人教版高中生物 必修一 分子与细胞 知识梳理

1、必修一 分子与细胞第一章 走近细胞第一节 从生物圈到细胞一、生命活动离不开细胞细胞是生物体结构和功能的基本单位。1单细胞生物：依靠单个细胞就能完成各种生命活动（运动和分裂）。2多细胞生物：依靠各种细胞的密切合作，共同完成生命活动（生殖和发育）。3没有细胞结构的病毒：只有依赖活细胞才能生存。病毒的特点：（1）病毒的结构：病毒无细胞结构，主要由蛋白质和核酸组成。（2）生活方式：病毒只能营寄生生活，只有在活细胞中才能完成生命活动。（3）病毒的分类（依据寄主细胞种类划分）动物病毒：专门寄生在人或动物的细胞里，如乙肝病毒、狂犬病毒、天花病毒、猪流感病毒。植物病毒：专门寄生在植物细胞里，如烟草花叶病毒。细

2、菌病毒:专门寄生在细菌细胞里，也称为噬菌体，如痢疾杆菌噬菌体。二、生命系统的结构层次结构层次：细胞组织器官系统个体种群群落生态系统生物圈1细胞是最基本的生命系统，生物圈是最大的生命系统。2种群：生活在一定自然区域内的，同种生物的所有个体的总和。（如一个池塘里的所有鲤鱼）群落：生活在一定区域内的所有生物。（包括植物、动物和微生物）生态系统：群落+无机环境。3单细胞生物只有细胞和个体两个层次；植物体只有细胞、组织、器官和个体层次，无“系统”这一结构层次第二节 细胞的多样性和统一性一、观察细胞二、原核细胞和真核细胞1细胞的多样性：不同细胞的形态、大小、生理功能千差万别。2细胞的统一性：细胞都有相似的

3、细胞膜和细胞质，均含有DNA。（1）不同的细胞具有基本相同的化学组成（元素和化合物）（2）对于同一种生物来说，虽然细胞的形态、大小等千差万别，但构成同一个生命个体的所有的细胞都是由同一个受精卵分裂、分化而来的。3原核细胞和真核细胞的区别与统一性原核细胞与真核细胞最本质的区别是：细胞内有无以核膜为界限的细胞核。类别原核细胞真核细胞区别细胞大小较小较大细胞核无成形的细胞核，无核膜，无核仁，无染色体有成形的真正的细胞核，有核膜、核仁和染色体细胞器有核糖体，无其他细胞器有各自全套的细胞器统一性都有细胞膜和细胞质，都含有DNA原核生物包括：细菌、蓝藻、放线菌、支原体、衣原体等原核生物的判断方法： （1）

4、凡菌字前面有“杆”、“球”、“弧”、“螺旋”字的都是细菌，是原核生物；（2）带“菌”字的不一定是真核生物，如酵母菌、霉菌都是真核生物；（3）带“藻”字的也不一定都是原核生物，如绿藻、褐藻、红藻都是真核生物。三、细胞学说建立的过程（略）第二章 组成细胞的分子第一节 细胞中的元素和化合物生物界和非生物界的统一性和差异性：生物界与非生物界具有统一性：组成细胞的化学元素，在无机自然界中都可以找到，没有一种化学元素为细胞 所特有。生物界与非生物界具有差异性：细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同。一、组成细胞的元素细胞中常见的化学元素有20多种。包括大量元素和微量元素。（1）大量元素：含量占生物

5、体总量万分之一以上的元素。包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。其中C是最基本的元素，C、H、O、N是基本元素，C、H、O、N、P、S是主要元素；（2）微量元素：含量占生物体总量万分之一以下的元素，含量虽少，却是生物体维持生命活动所必需的。包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo。其中Fe又被称为半微量元素。二、组成细胞的化合物 水 （85-90%） 无机化合物 无机盐组成细胞的化合物 糖类（只有C、H、O三种元素组成） 有机化合物 脂质（脂质中的脂肪只有C、H、O三种元素组成） 蛋白质（7-10%）（主要由C、H、O、N组成，有的含有P、S） 核酸（只有C、H、O、N、P五种元素组成）细

6、胞鲜重中：基本元素的含量依次是O>C>H>N；细胞干重中：基本元素的含量依次为C>O>N>H；占细胞鲜重含量最多的化合物是水，占细胞干重含量最多的化合物是蛋白质。三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质种类还原糖脂肪蛋白质实验原理与斐林试剂作用，生成砖红色沉淀被苏丹III染液染成橘黄色（或被苏丹IV染液染成红色）与双缩脲试剂作用，产生紫色反应实验步骤选材含糖量较高，颜色为白色或近于白色的植物组织、苹果、梨最好富含脂肪且比较大的种子、花生种子最好，实验前浸泡34h浸泡12d的大豆种子（或用豆浆）或鸡蛋蛋白制备样液（或切开）苹果洗净、去皮、切块研磨过滤滤液（组织样

