前四章知识清单-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修一

第一章、走近细胞 第一节、细胞是生命活动的基本单位 (一)细胞学说及其建立过程 1543年，维萨里（比利时）一《人体构造》 比夏（法国）一器官是组织构成 1665年，罗伯特.胡克（英国）一发现植物死细胞，命名“细胞” 列文虎克（荷兰）一观察细菌、红细胞、精子 1838年，施莱登一细胞是构成植物体的基本单位 1839年，施旺发表《关于动植物的结构及一致性的显微研究》，形成细胞学说 1858年魏尔肖总结出细胞通过分裂产生新细胞 建立者：施莱登、施旺 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： 细 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： 胞 内容 ③新细胞是由老细胞分裂产生的。 学 说 (1)揭示动植物的统一性，阐明了生物界的统一性； 意义 （2)标志着生物学的研究进入细胞水平； (3)细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论，不仅解释了个体发育，也为后来生物进化 论的确立埋下了伏笔。 (二)细胞是基本的生命系统 细胞→组织→器官—系统一→个体→种群→群落—→生态系统→生物圈 (注意：植物无系统层次；单细胞生物一个细胞就是一个个体，无组织，器官，系统层次) 种 群：一定区域内，同种生物，全部个体。 群 落：一定区域内全部生物的集合。 生态系统：一定区域内全部生物及其生物的无机环境的集合。 非细胞生物，无细胞结构 DNA:DNA病毒 组成成分：蛋白质+核酸 或 RNA:RNA病毒 病 繁殖方式：复制 毒 生活方式：专性寄生于活细胞 动物病毒 入侵对象： 植物病毒 细菌病毒（噬菌体） (蛋白质核酸) 入侵过程：附着→注入（核酸)→合成，复制→组装→释放 第二节：细胞的多样性和统一性 一、高倍显微镜的使用 1.镜头 目镜：无螺纹，放大倍数与长度成反比 物镜：有螺纹，放大倍数与长度成正比 2.放大倍数 放大倍数=目镜放大倍数×物镜的放大倍数（放大的是：长、宽或直径、半径） 像：放大的倒立的虚像（旋转180°） 视野中的细胞数目的计算方法： 放大倍数 ①若视野中细胞在直径上呈单行 100倍一-40倍 放大后视野中的细胞数=原数目×（原放大倍数/现放大倍数） 16个 4个 ②若视野中细胞均匀分布 R 放大后视野中的细胞数=原数目×（原放大倍数/现放大倍数）2 放大倍数 3.显微镜的使用 1.低倍镜观察：取镜→安放—◆对光→压片◆低倍镜观察 641 41 2高倍镜观察： 找低倍镜下找到物象。 移+将物像移至视野中央。（同向移动） 转 转动转换器换上高倍物镜。（换上高倍镜不准动粗）》 调·调节光圈和反光镜，使视野亮度适宜； 调节细准焦螺旋，使物像清晰。 4.污染物判断： 污点可能存在的位置：装片、物镜、目镜。（注意：擦镜头用擦镜纸） 移动装片，若污点移动，则污点在装片上；若污点不移动，则转动目镜，若污点移动，则污点在 目镜上，若污点不移动，则污点在物镜上。 二、原核细胞和真核细胞1.分类依据：有无以核膜为界限的细胞核 特点：无以核膜为界限的细胞核，只有核糖体，裸露的环状DNA,(二)分裂 常见的：蓝（蓝细菌）色细（细菌）线（放线菌）支（支原体）毛衣（衣原体）；（立克次氏体） 原核生物 蓝细菌：颤蓝细菌、发菜、念珠蓝细菌、色球蓝细菌； 蓝细菌细胞内含有藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用的自养生物。 细菌：凡是“菌”字前有“杆、球、螺旋、弧”等字的都是细菌。 