生物会考大纲(必修1)学生用.docVIP

浙江省瑞安龙翔高中 林涌泉 必修1 分子与细胞第一章 走进细胞一、从细胞到生物圈1、生命活动离不开细胞（多细胞生物、单细胞生物和病毒） 是生物体结构和功能的基本单位。病毒（依其宿主可分为动物病毒、植物病毒和 ）没有细胞结构，但必须依赖活细胞才能生存。2、生命系统的结构层次（9个） （最基本）组织器官系统个体 群落生态系统 （最大）二、细胞的多样性和统一性1、使用高倍显微镜观察细胞操作步骤：安放对光低倍镜（粗准焦螺旋）物像移至 高倍镜（细准焦）调光（扩大光圈或换用凹面镜）低倍镜：视野大、倍数小、物象明高倍镜：视野大、倍数大、物象暗放大倍数=物镜的放大倍数 的放大倍数如:在目镜10物镜10的视野中有一行细胞,数目是20个,在目镜不换物镜换成40,那么在视野中能看见多少个细胞? 201/4=52、原核细胞和真核细胞根本区别：有无核膜或成形细胞核类别原核生物真核生物细胞大小较小较大细胞核无成形细胞核，但有 有真正细胞核，有核膜、染色体细胞质有核糖体有细胞质基质和各种细胞器细胞壁成分为肽聚糖成分为 和果胶生物类群细菌、蓝藻、放线菌、支原体动植物、真菌(酵母菌、蘑菇)、衣藻注：蓝藻，含有叶绿素等光合色素，可进行 ，属自养型生物。细菌有球菌、杆菌、螺旋菌、乳酸菌等。3、细胞学说（1）主要内容：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的生命起作用；新细胞可以从老细胞中产生(细胞分裂)。（2）意义：揭示了细胞和生物体结构的 。第二章 组成细胞的分子复习思路：元素单体多聚体结构功能一、细胞中的元素和化合物1、组成细胞的元素 统一性：元素种类大体相同生物界与非生物界 差异性：元素含量有差异（1）大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ga、Mg 微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo（2） 是构成细胞的基本元素2、组成细胞的化合物细胞中含量最多的化合物是： 细胞中含量最多的有机物是： 细胞中含量不变的化合物是： 3、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质还原糖（葡萄糖、果糖）斐林试剂 沉淀（需加热至沸腾）淀粉碘液 脂肪苏丹染液或苏丹染液 或红色（需用显微镜）蛋白质双缩脲试剂 补充：DNA甲基绿绿色RNA吡罗红红色线粒体健那绿蓝绿色（1）还原糖的检测和观察常用材料：苹果和梨试剂：斐林试剂（甲液：0.1g/ml的NaOH 乙液：0.05g/ml的CuSO4）注意事项：还原糖有葡萄糖，果糖，麦芽糖；甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，现配现用；必须用水浴加热。颜色变化：浅蓝色棕色砖红色（2）脂肪的鉴定常用材料：花生子叶或向日葵种子试剂：苏丹或苏丹染液注意事项：切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊。酒精的作用是：洗去浮色需使用 观察使用不同的染色剂染色时间不同颜色变化：橘黄色或红色（3）蛋白质的鉴定常用材料：鸡蛋清，黄豆组织样液，牛奶试剂：双缩脲试剂（A液：0.1g/ml的NaOH B液： 0.01g/ml的CuSO4 ）注意事项：先加A液1ml，再加B液4滴鉴定前，留出一部分组织样液，以便对比颜色变化：变成紫色二、生命活动的主要承担者蛋白质复习思路：C、H、O、N、(S)氨基酸二肽三肽多肽多肽链一条或若干条多肽链盘曲折叠蛋白质1、氨基酸及其种类（约20种）结构通式： 结构特点：一个-NH2和一个-COOH连接在同一个碳原子上2、蛋白质的结构及其多样性氨基酸形成蛋白质的过程：脱水缩合肽链+肽键（水）=氨基酸蛋白质分子结构多样性的原因：氨基酸种类多；氨基酸数目多；氨基酸的排列顺序千变万化；肽链的折叠方式及空间结构千差万别。3、蛋白质的功能：生命活动的主要承担者和体现者结构（皮毛）；催化（酶）；运输（血红蛋白）；运动（肌动蛋白和肌球蛋白）；免疫（抗体）；调节（胰岛素）；信息传递（糖蛋白）。三、遗传信息的携带者核酸DNA（ ）1、 核酸的分类 RNA（核糖核酸）DNA与RNA组成成分比较类别DNARNA基本单位 核糖核苷酸核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸碱基腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C） （T）腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C） （U）五碳糖 核糖磷酸磷酸磷酸2、核酸在细胞中的分布：DNA主要分布于 中，此外，在线粒体和叶绿体中也有少量的分布。RNA主要分布于 中，少量存在于细胞核中。3、核酸的结构化学元素组成：C、H、O、N、P基本组成单位 (由一分子五碳糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基组成），共8种（1）DNA的基本单位：脱氧核糖核苷酸(4种)磷酸含氮碱基（A G C T）A 腺嘌呤 G 鸟嘌呤C 胞嘧啶 T 胸腺嘧啶 脱氧核糖 （2）RNA的基本单位：核糖核苷酸（4种）A 腺嘌呤 G 鸟嘌呤C 胞嘧啶 U 尿嘧啶磷酸含氮碱基（A G C U）核糖核酸中的相关计算：（1）若是在含有DNA和RNA的生物体中，则碱基种类为5种；核苷酸种类为8种。