必修1核心必背知识清单（浙科版2019）-2024-2025学年高一生物下学期期末考点大串讲

浙教版2019生物必修1核心必背知识清单 第一章 细胞的分子组成 1．组成细胞的元素与无机自然界中的元素的比较 （1）生物界中：组成细胞的化学元素在自然界都能找到，因此在种类上统一性。 （2）与非生物界相比，细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同，存在差异性。 2．元素的种类 （1）组成人体的主要元素也是构成细胞的主要元素，主要包括 C、H、O、N、P、S 等，其中C、H、O、N四种元素在人体中所占比重在96%以上。 （2）大量元素：C、H、O、N、S、P、Ca、Mg、K等。 （3）有些元素在人体中的含量很低，称为微量元素。常见微量元素Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等。 （4）来源：从无机环境中选择性的吸收。 （5）碳是核心元素、生命元素。 （6）易错点： ①在人体细胞的组成元素中，原子个数最多的元素是H。 ②微量元素在细胞中含量少，作用十分重要，但生物体不可缺少的。 ③生物体内含有的元素不一定都是必需元素，如铅（Pb)。 3．水为生命活动提供了条件 （1）生命离不开水，水是构成细胞的重要成分，是活细胞中含量最多的化合物。 （2）作用： ①水是极性分子，水作为良好的溶剂，能帮助溶解和运输营养物质及代谢废物。 ②水分子之间的氢键使得水具有 调节温度 的作用。 ③水还是细胞中某些代谢的 反应物和产物 ，如光合作用、呼吸作用。 ④水在动、植物的 生殖、分布、行为 等方面有着深远的影响。 （3）易错点： ①细胞中含量最多的化合物是水。 ②细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质。 ③细胞干重含量最多的化合物是蛋白质。 4．无机盐与细胞生活密切相关 （1）含量：不多，生物体内多数以离子形式存在。 （2）作用： ①无机盐对维持血浆的正常浓度、酸碱平衡 ，如HCO3- 和H2PO4_在酸碱平衡中起重要作用。在如Na、 K等在神经、肌肉的兴奋性等中也发挥了非常重要的。若哺乳动物血液中的Ca2+含量过低，则会发生 抽搐 。 ②无机盐是细胞的重要组成成分之一，如磷酸钙是 骨细胞的重要成分 。 ③无机盐还是某些复杂化合物 的重要组成成分，如 Mg2+是叶绿素的必需成分、 Fe2+ 是血红蛋白的必需成分。 （3）应用：重腹泻或大量流汗可能会造成体内大量丢失水分和无机盐，腹泻的人医生常用输入葡萄糖盐水；大量出汗后应多喝些淡盐水。 5．糖类是细胞的主要能源物质 （1）分类：大多由CHO组成。 ① 单 糖：细胞直接吸收利用的小分子物质。 如葡萄糖 、脱氧核糖、核糖 等。 ②二糖：蔗糖分子由 1个葡萄糖和1个果糖 组成。 麦芽糖由2分子葡萄糖组成的是麦芽糖，乳糖由1分子葡萄糖和1分子半乳糖组成。 ③多糖：植物特有的多糖有淀粉、纤维素。纤维素 植物 细胞壁 的主要成分，一般不提供能量；动物体内重要的储能物质糖原，在人的肝脏和肌肉中。 （2） 检测糖类： ①检测淀粉：碘-碘化钾溶液或碘液变蓝 。 ②检测还原性糖：与本尼迪特试剂反应，在热水浴中产生 红黄色 沉淀。使常见的还原糖有葡萄糖 、 果糖 和 麦芽糖 等。但本尼迪特试剂只是能检测还原糖存在，不能确定是那种糖，如葡萄糖或果糖等。 （3）糖类在动植物中分布情况 6．脂质是一类不溶于水的有机物，具有多种生物学功能 （1）组成元素：主要由C H O 三种元素组成。 从能量的角度比较糖和脂：由于脂类中 C H 原子较糖类多，而O 原子较糖类少，所以释放的能量多，产生的水多。 （2）分类及作用： ①油脂：由 甘油和脂肪酸 组成。 很多生物中的油脂是 能量的主要储存形式 。作用是 能量储备 、 抗低温保温 、防震 等。 ② 磷脂 是细胞各种膜结构的重要成分。 ③固醇包括 胆固醇、性激素 和 维生素D 等。 胆固醇也是构成动物细胞膜的重要成分。 维生素D可促进人和动物对钙和磷的吸收等。 性激素 促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成。 （3）油脂检测：苏丹Ⅲ染液 染色，在显微镜 观察成橙黄色 。 （4）易混易错有关脂质的易错点 ①脂肪≠脂质，脂肪只是脂质的一种。 ②胆固醇≠固醇，胆固醇是只是固醇中的一种。 ③激素的种类很多，性激素的化学本质是固醇，并非蛋白质。 7．蛋白质是生命活动的主要承载者 （1）组成元素：主要由 C、H、O、N 组成，有些有 S P Fe 元素。 （2）基本单位： 氨基酸 绝大多数氨基酸的生物通式是 。 （3）脱水缩合反应：两个氨基酸可通过脱水缩合形成 肽 键，形成二肽。命名：①N个氨基酸分子缩合而成的化合物称为N 肽。 ②肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数 - 肽链数 ③游离的氨基和羧基数：一条多肽链至少含有一个氨基和一个羧基。 小结：游离的氨基和羧基数=肽链数+ R基因中的数目 （4）蛋白质的多样原因： 氨基酸的种类、数目、排列顺序 和独特的 空间结构 。 （5）实例： 血红蛋白是主要存在于脊椎动物的红细胞中的一种携氧蛋白质，由珠蛋白和血红素组成。成人的血红蛋白主要由2条α链和2条β链组成中心为一个Fe²。 （6）易错点分析 ①能源物质：细胞中，糖类、脂肪、蛋白质都是能源物质。 ②主要能源物质：糖类 ③.储能物质：脂肪是细胞中良好的储能物质。还有动物细胞中的糖元和植物细胞中的淀粉。 ④直接能源物质：ATP。 8．核酸储存与传递遗传信息 （1）核酸组成元素：C H O N P 。 （2）核酸基本单位为 核苷酸 。核苷酸由五碳糖 、 磷酸基团 、和 含氮碱基三个部分组成。 （3）核酸分类： 核糖核酸（RNA）和 脱氧核糖核酸（DNA）。 （4）核酸功能：携带遗传信息。在生物的遗传、变异、蛋白质合成上发挥了重要作用。 第2章 细胞的结构 1．罗伯特· 胡克 是第一个描述细胞的人。 利用自制显微镜观察软木塞，发现 已死亡只剩下细胞壁 死细胞。 2．细胞学说 （1）细胞学说主要建立者：施莱登，施旺。 （2）内容：所有的生物都由一个或多个细胞 组成，细胞是所有生物的结构单位和功能单位，所有的细胞必定由 已存在的细胞产生（魏尔肖提出）。 （3)意义： ①提示了生物界的统一性。 ②表明生物间存在一定的亲缘关系。 ③将生物研究从宏观领域深入 细胞（细胞/分子）水平。 ④细胞学说中提及细胞通过分裂产生新细胞，但并不表示所有细胞都是由新细胞产生的。 ⑤未涉及病毒、及细胞多样性。 3．细胞的分类： （1）分成原核细胞与真核细胞，它们间的根本区别是： 是否具有成形的细胞核 （是否有核膜包被的细胞核） 。 （2）细胞和病毒最本质的区别： 病毒是非细胞生物。 （3)原核细胞中唯一具有的细胞器是： 核糖体 ,原核生物与真核生物相似的结构有 细胞质、细胞膜、核糖体、DNA、有些还有细胞壁 。 （4）有些原核生物有光合膜或呼吸膜。 4．细胞膜 （1）功能 ①将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定。是细胞的边界。 ②控制物质进出细胞：选择透过性。 ③进行细胞间的信息交流和信息识别 1)物质传递：内分泌细胞分泌化学物质完成间接交流(如激素) 2）接触传递：相邻两个细胞的细胞膜接触完成直接交流(精子和卵细胞间的识别结合，受体问题) 3)通道传递：通过相邻两个细胞间的通道(如植物的胞间连丝)。 （2）磷脂的特性 ①磷脂的组成元素：C H O P 。 ②磷脂头部有亲水性，尾部是疏水 性。 ③应用：运载药物问题 根据磷脂分子特性，构建的脂质体的结构与细胞膜的结构类似。 （3）细胞膜的成分 主要由磷脂和蛋白质组成，细胞膜功能的区别主要体现在膜蛋白的种类和数量。 （3） 细胞膜流动镶嵌模型 ①细胞膜主要是由磷脂和蛋白质构成的，基本骨架：磷脂双分子层。 ②蛋白质分子排列方式形式， 体现了膜内外结构的不对称 性。 ③细胞膜结构特性：一定流动性 ，功能特性：有选择透过性。 动物细胞还有胆固醇，胆固醇对细胞膜的磷脂的活动有 双重调节 作用；这种作用起决于环境和胆固醇的数量。 5．细胞壁是植物、真菌和多数原核细胞的外层结构 （1）不同的生物细胞壁的成分可能是不同的。植物细胞壁成分： 纤维素（和果胶）。与细菌、真菌细胞壁不同。 （2）植物细胞壁特性：全透性。 （3）细胞壁作用：保护细胞，维持细胞形态。 6．细胞质 细胞质是细胞进行生命活动的主要场所，包含 细胞器 和 细胞溶胶 。细胞溶胶是细胞代谢的主要场所。分离细胞器常用的方法是 差速离心（离心）。 7．细胞器 （1）核糖体：无膜结构，成分：蛋白质+RNA。 功能：合成蛋白质 的场所。 （2）内质网：单层膜结构，由一系列片状的膜囊和管状的腔组成，内连核膜，外连细胞 膜，与高尔基体间接联系，构成细胞内庞大的物质运输通道。 ①光面内质网常为管状，构成生物膜的磷脂和胆固醇几乎都是光面内质网合成的。还有一些有解毒功能、合成类固醇类激素。 ②粗面内质网表面附着核糖体，参与蛋白质的加工和运输。 （3）高尔基体：单层膜结构，由一系列扁平膜囊和囊泡构成。功能是对 内质网 运入的蛋白质进行加工、分类、包装和运输。这类蛋白质主要有三个去路：①通过囊泡被分泌至 胞外；②通过囊泡被运至细胞膜 ；③形成 溶酶体 。 在动植物中功能有所不同，在植物细胞分裂过程中，高尔基体能合成 果胶 物质，参与植物细胞壁构建。 （4）溶酶体：单层膜，由高尔基体 断裂形成。主要功能是内含60多种 水解酶，消化从外界吞入的颗粒、自身衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵的病毒和细菌。溶酶体可将消化作用局限在特定结构中，这对保证细胞中其他结构的完整性具有重要意义。 （5）线粒体：双层膜 结构，外膜平整，其内膜向内凹陷折叠形成嵴，能增大 内膜表面积，有利于生化反应进行。是需氧呼吸的主要场所； 能量 代谢的中心；线粒体基质中含有多种酶，还有核糖体、少量DNA、RNA，能合成一部分自身所需蛋白质。 （6）叶绿体：双层膜结构、内外膜光滑。内部是液态的基质，其中有膜结构的类囊体堆叠形成 基粒 ，与光合作用相关的色素分布在 类囊体膜上，叶绿体基质中含有少量的核糖体、少量DNA、RNA。核糖体可合成叶绿体所需部分蛋白质。绿色植物进行 光合作用 的场所。 （7）液泡：单层膜结构，液泡中的液体叫 细胞液 ，内含除光合色素以外的水溶性色素。另外还含有无机盐、糖类、氨基酸等。 功能：①色素与某些植物的花叶果实有关。 ②调节 细胞渗透压平衡、酸碱平衡、离子平衡，维持细胞正常形态。 ③富含 水解酶 ，功能与动物细胞的 溶酶体 相似。 （8）中心体：无膜结构，成分：蛋白质。分布于低等植物、动物。由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成。与细胞增殖中起重要作用。 （9）细胞器的归类说明： ①从分布上说：植物特有的细胞器有叶绿体、液泡。动物和低等植物特殊的细胞器是中心体。 ②从膜结构上说：不具膜结构的细胞器是中心体、核糖体。单位膜的是内质网、高尔基体、溶酶体、液泡。双层膜的细胞器有叶绿体、线粒体。 ③从成分上说：含有核酸的细胞器有核糖体（RNA）、叶绿体（DNA和RNA）、线粒体（DNA和RNA）。只含蛋白质的是中心体。含有色素的是叶绿体、液泡。 8. 分泌蛋白的合成情况 （1） 研究方法：放射性同位素标记 （2） 过程：首先，氨基酸在核糖体中形成多肽，通过内质网的加工和运输，随囊泡转移至高尔基体。随后，高尔基体形成的囊泡包裹着蛋白质向细胞膜移动，将蛋白质分泌至胞外。整个过程非常复杂，需要多种信号分子和细胞骨架的参与。 （3） 囊泡运输物质及有关去向问题： ①许多生物大分子在内质网和高尔基体等细胞器内合成或加工后，不能直接穿过生物膜，而是被包裹在囊泡里，并被运至特定部位。 ②囊泡运输的物质主要有两类：一类是囊泡膜上的膜蛋白和脂质等，参与细胞器的组成并完成特定的细胞功能；另一类是囊泡包裹的内含物，如一些激素、酶等，这些物质有的被分泌到细胞外，有的参与细胞内大分子物质的降解等。一般来说，囊泡运输包括囊泡形成、运输和与特定部位膜的融合，其中囊泡与特定部位膜的融合是囊泡定向运输的关键。 （4）相关膜面积的变化情况：核糖体没有膜结构，无面积变化。内质网减小：高尔基体先增加后减小，前后总面积基本不变。细胞膜的面积增大。 9．细胞核 （1）功能：是细胞遗传和代谢的控制中心。遗传物质DNA主要储存细胞核中，在细胞分裂过程中，DNA上的遗传信息通过亲代传递给子代，决定着子代细胞的生长、发育。 （2）结构： 1)核膜：双层膜，其上有核孔，外膜常与内质网相连。核膜将核内物质与细胞质分开，对小分子和离子进出具有选择透过性。 2)核孔：周围嵌有蛋白质，对物质进入具有 选择透过 性，实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道。代谢旺盛的细胞中，核孔数量也较多。 3)核仁：呈球形或椭球形，随生物种类、细胞类型的不同而不同。与核糖体RNA 合成、加工及核糖体 的装配有关。 4）染色质：主要成分DNA、蛋白质、少量RNA 组成，易被碱性染料染色，是遗传物质的主要载体。染色质(细丝状)和染色体(杆状)是相同物质在细胞分裂的 不同时期的不同形态。 5）核基质是细胞内以蛋白质为主的网络结构，核基质为细胞核提供支架，也是多种酶结合位点，与细胞核内遗传物质的复制、染色体的装配等生理活动相关。 10.细胞的生物膜系统 (1)组成：核膜、细胞膜 和 各种细胞器膜 。原核生物没有生物膜系统。 (2)特点：各种生物膜的组成成分和结构相似 ，主要成分是磷脂和蛋白质，均具有流动性特点。在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。内质网膜内连核膜，外连细胞膜，在结构上直接 联系，但与高尔基体之间是间接联系。 (3)功能 ①细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性的作用。 ②广阔的膜面积为多种酶提供附着位点。 ③生物膜把各种细胞器隔开，不相互干扰，保证细胞生命活动高效、有序地进行。 第三章 细胞的代谢 一、ATP的分子结构与功能 1．中文名称:腺苷三磷酸。它是一种物质，不是能量。能量储存在ATP中。 2．元素组成:C、H、O、N、P。与DNA、RNA组成元素相同。 3．化学组成:一分子腺嘌呤、一分子核糖、三分子磷酸基团；或者一个腺苷，三个磷酸基团。与RNA之间有相似之处。 4．结构简式:A-P∽P∽P。水解时先水解远离腺苷的高能磷酸键。 5. 功能： ATP 是细胞生命活动的直接能源物质。转化效率高，只有ATP不断生成，生命活动才能正常进行。 6．ATP特点 A在不同的地方可能表示的含义不同。 7．ATP是一种高能磷酸化合物,ATP在细胞中含量 少 ，但ATP-ADP之间的循环快，容易水解和合成，含量能维持在一个相对稳定的状态。 2、 酶 1．概念：酶是生物催化剂，是活细胞产生的一类生物催化剂，大多数是蛋白质，少数是RNA。 2．酶的作用：催化作用；酶有一定的空间结构，能和底物结合，催化底物发生反应。 3．酶的活性:指单位时间内底物的消耗量或产物生成量。如1克酶在1分钟内催化多少克蔗糖水解。 4．酶的作用机理： 降低反应的活化能。并不提供能量。 加热不能降低化学反应的活化能，但加热可以为反应提供活化能。 5．酶具有促使反应物发生化学变化，改变反应的速率，在催化学反应前后自身性质和数量 不变 。 6．酶的作用场所：可以在细胞内、外发挥催化作用。 7．酶的特性 （1）高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂 的107～1013倍。同无机催化剂相比，酶降低反应的活化能的作用更显著，因而催化效率更高。 （2）酶的专一性：一种酶只能催化一种或少数几种相似底物的反应。这是由于酶分子的结构只适合与一种或一类相似的分子结合。 三、物质通过多种方式出入细胞 1．扩散:是分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象。如二氧化碳、水、酒精、甘油等。 2．渗透的概念：水分子通过半透膜的扩散 1）渗透方向：从水的相对含量多的一侧向相对含量少的一侧。从溶液浓度低一侧向高的一侧运输。 2)产生条件：①具有半透膜 ②半透膜两侧溶液存在浓度差 3．植物细胞的质壁分离现象 1）植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水： 选取有大液泡且带有颜色的细胞或者像黑藻这样的实验材料。 