2.分类： 支原体：是目前发现的最小的最简单的原核生物，没有细胞壁 特点：有以核膜为界限的细胞核，多种细胞器，链状染色体无丝有丝/减数分裂 真核生物 常见的：动物，植物，真菌，原生生物（草履虫，变形虫等）。 一（衣藻）小（小球藻）团（团藻）酵母（酵母菌）发霉（霉菌）了 (注意：哺乳动物成熟红细胞，植物筛管细胞虽然没有细胞核，但属于真核细胞) 原核细胞（支原体最小） 真核细胞（卵细胞最大） 细胞壁 主要成分是胞壁酸 植物细胞：主要成分是纤维素和果胶 肽聚糖 真 菌：主要成分是几丁质 细胞膜 成分和结构基本相同，都具有流动性和选择透过性 细胞器 只有核糖体 除有核糖体外还有有多种功能复杂的细胞器 遗传物质 DNA裸露，环状，不形成 在细胞核中，DNA与蛋白质等物质构成染色体（质）； 染色体，存在于拟核中 在细胞质中DNA裸露存在 分列方式 (二)分裂 有丝分裂、无丝分裂、减数分裂 共有的结构 细胞膜、细胞质（核糖体）、DNA 2 第二章、组成细胞的分子 第一节：细胞中的元素和化合物 一、组成细胞元素 大量元素：G N P S K Ca Mg等 (大于等于万分之一) (一)分类 最基本元素C,基本元素：CHON主要元素：C HO N P S L微量元素：Zn Fe B Cu Mo Mn (小于万分之一)新铁壁阿童 木 猛 (注意：无论含量多少，均是细胞必不可少的元素) (二)生物界与非生物界的统一性和差异性 统一性：组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素为细胞所特有。 差异性：细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。 (三)细胞鲜重和千重中元素占比： 细胞千重中：CONH 细胞鲜重中：OCHN (四)不同生物之间元素组成上的统一性和差异性 统一性：不同生物体内化学元素种类基本相同 差异性：不同生物体内同种化学元素含量不同 二、 组成细胞的化合物 「水 无机物 L无机盐 化合物 糖类：(cHo) 主要的能源物质 脂质：(c H O N P) 有机物 蛋白质：(C H O N S) 生命活动的主要承担着 L核酸：(C HO N P) 遗传信息的携带者 细胞干重中含量最多的化合物：蛋白质 细胞鲜重中含量最多的化合物：水蛋白质 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 材料选择要求：选择相应物质含量多且无色、白色或浅色的材料，以免颜色过深对显色反应干扰 还原糖：还原糖+斐林试剂5065C 砖红色沉淀 水浴加热 斐林试剂： 甲液：0.1g/mlNa0H溶液：乙液：0.05g/mlCuS04溶液 甲液和乙液等量混合均匀后立即使用，现配现用。需50~65℃水浴加热。 蛋白质：蛋白质+双缩脲试剂一 →紫色 X双缩脲试祉A液：0.1g/mlNaOH溶液B液：0.01g/mlCu504溶液 先加A液1ml摇匀，再加B液4滴摇匀。 脂肪：脂肪+苏丹Ⅲ染液 →橘黄色50%酒精洗去浮色 镜检 第二节、细胞中的无机物 一、细胞中的水 水的重要性：一切生命活动都离不开水 (1.不同种类生物含水量不同 水的含量：{2.同种生物不同发育时期含水量不同 (3.不同的组织、器官含水量不同 (1.水分子的空间结构及电子的不对称分布，使水分子成为一个极性分子。 水的特性：{2.氢键不断地断裂，又不断地形成，使水在常温下能够维持液体状态。 水 、3由于氢键的存在，水具有较高的比热容，水的温度相对不容易发生改变 含义及含量：细胞中呈游离状态，可以自由流动的水，95%以上。 1.细胞内良好的溶剂 自由水 2.为细胞生活提供液体环境 代代 (功 能： 3.