专题01 细胞的分子组成与结构(9大考点+12大技巧)(知识清单)(浙江专用)2027年高考生物一轮复习讲练测

2026-06-29
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精品

资源信息

学段 高中
学科 生物学
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 学案-知识清单
知识点 组成细胞的分子,细胞的结构和功能
使用场景 高考复习-一轮复习
学年 2027-2028
地区(省份) 浙江省
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 DOCX
文件大小 9.14 MB
发布时间 2026-06-29
更新时间 2026-06-29
作者 xkw_030876078
品牌系列 上好课·一轮讲练测
审核时间 2026-06-29
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/58516791.html
价格 4.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

该高中生物学高考复习知识清单系统整理了细胞的分子组成与结构专题,涵盖构成细胞的元素与化合物、细胞学说、细胞膜与细胞壁、细胞器及生物膜系统等核心知识,构建了从分子到细胞结构的完整知识体系。 清单采用分层梳理与专项突破相结合的方式,基础梳理含60条核心速记,重难突破设9大考点深研并配助学巧记(如微量元素“铁猛碰新木桶”),能力进阶提炼12类方法(如蛋白质计算、实验异常分析),培养生命观念与科学思维。特设易错提醒(如蛋白质变性不破坏肽键)和实验步骤指导,助力学生自主高效复习,为教师提供精准教学支持。

内容正文:

专题一 细胞的分子组成与结构 目录导航 01知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架,搭建知识体系 02考点深研·知能分层突破——深挖高频考点,总结速记易错 · 基础梳理·自主夯基:60条核心速记 · 重难突破·考点深研:9大考点深研+教材深挖 · 能力进阶·方法提炼:12大能力突破 知识体系·核心脉络搭建 考点深研·知能分层突破 基础梳理・自主夯基——60条知识核心背默 1.构成细胞的主要元素,主要包括C、H、O、N、P和S等,其中C、H、O、N四种元素在人体中所占的比重在96%以上。 2.水是极性分子,凡是有极性的分子或离子都易溶于水中。水作为良好的溶剂,能帮助溶解和运输营养物质及代谢产物。 3.水分子之间的氢键使得水具有调节温度的作用。 4.水还是细胞中某些代谢的反应物和产物,水在动、植物的分布、繁殖、生长发育以及动物体色、动物行为等方面有着深远的影响。 5.无机盐对维持血浆的正常浓度、酸碱平衡,以及神经、肌肉的兴奋性等都是非常重要的。 6.无机盐是细胞的重要组成成分之一,如骨细胞的重要成分是碳酸钙。 7.组成生物体的有机物都是以碳骨架作为结构基础的,主要包括糖类、脂质、蛋白质和核酸。 8.大多数糖类由C、H、O三种元素组成,多数糖分子中氢原子和氧原子之比为2∶1,类似水分子,故糖类旧称为“碳水化合物”。 9.葡萄糖是细胞内主要的单糖,是细胞生命活动的主要能源物质;脱氧核糖是细胞遗传物质——DNA分子的重要组成物质。常见的单糖还有果糖、半乳糖、核糖等。 10.多糖是由多个单糖分子通过特定的共价键连在一起形成的,其中淀粉、糖原和纤维素是比较重要的多糖。 11.糖原储藏在人的肝脏和肌肉中,分别称为肝糖原和肌糖原。淀粉和糖原分别是植物、动物体内重要的储能物质。 12.脂质主要由C、H、O三种元素组成,其中氢原子较糖类多,而氧原子较糖类少。有些脂质还含有N和P等元素。 13.油脂由甘油和脂肪酸组成。南北极温血动物体内的皮下脂肪除作为能量储备外,还是抗低温的保温层。此外,人和动物的皮下和腹腔脂肪组织还起到防震作用。 14.苏丹Ⅲ染液能使细胞中的油脂呈橙黄色。检测生物组织中油脂的实验中,在染色之后,需要用50%的酒精洗去多余的染料。 15.蛋白质的每种特定功能都取决于其特定的结构。蛋白质分子主要由C、H、O、N四种元素组成,有些蛋白质还含有S元素。 16.不同种多肽的差别在于其中氨基酸的种类、数目和排列顺序各不相同。 17.蛋白质分子可由一条或几条多肽链组成。 18.蛋白质正确的空间结构是蛋白质表现其特有的生物学活性所必需的。蛋白质的生物学活性会随着温度的升高而发生改变,在温度超过40~50℃时就可能丧失活性。 19.必需氨基酸是指人体需要的,但不能在人体内合成,必须由食物供给的那些氨基酸,包括甲硫氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸和苯丙氨酸。另外一些氨基酸是可以在体内由其他化合物转化而来的,称为非必需氨基酸。 20.核酸由C、H、O、N、P五种元素组成,其基本单位为核苷酸。 21.核酸包括两大类,核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。 22.DNA中储藏的信息控制着细胞的所有活动,并且决定着细胞和整个生物体的遗传特性。RNA是合成蛋白质所必需的。 23.细胞学说揭示了生物体结构的统一性,揭示了生物间存在一定的亲缘关系,将动物和植物统一起来,为达尔文的进化论奠定了基础。同时,它将人们对生物的研究从宏观领域带入微观领域。 24.所有细胞都具有相似的基本结构,如细胞膜、细胞质,真核细胞还具有成形的细胞核;所有细胞都具有C、H、O、N等基本元素,这些元素组成的无机物和有机物,构成细胞结构,参与细胞生命活动;所有细胞都以DNA作为遗传物质。 25.细胞是生物体的结构和功能单位。 26.细胞膜也称质膜,是围绕在细胞外层,将细胞与周围环境区分开的结构。 27.细胞膜可以控制物质进出,选择性地吸收营养物质和排出代谢产物,保持细胞内生化反应有序进行。这一特性被称为选择透过性。 28.细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成,除此之外,还含有少量糖类。动物细胞膜中还含有一定量的胆固醇。 29.细胞膜上的蛋白质统称为膜蛋白。细胞膜的功能主要通过膜蛋白来实现。 30.细胞内所有的膜称为生物膜。虽然细胞内不同部位的膜功能有所不同,但它们都具有相似的物质组成和空间结构。 31.荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验证明,细胞膜的蛋白质是呈流动状态的。 32.植物的细胞壁主要由纤维素和果胶组成。真菌和大多数原核细胞也具有细胞壁,动物细胞没有细胞壁。 33.细胞壁具有全透性,与细胞的选择透过性无关。 34.细胞壁的重要作用是保护细胞,维持细胞形态,加强细胞的机械强度。此外,细胞壁也参与细胞间的相互粘连,是激素等化学信号传递的介质和通路。 35.内质网是由一系列片状的膜囊和管状的腔组成,向内连接细胞核的核膜,向外连接细胞膜,并与高尔基体相互联系,构成了细胞内庞大的物质运 36.光面内质网常为管状,是运输蛋白质和合成脂质的重要场所。构成生物膜的磷脂和胆固醇几乎全部由光面内质网合成。 37.核糖体是一种无膜的细胞器,由RNA和蛋白质构成,是合成蛋白质的场所。 38.高尔基体主要对由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:一些蛋白质通过囊泡被分泌至胞外,例如某些激素、抗体、消化酶等;一些蛋白质通过囊泡被运至细胞膜,成为膜蛋白;还有一些水解酶被包裹在膜囊或囊泡中,与高尔基体脱离,形成溶酶体。 39.在植物细胞中,高尔基体合成果胶物质,参与细胞壁的构建。 40.溶酶体几乎存在于所有动物细胞中,内含60种以上的水解酶,能催化多糖、蛋白质、脂质、DNA和RNA等物质的降解。 41.叶绿体基质和线粒体基质中都具有DNA、RNA和核糖体,能合成一部分自身所需的物质。 