高中生物学必修1第一、二章知识点-2024-2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第一、二章知识点 知识点一：细胞是生命活动的基本单位 1.细胞学说的创立者：主要是施莱登和施旺。 2.细胞学说的内容要点： (1)细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。 (2)细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，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.细胞学说的意义： 揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性 4.生命系统的结构层次： 细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。 举例：酵母菌既是细胞也是个体；菌落是种群；原子、分子、病毒均不属于生命系统。 5.为什么生命活动离不开细胞？ ①单细胞生物，单个细胞完成生命活动；②多细胞生物，各种分化的细胞合作共同完成复杂的生命活动；③无细胞结构的病毒必须寄生在活细胞才能生活 6.为什么说细胞是基本的生命系统？ 由于细胞是生命活动的基本单位，各层次生命系统的形成、维系和运转都是以细胞为基础的。 知识点二：细胞的多样性和统一性 1.高倍显微镜的使用方法： 2.原核细胞和真核细胞 （1）分类依据：细胞内有无核膜包被的细胞核 （2）原核生物种类 细菌（杆菌、球菌、螺旋菌、硝化细菌、醋酸菌、乳酸菌等）；蓝细菌（念珠蓝细菌、色球蓝细菌、颤蓝细菌、发菜等）；支原体（无细胞壁）；衣原体 （3）细菌细胞的统一性：有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体，有环状的DNA分子位于细胞内特定的区域（拟核） （4）原核生物生活方式：多数为营腐生或寄生生活的异养生物，蓝细菌为自养（细胞内含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用） （5）原核细胞和真核细胞的统一性：都有细胞膜、细胞质、核糖体，都以DNA作为遗传物质。 知识点三：细胞中的元素和化合物 1．组成细胞的元素 （1）生物界和非生物界的统一性和差异性 ①统一性：从化学元素的种类分析，组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到。 ②差异性：从各种元素的相对含量分析，细胞与无机自然界大不相同。 （2）种类：组成细胞的化学元素，常见的有20多种。 （3）分类 （4）含量：占人体细胞干重最多的是C元素，占细胞鲜重最多的是O元素 2．组成细胞的化合物 （1）存在形式：组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在，如水、蛋白质、核酸、糖类、脂质等。 （2）含量：①占细胞中含量最多的化合物是水。 ②干细胞中含量最多的化合物是蛋白质。 3.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 （1）实验原理: ①还原糖(葡萄糖、麦芽糖、果糖等)与斐林试剂（0.1g/ml的NaOH溶液和0.05g/mlCuSO4溶液）发生作用生成砖红色沉淀。 ②脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。 ③蛋白质与双缩脲试剂（0.1g/ml的NaOH溶液和0.01g/mlCuSO4溶液）发生作用产生紫色。 （2）实验过程： ①还原糖的检测和观察 ②脂肪的检测和观察 制作子叶临时切片，用显微镜观察子叶细胞的着色情况(以花生为例) ③蛋白质的检测和观察 知识点四; 细胞中的无机物 1.细胞中的水 （1） 水的存在形式及作用 形式 自由水 结合水 功能 ①细胞内的良好溶剂； ②运送营养物质和代谢废物 ③参与生物化学反应 是细胞结构的重要组成部分 （2）与细胞代谢、细胞抗逆性的关系 正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛；而结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。 2. 细胞中的无机盐 （1）存在形式和含量 （2）无机盐的生理功能 生理功能 举例 构成细胞的重要成分，某些重要化合物的组成成分 ①Mg是构成叶绿素的元素； ②Fe是构成血红素的元素； ③P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分 维持细胞和生物体的生命活动 ①Na＋缺乏会引发肌肉酸痛、无力等； ②哺乳动物血液中Ca2＋的含量太低，会出现抽搐等症状 维持渗透压和酸碱平衡 知识点五;细胞中的糖类和脂质 1.糖类的元素组成和功能 (1)元素组成：C、H、O。 (2)功能：主要的能源物质。 2．糖类的分类 注意:(1)淀粉、纤维素、糖原的基本单位都是葡萄糖(六碳糖) (2)并非所有的糖都是能源物质:如核糖、脱氧核糖、纤维素,它们是构成细胞和生物体的重要成分。 (3)不是所有的糖类中H:0都是2:1,如脱氧核糖C5H1004；分子中H:0为2:1的不一定都是糖，如甲醛（CH2O） 分类 常见种类 分子式 分布 主要功能 单糖 五碳糖 核糖 C5H10O5 动植物 细胞 单糖 脱氧核糖 C5H10O4 组成DNA的重要成分 六碳糖 葡萄糖 C6H12O6 细胞生命活动的主要能源物质 果糖 植物细胞 提供能量 半乳糖 动物细胞 二糖 蔗糖 C12H22O11 植物细胞 能水解成单糖而供能 麦芽糖 乳糖 动物细胞 多糖 淀粉 (C6H10O5)n 植物细胞 植物体内的储能物质 纤维素 植物细胞壁主要组成成分 糖原 肝糖原 动物肝脏 储存能量，调节血糖 肌糖原 动物肌肉 氧化分解为肌肉收缩供能 几丁质 甲壳、昆虫外骨骼 用于废水处理、食品包装和食品添加剂、人造皮肤 (4)按糖类的分布进行分类: 动植物共有的糖:葡萄糖、核糖、脱氧核糖 动物细胞特有的糖:半乳糖、乳糖、糖原 植物细胞特有的糖:果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素 3．细胞中的脂质 （1）元素组成：主要是C、H、O，有些还含有N、P。 （2）脂质分子中氧的含量远远少于糖类，而H的含量更多，故脂肪氧化分解释放的能量多，需要的O2多，产生的H2O多。 （3）种类和作用 分类 元素组成 功能 分布 脂肪 C、H、O 细胞内良好的储能物质，很好的绝热体，起保温作用；缓冲和减压作用，可以保护内脏器官。 皮下和内脏器官周围 磷脂 C、H、O、N、P 构成细胞膜、细胞器膜的重要成分 人和动物的脑、卵细胞、肝脏及大豆的种子中 固 醇 胆固醇 C、H、O 构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还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以及生殖细胞的形成 维生素D 能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。 4.糖类和脂质的关系 糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪;而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍,引起供能不足时,才会分解供能,而且不能太量转化为糖类。 知识点六：蛋白质是生命活动的主要承担者 1. 蛋白质的功能 实例 蛋白质的功能 羽毛、肌肉、蛛丝、头发等含有蛋白质 结构蛋白 绝大多数酶是蛋白质，如胃蛋白酶 催化功能 转运蛋白、血红蛋白 运输功能 胰岛素等蛋白质类激素 信息传递(调节)功能 抗体可抵御病菌和病毒等抗原的侵害 免疫功能 2. 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 （1）氨基酸的种类和构成元素：构成元素C、H、O、N，有的氨基酸还含有S等元素。 构成蛋白质的氨基酸有21种，可分为必需氨基酸和非必需氨基酸。在人体细胞中不能合成的有8种，叫作必需氨基酸；另外13种氨基酸是人体细胞中能够合成的，称为非必须氨基酸。 （2）氨基酸的结构特点： ①氨基酸的结构通式： ②每种氨基酸分子至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。 ③每种氨基酸分子中都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，该碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R表示。各种氨基酸的区别在于R基的不同。 （3） 脱水缩合： ④脱水缩合的场所:核糖体 ⑤H20的来源: H:一个来自氨基一个来自羧基 O：来自羧基 ⑥肽键:连接两个氨基酸分子的化学键叫肽键 ⑦一般情况下,R基中的氨基和羧基不参与脱水缩合 ⑧产物:肽和水 二肽:由2个氨基酸分子缩合而成的化合物,含有1个肽键。 三肽:由3个氨基酸分子缩合而成的化合物,含有2个肽键。 多肽:由多个氨基酸分子缩合而成的,含有多个肽键的化合物。多肽通常呈链状结构,叫做肽链。注意:肽链不可以去行使一定的功能,必须盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质才可以去行使功能。 （4）蛋白质结构多样性的原因 ①氨基酸的种类、数目、排列顺序不同,构成的肽链不同； ②肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同,构成的蛋白质不同 注意:高温、强酸、强碱等条件可使蛋白质变性,原因是空间结构遭到了破坏,然可以使用双缩脲试剂鉴定:盐析未使蛋白质变性。 ③区别蛋白质的三种变化 (1)盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。 (2)变性：是由于高温、过酸、过碱、重金属等因素导致的，蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。 (3)水解：在蛋白酶和肽酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。 3.蛋白质的相关计算 （1）蛋白质形成过程中的相关数量关系 肽链 数目 氨基 酸数 肽键 数目 失去水 分子数 多肽链相 对分子质量 氨基 数目 羧基 数目 1条 m m－1 m－1 am－18(m－1) 至少1个 至少1个 n条 m m－n m－n am－18(m－n) 至少n个 至少n个 注：设氨基酸的平均相对分子质量为a。 （2）脱水缩合过程中的各原子数量变化的相关计算 在脱水缩合形成多肽时，要失去部分氢、氧原子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。其相关数量关系如下： ①氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。 ②氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。 ③由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。 ④若已知多肽链的分子式，则此多肽链中： ①含2个氨基的氨基酸数＝N原子数－肽键数－1。 ②含2个羧基的氨基酸数＝。 （3）基因表达过程中，氨基酸数与相应的碱基(核苷酸)数目的对应关系 ★易错点一　误认为核糖体中合成的物质即具“蛋白质”活性 　核糖体是各种蛋白质的“合成场所”，然而，核糖体中合成的仅为“多肽链”，此肽链初步形成后并无生物学活性——它必须经过内质网加工(盘曲折叠、有的加糖基团)，形成特定的空间结构(有的需再继续经高尔基体加工成熟)后才能具备生物学活性，例如刚从核糖体中合成出的唾液淀粉酶并不具催化功能，只有经过内质网及高尔基体加工后才具有催化功能。 ★易错点二　不同生物及同一生物不同细胞中蛋白质不同的原因 (1)不同生物蛋白质不同的根本原因是DNA(基因或遗传信息)的特异性。 (2)同一生物不同细胞蛋白质不同的根本原因是基因的选择性表达。 知识点七：核酸是遗传信息的携带者 1. 核酸的种类及其分布 （1）种类 一类是脱氧核糖核酸，简称DNA；另一类是核糖核酸，简称RNA。 （2）分布 真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中。 （3）作用：核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。 2. 核酸的基本组成单位——核苷酸 （1）组成 基本组成元素：C、H、O、N、P （2）种类 ①脱氧核苷酸：构成DNA的基本单位。 ②核糖核苷酸：构成RNA的基本单位。 两者比较如下： 磷酸 五碳糖 含氮碱基 核苷酸种类 脱氧核糖核苷酸 相同 脱氧核糖 A、T、C、G 4 核糖核苷酸 相同 核糖 A、U、C、G 4 3.DNA和RNA的区别 DNA RNA 中文名称 脱氧核糖核酸 核糖核酸 分布部位 细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 主要在细胞质 元素组成 C   H   O   N     P 基本单位 名称及种类 脱氧核苷酸（4种） 核糖核苷酸（4种） 组成 脱氧核糖、磷酸、碱基 核糖、磷酸、碱基 碱基 （T）、A、G、C （U）、A、G、C 结构及特点 由2条脱氧核苷酸链构成，一般为规则的双螺旋结构 由1条核糖核苷酸链构成，一般为单链结构 是哪类生物的遗传物质 细胞生物体、DNA病毒 RNA病毒 结构多样性的原因 核苷酸的数量及排列顺序 初步水解产物 4种脱氧核糖核苷酸 4种核糖核苷酸 彻底水解产物 脱氧核糖、含氮碱基（4种）、磷酸 核糖、含氮碱基（4种）、磷酸 氧化分解产物 CO2、H2O、尿素、磷酸盐等 4．核酸的多样性及功能 (1)核酸的多样性 ①DNA的分子结构具有多样性,其原因是脱氧核苷酸的数量不限和排列顺序极其多样 ②遗传信息是指脱氧核苷酸的排列顺序 (2)功能： ①核酸是细胞内携带遗传信息的物质。 ②核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。 5.原核生物、真核生物和病毒的核酸等的比较 核酸 遗传物质 核苷酸种类 含氮碱基 真核生物 DNA和RNA DNA 8 A、T、C、G、U（5种） 原核生物 DNA和RNA DNA 8 A、T、C、G、U（5种） 某种病毒 DNA或RNA DNA或RNA 4 A、T、C、G或A、U、C、G(4种） (1)细胞生物都有两种核酸,病毒只有一种核酸;除RNA病毒外,其他生物的遗传物质都是DNA。 (2)DNA病毒:乙肝病毒、噬菌体等 RNA病毒:HIV、SARS病毒、烟草花叶病毒、流感病毒等 6.生物大分子以碳链为骨架 （1）生物大分子:多糖、蛋白质、核酸 （2）单体和多聚体 每一个单体都以若干个相邻的碳原子构成的碳链为基本骨架，生物大分子是由单体连接而成的多聚体，因此生物大分子也是以碳链为基本骨架的。 多糖的单体是单糖、蛋白质的单体是氨基酸、核酸的单体是核苷酸。 学科网（北京）股份有限公司 $$