参与细胞内生化反应 》 4.运输养料和代谢废物 水存在形式： 缓 旺 含义及含量：与细胞内的其他物质相结合的水；约4.5%。 盛 结合水 (功 能：细胞结构的重要组成成分。 自由水与结合水的比值与细胞或生物体的代谢强度和抗逆性有关。 比值大→细胞的代谢越旺盛，抗逆性较差 自由水 结合永 比值小→细胞的代谢减慢，抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力越强 二、 细胞中的无机盐 含量较多的阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等 存在形式 含量较多的阴离子：Cl、S042-、P043-、HC03-等 无机盐 1.构成复杂化合物的元素 2.维持生物体正常生理活动 作 用： 3.维持细胞的渗透压 4. 维持细胞的酸碱平衡 元素缺乏症 Fe-缺Fe会引起缺Fe性贫血（Fe是血红蛋白的组成成分)。 Mg-合成叶绿素的必需元素。 Ca-成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象。 缺！引起甲状腺肿（大脖子病，〡是构成甲状腺激素的必需元素）。 B-缺B会引起植物的花而不实（只开花不结果)。 zn-食欲减退、免疫力下降、影响生长发育等。 4 第三节、细胞中的糖类和脂质 一、细胞中的糖类 1、元素组成及功能 ①元素组成一般为：C、H、0 多数糖类分子中氢原子和氧原子之比为2：1，类似水分子，因而糖类又被称为碳水化合物， 简写为(CH,0) ②糖类是细胞中主要的能源物质 概念： 不能水解，可直接被细胞吸收HOCH OH HO-CH2 OH 核 CHOs H 五碳糖 OH OH OH 单糖 悦氧核糖C,H.O, 核糖 脱氧核糖 类型： 葡萄糖 细胞生命活动的主要能源物质 六碳糖 果糖 C.HiOg 半乳糖 概念：由两分子的单糖脱水缩合而成，必须水解成单糖才能被细胞吸收 糖类的分类 乳 糖 (半乳糖+葡萄糖) 二糖 类型 麦芽糖 (葡萄糖+葡萄糖) 蔗 糖 (果糖+葡萄糖) 概念：由许多的葡萄糖分子连接而成，必须要水解成葡萄糖才能被吸收 肝糖原：可合成和分解 糖原 动物细胞特有的储能物质。 多糖 肌糖原：可合成不可分解 类型： 粉： 植物细胞特有的储能物质 纤维素：植物细胞壁的主要成分（结构物质） 壳多糖（几丁质）：广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。 应用：能与溶液中的重金属离子有效结合，因此可用于废水处理： 可用于制作食品的包装纸和食品添加剂： 用于制作人造皮肤等等 注意：还原性糖：所有的单糖、麦芽糖、乳糖。蔗糖无还原性。 动物特有的糖：半乳糖，乳糖，糖原，几丁质。 植物特有的糖：果糖、麦芽糖、蔗糖、淀粉、纤维素。 细胞共有的糖：脱氧核糖、核糖、葡萄糖。 不供能的糖：核糖、脱氧核糖、纤维素、几丁质。（结构物质） 三、细胞中的脂质 组成元素：CH0NP 磷脂了功 能：生物膜的基本骨架（磷脂双分子层） 组成成分：一分子磷酸、一分子甘油、两分子脂肪酸 组成元素：CH0(脂肪中0的含量远少于糖类，而H的含量更多，等质量脂肪储能更多) 〔1、细胞中良好的储能物质 脂质脂肪： 功 能：了2、良好的绝缘体隔热、保温 3、缓冲、减压保护内脏器官 组成成分：由一分子甘油和三分子脂肪酸反应生成的酯。 分 类：植物脂肪（不饱和脂肪酸，常温下呈液态）和动物脂肪（饱和脂肪酸，常温下呈固态） 胆固醇：构成动物细胞膜的重要成分。参与血液中脂质的运输。 固醇： 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，激发并维持第二性征。 