【正文】 ，首先是由氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序所決定的。　　綜上所述，蛋白質(zhì)是由許多氨基酸分子通過(guò)肽鍵連接而成的高分子化合物?！　、鄣鞍踪|(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)。如胰島素(51個(gè)氨基酸)，核糖核酸酶(124個(gè)氨基酸)，細(xì)胞色素C(104個(gè)氨基酸)，人血紅蛋白(574個(gè)氨基酸)等。它們是：蘇氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、色氨酸、纈氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、亮氨酸和異亮氨酸?！　〉鞍踪|(zhì)是一種高分子化合物，分子量很大，約在5103～5106左右或更大些。膽固醇是人體必需的化合物，它不僅可以從食物中獲得，而且也可以在體內(nèi)合成，體內(nèi)合成的膽固醇比從食物中吸收的還多?！　?．類脂　　類脂包括磷脂、糖脂等?！　?．脂肪　　脂肪分子是由一分子甘油和三分子脂肪酸組成的，又稱為甘油三酯。它的分子通式是：Cn(H2O)m(n和m通常大于2)。　　(二)無(wú)機(jī)鹽　　無(wú)機(jī)鹽一方面是生活物質(zhì)的周圍環(huán)境的一種成分，另方面又是生活物質(zhì)的基本組分之一。　　水在細(xì)胞里的存在形式有兩種：自由水和結(jié)合水。聯(lián)系生命起源的化學(xué)進(jìn)化過(guò)程，可以看出生物與非生物具有一定的聯(lián)系性。從結(jié)構(gòu)看(病毒除外)都是由細(xì)胞構(gòu)成，這是生命的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。即研究生物各個(gè)層次的種類、結(jié)構(gòu)、功能、行為、發(fā)育和起源進(jìn)化以及生物與周圍環(huán)境相互關(guān)系等的科學(xué)。我們聘請(qǐng)了在培養(yǎng)生物特長(zhǎng)生方面有著豐富經(jīng)驗(yàn)的部分著名教師編寫(xiě)了《中學(xué)生奧林匹克競(jìng)賽生物學(xué)》一書(shū)。其中有8名選手榮獲金牌，有10名選手獲銀牌，有1名選手獲銅牌?！　”緯?shū)在編寫(xiě)過(guò)程中，北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院吳相鈺先生根據(jù)目前中學(xué)生國(guó)際奧林匹克生物競(jìng)賽的趨勢(shì)，給予了極其寶貴的指導(dǎo)，馮午、馬萊齡、汪勁武等先生對(duì)部分書(shū)稿又做了認(rèn)真、細(xì)致的審閱。例如，生命能在常溫、常壓下合成多種有機(jī)物，包括復(fù)雜的生物大分子；能夠利用環(huán)境中的物質(zhì)和能量來(lái)合成體內(nèi)的各種物質(zhì)；能以極高效率來(lái)儲(chǔ)存信息和傳遞信息；具有自我調(diào)節(jié)和自我復(fù)制的能力；能以一定的方式進(jìn)行個(gè)體發(fā)育和物種的演化。現(xiàn)在使用原生質(zhì)這一名稱時(shí)，無(wú)非是泛指細(xì)胞內(nèi)的生活物質(zhì)，是生命的物質(zhì)體系。例如，人體各部分含水量如下：骨骼22％，肌肉76％，腦70％～84％，肝臟70％，皮膚72％，心臟79％，血液83％。③水直接參加體內(nèi)的生化反應(yīng)，如水解、氧化還原反應(yīng)以及在綠色植物體內(nèi)進(jìn)行光合作用光反應(yīng)時(shí)水的光解等。動(dòng)物的血液里含有葡萄糖，乳汁里有乳糖，肝臟、骨骼肌里有糖原。它們不溶于水，但溶于有機(jī)溶劑中。因此，脂肪是細(xì)胞中最好的貯能物質(zhì)。在參與膜的結(jié)構(gòu)時(shí)，磷脂分子排列成雙分子層，親水性頭部朝外，疏水性尾部相對(duì)，朝向內(nèi)側(cè)?！　?．蛋白質(zhì)的組成元素及結(jié)構(gòu)單位　　所有蛋白質(zhì)的元素組成都很近似，都含有C、H、O、N四種元素。　　構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸在結(jié)構(gòu)上具有共同的特點(diǎn)，這就是每種氨基酸至少都有一個(gè)氨基(NH2)和一個(gè)羧基(COOH)，并且都連在同一個(gè)碳原子(叫做α碳原子)上，其結(jié)構(gòu)通式如下：　　20種氨基酸的不同，主要表現(xiàn)在R基(也叫側(cè)鏈基團(tuán))的不同。