2027届高三生物人教版一轮复习分子与细胞基础知识背诵知识清单

必修1分子与细胞 高三一轮复习核心知识背诵 第1章 走近细胞 一、细胞是生命活动的基本单位 1、细胞学说的建立者主要是德国科学家施莱登和施旺。细胞学说揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。（注意：只说明统一性，未涉及差异性） 2、细胞学说的内容：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。（存在局限性：未涉及原核生物、真菌和病毒，不能写成“一切生物”） 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。（魏尔肖补充） 3、建立过程：维萨里（器官水平）→比夏（组织水平）→罗伯特·胡克（第1个发现和命名细胞）→列文虎克（第1个观察到活细胞）→施莱登和施旺（提出细胞学说）→魏尔肖（总结出细胞通过分裂产生新细胞） 4、归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法，细胞学说的建立运用的是不完全归纳法。 5、生命系统的结构层次从小到大依次是： 细胞 → 组织 → 器官 → 系统 → 个体 →种群 →群落 →生态系统→ 生物圈。最大的生命系统是生物圈，最基本的生命系统是细胞。 ( 池塘中所有的 成年 草鱼不是一个种群 池塘中所有的鱼、草原上所有的草，既不是种群也不是群落 )植物没有系统这一层次；单细胞生物没有组织、器官、系统这三个层次，既属于细胞层次，又属于个体层次；病毒无细胞结构，不能独立完成生命活动，不属于生命系统。 6、种群：一定区域，同种生物，所有个体 群落：一定区域，所有生物 ( 无机环境 不是生命系统结构层次 ，但 属于生命系统的一部分 )生态系统：一定区域，所有生物与无机环境相互作用形成的整体 ( 类似动物 ) ( 类似植物 )补充知识点：生物分类（按照细胞数量） 1、细胞生物： （1）单细胞生物：细菌、变形虫、草履虫、眼虫、衣藻、酵母菌 （2）多细胞生物：动物、植物、真菌（霉菌、大型真菌：蘑菇、木耳等） 2、非细胞生物：病毒（依据核酸不同可以分为两类） （1）DNA病毒：噬菌体、乙肝病毒、天花病毒、乳头瘤病毒（HPV）、疱疹病毒 （2）RNA病毒：新型冠状病毒、HIV、流感病毒、烟草花叶病毒、狂犬病病毒、SARS病毒 二、细胞的多样性和统一性 1.原核细胞与真核细胞 比较项 原核细胞 真核细胞 多样性/ 不同点 本质区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核 细胞大小 较小（1~10μm） 较小（10~100μm） 细胞壁 主要成分是肽聚糖 （支原体除外，无细胞壁） 植物：纤维素和果胶 / 真菌：几丁质 细胞器 只有核糖体一种细胞器 有核糖体和其他细胞器 细胞核 无核膜、核仁、染色体 有核膜、核仁、染色体等 分裂方式 二分裂 有丝分裂、减数分裂、无丝分裂 统一性/相同点 都具有细胞膜、细胞质、核糖体，均以DNA为遗传物质 注意：（1）病毒既不是真核生物，也不是原核生物； （2）不是所有真核细胞都有细胞核---高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞； （3）原核生物一定是单细胞生物，单细胞生物不一定是原核生物。 补充知识点：原核细胞与真核细胞分类 原核细胞：（“三菌三体”） ①细菌（多数种类是营腐生或寄生的异养生物） a、 带形状的菌：菌前带有形状，如杆菌、球菌、弧菌、螺旋菌等 b、 特例（不带形状）：乳酸菌、醋酸菌、根瘤菌、固氮菌等 c、 特例（自养生物）：硝化细菌、硫细菌、铁细菌、光合细菌 ②蓝细菌（细菌的一类） a、 种类：色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌、发菜 b、 生活方式：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 c、 危害：淡水→水体富营养化→蓝细菌和绿藻大量繁殖→水华 （海水→赤潮） ③放线菌（如链霉菌。呈菌丝状生长、主要通过无性孢子生殖，能生产抗生素） ④支原体：无细胞壁的原核生物（可能是最小、最简单的原核生物） ⑤衣原体：专性细胞内寄生，引起疾病“沙眼”等 ⑥立克次氏体：专性细胞内寄生 真核生物（内部结构复杂，有各种不同的细胞器；DNA与蛋白质结合，形成染色体存在于细胞核内） ( 毛、根、青、曲 )（1）动物、植物 （2）真菌：单细胞真菌---酵母菌；微型真菌---霉菌；大型真菌---蘑菇、木耳 （3）原生生物：变形虫、草履虫、疟原虫等（单细胞植物：衣藻、绿藻等） 2、细胞多样性的原因： （1）直接原因：构成细胞的蛋白质分子不同 （2）根本原因：①不同生物：DNA分子（基因）的多样性②同一生物的不同细胞-----基因的选择性表达 第2章 组成细胞的分子 一、组成细胞的元素 1.组成细胞的元素大多以化合物形式存在 2.生物界与非生物界具有 统一性和差异性： 统一性：（种类上）组成细胞的元素在无机自然界中都能够找到，没有一种为 细胞 所特有； 差异性：（含量上）细胞中各种元素的 相对含量 与无机自然界差异大。 3.元素分类： 细胞鲜重含量最多的元素是 O ；细胞干重含量最多的元素是 C 。 4.同位素标记法（同位示踪法） (1)常用同位素：14C(12C)、3H(1H)、18O(16O)、15N(14N)、32P(31P)、35S(32S)。 (2)不具有放射性的同位素是稳定同位素，如15N、18O。 (3)涉及实验： ①光合作用：卡尔文循环(14C标记的CO2)，氧气生成(18O标记的H2O和CO2) ②分泌蛋白的合成加工(3H标记的亮氨酸) ③遗传物质的发现(32p、35S标记的T2噬菌体) ④DNA的半保留复制(15N标记的脱氧核苷酸) 基本元素与物质的元素组成的关系 物质种类 元素组成 糖类、脂肪、固醇 C、H、O 蛋白质 C、H、O、N (S、P、Fe等) 核酸、磷脂、ATP、NADP、NADPH C、H、O、N、P 叶绿素 C、H、O、N、Mg 胡萝卜素 / 叶黄素 C、H / C、H、O 二、组成细胞的化合物 1、种类 ①无机化合物：水和无机盐 ②有机化合物：蛋白质、核酸、糖类、脂质等 2、在活细胞中鲜重含量最多的化合物是 水 ；鲜重含量最多的有机物是 蛋白质 ；干重含量最多的化合物是 蛋白质 。 三、细胞中的水 1.水的功能是？ 结合水：细胞结构的重要组成成分 自由水：①细胞内良好的溶剂 ②参与生物化学反应 ③细胞生活的液体环境 ④运送养料和代谢废物 2.①水是良好溶剂的原因？②水具有流动性的原因？③水的温度相对不容易改变的原因？ ①水为极性分子（水分子的空间结构及电子的不对称分布），带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合，因此，水是良好的溶剂 ②水分子之间靠氢键结合，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，具有流动性 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改变 3.冬天结合水与自由水的比例增大，有利于植物抗寒性的加强，原因是？ 避免气温下降时自由水过多，导致结冰而损害自身 4.自由水和结合水的相互转化 5.自由水相关代谢 产生水 ①暗反应（叶绿体基质） ②有氧呼吸第三阶段（线粒体内膜） ③ATP的合成(叶绿体、线粒体、细胞质基质) ④单糖合成多糖 ⑤氨基酸脱水缩合（核糖体） ⑥DNA分子复制、转录（细胞核、叶绿体、线粒体） 消耗水 ①糖类、蛋白质、脂肪、核酸水解 ②ATP的水解 ③光反应（叶绿体类囊体薄膜） ④有氧呼吸第二阶段（线粒体基质） 四、细胞中的无机盐 1.无机盐的存在形式及功能？ 绝大多数以离子形式存在 功能：①构成细胞内某些复杂的化合物的组成成分。如：Mg2+是叶绿素的成分、Fe2+是血红素的成分等，碘是甲状腺激素的成分，磷组成细胞膜、细胞核等结构的重要组分 ②维持细胞和生物体的生命活动。如：动物缺Ca2+会抽搐， Ca2+过高会肌无力；缺Na+会引起神经、肌肉兴奋性降低，引发肌肉酸痛、无力；B促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长，植物缺B会“花而不实”等 ③维持细胞的酸碱平衡和渗透压。如：HCO3-、HPO42-维持内环境的pH稳定 2.农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是？ 肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收 3.施农家肥增产的原因？ 农家肥被土壤微生物分解产生的CO2和无机盐被植物利用，促进植物生长 五、细胞中的糖类和脂质 种类 分布 功能 单糖：不能 水解的糖 葡萄糖 动植物细胞 细胞生命活动的主要能源物质 脱氧核糖 构成DNA的成分 核糖 构成RNA的成分 果糖 主要是植物细胞 半乳糖 主要是动物细胞 二糖：水解后生成两分子单糖的糖 (C12H22O11) 蔗糖 植物细胞 水解为葡萄糖 +果糖而供能 麦芽糖 水解为两分子葡萄糖而供能 乳糖 动物细胞 水解为葡萄糖+半乳糖而供能 多糖：水解后 能够生成许多 单糖的糖。 [(C6H10O5)n] （多糖基本单位都是葡萄糖） 淀粉 植物细胞 最常见多糖，植物细胞的储能物质 纤维素 植物细胞壁的组成成分 糖原 动物细胞，主要存在于人 和动物的肝脏和肌肉中 人和动物细胞的储能物质, 肝糖原可分解为葡萄糖，补充血糖；肌糖原不可以。 几丁质 广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中 如能与重金属离子结合用于废水处理；用于制作食品包装纸和食品添加剂；用于制作人造皮肤等。 种类 元素组成 作用 脂肪 只含C、H、O 细胞内良好的储能物质；隔热和保温作用； 具有缓冲和减压作用，可以保护内脏器官。 磷脂 含有C、H、O、 N、P 构成细胞膜和细胞器膜等生物膜的重要成分 固醇 胆固醇 只含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 能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。 1.生物体内的糖类绝大多数以什么形式存在？还原糖有哪些？ 绝大多数以多糖形式存在 还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等（所有单糖都是还原糖）；非还原糖：多糖、蔗糖等 2.怎样区分饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸？ 饱和脂肪酸：熔点较高，容易凝固，大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸：熔点较低，不容易凝固，植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸 脂肪酸长链上的每一个碳原子与相邻的碳原子以单键连接，那么该碳就可以连接2个氢原子，这个碳原子就是饱和的；如果长链中存在双键，那么碳原子连接的氢原子数目就不能达到饱，就是不饱和脂肪酸 3.相比于淀粉类作物种子，种植油料作物种子时要播种得浅一些，为什么？ 