42.线粒体是细胞能量代谢中心,是需氧呼吸的主要场所。 43.叶绿体是存在于植物细胞中进行光合作用的细胞器,呈球形或椭球形,具有双层膜结构。 44.液泡是由单层膜构成的充满水溶液的泡状细胞器。具有中央大液泡是成熟植物细胞的显著特征。细胞液含有无机盐、糖类、氨基酸、色素等。 45.液泡富含水解酶,能吞噬衰老的细胞器,其作用与动物细胞的溶酶体相似。 46.中心体是一种无膜结构的细胞器,由两个空间相互垂直的中心粒及其周围物质组成,主要存在于动物细胞和低等植物细胞中,在细胞增殖中起重要作用。 47.胞质流动使叶绿体移动到光照充足的位置进行光合作用;不断分配各种营养物质,使其在细胞内均匀分布,促使基质内的一系列代谢反应高效有序地进行。 48.黑藻叶片小而薄,叶肉细胞的叶绿体大而清晰,是观察叶绿体和胞质环流的好材料。 49.细胞溶胶是细胞与外界环境、细胞质与细胞核及细胞器之间物质运输、能量交换和信息传递的重要介质,也是许多代谢反应的重要场所。此外,还参与某些脂质的合成、蛋白质的加工和降解、大分子物质和细胞器的移动等。 50.真核细胞都有细胞核。大多数细胞只有一个核,少数细胞有多个核,如横纹肌细胞。 51.核孔是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道。 52.核仁是核糖体RNA合成、加工和核糖体装配的重要场所。 53.细胞分裂过程中,染色质高度螺旋,凝聚成在光学显微镜下很容易观察到的染色体。 54.建立模型是科学研究的常用方法,是人们根据某一目的,抓住对象的本质特征,将复杂的、微观的现象或事物构建成抽象的、概括性的描述,是对研究对象简洁的表述。模型的类型有多种,包括数学模型、概念模型、物理模型等。 55.真核细胞内存在着丰富的膜结构,它们将细胞内部划分成相对独立的区室,保证多种生命活动高效、有序地进行。这些膜结构又是可以相互转化的,在结构和功能上构成一个统一整体。 56.细胞膜和包括核膜在内的多种细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统。 57.通过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。 58.生物膜系统大大提高了细胞内物质运输的效率,加强了各组分间的交流,同时由生物膜形成的各区室使细胞具有相对独立的空间,保证了细胞各项生命活动高效、有序地进行。细胞内广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点,为多种化学反应顺利进行提供了有利条件。 59.马古利斯认为,真核细胞中线粒体、叶绿体等结构起源于早期的原核生物,某些细菌被原始的真核生物吞噬后,经过长期共生成为线粒体;而蓝细菌被吞噬后逐渐演化为叶绿体。 60.在地球的生命进化历程中,原核细胞远比真核细胞出现得早。 重难突破・考点深研——要点提炼 考点一 细胞中的水和无机盐 1.组成细胞的化学元素 2. 水 (1)水的含量、特性及作用 ⑤水在动、植物的分布、繁殖、生长 发育以及动物体色、动物行为等方面 有着深远影响。 (2)水分子的结构 ①水分子具有极性的原因:水分子中氧原子的原子核周围电子较多,使氧略带负电性而氢略带正电性,水成为极性分子,一端略正,一端略负。 ②水分子间形成氢键的原因:正负电荷的吸引。 ③水分子的缔合:每个氢键中的氢原子同时属于两个氧原子,而每个水分子中的氧原子可以形成两个氢键,所以一个水分子可以通过氢键与另外4个水分子相连。这就是水分子的缔合。 ④破坏氢键需要吸热,形成氢键需要放热,这就使得细胞内水的温度变化不那么剧烈。 2.无机盐及其功能 细胞的重要组成成分之一 实例:骨细胞的重要成分是磷酸钙。 【助学巧记】 用谐音法记忆微量元素和大量元素的种类 (1)微量元素:铁猛碰新木桶,即Fe(铁)、Mn(猛)、B(碰)、Zn(新)、Mo(木)、Cu(桶)。 (2)大量元素:洋人探亲,单留盖美家,即O(洋)、P(人)、C(探)、H(亲)、N(单)、S(留)、Ca(盖)、Mg(美)、K(家)。 【特别提醒】 关于微量元素的两点提醒: (1)微量元素含量虽然少,但对维持细胞正常的结构和生命活动均起着重要作用; (2)微量元素首先要是细胞内必需元素,不是含量少的都是微量元素。 【知识拓展】 (1)水在细胞中以两种形式存在,一部分水附着于蛋白质等大分子物质的表面,称为结合水;一部分水分子是游离的,称为自由水。 (2)种子晒干时减少的是自由水,细胞仍能保持活性;晒干的种子加热或炒熟失去的主要是结合水,种子死亡不萌发。 (3)不同种类的生物、同一生物的不同器官及不同的生长发育时期,细胞的含水量不同。如幼嫩细胞、代谢旺盛细胞、癌细胞含水量多;衰老细胞含水量少。 (4)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系: 比值高 细胞代谢旺盛、抗逆性差 比值低 细胞代谢强度降低,但抗寒、抗旱、抗热等抗逆性增强 【特别提醒】 关于无机盐的2点提醒: (1)镁元素不是所有光合色素的组成成分。光合色素中的类胡萝卜素是由碳氢链组成的,不含镁元素,只有叶绿素含镁元素。 (2)土壤中的无机盐必须溶解在水中才能被植物根系吸收;植物根系吸收水分和吸收无机盐是两个相对独立的过程。 【深挖教材・长句特训】 (1)(必修1 P 3)生物体内含量很少的元素都是微量元素吗?并说明理由。 提示 不都是。微量元素是生物体内含量很少但又不可缺少的元素。生物体还有一些元素如Pb含量虽少,但不是必需的,这些元素不属于微量元素。 (2)(必修1 P4)出汗能有效降低体温的原因是水分子间大量的氢键使水蒸发时需要消耗大量的热。 (3)(必修1 P4“课外读”)碘同位素可用于治疗甲状腺肿大的原因:甲状腺可以选择性地吸收碘,放射性碘同位素发出的射线能破坏甲状腺细胞。 (4)(必修1 P5“思考与练习二”)请用内聚力解释“地下深处的水能够源源不断地被运输到参天大树的叶片中”这种现象:内聚力使水形成连续的水柱而被“拉上去”。 (5)(必修1 P3)水是细胞内的良好溶剂的原因是水分子为极性分子,带有正电荷或负电荷的分子或离子都容易与水结合。 考点二 糖类和脂质 一、细胞中的糖类(并非都是能源物质) 1.生物大分子以碳链为骨架 (1)碳骨架 ①生物体的核心元素——碳元素。 ②碳原子核外有6个电子,分内、外两层分布。最外层有4个电子,可形成4个共价键。 ③碳原子串起长长的直链结构、支链结构或环状结构,共同形成碳骨架。 ④骨架中的碳还可以与其他原子,如H、O、N、S、P等通过共用电子相连接。 (2)生物大分子 ①组成生物体的有机物都是以碳骨架作为结构基础的,主要包括糖类、脂质、蛋白质和核酸。 ②许多有机物的相对分子量以万至百万计,所以称为生物大分子。 ③蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子。 2. 糖类的元素组成及分类: (1)糖类的组成元素:大多数糖类由C、H、O三种元素组成。 (2)糖类的特征、种类及功能 二、细胞中的脂质(通常不溶于水,而溶于有机溶剂) 1.元素组成及特点 (1)元素组成:脂质主要由C、H、O 三种元素组成,有些脂质还含有 N、P等元素。 (2)特点:①氢原子较糖类多,而氧原子较糖类 少。②通常不溶于水,而溶于有机溶剂,如 丙酮、乙醚、四氯化碳等。 2.分类及作用 (1)油脂(元素组成:C、H、O) ①结构单元:甘油和脂肪酸。 ②作用:能量的主要储存形式、保温 和防震作用。 (2)磷脂(元素组成:C、H、O、N、P) 作用:是细胞各种膜结构的重要成分。 (3)固醇(元素组成:C、H、O) ①种类:包括胆固醇、性激素和维生素D等。 ②胆固醇是动物细胞膜的组成成分,也是人体所必需的,但血液中过多可能引发心脑血管疾病 。 ③维生素D可促进人和动物对钙和磷的吸收等。 ④性激素促进生殖器官的发育,激发并维持第二性征。 【名师点拨】 (1)单糖可不经消化直接被吸收,而二糖和多糖必须经消化后才能被吸收。 (2)多糖都是由若干葡萄糖通过共价键连接形成的。 (3)淀粉是稻米、面粉等食物的主要成分,是植物体内重要的储能物质;纤维素是木材和棉花的主要成分,也是植物细胞壁的主要成分。 (4)糖原储藏在人的肝脏和肌肉中,包括肝糖原和肌糖原,是动物体内重要的储能物质 (5)核糖是RNA分子和ATP的重要组成物质;脱氧核糖是DNA分子的重要组成物质 【特别提醒】 脂肪是主要的储能物质,但脂肪不参与生物膜的构成,磷脂是构成生物膜的重要成分,胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分。 【深挖教材・长句特训】 (1)(必修1 P8)1 g油脂在体内完全氧化与1 g糖类相比产生能量多(填“多”或“少”),消耗的氧气多(填“多”或“少”)的原因是油脂含H量高,含O量低。 ①重症糖尿病人由于丢失葡糖糖较多在需氧呼吸时要消耗脂肪,与常人相比得到同样多的能量消耗的氧气较多(填“多”或“少”)。 ②播种含脂肪较多的油料作物的种子应比播种含淀粉多的谷类作物的种子要浅(填“浅”或“深”)一些。 (2)(必修1 P8)胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,但血液中胆固醇过多会引发心血管疾病,因此,膳食中要注意限制高胆固醇类食物(如动物内脏、蛋黄等)的过量摄入。 (3)(必修1 P8)北京鸭每天吃的都是一些玉米、谷类和菜叶,为何长了一身肥肉? 提示 细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。当北京鸭摄入的糖类过多时,糖类在鸭体内就转变成了脂肪,并在皮下组织等处储存起来。 考点三 蛋白质的结构和功能 1.组成蛋白质的氨基酸 2.蛋白质的合成 (1)二肽的形成过程 ①过程a:脱水缩合,物质b:二肽,结构c:肽键。 ②H2O中H来源于氨基和羧基;O来源于羧基。 ③由多个氨基酸发生脱水缩合,产物名称为多肽。 ④若n个氨基酸形成m条肽链,肽键数与失去水分子数的关系为:肽键数=失去水分子数=n-m。 ⑤一条肽链中至少含有1个游离的—NH2和—COOH;m条肽链中至少m个游离的—NH2和—COOH。 (2)蛋白质的形成过程(水解过程相反) 3.蛋白质的化学性质 4.蛋白质结构多样性决定功能多样性 5.蛋白质的变性 由各种物理、化学因素改变引起的蛋白质空间结构的改变,都会导致蛋白质分子生物学活性的改变。如高温杀菌、消毒等。 【助学巧记】用谐音法记忆8种必需氨基酸 【名师点拨】R基团的特性 ①R基团决定氨基酸的种类和理化性质,R基团约20种,所以氨基酸也约20种。 ②R基团决定氨基酸中所含有氨基和羧基的数目:除了连接在同一碳原子上的氨基和羧基外,其他的氨基和羧基一定位于R基团上。 ③R基团决定氨基酸的组成元素:氨基酸结构通式中含有C、H、O、N四种元素,若含有其他元素则一定位于R基团中。 ④R基团不参与脱水缩合。 【易错提醒】 与蛋白质有关的5个易错点 (1)导致蛋白质结构多样性的直接原因有四个,并非同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同,而是只要具备其中的一点,这两个蛋白质分子的结构就不同。 (2)在核糖体上合成的是多肽,而不是成熟蛋白质,多肽要经过加工后才能形成有一定结构和功能的蛋白质。 (3)蛋白质热变性的主要原因是破坏了维持肽链盘曲折叠形成的空间结构的化学键,不是破坏了氨基酸之间的肽键,仍可用双缩脲试剂检测。 (4)变性的蛋白质易被蛋白酶水解,原因是蛋白质变性使肽键暴露,暴露的肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质水解。 (5)细胞溶胶中负责运输氨基酸的载体不都是蛋白质,如tRNA等。 【助学巧记】用“一、二、三、四、五”巧记蛋白质的结构与功能 “一个通式”指氨基酸的结构通式。 “两个标准”指组成蛋白质的氨基酸必须同时具备的标准有两个:一是数量标准,二是位置标准。 “三个数量关系”指蛋白质分子合成过程中的3个数量关系:脱去水分子数=肽键数=氨基酸数-肽链数。 “四个原因”指蛋白质分子结构多样性的原因有四个:氨基酸的种类不同、氨基酸的数目不同、氨基酸的排列顺序不同、蛋白质的空间结构不同。 “五大功能”指蛋白质分子有五个功能:细胞的组成物质、催化作用、免疫作用、运输作用和信息传递作用。 【深挖教材・长句特训】 1.据必修1 P10图1-4和P11图1-5分析:为什么说蛋白质是生命活动的主要承载者? 提示 蛋白质是细胞的基本组成成分,具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、防御等重要功能;人体内有数万种不同的蛋白质,能够承担多种多样的功能,细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。 2. (必修1 P11“图1-6”)生物体内绝大多数氨基酸的结构通式如图1-6中A所示,图中B、C脱水缩合形成的化合物称为二肽,由n个这样的氨基酸形成一条肽链,生成 n-1个水分子。 3.(必修1 P12“图1-7”)氨基酸脱水缩合形成二肽、多肽的场所是核糖体。真核细胞中的多肽要经过内质网、高尔基体加工后才能形成有一定结构和功能的蛋白质。由20种氨基酸任意组成一个含n个氨基酸的蛋白质,将有20n种蛋白质。 4.(必修1 P12)蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时(热变性),其特定功能是否发生改变,还能被双缩脲试剂染成紫色吗?为什么? 提示 蛋白质的特定功能发生了改变,蛋白质的结构决定其功能;肽键没有改变,仍能与双缩脲试剂反应生成紫色物质。 考点四 核酸的种类和功能 1.核酸的结构层次 每个核酸分子由很多核苷酸通过共价键连接形成长链。 2.DNA和RNA的比较 分类 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA) 组成单位 成分 碱基 共有碱基 A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤) 特有碱基 T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶) 戊糖 脱氧核糖 核糖 磷酸 磷酸 功能 储藏的信息控制着细胞的所有活动,并且决定着细胞和整个生物体的遗传特性,DNA是一切细胞生物的遗传物质。 ①是某些RNA病毒的遗传物质; ②在遗传信息表达中起作用:mRNA——蛋白质合成的直接模板;tRNA——运输特定氨基酸;rRNA——核糖体的组成成分; ③催化作用:极少数酶是RNA。 存在部位 ①真核生物:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体; ②原核生物:拟核、质粒,主要存在于细胞溶胶中 【名师点拨】写出下列DNA、RNA、ATP和核苷酸中“A”的含义。 3.核酸的功能 (1)DNA储存遗传信息,控制着细胞的所有活动,并且决定着细胞和整个生物体的遗传特性。 (2)RNA的功能:①RNA参与蛋白质的合成;②RNA是某些病毒的遗传物质,由于RNA单链结构不稳定,容易发生突变;③RNA具有催化功能,即核酶。 4.生物多样性的直接原因和根本原因 (1)直接原因:蛋白质的多样性,蛋白质的多样性直接体现了生物多样性。(同时也受环境多样性影响) (2)根本原因 ①不同生物:DNA(基因)的多样性。构成DNA分子的脱氧核苷酸虽然只有4种,但成千上万个脱氧核苷酸的排列顺序是极其多样的,每个DNA分子特定的脱氧核苷酸排列顺序代表了特定的遗传信息。 ②同一生物不同组织细胞的多样性的根本原因:基因的选择性表达,即mRNA不同。 5.核酸分子的特异性 每个DNA分子的4种脱氧核糖核苷酸的比例和排列顺序是特定的,其特定的脱氧核糖核苷酸排列顺序代表了特定的遗传信息。 6.