人教2019版 必修一知识点-教案课件习题试卷知识点归纳-高中生物必修第一册

人教2019版

高中生物学

必修一知识点整理

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1、本材料由个人手动整理，经过多次检查，仍不可避

免出现错别字，还望各位同学理解，并请指正。

2、本材料从未涉及任何商业用途，如引用照片未注明

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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、细胞学说的建立者是德国的施莱登和施旺。

2、细胞学说的内容：

(1)细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成;

说明细胞是构成生物体的基本单位。

(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

的生命起作用；

强调细胞具有相对独立性，无论单、多细胞生物，细胞都是其基本功能的单位。

(3)新细胞是由老细胞分裂产生的。

从细胞起源的角度说明细胞对生命活动的重要性，细胞的生命历程必须建立在细胞分裂的基础上。

注意：新细胞也可由老细胞融合而来，如精细胞和卵细胞形成受精卵的过程。

3、细胞学说未涉及原核细胞、真菌、病毒，以及生物或细胞间的“差异性”。

4、细胞的发现者和命名者是罗伯特•虎克,活细胞发现者是列文虎克。

5、细胞学说揭示了动物和植物的统一性，从而阐明生物界的统一性。

二、细胞是基本的生命系统：

1、单细胞生物(草履虫'变形虫'衣藻、酵母菌等)依赖单个细胞完成各种生命活动。

2、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。例如，以细胞代谢为基

础的生物与环境之间物质和能量的交换；以细胞增殖、分化为基础的生长发育；以细胞内基

因的传递和变化为基础的遗传和变异等。

3、除病毒之外，其它生物都是由细胞构成的。病毒不具有细胞结构，由蛋白质外壳和内部遗

传物质组成，寄生在活细胞中，利用活细胞中的物质生活和繁殖。(所以培养病毒要用活细胞)。

4、「生活方式：寄生在活细胞

病毒5分类：DNA病毒'RNA病毒

〔遗传物质：DNA或RNA(一种病毒只含一种核酸)

☆DNA病毒：噬菌体、乙肝病毒、天花病毒；结构较稳定

☆RNA病毒：烟草花叶病毒、HIV、SARS病毒、禽流感病毒结构不稳定

病毒的增殖过程：吸附一注入一合成一组装一释放

作用：动物细胞融^----融合机基因工程——运载体

免疫制作疫苗等——抗原非选择性必修学习

5、生命系统的结构层次：

(1)以多细胞动物为例的生命系统九级层次：(层层相依'紧密联系)

细胞T组织-►器官-►系统T个体T种群一群落-►生态系统-►生物圈XXX

☆植物的四大组织：保护、营养、输导、分生组织

☆植物的六大器官：根、茎、叶、花、果实、种子

☆动物的四大组织：上皮、肌肉、神经、结缔组织

☆人的八大系统：消化、泌尿、内分泌、循环、运动、呼吸、神经、生殖系统

注意：a、最基本的结构层次是细胞,最高级的层次是生物圈。

b、单细胞生物：既是细胞层次，又是个体层次,无组织、器官'系统层次（易错点）。

c、松树等所有植物缺少系统层次。

d、蛋白质、核酸等分子虽是组成生命系统的物质，但不属于生命系统结构层次。再

比如一个分子或一个原子是一个系统，但不属于生命系统，因为生命系统能完成一定的生命

活动，而分子或原子不能完成。

（2）种群是指一定区域内，同种生物所有个体。

eg:一片湖泊里所有的鱼，是种群层次吗？不是，鱼有很多种，既非种群，也非群落。

（3）群落是一定区域内所有的生物。

（4）生态系统包括一定区域内所有生物和无机环境,如：一根枯木'一片池塘。

（5）生物圈包括地球上所有生物以及所有生物所生存的无机环境，是最大的生态系统，地球

上只有一个生物圈。

餐£恁饯的偌构层次

同种不同母物+无机环境牛太最大

然一种群一||——一|/一生物圈

补充：病毒属于生物，但在生命系统的结构层次中无地位，在生态系统中属于消费者。

第二节细胞的多样性和统一性

一、观察细胞：

1、显微镜的放大倍数等于目镜倍数X物镜倍数

☆放大倍数指的是放大长度和宽度，而不是面积或体积。

☆目镜和物镜的区别：

物镜（有螺纹），越长放大倍数越大（正比），距离载玻片的距离越近;