相对于糖类，脂肪分子中O含量低，H含量高，等质量的脂肪与糖类氧化分解时，脂肪耗氧量更多，释放能量更多，产生的H2O多，所以种植油料作物种子时若深埋会造成种子缺氧。 4.为什么油菜种子在萌发的初期有机物增加？导致种子干重增加的主要元素是？为什么？ 种子干重增加原因：油料作物种子无光萌发初期，脂肪酸转化为糖类与蛋白质等，导致有机物增加量大于脂肪等有机物分解为无机物导致的有机物减少量，种子干重增加 油料作物种子萌发初期，脂肪会转化成糖，与糖类比，脂肪中H含量高而O含量低，因此脂肪酸转化为糖类需要添加O，所以导致种子干重增加的主要元素是O。 5.糖类和脂质是可以相互转化的，并且糖类、脂肪、蛋白质之间可以相互转化。但糖类和脂肪之间的转化程度有明显差异，其差异表现在哪些方面？ 糖类在供应充足的情况下，可以大量转化成脂肪；而脂肪只在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，且不能大量转化成糖类。 六、生命活动的主要承担者——蛋白质 1、蛋白质的功能 ①构成细胞和生物体结构的重要物质，如羽毛、肌肉、头发等； ②催化作用：如酶； ③运输作用：如血红蛋白，载体蛋白。 ④调节作用：如胰岛素、生长激素；⑤免疫作用：如抗体； 2、蛋白质结构多样性的直接原因和根本原因？ 直接原因：①构成蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序不同 ②肽链的盘曲折叠方式及形成的空间结构千差万别。 根本原因：DNA的多样性 3、氨基酸有多少种？必需氨基酸的种类？ 大约有21种。必需氨基酸是人体细胞不能合成的，必须从外界环境中直接获取，有8种(记忆口诀：甲携来一本亮色书)。非必需氨基酸是人体细胞能够合成的。（食物的营养主要看必需氨基酸） 4、蛋白质水解的终产物和彻底氧化分解产物分别是什么？ 蛋白质水解的终产物：氨基酸 彻底氧化分解产物：CO2、H2O、尿素 5、氨基酸相互结合的方式？ 脱水缩合 （场所：核糖体） 脱水缩合：一个氨基酸分子的 氨基 （—NH2）与另一个氨基酸分子的 羧基 （—COOH）相连接，同时失去一分子水。 肽键：肽链中连接两个氨基酸分子的化学键。 二肽：由 两个氨基酸 分子脱水缩合而成的化合物。（只含有一个肽键，脱去1分子水） 多肽：由多个氨基酸脱水缩合而成的化合物，通常呈链状。蛋白质：具有一定空间结构。 许多蛋白质都含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起。蛋白质的空间结构主要由氢键和二硫键形成。 5、脱水缩合的有关计算： ①肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数—肽链数 ②至少含有的羧基或氨基数= 肽链数 ③多肽的分子质量=氨基酸平均分子质量×氨基酸数—脱去的水分子数×18 ④游离的氨基或羧基数=肽链数+ R基中的氨基或羧基数 4、吃熟鸡蛋容易消化的原因：高温使蛋白质的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。 七、遗传信息的携带者——核酸 1、DNA和RNA的比较 分类 DNA（脱氧核糖核酸） RNA（核糖核酸） 基本单位 脱氧核苷酸（4种） 核糖核苷酸（4种） 碱基 A G C T A G C U 五碳糖 脱氧核糖 核糖 无机酸 磷酸 磷酸 分布 ①真核：主要在细胞核，线粒体和叶绿体也有②原核：拟核、质粒 主要在细胞质中 结构 两条脱氧核苷酸链形成双螺旋结构 一条核糖核苷酸链 初步水解产物4种 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 完全水解产物6种 磷酸、脱氧核糖、碱基(4种) 磷酸、核糖、碱基(4种) 2、不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质的归纳 生物种类 核酸种类 碱基种类 核苷酸种类 遗传物质 细胞生物 DNA和RNA 5种 8种 DNA 病毒 DNA病毒 DNA 4种 4种 DNA RNA病毒 RNA 4种 4种 RNA 注意：有细胞结构的生物,遗传物质是DNA;病毒没有细胞结构,遗传物质大多数是DNA,少数是RNA。 在生物界中DNA是主要的遗传物质，但如果问某种具体的细胞生物，只能说遗传物质是DNA，不能说主要是DNA。 3、生物的遗传信息是指？ 脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序。 RNA病毒的遗传信息就储存在核糖核苷酸的排列顺序中。 4、常见的生物大分子有？它们的单体（基本单位）分别是？ 多糖  、蛋白质  、核酸 （脂质不是生物大分子），它们都是由许多单体 连接成的 多聚体 。 它们的单体分别是单糖、氨基酸和核苷酸。 5、细胞中存在多种与生命活动相关的“骨架”、“支架”，你能说出哪些？ （1）生物膜以磷脂双分子层为基本支架（2）生物大分子和每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架（3）双链DNA分子以脱氧核糖和磷酸交替连接形成基本支架（4）由蛋白质纤维组成的细胞骨架，与细胞分裂、物质运输等生命活动密切相关（5）脂肪酸的“骨架”是由一条碳原子组成的长链 6、辨析不同物质中A的含义： 第3章 　细胞的基本结构 一、细胞膜的结构与功能 1、细胞膜的功能是什么？ （1）将细胞与外界环境分隔开 （2）控制物质进出细胞 （控制具有相对性） （3）进行细胞间的信息交流（方式：直接交流、间接交流、通道交流），和细胞膜上的糖蛋白相关；糖蛋白只存在细胞膜的外侧。 2、细胞膜的结构特点及原因、功能特点及结构基础？ 结构特点：具有一定的流动性 ，原因：构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，蛋白质大多也能运动。 