7、液）共生去皮切薄片（也可制备样液滴加苏丹III染液，观察染色情况）大豆去皮、切薄片研磨过滤滤液（组织样液）鉴定鉴定步骤样液斐林试剂水浴加热观察切片染色漂洗制片镜检样液加双缩脲试剂A液加双缩脲试剂B液观察实验现象浅蓝色棕色砖红色橘黄色（苏丹III染液）或红色（苏丹IV染液）无色紫色注意事项要选择含糖量高，颜色为白色或近于白色的植物组织；斐林试剂不稳定，一般配成甲液、乙来保存，检测时将甲液、乙液等量混合均匀后再加入到样液中切片要尽可能的薄；染色后一定要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色；观察时找最薄处，最好只有12层细胞使用双缩脲试剂时，应先加A液造成碱性环境，再加B液；若使用蛋清，必须按要求稀

8、释，实验样液要留出一份作为对照斐林试剂与双缩脲试剂的对比斐林试剂双缩脲试剂鉴定成分还原糖蛋白质鉴定原理还原糖中的醛基（CHO）在加热条件下能将Cu（OH）2中的Cu2+还原成Cu+，从而生成砖红色的Cu2O沉淀双缩脲（H2NOCNHCONH2）在碱性溶液中能与Cu2+结合生成紫色络合物，蛋白质分子中含有与双缩脲结构相似的肽键试剂浓度甲液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液，乙液：质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液，B液：质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液使用方法甲液、乙液等量混合均匀后再加入样液先加A液造成碱性环境后，再加B液使用

9、条件加热不加热实验现象浅蓝色棕色砖红色紫色第二节 生命活动的主要承担者蛋白质一、氨基酸及其种类氨基酸是蛋白质的基本组成单位。组成蛋白质的氨基酸共20种，其中有8种必需氨基酸（婴儿9种）和12种非必需氨基酸。氨基酸的结构通式：氨基酸的结构通式特点是：至少含有一个氨基和一个羧基，并且这个氨基和羧基连接在同一个碳原子上。（这是判断某化合物是否是构成蛋白质的氨基酸的依据）由氨基酸的结构通式可知：20种氨基酸的区别只是R基的不同。二、蛋白质的结构及其多样性1.脱水缩合：一个氨基酸分子上的羧基（COOH）和另一个氨基酸分子中心碳原子上的氨基（NH2）相连接，同时脱去一分子的水，这种结合方式叫脱水缩合。（参

10、与脱水缩合的氨基和羧基只能是通式中（除R基）中心碳原子）2.肽键：连接两个氨基酸分子的化学键（CONH）3.二肽：由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物4.多肽：由多个氨基酸脱水缩合而成的含多个肽键的化合物5.肽链：多肽通常呈链状结构，又叫肽链。6.蛋白质的结构层次：C、H、O、N等元素氨基酸二肽三肽多肽蛋白质7.蛋白质结构具有多样性的原因：组成蛋白质的氨基酸的数目不同、种类不同、排列顺序不同、肽链盘曲、折叠形成的空间结构不同。三、蛋白质的功能1.构成细胞和生物体结构的基本物质 如肌肉、构成生物膜、染色体等的成分2.催化作用 如酶3.运输作用 如血红蛋白、载体蛋白等4.调节作用 如胰岛素、胰高血

11、糖素、生长激素等5.免疫作用 如抗体总结：组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序的不同以及肽链折叠、盘曲的方式的不同蛋白质结构的多样性蛋白质功能的多样性第三节 遗传信息的携带者核酸一、核酸在细胞中的分布1.核酸的种类全名简称五碳糖脱氧核糖核酸DNA脱氧核糖核糖核酸RNA核糖2.核酸的功能（1）核酸是细胞内携带遗传信息的物质。（2）核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的合成中具有极其重要的作用。3.观察DNA和RNA在细胞中的分布（1）实验原理：DNA主要分布在细胞核内，RNA主要分布在细胞质中。两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同：甲基绿+DNA绿色，吡罗红+RNA红色盐酸能改变细胞膜的通透性

12、，加速染色剂进入细胞，同时可使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA和染色剂结合。（2）方法步骤：（一滴、二刮、三涂、四烘）水解（一解，二保）冲洗涂片染色（一吸、二染、三吸）观察（先低后高）（3）实验结果：细胞核区域被染成绿色，细胞质区域被染成红色。（4）实验结论：真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，叶绿体、线粒体中也含少量DNA。RNA主要分布在细胞质中。（原核细胞的DNA主要存在于细胞的拟核中）二、核酸是由核苷酸连接而成的长链1.核苷酸元素组成：C、H、O、N、P结构组成：一个核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。种类：根据五碳糖的不同，可分为两类脱氧核苷酸和核糖核苷酸

