必修1第12章知识总结高一上学期生物人教版必修1

第一章走近细胞第一节细胞是生命活动的基本单位一、细胞学说及其建立过程1、细胞学说建立的过程科学家贡献不足维萨里、比夏从器官、组织水平研究生命未深入到细胞水平罗伯特﹒虎克用显微镜发现并命名了细胞观察的是死细胞列文虎克用显微镜观察了活细胞未上升到理论马尔比基用显微镜广泛观察了动植物的微细结构未用“细胞”来描述其发现，也未进一步考虑生物体结构的统一性施莱登、施旺建立了细胞学说未搞清细胞来源的过程耐格里发现新细胞的产生是细胞分裂的结果未上升到理论魏尔肖总结出细胞通过分裂产生新细胞未考虑非细胞结构生命的繁殖细胞学说建立者：施莱登，施旺细胞学说要点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: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。细胞学说的意义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细胞学说使人们认识到植物和动物有着共同的结构基础细胞。细胞学说的建立标志着生物学的研究进人了细胞水平,并为后来进人分子水平打下基础。细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论,不仅解释了个体发育,也为后来生物进化论的确立埋下了伏笔。归纳法概念：由一系列具体事实推出一般结论的思维方法植物细胞都有细胞核分类：完全归纳法：如所有类型的植物细胞都有细胞核植物细胞都有细胞核不完全归纳法：如部分植物细胞都有细胞核细胞是基本的生命系统细胞是生命活动的基本单位，生命活动离不开细胞单细胞生物：一个细胞就是一个个体，单细胞生物能够独立完成生命活动多细胞生物：各种生理活动的基础：细胞代谢动植物：生长发育的基础：细胞增殖、分化遗传和变异的基础：细胞内基因的传递和变化生命系统的结构层次①细胞：②组织：由形态、结构和功能相同的细胞联合在一起形成的细胞群③器官：由不同的组织按照一定的次序结合在一起构成的行使一定功能的结构④系统（植物没有）：能够共同完成一种或几种生理功系统能的多个器官按照一定的次序组合在一起形成的结构⑤个体：由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的单个生物⑥种群：在一定区域内同种生物的所有个体形成的一个整体。例：一个池塘中所有的鲤鱼。⑦群落：在一定区域内所有生物的总和。例：一个池塘中所有的生物（不是所有的鱼）。⑧生态系统：生物群落和它生存的无机环境相互作用而形成的统一整体。⑨生物圈：注：单细胞生物既可化做（个体）层次，又可化做（细胞）层次。地球上最基本的生命系统是（细胞），最大的生态系统是（生物圈）。病毒无细胞结构，不属于生命系统的任一结构层次一个分子或一个原子是一个系统，但不是生命系统病毒1、结构：（没有细胞）结构，仅有（蛋白质和核酸）组成，必须依赖活细胞才能生存。2、种类：动物病毒植物病毒细菌病毒（噬菌体）第二节细胞的多样性和统一性细胞的统一性：细胞基本相似结构，都具有细胞膜、细胞质、DNA、核糖体。细胞的多样性：细胞的形态、结构、功能有差异。显微镜使用步骤制作临时装片使用显微镜观察：取镜与安放对光：用低倍镜、大光圈对准通光孔，转动反光镜使视野明亮低倍镜观察：高倍镜观察：步骤：“一移二转三调”①在低倍镜下找到物象，将物象移至（视野中央），②转动（转换器），换上高倍镜。③调节（光圈）和（反光镜），使视野亮度适宜。④调节（细准焦螺旋），使物象清晰。显微镜使用常识①调亮视野的两种方法（放大光圈）、（使用凹面镜）。②高倍镜：物象（大），视野亮度（暗），视野小，看到细胞数目（少）。低倍镜：物象（小），视野亮度（亮），视野大，看到的细胞数目（多）。③物镜：（有）螺纹，镜筒越（长），放大倍数越大。目镜：（无）螺纹，镜筒越（短），放大倍数越大。放大倍数越大 视野范围越小 视野越暗 视野中细胞数目越少 每个细胞越大放大倍数越小 视野范围越大 视野越亮 视野中细胞数目越多 每个细胞越小3、放大倍数=物镜的放大倍数х目镜的放大倍数4、放大倍数的实质：指放大的长宽，不是指面积或体积。5、成像的特点：上下颠倒、左右颠倒，即旋转180度。如：视野中的物象在左下角，实际在右上角。6、判断污物的位置：先移动装片，污物移动则在装片上。污物不动，则转动目镜，若污物移动则在目镜上，不动则在物镜上（不可能在反光镜上）。