功能特点：选择透过性，选择透过性的结构基础：细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化 3、细胞膜的成分是？ 主要是由脂质和蛋白质组成，还有少量的糖类。组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，磷脂分子由甘油、脂肪酸、磷酸、胆碱组成。功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。 4、对细胞膜成分的探索 ①欧文顿对植物细胞的通透性进行实验→推测：细胞膜由脂质组成。 ②利用哺乳动物成熟的红细胞（因为其没有细胞核和众多的细胞器）制备出纯净的细胞膜→得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。 ③用丙酮从人的红细胞种提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍→推断：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。 ④细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力→推测：细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。 5、对细胞膜结构的探索 ①1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构→提出假说： 所有细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质构成的静态结构。 ②1970年，科学家用荧光标记法进行人鼠细胞融合实验→表明：细胞膜具有流动性。 ③1972年，辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。 基本支架——磷脂双分子层 流动镶嵌模型 镶在表面、嵌入其中、贯穿整个磷脂双分子层——蛋白质分子 外侧——糖蛋白（与细胞膜表面的识别、润滑和信息交流有关） 6、①为什么磷脂在空气—水界面上铺展成单层分子？②磷脂分子在水溶液中能自发地形成双分子层的原因是什么？③磷脂分子头部具有亲水性的原因是什么？④磷脂与脂肪的不同之处是？ ①因为磷脂分子的头部亲水，尾部疏水，所以在空气—水界面上磷脂分子是头部向下与水接触，尾部则朝向空气的一面；②a.磷脂分子头部亲水尾部疏水；b.细胞内外都是水溶液；③磷脂分子的头部具有电荷容易与水结合；④脂肪：一分子甘油、三分子脂肪酸；磷脂：一分子甘油、两分子脂肪酸、磷酸及其衍生物 7、两层磷脂分子之间的部分是疏水的，水分子为什么能跨膜运输呢？ 水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙；细胞膜上存在水通道蛋白 8、脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的脂双层膜的现象而制成的人工膜，作为药物的运载体，可将水溶性的药物结晶包在脂质体内部，脂溶性药物包在两层磷脂分子之间，原因是什么？ 由双层磷脂分子构成的脂质体，两层磷脂分子之间的部分是疏水的，脂溶性药物能被稳定地包裹在其中；脂质体的内部是水溶性的环境，能在水中结晶的药物可稳定地包裹其中。 二、细胞器之间的分工合作 1、细胞质包括？细胞进行新陈代谢的主要场所？分离细胞器常用的方法。 细胞质包括细胞质基质和细胞器 细胞质基质 差速离心法 2、八大细胞器的知识归纳： ( 囊泡 ) ( 囊泡 )3、分泌蛋白的研究方法是？合成和运输过程？膜面积变化？ 同位素标记法，用3H标记亮氨酸； 分泌蛋白合成、运输大体过程：核糖体→ 内质网  →高尔基体  →细胞膜→细胞外（胞吐） 参与的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体（供能） 参与的细胞结构：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜 在此过程中，内质网膜面积变小，高尔基体膜面积不变，细胞膜面积增大。（核糖体无膜，不形成囊泡） （3）常见分泌蛋白有消化酶、抗体、血浆蛋白、蛋白质类激素等，而呼吸酶、血红蛋白是胞内蛋白。 (注意：14C、32P、3H、35S具有放射性，但 15N、18O不具有放射性) 4、生物膜在结构上的联系： 5、生物膜系统包括细胞膜  、细胞器膜、核膜 等（如囊泡）结构。（原核细胞没有生物膜系统） 6、生物膜系统的作用？ ①细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起决定作用；②许多重要化学反应都在生物膜上进行，广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点；③细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰，保证了细胞生命活动高效、有序的进行。 7.核糖体、染色体、中心体、纺锤丝、细胞骨架、端粒的组成物质分别是什么？ 核糖体：rRNA+蛋白质 染色体：DNA+蛋白质 中心体：蛋白质 纺锤丝：蛋白质 细胞骨架：蛋白质 端粒：DNA-蛋白质复合体 8.细胞骨架的功能是什么？ 维持细胞形态，锚定并支撑细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关 三、细胞核——系统的控制中心 1、细胞核几层膜？功能是？染色质与染色体的关系是怎样的？ 