目镜（无螺纹）恰好相反，越长放大倍数越小（反比）。

2、低倍镜换高倍镜使用步骤：低倍镜T目标移至中央（偏哪移哪）一转换为高倍镜-调光（增

大光圈，反光镜改为凹面镜）-►调细准焦螺旋【找T移-►换-►调】常考！！！

☆用高倍镜时，不准动粗（即只允许用细准焦螺旋调焦）

☆低倍镜观察调节粗准焦螺旋使镜筒下降时，侧面观察物镜与装片的距离，以免压破玻

片，损坏物镜。

☆转动转换器换物镜，不能用手掰物镜。

3、放大倍数与视野内细胞数量的关系：

规律：当一行细胞时，细胞数与放大倍数呈反比

当细胞充满视野时，细胞数与放大倍数的平方呈反比

4、高倍镜与低倍镜观察情况比较:

视

视

野

物像看到细野物像与装

如

亮

围

度

大小胞数目片的距离

高倍镜大少暗近小

低倍镜小多亮远大

5、显微镜成像与标本实物位置关系辨析：

（1）显微镜成的是倒立放大的虚像，若将观察者看到的像平面旋转180°,则与标本的实际

位置相吻合。如观察“b”，则显微镜中看到的应为“q”。

（2）观察到的细胞质环流方向与实际运动方向相同。如何判断？

（3）“二看法”判断视野中异物存在的位置（其实就是三个位置的排除法）

①判断依据：在判断显微镜视野中异物可能存在的位置时，可以遵循“异物跟谁移动，就

在谁上面”的原则。

②判断方法：视野中的异物可能存在于物镜、目镜或玻片上。

一看：在不调换目镜、物镜的情况下，移动玻片，异物若随着玻片移动，则异物在玻片

上；若异物不移动，则进行二看。

二看：旋转目镜镜头，若异物随着转动，则异物在目镜上；若异物不随目镜转动，说明

异物在物镜上。一般不会在反光镜上，如在反光镜会改变视野中的亮度。

二、原核细胞和真核细胞：

1'定义：

细胞内含有以核膜为界的细胞核，称为真核细胞，由真核细胞构成的生物叫做真核生物。

细胞内不含有以核膜为界的细胞核，称为原核细胞，由原核细胞构成的生物叫做原核生物。

2、原核生物和真核生物的类型：派※※

「细菌：带有球'杆、螺旋'弧的字样，以及一类重要的细菌——蓝细菌

原核生物V

I其他：支原体、衣原体、立克次氏体、放线菌

真核生物^真菌：酵母菌'青霉菌'蘑菇等

I动物、植物

3、真核细胞有染色质（主要由DNA和蛋白质组成），原核细胞有一条大型环状的裸露的DNA

分子，位于细胞内特定的位置，这个区域被叫做拟核（拟核不是结构，只是一个位置），所以

原核细胞没有染色质，需要注意的是原核细胞除了拟核处裸露的大型环状DNA分子，还有一

些小型的环状DNA分子（质粒）。大环和小环

4、关于蓝细菌：

蓝细菌（指称蓝藻）无叶绿体，但在细胞质中有藻蓝素和叶绿素，因而能进行光合作用，在

生态系统的成分中属于生产者，常见的有色球蓝细菌、念珠蓝细菌、颤蓝细菌、发菜。

5、病毒、原核细胞和真核细胞的比较

原核细胞真核细胞病毒

大小较小较大最小

无以核膜为界限的细胞

本质区别有以核膜为界限的细胞核无细胞结构

核

植物：纤维素和果胶；真菌：

细胞壁主要成分是肽聚糖无

几丁质；动物细胞无细胞壁

有拟核，无核膜、核仁，有核膜和核仁，DNA与蛋白质

细胞核无

DNA不与蛋白质结合结合成染色质（体）

仅有核糖体，无其他细有核糖体'线粒体等其他复杂

细胞质无

胞器的细胞器

遗传物质只要有细胞结构,遗传物质就是DNADNA或RNA

举例蓝细菌'细菌等真菌，动'植物HIVvH1N1

注：原核细胞中除支原体外都有细胞壁