不同生物的核酸、核苷酸及碱基的种类 核酸 核苷酸 碱基 遗传物质 举例 原核生物 DNA和RNA 8种 5种 DNA 细菌、蓝细菌 真核生物 DNA和RNA 8种 5种 DNA 动物、植物 病毒 只含DNA 4种 4种 DNA 噬菌体 只含RNA 4种 4种 RNA HIV 【深挖教材・长句特训】 1.(必修1 P1 4 “图1-8”)观察下图中核酸的组成,讨论下列问题: (1)脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的种类各有多少种? 提示 各有4种。 (2)核酸的碱基种类有多少种? 提示 5种。 (3)做亲子鉴定时,为什么要用DNA而不用RNA? 提示 因为DNA是人体的遗传物质,而RNA不是。 2.(必修1 P1 4 )为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息? 提示 人类的遗传信息储存在DNA分子中,而且每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各有特点。 考点五 活动:检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质 检测 对象 还原糖 淀粉 油脂 蛋白质 生物 材料 还原糖含量高、颜色较浅、易于观察的植物组织,如苹果、梨 马铃薯块茎或匀浆等 富含油脂的种子,如花生种子、蚕豆种子、菜豆种子(提前用水浸泡) 富含蛋白质的物质,如黄豆或鸡蛋清 原理 还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖)+本尼迪特试剂 红黄色沉淀 淀粉+碘-碘化钾溶液→呈蓝色 油脂+苏丹Ⅲ染液→呈橙黄色 蛋白质+双缩脲试剂(先加双缩脲试剂A,后加双缩脲试剂B)→紫色 步骤 2 mL样本上清液→加2 mL本尼迪特试剂,振荡试管→热水浴加热2~3 min→观察颜色变化 2 mL样本上清液→加5滴碘-碘化钾溶液→观察颜色变 化  切片→染色→制片→显微镜观察  2 mL样本上清液→加2 mL双缩脲试剂A,振荡试管→加5滴双缩脲试剂B→观察颜色变化 结果 与结论 若溶液颜色变为红黄色,说明有还原糖存在,若仍是蓝色,则无还原糖 溶液呈蓝色,说明有淀粉存在,反之则无 视野中有橙黄色的脂肪颗粒,说明有油脂存在,反之则无 溶液变为紫色,说明有蛋白质存在,反之则无 【易错提醒】还原糖、油脂、蛋白质检测在操作步骤上的差异 ①唯一需要加热——还原糖检测,且必须水浴加热,不能用酒精灯直接加热。若不加热,则无红黄色沉淀出现。 ②唯一需要显微镜——油脂检测。 ③唯一需要分两次加入指示剂——蛋白质检测。 【助学巧记】“红、黄、蓝、紫”的颜色反应 颜色 原理 红 ①还原糖+本尼迪特试剂(水浴加热)→红黄色沉淀;②染色体(质)+醋酸洋红溶液→红色 黄 油脂+苏丹Ⅲ染液→橙黄色 蓝 淀粉+碘碘化钾溶液→蓝色 紫 ①染色体(质)+龙胆紫溶液→紫色;②蛋白质+双缩脲试剂→紫色 【深挖教材・长句特训】 1.(必修1 P10 “讨论”)在检测花生子叶中的油脂实验中,你是否观察到位于两个细胞之间的脂肪滴?如何解释这种现象? 提示 若观察到细胞之间的脂肪滴,可能是因为在制作临时装片的过程中细胞破损,使细胞内的脂肪滴移至细胞外。 2.(必修1 P13 “表格”)在梨汁中加入本尼迪特试剂,热水浴后出现了红黄色沉淀,能否说明梨汁含有葡萄糖?并说明理由。 提示 不能,本尼迪特能检测还原糖,梨汁中还原糖不止葡萄糖一种。 考点五 细胞是生命的单位 1.细胞学说 (1)细胞学说的建立过程 时间 人物 事件 1665年 英国物理学家罗伯特·胡克 用自制的显微镜观察软木薄片,发现并命名细胞(实际上看到的是死细胞的细胞壁) — 荷兰学者列文虎克 用较先进的显微镜观察了许多动、植物的活细胞 1838年 德国植物学家施莱登 所有的植物都是由细胞组成的,细胞是植物各种功能的基础 1839年 德国动物学家施旺 动物都是由细胞组成的 — 德国科学家魏尔肖 所有的细胞都必定来自已经存在的细胞 (2)细胞学说内容 ①所有的生物都由一个或多个细胞组成。 ②细胞是所有生物的结构和功能单位。 ③所有的细胞必定由已存在的细胞产生。 (3)细胞学说的意义 ①揭示了生物体结构的统一性,揭示了生物间存在一定的亲缘关系,将动物和植物统一起来,为达尔文的进化论奠定了基础; ②将人们对生物的研究从宏观领域带入微观领域; ③极大地促进了生物学和医学的发展; ④推进了人类对自然界的认识,有力地促进了自然科学的进步。 2.细胞的多样性与统一性 (1)细胞多样性的体现:自然界的细胞种类极其繁多,形态、体积、功能和生活环境的差异巨大。 (2)细胞分类 依据 多样性体现 统一性体现 类型 举例 是否有成形的细胞核 原核细胞 细菌、蓝细菌等 ①所有细胞都具有相似的基本结构,如细胞膜、细胞质、核糖体; ②组成细胞的元素和化合物种类基本相同。如所有细胞都具有C、H、O、N等基本元素; ③所有细胞都以DNA作为遗传物质,共用一套遗传密码; ④一般都以ATP作为直接能源物质; ⑤都以细胞分裂的方式进行增殖。 真核细胞 大多数动物和植物;单细胞真核生物,如草履虫、变形虫、小球藻等 3.细胞是一切生命活动的基本单位 【特别提醒】病毒 (1)病毒主要由蛋白质和核酸组成。 (2)病毒没有细胞结构。 (3)病毒营寄生生活,即只有在活细胞中才能完成正常的生命活动。 【深挖教材・长句特训】 1.(必修1P20)第一个观察并命名细胞的科学家是A (A.罗伯特·胡克 B.列文虎克),观察到的不是完整的细胞结构,只剩下“轮廓”,这是细胞的细胞壁,具有支持和保护功能。 2.(必修1P22)细胞学说揭示了生物体结构的统一性,揭示了生物间存在一定的亲缘关系,将动物和植物统一起来,为达尔文的进化论奠定了基础。同时,它将人们对生物的研究从宏观领域带入微观领域。 3.(必修1P23)所有细胞都具有相似的基本结构,如细胞膜、细胞质,真核细胞还具有成形的细胞核;所有细胞都具有C、H、O、N等基本元素,这些元素组成的无机物和有机物,构成细胞结构,参与细胞生命活动;所有细胞都以DNA作为遗传物质。 4.(必修1P24)细胞是生物体的结构和功能单位。 5.(必修1P25)细胞学说的建立,离不开显微镜的发明,这说明了技术的进步可以促进科学的发展。 考点六 细胞膜与细胞壁 一、细胞膜 1.细胞膜具有选择透过性 (1)通过模拟实验探究膜的透过性: 分组 A组 B组 实验设置 装入淀粉溶液 装入葡萄糖溶液 实验检测 透析袋外面的蒸馏水中加入适量碘-碘化钾溶液 取透析袋外面的蒸馏水2 mL,加入2 mL本尼迪特试剂,热水浴2~3 min 实验结果 透析袋内、外颜色分别为蓝色、棕色 有红黄色沉淀 实验结论 葡萄糖和碘可以通过透析膜,淀粉分子无法通过 (2)细胞膜功能:细胞对外界环境的屏障、控制物质进出、细胞识别、免疫、细胞通讯等。 (3)功能特性:细胞膜对物质的进出具有选择透过性。 2.细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成 (1)磷脂 ①磷脂分子 ②磷脂双分子层 ③模型解读 磷脂分子具有极性头部和非极性尾部。在含水的介质中,这种两性分子只有形成双层结构才能稳定,即头部朝外,与水环境接触,尾部朝内,形成一个疏水的环境。磷脂分子在水中可形成双层结构,称为磷脂双分子层,构成了细胞膜的基本骨架。 (2)膜蛋白:细胞膜上的蛋白质统称为膜蛋白。 与细胞功能的关系 细 胞膜的功能主要通过膜蛋白来实现,通常细胞的功能越多,其膜蛋白 的种类和数量就越多。 (3)胆固醇 ①分布:存在于动物细胞膜中,占细胞膜所有脂质的10%~30%。植物细胞膜一般不含胆固醇。 ②存在部位:胆固醇分子主要位于磷脂双分子层的疏水环境中。 ③结构特点:具有一个很小的亲水基团,与磷脂头部连接(如图)。 ④功能:双重调节磷脂分子活动 a.限制运动、增加有序性:通过与磷脂脂肪酸链的相互作用。 b.温度较低时,保持细胞膜的柔韧性:将磷脂分子分隔开,增强其运动性。 