7、一行细胞高倍镜下细胞数量与低倍镜下细胞数量之比等于放大倍数的倒数计算方法：个数×放大倍数的比例倒数=最后看到的细胞数如: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?20×1/4=58、圆行视野（充满细胞）高倍镜下细胞数量与低倍镜下细胞数量之比等于放大倍数之比的倒数的平方如:在目镜为10×物镜为10×的视野中看见布满的细胞数为20个,在目镜不换物镜换成20×,那么在视野中我们还能看见多少个细胞?20×(1/2)2=5二、原核生物与真核生物：1、分类依据：根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类。2、比较原核细胞真核细胞模式图细胞大小较小较大本质区别无由核膜包被的细胞核有由核膜包被的细胞核细胞器种类有核糖体，无其他细胞器有多种细胞器细胞壁有（支原体除外）（细菌主要是肽聚糖）植物细胞（纤维素和果胶）真菌细胞（几丁质）举例蓝细菌（色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌、发菜）、放线菌、衣原体、支原体、细菌（球、杆、螺旋、弧菌、乳酸菌、醋酸菌）大多数植物、动物、真菌、其余藻类（绿藻、红藻）蓝细菌细胞质：含藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用（自养生物）；细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物，光合细菌、硝化细菌是自养4、原核细胞具有与真核细胞相似的细胞膜和细胞质，没有有核膜包被的细胞核，也没有染色体，但有一个环状的DNA分子，位于细胞内特定的区域，这个区域叫拟核。真核细胞染色体的主要成分是：DNA和蛋白质5、原生生物是简单的真核生物，草履虫等三、水华和赤潮(1)水华的概念：水华是淡水水体富营养化而引起其中的蓝细菌、绿藻等大量繁殖的种现象。其主要成因是水体中N、P等含量过高,在一定的温度、光照等条件下,蓝细菌、绿微等大量紫殖。(2)赤潮的概念：赤潮则是指海水富营养化,其中的浮游生物爆发性繁殖造成海水颜色异常的一种现象。(3)水华和赤潮的形成：①内因是引起水华和赤潮的生物的过度繁殖②外因包括气候、地形、生物因素、物理因素以及化学因素等。近年来水华与赤潮的发生频率明显升高,这与人类活动造成的污染也是分不开的。工业废水的排放,农药、化肥残留物的排放以及生活污水的排放等都是造成水体富营养化的重要因素。解决水华与赤潮问题已经成为世界关注的生态问题。第二章组成细胞的分子第一节细胞中的元素和化合物一、生物界与非生物界统一性：元素种类大体相同差异性：元素含量有差异二、组成细胞的元素（常见20多种）1、分类大量元素：CHONPSKCaMg主要元素：C、H、O、N、P、S基本元素：C、H、O、N最基本元素：C（干重下含量最高）微量元素：Zn、Mo、Cu、B、Fe、Mn（口诀：铁门碰新木桶）质量分数最大的元素：O（鲜重下含量最多的是水）数量最多的元素：H细胞鲜重：O>C>H>N细胞干重:C>O>N>H2、功能：①组成多种多样的化合物②影响生物体的生命活动三、组成细胞的化合物1、存在形式：组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在2、化合物分类无机化合物水无机盐有机化合物蛋白质脂质糖类核酸鲜重下含量最多的化合物：水鲜重下含量最多的有机化合物：蛋白质干重中含量最高的化合物：蛋白质四、检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质实验原理：某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。糖类中的还原糖（如葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖）与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹Ⅲ染成橘黄色。淀粉遇碘变蓝色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。1、还原糖的检测和观察常用材料：苹果和梨4）注意事项：①西瓜汁不能用②甲、乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，现配现用，混合使用③必须用50~65摄氏度水浴加热颜色变化：浅蓝色棕色砖红色沉淀2、脂肪的鉴定常用材料：花生子叶或花生油试剂：苏丹Ⅲ步骤：取材切片：用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片制片：选最薄的切片,用毛笔蘸取故在载玻片中央滴：在花生子叶薄片上滴2-3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min吸：用吸水纸吸去染液滴：滴1-2体积分数为50%的酒精,洗去浮色吸：用吸水纸吸去花生子叶周围的酒精滴：滴1滴蒸馏水,盖上盖玻片,制成临时装片观察：先低倍镜观察，后高倍镜观察注意事项：①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。