由許多氨基酸分子縮合成的物質(zhì)叫做多肽?！　、诘鞍踪|(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)。有的蛋白質(zhì)分子只有一、二、三級(jí)結(jié)構(gòu)，并無(wú)四級(jí)結(jié)構(gòu)，如肌紅蛋白、細(xì)胞色素C等?！　?．蛋白質(zhì)的功能分類　　從功能上蛋白質(zhì)可分為結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)，參與細(xì)胞的構(gòu)成；和酶，參與代謝。有人估計(jì)所有生物的蛋白質(zhì)的種類約為1010～1012?！　?2)蛋白質(zhì)是生物的功能物質(zhì)?！　?2)酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)正、逆兩方向的催化作用相同，不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)，縮短達(dá)到平衡的時(shí)間。輔酶與酶蛋白結(jié)合得松散，不調(diào)節(jié)生命活動(dòng)時(shí)與酶蛋白是分開(kāi)的?；钚圆课皇潜匦杌鶊F(tuán)中的一個(gè)部位，必需基團(tuán)中的非活性部位起維持空間結(jié)構(gòu)的作用?！　?3)學(xué)說(shuō)：酶分子中的必需基團(tuán)或活性部位被破壞，酶就失去活性。　　(八)其它重要化合物　　(1)ADP和ATP　　(2)NAD+和NADH　　(3)NADP+和NADPH第二節(jié) 生命的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)　　構(gòu)成生物體的各種化合物都有其各自的生理功能，但是任何一種化合物都不能單獨(dú)地完成某一種生命活動(dòng)。其實(shí)，他所看到的僅是植物細(xì)胞死亡后殘留下來(lái)的細(xì)胞壁和空腔。這樣，就論證了整個(gè)生物界在結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性，細(xì)胞把生物界的所有物種都聯(lián)系起來(lái)了，生物彼此之間存在著親緣關(guān)系的。1841年雷馬克發(fā)現(xiàn)無(wú)絲分裂；1855年魏爾嘯提出“一切細(xì)胞來(lái)自細(xì)胞”的觀點(diǎn)；其后又有人發(fā)現(xiàn)了有絲分裂和減數(shù)分裂。高爾基在光學(xué)顯微鏡下研究銀鹽浸染的貓頭鷹神經(jīng)細(xì)胞時(shí)發(fā)現(xiàn)了高爾基體。特別是1953年沃森和克里克用X射線衍射法，提出DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型后，奠定了分子生物學(xué)的基礎(chǔ)。有球形或近似球形的，如卵細(xì)胞、植物花粉母細(xì)胞；有呈筒狀，如水綿細(xì)胞；管狀的如植物篩管細(xì)胞；扁圓形的如人的紅細(xì)胞；梭形的如平滑肌肌細(xì)胞；也有無(wú)一定形狀的如單細(xì)胞的變形蟲(chóng)，它的形態(tài)處于不斷變化之中。但也有少數(shù)細(xì)胞較大，如番茄、西瓜的果肉細(xì)胞直徑可達(dá)1毫米；棉花纖維細(xì)胞長(zhǎng)約1～5厘米，而某些植物纖維細(xì)胞亦可長(zhǎng)達(dá)1米；最大的細(xì)胞，是鳥(niǎo)類的卵(鳥(niǎo)類的蛋只有其中的蛋黃才是它的細(xì)胞，卵白是供發(fā)育用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，不屬于細(xì)胞部分)，如鴕鳥(niǎo)蛋卵黃直徑可達(dá)5厘米?！　?一)原核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)　　原核細(xì)胞體積較小，一般為1～10微米?！　?二)真核細(xì)胞　　真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)比原核細(xì)胞復(fù)雜，在同一個(gè)多細(xì)胞有機(jī)體內(nèi)，功能不同的細(xì)胞，其形　　態(tài)結(jié)構(gòu)亦有顯著區(qū)別。　　關(guān)于動(dòng)、植物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)見(jiàn)下面敘述。我們把電鏡下看到的結(jié)構(gòu)，一般稱為亞顯微結(jié)構(gòu)?！　∧ぶ械闹愐粤字瑸橹鳎扔杏H水的極性部分(一般稱為頭部)，又有疏水的非極性部分(一般稱為尾部)。