血干细胞，则可以生成红细胞、白细胞等整个血细胞家族

细胞分化的概念和意义

细胞分异：生物体成长期间，源自同一个体的细胞群，其子代在模样、构造和生命活动能力上产生固定区别的现象。

分化的重要性：随处可见的，通过分化，多细胞生物体能够产生多种多样的细胞和结构。细胞的多能性：即便植物细胞已经高度分化，它们依然可以生长为一个完整的植物。

癌细胞的特征、致癌因子

癌细胞特点包括能够无限制地繁衍,外形和构造会随之改变,其表层特性也会出现转变,这使得它们更容易进行扩散和迁移。

致癌物质包括，物理致癌物质，例如辐射，化学致癌物质，以及病毒致癌物质。

癌变内因：原癌基因激活。

衰老细胞的主要特征

细胞内部含水量下降，酶的功能减弱，色素开始聚集，气体交换速率放缓，细胞核所占空间变大，细胞膜的渗透特性发生转变。

本章实验

观察细胞质的活动，可以借助叶绿体在细胞质基质中的移动来判断。

制作有丝分裂装片的过程包括以下步骤：首先进行细胞解离，使用的是15%盐酸和95%酒精的混合液，接着进行清洗，然后采用碱性龙胆紫进行染色，最后完成装片制作。

生物的新陈代谢

考试占比18～20%

会考重要内容

酶的发现

“酶的发现”几个实验

酶的概念

活细胞制造的一种有机分子，能够催化生物化学反应，多数情况下这种分子是蛋白质，也有少数是RNA

酶的特性

酶的催化效果受温度和pH值影响显著。理想的工作环境需要特定的温度条件。同时，酸碱度也必须维持在适宜范围内。

ATP

ATP：三磷酸腺苷

作用：新陈代谢所需能量的直接来源

这个分子构造里，A部分和第一个P部分之间，以及第一个P部分和第二个P部分之间，各有一条高能磷酸键，当它分解的时候，会从距离A部分较远的那条磷酸键处断开

ATP与ADP的相互转化

ATP分解成ADP,磷酸和能量,每分解一摩尔ATP会释放30.54千焦耳的热量

方程从左到右时能量代表释放的能量，用于一切生命活动。

当方程从右向左进行时，能量表示的是所转移的能量值，在动物体内，这指的是通过呼吸作用所转移的能量，而在植物体内，它则来源于光合作用和呼吸作用两个过程。

内分泌系统知识点：

1、甲状腺：

位于咽下方。可分泌甲状腺激素。

2、肾上腺：

根据组织结构，可分为皮质和髓质部分，皮质部分能够分泌大约五十种激素，这些激素都属于固醇类物质，大致可以归纳为三个类别，

糖皮质激素包括可的松、皮质酮以及氢化可的松等种类。它们的功能在于促使蛋白质和氨基酸转变为葡萄糖；促使肝脏将氨基酸转化为糖原；并促使血糖水平上升。除此之外，它们还具备抑制感染和增强免疫反应的作用。

盐皮质激素包括醛固酮、脱氧皮质酮等物质。这类激素的功能是增强肾脏小管对钠的再吸收过程，同时减少对钾的再吸收，由此也导致对钠和水的再吸收得到加强。

髓质能够产生两种激素，分别是肾上腺素和甲肾上腺素，这两种激素均源自氨基酸，作用类似，主要效果是使人或动物变得活跃、情绪激动，例如会导致血压升高、心跳加速、新陈代谢增强，同时也会减缓消化道的运动，减少消化道的血液供应，其目的是调动全身的力量以应对突发状况。

3、脑垂体：

垂体分为前叶和后叶两个部分，后叶与下丘脑存在连接关系。前叶能够分泌生长激素，这种激素由191个氨基酸构成，同时还分泌促激素，包括促甲状腺激素、促肾上腺皮质激素以及促性腺激素，也分泌催乳素，其由199个氨基酸组成。后叶分泌的激素有催产素和抗利尿激素，这两种激素也被称为升压素，它们都是含有9个氨基酸的短肽，这些激素由下丘脑产生，然后被转运到垂体后叶。

4、下丘脑：

它是内分泌系统的重要调控中心，能够分泌多种激素，包括促肾上腺皮质激素释放因子、促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素、生长激素释放激素、生长激素释放抑制激素、催乳素释放因子以及催乳素释放抑制因子。