3.细胞膜成分和结构的探究历程 (1)细胞膜成分的探索 历程 探索内容 结论或假说 1895年欧文顿 对植物细胞进行通透性实验,发现凡是溶于脂质的物质更容易透过细胞膜进入细胞 膜是由脂质组成的 1925年两位荷兰科学家戈特和格兰德尔 提取人红细胞细胞膜中的脂质成分后铺展成单分子层,其面积约为所有红细胞表面积的2倍 细胞膜由双层脂质分子构成 随后英国学者丹尼利和戴维森 发现了细胞膜表面的张力比油—水界面的张力低得多 推测细胞膜除含脂质分子外,还含有蛋白质,从而提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的“三明治”模型 (2)细胞膜结构的探索 历程 探索内容 结论或假说 1959年罗伯逊 电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三条带 所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质构成 1970年 人鼠细胞融合实验 证明了生物膜中的蛋白质是可流动的 1972年辛格和尼克尔森 新的观察和实验证据 提出生物膜的流动镶嵌模型 4.生物膜的流动镶嵌模型 (1)生物膜系统的概念和特点 (2)生物膜的流动镶嵌模型 ①建立者:辛格和尼克尔森根据多个实验的证据提出生物膜的流动镶嵌模型。 ②基本模型 ③模型内容 a.磷脂双分子层构成了生物膜的基本骨架。 b.蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的全部或部分嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层,体现了膜内外结构的不对称性。 c.蛋白质和磷脂的位置不是固定的,生物膜具有一定流动性。 (3)结构特性 【特别提醒】关于细胞膜的3点提醒: (1)细胞膜上大多数蛋白质分子可以运动,少数不能运动。 (2)膜蛋白中的载体蛋白与细胞膜的选择透过性密切相关。磷脂双分子层更容易让脂溶性成分透过细胞膜,水溶性物质难以透过,所以膜的选择透过性也与磷脂分子有关。 (3)活细胞的细胞膜才具有选择透过性,死细胞的细胞膜失去了选择透过性成为全透性。 二、细胞壁 1.植物和藻类的细胞壁 (1)主要成分:纤维素和果胶。 (2)特点:具有全透性,与细胞的选择透过性无关。 (3)作用:a.保护细胞,维持细胞形态,加强细胞的机械强度;b.参与细胞间的相互粘连;c.激素(如生长素)等化学信号传递的介质和通路。 2.其他细胞壁 真菌和大多数原核细胞同样具有细胞壁,但组成物质和结构与植物不同。 【深挖教材・长句特训】 1.(必修1 P31“图2-11”)从分子结构上来看,肥皂能去污,其主要成分与磷脂分子有何共性? 提示 肥皂的主要成分与磷脂结构类似,是一端具有亲水性,另一端具有疏水性的两性分子。 2.(必修1 P30)提取出人的肝脏细胞膜的磷脂分子放在空气-水的界面上,其表面积/肝细胞膜表面积的比值大于2;若换成大肠杆菌,其表面积/细胞膜表面积的比值等于2。如果将磷脂分子置于水—苯的混合溶剂中,磷脂分子将会如何分布? 提示 磷脂的“头部”将与水接触,“尾部”与苯接触。 3.(必修1 P32“图2-13”)根据“荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验”,回答下列问题: (1)人和鼠的细胞能够融合为一体,说明人和鼠的细胞膜具有什么共性? 提示 人和鼠的细胞膜的基本结构是相同的。 (2)人和鼠细胞表面的两类荧光染料最终呈均匀分布状态,说明了什么? 提示 说明细胞膜具有一定的流动性,构成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的。 4.(必修1 P33“图2-14”)该模型为什么称为流动镶嵌模型? 提示 磷脂双分子层中间的疏水层通常情况下呈液态,磷脂分子在膜中的位置并不固定,使得磷脂分子及附着于其上的蛋白质分子发生运动。 5.(必修1 P31)是否所有信号分子的受体都在细胞膜上? 提示 不是,有些小分子如脂溶性的信号分子(如性激素)的受体在细胞内部。 考点七 活动:使用显微镜观察各种细胞 1.实验目的 (1)学会使用普通光学显微镜。 (2)辨别不同细胞的结构,说出不同生物的细胞在结构上的异同。 2.实验材料与用具:显微镜,动、植物细胞的永久装片,新鲜植物叶片,如芹菜叶、洋葱鳞茎等。 3.实验原理 4.认识显微镜 4.方法步骤 5.实验结论:细胞既有统一性,又有多样性。 【特别提醒】显微镜使用的“四个关键” (1)“先降后升”,先调节粗准焦螺旋使镜筒下降,双眼要注视物镜与玻片标本之间的距离,到快接近时(距离约为0.5 cm)停止下降。然后左眼看镜内,右眼睁开,升高镜筒,寻找物象。 (2)“先低后高”,必须先用低倍物镜观察,找到要观察的物像,移到视野中央,然后再换用高倍物镜。 (3)换用高倍物镜后,只能用细准焦螺旋来调焦。 (4)换用高倍物镜后,若视野太暗,应先调节遮光器(换大的光圈)或反光镜(用凹面反光镜)使视野明亮,再调节细准焦螺旋。 【深挖教材・长句特训】 1.(必修1 P24)在制作临时装片时,为什么植物细胞用清水,而动物细胞用生理盐水? 提示 植物细胞有细胞壁,植物吸水后不会撑破细胞,便于观察。而动物细胞没有细胞壁,为了防止细胞失水过多影响生理活性或吸水过多而破裂,要用与细胞质浓度相同的生理盐水,以维持动物细胞的正常结构和功能。 2.视野模糊原因分析:①整个视野模糊——细准焦螺旋未调节好;②视野一半清晰,一半模糊——观察材料有重叠,观察材料应薄而透明;③有异物存在。 3.显微镜安装有10×和40×两个物镜,使用显微镜观察时,首先应选择其中的哪个物镜进行观察?并说明理由。 提示 10×。用显微镜观察时,应先用低倍镜找到物像并移至视野中央,再换高倍镜观察。 考点八 细胞质是多项生命活动的场所 1.细胞质的组成 2.细胞器的分类和功能: 名称 膜结构 分布 形态结构 成分 功能 模式图 内质网 光面内 质网 单层 绝大多数动、植物细胞 由一系列片状的膜囊和管状的腔组成,向内连接细胞核的核膜,向外连接细胞膜,并与高尔基体相互联系,构成了细胞内庞大的物质运输通道 蛋白质、磷脂等 ①运输蛋白质和合成脂质的重要场所;构成生物膜的磷脂和胆固醇几乎全部由光面内质网合成 ②特殊功能:肝细胞光面内质网有解毒功能,一些内分泌细胞的光面内质网可以合成类固醇激素等 粗面内 质网 加工和运输由核糖体合成的蛋白质 核糖体 附着核 糖体 无 附着于粗面内质网等结构 椭球形颗粒状 RNA、蛋白质 合成的蛋白质被运输至胞外或细胞的其他部位 游离核 糖体 游离于细胞溶胶中 合成的蛋白质通常用于细胞自身或构成自身结构,如血红蛋白、肌纤维蛋白等 高尔 基体 单层 绝大多数动、植物细胞 由一系列扁平膜囊和大小不一的囊泡构成 磷脂、蛋白质等 ①主要对由内质网运入的蛋白质进行加工、分类、包装和运输 ②在植物细胞中,合成果胶物质,参与细胞壁的构建 溶酶体 单层 几乎所有动物细胞 泡状 60种以上的水解酶 进行细胞内消化,能消化细胞从外界吞入的颗粒、自身衰老的细胞器和碎片 线粒体 双层 动、植物细胞 颗粒状或短杆状,外膜平整,内膜向内凹陷形成嵴 多种酶、少量DNA、RNA和核糖体 是细胞能量代谢中心,是需氧呼吸的主要场所,能合成一部分自身所需的蛋白质 叶绿体 双层 植物细胞 椭球形或球形 酶、色素、少量DNA、RNA和核糖体 是光合作用的场所 液泡 单层 主要存在于植物细胞中 泡状,内含细胞液,成熟植物细胞具有中央大液泡 糖类、无机盐、色素、氨基酸等 ①液泡中的细胞液为植物细胞储存水分和营养物质 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液泡富含水解酶,能吞噬衰老的细胞器 中心体 无 主要存在于动物细胞和低等植物细胞中 由两个空间相互垂直的中心粒及其周围物质组成 微管蛋白 在细胞增殖中起重要作用 【巧学助记】 巧记双膜和无膜细胞器 “线叶双”:线粒体、叶绿体具有双层膜。 “无心糖”:没有膜结构的是中心体和核糖体。 3.细胞的亚显微结构 (1)动物细胞亚显微结构模式图 ①细胞膜、②细胞溶胶、③线粒体、④高尔基体、 ⑤中心体、⑥核糖体、⑦细胞核、⑧内质网。 (2)植物细胞亚显微结构模式图 ①细胞壁、②高尔基体、③细胞核、④线粒体、⑤叶绿体⑥内质网、⑦液泡、⑧核糖体、⑨细胞膜。 (3)由上图可知,植物细胞特有的细胞器是叶绿体、大液泡,动物和低等植物细胞特有的细胞器是中心体,原核细胞和真核细胞共有的细胞器是核糖体。 4.细胞骨架 (1)组成:由蛋白质纤维交错连接的网络结构,主要包括微丝和微管。 (2)结构: 项目 功能 微丝 ①具有支撑、维持细胞形态的作用 ②参与细胞运动、植物细胞的细胞质流动与肌肉细胞的收缩等一系列生理功能 微管 ①中心体、纺锤体等结构由微管构成 ②在细胞器等物质和结构的移动中发挥重要作用,如线粒体和囊泡可沿微管移动 (3)功能:细胞骨架给细胞提供一个支架,在维持细胞形态、胞内运输、变形运动等方面发挥着重要的作用。 5.活动:观察叶绿体和细胞质流动 (1)实验材料、原理 ①黑藻叶片小而薄,叶肉细胞的叶绿体大而清晰,不需染色,制片后直接观察。 ②活细胞中的细胞质处于不断流动的状态,观察时可用细胞溶胶中的叶绿体的运动作为标志。 ③胞质环流的意义:①使叶绿体移到光照充足的位置;②使营养物质均匀分布,促使基质内的一系列代谢反应高效有序地进行。 (2)实验步骤 【名师点拨】 (1)选定好参照物,运动的、易于观察的叶绿体的运动方向就是细胞质流动的方向。 (2)胞质环流的速度受温度的影响。加快黑藻胞质环流速度的方法是进行光照、适度提高水温。 (3)显微镜视野中观察到叶绿体的流动方向与叶绿体的实际流动方向是相同的。 【深挖教材・长句特训】 1.(必修1 P39)在光学显微镜下判断某一细胞是成熟的绿色植物细胞还是动物细胞的依据:若在光学显微镜下观察到中央大液泡和叶绿体,则该细胞为成熟的绿色植物细胞;若没观察到,则为动物细胞。 2.(必修1 P41,图2-23)新屠宰的家畜家禽,如果马上把肉做熟了吃,这时候的肉比较老,过一段时间再煮,肉反而鲜嫩。这可能与肌细胞内哪一种细胞器的作用有关?请利用所学生物学知识解释其原因。 提示 溶酶体。细胞死亡后,溶酶体膜破裂,各种水解酶释放出来,分解细胞中的蛋白质等物质,这时畜、禽肉烹饪后更鲜嫩,这个过程需要一定的时间。 3.(必修1 P46,图2-29)研究表明,若抑制肝癌发展期大鼠的细胞自噬,其肿瘤的体积和数量都比没有抑制细胞自噬的对照组小,说明在肝癌发展期,细胞自噬会促进(填“促进”或“抑制”)肿瘤的发生,推测其原因。 提示 癌细胞可利用自噬过程的降解产物作为自身细胞代谢的原料,以满足其持续增殖和生长的需要。 4.(必修1 P39“图2-19”)再识细胞的亚显微结构示意图: 提示 ① 溶酶体、②中心体、③核糖体、④高尔基体、 ⑤内质网、⑥线粒体、⑦叶绿体、⑧液泡 5.(必修1 P46“小资料”细胞自噬)当细胞中线粒体受损后,会形成由几层膜包裹的自噬体?随后还需要哪种细胞器的参与,才能将受损的线粒体降解?细胞自噬的过程体现了生物膜具有什么样的结构特点? 提示 两;溶酶体;具有一定的流动性。 考点九 生物膜系统与细胞器之间的协调配合 1. 生物膜系统的组成,特点与功能 (1)生物膜系统 (2)生物膜的特点 ①生物膜中面积最大的结构是内质网膜。内质网是细胞内除核酸以外一系列重要的生物大分子如蛋白质、脂质和糖类的加工或合成基地。这些生物大分子被合成后可在内质网完整、封闭的管道中快速运输。 ②生物膜具有一定的流动性,各组分之间可以通过囊泡相互转化。 ③囊泡的移动为多种细胞器的膜质成分提供物质来源,从而实现膜成分的更新。 (3)生物膜系统的功能 ①大大提高了细胞内物质运输的效率,加强了各组分间的交流。 ②生物膜形成的各区室使细胞具有相对独立的空间,保证了细胞各项生命活动高效、有序地进行。 ③广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点,有利于许多化学反应的进行。 2.生物膜在结构上的联系 3.细胞内各结构协调配合,共同执行生命活动 (1)分泌蛋白:机体中有一类在细胞内产生,分泌到胞外发挥作用的蛋白质,称为分泌蛋白,如抗体、消化酶和一部分激素。 (2)分泌蛋白的形成途径(以胰蛋白酶的合成和分泌为例):氨基酸→粗面内质网上的核糖体→多肽→内质网加工和运输→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜→细胞外。 (3)囊泡运输 ①囊泡相互转化的基础:生物膜具有一定的流动性。 ②囊泡运输的物质:一类是囊泡膜上的膜蛋白和脂质等,另一类是囊泡包裹的内含物,如一些激素、酶等。 ③囊泡运输过程: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,整个过程非常复杂,需要多种信号分子和细胞骨架的参与。 【特别提醒】 ①在分泌蛋白合成至分泌出细胞的整个过程中跨膜层数为“0”层。 ②内质网可对肽链进行折叠、组装、糖基化、羧基化、二硫键的形成等。 【深挖教材・长句特训】 1.(必修1 P53)原核细胞是否具有生物膜?是否有生物膜系统? 提示 原核细胞具有细胞膜,但没有核膜及各种细胞器膜,所以它构不成生物膜系统。 2. (必修1 P53“图2-34”)各组分间可以通过囊泡相互转化的原因是什么? 提示 生物膜具有一定的流动性。 3. (必修1 P55)囊泡运输的关键步骤是什么? 提示 囊泡运输过程包括囊泡形成、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,整个过程需要多种信号分子和细胞骨架的参与。 能力进阶·方法提炼 【专项突破01】 细胞中的水和无机盐 1.理清水和细胞代谢的关系 2.水在生产实际中的应用 生活中的现象 对此现象的解释 种子贮存时需将种子晒干 减少自由水含量,降低种子的代谢,延长种子寿命 干种子用水浸泡后仍能萌发 失去自由水的种子仍保持其生理活性 低温环境下减少花卉浇水 提高花卉对低温的抗性 鲜种子放在阳光下曝晒,重量减轻 自由水散失,代谢减弱 干种子放在试管中,用酒精灯加热,试管壁上有水珠 种子晒干后,仍含有结合水,用酒精灯加热会失去结合水 炒熟的种子浸泡后不萌发 失去结合水的细胞失去生理活性 3.常考无机盐的功能 【特别提醒】 (1)无机盐并不都是以离子形式存在的,例如骨骼中的磷酸钙、参与叶绿素形成的Mg2+和参与血红蛋白形成的Fe2+,并不是以离子形式存在的。 (2)无机盐的运输方式不都是主动转运。少部分无机盐以易化扩散的方式运输,如神经调节中静息电位维持时K+外流及动作电位形成时Na+内流均为易化扩散(经过离子通道,不消耗能量)。 【专项突破02】高考常考的“糖” (1)糖的合成部位: 糖类 葡萄糖、淀粉 糖基团 纤维素 肝糖原 肌糖原 合成场所 叶绿体 内质网 高尔基体 肝脏 肌肉 (2)RNA、DNA、ATP中的糖依次为:核糖、脱氧核糖、核糖。 (3)植物细胞壁中的糖:纤维素。 (4)细菌细胞壁的成分:肽聚糖。 (5)细胞膜中的糖:糖蛋白、糖脂。 (6)病毒中的糖:RNA病毒含核糖,DNA病毒含脱氧核糖。 (7)血浆中的糖(葡萄糖):血糖浓度为0.8~1.2 g/L,高于1.6 g/L可致尿糖。 (8)糖萼(细胞外被):作为判断细胞膜内外的依据。 (9)S型肺炎双球菌的组成成分:多糖荚膜。 (10)还原糖:还原糖包括单糖(葡萄糖、果糖、半乳糖核糖、脱氧核糖)、麦芽糖、乳糖等; 还原糖用本尼迪特试剂(斐林试剂)检测,在80~100 ℃热水浴中加热2~3 min,产生红黄色(砖红色)沉淀。 