這個(gè)模型表示生物細(xì)胞生活在含水的環(huán)境里，細(xì)胞內(nèi)部也飽含水分，因此細(xì)胞膜的內(nèi)外兩側(cè)都是含水的液體，組成膜的磷脂分子形成雙層，構(gòu)成膜的骨架，其親水性的頭部暴露在兩側(cè)的水中，疏水性尾部?jī)蓛上鄬?duì)，收藏在中間。質(zhì)膜對(duì)物質(zhì)的通透具有高度的選擇性，根據(jù)物質(zhì)運(yùn)送過(guò)程是否需要消耗能量的供應(yīng)，可分為兩大類：被動(dòng)運(yùn)輸和主動(dòng)運(yùn)輸。有報(bào)告指出，葡萄糖透過(guò)紅細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程有時(shí)也是以這種方式進(jìn)行的。　　以上三種運(yùn)輸方式小結(jié)如表115所示。細(xì)胞壁并不是完全連續(xù)的?；|(zhì)又是內(nèi)膜系統(tǒng)、微梁系統(tǒng)的亞顯微環(huán)境。在正常細(xì)胞中，線粒體一般有幾百個(gè)到幾千個(gè)，如鼠肝細(xì)胞的線粒體有500～2500個(gè)；巨大的變形蟲(chóng)細(xì)胞，線粒體多達(dá)1～50萬(wàn)個(gè)。電鏡下看到的線粒體結(jié)構(gòu)大致分三部分：外膜和內(nèi)膜，內(nèi)膜向腔內(nèi)突起形成嵴；內(nèi)外膜之間的空腔為膜間腔；嵴與嵴之間的介質(zhì)為基質(zhì)。此外，線粒體內(nèi)還含有多種酶能催化很多代謝反應(yīng)，并能進(jìn)行DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯等。葉綠體一般呈橢球形，直徑約5～10微米，厚2～3微米?；|(zhì)中有DNA和核糖體，各種可溶性蛋白(包括酶)以及其他代謝活躍物質(zhì)。它是細(xì)胞質(zhì)中由膜圍成的管狀或扁平囊狀的結(jié)構(gòu)，互相連通成網(wǎng)，構(gòu)成扁平囊狀系統(tǒng)，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的周邊常可以看到小泡，它是從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分離出來(lái)的結(jié)構(gòu)?！　?4)高爾基體 高基體是1898年意大利學(xué)者高爾基首先發(fā)現(xiàn)的。在植物細(xì)胞中，高爾基體對(duì)細(xì)胞壁形成有重要作用。外面包著一層膜，內(nèi)部沒(méi)有特殊結(jié)構(gòu)，但含多種消化酶，特征的標(biāo)記酶是酸性磷酸酶，這些酶的適宜pH值是酸性，在3～6之間。溶酶體的第三種作用是自溶，當(dāng)溶酶體破裂后，酶釋放出來(lái)，整個(gè)細(xì)胞溶解掉。例如，甘蔗的莖和甜菜的塊根細(xì)胞中液泡含糖量很高，茶葉、柿子的果皮含有單寧?！　『颂求w呈顆粒狀結(jié)構(gòu)，橢圓形，直徑為150～250埃，其基本成分是蛋白質(zhì)、酶和rRNA(核糖體RNA)，蛋白質(zhì)在外表，核酸在中心。兩個(gè)中心粒的取向是彼此互相垂直。這種蛋白既具運(yùn)動(dòng)功能又具有ATP酶的作用，使ATP水解，獲得運(yùn)動(dòng)所需的能量。有的微絲主要起支架作用，與維持細(xì)胞的形狀有關(guān)。核的大小，一般不小于1微米，最大的可達(dá)幾百微米。核膜孔數(shù)目的多少在不同細(xì)胞是不同的。核仁中蛋白質(zhì)占82％～92％，RNA占3％～13％，此外，還有少量DNA，主要存在于核仁相隨的染色質(zhì)部分?！　≡诩?xì)胞有絲分裂過(guò)程中，染色質(zhì)高度螺旋化形成具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的染色體。兩個(gè)染色單體就是通過(guò)它連接在一起，并由此把染色體分成二臂。構(gòu)成核的許多蛋白質(zhì)也是在細(xì)胞質(zhì)合成的。真核細(xì)胞的細(xì)胞周期比原核細(xì)胞長(zhǎng)。隨著DNA的復(fù)制，間體也復(fù)制成兩個(gè)。無(wú)絲分裂遺傳物質(zhì)不能平均分配，但能保待親代個(gè)體的遺傳性。間期的主要變化是染色體進(jìn)行復(fù)制，包括DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，這一時(shí)期也是RNA和各種酶合成的時(shí)期，代謝活動(dòng)十分旺盛。核膜破裂后，由星射線形成兩極之間的紡錘體。