5、性腺：

生殖腺主要包括睾丸和卵腺，能够制造雄性激素、雌性激素以及孕酮，也就是黄体酮。

6、胰岛：

a细胞可分泌胰高血糖素（29个氨基酸的短肽），

b细胞可分泌胰岛素（51个氨基酸的蛋白质），两者相互拮抗。

7、胸腺：

分泌胸腺素，能够推动淋巴细胞发育，并使其达到成熟状态，因此与身体防御能力密切相关。

人体的内环境与稳态

1、体液：体内含有的大量以水为基础的物体。

细胞内液(2/3)

体液

细胞内液(1/3)：包括：血浆、淋巴、组织液等

2、体液之间关系：

血浆

细胞内液 组织液 淋巴

3、内环境：由细胞外液构成的液体环境。

内环境作用：是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。

组织液和淋巴的构成以及数量跟血浆很接近，不过它们并不完全一样，最显著的差别在于

差异在于血液成分里富含蛋白质，相比之下组织液和淋巴里的蛋白质成分则比较稀少

5、细胞外液的理化性质：渗透压、酸碱度、温度。

6、血浆中酸碱度：7.35---7.45

调节剂种类：缓冲液，包含NaHCO3与H2CO3，以及Na2HPO4和NaH2PO4

人体细胞外液标准渗透压值为770千帕，正常体温维持在37摄氏度左右。

生理平衡状态，这种平衡状态是机体在相对稳定的环境下，依靠自身的调节机制，各个器官和系统之间相互配合，共同作用的结果，这种状态能够确保机体内部环境的相对稳定，是机体正常运作的基础

环境的相对稳定的状态。

内环境稳态指的是内环境的成分和理化性质都处于动态平衡中

9、稳态的调节：神经 体液 免疫共同调节

维持内部环境平衡的重要性：这种平衡状态是生物体开展正常生命运作所必需的基础。

环境稳态的重要性

1.内环境的动态变化

内环境成分和理化性质是否维持动态平衡，依靠整体调节功能达成，这种平衡状态是持续变化的。

生理平衡：人体依靠调节机制，让各个器官，系统协同运作，一起保持内部环境的稳定情况。

稳态调节有3个系统来调节：神经系统，内分泌系统，免疫系统

人体内环境直接关联的四个部分包括：消化器官，呼吸器官，血液循环器官，以及排泄器官。

1. 对稳态调节机制的认识和意义

① 观点

贝尔纳(美)：内环境的稳态主要依赖于神经系统调节。

坎农提出，身体内部的平衡状态，是神经控制和液体调节一起运作的结果，依靠各个器官和系统相互配合，共同维持的，这种平衡得以达成。

现在看来：神经,体液,免疫这三者间的相互调控是保障身体平衡的重要方式。

② 调节能力：

人体调节平衡的能力并非无限，当外部环境改变过于剧烈，或者身体自身的调节机制发生问题，内部环境的稳定状态就会受到干扰。

③ 内环境稳态的意义：集体进行正常生命活动的必要条件。

机体保持平衡的关键方式在于神经、体液以及免疫这三者构成的调控系统，这个系统发挥着核心的平衡维持作用。

稳态遭受破坏的例子

得了肠胃炎后，肠胃功能会下降，导致身体无法充分吸收无机盐，体内大量流失这种物质，使得身体失去平衡。

长时间未摄入食物，或从蹲着状态迅速站起，会导致四肢感到无力，这是血糖偏低所致

得了感冒并且发高烧，人就会不想吃东西，因为体温变高，酶的工作能力会减弱，从而引起消化系统出问题，并且干扰身体正常的物质转换过程。

活动的紊乱

组织水肿

①过敏性水肿，组织释放组织胺使毛细血管壁通透性加大

②病理情况下，毛细血管通透性增大

③淋巴血管阻塞，淋巴回流受阻(如患丝虫病)

肾脏小球滤过功能增强，导致血液中蛋白质成分降低，这种情况常见于急性肾小球肾炎等病症。

⑤营养不良，血浆蛋白合成量减少

神经调节：

1、神经调节的结构基础：神经系统

细胞体

神经系统的结构功能单位：神经元树突

突起神经纤维

轴突

神经元在静息时电位表现为外正内负

功能：传递神经冲动

2、神经调节基本方式：反射

反射的结构基础：反射弧

感知部分,向内传输,处理中心,向外发送,执行机构

(分析综合作用)(运动神经末梢+肌肉或腺体)