②50%酒精的作用是：洗去浮色③需使用显微镜观察颜色变化：橘黄色3、蛋白质的鉴定常用材料：鸡蛋清，黄豆组织样液，牛奶4）注意事项：①双缩脲试剂与菲林试剂浓度的相同点和不同点②先加A液1ml，再加B液4滴③鉴定前，留出一部分组织样液，以便对比④A液作用：提供碱性环境；B液不能过多，否则会产生蓝色絮状沉淀，遮蔽紫色。颜色变化：产生紫色反应4、淀粉的检测和观察常用材料：马铃薯试剂：碘液颜色变化：变蓝第二节细胞中的无机物一、细胞中的水1、水的含量：一般为60%--95%2、存在形式与功能存在形式自由水结合水特点呈游离状态，可以自由流动，易蒸发与细胞内的其他物质相结合含量95.5%4.5%功能细胞内良好溶剂；许多生化反应有水的参与；提供液体环境；运输养料和废物。细胞结构的重要组成成分联系降温自由水和结合水可在一定条件下可以相互转化。降温升温自由水结合水升温烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失；水果放入冰箱冷藏，部分自由水转化为结合水3、自由水含量高，代谢活动旺盛，抗逆性差；结合水含量高，代谢活动下降，抗逆性强。二、细胞中的无机盐1、含量：仅占鲜重的1%--1.5%2、存在形式：大多数无机盐以离子的形式存在（阴离子、阳离子）少数与其他化合物结合3无机盐的作用：①细胞中许多有机物的重要组成成分缺碘：地方性甲状腺肿大；缺铁：缺铁性贫血；植物却Mg，不能合成叶绿素。P是组成细胞膜、细胞核的重要成分,也是细胞必不可少的许多化合物的成分②维持细胞和生物体的生命活动缺钙：抽搐、软骨病，儿童缺钙会得佝偻病，老年人会骨质疏松；钙多：肌无力③维持细胞的酸碱平衡和渗透压渗透压平衡:Na+、CI-、K+对维持细胞正常的渗透压有重要作用酸碱平衡:某些无机盐离子组成重要的缓冲体系,如H2PO4-/HP042-、H2CO3/HCO3-等,可调节并维持细胞的酸碱平衡第三节细胞中的糖类和脂质一、细胞中的糖类——主要的能源物质1、组成元素：C、H、O2、糖类的分类，分布及功能：分类概念种类分子式主要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RNA的成分脱氧核糖C5H10O4组成DNA的成分六碳糖葡萄糖C6H12O6主要的能源物质果糖植物细胞中提供能量半乳糖 动物细胞中二糖由两分子单糖脱水缩合而成的糖蔗糖 （果糖+葡萄糖）C12H22O11甘蔗、甜菜中含量丰富水解成单糖提供能量麦芽糖（2葡萄糖）发芽的小麦、谷控中含量丰富乳糖（半乳糖+葡萄糖）人和动物的乳汁中含量丰富多糖水解后能够生成许多单糖的糖 淀粉(C6H10O5)n 植物粮食作物的种子、变态根或茎等储藏器官中植物细胞中储存能量纤维素植物细胞的细胞壁中支持保护细胞糖原：肝糖原肌糖原 动物肝脏储存能量调节血糖动物肌肉储存能量几丁质（壳多糖）(C8H13O5N)n甲壳类动物和昆虫的外骨骼可用于废水处理；制作食品的包装纸和食品添加剂；制作人造皮肤等注：淀粉、纤维素、糖原、几丁质分解的单体都是葡萄糖3、还原性糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、乳糖动物特有的糖：半乳糖、乳糖、糖原植物特有的糖：果糖、麦芽糖、蔗糖、淀粉、纤维素动植物共有的糖：核糖、脱氧核糖、葡萄糖二、细胞中的脂质1、特点：①脂质分子氧元素含量远远少于糖类，H的含量更多。②通常都不溶于水，而溶于脂溶性有机物，如丙酮、乙醚、氯仿等2、脂质的分类、分布及功能:元素组成功能及分布脂肪（三酰甘油、甘油三酯）由3分子脂肪酸和1分子甘油组成C、H、O（1）功能：①细胞中良好的储能物质，与糖类相同质量的脂肪储存能量是糖类的2倍（脂肪含H较多，燃烧等质量的脂肪和糖，脂肪消耗的氧更多）。②保温③减少内部器官之间摩擦④缓冲外界压力，可以保护内脏器官。（2）分布：皮下和内脏器官周围磷脂H、O、N、P功能：构成细胞膜以及各种细胞器膜重要成分分布：人和动物的脑、卵细胞、肝脏、大豆的种子中含量丰富固醇胆固醇C、H、O构成动物细胞膜重要成分；参与人体血液中脂质的运输。性激素促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成，激发并维持第二性征。维生素D促进人和动物肠道对Ca和P的吸收。