染色單體的分開(kāi)常從著絲點(diǎn)處開(kāi)始，然后兩個(gè)染色單體的臂逐漸分開(kāi)，這樣實(shí)現(xiàn)了染色體的平均分配，每極的染色體數(shù)目、形態(tài)、結(jié)構(gòu)都相同?！　?3)減數(shù)分裂(見(jiàn)第三章 )。具有相同形態(tài)、功能的細(xì)胞連在一起形成組織，再由組織構(gòu)成器官和系統(tǒng)，進(jìn)而形成統(tǒng)一的有機(jī)整體。單子葉植物在莖的節(jié)間和葉的基部還有一種分生組織，稱為居間分生組織，它在一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行持續(xù)的細(xì)胞分裂，使節(jié)間和葉繼續(xù)生長(zhǎng)。當(dāng)根、莖加粗生長(zhǎng)時(shí)，表皮受到擠壓、破壞，這時(shí)由木栓形成層向外分化出木栓層，代替表皮起保護(hù)作用，由木栓層、木栓形成層和栓內(nèi)層組成了周皮，這是一種次生的保護(hù)組織，能防止病蟲(chóng)害及外界因素對(duì)植物體內(nèi)部的機(jī)械損傷。木質(zhì)部和韌皮部二者又合稱為維管組織。篩管是一系列管形的細(xì)胞(又稱為篩管分子)頂端相互銜接而成。薄壁組織具有同化、貯藏、通氣、吸收等重要功能。動(dòng)物和人體的基本組織通常分為以下四種類型。結(jié)締組織有聯(lián)結(jié)、支持、輸導(dǎo)、營(yíng)養(yǎng)、貯藏、保護(hù)等功能。骨骼肌附著在骨骼上，它的舒縮引起運(yùn)動(dòng)。突起有二種，一種是短而分枝多的樹(shù)突，另一種是長(zhǎng)而分校少的軸突。它可以支配和調(diào)節(jié)各器官、系統(tǒng)的機(jī)能活動(dòng)，使生物體成為統(tǒng)一的整體，從而能適應(yīng)內(nèi)、外環(huán)境的復(fù)雜變化。原生質(zhì)中還有糖類、脂類等成分。按是否具有膜的結(jié)構(gòu)也可分為膜相與非膜相結(jié)構(gòu)兩大部分。所以說(shuō)，選項(xiàng)中均是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能。由此得知，C項(xiàng)符合題目要求?！　?．細(xì)胞中許多具膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器在化學(xué)組成上很相似，其中與高爾基體的化學(xué)組成相似的是： [ ]　　　A．線粒體　　　B．葉綠體　　　C．滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)　　　D．核糖體　　【解析】通過(guò)從大鼠肝細(xì)胞分離出的高爾基體進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)含有60％的蛋白質(zhì)和40％的脂質(zhì)(如磷脂、固醇和脂肪等)?！　?．在細(xì)胞分裂中，既有同源染色體，又有姐妹染色單體的時(shí)期是： [ ]　　　A．有絲分裂的前期 　　　B．減數(shù)第一次分裂末期　　　C．有絲分裂后期 　　　D．減數(shù)第二次分裂中期　　【解析】有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中，經(jīng)過(guò)染色體復(fù)制后，每條染色體由兩條染色單體組成，這兩條染色單體稱為姐妹染色單體。　　9．下列由具有功能的死細(xì)胞構(gòu)成的組織是： [ ]　　　A．篩管 　　　B．皮層　　　C．導(dǎo)管 　　　D．髓　　【解析】皮層、髓都是由活細(xì)胞構(gòu)成，構(gòu)成篩管的細(xì)胞也是活細(xì)胞。紫外線照射，使蛋白質(zhì)變性，導(dǎo)致原生質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)體系的破壞。　　【解析】核糖體是合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所，有的核糖體附著在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，在這里合成的多是分泌蛋白。影響膜的脂質(zhì)運(yùn)動(dòng)因素有多種。以上事實(shí)說(shuō)明粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與分泌蛋白形成有關(guān)?！　?1．如果組成蛋白質(zhì)的氨基酸分子平均分子量為130，一條由100個(gè)氨基酸所組成的多肽，其分子量應(yīng)為_(kāi)_____?！　?0．