核膜双层膜 功能：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 染色质与染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态 补充：（1）核孔也有选择性：如mRNA、蛋白质（解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等）可通过核孔，但DNA不能通过核孔进入细胞质。此外，物质进出核孔也需消耗能量。 （2）代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，核孔数量多，核仁较大。 （3）原核细胞没有核仁，其核糖体形成与核仁无关。 2、模型的形式有？ 物理模型、概念模型、数学模型。DNA双螺旋结构模型就是物理模型，照片不属于模型。 第4章　细胞的物质输入和输出 一、被动运输 1、渗透作用发生的条件？其浓度差的实质是什么？ ① 具有半透膜 ② 半透膜两侧的溶液具有浓度差 单位体积溶液中溶质分子数的差或物质的量浓度之差 2、原生质层是指？质壁分离的外因和内因？ 细胞膜 和 液泡膜 以及 两层膜之间的细胞质 外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度； 内因：原生质层比细胞壁的伸缩性大。 3、动物细胞的吸水和失水的原因？植物细胞的吸水和失水的原因？ 动物：①动物细胞细胞膜相当于半透膜；②吸水或失水取决于外界溶液与细胞质浓度的浓度差。 植物：①原生质层相当于一层半透膜。②当外界溶液浓度>细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。（此时液泡 变小 ，紫色 加深 ，细胞液浓度升高）；当外界溶液浓度<细胞液浓度时，细胞吸水，失水的细胞发生质壁分离复原现象。（液泡 变大 ，紫色变浅 ，细胞液浓度 降低 ） 4、在“探究植物细胞的吸水和失水”实验中特别需要注意的问题： （1）发生质壁分离时在细胞壁和细胞膜之间充满了外界溶液，原因是细胞壁具有全透性。 （2）使用质量浓度为1 mol·L－1的KNO3溶液，因为K＋和NO可被细胞吸收，使细胞液浓度增大，所以细胞先发生质壁分离，后又自动复原。(尿素、甘油、乙二醇等外界溶液亦同) （3）实验材料是洋葱鳞片叶的外表皮细胞，共涉及三次显微镜观察，三次都是用低倍镜。 5、载体蛋白、通道蛋白的作用机制是什么？ 转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种。 a.载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，且每次转运时都会发生自身构象的改变； b.通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过时与不需要与通道蛋白结合。 水分子可以自由扩散，但更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。 6.正常情况下，支气管上皮细胞在运输氯离子时，氯离子首先与CFTR蛋白结合，在细胞内化学反应释放的能量推动下，CFTR蛋白的自身构象发生变化，从而将它所结合的氯离子转运到膜的另一侧。此过程，氯离子只能与CFTR蛋白结合的原因是什么？ 氯离子的大小和性质与CFTR的结合部位相适应 二、主动运输与胞吞、胞吐 方式 被动运输 主动运输 胞吞/胞吐 自由扩散 协助扩散 物质运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 是否需要转运蛋白 不需要 需要载体蛋白或通道蛋白 需要载体蛋白 不需要 是否消耗能量 不消耗 不消耗 消耗能量 消耗能量 图例 胞吞 胞吐 举例 O2、CO2、水、甘油、乙醇、苯等 水、某些离子、红细胞吸收葡萄糖 小肠吸收葡萄糖、甲状腺滤泡细胞吸收碘，人红细胞、轮藻细胞吸收K+等 白细胞的吞噬作用、分泌蛋白的分泌 特别注意：①胞吞过程不需要转运蛋白，但需要某些特定的膜蛋白的作用。 ②胞吐不是只能运输大分子物质，也可以运输小分子物质，如神经递质。 ③生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的，如RNA和蛋白质可通过核孔。 ④被动运输和主动运输主要体现了膜的选择透过性，胞吞、胞吐主要体现了膜的流动性。 ⑤消耗能量的运输方式并不一定就是主动运输，胞吞和胞吐也消耗能量。 1、主动运输的意义是？ 主动选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。 2、影响物质跨膜运输的因素 （1）物质浓度（在一定的浓度范围内） （2）转运蛋白数量（被转运的物质充足） （3）氧气含量：通过影响细胞呼吸进而影响主动运输的速率。 第五章　细胞的能量供应和利用 一、降低化学反应活化能的酶 1、酶的本质、合成原料、来源、功能、催化作用机理？ 本质：绝大多数是蛋白质，少数是RNA； 原料：氨基酸或核糖核苷酸 来源：活细胞； 作用场所：细胞内、细胞外、生物体外 功能：催化 催化作用机理： 降低化学反应活化能。 2、酶具有的特性？酶制剂适合在什么条件下保存？ ① 高效性：与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，催化效率更高。 ② 专一性 ：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH下，酶的活性 最高 ；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低；过酸、过碱和高温 ，会使 酶的空间结构 遭到破坏，使酶永久失活。 