（2）DNA的碱基种类为4种；脱氧核糖核苷酸种类为4种。（3）RNA的碱基种类为4种；核糖核苷酸种类为4种。4、核酸的功能：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。四、细胞中的糖类和脂质1、糖类主要的能源物质种类分布功能单糖五碳糖核糖(C5H10O4)细胞中都有组成RNA的成分脱氧核糖(C5H10O5)细胞中都有组成DNA的成分六碳糖(C6H12O6)葡萄糖细胞中都有主要的能源物质果糖植物细胞中提供能量半乳糖动物细胞中提供能量二糖(C12H22O11)麦芽糖发芽的小麦、谷控中含量丰富都能提供能量蔗糖甘蔗、甜菜中含量丰富乳糖人和动物的乳汁中含量丰富多糖(C6H10O5)n淀粉植物粮食作物的种子、变态根或茎等储藏器官中储存能量纤维素植物细胞的细胞壁中支持保护细胞肝糖原糖原肌糖原动物的肝脏中储存能量调节血糖动物的肌肉组织中储存能量2、脂质 ：良好的储能物质磷脂：构成细胞膜和细胞器膜的主要成分 固醇：分为胆固醇、性激素和维生素D3、生物大分子以碳链为骨架氨基酸、核苷酸、葡萄糖分别是蛋白质、核酸和多糖的单体，而这些大分子分别是单体的多聚体五、细胞中的无机物1、水（细胞内含量最多）结合水：细胞结构的重要组成成分自由水：细胞内良好溶剂；运输养料和废物；许多生化反应有水的参与 自由水与结合水的关系：自由水和结合水可相互转化代谢活动旺盛，细胞内 含量高；反之越少。2、无机盐细胞中大多数无机盐以 的形式存在无机盐的作用：1.细胞中许多有机物的重要组成成分维持细胞和生物体的生命活动有重要作用维持细胞的酸碱平衡维持细胞的渗透压部分无机盐的作用 缺镁：影响光合作用缺碘：地方性甲状腺肿大（大脖子病）、呆小症缺钙：抽搐、软骨病，儿童缺钙会得 ，老年人会骨质疏松缺铁：缺铁性贫血第三章 细胞的基本结构一、细胞膜系统的边界1、研究细胞膜的常用材料：人或哺乳动物成熟 （不含细胞壁、细胞核和众多细胞器）2、细胞膜主要成分：脂质和 ，还有少量糖类细胞膜成分特点：脂质中磷脂最丰富，功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多3、细胞膜功能：将细胞与环境分隔开，保证细胞内部环境的相对稳定控制物质出入细胞进行细胞间信息交流4、细胞壁（动物和植物的根本区别）成分：植物（纤维素和果胶），原核生物（ ）作用：支持和保护 特点：全透性二、细胞器系统内的分工合作1、细胞器之间的分工名称分布结构功能线粒体动植物双层膜有氧呼吸主要场所，动力车间叶绿体植物叶肉细胞双层膜 场所，养料制造车间内质网动植物单层膜有机物的合成加工车间高尔基体动植物单层膜蛋白质的加工、分类和包装，与植物细胞壁形成有关液泡植物单层膜调节细胞内环境，保持渗透压溶酶体动植物单层膜分解衰老损伤细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌核糖体动植物无膜合成 的场所中心体动物， 无膜与动物细胞有丝分裂有关2、细胞器之间的协调配合：分泌蛋白（如消化酶、抗体和一部分激素）的合成和运输核糖体（合成肽链） 内质网（初步加工成蛋白质） 高尔基体（进一步加工） 囊泡 细胞膜（囊泡与细胞膜融合，蛋白质释放）3、生物膜系统（1）概念：细胞膜、核膜，各种细胞器的膜共同组成的生物膜系统（2）作用：使细胞具有稳定内部环境物质运输、能量转换、信息传递；为各种酶提供大量附着位点，是许多生化反应的场所；把各种细胞器分隔开，保证生命活动高效、有序进行。三、细胞核系统的控制中心1、结构：包括核膜（双层膜，含核孔）、染色质、核仁和核基质四部分。染色质：（1）成分：DNA和 ；（2）特点：易被碱性染料（如醋酸洋红、龙胆紫溶液）染成深色；（3）与染色体的关系： 高度螺旋化，缩短变粗染色质 染色体（同一种物质在细胞 时期的 存在状态） 解螺旋2、功能：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心第四章 细胞的物质输入和输出一、物质跨膜运输的实例1、渗透作用（1）渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。（2）发生渗透作用的条件：是具有半透膜是半透膜两侧具有 。2、细胞的吸水和失水（原理：渗透作用）（1）动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度 细胞质浓度时,细胞失水皱缩外界溶液浓度 = 细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡（2）植物细胞的吸水和失水原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的 外界溶液浓度 细胞液浓度时,细胞质壁分离外界溶液浓度 细胞液浓度。