2）外因：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水就透过原生质层进入外界溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。 内因：由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。 3）植物细胞复原现象 当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水就透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离的复原。此时可以判断细胞是活细胞。一般未成熟的植物细胞、死细胞、动物细胞不会发生质壁分离现象。 4. 易化扩散：借助细胞膜上的载体蛋白进出细胞的被动转运。 ①实例：人红细胞吸收葡萄糖。 ②条件：高浓度→低浓度，需要载体蛋白，不消耗能量。 物质运输的速率还与转运蛋白的数量有关。 小结：扩散、渗透、易化扩散都是被动转运。 5．主动运输 :物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。 1)条件低浓度→高浓度、需要载体蛋白，需要能量 2)过程:离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下 载体蛋白的空间结构发生变化，这种变化是需要消耗能量的。将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧，并释放出来载体蛋白随后又恢复原状又可以去转运同种物质的其他离子或分子。 3）实例：小肠上皮细胞吸收葡萄糖、K、Na等。 4)意义:主动选择吸收所需要的营养物质，是细胞最重要的吸收或排出代谢废物的方式。能保持细胞内部某些物质的浓度与细胞外有较大差别，满足生命活动的需求。 6．胞吞和胞吐 1)胞吞：当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合从而引起这部分细胞膜内陷形成囊泡，包围着大分子，然后囊泡从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进人细胞内部，这种现象叫胞吞 。 2）胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。 当然，不仅大分子物质、小分子和离子在某些情况下也会选择这种运输方式。在物质的跨膜运输过程中，胞吞、胞吐是普遍存在的现象，它们也需要消耗能量。 如消化酶、抗体、蛋白质类激素 等分泌蛋白的分泌。 3）实例：分泌蛋白分泌、白细胞吞噬病菌、变形虫摄食等。 4）注意点 ：①不需要载体蛋白需要特定膜蛋白参与 ②依赖细胞膜的流动性，通过膜的层数是0。 四：细胞呼吸 1、酵母菌呼吸方式探究 酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存的一类单细胞真核生物，需氧呼吸时产生水和CO2 ，厌氧呼吸时产生酒精和CO2。 1）自变量：氧气有无 因变量：CO2产生速率及是否产生酒精 2）实验装置及过程分析 ①10%NaOH 溶液应放在 A 瓶中，作用是 除去空气中的 CO2/排除空气中 CO2对实验结果的干扰 。 ②酵母菌培养液应放在 B、D 瓶中。 ③澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液应放在 C、E 瓶中。 ④D 瓶封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，以保证检测出的CO2,都是酵母菌无氧呼吸产生的。目的是 消耗瓶中的 O2，防止酵母菌的有氧呼吸对实验结果的干扰 。 ⑤CO2检测时， C 瓶的石灰水浑浊度高， C 瓶的溴麝香草酚蓝水溶液变色快。 ⑥酒精检测时检测液应取自 B、D 瓶，其中只有取自 D 瓶的检测液加入重铬酸钾后呈灰绿色。 3）实验结论：在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的 二氧化碳 和 水 。 在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生 酒精 和少量的 二氧化碳 。 2．需氧呼吸 概念：细胞在O2 的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生 二氧化碳(CO2) 和 水(H2O) ，释放 能量 ，生成 大量 ATP 的过程。 1） 需氧呼吸场所：细胞溶胶和线粒体(主要)。 2） 过程 第一阶段 第二阶段 第三阶段 物质变化 葡萄糖→2丙酮酸＋4[H] 2丙酮酸＋6H2O→CO2＋20[H] 6O2＋24[H]→12H2O 产能情况 少量能量 少量能量 大量能量 场所 细胞溶胶 线粒体基质 线粒体内膜 总反应式：C6H12O6＋6H2O＋6O2─酶→6CO2＋12H2O＋能量 3）易错点： ①葡萄糖是参与第一个阶段，不能直接进入线粒体。 ②水作为反应物是在第二个阶段，而作为产物是在第三个阶段。 ③氧气在第三个阶段，没有H的积累。 3．厌氧呼吸 1）厌氧呼吸细胞有无氧或缺氧条件下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。 2)过程：分为两个阶段 第一阶段：与需氧呼吸第一阶段相同，场所：细胞溶胶。 第二阶段是丙酮酸在酶(与催化需氧呼吸的酶不同)的催化下，分解成酒精和CO2，或转化成乳酸。场所：细胞溶胶。 注意：厌氧呼吸产生的2个ATP，第一阶段阶段产生2个ATP，所以第二阶4.细胞呼吸原理的应用 1) 提倡有氧运动:防止无氧呼吸产生过多的乳酸产生影响。 2)作物松土:促进根细胞的有氧呼吸,进而增强根部对无机盐的吸收。 3)作物定期排水:避免根部因无氧呼吸产生酒精而烂根。 4)选用透气的消毒纱布或“创可贴”包扎伤口,抑制厌氧病菌的繁殖。 6．细胞呼吸是细胞代谢的核心 1）细胞分解代谢主要利用糖类作为呼吸过程中能量的来源，人和动物的细胞也可利用脂肪和蛋白质作为能源。糖类、脂肪和蛋白质这三类物质的水解产物--单糖、甘油和脂肪酸以及氨基酸等通过多种途径进入细胞呼吸过程被氧化分解，释放出所储存的能量。 2）糖类中的多糖首先水解为单糖，然后以单糖形式进行糖酵解，最后被完全氧化成氧化碳和水。脂肪先分解成甘油和脂肪酸，甘油形成一个三碳化合物后进入糖酵解，脂肪酸则进一步被分解。当蛋白质用于细胞呼吸时，首先被分解成氨基酸，氨基酸脱去氨基后变成不同的有机酸，最终被完全氧化。 3）细胞合成代谢是各种各样的生物合成反应。这些反应的产物是细胞生活、生长和修复损伤所需要的物质。细胞呼吸一方面为这些合成反应提供能量(ATP)，另一方面为合成反应提供碳骨架。细胞内有机物的生物合成也以细胞呼吸为中心。 五、 光合作用将光能转化为化学能 1．绿叶中色素的提取和分离 纸层析实验 (1)色素的提取：光合色素是一类脂溶性色素，能溶解在 95%乙醇(无水乙醇) 中，从而被提取出来。 (2)色素的分离：各种色素在 层析液 中的溶解度不同， 溶解度高 的随层析液在滤纸上扩散得快，以及在滤纸上吸附能力不同，导致各种色素随 层析液 在滤纸上的扩散速率不同而分层。 (3)试剂及药品作用 ①95%乙醇作用： 溶解、提取色素；有时也可以用丙酮等有机溶剂。 ②层析液作用： 分离色素 ； 如乙醚、石油醚等。 ③SiO2作用：破坏细胞结构，使叶片研磨更充分；但过多会导致实验结果不明显。 ④CaCO3作用：保护叶绿素/防止研磨中叶绿素被破坏。 因为叶绿素中含有镁原子，易被有机酸改变而变成褐色的去镁叶绿素，而液泡中的有机酸能被CaCO3中和，保护色素免受破坏。 (4)分离过程中不能让滤液细线触及层析液，原因是 避免滤液细线中的色素直接溶于层析液中，从而影响色素的分离 。 (5)色素分离结果 实验结果是能得到 4 个色素带，自上而下依次是 胡萝卜素 、 叶黄素 、 叶绿素 a 和 叶绿素 b 。从而可推测 胡萝卜素 的溶解度最高， 叶绿素 b 的溶解度最低； 其中叶绿素 a 的条带最宽，含量最多。 （6） 色素的作用：吸收传递转化光能。 ①叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光; ②类胡萝卜素不吸收红光;一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，不能吸收红外光和紫外光。 