變形蟲(chóng)借助偽足向前運(yùn)動(dòng)和攝食，偽足的伸縮靠著復(fù)雜的原生質(zhì)流動(dòng)。在有絲分裂過(guò)程中，始終存在著同源染色體；但減數(shù)分裂就不同了，在減數(shù)第一次分裂后期同源染色體彼此分開(kāi)，進(jìn)入末期形成2個(gè)子細(xì)胞，此時(shí)每一個(gè)細(xì)胞已不存在同源染色體了。另從高爾基體的形成上看，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有關(guān)。盡管在形態(tài)及細(xì)胞的細(xì)微結(jié)構(gòu)方面存在著顯著差別，如衣藻具眼點(diǎn)、鞭毛、杯狀葉綠體等。例如細(xì)胞內(nèi)合成的血漿蛋白、免疫球蛋白、胰島素、甲狀腺球蛋白等各種分泌蛋白，正是從這些膜構(gòu)成的管腔內(nèi)通過(guò)而排出細(xì)胞的。后者如核糖體、中心體等?！　?．原生質(zhì)的各種成分必需整合起來(lái)以后，才能作為生命的存在方式的物質(zhì)基礎(chǔ)，才能實(shí)現(xiàn)生命物質(zhì)的自我更新。與物理、化學(xué)一樣，生命也是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種形式，而且是一種最高級(jí)的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式，因而有著它的一些基本特征。有些神經(jīng)元的軸突，外面圍著髓鞘。具自動(dòng)地有節(jié)律地收縮的特性?！　?．肌肉組織　　肌肉組織來(lái)自中胚層，有平滑肌、骨胳肌和心肌三類。從發(fā)生上看，有來(lái)自外胚層的，如皮膚的表層、汗腺、皮脂腺等；有來(lái)自內(nèi)胚層的如消化道、呼吸道上皮；有來(lái)自中胚層的如心臟血管的內(nèi)表面等。　　同化薄壁組織 分布于葉肉或嫩莖皮層部位。伴胞一般位于篩管旁邊，彼此以胞間連絲相連。管胞是一種無(wú)穿孔的狹長(zhǎng)的管狀細(xì)胞，兩端漸尖，細(xì)胞壁明顯增厚，并木質(zhì)化，成熟后細(xì)胞死亡。它們對(duì)各器官起支持作用?！　”Ｗo(hù)組織主要包括表皮和周皮?！　?二)植物的基本組織　　植物組織的分類，主要有兩種不同的看法，一是側(cè)重于組織的發(fā)生，并從形態(tài)上說(shuō)明植物的組織；一是著眼于生理功能，從生理上說(shuō)明各種組織。細(xì)胞分化的結(jié)果，使細(xì)胞之間出現(xiàn)差異。子細(xì)胞核的形成經(jīng)歷了與前期相反的過(guò)程。星射線和紡錘絲都是由微管組成的。間期細(xì)胞進(jìn)入有絲分裂前期時(shí)，核的體積增大，染色質(zhì)逐漸縮短變粗形成染色體。但后來(lái)發(fā)現(xiàn)在動(dòng)物、植物的正常組織中還是比較普遍存在?！　?．真核細(xì)胞的分裂　　按細(xì)胞核的分裂狀況可分為三種：無(wú)絲分裂、有絲分裂和減數(shù)分裂。　　(二)細(xì)胞分裂的方式　　一個(gè)細(xì)胞分裂為兩個(gè)細(xì)胞的過(guò)程，叫做細(xì)胞分裂，它是細(xì)胞繁殖的方式。細(xì)胞只有保持完整性，才能夠正常地完成各項(xiàng)生命活動(dòng)。次縊痕通常是核仁形成區(qū)域。因此染色質(zhì)和染色體是細(xì)胞周期不同階段的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，是同一種物質(zhì)?！　『艘?核內(nèi)基質(zhì)) 呈透明狀，染色質(zhì)和核仁懸浮在其中?？椎闹睆綖?00～1000埃，核中合成的RNA可由此通過(guò)進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。如大草履蟲(chóng)有一大核一小核。　　(3)纖毛和鞭毛 纖毛和鞭毛廣泛存在于動(dòng)物和低等的植物細(xì)胞，常見(jiàn)于原生動(dòng)物、精子或某些上皮細(xì)胞。此外，微管常常分布在細(xì)胞的外緣，起細(xì)胞骨架的作用?！　≈行捏w的功能主要是與有絲分裂有關(guān)。原核細(xì)胞，如細(xì)菌的核糖體全部游離在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。液泡的功能是多方面的，如維持植物細(xì)胞的緊張度；貯藏各種物質(zhì)等。　　(6)液泡 在植物細(xì)胞中有大小不等的液泡，成熟的植物細(xì)胞有一個(gè)很大的中央液泡，可占細(xì)胞體積的90％，它是由許多小液泡合并成的，這點(diǎn)與動(dòng)物細(xì)胞不同，動(dòng)物細(xì)胞也有一些小液泡，如原生動(dòng)