质壁分离产生的原因：内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性外因：外界溶液浓度 细胞液浓度3、 物质跨膜运输的其他实例细胞膜是一层选择透过性膜，水分子可以自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。二、生物膜的流动镶嵌模型1、探索历程（略，见P65-67）2、流动镶嵌模型的基本内容（1）基本支架： （2）结构特点：一定的 （磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动）举例：变形虫变形运动、白细胞吞噬细菌、精卵细胞核融合等。（3）功能特点： 举例：腌制糖醋蒜，红墨水测定种子发芽率，判断种子胚、胚乳是否成活注：糖蛋白（糖被）组成：由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。作用：细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护润滑、信息传递等。三、物质跨膜运输的方式1、被动运输：顺浓度梯度（高低）的扩散(1)自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞(2) ：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散2、主动运输：从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白和能量方向载体能量举例自由扩散高低不需要不需要水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、维生素等协助扩散高低需要 葡萄糖进入红细胞主动运输低高需要需要氨基酸、K+、Na+、Ca+等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞等3、大分子物质进出细胞的方式：胞吞（如吞噬细胞吞噬病菌）、胞吐（如分泌蛋白的合成运输）注：学会识图判断运输方式第五章 细胞的能量供应和利用一、降低反应活化能的酶1、细胞代谢与酶（1）细胞代谢的概念：细胞内每时每刻进行着许多化学反应，统称为细胞代谢或新陈代谢。（2）酶的催化作用：降低 （3）酶的概念：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是 ，少数是RNA。（4）酶的特性：专一性，高效性，作用条件较温和（需适宜的 和 ）2、实验：比较过氧化氢酶在不同条件下的分解（过程见课本P79）实验结论：酶具有催化作用，并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多控制变量法：变量、自变量、因变量、无关变量的定义。对照实验：除一个因素外，其余因素都保持不变的实验。二、细胞的能量“通货”ATP（中文名称： ）1、ATP的结构结构简式：A-PPP（A代表 ，P代表磷酸基团，代表 ）结构特点：ATP的化学性质极不稳定，远离腺苷的那个高能磷酸键易断裂而释放能量2、ATP和ADP之间的相互转化 酶 ATP +Pi+能量 酶 ADP转化为ATP所需能量来源：动物和人：呼吸作用绿色植物：呼吸作用、 3、ATP的利用：主动运输、肌肉收缩、生物发电及神经传导、生物发光等。三、ATP 的主要来源细胞呼吸1、概念：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。2、有氧呼吸总反应式：C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 大量能量第一阶段： C6H12O6 2 + 少量H + 少量能量第二阶段：线粒体基质 2丙酮酸 + 6H2O 6CO2 + 大量H + 少量能量第三阶段：线粒体内膜 24H+6O2 12H2O + 3、无氧呼吸第一阶段：细胞质基质 C6H12O6 2丙酮酸 + 少量H + 少量能量（与有氧呼吸相同）第二阶段：细胞质基质 丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成 （1）产生酒精：C6H12O6 2酒精(C2H5OH) + 2CO2 + 少量能量 （大部分植物、酵母菌）（2）产生乳酸：C6H12O6 2乳酸（C3H6O6）+少量能量 （动物、乳酸菌、马铃薯块茎）注意：无机物的无氧呼吸也叫发酵，生成乳酸的叫乳酸发酵，生成酒精的叫 4、细胞呼吸原理的应用实例四、能量之源光与光合作用1、捕获光能的色素(色素带自上而下) 胡萝卜素 （橙黄色） 类胡萝卜素 绿叶中的色素 叶黄素（黄色） 叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素 叶绿素b（黄绿色） 叶绿素主要吸收红光和 ，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，几乎不吸收 。2、 实验绿叶中色素的提取和分离（1）实验原理：绿叶中的色素都能溶解在 中，且他们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，绿叶中的色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。