2、光合作用的过程 （1）过程分析 1） 光反应阶段 ①场所：在 叶绿体类囊体膜（基粒）（光合膜） 上进行； ②条件：色素、水、酶、光等 ③物质变化： 水的光解：2H2O→ 4[H]＋O2+4e-； ATP 的合成：ADP＋Pi＋能量 → ATP NADPH的形成：NADP++H++2e→NADPH ④能量变化：光能转化为ATP 、NADPH 中活跃的化学能。 注意：NADPH提供[H]和能量，ATP提供能量和磷酸基因。 3） 碳反应阶段（卡尔文循环） ①场所：在 叶绿体基质 中进行。 ②条件：酶、ATP 、NADPH、CO2等 ③物质变化： CO2固定：CO2＋五碳糖─→ 2三碳酸； 三碳酸的还原：2三碳酸————————→ 2三碳糖＋五碳糖。五碳的再生。 NADPH、ATP、酶 ④能量变化： ATP NADPH中活跃的化学能 转化为 有机物中稳定的化学能。 其中三碳糖的形成标志着光合作用合成糖的过程完成。在叶绿体内，三碳糖合成淀粉、蛋白质、脂质等。在叶绿体外，转化成蔗糖，供植物所有细胞利用。 3．光合作用概念 （1）.概念：光合作用是指绿色植物通过 叶绿体 ，利用 光能 ，把 二氧化碳和水 转化成 有机物 ，并且释放出 氧气 的过程。 （2）总反应式(产物为葡萄糖)： 学科注意注意 拓展：探究元素去向 ①研究元素去向的方法： 同位素标记法 。 ②14CO2中 14C 的转移途径：CO2→C3→(CH2O)；18CO2中 18O 的转移途径：CO2→C3→(CH2O)、H2O； ③H2 18O 中 18O 的转移途径： H2O→O2 ； 5. 光合作用受环境因素的影响 （1） 光合作用速率表示： 光合作用的强弱一般用光合速率来表示。光合速率也称光合强度，是指一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行的光合作用，如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳。 （2） 影响光合速率因素：光强度、温度和空气中的二氧化碳浓度。 （3） 光强度 光合速率随光强度的增加而增加，但在强度达到全日照之前，光合作用已达到光饱和点时的速率，即光强度再增加，光合速率也不会增加。因为在光饱和点的光强度下，光合作用的光反应已达到最快的速率，所以光强度再增加也不能使光合速率增加。 应用：植物生长,必须使光照强度大于光补偿点。 ①温室生产中,适当增加光照强度,可以提高光合速率,使作物增产。 ②阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低,间作套种方法,能更有效果地利用光能。 （4） 温度 光合作用是酶促反应，其速率受温度影响，一定范围内随温度的升高而加快。光合作用对温度比较敏感，温度过高则酶的活性减弱或丧失，所以光合作用有一个最适温度。 应用: ①农田中适时适温播种。 ②温室中,调节昼夜温差,白天适当升温,夜晚适当降温,增加植物有机物的积累。 （5） CO2浓度 影响碳反应速率。空气中CO2浓度增加会使光合速率加快。当这一浓度增加至1%以内时，光合速率会随CO2浓度的增加而增加。 应用:①农田中增加空气流动,以增加CO2浓度,如“正其行,通其风” ②温室中可增施有机肥,以增大CO2浓度，从而影响碳反应速率而改变光合速率。 第四章 细胞的生命历程 一、细胞通过分裂增殖 1．探究细胞大小与物质运输的关系 （1）实验目的 通过探究细胞表面积与体积比与物质运输的效率间的关系，探索细胞不能太大的原因。 （2）实验原理 ①含酚酞遇到NaOH会呈 紫红 色。 ②用琼脂块的大小来模拟 细胞大小 。 ③用NaOH 扩散体积与琼脂块总体积的比值，模拟扩散的细胞体积与总体积的比值，探索细胞大小与物质运输效率之间的关系。 （3）实验结论 ①相同时间内， NaOH 在每一块琼脂块内扩散的速率 是 相同 的。 ② NaOH的扩散进琼脂的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块的增大而 降低 。 结论：细胞体积越大，其相对表面积(表面积与体积的比) 越小 ，细胞物质运输的效率就 越低 。 如卵细胞与精细胞相比，物质交换速度慢。 2．细胞周期 (1)概念： 连续进行有丝分裂 的细胞，从 一次分裂完成时 开始，到 下一次分裂完成时 为止，为一个细胞周期。 (2)分段：分裂间期和分裂期：细胞周期的起点是分裂间期，占的时间长。不同细胞的细胞周期一般 不同 。 （3）细胞周期的判断方法 ①“先长后短”:一个细胞周期先有一个相当长的分裂间期物质准备阶段,再经一个短的分裂期。 ②“结束到结束”:从完成时开始,到(下一次)完成时结束，为一个细胞周期。 ③“先复制后分裂”:先完成 DNA 的复制,准备阶段，才能完成细胞的分裂。 3．植物有丝分裂过程、特点及意义 （1）真核生物的分裂形式 1）有丝分裂是真核生物体细胞增殖的主要方式。 2）减数分裂是生殖细胞形成的主要方式。 （2）过程 1）分裂间期：DNA复制及相关蛋白质合成。 G1期(DNA 合成前期):主要合成DNA复制所需的蛋白质,以及核糖体的增生。 S期(DNA 合成期):DNA复制。加倍 G2期(DNA 合成后期):合成分裂期(M期)所必需的一些蛋白质。动物细胞会中心体复制。 拓展：在间期完成了DNA的复制，形成了染色单体，动物细胞完成中心体的复制。 2） 分裂期 时期 植物细胞 动物细胞 主要特点 前期 ①染色质→染色体;在DNA复制完成时形成染色单体。染色体：核DNA:染色单体=1:2:2 ②前期较晚时形成纺锤体； ③核膜、核仁开始解体; ④染色体排列较散乱。 中期 1 染色体继续凝聚变短，清晰地排列在纺锤体的中央的赤道面上。 染色体：核DNA:染色单体=1:2:2 2 中期的染色体缩短到最小的程度，便于观察和研究。可以通过着丝粒的数目来确认染色体的数目。 后期 染色体的着丝粒分成两个,姐妹染色单体分离成两条独立染色体,纺锤丝索引拉向两极，由一套染色体变成两套。 染色体：核DNA:染色单体=2:2:0 末期 ①染色体又变成染色质形式 ②纺锤体消失; ③核膜重新形成、核仁出现; ④细胞质分裂，植物细胞高尔基体产生的纤维素囊泡形成细胞板。 染色体：核DNA:染色单体=1:1:0 细胞核内染色体数与分裂前相同。 3）意义：将亲代细胞的染色体经过复制(关键是 DNA 的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质 DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。 当然，子细胞中染色体数目与母细胞的 相同 (相同/不同)。核DNA含量与母细胞 相同 (相同/不同)。总的DNA就不一定相同。 二、癌细胞可以无限制分裂 （1）癌细胞概念：细胞受到 致癌因子 的作用，细胞中的遗传物质 发生变化 ，就变成了不受机体控制的而无限增殖的细胞。 （2） 癌细胞的主要特征 ① 无限增殖的能力。正常细胞一般只能分裂50~60次，可是癌细胞的细胞周期失控，不受正常生长调控系统的控制，能持续地分裂与增殖，其分裂次数是无限的。 ②能在体内转移。正常细胞表面有一种粘连蛋白，使细胞与细胞之间彼此粘连，不能自由移动。癌细胞表面这种蛋白质很少或缺失，易于从肿瘤上脱落。 ③许多癌细胞具有变形运动能力，容易在组织间转移。 ④核形态不一，并可出现巨核、双核或多核现象; ⑤代谢旺盛，蛋白质合成及分解代谢都增强，但合成代谢超过分解代谢; ⑥线粒体功能障碍，即使在氧供应充分的条件下也主要依靠糖酵解途径获取能量; ⑦正常细胞在体外培养时表现为贴壁生长和会合成单层后停止生长的特点，即接触抑制现象，而癌细胞即使堆积成群，仍然可以生长。 （3） 癌变原因： 原癌基因 和 抑癌基因 发生基因突变 。 1)原癌基因：是细胞内与细胞增殖相关的基因，是维持正常细胞周期 必需的，控制细胞 生长 和 分裂 的进程。 2)抑癌基因：抑制细胞增殖，促进细胞分化和抑制细胞迁移等。主要是阻止细胞 不正常 的增殖。 三、细胞能产生特异性变化 1．细胞分化概念： 细胞在形态、结构和功能上发生持久的、差异性变化的过程。 2．干细胞 干细胞是一类可以分化成为各种细胞的未分化细胞。