6、原核细胞与真核细胞相同点：都具有细胞膜'细胞质'核糖体等结构，都以DNA为遗传

物质。

7、真、原核细胞的不同点有很多，但最本质区别是：有无以核膜为界限的细胞核。

8、水华现象：通常是指池塘、河流、湖泊'水库等淡水水域受到污染，水中心P等元素增

多致使水体富营养化，在适宜的温度、光照等条件下，蓝细菌和绿藻等大量繁殖，并在水面

形成或薄或厚的漂浮物的现象。发生在海水中的这种现象，通常称为“赤潮”。危害严重，具

体表现为以下几个方面：

(1)造成水体缺氧，引起水生动物窒息死亡。

(2)产生毒素、产生异味

(3)影响自来水工厂的生产和自来水的质量

9、关于哺乳动物成熟红细胞的补充：

哺乳动物的成熟红细胞无细胞核，但属于真核细胞。由造血干细胞分化而来，成熟过程中细

胞核和各种细胞器退化消失，其内含血红蛋白运输氧气，进行无氧呼吸产生乳酸。

三、细胞的多样性和统一性：

1、细胞多样性：

(1)表现：细胞的形态、大小、种类、结构等各不相同。

(2)直接原因：构成细胞的蛋白质分子不同。

(3)根本原因：DNA的多样性及基因的选择性表达。

2、细胞的统一性：

(1)化学组成：组成不同细胞的元素和化合物种类基本一致。

(2)结构：都具有细胞膜'细胞质'核糖体

(3)遗传物质：都以DNA为遗传物质，且遗传密码相同。

(4)能源物质：以ATP为直接能源物质。

(5)增殖：都是通过细胞分裂等进行增殖。

第二章组成细胞的分子

第一节细胞中的元素和化合物

一、组成细胞的化学元素：

1、组成细胞的元素种类：

微量元素与大量元素只是在细胞内含量的不同，而非重不重要。

2、组成细胞的元素含量：

细胞鲜重含量百分比占前四位的元素是：0>C>H>N

但是，不同细胞中干重百分比有差异：

人体细胞干重含量百分比占前四位的元素是：C>O>N>H

玉米细胞干重含量百分比占前四位的元素是：0>QH>N

解释：人体细胞和玉米细胞干重前四位元素不同，是因为人体细胞中含蛋白质较多，而玉米细胞中淀

粉较多。不同生物体的细胞中,元素种类大体相同，但同种元素的含量相差较大。

ps：只要是活细胞指的都是“鲜重”，“干重”不含水。

注意：细胞中的元素大多以化合物的形式存在。

3、生物界与非生物界的统一性和差异性：

(1)统一性：

组成生物体的化学元素种类在无机环境中都能找到，没有一种是生物体所特有的。

(2)差异性：

组成生物体的化学元素含量在生物界与非生物界相比含量上相差很多。

二、组成细胞的化合物：

1、组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在，如水、蛋白质、核酸、糖类、脂质等

化合物质量百分比

水占85~90

无机盐占卜1.5

蛋白质占7~10

脂质占卜2

糖类和核酸占「1.5

细胞内含量最多的前四位化合物：水〉蛋白质>无机盐>脂质

2、细胞内含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。

eg:生活在沙漠中的仙人掌细胞中化合物含量最多的是

三、实验一检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质：

(1)还原糖的鉴定：

1、常用材料：苹果和梨观察现象明显

2、试剂：斐林试剂(甲液：OJg/ml的NaOH、乙液：0.05g/ml的CuSO")