（2）部分实验材料： 有助于研磨得充分， 可防止色素被破坏, 用于提取色素， 用于分离色素。3、 捕获光能的结构叶绿体 结构：外膜，内膜，基质，基粒（由类囊体构成，色素分布于其 上）与光合作用有关的酶分布于基粒的类囊体及基质中。4、光合作用的原理（1）光合作用的探究历程：普利斯特利的实验：植物可以更新空气萨克斯的实验：光合作用的产物有淀粉鲁宾和卡门的实验：光合作用释放的氧气来自于 光能（2）光合作用的概念：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为储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。叶绿体光合作用的总反应方程式： H2O + CO2 (CH2O) + O2，其中（CH2O）表示 。5、光合作用的过程：光反应阶段：必须有光才能进行场所： 酶反应式：水的光解：H2O O2+ H酶ATP形成：ADP+Pi+能量 ATP光反应中，光能转化为ATP中活跃的 暗反应阶段：有光无光都能进行酶场所： ：CO2+C5 2C3酶 ： 2C3+H+ATP （CH2O）+C5+ADP+Pi 暗反应中，ATP中活跃的化学能转化为（CH2O）中稳定的 联系：光反应为暗反应提供ATP和H，暗反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和Pi6、光合作用原理的应用（1）影响光合作用的因素：光照强度、光照时间、温度、CO2浓度、水分的供应等。（2）提高光合速率的措施：适当增加人工光照、提高昼夜温差、补充CO2浓度、合理施肥、合理灌溉等。7、化能合成作用概念：自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做化能合成作用，这些细菌也属于自养生物。如：硝化细菌，不能利用光能，但能将土壤中的NH3氧化成HNO2，进而将HNO2氧化成HNO3。硝化细菌能利用这两个化学反应中释放出来的化学能，将CO2和水合成为 ，这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动。自养型生物：绿色植物、光合细菌、化能合成性细菌异养型生物：动物、人、大多数细菌、真菌第六章 细胞的生命历程一、细胞的增殖一限制细胞长大的原因：细胞表面积与体积的比、细胞的核质比。二细胞增殖1、细胞增殖的意义：生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础2、真核细胞分裂的方式：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂三有丝分裂 1、细胞周期（1）概念：指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。（2）两个阶段：分裂间期和分裂（分为前期、中期、后期、末期）（3）特点：分裂间期所占时间长。2、有丝分裂各期的主要特点：时期植物细胞示意图动物细胞示意图主要特点记忆歌诀分裂间期完成组成染色体的 和有关蛋白质的合成。复制的结果，每个染色体都形成两个完全一样的姐妹染色单体。复制合成分裂期前期“两出现”（染色体、纺锤体出现）；“两消失”（ 消失、 解体）；染色体散乱地分布在细胞中心附近，每个染色体都有两条姐妹染色单体膜仁消失两体现中期染色体的着丝点排列在 上，染色体形态稳定，数目清晰。（计数好时机）形定数晰赤道齐后期每个 分裂为二，每个染色体的两个姐妹染色单体分开，成为两个染色体；纺锤丝收缩牵引染色体向两极移动，形成两套数目和形态完全相同的染色体；染色单体消失，染色体数目加倍。点裂数加至两极末期染色体变成染色质，纺锤体消失。核膜、核仁重现。在赤道板位置出现 ，并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁。膜仁重现失两体3、植物与动物细胞的有丝分裂的比较植物细胞动物细胞前期纺锤体的来源由两极发出的 直接产生由中心体周围产生的 形成。末期细胞质的分裂细胞中部出现细胞板形成新细胞壁将细胞隔开。细胞中部的细胞膜向内凹陷使细胞缢裂4、有丝分裂各时期染色体和DNA数目的变化5、有丝分裂的意义：将亲代细胞的染色体经过 以后，精确地平均分配到两个子细胞中去，从而保持生物的亲代和子代之间的遗传性状的稳定性。四无丝分裂：特点：在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。举例：蛙的红细胞五实验：观察根尖分生组织细胞有丝分裂根尖分生组织细胞的特征：呈 ，排列紧密，无叶绿体。装片制作：过程方法目的解离取洋葱根尖23cm于盛有盐酸和酒精混合液（1：1）的玻璃皿中解离使细胞分散 待根尖酥软后放入盛有清水的玻璃皿中漂洗洗去药液，防止解离过度染色把根尖放入盛有龙胆紫溶液（或醋酸洋红液）的玻璃皿中染色使染色体着色制片用镊子将这段根尖取出来，放在载波片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载波片。然后，用拇指轻轻按压载波片使细胞分散开，有利于观察二、细胞的分化1、细胞的分化（1）概念：在个