13、。如下图所示：五碳糖磷酸碱基脱氧核糖磷酸碱基核糖磷酸碱基.2.核酸的形成每个核酸分子都是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的长链；绝大多数DNA由两条脱氧核苷酸链构成；RNA由一条核糖核苷酸链构成。3.核酸分子多样性的原因组成核酸的核苷酸的数量、排列顺序不同，决定了核酸分子的多样性。（碱基的排列顺序即核苷酸的排列顺序）4.DNA与RNA的比较名称脱氧核糖核酸核糖核酸简称DNARNA基本组成单位脱氧核苷酸（四种）核糖核苷酸（四种）组成成分五碳糖脱氧核糖核糖含氮碱基A（腺嘌呤）C（胞嘧啶）G（鸟嘌呤）T（胸腺嘧啶）A（腺嘌呤）C（胞嘧啶）G（鸟嘌呤）U（尿嘧啶）磷酸磷酸磷酸存在主要在细胞核中主要在细

14、胞质中一般结构两条脱氧核苷酸链构成一条核糖核苷酸链构成功能在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中有重要作用第四节 细胞中的糖类和脂质一、细胞中的糖类1.糖类由C、H、O三种元素组成。多数糖类分子中C、H、O之比是1：2：1。2.糖类的种类和功能分类概念种类分子式分布主要功能单糖不能水解的糖五碳糖核糖C5H10O5动植物细胞组成核酸的物质脱氧核糖C5H10O4六碳糖葡萄糖C6H12O6细胞中的主要能源物质果糖植物细胞组成其他复杂的化合物半乳糖动物细胞二糖水解后能够生成两分子单糖的糖蔗糖C12H22O11植物细胞储能物质，能水解生成葡萄糖而供能麦芽糖乳糖动物细胞多糖水解后能够生成许多单糖的糖淀粉

15、（C5H10O5）n植物细胞植物细胞中重要的储能物质纤维素植物细胞壁的主要组成成分糖原动物细胞动物细胞中重要的储能物质二、细胞中的脂质1.脂质的元素组成脂质分子主要由C、H、O三种元素构成，有的脂质还含有N、P。性质：分子结构差异很大，通常不溶于水，而溶于脂溶于有机溶剂，如丙酮等（遵循化学中的相似相溶原理）2.常见脂质的种类和功能种类功能备注脂肪贮存能量，保温贮存在皮下、肠系膜等处类脂磷脂是组成生物膜的重要成分在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中含量较多固醇类胆固醇是生物膜的组成成分之一，在人体内还参与血液中脂质的运输在人体有一个正常含量范围，过高会导致血管硬化、高血压等疾病性激素促进

16、生殖细胞的形成和生殖器官的发育，激发并维持第二性征有雌性激素和雄性激素两类，雌性激素由卵巢分泌，雄性激素由睾丸分泌维生素D促进小肠对钙和磷的吸收和利用，VD可预防和治疗佝偻病、骨质疏松症等人皮肤的表皮中有7去氢胆固醇，在紫外线照射下，通过酶的作用可转化成VD三、生物大分子以碳链为骨架1.单体和多聚体的概念：（1）单体：多糖、蛋白质、核酸等生物大分子的基本组成单位。（2）多聚体：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，许多单体连接成多聚体。2.单体和多聚体的关系图碳原子构成的碳链为基本骨架单体多聚体单糖氨基酸核苷酸多糖蛋白质核酸第五节 细胞中的无机物一、细胞中的水（略）二、细胞中的

17、无机盐（略）第三章 细胞的基本结构第一节 细胞膜系统的边界一、细胞膜的成分1.体验制备细胞膜的方法实验原理：细胞内物质有一定的浓度，将细胞放到清水中，细胞就会吸水涨破，细胞内的物质就会流出来，从而得到细胞膜。选材：哺乳动物成熟的红细胞实验步骤：（略）实验结果：凹陷消失，细胞体积增大，细胞破裂，内容物流出，获得细胞膜。2.成分所占比例在细胞膜构成中的作用脂质约50%磷脂是构成细胞膜的重要成分蛋白质约40%蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能主要由其上的蛋白质来行使糖类约2%10%与膜蛋白或膜脂结合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面说明：各种膜所含蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关，功能越复

18、杂的膜，其蛋白质含量和种类越多。糖蛋白（也叫糖被）有保护和润滑作用，还与细胞的识别作用有密切关系。二、细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开2.控制物质进出细胞物质进出细胞必须通过细胞膜。细胞膜最重要的特征是具有选择透过性，即有选择地吸收所需要的物质，排出对自己有害的物质及代谢废物，保障细胞内部环境的相对稳定。3.进行细胞间的信息交流（1）通过体液的作用来完成的间接交流。内分泌细胞激素血液靶细胞受体靶细胞（2）相邻细胞间直接接触，通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞。如精子和卵细胞之间的识别和结合。（3）相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通，通过携带信息的物质来交流信息。如高等植物细胞之间通过胞