维生素D:有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。 5 第4节、蛋白质是生命活动的主要承担者 组成元素：C、H、0、N(S) 必需氨基酸：人体不能自身合成的氨基酸。8种（幼儿9种多一种组氨酸） 种类：21种 (甲携来一本亮色书) 非必须氨基酸：人体可自身合成的氨基酸。13种 (肽键：C0-NH) 氨基酸： H O H 脱水缩合 H OH 通式： H,N-C-C-OH H2N- -C-COOH H2N-+C- +COOH 脱 （氨基：一NH2) R2 H20 二肽 特点： 至少有一个一NH2和一个一C0OH连在同一个C原子上（组成蛋白质的氨基酸羧基：一CoO) 合 (注意：同时含有氨基和羧基的都是氨基酸，但并非组成蛋白质的氨基酸) 氨基酸的种类不同 肽： 氨基酸的数目不同 氨基酸排列顺序不同 蛋白质结构多样性 参 令 折 结构：多肽的空间结构不同 决 蛋白质： (构成生物体，如结构蛋白、 运输作用，如血红蛋白 功能 催化作用，如酶 功能多样性 调节作用，如胰岛素 免疫作用，如抗体 注意：（酒精）过酸、过碱、重金属盐或高温会使蛋白质空间结构的遭到破坏，使酶永久失活，但肽键并未断裂 依然能和双缩脲试剂发生紫色反应（含两个以上肽键的化合物才能与双缩脲试剂发生紫色反应）。 蛋白质相关计算： 1、氨基酸、肽链、肽键、脱水数间的关系 链肽：①肽键数=脱水数 ②氨基酸数-肽链数=肽键数=脱水数 环肽：氨基酸数=肽键数=脱水数 2、氨基数日与羧基数目 ①至少游离氨基/羧基数=肽链数 ②实际游离氨基/羧基数=肽链数+R基中的氨基/羧基数 蛋白质的相对分子质量 蛋白质的相对分子质量=氨基酸总质量-18(H,0的相对分子质量)*脱水数 =氨基酸数*氨基酸平均相对分子质量-18*脱水数-2*二硫键数 6 第5节、核酸是遗传信息的携带者 一。 核酸的种类及其分布 主要分布在细胞核 真核细胞 (脱氧核糖核酸(DNA) 少量存在线粒体、叶绿体 核酸 原核细胞主要分布在拟核，少量在细胞质（质粒） 核糖核酸(RNA) 主要分布在细胞质，细胞核也有少量RNA (注意：细胞内既有DNA也有RNA,病毒只有DNA或RNA其中一种) 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 A 腺嘌呤 1、组成元素：CH0NP G 鸟嘌呤 脱氧核苷酸 胞嘧啶 2、基本单位： 核苷酸 (4种) T 胸腺嘧啶 (8种) (核糖核苷酸 A 腺嘌呤 (4种) G 鸟嘌呤 同：①磷酸 ②碱基&ACG 磷酸 胞嘧啶 ,DNA:脱氧核糖 rDNA特有gT U 尿嘧啶 异g①五碳糖： ②碱基 RNA:核糖 RNA特有：U 3、核苷酸脱水缩合形成核酸 DNA单链片段 6 ● CH2 基 、碱基 OH H/H OH HO● OH -CH2 基 OH 脱水缩合 脱水缩合 HH H/H AH H/H OHOH OH OH 4、 核酸的功能 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。 生物种类 核酸种类 碱基核苷酸遗传物质 实例 1.DNA：携带遗传信息，控制遗传性状 2种 5种 人、酵母菌 细胞生物 (DNA和RNA) 8种 DNA 蓝藻等 (①作为某些病毒的遗传物质 病 DNA病毒 1种DNA)4种4种DNA 噬菌体等 2.RNA了②有的RNA具有催化功能 毒RNA病毒 1种RNA) 4种4种RNA V等 ③传递遗传信息(mRNA)、运输氨基酸(tRNA)、 核糖体的组成成分(rRA) 遗传信息：指核苷酸的排列顺序。 DNA分子的多样性：组成DNA的脱氧核苷酸的数目、排列顺序多种多样。 三、生物大分子以碳链为骨架 1核酸 鷺核苷酸韁磷酸、五度糖、合复城基 2DNA鬻屁氧核苷酸籍磷酸、反氧核糖、合氨成基 3R八累鷺核能核苷酸疆磷酸、核搭、合氨成基 多猫器麦芽赫籍前药然 5白质裴多基霜氯基酸 1。单体：是指组成生物大分子（多糖、蛋白质、核酸)的基本单位。 2。多聚体：每个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。 生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。因此生物大分子也是以碳链为基本骨架的。 7 第1节：细胞膜的结构和功能 一、 细胞膜的功能 〔将细胞与外界环境分隔开 功能 控制物质进出细胞（选择透过性）注意：控制作用是相对的。 进行细胞间的信息交流 通过细胞分泌化学物质完成间接交流 ,1、均要有信息分子与受体结合 信息交流 接触传递 2、受体在细胞膜上或细胞内 通道传递 (植物：胞间连丝；动物：胞间通道)注意：不需要信息分子和受体参与。 二、对细胞膜成分的探索 脂质约50%；主要是磷脂，磷脂双分子层，基本支架，动物细胞膜还有胆固醇 〔与膜的功能有关，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。 蛋白质40% 嵌入 转运蛋白 载体蛋白（通过构象的改变发挥作用） 一、组成成分 种类 贯穿 、通道蛋白（通过开启和关闭发挥作用） 附着主要是各种酶 糖类少量：主要在细胞膜外侧，与蛋白质（脂质）结合形成糖蛋白（糖脂）。 被称为受体，主要是识别信息分子和黏着作用 二、对细胞膜成分的探索 时间人物 实验依据 结论或假说 19世纪末欧文顿 溶于脂质的物质容易穿过细胞膜不溶于脂质的物质，不易通过细胞膜细胞膜由脂质组成 20世纪初 利用哺乳动物的红细胞 组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇 其中磷脂含量最多 1925年 用丙酮从人的红细胞中提取脂质在空气一水界面上铺展成单分子层 细胞膜中的磷脂分子排为连续的两层 戈特、格伦德尔 测得单层分子面积恰为红细胞表面积的2倍 1935年 细胞的表面张力明显低于油一水界面的表面张力 细胞膜除含脂质分子外可能还含蛋白质 丹尼利、戴维森 1959年罗伯特森 电镜下细胞膜为清晰的暗一亮一暗三层结构 所有细胞膜都由蛋白质一脂质一蛋白层 结构构成 1970年 荧光标记的小鼠细胞和人体细胞融合实验细胞膜具有 细胞膜具有流流动性 1972年 新的观察和实验证据 提出了为大多数人接受的流动镶嵌模型 辛格、罗伯特森 三、流动镶嵌模型的基本内容 (识别、信息传递)糖被 特点：具有一定的流动性 糖蛋白 磷脂双分子层 (基本支架) 蛋白质分子 (以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中) 磷脂分子 磷脂分子可以侧向自由移动膜中的蛋白质大多也能运动 生物膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础 8 基质 第二节细胞器间的分工合作 核糖体 分布：分布于动植物细胞（代谢越旺盛含量越多) (双层膜：外膜光滑，内膜向内折叠形成嵴 线粒体 结构： (含有有氧呼吸第三阶段的酶) 外膜内膜 线粒体基质：含有有氧呼吸第二阶段的酶，核糖体，少量DNA、RNA 功能： 细胞进行有氧呼吸的主要场所 (线粒体无色，可用健那绿染液将活细胞中线粒体染成蓝绿色) 双层面 内膜DNA基质 半自助细胞器) 分布：绿色植物进行光合作用的细胞 核糖体 (磷脂+蛋白质+核酸) 双层膜：均光滑 类囊体膜上有色素和酶 叶绿体 结构基粒 类囊体 (类囊体堆叠形成基粒，增大了膜面积， 基粒 增大了光合作用面积，基粒间充满基质。 