【专项突破03】糖类与脂质的比较 项目 糖类 脂质 区别 元素组成 C、H、O C、H、O(N、P) C、H含量比 低 高(油脂) 相同质量 的物质分 解情况 耗O2少,产H2O少,释放能量少 耗O2多,产H2O多,释放能量多 种类 单糖、二糖、多糖 油脂、磷脂、固醇等 合成部位 ①淀粉:叶绿体;②纤维素:高尔基体;③糖原:主要是肝脏、肌肉 主要是内质网 生理作用 ①主要的能源物质; ②构成细胞结构,如糖蛋白、细胞壁; ③核酸的组成成分,如核糖 ①生物体的储能物质、抗低温、防震,如油脂;②构成生物膜的重要成分,如磷脂、胆固醇(动物);③调节新陈代谢和生殖,如性激素;④促进对钙和磷的吸收,如维生素D 水解产物 ①多糖:葡萄糖;②蔗糖:果糖+葡萄糖;③麦芽糖:葡萄糖+葡萄糖;④乳糖:半乳糖+葡萄糖 油脂水解产生甘油、脂肪酸 联系 ①糖类、油脂可以相互转化;②糖类和油脂的组成元素相同,都是C、H、O 【特别提醒】有关糖类和脂质的九个误区 误区 解释 所有的糖都是还原糖 蔗糖、多糖不具有还原性 糖类就是能源物质 如核糖、脱氧核糖、纤维素等不参与氧化分解供给能量 “水解”=“氧化分解” 多糖和二糖水解的终产物是其单糖,糖氧化分解的终产物是CO2和H2O,即糖参与需氧呼吸后的最终产物 细胞壁的组成成分是纤维素 纤维素是构成植物细胞壁的主要成分,而细菌的细胞壁不含纤维素,是由肽聚糖构成的 能源物质都是糖类 ①主要能源物质——糖类。②主要储能物质——油脂。除此外,动物细胞中的糖原和植物细胞中的淀粉也是重要的储能物质。③直接能源物质——ATP(糖类、油脂、蛋白质中的能量只有转移到ATP 中,才能被生命活动利用) 脂质只有磷脂才是构成生物膜的成分 胆固醇也是构成动物细胞膜的成分 所有脂质的元素组成都是C、H、O、N、P 油脂、胆固醇的元素组成只有C、H、O,磷脂都含C、H、O、P,有些含N 脂质都会被苏丹Ⅲ染上颜色 能被苏丹Ⅲ染上颜色的物质是脂质中的油脂 脂质没有调节生命活动的作用 脂质中的性激素具有调节生命活动的作用 【专项突破04】几种常见蛋白质的分布与功能  名称 分布 功能 大多数酶 细胞内或细胞外 催化作用 肌动蛋白 细胞内 生物体和细胞的“建筑材料” 抗体 内外环境 参与病原体的清除 载体蛋白 细胞膜 参与物质运输(主动转运或易化扩散),如葡萄糖、无机盐、氨基酸等的运输 通道蛋白 细胞膜 运输水、K+、Na+等 核孔复合体 核膜 核质之间物质交换、信息交流 某些激素(胰岛素、胰高血糖素、生长激素等) 内环境中 调节生命活动,如胰岛素可降低血糖、生长激素可促进生长发育等 血红蛋白 红细胞内 运输氧气 糖蛋白 细胞膜 识别作用 受体 细胞膜或细胞内 识别来自细胞内外的信号分子 【专项突破05】蛋白质的相关计算 1.肽键数、脱去水分子数和蛋白质相对分子质量的计算 假设氨基酸的平均相对分子质量为a,由m个氨基酸分别形成1条肽链或n条肽链: 直链结构 1条肽链 n条肽链 肽键数目 m-1 m-n 脱去的水分子数目 m-1 m-n 水解需要的水分子数 m-1 m-n 蛋白质相对分子质量 ma-18(m-1) ma-18(m-n) 氨基数目 至少1个 至少n个 羧基数目 至少1个 至少n个 氧原子数目 至少m+1个 至少m+n个 【特别提醒】 (1)注意肽链和环状肽的区别: ①若蛋白质分子中只有直链结构,则氨基酸数=肽键数(脱水数)+肽链数。 ②在环状肽中,氨基酸分子首尾相连形成环,氨基酸数=肽键数(脱水数)。 (2)在蛋白质相对分子质量的计算中,若通过图示或其他形式告知蛋白质中含有二硫键时,要考虑脱去的H的相对分子质量,每形成一个二硫键,脱去2个H。 2.原子数的计算 利用原子守恒法计算肽链中的原子数:在一个氨基酸中,若不考虑R基,则含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。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碳原子数=氨基酸的分子数2+R基上的碳原子数。 ②氢原子数=各氨基酸中氢原子的总数-脱去的水分子数2。 ③氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数-脱去的水分子数。 ④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。 ⑤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。 【专项突破06】核酸与蛋白质 1.明确蛋白质、核酸分子中涉及的三种常考“键” (1)肽键:蛋白酶、肽酶可将其断开。 2.核酸与蛋白质之间的关系 (1)DNA、RNA和蛋白质三者间的内在关系 (2)DNA多样性、蛋白质多样性的因果关系 (3)核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同” (4)常见的核酸—蛋白质复合体 3.DNA、RNA、蛋白质的水解产物和代谢终产物的比较 项目 DNA RNA 蛋白质 基本单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 氨基酸 初步水解产物 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 多肽 彻底水解产物 脱氧核糖、含氮碱基和磷酸 核糖、含氮碱基和磷酸 氨基酸 代谢终产物 CO2、H2O、尿素和磷酸盐等 CO2、H2O和尿素 【专项突破07】高中生物常见物质检测方法 实验常用的试剂或指示物 作 用 现 象 碘-碘化钾溶液 检测淀粉 淀粉变蓝 本尼迪特试剂 检测还原糖 红黄色沉淀 双缩脲试剂 检测蛋白质 紫色 苏丹Ⅲ染液 检测油脂 橙黄色 95%乙醇 提取光合色素 获得色素溶液 层析液 分离光合色素 形成四条色素带 澄清的石灰水 检测CO2 CO2使澄清的 石灰水变浑浊 带余烬木条 检测O2 O2使带余烬木条复燃 龙胆紫溶液 (醋酸洋红溶液) 检测染色体 紫色(红色) 【专项突破07】 细胞学说中4个“未涉及”和2个“统一了” (1)4个“未涉及”(细胞学说只是涉及了动、植物的统一性) ①未涉及原核细胞; ②未涉及病毒; ③未涉及真菌; ④未涉及生物或细胞间的“差异性”、“多样性”。 (2)2个“统一了” ①统一了动植物(均由细胞构成); ②统一了细胞(细胞是生物体的结构和功能的单位;所有细胞必定由已存在的细胞产生)。 【专项突破08】非细胞结构生物——病毒 【专项突破09】细胞膜与细胞壁 1.细胞膜的功能与结构的关系总结 【名师点拨】不同生理状态下细胞膜的成分变化 (1)衰老细胞的细胞膜的透过性发生改变,物质运输功能下降。 (2)代谢旺盛的细胞,物质运输速度快,需要的载体种类和数目多,细胞膜上的蛋白质种类和含量较多。 (3)癌细胞的细胞膜上的粘连蛋白减少,细胞之间黏着性降低,易于扩散和转移。 (4)死亡细胞的细胞膜没有选择透过性(全透性)。 2.常考的“膜蛋白” 3.细胞膜的结构特点与功能特性 项 目 结构特点 功能特性 特 点 一定的流动性 选择透过性 原 因 构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子不是静止的,而是可以运动的 遗传因素载体蛋白种类、数量选择透过性 影响因素 主要受温度的影响 除受遗传因素影响外,还与温度、pH、O2浓度等外界条件有关 实 例 变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐、动物细胞吸水膨胀和失水皱缩等 易化扩散和主动转运中物质通过细胞膜等 联系 流动性是选择透过性的基础,只有细胞膜具有流动性,才能表现出选择透过性 【名师点拨】细胞膜具选择透过性的验证 (1)染色剂进入实验 (2)色素透出实验 正常情况下,紫色洋葱细胞、各色各样的花瓣显现出颜色都是因为细胞液中有某种色素分子。若将有颜色的植物组织放入清水中,色素分子不能透出;若用高温、强酸或强碱处理则可导致原生质层失活,此时色素分子就会从细胞液中透出,外界溶液将呈现色素颜色。过程如下: 4.