19、间连丝相互连接，进行细胞间的信息交流。第二节 细胞器系统内的分工合作一、细胞器之间的分工线粒体：有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。叶绿体：绿色植物进行光合作用的场所，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。内质网：增大细胞内的膜面积；与蛋白质的合成和加工，以及脂质的合成有关。高尔基体：与细胞分泌物的形成有关；对蛋白质进行加工和转运；在植物细胞分裂时，与细胞壁的形成有关。核糖体：是蛋白质合成的场所。中心体：与细胞有丝分裂有关。液泡：内含细胞液，细胞液含有机酸、无机盐等；调节细胞内的环境；溶酶体：含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌说明：具有双层膜的

20、细胞器有线粒体和叶绿体，没有膜结构的细胞器有核糖体和中心体，除此之外，均是单层膜。用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体实验原理：叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，可直接观察；线粒体能被健那绿染液染成蓝绿色，形态有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。实验过程：略二、细胞器之间的协调配合以分泌蛋白的合成和运输为例说明细胞器之间的协调配合核糖体线粒体（提供能量）内质网高尔基体细胞膜脱水缩合缠绕折叠加糖基团较成熟的蛋白成熟的蛋白质分泌蛋白合 成加工 运输加工 分泌分 泌囊泡囊泡肽链氨基酸1.分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌等过程2.分泌过程分析（1）该过程需要核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等细胞器，它们的功能

21、各不相同，但是该过程需要这四种细胞器之间的密切合作、协调配合才能完成。（2）细胞内的内质网膜、高尔基体膜、细胞膜之间是可以相互转化的，在结构上具有一定的连续性。三、细胞的生物膜系统1.概念：细胞膜、核膜以及各种细胞器膜，在结构和功能上是紧密联系的统一整体，它们所形成的结构体系叫做生物膜系统。2.生物膜系统的关系生物膜在结构上有一定的连续性，可相互转化。生物膜在功能上有一定的连续性，既分工明确，又相互配合。3.生物膜系统的功能使细胞具有相对稳定的内部环境，保证细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递；广阔的膜面积为多种酶（不是所有的酶）提供了附着位点，保证化学反应的顺利进行。生物膜将各种细

22、胞器分隔开，如同一个个小的区室，可同时进行多种化学反应，保证细胞生命活动高效、有序地进行。第三节 细胞核系统的控制中心一、细胞核的功能1.证明细胞核功能的实验实验内容实验方法及结果得出结论一、两种美西螈细胞核移植美西螈皮肤颜色遗传是由细胞核控制的二、横缢蝾螈受精卵蝾螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的三、将变形虫切成两半变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由细胞核控制的四、伞藻嫁接与核移植伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的2.细胞核的功能细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。二、细胞核的结构1.细胞核的结构2.细胞核的整体性（1）细胞是生物体结构和功能的基本单位（2）细胞是生物体代谢和遗传

23、的基本单位第四章 细胞的物质输入和输出第一节 物质跨膜运输的实例一、细胞的吸水和失水1渗透作用渗透作用的概念：指水分子（或者其他溶剂分子）透过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。渗透作用装置如图所示。渗透作用发生的条件：a.具有半透膜b.半透膜两侧的溶液存在着浓度差。注：这里的浓度差实质上是指膜两侧水分子的相对数目。浓度差越大，水分子进出的速率越快，数量也越多。2.细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水a.细胞膜相当于半透膜，浓度差由外界溶液浓度与细胞质的浓度来体现。b.细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜两侧溶液中水的相对含量的差值。c.水分子是顺相对含量的梯度进出动物细胞的。植物细胞的吸水和

24、失水a.成熟的植物细胞的吸水和失水的原因：原生质层相当于半透膜；液泡中的细胞液和外界溶液之间存在着浓度差。b.渗透作用与植物细胞吸水和失水的比较渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成渗透系统图解基本条件半透膜、浓度差原生质层选择透过性膜浓度差细胞液与外界溶液之间的浓度差值原理水分子通过半透膜的扩散作用水分子通过原生质层在细胞液与外界溶液之间发生扩散水扩散方向低浓度溶液高浓度溶液成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。3.质壁分离及复原实验的应用发生质壁分离和复原活细胞不发生质壁分离死细

25、胞判断细胞的死活待测细胞+蔗糖溶液测定细胞液浓度范围待测细胞+一系列浓度梯度的蔗糖溶液细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的两种外界溶液的浓度之间。比较不同植物细胞的细胞液浓度不同植物细胞+同一浓度的蔗糖溶液比较刚发生质壁分离时所需时间的长短判断质壁分离速度（或细胞液浓度）。比较未知浓度溶液的浓度大小同一植物的成熟细胞+未知浓度的溶液比较刚刚发生质壁分离所需时间的长短判断溶液浓度的大小（时间越短，未知溶液的浓度越大）。发生质壁分离现象细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性不发生质壁分离细胞壁伸缩性大于或等于原生质层的伸缩性验证原生质层和细胞壁伸缩性大小成熟植物细胞+蔗糖溶液 鉴定不同种类的溶