激动是部分组织体，比如神经组织，在受到外部影响时，从原本比较平静的状态，转变为非常活跃的情形，这是一个转变过程。

4、兴奋在神经纤维上的传导：

神经纤维受到刺激时,内负外正变为内正外负

神经冲动以电活动为载体，在神经轴突上可向两端传播；细胞处于未激活状态时，其内部呈现阴性，外部则显阳性（即外正内负）；一旦细胞被激活，内部转为阳性，外部变为阴性（表现为外负内正），传导过程以内部电势变化为准。

5、兴奋在神经元之间的传递——突触

突触前膜由轴突末梢膨大的突触小体的膜

①突触的结构突触间隙

突触后膜细胞体的膜树突的膜

突触小体里含有突触小泡，突触小泡里面储存着神经递质，神经递质只能从突触前膜那边释放到突触后膜那边，让后膜出现兴奋（或者抑制），因此这种传递是单向的。突触前膜朝向突触后膜，轴突连接到树突或者胞体。

突触传导涉及电信号转为化学信号再变回电信号,因此其速度不如神经纤维传导快。

6、神经系统的分级调节

中枢系统位于头骨内部的中脑（包含大脑、脑干和小脑）以及脊柱内部的脊髓,其中大脑表面的高级中枢能够调控其他中枢的活动,并且负责管理多种神经功能

大脑皮层不仅能够识别外界事物，感觉中枢也位于大脑皮层，而且它还负责语言活动，能够进行学习，具备记忆能力，还能开展思维活动

语言文字是人类用来思考的核心手段,是人类独有的精妙能力(在特定脑区)

(S区→说,H区→听,W区→写,V区→看)

④记忆种类包括瞬时记忆,短期记忆,长期记忆,永久记忆

孟德尔实验成功的原因：

挑选合适的实验素材：豌豆属于严密闭花自授粉的物种，在不受外界干扰时通常能保持基因纯合；该物种拥有若干有明显差异的表型特征

(2)由一对相对性状到多对相对性状的研究(从简单到复杂)

(3)对实验结果进行统计学分析

科学实验流程规范步骤：首先进行细致观察，随后深入分析，进而形成推测，接着运用逻辑推理，最后通过实践检验。

三、孟德尔豌豆杂交实验

(1)一对相对性状的杂交：

遗传学中的基本规律表明，等基因在配子形成期间，会随着同源染色体的分离而彼此分开，各自进入不同的配子，然后独立地通过配子传递给下一代。

(2)两对相对性状的杂交：

在F2代中：

遗传学中基因组合的基本规律在于，当细胞进行减数分裂时，来自父母双方的染色体上的相同基因会分开，而不同染色体上的不同基因则可以任意搭配。

生命活动的基础

组成生物体的无机化合物和有机化合物是生命活动的基础。

生命现象的出现

许多物质必须经过特定的组合方式，才能展现出生命体和细胞的活动特征。

生物组织还原性糖、脂肪、蛋白质的鉴定

颜色反应，部分化学试剂，可以令生物体内相关有机成分，呈现特定色彩。

还原糖（葡萄糖、果糖）与斐林试剂反应会生成砖红色物质；脂肪遇到苏丹Ⅲ会呈现橘色，遇到苏丹Ⅳ会变成红色

蛋白质和双缩脲会呈现紫红色，需要留意斐林试剂和双缩脲试剂的构成以及使用方法

三生命的基本单位——细胞

考试占比12～15%

真核细胞和原核细胞的区别

重点考查的真核类群包括绿藻、衣藻，以及真菌界中的酵母菌、霉菌和蘑菇等，同时涵盖动物界和植物界生物。(它们拥有真正的细胞核)

常见的原核生物包括蓝藻，还有细菌，以及放线菌，此外还有乳酸菌，硝化细菌和支原体。(它们没有由核膜所包裹的典型细胞核)