不同生物的细胞壁成分不同 项目 主要成分 功能 植物 纤维素和果胶 机械支持和保护作用,并维持细胞正常形态 细菌 肽聚糖 真菌 壳多糖(几丁质) 【特别提醒】 由于细菌和真菌的细胞壁的成分与高等植物的不同,根据酶的专一性,用“酶解法”去除细胞壁时,三者所用的酶不同。 【专项突破10】 显微镜的结构和使用 1.结合图Ⅰ~Ⅵ,比较低倍镜和高倍镜: 项目 目镜 长度 物镜 长度 物镜与玻 片的距离 细胞 数目 细胞 大小 视野 范围 视野 亮度 放大倍数低 长(I) 短(IV) 远 多(VI) 小 大 亮 放大倍数高 短(II) 长(III) 近 少(V) 大 小 暗 【名师点拨】 无螺纹的是目镜(I和II),有螺纹的是物镜(III和IV)。区分放大倍数可看“长短”:物镜长的放大倍数大,目镜短的放大倍数大。图中放大倍数较大的目镜和物镜分别是II和III。 2.显微镜的成像特点和物像移动规律 (1)成像特点:显微镜成放大倒立的虚像,实物与像之间的关系是实物旋转180°,如: (2)移动原则:“偏哪移哪”,物像偏向哪个方向就向哪个方向移动装片。如物像在偏左上方,则装片应向左上方移动。 【特别提醒】胞质环流的方向“物”与“像”一致。 3.结果观察异常情况分析 (1)视野模糊原因分析 ①整个视野模糊——细准焦螺旋未调节好。 ②视野一半清晰,一半模糊——观察材料有重叠,观察材料应薄而透明。 ③有异物存在。 (2)调节视野亮度的操作 ①观察染色标本或高倍镜观察——光线宜强。 ②观察无色或未染色标本或低倍镜观察——光线宜弱。 ③视野一半暗一半亮——应调反光镜。 4.污物位置的判断 移动装片 5.放大倍数的变化与视野范围内细胞数量变化的推算 (1)放大倍数指放大的长度或宽度,而不是面积。 (2)放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数。 (3)若视野中细胞为单行,计算时只考虑长度;若视野中充满细胞,计算时考虑面积的变化。细胞数量与放大倍数的变化规律如表所示: 项目 视野中一行细胞数量 圆形视野内细胞数量 低倍镜下放大倍数为a c d 高倍镜下放大倍数为na c×(1/n) d×(1/n2) 举例 6.临时装片的制作步骤,以制作洋葱鳞片叶外表皮细胞临时装片为例: ①用洁净的纱布把载玻片和盖玻片擦拭干净。 ②把载玻片放在实验台上,用滴管在载玻片的中央滴一滴清水。 ③用镊子从洋葱鳞片叶外侧撕取一小块透明薄膜——外表皮,把撕下的外表皮浸入载玻片上的水滴中,用镊子把它展平。 ④用镊子夹起盖玻片,使它的一边先接触载玻片上的水滴,然后缓缓放下,盖在要观察的材料上,这样可避免盖玻片下产生气泡而影响观察。即:擦→滴→取→放→盖。 【专项突破05】 细胞器的分类和功能 1.叶绿体与线粒体的比较 异同点 叶绿体 线粒体 不 同 点 模式图 分布 叶肉细胞、藻类细胞等 真核细胞 内膜 内膜平滑 内膜向内折叠形成嵴 酶 与光合作用有关,分布在类囊体膜和基质中 与需氧呼吸有关,分布在内膜和基质中 色素 叶绿素、类胡萝卜素分布在类囊体膜上 无 形成的ATP的用途 用于碳反应中三碳酸的还原 用于除碳反应外的各项生命活动 产生的还原氢的用途 为三碳酸的还原提供还原剂和活跃的化学能 需氧呼吸第三阶段中与O2结合形成水 功能 光合作用的场所 需氧呼吸第二阶段和第三阶段的场所 共 同 点 ①均具有双层膜结构;②均具有能量转换功能;③都含有磷脂、蛋白质及少量的DNA和RNA等,能够合成自身的部分蛋白质及半自主复制;④共同参与碳循环;⑤既有水的消耗又有水的产生 2.多角度比较各种细胞器 (1) (2) (3) (4) 核糖体、叶绿体、内质网(合成磷脂和胆固醇,氧化酒精等)能合成有机物的细胞器 、 高尔基体(合成多糖等)。 【特别提醒】与细胞器有关的八个“不一定” (1)没有叶绿体的细胞不一定就是动物细胞,如植物根尖细胞也不含叶绿体。 (2)没有大液泡的细胞不一定就是动物细胞,如植物根尖分生区细胞没有大液泡。 (3)有中心体的细胞不一定就是动物细胞,如低等植物细胞也含有中心体。 (4)具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞,如真菌细胞、细菌等都有细胞壁。(注意:细胞壁的组成成分不同) (5)同一生物不同细胞的细胞器种类和数量不一定相同,如洋葱根尖细胞无叶绿体。 (6)同一细胞的不同发育时期细胞器种类和数量不一定相同,如哺乳动物红细胞随着不断成熟,细胞器逐渐消失。 (7)能进行光合作用的生物不一定有叶绿体,如蓝细菌;但高等植物细胞的光合作用一定在叶绿体中进行。 (8)能进行需要呼吸的生物不一定有线粒体,如好氧性细菌等原核生物。人体内的细胞不都进行需氧呼吸,如人成熟的红细胞不能进行需氧呼吸。 3.扩大生物膜面积对代谢的促进作用 【名师点拨】不同类型细胞图像的识别方法 (1)显微结构与亚显微结构模式图的判断 是否表示出细胞器的结构 (2)真核细胞、原核细胞及动物细胞、植物细胞的判断 4. 细胞器的分布规律与细胞的功能相适应 【专项突破11】观察叶绿体和细胞质流动 1.实验材料的选择 (1)选材的标准:材料易得,叶片薄,尤其是含有的叶绿体大而清晰,且叶绿体数目较少的材料。 (2)两种适宜的实验材料 ①藓类:高等植物,绿色单层细胞叶片,不需要加工可直接观察。 ②菠菜:撕下表皮稍带叶肉细胞(叶绿体主要存在于叶肉细胞中)的部分。 2.实验注意事项 (1)能够用普通光学显微镜观察的材料必须是薄的、近乎透明的。观察叶绿体时选择黑藻或苔藓类叶片,是因为它们的叶片仅有一两层叶肉细胞,可直接制成临时装片进行观察。 (2)盖盖玻片时,使盖玻片与载玻片成45°夹角,一侧先接触液滴,然后缓慢放下,防止产生气泡。 (3)实验过程中的临时装片要始终保持有水的状态,避免细胞活性受到影响。 (4)观察细胞质流动时,首先要找到叶肉细胞的叶绿体,然后以细胞壁或其他细胞结构作为参照物,在观察时以叶绿体的运动作为标志,来观察细胞质的流动,最后仔细观察细胞质的流动速度和流动方向。 【专项突破12】生物膜系统与细胞器之间的协调配合 1.各种生物膜的联系 (1)各种生物膜在化学组成上的联系 ①相似性:各种生物膜在组成成分的种类上基本相同,都主要由蛋白质和脂质组成。 ②差异性:各种生物膜在组成成分的含量上有显著差异,功能越复杂的生物膜中,蛋白质的种类和数量就越多。 (2)各种生物膜在结构上的联系 在结构上具有一定的连续性,图示如下: (3)各种生物膜在功能上的联系:在分泌蛋白的合成、加工、运输、分泌过程中,各细胞器之间协调配合。  2.分泌蛋白的合成、加工、运输过程 【特别提醒】 (1)在光面内质网合成的磷脂和胆固醇同样需要与高尔基体联系,通过囊泡运入其他细胞器。 (2)与分泌蛋白形成“有关的细胞器”“有关的结构”和“有关的膜结构” 3.分泌蛋白分泌过程中放射性同位素及膜面积变化图示 (1)图A表示分泌蛋白合成、加工、运输过程示意图,其中①是核膜,②是核糖体,③是内质网,④是高尔基体,⑤是细胞膜。 (2)图B、C表示用放射性同位素示踪法,研究3H标记亮氨酸的放射性依次出现的结构,则图C中①、②、③分别表示核糖体、内质网和高尔基体三种细胞器。 (3)图D、E表示在分泌蛋白加工、运输过程中,相关结构膜面积的变化。则图E中①、②、③分别表示内质网、细胞膜和高尔基体三种细胞结构的膜面积变化。 4.用“统一性观点”理解细胞的结构与功能 (1)肾小管、心肌、肝脏细胞代谢旺盛→线粒体含量多。 (2)肠腺、胰腺等腺体细胞分泌活动旺盛→核糖体、内质网、高尔基体多。 (3)癌细胞:能无限增殖,因不断合成蛋白质,故核糖体多而且代谢旺盛,核仁较大。 (4)核膜上的核孔数目多→RNA、蛋白质等物质运输快→蛋白质合成旺盛→细胞代谢快。 (5)内质网、高尔基体多→细胞的合成与分泌功能强。 1 / 19 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题01 细胞的分子组成与结构(9大考点+12大技巧)(知识清单)(浙江专用)2027年高考生物一轮复习讲练测
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