26、液（如一定浓度的KNO3和蔗糖溶液）只发生质壁分离现象溶质不能通过半透膜的溶液（如蔗糖溶液）质壁分离后自动复原溶质能通过半透膜的溶液（如KNO3溶液）成熟的植物细胞+不同种类的溶液二、物质跨膜运输的其他实例1.无机盐等其他物质跨膜运输的特点不同生物吸收无机盐的种类和数量不同。物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度的。2.细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜水分子可以自由通过。细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过。其他的离子、小分子和大分子则不能通过。3.膜的选择透过性在实际生活中的应用海水淡化滤去海水中的盐分；污水处理有选择土将有毒金属离子阻挡在膜的一侧；尝试用人工合成的膜材料代替人体的

27、病变器官，制作血液透析膜，如透析型人工肾。第二节 生物膜的流动镶嵌模型一、对生物膜结构的探索历程二、流动镶嵌模型的基本内容1.生物膜的结构磷脂分子以双分子层的形式存在，构成生物膜的基本支架。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层的表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。糖类与细胞膜外表面上的某些蛋白质构成糖蛋白，可形成一层糖被，糖蛋白与识别、保护、润滑有关。说明：磷脂双分子层内、外层所含的蛋白质种类和数量不同，体现了生物膜的不对称性。2.生物膜的结构特点流动性原 因：构成生物膜的磷脂双分子层和大多数蛋白质是可以运动的。影响因素：主要受温度影响，在适当温度范围内，随外界温度升

28、高，膜的流动性增强。当温度低时，膜的流动性下降，膜的运输功能下降或丧失；当温度高出一定范围时，膜的流动性过大，会破坏膜的结构。细胞膜具有流动性的实例a .植物细胞的质壁分离和复原实验b.变形虫的变形运动c.白细胞吞噬病菌。d.胞吞与胞吐。e.受精时细胞的融合过程。f.动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程。g.细胞杂交时的细胞融合（如人、鼠细胞融合）。h.精细胞形成精子的变形。3.生物膜的功能特点选择透过性水分子可以自由通过，细胞需要的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子则不能通过。生物膜的选择透过性与膜上载体蛋白的专一性有关。第三节 物质跨膜运输的方式一、被动运输（物质顺浓度梯度的扩散）1.

29、自由扩散：特点：顺浓度梯度扩散（该物质由高浓度低浓度）仅有一个特点。实例：水、乙醇、O2、CO2、甘油、脂肪酸、苯、胆固醇、性激素等。2.协助扩散：特点：顺浓度梯度扩散；需要载体蛋白的协助；协助扩散比自由扩散转运速度快，但存在最大转运速度（因为载体蛋白的数量是有限的）二、主动运输特点：逆浓度梯度 需要载体蛋白的协助 需要能量说明：协助扩散和主动运输的最大区别在于：是顺浓度梯度还是逆浓度梯度，与是什么物质无关。如葡萄糖在小肠绒毛上皮细胞被吸收，若小肠里的葡萄糖浓度高于小肠上皮细胞内的浓度，那么这时小肠上皮细胞吸收葡萄糖就是顺浓度梯度，是协助扩散；但当小肠里的葡萄糖浓度小于小肠上皮细胞的时候，就是

30、逆浓度梯度，这时小肠上皮细胞吸收葡萄糖就是主动运输了。三、胞吞和胞吐：条件只有一个：“需要能量”，原理是细胞膜的流动性，实例是大分子物质进出细胞，如变形虫吞食食物颗粒，白细胞吞噬病菌等是胞吞（内吞）；而胰岛B细胞分泌胰岛素（分泌蛋白）就是胞吐（外排）。第五章 细胞的能量供应和利用第一节 降低化学反应活化能的酶一、酶的作用和本质1.酶在细胞代谢中的作用（1）细胞代谢的概念：活细胞中每时每刻都进行着有序的化学反应，统称为细胞代谢。（2）比较过氧化氢在不同条件下的分解实验（略）（3）酶在细胞代谢中的作用活化能的概念：活化能是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。酶的作用机理：降低化

31、学反应的活化能。2.酶的本质（1）酶的定义：酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA（2）酶的本质：酶的化学本质是有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。二、酶的特性1.酶具有高效性（1）含义：酶的催化效率大约是无机催化剂的1071013倍。（2）意义：保证细胞代谢的顺利进行。2.酶具有专一性（1）含义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。（2）意义：使细胞代谢高度有序地进行。3.酶的作用条件较温和（温和性）强酸、强碱、高温等条件都会使酶变性失活，所以酶所催化的化学反应一般是在比较温和（即常温、常压、适宜的pH）的条件下进行的。三、探究影响酶活性的条