病毒既非真核生物也非原核生物，原生动物，例如草履虫和变形虫，属于真核生物。

显微结构模式图

动物细胞和植物细胞亚显微结构模式图

细胞膜的结构和功能

化学成分：蛋白质和脂类分子

结构：双层磷脂分子层做骨架，中间镶嵌、贯穿、覆盖蛋白质

特点：结构特点是一定的流动性，功能特点是选择透过性。

具有维护细胞内部状态的作用，能够进行物质的传递与转运，参与细胞间的相互辨认以及免疫反应，这涉及到膜上的糖蛋白，物质可以通过细胞膜进行进出

物质自然地从浓度高的地方移动到浓度低的地方，这个过程不需要借助任何载体，也不消耗能量，比如氧气、二氧化碳、甘油、乙醇以及脂肪酸等物质。

物质逆浓度梯度移动，必须借助特殊蛋白，同时消耗能量。这一过程对生物体维持生命至关重要，几乎参与所有生理功能。

主要功能是摄取营养和离子，常考查的吸收部位有，小肠吸收氨基酸和葡萄糖，红细胞吸收钾离子，植物根部吸收矿物质离子

细胞质基质内含有的物质和细胞质基质的功能

细胞膜以内、细胞核以外的部分，叫细胞质。

细胞内部包含多种成分，例如水、无机盐、氨基酸以及酶等，这些物质是生命活动代谢发生的区域。它能够供应必要的物质，并且营造适宜的环境条件。

线粒体和叶绿体基本结构和主要功能

线粒体是真核细胞中的一种重要器宫，动植物细胞内都存在，工作能力强的细胞含量丰富。这种细胞器形态多样，可以是颗粒状或棒状，拥有双层膜构造，其中内部膜向内折叠形成许多嵴状结构。嵴以及膜间隙的基质区域分布着参与有氧代谢过程的多种酶类，它是有机物氧化分解的第二和第三站。生物体大约95%的能量供应源自线粒体，因此被称为细胞的能量供应中心。此外，线粒体还包含微量的遗传物质DNA和RNA。

叶绿体仅见于植物体中呈现绿色的细胞内部，其形态通常为扁平的椭圆形或者球形，具备双层膜构造，在基粒部分分布有色素，基质与基粒中也包含着参与光合作用的酶类，这一结构是进行光合作用的关键位置，同时它还含有微量的DNA和RNA。

1、神经调节的基本方式：反射

反射，是动物或人体，针对内外环境发生的变化，在中枢神经系统的调控下，产生的一种有规律的反应活动。

3、反射的结构基础：反射弧

反射弧由五个部分组成，分别是感受器，传入神经，神经中枢，传出神经，以及效应器。

5、反射活动需要完整的反射弧才能完成。

激动是指生物体某些构造，例如神经构造，在受到外部影响时，从原本比较平静的状况转变为非常活跃的状况的这种现象。

神经系统的信号传递方式，表现为电性活动，这种活动会沿着神经组织的细丝进行移动，它是一种传递信息的过程，能够引发相应的反应。

静息状态，是指神经纤维在不受外界影响时，所保持的一种特定情形。此时，细胞膜外侧聚集了正电荷，而膜内侧则分布着相同数量的负电荷，两者相互平衡。因此，整个神经元细胞在静息状态下，对外界不表现出任何电学特性。

神经元在安静状态下，其细胞膜外面带正电，里面带负电，这种电位状态被称为静息电位。

兴奋状态：当受到刺激时，神经元细胞刺激位置的外膜带负电，内膜带等量正电的情况。

神经纤维上的兴奋传播是以电信号形态进行的，具体表现为局部电流的传递方式。

神经元轴突末梢会形成膨大的结构，这个结构呈现杯状或球状形态，被称为突触小体，里面含有突触小泡，这些小泡中储存着神经递质。

神经突触是神经末梢与其他神经元细胞体、分支或传导纤维相接的部分。它由突触前部分、中间空隙以及突触后部分共同构成。

神经递质仅存在于轴突末梢的突触小泡中，因此，神经冲动只能从轴突末梢传向其他神经元。

15、神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜的受体。

16、兴奋在神经元之间的传递是单向的。

语言功能属于人脑独有的复杂能力，它涵盖了所有与语言及文字相关的思维过程，具体包括听觉理解、口头表达、视觉识别和书面创作。

18、语言中枢：位于人大脑左半球，为人脑特有。

19、语言中枢功能障碍：

⑴、W区功能障碍：不能写字;能看懂文字，能讲话，能听懂话。

⑵、V区功能障碍：不能看懂文字;能写字，能讲话，能听懂话。

S区功能出现异常：无法进行言语表达；能够理解书面文字，可以书写文字，能够听懂他人讲话（属于运动性失语症的表现）。

⑷、H区功能障碍：不能听懂话;能写字，能看懂文字，能讲话。

1.群落演替的原因

自然界状况持续演变，使得部分生物种类获得良好的繁衍机遇，与此同时，却给其他生物种类的存活带来阻碍。

②生物本身不断的繁殖，迁移或者迁徙。

③种内与种间关系的改变。

④外界环境条件的改变。

人类活动带来干扰，对生物群落造成作用，其程度远非自然因素可比。

2.演替的类型

(1)初生演替

一种生态演替过程，它发生在原本没有植物生长的土地上，或者曾经有过植被但后来被完全清除的地方，例如在沙丘、火山岩或者冰川泥这样的区域，这种演替会逐渐展开。

地衣期之后，接着是地衣期，然后进入苔藓期，随后是草本植物期，接着是灌木期，最后发展为森林期。

③特点：演替缓慢。

(2)次生演替

这种演替发生在原有植被消失后，但土壤状况基本未变，并且保留了植物种子或能发芽的繁殖体，例如地下茎的地方。例如，在火灾后的草原、过度砍伐的森林以及废弃的农田上，都可以观察到这种演替过程。