3、注意事项：①还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖(单、二除蔗)

②甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中(现配现用)。

③必须用水浴加热(50〜65℃)

4、颜色变化：浅蓝色Cu(0H)2―*棕色一►破红色沉淀CuzO

(2)脂肪的鉴定：

1、常用材料：花生子叶或向日葵种子

2、试剂：苏丹川染液或苏丹IV染液

3、注意事项：\/

①切片要薄且*匀，如厚号不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊。

②染色时间不建过长，体,分数50%酒精的作用是洗去浮色。苏丹川易溶于酒精

③需使用显微电察(是#使用显微镜，要看实验材料，如将材料制成匀浆则不用)

④使用不同的染色剂染色由间不同。

4、颜色变化：橘黄色或%色

(3)蛋白质的鉴定：

1、常用材料：鸡蛋清'黄豆组织样液'牛奶

2、试剂：双缩服试剂(A液：0.1g/ml的NaOH、B液：0.01g/ml的CuSO,)

3、注意事项：

①先加A液1ml,再加B液3-4滴；

②鉴定前留出一部分组织样液以便对比；

③用蛋清时一定要稀释，若稀释不够，与双缩服试剂反应时，会黏在试管内壁，使得反应不

够彻底，且试管不易清洗；

④加入双缩服试剂的顺序不能颠倒，先用A液造成碱性环境后再加入B液。

4、颜色变化：紫色

注意：双缩腺试剂只是检验物质中是否存在肽键，存在肽键的不一定是蛋白质。

第二节细胞中的无机物

一、细胞中的水:

1、生物含水量特点：

(1)水是构成细胞的重要成分，也是活细胞中含量最多的物质。

(2)含水量：水生〉陆生幼年〉成年》老年

代谢旺盛）代谢缓慢幼嫩细胞＞衰老细胞

2、分类,及生理作用：自由水与结合水联想到拖布

含量概念生理作用

结合水4.5%与其他物质结合在一起细胞重要组成成分

自由水95.5%能够自由流动、以游离状态存在良好溶剂参与反应物质运输

3、细胞含水量与代谢之间的关系：

自由水越多，新陈代谢越旺盛，生长发育越迅速，抗逆性越弱。

自由水越少，新陈代谢越缓慢，生长发育越迟缓，抗逆性越强。

常考形式：种子由休眠转变为萌发状态中，其细胞内自由水/结合水的比值如何变化？

二、无机化合物一无机盐：

1、无机盐存在的形式及含量：区别于细胞中元素的存在形式！

（1）含量：很少，约占细胞鲜重的1%——1.5%/

（2）存在形式：大多数无机盐以离子的形式存在于细胞中，少数与化合物的相结合。

2、无机盐的生理作用：

（1）有些无机盐是细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分。

（2）有许多种无机盐的离子对于维持生物体的生命活动有重要作用。

（3）生物体内的无机盐离子，必须保持一定的比例，这对维持细胞内的渗透压和酸碱平衡非

常重要，这是生物进行正常生命活动的必要条件。非选择性必修学习

总结：常见无机盐的作用与缺乏症

种类作用缺乏引起的症状

Fe构成血红素的元素缺铁性贫血

Ca骨骼'牙齿的重要组成成分骨骼畸形'抽搐

Mg构成叶绿素的元素植物叶绿素合成受阻，影响光合作用

动物细胞渗透压降低；过低时不能维持正常的细

Na维持动物细胞渗透压

胞形态

I甲状腺激素的重要组成成分地方性甲状腺肿；呆小症

B促进花粉的萌发和花粉管的伸长油菜缺B时，“花儿不实”