外膜 叶绿体基质：含有光合作用相关的酶、DNA、RNA、核糖体 功能：绿色植物细胞进行光合作用的场所 特点：：躲避强光，趋向弱光 (植物细胞不一定都含有叶绿体，如根部细胞。) 膜面积最大的细胞器，内连核膜，外连细胞膜，甚至细胞器膜 分布：普遍分布于动植物细胞 内质网 由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构 粗面内质网：附着有核糖体，主要与分泌蛋白的的运输、加工有关 类型 光面内质网：未附着核糖体主要与脂质、糖类合成有关 分布：普遍分布于动植物细胞 高尔基体 结构：单层膜，由一些扁平的囊和小泡构成 功能：主要对来自内质网的蛋白质进行加工、修饰、分类和包装及分泌。 动物：与分泌物的形成有关植物：与细胞壁的形成有关（合成纤维素和果胶等） 单层膜 (脂质+蛋白质)》 分布：普遍分布于动物细胞 溶酶体 结构：单层膜的囊状体，起源于高尔基体，内含有多种水解酶。 这些酶在核糖体上合成，溶酶体只是储存场所。 、功能：是细胞的“消化车间”，能分解衰老、损伤的细胞器（自噬作用）， 吞噬并杀死修侵入细胞的病毒或细菌（异噬作用）。 分布：普遍分布于植物细胞 结构：内有细胞液，含糖类、无机盐、蛋白质和色素（水溶性）等 液泡 (色素主要是花青素，可决定花和果实的颜色) 功能：调节植物细胞内的环境：充盈的液泡还可以保持细胞坚挺 原生质层：细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 (注意：植物根尖分生区细胞的液泡小而多，不含有中央大液泡。) 9 结构：无膜结构，蛋白质+rRNA 氨基酸 分布：广泛分布于真核细胞，原核细胞（细胞唯一共有的细胞器） 大亚基 附着在内质网、核膜上：合成分泌蛋白 核糖体〈 类型： (蛋白质+rRNA 游离在细胞质中：合成胞内蛋白 (附着核糖体可脱离内质网成为游离核糖体) 小亚基 功能：蛋白质的合成场所（氨基酸发生脱水缩合形成肽链） 无膜 分泌蛋白：指在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质， 胞内蛋白：在核糖体上合成的，不需要运输到细胞膜外，只在细胞内起作用的酶。 (分布：动物与低等植物细胞中 ~中心体{结构：无膜结构，由两个互相垂直的中心粒及其周围物质构成。 (蛋白质)（功能：与细胞有丝分裂有关。 细胞骨架：微管、中间纤维、微丝等蛋白质构成。 二、细胞器之间的协调配合与生物膜系统 (一)分泌蛋白的合成、加工和运输 核糖体 内质网 囊泡 高尔基体 囊泡 →细胞膜胞吐→细胞外 出芽 氨基酸 +肽链 较成熟 +成熟 脱水缩合 盘区折叠 蛋白质 蛋白质 (二)生物膜系统： 概念：内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等，这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构， 共同构成细胞的生物膜系统。 原核生物只有细胞膜，无核膜细胞器膜等结构，故原核生物只有生物膜而无生物膜系统。 分泌蛋白的合成、加工和运输过程中相关细胞结构膜面积的变化 ①内质网膜 面 ②细胞膜 积 ③高尔基体膜 ③ 内质网膜面积减少，细胞膜面积增大，高尔基体不变 时间 三、生物膜系统 概念：细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 注意：1生物膜系统是指细胞中膜，而非生物体中的全部膜结构，所以口腔黏膜、胃黏膜等不属于细胞内的生物膜系统。 2原核生物只有细胞膜，无核膜细胞器膜等结构，故原核生物只有生物膜而无生物膜系统。 10