一年生小灌木→一年生小灌木→多年生小灌木→灌木→乔木。

③特点：演替快速。

(3)总结

生态系统演替过程中，原有生物群体逐渐被新的生物群体所取代，这种取代并非完全取代原有群体，而是指优势物种的更替过程。

②群落演替的过程可划分为三个阶段

生物首先在荒地上安家落户并改善了当地条件，这为后续同种或不同物种的到来提供了便利，从而形成了新的生态位。

竞争相持时期，借助同种或异种间的对抗，强势生物占据地盘并繁衍子孙，弱势生物遭到淘汰，那些在竞争角逐中存活下来的生物，在资源利用上趋于均等。

物种在竞争作用下逐步稳定，开始共同发展，资源得到更好利用，生态群体构造愈发周全，物种构成和数量分布相对固定，群体构造错综复杂且具有多重层级。

生态系统的发展态势：物种个体数目持续增长，物种多样性不断提升，生境构造日趋精密，系统抗干扰能力逐步加强。

④初生演替和次生演替的比较

分类依据：群落演替发生的起始条件

演替的种类初生演替次生演替

起点尚无生物

和土壤已有土壤、生物、植物地下茎或种子

形成群落

所需时间经历时间长经历时间短

速度较慢较快

影响因素自然因素人类活动较为关键

实例裸岩上的演替弃耕的农田上的演替

3.知识延伸

(1)演替现象一直存在，贯穿于整个群落发展的始终。

当气候条件良好，撂荒的农田会逐渐长出树木，但在干燥的沙漠地带，生态演替通常只发展到草本植物或者零星的灌木阶段。

光合作用

(自然界最本质的物质代谢和能量代谢)

绿色植物借助叶绿体，借助光能，将二氧化碳和水转变为储存能量的有机物质，同时排出氧气。

方程式：CO2+H2018——→(CH2O)+O218

光合作用产生的氧气完全源自水分子的分解，这个过程制造的成果不只是糖类物质，还包括氨基酸（不含蛋白质成分）以及脂肪，由此可见光合作用形成的物质都属于有机化合物。

2.色素：包括叶绿素3/4和类胡萝卜素1/4

色素分布图：

色素提取实验：丙提取色素;

二氧化硅使研磨更充分

碳酸钙防止色素受到破坏

3.光反应阶段

场所：叶绿体的囊状结构薄膜部位，条件：必须存在光线，同时具备色素，还需要化合作用的酶。

步骤：

水分解成氧气和氢气，这个过程发生在光照条件下，产生了氧气和氢气，化学方程式为2H2O—→2H2↑+O2↑

②ATP生成，ADP与Pi接受光能变成ATP

能量变化：光能变为ATP活跃的化学能

4.暗反应阶段

场所：叶绿体基质

条件：有光或无光均可进行，二氧化碳，能量、酶

步骤：

碳原子被稳定下来，碳原子与五碳分子发生反应，形成了两个三碳分子

二氧化碳被还原时，三碳化合物会获取还原氢，在酶和ATP的作用下转变为有机物

能量变化：ATP活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能

关系：光反应为暗反应提供ATP和

5.意义：

①制造有机物

②转化并储存太阳能

③使大气中的CO2和O2保持相对稳定。

渗透作用的原理、细胞吸水、失水

1.渗透吸水：条件：半透膜、浓度差

植物原生质层属于一种具有选择性过滤功能的膜结构，当膜两侧出现溶质浓度差异时，细胞会因此发生吸水或失水现象。

原则：谁浓度高谁获得水

3.植物吸水方式：

细胞通过膨胀来吸收水分，这种机制适用于不含液泡的细胞，例如处于干燥状态的种子，以及根尖分生区内的细胞。

②渗透吸水：成熟植物(具大液泡)细胞吸水方式。

水分的运输、利用和散失

水分从根部输送到茎和叶，其中极小部分滞留在植物内部，绝大部分则通过蒸腾作用散失掉。