不同干细胞的分化潜能是不同的。 (1)受精卵是全能干细胞,能产生生物体所需要的所有类型的细胞。 (2)胚胎干细胞是多能干细胞,它的分化能力仅次于受精卵,虽不能发育成完整的个体,但可以发育成为除部分胎盘以外的所有成体组织。 (3)造血干细胞,能够分化成各种血细胞(红细胞、白细胞和血小板等),也能分化出造血系统以外的细胞。 3．细胞分化的原因：与遗传物质有选择地发挥作用有关。 ①从蛋白质角度:蛋白质种类、数量、功能发生改变。 ②从基因角度:遗传物质有选择地发挥作用,或者说基因选择性表达，在，而DNA不改变。 4．细胞分化的特点 (1)持久性。发生于整个 生命进程 ，在 胚胎 期达到最大限度 (2)普遍性。细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象。 (3)稳定性和不可逆性。正常情况下,细胞分化是不可逆的,一旦沿着一定方向分化,便不会返回原来的状态。 5．意义 生物的个体发育就是通过细胞的分化过程来实现的。生物体的正常发育,是细胞分化受到高度精妙调控的结果。细胞癌变是细胞异常分化,导致细胞不受控制地分裂。 四、细胞全能性 (1)概念：指具有发育成 完整个体 的潜能。 (2)原理： 细胞中含有本物种的全套遗传物质 。 (3)实例 ①高度分化的植物体细胞具有全能性,在离体的条件下,在一定的营养物质、激素和无菌等条件下,表现全能性。如植物的组织培养技术。 ②动物已分化的体细胞全能性受限制,但细胞核仍具有全能性,如克隆猴技术。 五、衰老细胞 1．衰老的概念： 衰老又称老化,通常指生物个体发育成熟后,随着年龄的增加,机能减退,内环境稳定性下降,趋向死亡的不可逆的现象。 2．细胞衰老的特征 (1)细胞膜流动性降低，吸收能力减弱。 (2)细胞质色素积累、空泡形成。 (3)细胞核体积增大,染色加深,核膜内陷,染色质凝聚、碎裂、溶解。 (4)DNA的功能受抑制,RNA含量降低。遗传物质不发生改变，但DNA会发生改变。 (5)蛋白质合成下降,许多酶的活性降低。 (6)线粒体的数量随年龄增大而减少,体积随年龄增大而增大。 (7)呼吸变慢等。 (8)细胞内水分减少。 3．衰老的原因 细胞衰老是各种细胞成分在受到内、外环境的损伤作用后,因机体自我修复能力下降,导致遗传物质发生改变时不能完全修复,“错误”累积等。 6、 细胞凋亡 1．概念：是细胞发育过程中的必然步骤，由某种基因引发。 2．特征： (1)染色质聚集、分块、位于核膜上。 (2)胞质凝缩。 (3)DNA被有规律地降解为大小不同的片段,最后核断裂,细胞通过出芽的方式形成许多凋亡小体。 (4)凋亡小体内有结构完整的细胞器,还有凝缩的染色质,可被邻近细胞吞噬、消化，不会发生炎症反应。 3．实例 蝌蚪发育过程中，尾和鳃的消失;植物胚发育过程中胚柄的退化、通气组织的形成。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 浙教版2019生物必修1核心必背基础知识清单 第一章 细胞的分子组成 1．组成细胞的元素与无机自然界中的元素的比较 （1）生物界中：组成细胞的化学元素在自然界都能找到，因此在种类上 。 （2）与非生物界相比，细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同，存在 。 2．元素的种类 （1）组成人体的主要元素也是构成细胞的主要元素， 主要包括 等，其中 四种元素在人体中所占比重在96%以上。 （2）大量元素：C、H、O、N、 等。 （3）有些元素在人体中的含量很低，称为微量元素。常见微量元素 、Mo、Cu等。 （4）来源：从 环境中选择性的吸收。 （5） 是核心元素、生命元素。 （6）易错点： ①在人体细胞的组成元素中，原子个数最多的元素是H。 ②微量元素在细胞中含量少，作用十分重要，但生物体不可缺少的。 ③生物体内含有的元素不一定都是必需元素，如铅（Pb)。 3．水为生命活动提供了条件 （1）生命离不开水，是构成细胞重要成分，是活细胞中含量 的化合物。 （2）作用： ①水是 分子，水作为良好的溶剂，能帮助溶解和运输 。 ②水分子之间的氢键使得水具有 的作用。 ③水还是细胞中某些代谢的 ，如光合作用、呼吸作用。 ④水在动、植物的 等方面有着深远的影响。 （3）易错点： ①细胞中含量最多的化合物是水。 ②细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质。 ③细胞干重含量最多的化合物是蛋白质。 4．无机盐与细胞生活密切相关 （1）含量：不多，生物体内多数以离子形式存在。 （2）作用： ①无机盐对维持血浆的 、 ，如HCO3- 和H2PO4_在酸碱平衡中起重要作用。在如Na、 K等在神经、肌肉的 等中也发挥了非常重要的。若哺乳动物血液中的Ca2+含量过低，则会发生 。 ②无机盐是细胞的重要组成成分之一，如磷酸钙是 。 ③无机盐还是 的重要组成成分，如 是叶绿素的必需成分、 是血红蛋白的必需成分。 （3）应用：重腹泻或大量流汗可能会造成体内大量丢失水分和无机盐，腹泻的人医生常用输入葡萄糖盐水；大量出汗后应多喝些淡盐水。 5．糖类是细胞的主要能源物质 大多由C、H、O组成。 （1）分类：① 糖：细胞直接吸收利用的小分子物质。如 等。 ②二糖：蔗糖分子由 组成。 由2分子葡萄糖组成。 由1分子葡萄糖和1分子半乳糖组成。 ③多糖：植物特有的多糖有 。纤维素是植物 的主要成分，一般不提供能量；动物体内重要的储能物质 ，在人的 中。 （2） 检测糖类： ①检测淀粉： 变蓝 。 ②检测还原性糖：与 反应，在 产生 沉淀。使常见的还原糖有 等。但本尼迪特试剂只是能检测还原糖存在，不能确定是那种糖，如葡萄糖或果糖等。 （3）糖类在动植物中分布情况 6．脂质是一类不溶于水的有机物，具有多种生物学功能 （1）组成元素：主要由 三种元素组成。 从能量的角度比较糖和脂：由于脂类中 原子较糖类多，而 原子较糖类少，所以释放的能量 ，产生的水 。 （2）分类及作用： ① ：由 组成。 很多生物中的油脂是 。作用是 、 等。 ② 是细胞各种膜结构的重要成分。 ③固醇包括 等。 也是构成动物细胞膜的重要成分。 可促进人和动物对钙和磷的吸收等。 促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成。 （3）油脂检测： 染色，在 观察成 。 （4）易混易错有关脂质的易错点 ①脂肪≠脂质，脂肪只是脂质的一种。 ②胆固醇≠固醇，胆固醇是只是固醇中的一种。 ③激素的种类很多，性激素的化学本质是固醇，并非蛋白质。 7．蛋白质是生命活动的主要承载者 （1）组成元素：主要由 组成，有些有 元素。 （2）基本单位： 绝大多数氨基酸的生物通式是 。 （3）脱水缩合反应：两个氨基酸可通过 形成 键，形成 肽。命名：①N个氨基酸分子缩合而成的化合物称为 肽。 ②肽键数=脱去的水分子数= - ③游离的氨基和羧基数：一条多肽链 含有一个氨基和一个羧基。 小结：游离的氨基和羧基数=肽链数+ R基因中的数目 （4）蛋白质的多样原因： 和独特的 。 （5）实例： 血红蛋白是主要存在于脊椎动物的红细胞中的一种携氧蛋白质，由珠蛋白和血红素组成。成人的血红蛋白主要由2条α链和2条β链组成中心为一个Fe²。 （6）易错点分析 ①能源物质：细胞中，糖类、脂肪、蛋白质都是能源物质。 ②主要能源物质：糖类 ③.储能物质：脂肪是细胞中良好的储能物质。还有动物细胞中的糖元和植物细胞中的淀粉。 ④直接能源物质：ATP。 8．核酸储存与传递遗传信息 （1）核酸组成元素： 。 （2）核酸基本单位为 。核苷酸由 、 、和 三个部分组成。 （3）核酸分类： （RNA）和 （DNA）。 （4）核酸功能：携带遗传信息。在生物的遗传、变异、 合成上发挥了重要作用。 第2章 细胞的结构 1． 是第一个描述细胞的人。 利用自制显微镜观察软木塞，发现 死细胞。 2．细胞学说 （1）细胞学说主要建立者：施莱登，施旺。 （2）内容：所有的生物都由 组成，细胞是所有生物的 单位，所有的细胞必定由 产生（魏尔肖提出）。 （3)意义： ①提示了生物界的 。 ②表明生物间存在一定的 关系。 ③将生物研究从宏观领域深入 （细胞/分子）水平。 ④细胞学说中提及细胞通过分裂产生新细胞，但并不表示所有细胞都是由新细胞产生的。 ⑤未涉及病毒、及细胞多样性。 3．细胞的分类： （1）分成原核细胞与真核细胞，它们间的根本区别是： 。 （2）细胞和病毒最本质的区别： 。 （3)原核细胞中唯一具有的细胞器是： ,原核生物与真核生物相似的结构有 。 （4）有些原核生物有光合膜或呼吸膜。 4．细胞膜 （1）功能 ①将细胞与 分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定。是细胞的边界。 ②控制物质进出细胞： 性。 ③进行细胞间的 。 1)物质传递：内分泌细胞分泌化学物质完成间接交流(如激素) 2）接触传递：相邻两个细胞的细胞膜接触完成直接交流(精子和卵细胞间的识别结合，受体问题) 3)通道传递：通过相邻两个细胞间的通道(如植物的胞间连丝)。 （2）磷脂的特性 ①磷脂的组成元素： 。 ②磷脂头部有 性，尾部是 性。 ③应用：运载药物问题 根据 分子特性，构建的脂质体的结构 与细胞膜的结构类似。 （3）细胞膜的成分 主要由 组成，细胞膜功能的区别主要体现在膜蛋白的 。 （3） 细胞膜流动镶嵌模型 ①细胞膜主要是由 和 构成的，基本骨架： 。 ②蛋白质分子排列方式形式， 体现了膜内外结构的 性。 ③细胞膜结构特性： ，功能特性： 。 动物细胞还有胆固醇，胆固醇对细胞膜的 的活动有 作用；这种作用起决于 的数量。 5．细胞壁是植物、真菌和多数原核细胞的外层结构 （1）不同的生物细胞壁的成分可能是不同的。植物细胞壁成分： 。与细菌、真菌细胞壁不同。 （2）植物细胞壁特性： 性。 （3）细胞壁作用：保护细胞，维持细胞形态。 6．细胞质 细胞质是细胞进行 的主要场所，包含 和 细胞溶胶 。 是细胞代谢的主要场所。分离细胞器常用的方法是 。 7．细胞器 （1）核糖体： 膜结构，成分： 。 功能：合成 的场所。 （2）内质网： 膜结构，由一系列 和管状的腔组成，内连 膜，外连 膜，与 间接联系，构成细胞内庞大的物质运输通道。 ①光面内质网常为管状，构成生物膜的 几乎都是光面内质网合成的。还有一些有解毒功能、合成类固醇类激素。 ②粗面内质网表面附着核糖体，参与 。 （3）高尔基体： 膜结构，由一系列 和 构成。功能是对 运入的蛋白质进行 和 。这类蛋白质主要有三个去路：①通过囊泡被分泌至 ；②通过囊泡被运至 ；③形成 。 在动植物中功能有所不同，在植物细胞分裂过程中，高尔基体能合成 物质，参与植物细胞壁构建。 （4）溶酶体： 膜，由 断裂形成。主要功能是内含60多种 ，消化从外界吞入的颗粒、自身衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵的病毒和细菌。溶酶体可将消化作用局限在特定结构中，这对保证细胞中其他结构的完整性具有重要意义。 （5）线粒体： 结构，外膜平整，其内膜向内凹陷折叠形成 ，能 内膜表面积，有利于生化反应进行。是 的主要场所； 代谢的中心；线粒体基质中含有多种酶，还有 ，能合成一部分自身所需蛋白质。 （6）叶绿体： 膜结构、内外膜光滑。内部是液态的基质，其中有膜结构的类囊体堆叠形成 ，与光合作用相关的色素分布在 上，叶绿体基质中含有少量的 。核糖体可合成叶绿体所需部分蛋白质。绿色植物进行 的场所。 （7）液泡： 膜结构，液泡中的液体叫 ，内含除光合色素以外的水溶性 。另外还含有无机盐、糖类、氨基酸等。 功能：①色素与某些植物的花叶果实有关。 ②调节 ，维持细胞正常形态。 ③富含 ，功能与动物细胞的 相似。 （8）中心体：无膜结构，成分： 。分布于 。由两个互相垂直的 及其周围物质组成。与 中起重要作用。 （9）细胞器的归类说明： ①从分布上说：植物特有的细胞器有 。动物和低等植物特殊的细胞器是中心体。 ②从膜结构上说：不具膜结构的细胞器是 。单位膜的是 。双层膜的细胞器有 。 ③从成分上说：含有核酸的细胞器有核 。只含蛋白质的是中心体。含有色素的是叶绿体、液泡。 8. 分泌蛋白的合成情况 （1） 研究方法： 标记 （2） 过程：首先，氨基酸在 中形成多肽，通过 的加工和运输，随囊泡转移至 。随后，高尔基体形成的囊泡包裹着蛋白质向 移动，将蛋白质分泌至胞外。整个过程非常复杂，需要多种 的参与。 （3） 囊泡运输物质及有关去向问题： ①许多生物大分子在内质网和高尔基体等细胞器内合成或加工后，不能直接穿过生物膜，而是被包裹在 里，并被运至特定部位。 ②囊泡运输的物质主要有两类：一类是囊泡膜上的 等，参与细胞器的组成并完成特定的细胞功能；另一类是囊泡包裹的 ，如一些激素、酶等，这些物质有的被分泌到细胞外，有的参与细胞内大分子物质的降解等。一般来说，囊泡运输包括 、运输和与 的融合，其中囊泡与特定部位膜的融合是囊泡 运输的关键。 （4）相关膜面积的变化情况：核糖体 膜结构， 面积变化。内质网 ：高尔基体 ，前后总面积基本不变。细胞膜的面积 。 9．细胞核 （1）功能：是细胞 的控制中心。遗传物质DNA主要 细胞核中，在细胞分裂过程中，DNA上的遗传信息通过亲代传递给子代，决定着子代细胞的生长、发育。 （2）结构： 1)核膜： 层膜，其上有核孔，外膜常与内质网相连。核膜将核内物质与细胞质分开，对小分子和离子进出具有 性。 2)核孔：周围嵌有蛋白质，对物质进入具有 性，实现核质之间频繁的 ，是 等大分子进出细胞核的通道。代谢旺盛的细胞中，核孔数量也 。 3)核仁：呈球形或椭球形，随生物种类、细胞类型的不同而不同。与核糖体 合成、加工及 的装配有关。 4）染色质：主要成分 组成，易被碱性染料染色，是遗传物质的主要载体。染色质(细丝状)和染色体(杆状)是 物质在细胞分裂的 时期的不同形态。 5）核基质是细胞内以 为主的网络结构，核基质为细胞核提供 ，也是多种酶结合位点，与细胞核内遗传物质的复制、 的装配等生理活动相关。 10.细胞的生物膜系统 (1)组成： 、 和 。原核生物没有生物膜系统。 (2)特点：各种生物膜的组成成分和结构 ，主要成分是磷脂和蛋白质，均具有流动性特点。在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的 。内质网膜内连核膜，外连细胞膜，在结构上 联系，但与高尔基体之间是 联系。 (3)功能 ①细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在 的过程中起着决定性的作用。 ②广阔的膜面积为 提供附着位点。 ③生物膜把各种细胞器隔开，不相互干扰，保证细胞生命活动高效、有序地进行。 第三章 细胞的代谢 一、ATP的分子结构与功能 1．中文名称: 。它是一种物质，不是能量。能量储存在ATP中。 2．元素组成: 。与 组成元素相同。 3．化学组成:一分子 、一分子 、三分子 ；或者一个 ，三个磷酸基团。与RNA之间有相似之处。 4．结构简式: 。水解时先水解远离腺苷的高能磷酸键。 5. 功能： 是细胞生命活动的直接能源物质。转化效率高，只有ATP不断生成，生命活动才能正常进行。 6．ATP特点 注意：A在不同的地方可能表示的含义不同。 7．ATP是一种高能磷酸化合物,ATP在细胞中含量 ，但ATP-ADP之间的循环快，容易水解和合成，含量能维持在一个相对稳定的状态。 2、 酶 1．概念：酶是生物催化剂，是 产生的一类生物 ，大多数是 ，少数是 。 2．酶的作用： 作用；酶有一定的空间结构，能和底物结合，催化底物发生反应。 3．酶的活性:指单位时间内底物的消耗量或产物生成量。如 催化多少克蔗糖水解。 4．酶的作用机理： 。并不提供能量。 加热不能降低化学反应的活化能，但加热可以为反应提供活化能。 5．酶具有促使 ，改变反应的速率，在催化学反应前后自身性质和数量 。 6．酶的作用场所：可以在 发挥催化作用。 7．酶的特性 （1）高效性：酶的催化效率大约是 的107～1013倍。同无机催化剂相比，酶 的作用更显著，因而催化效率更高。 （2）酶的专一性：一种酶只能催化 或 底物的反应。这是由于酶分子的结构只适合与一种或一类相似的分子结合。 三、物质通过多种方式出入细胞 1．扩散:是分子或离子从 浓度处向 浓度处运动的现象。如二氧化碳、水、酒精、甘油等。 2．渗透的概念： 分子通过半透膜的扩散 1）渗透方向：从水的相对含量 的一侧向相对含量 的一侧。从溶液浓度低一侧向高的一侧运输。 2)产生条件：①具有 ②半透膜两侧溶液存在 3．植物细胞的质壁分离现象 1）植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞也是通过渗透作用 ： 选取有大液泡且带有颜色的细胞或者像黑藻这样的实验材料。 