32、件（略）第二节 细胞的能量“通货”ATP一、ATP分子中具有高能磷酸键1.ATP的全称：三磷酸腺苷。2.ATP的结构简式APPP，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，代表高能磷酸键。ATP分子中的能量绝大部分都储存在两个高能磷酸键中，其中远离A的高能磷酸键容易断裂，也容易生成。3.ATP的分子组成注：AMP是组成RNA的单位之一，即腺嘌呤核糖核苷酸。4.ATP的功能：ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，细胞中绝大多数生命活动所需能量都是由ATP直接提供的。二、ATP和ADP可以相互转化1.ATP与ADP的转化过程图解在正常生活的细胞中，ATP与ADP的转化时刻不停地发生并且处于动态平衡中。细胞内A

33、TP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。ATP与ADP的相互转化反应是两个截然不同的生理过程，不论从反应条件、反应场所，还是能量来源上分析，都是不可逆的，不能单纯地利用化学上的观点来判断反应是否可逆。2.ATP与ADP相互转化的方程式3.ATP与ADP的相互转化是不可逆的由上表可看出，ATP和ADP的相互转化不是可逆反应，但物质是可循环利用的。三、ATP的利用ATP中的能量可转化成各种形式的能量用于各项生命活动。第三节 ATP的主要来源细胞呼吸一、细胞呼吸的方式（一）概念：细胞呼吸是指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，又称呼吸

34、作用。细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。（二）探究酵母菌细胞呼吸的方式1.实验原理a.酵母菌是单细胞真核生物，是一种异养兼性厌氧型微生物。酵母菌在有氧条件下，将糖类等物质分解成二氧化碳和水，释放大量能量；在无氧条件下，将糖类等物质分解成二氧化碳和酒精，释放少量能量。b.CO2可使澄清的石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液与酒精发生化学反应，变成灰绿色。2.实验变量：实验自变量是氧气的有无，因变量是酵母菌的呼吸产物。3.实验装置：甲组探究酵母菌的有氧呼吸，乙组探究酵母菌的无氧呼吸。4.实验现象5.实验结论：酵母菌在有氧条件下产生大量的CO2

35、，在无氧条件下产生酒精和少量的CO2。实验注意事项（1）甲组中NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2,避免对实验的干扰。（2）D瓶应封口放置一段时间后，再连通E瓶，其原因是：封口放置一段时间后，酵母菌会将瓶中的氧气消耗完，就可以确保通入澄清石灰水（或溴麝香草酚蓝水溶液）的CO2是酵母菌无氧呼吸产生的。对呼吸作用方式检测指标的理解由于酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均可以产生CO2，故不能依是否有CO2产生判断酵母菌的呼吸作用类型，但可以以CO2产生的速率作为检测指标。检测司机是否饮酒的原理让司机呼出的气体直接接触到载有用硫酸处理过的重铬酸钾的硅胶上，如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾就会变成灰绿色的硫酸

36、钾。二、有氧呼吸： 1.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，同时生成大量ATP的过程。 2.场所：细胞质基质和线粒体酶 3.过程： 第一阶段：C6H12O6 2C3H4O3+4H+能量 （场所：细胞质基质）酶第二阶段：2C3H4O3+6H2O 6CO2+20H+能量（场所：线粒体基质）酶第三阶段：24H+6O2 12H2O+能量 （场所：线粒体内膜）酶总反应式：C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 （该能量有两个去路：第一是：大部分能量以热能的形式散失；第二是：少部分能量储存到了ATP中。）三、无氧呼吸

37、： 1.概念：细胞在无氧条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底地氧化分解，产生C2H5OH（乙醇）和CO2或C3H6O3（乳酸），释放出少量能量，生成少量ATP的过程。 2.场所：细胞质基质酶 3.过程： 第一阶段：C6H12O6 2C3H4O3+4H+能量酶 第二阶段：2C3H4O3+4H 2C2H5OH+2CO2（如植物、酵母菌等）酶 或 2C3H4O3+4H 2C3H6O3（如动物）酶总反应式：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量酶 或 C6H12O6 2C3H6O3+能量注：（1）有氧呼吸和无氧呼吸第一个阶段是完全一样的。（2）有氧呼吸前2个阶段产生的能量是少量

38、的，而第三个阶段产生了大量的能量。（3）有氧呼吸比无氧呼吸产生的能量多，原因是有氧呼吸将有机物彻底氧化分解，而无氧呼吸没有彻底。 （4）无氧呼吸只有第一个阶段产生了能量。说明：（1）无氧呼吸产生能量少的原因：大部分能量储存在未彻底氧化分解的有机物（酒精或乳酸）中。（2）不同生物无氧呼吸的产物不同，其原因是催化反应的酶不同。（3）原核生物无线粒体，但有些原核生物（如硝化细菌、蓝藻）仍可进行有氧呼吸。（4）只能进行无氧呼吸的真核生物（如蛔虫），其细胞内无线粒体。（5）甜菜的块根、马铃薯的块茎、玉米的胚进行无氧呼吸时产生乳酸。说明：无氧呼吸对细胞产生毒害的原理（1）无氧呼吸产生酒精，酒精会使蛋白质变