酶制剂适合在最适pH、低温下保存 3、酶和加热分别使化学反应速率加快的机理是什么？ 加热：使反应物得到能量 酶：降低化学反应的活化能 二、细胞的能量“货币”ATP 1、ATP产生场所？ATP中A的含义？ATP彻底水解的产物？ATP与RNA的关系是？ 细胞质基质、线粒体、叶绿体 A：腺苷，包括核糖和腺嘌呤 磷酸、核糖、腺嘌呤 ATP去掉两个磷酸基团后，剩下的部分为腺嘌呤核糖核苷酸（是RNA的基本组成单位之一） [拓展延伸]　如果将ATP中的A替换为G、U、C，分别为鸟苷三磷酸、尿苷三磷酸和胞苷三磷酸，一起组成NTP家族，其脱去核糖第二位C上的O原子后组成dNTP家族，均为高能化合物 2、ATP是直接的能源物质的原因？ATP含量很少，为什么能及时而持续供能？ 由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥，这种特殊的化学键不稳定，末端磷酸集团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，具有较高转移势能 远离A的特殊化学键容易断裂和形成，ATP与ADP转化十分迅速 P88，注意蛋白质的磷酸化、去磷酸化伴随着空间结构和活性的变化 3、ATP的水解、合成与吸能、放能反应的关系？ ①吸能反应一般与ATP的水解相联系，由ATP水解提供能量。如蛋白质的合成。 ②放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。如细胞呼吸。 三、细胞呼吸的原理和应用 1、有氧呼吸： ①有氧呼吸三个阶段的比较： [H]是指还原型辅酶Ⅰ（NADH） 有氧呼吸 场所 反应物 产物 释放能量 第一阶段 细胞质基质 C6 H12O6 2 C3 H4O3和4[H] 少量 第二阶段 线粒体基质 2 C3 H4O3和6H2O 20[H]和6CO2 少量 第三阶段 线粒体内膜 6O2和24[H] 12 H2O 大量 ②有氧呼吸的总反应式： 2、无氧呼吸： ①场所：全过程都在细胞质基质 ( 酶 )②过程：无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同，第二阶段是丙酮酸和[H]在酶的作用下分解成乳酸或者酒精+ CO2。 ③反应式：C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2 + 少量能量 ( 酶 )（如酵母菌、苹果果实、大多数高等植物在缺氧条件下） 或 C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+ 少量能量 （如乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、人和动物在缺氧条件下） 注意：(1)无氧呼吸第二阶段没有能量释放，葡萄糖分子中的大部分能量储存在酒精或乳酸中。 (2)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，但部分原核生物无线粒体，也能进行有氧呼吸。 (3)无线粒体的真核生物(或细胞)只能进行无氧呼吸，如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞等。 (4)脂肪进行有氧呼吸时消耗O2的量≠产生CO2的量。脂肪与葡萄糖相比，含H比例高，因此有氧呼吸时消耗O2的量大于产生CO2的量。 3.①有氧呼吸大部分能量的去向？②无氧呼吸释放能量少的原因？ ①大部分以热能的形式散失，少部分以储存在ATP中。 ②无氧呼吸中葡萄糖分子中大部分能量储存在酒精或乳酸中。 4、细胞呼吸的意义？ ①细胞呼吸能为生物体提供能量 ②细胞呼吸是生物体代谢的枢纽 5、细胞呼吸原理的应用 ①土壤板结要中耕松土，改善氧气供应，促进根细胞的有氧呼吸，以利于作物生长。 ②包扎伤口应选用透气的纱布，抑制厌氧菌的繁殖。如破伤风杆菌。 ③稻田要定期排水，防止水稻根细胞进行无氧呼吸产生酒精导致烂根。 ④提倡慢跑等有氧运动，避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸使肌肉酸胀乏力。 ⑤储藏蔬菜水果时，要零上低温、低氧，以减弱果蔬的呼吸作用，减少有机物的消耗。 6、影响细胞呼吸的因素有哪些？ ①内部因素：酶的种类和数量 ②外界因素：温度、氧气浓度、水、CO2等 7、关于呼吸作用的规律： ①消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2比例为1：3 。 当产生等量的CO2时，无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖的比例3：1。 ②如果释放CO2=消耗的O2，则细胞只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸； 如果不消耗O2，只释放CO2，则细胞只进行产生酒精的无氧呼吸； 如果释放的CO2＞消耗的O2，则两种呼吸同时进行。 如果释放的CO2＜消耗的O2，则存在脂质类的氧化分解。 四、光合作用与能量转化 还原型辅酶ⅠⅠ（NADPH）、氧化型辅酶ⅠⅠ（NADP+） 项目 光反应 暗反应 场所 叶绿体的类囊体薄膜 叶绿体基质 物质 变化 ①水的光解: ②NADPH合成: ③ATP合成: ADP+Pi+光能ATP ①CO2的固定: CO2+C52C3 ②C3的还原: 能量 变化 光能→ATP和NADPH中活跃的化学能 ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 联系 ①光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。 ②没有光反应，暗反应无法进行；没有暗反应，光反应最终也会停止。 总反应式：CO2＋H2O(CH2O)＋O2。 1、光合作用的探究历程 ①德国恩格尔曼，实验结论：叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。 ②英国希尔，实验结论：离体叶绿体在光照下可以释放出氧气。 ③美国鲁宾和卡门，采用同位素示踪法，得到结论：光合作用释放的氧气全部来自水。 ④美国阿尔农，发现：在光照下，叶绿体可合成  ，这一过程总是与水的光解相伴随。 ⑤美国卡尔文，采用同位素示踪法，得到结论：光合作用产物中的碳来自二氧化碳。 2、光合作用条件骤变时，各种物质在短时间内发生的变化分析 3、在光照时间相同的条件下,光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物积累量要多的原因是？ ①光反应为暗反应提供的NADPH和ATP在叶绿体中有少量的积累,在光反应停止时,暗反应仍可持续进行一段时间,有机物还能继续合成；②一直光照条件下,会造成NADPH、ATP利用不充分;光照和黑暗间隔条件下,NADPH、ATP基本不积累,能够被充分利用 4、NADPH的作用？ ①作还原剂，还原C3；②提供能量用于暗反应C3的还原 5、叶绿体中色素主要吸收什么光？ 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 6、光合作用强度的影响因素及应用 (1)内部因素 ①与植物自身的遗传特性有关，如阴生植物、阳生植物②植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶、叶面积指数 (2)外部因素 ①光照强度 应用：温室大棚适当提高光照强度（如阴天时补光）可以提高光合速率 ②CO2浓度 应用：.大田中增加空气流动，以增加CO2浓度，如“正其行通其风”；.温室中可增施有机肥，有机肥被微生物分解可产生CO2，以增大CO2浓度。 ③温度（影响酶活性）应用：.大田中适时播种；.温室中，适当增加昼夜温差，保证植物有机物的积累 ④水分和矿质元素 7、辨析总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系 ①绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率(A点)。 ②绿色组织在有光条件下光合作用与呼吸作用同时进行，测得的数据为净光合速率。 ③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。净光合速率大于0植物才能生长。 检测指标 呼吸速率(黑暗下) 表观(净) 光合速率 真正(总)光合速率 CO2 (单位时间内) CO2的释放量 CO2的吸收量 CO2的固定量 O2 (单位时间内) O2的消耗量 O2的释放量 O2的产生量 有机物(单位时间内) 有机物的消耗量 有机物的积累量 有机物的制造量 8、光（CO2）补偿点、饱和点的移动问题 B点(补偿点) C点(饱和点) D点(最大光合速率) 适当增大CO2浓度(光照强度) 左移 右移 右上方移 适当减小CO2浓度(光照强度) 右移 左移 左下方移 呼吸速率增强 右移 左移 左下方移 注意：A点：代表呼吸速率，细胞呼吸增强，A点下移；反之，A点上移。 C4植物的CO2 补偿点低于C3植物， 阴生植物的光 补偿点和饱和点都低于阳生植物。 9、绿色植物一昼夜内有机物的“制造”“消耗”与“积累”、密闭容器内一昼夜CO2浓度变化曲线 第六章 细胞的生命历程 一、细胞的增殖 1、细胞不能无限长大的原因？ ①细胞的大小影响物质运输效率，即细胞越大，细胞的表面积与体积的比值（相对表面积）越小，物质运输的效率越低，不利于细胞与外界进行物质交换； ②细胞核质比的关系 2、细胞增殖包括？具有细胞周期的细胞？没有细胞周期的细胞？ 细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程，具有周期性 一个细胞周期包括 分裂间期 和 分裂期 两个阶段，细胞周期的大部分时间处于分裂间期 （只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如受精卵、干细胞、癌细胞、根尖分生区细胞等； 高度分化的、进行减数分裂的细胞没有细胞周期，如人神经细胞、洋葱表皮细胞、精子、卵细胞等） 3、细胞周期各时期的主要特征（以高等植物细胞为例）： （膜仁消失现两体） （形定数清赤道齐） （粒裂数增均两极） （膜仁重现失两体） 4、比较动植物细胞有丝分裂的不同点： 不同点 植物细胞 动物细胞 间期 高等植物细胞无中心体的复制；动物、低等植物细胞：有中心体的复制 前期 细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 由中心粒发出星射线，形成纺锤体 末期 细胞中部形成细胞板，扩展形成细胞壁 细胞膜从中部向内凹陷缢裂成两个子细胞 5、细胞有丝分裂的意义？ 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。 6、无丝分裂：分裂过程中有DNA复制，但没有出现纺锤丝和染色体的变化。例如，蛙的红细胞。 7、染色体、染色单体和DNA的关系、有丝分裂各个时期的染色体数量和DNA的数量变化 时期 项目　　　 分裂间期 分裂期 前期 中期 后期 末期 染色体 2 N 2 N 2N 4 N 4 N→ 2 N 染色单体 0→4 N 4 N 4 N 0 0 核DNA分子 2 N→4 N 4 N 4 N 4 N 4 N →2 N 二、细胞的分化、衰老和死亡 1、细胞分化的实质？细胞分化的特点？