2）外因：当细胞液的浓度 外界溶液的浓度时，细胞液中的水就透过原生质层进入外界溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。 内因：由于原生质层比细胞壁的 ，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了 。 3）植物细胞复原现象 当细胞液的浓度 外界溶液的浓度时，外界溶液中的水就透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离的复原。此时可以判断细胞是 细胞。一般未成熟的植物细胞、死细胞、动物细胞不会发生质壁分离现象。 4. 易化扩散：借助细胞膜上的载体蛋白进出细胞的被动转运。 ①实例：人红细胞吸收葡萄糖。 ②条件： 浓度→ 浓度，需要 ， 消耗能量。 物质运输的速率还与转运蛋白的种类和数量有关。 小结：扩散、渗透、易化扩散都是被动转运。 5．主动运输:物质 进行跨膜运输，需要 的协助， 消耗能量，这种方式叫作主动运输。 1)条件： 浓度→ 浓度、需要载体蛋白，需要能量 2)过程:离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下 载体蛋白的 发生变化，这种变化是 需要消耗能量的。将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧，并释放出来载体蛋白随后又恢复原状又可以去转运同种物质的其他离子或分子。 3）实例：小肠上皮细胞吸收葡萄糖、K、Na等。 4)意义:主动选择吸收所需要的营养物质，是细胞 的吸收或排出代谢废物的方式。能保持细胞内部某些物质的浓度与细胞外有较大差别，满足生命活动的需求。 6．胞吞和胞吐 1)胞吞：当细胞摄取 时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合从而引起这部分细胞膜内陷形成囊泡，包围着大分子，然后囊泡从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进人细胞内部，这种现象叫 。 2）胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫 。 当然，不仅大分子物质、小分子和离子在某些情况下也会选择这种运输方式。在物质的跨膜运输过程中，胞吞、胞吐是普遍存在的现象，它们也 消耗能量。 如 分泌蛋白的分泌。 3）实例：分泌蛋白分泌、白细胞吞噬病菌、变形虫摄食等。 4）注意点 ：①不需要载体蛋白，需要特定膜蛋白参与 ②依赖细胞膜的 ，通过膜的层数是 。 四：细胞呼吸 1、酵母菌呼吸方式探究 酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存的一类单细胞 生物，需氧呼吸时产生水和CO2 ，厌氧呼吸时产生酒精和CO2。 1）自变量： 因变量： 2）实验装置及过程分析 ①10%NaOH 溶液应放在 瓶中，作用是 。 ②酵母菌培养液应放在 瓶中。 ③澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液应放在 瓶中。 ④D 瓶封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，以保证检测出的CO2,都是酵母菌无氧呼吸产生的。目的是 。 ⑤CO2检测时， 瓶的石灰水浑浊度高， 瓶的溴麝香草酚蓝水溶液变色快。 ⑥酒精检测时检测液应取自 瓶，其中只有取自 瓶的检测液加入重铬酸钾后呈灰绿色。 3）实验结论：在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的 和 。 在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生 和少量的 。 2．需氧呼吸 概念：细胞在 的参与下，通过 的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生 ，释放 ，生成 的过程。 1） 需氧呼吸场所： 和 (主要)。 2） 过程 第一阶段 第二阶段 第三阶段 物质变化 产能情况 场所 总反应式： 3）易错点： ①葡萄糖是参与第一个阶段，不能直接进入线粒体。 ②水作为反应物是在第二个阶段，而作为产物是在第三个阶段。 ③氧气在第三个阶段，没有H的积累。 3．厌氧呼吸 1）厌氧呼吸细胞 条件下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。 2)过程：分为两个阶段 第一阶段：与需氧呼吸第一阶段 ，场所： 。 第二阶段是 在酶(与催化需氧呼吸的酶不同)的催化下，分解成 ，或转化成 。场所： 。 注意：厌氧呼吸产生的2个ATP， 段产生2个ATP，所以第二阶4.细胞呼吸原理的应用 1) 提倡有氧运动:防止无氧呼吸产生过多的 产生影响。 2)作物松土:促进根细胞的有氧呼吸,进而增强根部对 的吸收。 3)作物定期排水:避免根部因无氧呼吸产生 而烂根。 4)选用透气的消毒纱布或“创可贴”包扎伤口,抑制 氧病菌的繁殖。 6．细胞呼吸是细胞代谢的核心 1）细胞分解代谢主要利用 作为呼吸过程中能量的来源，人和动物的细胞也可利用脂肪和蛋白质作为能源。糖类、脂肪和蛋白质这三类物质的水解产物-- 以及氨基酸等通过多种途径进入细胞呼吸过程被氧化分解，释放出所储存的能量。 2）糖类中的多糖首先水解为单糖，然后以单糖形式进行糖酵解，最后被完全氧化成氧化碳和水。脂肪先分解成 和 ，甘油形成一个 碳化合物后进入糖酵解，脂肪酸则进一步被分解。当蛋白质用于细胞呼吸时，首先被分解成氨基酸，氨基酸 后变成不同的有机酸，最终被完全氧化。 3）细胞合成代谢是各种各样的生物合成反应。这些反应的产物是细胞生活、生长和修复损伤所需要的物质。细胞呼吸一方面为这些合成反应提供 ，另一方面为合成反应提供 。细胞内有机物的生物合成也以细胞呼吸为中心。 五、 光合作用将光能转化为化学能 1．绿叶中色素的提取和分离 也称为 实验 (1)色素的提取：光合色素是一类脂溶性色素，能溶解在 中，从而被提取出来。 (2)色素的分离：各种色素在 中的溶解度不同， 的随层析液在滤纸上扩散得快，以及在滤纸上吸附能力不同，导致各种色素随 在滤纸上的扩散速率不同而分层。 (3)试剂及药品作用 ① 作用： 溶解、提取色素；有时也可以用丙酮等有机溶剂。 ②层析液作用： ； 如乙醚、石油醚等。 ③SiO2作用： ；但过多会导致实验结果不明显。 ④CaCO3作用： 。 因为叶绿素中含有镁原子，易被有机酸改变而变成褐色的去镁叶绿素，而液泡中的有机酸能被CaCO3中和，保护色素免受破坏。 (4)分离过程中不能让滤液细线触及层析液，原因是 。 (5)色素分离结果 实验结果是能得到 色素带，自上而下依次是 。从而可推测 的溶解度最高， 的溶解度最低； 其中 的条带最宽，含量最多。 （6） 色素的作用： 。 ①叶绿素a和叶绿素b主要吸收 ，类胡萝卜素主要吸收 ; ②类胡萝卜素不吸收红光;一般情况下，光合作用所利用的光都是 光，不能吸收红外光和紫外光。 2、光合作用的过程 （1）过程分析 1） 光反应阶段 ①场所：在 叶绿体类囊体膜（基粒）（光合膜） 上进行； ②条件：色素、水、酶、光等 ③物质变化： 水的光解： ； ATP 的合成： NADPH的形成： ④能量变化：光能转化为 化学能。 注意：NADPH提供 ，ATP提供 。 3） 碳反应阶段（卡尔文循环） ①场所：在 中进行。 ②条件：酶、 、 CO2等 ③物质变化： CO2固定： ； 三碳酸的还原： 。五碳的再生。 ④能量变化： ATP NADPH中活跃的化学能 转化为 化学能。 其中三碳糖的形成标志着光合作用合成糖的过程完成。在叶绿体 ，三碳糖合成淀粉、蛋白质、脂质等。在叶绿体外，转化成 ，供植物所有细胞利用。 3．光合作用概念 （1）.概念：光合作用是指绿色植物通过 ，利用 ，把 转化成 ，并且释放出 的过程。 （2）总反应式(产物为葡萄糖)： 学科注意注意 4．拓展：探究元素去向 ①研究元素去向的方法： 法 。 ②14CO2中 14C 的转移途径：CO2→C3→(CH2O)；18CO2中 18O 的转移途径：CO2→C3→(CH2O)、H2O； ③H2 18O 中 18O 的转移途径： H2O→O2 ； 5. 光合作用受环境因素的影响 （1） 光合作用速率表示： 光合作用的强弱一般用光合速率来表示。光合速率也称光合强度，是指 。 （2） 影响光合速率因素： 。 （3） 光强度 光合速率随光强度的增加而增加，但在强度达到全日照之前，光合作用已达到 时的速率，即光强度再增加，光合速率也不会增加。因为在光饱和点的光强度下，光合作用的光反应已达到最快的速率，所以光强度再增加也不能使光合速率增加。 应用：植物生长,必须使光照强度 光补偿点。 ①温室生产中,适当增加光照强度,可以提高光合速率,使作物增产。 ②阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低,间作套种方法,能更有效果地利用光能。 （4） 温度 光合作用是酶促反应，其速率受温度影响，一定范围内随温度的升高而加快。光合作用对温度比较敏感，温度过高则酶的活性 ，所以光合作用有一个最适温度。 应用: ①农田中适时适温播种。 ②温室中,调节昼夜温差,白天适当升温,夜晚适当降温,增加植物有机物的积累。 （5） CO2浓度 影响碳反应速率。空气中CO2浓度增加会使光合速率加快。当这一浓度增加至1%以内时，光合速率会随CO2浓度的增加而 。 应用:①农田中 空气流动,以增加CO2浓度,如“正其行,通其风” ②温室中可增施有机肥,以增大 浓度，从而影响碳反应速率而改变光合速率。 第四章 细胞的生命历程 一、细胞通过分裂增殖 1．探究细胞大小与物质运输的关系 （1）实验目的 通过探究细胞表面积与体积比与物质运输的效率间的关系，探索细胞不能太大的原因。 （2）实验原理 ①含酚酞遇到NaOH会呈 色。 ②用琼脂块的大小来模拟 。 ③用NaOH 扩散体积与琼脂块总体积的比值，模拟扩散的细胞体积与总体积的比值，探索细胞大小与 效率之间的关系。 （3）实验结论 ①相同时间内， NaOH 在每一块琼脂块内扩散的速率 是 的。 ② NaOH的扩散进琼脂的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块的增大而 。 结论：细胞体积越大，其相对表面积(表面积与体积的比) ，细胞物质运输的效率就 。 如卵细胞与精细胞相比，物质交换速度慢。 2．细胞周期 (1)概念： 的细胞，从 开始，到 为止，为一个细胞周期。 (2)分段：分裂间期和分裂期：细胞周期的起点是 ，占的时间长。不同细胞的细胞周期一般 。 （3）细胞周期的判断方法 ①“先长后短”:一个细胞周期先有一个相当长的 物质准备阶段,再经一个短的 。 ②“结束到结束”:从完成时开始,到 结束，为一个细胞周期。 ③“先复制后分裂”:先完成 DNA 的复制,准备阶段，才能完成细胞的分裂。 3．植物有丝分裂过程、特点及意义 （1）真核生物的分裂形式 1）有丝分裂是真核生物 细胞增殖的主要方式。 2）减数分裂是 细胞形成的主要方式。 （2）过程 1）分裂间期：DNA复制及相关蛋白质合成。 G1期(DNA 合成前期): 。 S期(DNA 合成期): 。 G2期(DNA 合成后期): 。动物细胞会中心体复制。 拓展：在间期完成了DNA的复制，形成了染色单体，动物细胞完成中心体的复制。 2） 分裂期 时期 植物细胞 动物细胞 主要特点 前期 ①染色质→ ;在DNA复制完成时形成染色单体。染色体：核DNA:染色单体= ②前期较晚时形成 ；③ 开始解体;④染色体排列较散乱。 中期 1 染色体继续凝聚变短，清晰地排列在纺锤体的中央的 上。 染色体：核DNA:染色单体= 2 中期的染色体缩短到最小的程度，便于观察和研究。可以通过着丝粒的数目来确认 的数目。 后期 染色体的 分成两个,姐妹染色单体分离成两条独立染色体,纺锤丝索引拉向两极，由一套染色体变成两套。 染色体：核DNA:染色单体= 末期 ①染色体又变成 形式 ② 消失;③核膜重新形成、核仁出现; ④ 分裂，植物细胞 产生的 囊泡形成细胞板。 染色体：核DNA:染色单体= 3）意义：将亲代细胞的染色体经过 之后,精确地平均分配到 个子细胞中。由于染色体上有遗传物质 DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传 。 当然，子细胞中染色体数目与母细胞的 (相同/不同)。核DNA含量与母细胞 (相同/不同)。总的DNA就 相同。 二、癌细胞可以无限制分裂 （1）癌细胞概念：细胞受到 的作用，细胞中的遗传物质 ，就变成了不受机体控制的而 的细胞。 （2） 癌细胞的主要特征 ① 的能力。正常细胞一般只能分裂50-60次，可是癌细胞的细胞周期失控，不受正常生长调控系统的控制，能持续地分裂与增殖，其分裂次数是无限的。 ②能在 。正常细胞表面有一种 蛋白，使细胞与细胞之间彼此粘连，不能自由移动。癌细胞表面这种蛋白质很少或缺失，易于从肿瘤上脱落。 ③许多癌细胞具有 运动能力，容易在组织间转移。 ④核形态 ，并可出现巨核、双核或多核现象; ⑤代谢旺盛，蛋白质合成及分解代谢都 ，但合成代谢超过分解代谢; ⑥线粒体功能障碍，即使在氧供应充分的条件下也主要依靠 途径获取能量; ⑦正常细胞在体外培养时表现为贴壁生长和会合成单层后停止生长的特点，即 现象，而癌细胞即使堆积成群，仍然可以生长。 （3） 癌变原因： 和 发生基因突变 。 1)原癌基因：是细胞内与细胞增殖相关的基因，是维持正常 必需的，控制细胞 和 的进程。 2)抑癌基因：抑制细胞增殖，促进 和抑制 等。主要是阻止细胞 的增殖。 三、细胞能产生特异性变化 1．细胞分化概念： 细胞在 、 和 上发生持久的、 变化的过程。 2．干细胞 干细胞是一类可以分化成为各种细胞的 细胞。不同干细胞的 是不同的。 (1)受精卵是 干细胞,能产生生物体所需要的所有类型的细胞。 (2)胚胎干细胞是 干细胞,它的分化能力仅次于受精卵,虽不能发育成完整的个体,但可以发育成为除部分 以外的所有成体组织。 (3) ,能够分化成各种血细胞(红细胞、白细胞和血小板等),也能分化出造血系统以外的细胞。 3．细胞分化的原因：与遗传物质 发挥作用有关。 ①从蛋白质角度:蛋白质种类、数量、功能发生 。 ②从基因角度:遗传物质有选择地发挥作用,或者说基因选择性表达，在，而DNA 。 4．细胞分化的特点 (1)持久性。发生于整个 生命进程 ，在 期达到最大限度 (2)普遍性。细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象。 (3)稳定性和不可逆性。正常情况下,细胞分化是 ,一旦沿着一定方向分化,便不会返回原来的状态。 5．意义 生物的 就是通过细胞的分化过程来实现的。生物体的正常发育,是 受到高度精妙调控的结果。细胞癌变是细胞 分化,导致细胞不受控制地分裂。 四、细胞全能性 (1)概念：指具有发育成 的潜能。 (2)原理： 。 (3)实例 ①高度分化的植物体细胞具有全能性,在 的条件下,在一定的营养物质、激素和无菌等条件下,表现全能性。如植物的组织培养技术。 ②动物已分化的体细胞全能性受限制,但 仍具有全能性,如克隆猴技术。 五、衰老细胞 1．衰老的概念： 衰老又称老化,通常指生物个体发育成熟后,随着年龄的增加,机能减退, 下降,趋向死亡的不可逆的现象。 2．细胞衰老的特征 (1) 流动性降低，吸收能力减弱。 (2)细胞质 积累、空泡形成。 (3)细胞核体积 ,染色加深,核膜内陷,染色质凝聚、碎裂、溶解。 (4) 的功能受抑制,RNA含量降低。遗传物质不发生改变，但DNA会发生改变。 (5)蛋白质合成下降,许多 的活性降低。 (6)线粒体的数量随年龄增大而 ,体积随年龄增大而 。 (7)呼吸变 等。 (8)细胞内水分 。 3．衰老的原因 细胞衰老是各种细胞成分在受到内、外环境的损伤作用后,因机体自我修复能力下降,导致 发生改变时不能完全修复,“错误”累积等。 6、 细胞凋亡 1．概念：是细胞发育过程中的必然步骤，由 引发。 2．特征： (1)染色质聚集、分块、位于 上。 (2) 凝缩。 (3) 被有规律地降解为大小不同的片段,最后核断裂,细胞通过出芽的方式形成许多 。 (4) 内有结构完整的细胞器,还有凝缩的染色质,可被邻近细胞吞噬、消化，不会发生炎症反应。 3．实例 蝌蚪发育过程中，尾和鳃的消失;植物胚发育过程中胚柄的退化、通气组织的形成。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$