39、性。（2）无氧呼吸利用每摩尔葡萄糖产生的能量很少，机体要维持正常的生理需求，就要消耗更多的有机物，这样，机体内养料消耗损失过多。（3）没有丙酮酸的氧化过程，细胞内许多由这个过程的中间产物形成的物质无法继续合成。四、细胞呼吸原理的应用（略）五、影响细胞呼吸的主要外界因素及应用1.温度：温度主要影响呼吸酶活性，从而影响呼吸作用。生产上常利用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果。在大棚蔬菜的栽培过程中，夜间适当降温，可以降低呼吸强度，从而减少有机物的消耗，提高产量。2.氧气浓度：氧气浓度为零时，细胞只进行无氧呼吸；随着氧气浓度的增加，有氧呼吸增强，无氧呼吸受到抑制；之后，细胞只进行有氧呼吸。生产中常利用“

40、降低氧气浓度抑制呼吸作用强度，减少有机物消耗”这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。3.二氧化碳浓度：随着二氧化碳浓度增加，呼吸速率下降。据此原理，增加二氧化碳的浓度也对蔬菜和水果的保鲜有较好的效果。4.含水量：在一定范围内，呼吸作用强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱。因此，需要控制一定含水量来延长种子储存时间。第四节 能量之源光与光合作用一、捕获光能的色素和结构1.捕获光能的色素（1）叶绿体中色素的种类、分布及作用种类叶绿素（占3/4）类胡萝卜素（占1/4）叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素颜色蓝绿色黄绿色橙黄色黄色吸收光谱主要吸收红光和蓝紫光主要吸收蓝紫光分布叶绿体中的色素都分布于类囊

41、体的薄膜上作用捕获光能注：色素对红光和蓝紫色的吸收量最大，但并非不吸收其他颜色的光，只是吸收量较小。故白光下，光合作用最强，绿光下，光合作用最弱。（2）叶绿体的结构与其功能相适应叶绿体内有许多基粒和类囊体，扩大了受光面积，类囊体的薄膜上还分布着许多吸收光能的色素分子，便于光能的吸收。类囊体的薄膜上以及基质内分布着多种光合作用所必需的酶，有利于光合作用的进行。（3）绿叶中色素的提取和分离 实验原理色素的提取：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂（无水乙醇或丙酮）中，因此，可以用无水乙醇等有机溶剂来提取叶绿体中的色素。色素的分离：纸层析法。根据绿叶中色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上

42、扩散得快，从而将色素在扩散过程中分离开来。实验过程提取绿叶中的色素制备滤纸条画滤液细线分离绿叶中的色素观察与分析。实验结果依据色素带的条数可以判断叶绿体中色素的种类，依据色素带的宽度可以确定色素的含量，依据色素带扩散速率的快慢可以确定色素在层析液中的溶解度的高低，色素种类色素颜色色素含量溶解度扩散速度胡萝卜素橙黄色最少最高最快叶黄素黄色较少较高较快叶绿素a蓝绿色最多较低较慢叶绿素b黄绿色较多最低最快实验注意事项（1）选材：应选取鲜嫩、颜色深绿的叶片，以保证含有较多的色素。（2）提取色素时研磨要迅速、充分的原因：丙酮容易挥发；为了使叶绿体完全破裂，从而能提取较多的色素；叶绿素极不稳定，会在活细胞

43、中的叶绿素水解酶的作用下水解。（3）制备滤纸条：剪去两角，以保证色素在滤纸条上扩散均匀、整齐，便于观察实验结果，否则，会形成弧形色素带。（4）画滤液细线要细而直，且干燥后重复而23次以增加色素含量。（5）色素分离：滤液细线不要触及层析液，否则色素将溶解到层析液中，导致色素带不清晰。实验中化学试剂的作用（1）无水乙醇用于提取绿叶中的色素。（2）层析液用于分离绿叶中的色素。（3）研磨时加入二氧化硅可使研磨更充分。（4）碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。2.叶绿体的结构（略）二、光合作用原理和应用（一）光合作用的探究历程实验者实验过程实验现象实验结论普利斯特利点燃的蜡烛与绿色植物一起，装置密闭；小鼠

44、与绿色植物一起，装置密闭蜡烛不熄灭；小鼠不易窒息植物可以更新空气萨克斯光合作用需要光照，同时产生淀粉恩格尔曼O2是叶绿体释放的，叶绿体是进行光合作用的场所鲁宾 卡门光合作用释放的O2全部来自水 （二）光合作用的过程1.概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。包括光反应阶段和暗反应阶段两个阶段。2.场所：叶绿体3.过程：（1） 光反应阶段：光解 场所：叶绿体的类囊体薄膜酶物质 H2O 2H+O2 （水的光解）变化 ADP+Pi+能量 ATP （ATP的合成）能量变化：光能 活跃的化学能（储存在ATP中）注：光反应过程中产生了三种物质：AT

45、P、H、O2，其中O2从叶绿体中释放出去，而ATP、H提供给了暗反应阶段，参与了暗反应。（2） 暗反应阶段：酶 场所：叶绿体的基质酶ATP、H 物 CO2+C5 2C3（CO2的固定）酶 质 2C3 (CH2O）+C5（C3的还原） 变化 ATP ADP+Pi+能量（ATP的水解） 能量变化：活跃的化学能（ATP） 稳定的化学能（糖类等有机物中）光能叶绿体 注：暗反应为光反应提供ADP和Pi。总反应式：CO2+H2O （CH2O）+O2注：光合作用速率与呼吸作用速率的具体表示方法：1.呼吸速率：前提：植物置于黑暗环境中，测定实验容器内的：CO2增加量（或CO2产生量等）、O2减少量（O2消耗量

46、或O2吸收量等）、有机物减少量（或有机物消耗量等）。2.净光合速率：常用一定时间内的：O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示。3.真光合速率：常用一定时间内的：O2产生量、CO2固定量或有机物产生量（或制造量等）表示。光合速率与呼吸速率的关系：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。2.绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值为净光合速率；3.真光合速率净光合速率+呼吸速率光合作用产氧量氧气释放量+细胞呼吸消耗量光合作用固定CO2量CO2吸收量+细胞呼吸释放CO2量光合作用葡萄糖产生量葡萄糖积累量+细胞呼吸消耗葡萄糖量第六章 细胞的生命历程第一节 细胞的

47、增殖一、细胞不能无限长大1.细胞不能无限长大的原因（1）受细胞的表面积与体积之比的限制。细胞越小，相对表面积越大，越有利于物质的交换。 （2）受细胞的核质比的制约。细胞核是细胞的控制中心，一般来说细胞核中的DNA是不会随着细胞体积的扩大而增加的。如果细胞太大，细胞核的“负担”就会过重。2. 是不是细胞体积越小越好呢？细胞体积小，表面积与体积之比大，有利于细胞与外界的物质交换；细胞核质比大，有利于细胞核对细胞的控制。从上述两点看，体积小更有利于细胞生存。但也并不是说细胞越小越好，因为细胞内有各种细胞器和多种酶促反应，都要占用一定的空间，所以细胞体积的最小限度是由完成细胞功能所必需的基本结构和物质

48、所需要的空间决定的。二、细胞通过分裂进行增殖细胞以分裂的方式进行增殖。细胞在分裂之前，必须进行一定的物质准备。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。真核细胞的分裂方式有三种：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。三、有丝分裂1.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，为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。2. 细胞有丝分裂的过程时期间期前期中期后期末期植物细胞动物细胞染色体变化特点DNA分子的复制和有关蛋白的合成出现染色体和纺锤体；核仁、核膜消失染色体的着丝点排列在赤道板上，染色体形态稳定，数目清晰，便于观察着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为

49、两条染色体，并移向细胞两极染色体变成染色质，纺锤体消失，核仁、核膜重新出现，细胞一分为二记忆口诀间期复制又合成膜仁消失现两体形定数晰赤道齐点裂数增均两极两消两现重建壁3.动植物细胞有丝分裂的比较有丝分裂不同点相同点前期（纺锤体的形成）末期（细胞质的分裂）分裂过程及时期相同核内染色体变化相同植物细胞细胞两极发出纺锤丝构成在赤道板部位出现细胞板，并由中央向周围扩展形成细胞壁动物细胞移向两极的中心体周围发出星射线形成赤道板处细胞膜向内凹陷，缢裂成两个细胞注：低等植物细胞具有中心体，其纺锤体的形成与动物细胞相似。4.与有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用细胞器细胞类型生理作用时期核糖体动物、植物有关蛋

50、白质的合成间期中心体动物、低等植物纺锤体的形成前期高尔基体植物细胞壁的形成末期线粒体动物、植物提供能量整个细胞周期5.有丝分裂过程中纺锤体、中心体、染色体和染色单体的变化规律（1）纺锤体的形成在前期，消失在末期。（2）核仁、核膜的消失在前期，重建在末期。（3）中心体的复制在间期，移向两极在前期。（4）染色单体的形成在间期，出现在前期，消失在后期。（5）染色体的出现在前期，加倍在后期，消失在末期。说明：有丝分裂过程中染色体数（不考虑形态变化）、染色单体和DNA分子数的变化（1）假设正常体细胞核内染色体数目为2N染色体染色单体DNA分子间期2N04N2N4N前期2N4N4N中期2N4N4N后期4N04N末期4N2N04N2N（2）变化曲线6.有丝分裂的特点和意义（1）特点：染色体复制（实质为DNA的复制）一次，细胞分裂一次，分裂结果是染色体平均分配到两个子细胞中去。（2）意义：由于染色体上有遗传物质DNA，因而保证了亲代与子代间遗传性