注：糖类和脂质是可以相互转化的第四节蛋白质是生命活动的主要承担者一、蛋白质的主要功能1、结构蛋白：构成细胞和生物体结构的重要物质，如肌肉、毛发、羽毛、蛛丝2、功能蛋白：①催化：催化细胞内的生理生化反应的酶，大部分是蛋白质②运输：运输载体（血红蛋白、细胞膜载体蛋白）③调节：传递信息，调节机体的生命活动（某些激素）④免疫：抗体二、蛋白质的基本组成单位：氨基酸1、氨基酸元素组成：C、H、O、N，有的含有S、P等2、种类：组成蛋白质的氨基酸约21种3、通式：结构要点：每种氨基酸都至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。氨基酸的种类由R基（侧链基团）决定。4、最小的氨基酸是甘氨酸，其R基为H5、有8种氨基酸是人体细胞不能合成的（婴儿有9种），必须从外界环境中直接获取，叫必需氨基酸；另外12种氨基酸是人体能够合成的，叫非必需氨基酸。三、蛋白质的结构及其多样性1、氨基酸的结合方式：脱水缩合（1）一个氨基酸分子的羧基（—COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（—NH2）相连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合。（2）肽键：连接两个氨基酸分子的化学键（—NH—CO—）叫做肽键。（3）二肽：有两个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做二肽，由n（n≥3）个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物，称为n肽，也叫多肽。（4）肽链：多肽通常呈链状结构，叫肽链。肽链能盘曲、折叠、形成有一定空间结构的蛋白质分子。（5）过程图解2、蛋白质的结构（1）蛋白质的结构层次C、H、O、N等元素氨基酸多肽蛋白质决定了决定了（2）蛋白质分子结构的多样性蛋白质功能的多样性构成蛋白质的氨基酸的种类，数目，排列顺序不同肽链盘区折叠方式不同使蛋白质的空间结构不同导致蛋白质结构多样性蛋白质、多肽链都可使双缩脲发生紫色反应，双缩脲可以和其中的肽键发生反应。蛋白质变性①概念：指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。②特点：变性可使蛋白质的空间结构被破坏,无法复原,但肽键没有被破坏,还能与双缩脲试剂发生紫色反应。③实例：a、鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。b、经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性,可以达到消毒、灭菌的目的。（5）蛋白质的盐析①概念：指蛋白质在某些盐(如NaCl、Na2SO4等)的浓溶液中溶解度降低而析出的现象,降低盐溶液浓度时,蛋白质又会重新溶解,这一过程是可逆的。②特点:盐析是物理变化,盐析过程中蛋白质的结构没被破坏,可复原。③实例:在鸡蛋清中加入一些食盐,会看到白色的絮状物,这是在食盐作用下析出的蛋白质,兑水稀释后絮状物消失,该过程中蛋白后结构没有被破坏。四、蛋白质的有关计算：①肽键数=失去水分子的数目=氨基酸数－肽链数（不包括环状）②每条多肽链上至少有一个游离的氨基，至少有一个游离的羧基－NH2或－COOH数=肽链数+R基上的氨（羧）基数。③蛋白质总的分子量=组成蛋白质的氨基酸数*氨基酸平均相对分子质量—18*水的个数④环状肽链：氨基酸数目=脱水数目=肽键数目⑤链接两条肽链之间的键为二硫键（大多数），有些为肽键，连接位置为两个氨基酸的R基。⑥--SHSH--转变--S--S--（二硫键）去掉两个H⑦肽键（—NH—CO—）有一个O一个N元素⑧设氨基酸的平均相对分子质量为a肽链数目氨基酸数目肽键数目脱去水分子数目多肽的相对分子质量氨基数目羧基数目1mm-1m-1ma-18(m-1)至少1个至少1个nmm-nm-nma-18(m-n)至少n个至少n个⑨O总数=肽键数+肽链数*2+R中O⑩N总数=肽键数+肽链数+R中的N第五节核酸是遗传信息的携带者一、核酸1、分类脱氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA）真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA，DNA病毒遗传物质为DNA，RNA病毒遗传物质为RNA。2、分布：（1）真核细胞：DNA主要在细胞核，少量在线粒体、叶绿体RNA主要在细胞质中（2）原核细胞：DNA主要在拟核（3）病毒：一种病毒只有一种核酸二、核酸的基本组成单位——核苷酸1、组成元素：C、H、O、N、P2、核苷酸结构图一分子五碳糖：核糖和脱氧核糖一分子含氮碱基：A：腺嘌呤G：鸟嘌呤C：胞嘧啶T：胸腺嘧啶U：尿嘧啶