细胞分化的意义？ 实质：基因的选择性表达，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同 特点：具有 稳定性 、 持久性 、 不可逆性 和 普遍性 意义：是生物个体发育的基础；使多细胞生物体中细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率 注意：细胞分化中的“变”与“不变” （1）变：mRNA，蛋白质的种类，细胞的形态、结构、生理功能发生改变； （2）不变：DNA（基因/遗传物质）、tRNA、rRNA、细胞的数目不变 2、细胞全能性的概念？原因？实例？全能性高低比较？ ①概念：细胞经过分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 ②原因：已分化的细胞含有该个体的全套遗传信息。 ③实例：植物组织培养，证明植物的体细胞具有全能性；动物克隆，只证明动物的体细胞核具有全能性。 ④：一般情况下，分化程度越高，全能性相对越低。 受精卵(最高)＞生殖细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞；分裂能力强的细胞＞分裂能力弱的细胞 3、干细胞：动物和人体内仍具有分裂和分化能力的细胞。可分为全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞三种类型。如胚胎干细胞，造血干细胞，神经干细胞。 4、个体衰老与细胞衰老的关系？ （1）单细胞生物细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡； （2）多细胞生物个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 5、衰老细胞的主要特征是？ ①细胞内的水分减少，细胞体积变小， 新陈代谢的速率减慢。 ②细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，如老年人白发：酪氨酸酶活性降低，使黑色素合成减少。 ③细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递。如老年人的“老年斑”。 ④细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。 ⑤细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深(哺乳动物成熟红细胞无此特征)。 6、细胞衰老的原因？ (1)自由基学说——通常把异常活泼的带电分子或基团称为自由基。细胞代谢中产生的自由基会攻击磷脂，损伤细胞膜；攻击DNA，可能引起基因突变；攻击蛋白质时蛋白质活性下降，致使细胞衰老。 (2)端粒学说——每条染色体两端都有一段特殊序列的DNA——蛋白质复合体，称为端粒。 端粒会随着细胞分裂次数的增加而缩短，导致正常的 DNA 序列损伤，使细胞活动趋向异常。 7、区分细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬？ 细胞凋亡：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，又叫细胞编程性死亡。受基因控制，主动发生，对机体有利（尾的消失、五指的形成、细胞的自然更新、某些被病原体感染的细胞的清除等）。 细胞坏死：是在种种不利因素影响下，细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。不受基因控制，被动发生，通常对机体有害（放疗、化疗对机体有利）。 细胞自噬：在一定条件下，细胞将受损或功能退化的细胞结构等通过溶酶体降解后再利用（即细胞吃掉自身的结构和物质）。 细胞自噬的意义：处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量；可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。 细胞的增值 无丝分裂 没有纺锤丝和染色体的变化 有丝分裂 过程 分裂间期：DNA复制、有关蛋白质合成 前期：染色体、纺锤体形成，核仁解体，核膜消失 中期：染色体形态、数目清晰，着丝粒排列在赤道板上 后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极 末期：染色体、纺锤体消失，核膜、核仁出现 意义 使生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性 减数分裂 间期：染色体复制 减数分裂Ⅰ:同源染色体配对--联会；四分体中的非姐妹染色单体发生交换；同源染色体分离，分别移向细胞两极 减数分裂Ⅱ:每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极 细胞的分化 根本原因 基因的选择性表达 特点 普遍性、稳定性和不可逆性、遗传物质不变性 细胞的全能性 已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能 基础:含有本物种全套遗传信息 细胞的衰老 细胞核变大，染色质收缩，染色加深 细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，代谢速率减慢 细胞内色素逐渐积累 膜的通透性改变，物质运输功能降低，酶的活性降低 细胞的凋亡 受基因控制的编程性死亡 细胞坏死:不受基因控制的被动死亡 20 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $