高中生物必修一.doc

必修一第一章 走近细胞从生物圈到细胞 细胞：生物体结构和功能的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。 生命活动离不开细胞： 单细胞生物：单个细胞能完成各种生命活动。 多细胞生物：依赖各种分化的细胞密切合作，完成复杂的生命活动。 生命系统的结构层次：细胞（最基本的生命系统）组织器官系统个体种群群落生态系统生物圈（最大的生态系统）注：病毒由核酸和衣壳组成，无细胞结构，只有依赖活细胞才能生活。生物圈其范围包括部分岩石圈、大气圈和全部水圈。单细胞生物的各项生命活动都是由细胞完成的。细胞的多样性和统一性 显微镜常见考点：物（物镜）长目（目镜）短为放大。 原核细胞和真核细胞： 划分：细胞内尤物以核膜为界限的细胞核，有则为真核细胞，无则为原核细胞。 原核细胞：a.细胞壁主要成分：肽聚糖。 b.细胞质：只有核糖体，无其他细胞器。 c.细胞核特点：无核膜、核仁，DNA不与蛋白质结合。 d.转录与翻译：出现在同一时间与地点。 e.实例：细菌、蓝藻、放线菌等生物的细胞。 真核细胞：a. 细胞壁主要成分：纤维素和果胶。 b. 细胞质：有多种细胞器。 c. 细胞核特点：有核膜、核仁，DNA与蛋白质结合成染色体。 d.转录与翻译：转录在核内，翻译在细胞质内。 e.实例：真菌、绝大多数动植物等细胞。细胞的多样性和统一性： 多样性：a.原核细胞核无核膜，真核细胞核有核膜。 b.植物细胞有细胞壁，动物细胞无细胞壁。 c.同种生物的不同细胞的形状、大小、结构和功能也存在差异。 统一性：所有细胞都有细胞膜、细胞质和遗传物质DNA。 细胞学说建立的过程： 建立：19世纪30年代由施莱登和施旺建立。 内容：a.细胞是一个有机体，一切动植物都有细胞发育而来，并由细胞和细 胞产物所构成。 b.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。 c.新细胞可以从老细胞中产生。 意义：a.揭示了细胞统一性和生物结构统一性。 b.阐明了动植物都以细胞为基本单位。第二章 组成细胞的分子细胞中的元素和化合物 组成细胞的元素： 常见元素：20多种。 大量元素：C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等。基本元素：C、H、O、N。最基本元素：C。（占细胞干重的48.4）主要元素：C、H、O、N、P、S。 微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu。口诀：铁猛碰新木桶。细胞的化合物： 无机化合物：水（含量最多）、无机盐。 有机化合物：糖类、脂类、蛋白质、核酸。注：各种元素的作用：N：N是各种酶、叶绿素、ATP和NADP+的组成元素。 N可促使细胞分裂和生长，使叶面积增大，从而增大光合作用面积。 N能延长叶片寿命，可延长光合作用时间。 N是氨基酸的组成元素。P：P是叶绿素、ATP、DNA的组成元素。 在光合作用的物质转化中起重要作用。 P是牙齿，骨骼的重要成分。K:可使植物抗倒伏。可维持细胞内液的渗透压，维持心肌舒张，保持心肌正常兴奋性。Mg：叶绿素的组成成分，缺Mg ，叶片发黄。Fe：血红蛋白的组成部分，缺铁易患贫血症。Ca：钙离子能调节肌肉收缩与舒张，缺钙，引起抽搐。B：促进花粉的萌发和花粉管的伸长，缺B，只开花不结果。生命活动的主要承担者蛋白质（有机物中含量最多） 氨基酸种类：20多种。 组成元素：C、H、O、N，很多还含有S、P，少数含有Fe、Mg等。 H 基本单位：氨基酸 R C COOH , 每种氨基酸分子至少含有一个氨基 NH2（-HN2）和一个羧基（-COOH），并连接在同一个碳原子上。 根据R基的不同可以区分氨基酸种类。 多肽： 构成：多个氨基酸分子经过脱水缩合形成含有多个肽键的化合物，脱水缩合N个氨基酸n肽+(n-1)H2O。 合成场所:核糖体。 肽键：NHCO 蛋白质（生物大分子）： 结构多样性：氨基酸种类不同，数目成百上千，排列顺序千变万化，肽链形成的空间结构千差万别。 功能多样性：a.结构蛋白：肌肉、头发、羽毛、蛛丝等。 b.催化作用：酶。 c.运输作用：血红蛋白、载体等。 d.调节作用：某些激素（如胰岛素）。 e.免疫作用：抗体。 f.信息传递：如神经细胞膜上的受体能特异性的识别神经递质。注： 肽键数=失去的水分子数=氨基酸分子数-肽链条数 蛋白质相对分子质量=氨基酸平均相对分子质量氨基酸数-18失去水分子数 蛋白质中氨基酸数目：mRNA碱基数目：基因中碱基数目=1：3：6遗传信息的携带者核酸（生物大分子） 分类： 脱氧核糖核酸，简称DNA（主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体中也有少量DNA） 核糖核酸，简称RNA（主要分布在细胞质中，如线粒体、叶绿体、核糖体） 基本单位：（核苷酸） 组成：含氮的碱基、五碳糖和磷酸。 分类：a.脱氧核苷酸（五碳糖是脱氧核糖，碱基A、G、C、T） b.核糖核苷酸（五碳糖是核糖，碱基A、G、C、U） A(腺嘌呤)、G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）、T（胸腺嘧啶）、U（尿嘧啶） 结构： DNA：两条脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。 RNA：一条核糖核苷酸长链。 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重要的作用。注：核酸控制蛋白质的合成。NC 氨基酸肽链蛋白质N、P 翻译 H 核糖核苷酸RNA 染色体N、P 转录 O 脱氧核苷酸DNA主要的能源物质糖类 组成元素：C、H、O。 种类： 单糖：六碳糖（C6H12O6）：葡萄糖、果糖、半乳糖。 五碳糖：核糖、脱氧核糖。 二糖：植物中：蔗糖和麦芽糖。 动物中：乳糖。 多糖：植物中：淀粉和纤维素（细胞壁主要成分之一） 动物中：糖原。水解 氧化分解 转化关系二糖、多糖单糖CO2+H2O+能量。 脱水缩合脂质： 分布：所有细胞中。 脂肪：组成元素：只有C、H、O。 生理功能： 良好的储能物质。 隔热、保温。 有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。 磷脂：组成元素：除C、H、O外，还含有N。 固醇：生理功能：胆固醇：细胞膜的主要成分，参与血液中脂质的运输。 性激素：促进生殖器官发育和生殖细胞的形成。 维生素D：促进肠道对钙、磷的吸收。生物大分子以碳链为骨架：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，由许多单体连接成多聚体。细胞中的无机物： 水： 结合水：概念：在细胞内与其他物质相结合的水，约4.5。 功能：是细胞结构的重要组成成分。 自由水：概念：细胞内以游离的形式存在，可以自由流动的水,95以上。 功能：a.细胞内的良好溶剂。 b.参与细胞内的许多生物化学反应。 c.为细胞提供液体环境。 d.运送营养物质和代谢废物。 无机盐： 存在形式：主要以离子形式存在。 功能：a.维持细胞和生物体的生命活动。 b.维持细胞的酸碱平衡和渗透压。 c.细胞内某些重要化合物的重要组成成分。注：有水参加的代谢反应： 产生水的：氨基酸合成多肽、光合作用中暗反应、有氧呼吸第三阶段、单糖合成多糖、ADP合成ATP。 消耗水的：糖原分解、ATP水解、光合作用的光反应、大分子有机物的消化、有氧呼吸第二阶段。自由水是新陈代谢中生化反应的介质,并担负着物质运输的重要功能；有时还要参与新陈代谢的生化反应，新陈代谢越旺盛，生化反应就越活跃，所需自由水就越多，结合水与自由水的比值会减小。钙离子是动物骨骼和牙齿的组成成分，并对血液的凝固和肌肉的收缩具有调节作用，如果含量太低，动物会出现肌肉抽搐；钾离子是多种酶的激活剂，对植物体内淀粉和蛋白质的合成，以及动物体内神经冲动的传导和肌肉收缩具有重要的作用；钠离子对于动物心脏的搏动，神经的兴奋是不可缺少的。第三章 细胞的基本结构细胞膜系统的边界： 成分：主要由脂质（约占50）和蛋白质（约占40）组成，还有少量的糖类（约占210）。 功能： 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）。 控制物质进出细胞。 进行细胞间的信息交流。 进行分泌、排泄、免疫。细胞器系统内的分工合作： 分离各种细胞器的方法：差速离心法。 细胞器之间的分工 线粒体：结构：双层膜、基质、嵴（增加了内膜表面积）。 成分：呼吸酶、DNA、RNA。 功能：有氧呼吸的主要场所（“动力车间”）。 分布：新陈代谢旺盛的部位分布多。 叶绿体：结构：双层膜、基质、基粒（多个囊状结构组成，增大膜面积）等。 成分：色素、蛋白质、脂质、光合酶、DNA、RNA。 功能：光合作用的场所（“养料制造车间”和“能量转换站”）。 内质网：结构：单层膜结构。 分类：滑面型、粗面型。 功能：增大膜面积；与蛋白质、脂质和糖类的合成有关；是蛋白质等的运输通道（有机物合成“车间”）。 高尔基体：结构：扁平囊、单层膜。 功能：植物：与细胞壁形成有关（合成纤维素）。 动物：与细胞分泌物形成有关，能对蛋白质进行加工和转运，蛋白质“加工厂”。 核糖体：成分：蛋白质、DNA、酶。 功能：合成蛋白质的场所（生产蛋白质的机器）。 中心体：结构：相互垂直的两个中心粒、无膜结构。 功能：与动物细胞有丝分裂有关（低等植物、动物中）。 液泡：结构：单层膜结构、含细胞液。 功能：储存物质、与渗透吸水有关。 溶酶体：结构、成分：具有单层膜的囊状结构，内含多种水解酶。 功能：能分解很多物质（消化车间）。 细胞质基质： 组成：水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等。 功能：进行许多化学反应的场所（新陈代谢的主要场所）。 细胞器之间的协调配合： 生物膜在结构上的联系。细胞膜内质网膜外层核膜间接 小泡 间接 高尔基体膜 线粒体膜 细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性。 生物膜在功能上的联系。（以分泌蛋白的合成和运输为例，用标记亮氨酸） 合成 加工 运输 进一步 运输 融合亮氨肽一定空间不成熟成熟蛋分泌酸 链 结构蛋白质 蛋白质 加工 蛋白质 白质 分泌 蛋白 修饰 核糖体 内质网 出芽囊泡 高尔基体 囊泡 细胞膜 细胞的生物膜系统：概念：细胞器和细胞膜、核膜等结构。功能： 保证细胞的内部环境相对稳定，在物质运输、能量转换和信息转递等过程中起决定性作用。 为多种酶提供附着位点，是许多化学反应的场所。 分隔细胞器，保证细胞生命活动高效、有序地进行。细胞核系统的控制中心： 功能：遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 结构： 核膜（双层膜，把核内物质与细胞质分开）。 核仁（与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关）。 核孔（实现核质之间频繁的物质交换和信息交流）。 染色质： a.同源染色体的关系：同种物质在细胞的不同时期的两种存在状态。 b.成分：主要有DNA和蛋白质。 c.特性：容易被碱性染料染成深色。第四章 细胞的物质输入和输出物质跨膜运输的实例： 细胞的吸水和失水： 原理：发生了渗透作用。 条件：a.具有半透膜；b.膜两侧有浓度差。 结果：外界浓度大（小）细胞失（吸）水质壁分离（质壁分离复原）。 原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。注：a.植物质壁分离实验作用： 鉴定植物细胞的死活。 测定植物细胞细胞液的浓度。 证明原生质层具有选择透过性。 证明细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。 b.原生质、原生质层和原生质体的区别： 原生质指细胞内的生命物质，主要包括核酸和蛋白质。 原生质层：由细胞膜、液泡膜和它们之间的细胞质构成，相当于半透膜，主要进行渗透吸水。 原生质体：指去掉细胞壁后剩下的细胞结构。流动镶嵌模型的基本内容： 膜的基本支架：磷脂双分子层。 镶嵌特点：蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的嵌入或贯穿于磷脂双分子层中。 膜的结构特点：流动性（因为磷脂分子和蛋白质分子都具有流动性）。 膜的功能特性：选择透过性。 细胞膜的外表面有： 糖被：糖类与蛋白质结合而成（有保护、润滑、识别信息、传递作用）。 糖脂：糖类和脂质结合而成。物质跨膜运输的方式： 被动运输： 自由扩散：a.方向：物质分子从高浓度一侧到低浓度一侧。 b.条件：细胞膜两侧存在物质分子浓度差。 c.实例：水、二氧化碳、甘油、乙醇、苯、氧气。 协助扩散：a.方向：物质分子从高浓度一侧运输到低浓度一侧。 b.条件：细胞膜上载体的协助。 细胞膜两侧存在物质分子浓度差。 主动运输： 方向：物质分子从低浓度一侧运输到高浓度一侧。 条件：a.细胞膜上相应的载体的协助。 b.细胞新陈代谢产生的能量（ATP）。 意义：保证了活细胞按照生命活动的需要，主动吸收营养物质，排出代谢废物和有害物质。 实例：钾离子、钠离子、钙离子、氨基酸、葡萄糖通过细胞膜。 其他方式： 胞吞：大分子或颗粒附在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成小囊，然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡进入细胞内部。 胞吐：大分子或颗粒在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞。第五章 细胞的能量供应和利用酶的作用和本质： 细胞代谢（细胞生命活动的基础）：细胞中每时每刻都进行着的化学反应。 活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。 酶的作用特点：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。 酶的本质：活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。其中多数是蛋白质，少数是RNA。酶的特性： 高效性：酶的催化效率约是无机催化剂的1071013倍。 专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 作用条件较温和：酶在最适宜的温度和PH条件下，活性最高。过酸、过碱或温度过高都会破坏酶的空间结构，使酶永久失活（酶一般保存在04）。细胞的能量“通货” ATP： 全称：三磷酸腺苷。 结构：APPP（A代表腺苷，P代表磷酸基因，代表高能磷酸键）。 功能：直接给细胞的生命活动提供能量。 与ADP的相互转化： 酶1 ADP+ Pi+能量ATP 酶2 转化物质可逆，能量和酶不可逆。 ADP转化为ATP时的主要能量来源： 绿色植物：光合作用和呼吸作用。 人和动物：呼吸作用。注：能量归纳： 生物体的主要能源物质：糖类。 生物体的贮能物质：脂肪。 生物体的能源物质：糖类、脂肪和蛋白质。 动物细胞内贮能物质：糖原。 植物细胞内贮能物质：植物淀粉。 生物进行生命活动的直接能源物质：ATP。 最终能源来源：光能。ATP的主要来源细胞呼吸： 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。 实质：分解有机物，释放能量。 有氧呼吸： 概念：细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多ATP的过程。 场所：先在细胞质基质中进行，后在线粒体内。 总反应式： 酶C6H12O6+16H2O+6O26CO2+12H2O+能量。 过程： 酶第一阶段：C6H12O62C3H4O3（丙酮酸）+4H+少量能量。细胞质基质酶第二阶段：2C3H4O3+6H2O6CO2+20H+少量能量。线粒体基质酶第三阶段：24H+6O212H2O+大量能量。线粒体内膜上 无氧呼吸： 概念：细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放少量能量的过程。 场所：细胞质基质。 总反应式：酶 2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量。C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+少量能量。 过程： 酶第一阶段：C6H12O62C3H4O3（丙酮酸）+4H+2ATP。（与有氧呼吸第一阶段完全相同）。4H2C3H6O3+能量（主要是动物，马铃薯块茎、甜菜块根）。第二阶段： 酶2C3H4O34H+2C2H5OH+2CO2+能量（主要是植物和酵母）。 酶 意义： 为生物体的各项生命活动提供直接能源物质ATP； 为体内其他化合物的合成提供原料。5.能量之称光与光合作用： 绿叶中的色素： 叶绿素：叶绿素a(蓝绿素) 吸收蓝紫光和红光。叶绿素b(黄绿素) 类胡萝卜素：胡萝卜素（橙黄色）吸收蓝紫光。叶黄素（黄色） 总反应式： 光能CO2+H2O（CH2O）+ O2 叶绿体 光反应过程： 条件：光、色素、酶。 场所：叶绿体内的囊状结构薄膜上。 物质变化： 光水的分解：H2O2H+ 1/2O2。酶光合磷酸化：ADP+ PiATP 能量变化：ATP中的活跃化学能C6H12O6中的稳定化学能。 化能合成作用： 概念：某些细菌能利用体外环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。 举例：如硝化细菌能利用氨氧化成亚硝酸进而将亚硝酸氧化成硝酸时释放的化学能将和合成糖类（硝化细菌属自养生物）。第六章 细胞的生命历程细胞的增殖： 细胞不能无限长大的原因： 细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大； 细胞核与它控制的细胞质也限制了细胞体积不能无限增大。 细胞的增殖： 方式：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。 过程：包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。 意义：是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。 有丝分裂： 细胞周期：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。包括分裂间期和分裂期。 间期：完成分子的复制和有关蛋白质的合成。 分裂期：a.前期：膜仁消失显两体（核膜、核仁消失，显现纺锤体和染色体。） b.中期：形定数晰赤道齐（染色体的形态固定，数目清晰，着丝点排列在赤道板上）。 c.后期：点裂数加均两极（着丝点分裂，染色体数目加倍，并平均移向两极） d.末期：两消两现重开始（两消：纺锤体消失、染色体变染色质；两现：核膜、核仁重新出现）。 意义：亲代细胞的染色体经过复制后精确地平均分配到两个子细胞中，从而使亲代与子代之间保持遗传性状的稳定性。注：动、植物有丝分裂的不同点： 植物：a.前期：由细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体。 b.后期：细胞中部形成细胞板扩展形成细胞壁。 动物：a.前期：由两组中心粒发出的星射线形成纺锤体。 b.后期：细胞膜从中部凹陷，把细胞缢裂成两个子细胞。细胞分化： 概念：再个体发育中，由一个