第三节细胞中的糖类和脂质

一、细胞中的糖类：

1V组成元素：C\H、。三种元素

2、分类：糖类大致可以分为单糖、二糖'多糖。

(1)单糖：不能被水解，可被细胞直接吸收的糖。最常见的是葡萄糖，是细胞生命活动所需

主要能源物质。

(2)二糖：由两分子单糖脱水缩合而成的，必须经过水解为单糖才能被细胞吸收。最常见的

二糖是蔗糖，还有麦芽糖以及人和动物乳汁中的乳糖。

(3)多糖：由多个单糖脱水缩合而成的糖，是生物体内绝大多数糖存在的形式，必须水解为

单糖才能被细胞吸收，最常见的是淀粉，作为植物细胞的储能物质存在于细胞中。另外还有

糖原作为动物细胞的储能物质存在于动物细胞中。几丁质也是一种多糖，又称为壳多糖，广

泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，多糖的基本

单位都是葡萄糖。

还原性糖有葡萄糖'果糖'麦芽糖'乳糖、半乳糖(单糖、二糖中除了蔗糖，多糖都不是)

3、种类、分布及功能：

种类分布功能

五核糖

植物、动物细胞中组成RNA的成分

碳(C5H1005)

糖脱氧核糖

植物、动物细胞中组成DNA的成分

单糖(C5H1004)

六葡萄糖细胞中都有主要的能源物质

碳

果糖植物细胞中提供能量

糖

丰丸糖动物细胞中提供能量

植物细胞,发芽的小麦、

麦芽糖

谷物中含量丰富

二糖

植物细胞，甘蔗、甜菜水解成单糖而供能

(G2H22。11)蔗糖

中含量丰富

乳糖人和动物的乳汁中

植物粮食作物的种子、

淀粉变态根或茎等储藏器官植物的储能物质

中

构成细胞壁的主要成分，支

多糖纤维素植物细胞中

持保护细胞。

(CHO)

6lo5n肌糖原动物的肌肉组织中

人和动物细胞的储能物质

肝糖原动物的肝脏中

甲壳类动物和昆虫的外

几丁质废水处理；制作人造皮肤

骨骼

注意：格外要注意二糖的组成

麦芽糖是由两分子的葡萄糖脱水缩合形成的:蔗糖是由一分子的果糖和一分子的葡萄糖脱水

缩合形成；乳糖是由一分子的半乳糖和一分子的葡萄糖脱水缩合形成的。

二、细胞中的脂质:

1、元素组成：C、H、0,有的还含有P和N。脂质的组成元素比较复杂，格外要注意。

2、种类和功能：

⑴脂肪（C、H、0）：储能物质，维持体温恒定缓冲和减压减少摩擦的作用。

⑵磷脂（C、H、0、N、P）：构成细胞膜鼠细胞器膜和细胞核膜的重要成分。

⑶固醇（C、H、0）：a生物膜系统

①胆固醇：构成动物细胞膜的成分，参与血液中脂质的运输。

②性激素：促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成。

③维生素D：促进人和动物肠道对钙磷的吸收。

注意：糖类是主要的能源物质，ATP是细胞内的直接能源物质，蛋白质是生命活动的主要承

担者，脂肪是细胞内的良好猴能物质行

原因：相同质量的脂肪和糖类相比，脂肪的碳氢比例高，含有的氧少，脂肪彻底氧化分解消

耗的氧气更多，产生的水更多，释放的能量就更多。

第四节蛋白质是生命活动的主要承担者

一、蛋白质分子的功能:

1、运输作用（血红蛋白）

2、免疫作用（抗体）

3、催化作用（酶绝大多数都是蛋白质，少数是RNA）

4、调节功能（某些激素的化学本质是蛋白质，如生长激素和胰岛素）

5、结构蛋白（构成细胞和生物体的结构，如头发和肌肉）

二、氨基酸是构成蛋白质的基本单位:

1、氨基酸的种类和分类：

自然界中氨基酸已发现有300多种，但构成蛋白质的氨基酸种类大约有21种，包括必须

氨基酸和非必需氨基酸。

非必须氨基酸：人体自身能够合成，可以通过其他化合物转化而来。氨基转换作用

必须氨基酸：人体内有8种（婴儿9种组氨酸），必须从食物中获取。

2、氨基酸的特点：

①氨基酸分子中至少有一个氨基和一个竣基，且氨基和竣基要连在同一个碳原子上。这也就

是判断一个有机物是不是构成蛋白质的氨基酸的条件。

eg:H2N-CH2-CH2-C00H这就不是构成蛋白质的氨基酸

氨基酸的结构通式:

侧链基团

②不同的氨基酸分子有不同的R基，这就是区分不同氨基酸的关键。

③有些氨基酸含多个氨基或薮基，多的氨基和峻基在R基团中，但是R基本身不能是氨基或

薮基。

④注意不同基团的书写：

三、蛋白质的结构及其多样性：

1、化学结构：用约21种氨基酸作原料，根据“基因”信息指令，在细胞质的核糖体中，按

特定的方式和顺序将氨基酸分子互相连结合。

胞内蛋白—游离的核糖体分泌蛋白——内质网上附着的核糖体

2、氨基酸分子结合方式：一个氨基酸分子的短基和另一个氨基酸分子的氨基，脱去一分子水

而连接起来，这种结合方式叫脱水缩合。

3、肽键：在一CUH一结构中的C-N共价键

4、二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，只含有一个肽键的叫做二肽。

推广——►几个氨基酸脱水缩合就叫几肽

肽键数=氨基酸数一肽链数若是环状多肽，则将肽链数视为零。

5、肽链：是由多个氨基酸相互连接在一起所形成的链状结构。

6、蛋白质分子具有多样性的原因：

（1）组成肽链的氨基酸种类、数目、排列顺序不同，所形成的肽链结构不同。构成肽链的氨

基酸角度

（2）肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。从空间结构角度

7、蛋白质的化学组成和相关计算：

蛋白质的化学组成：C、H、0、N、有的还有S,从氨基酸的结构通式出发，蛋白质应含有C、

H、0、N元素，但蛋白质的空间结构中肽链之间的连接和固定需要“二硫键”，所以蛋白质中

有的还含有S,S元素应该存在于某些氨基酸的R基中（一SH筑基）。有些蛋白质还含有其他

一些元素，比如血红蛋白中还有Fe。

蛋白质相关的计算

①蛋白质中氨（竣）基数=肽链数+R基上的氨（竣）基数=各氨基酸中氨（短）基总数一肽键

数

②蛋白质中各原子的计算★★★★

C原子=氨基酸分子数X2+R基上的C原子数

H原子=各氨基酸中H原子总数一脱水的水分子数X2-二硫键数量X2

N原子=肽链数+肽键数+R基中N原子数

0原子=肽链数X2+肽键数+R基中0原子数

如果问至少有多少个，则认为R基中不存在氨基（段基）。

③蛋白质相对分子质量的计算：

假设n个氨基酸形成m条肽链，设氨基酸的平均相对分子质量为a,那么由这些氨基酸形成

的蛋白质的相对分子质量为nXa—（n—m）X18

此外，蛋白质相对分子质量计算中还需考虑二硫键，具体问题具体分析。

④假设有n（0<n^21）种、m个氨基酸，任意排列构成多肽的种类数计算：

a若每种氨基酸数目无限（允许重复）的情况下，可形成肽类化合物的种类：有n"种

b若每种氨基酸只有一个（不允许重复）的情况下，可形成肽类化合物的种类：有nX（n-1）

X（n-2）…种

补充：

1、蛋白质的盐析、变形和水解的区别：

①盐析：蛋白质盐析是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。

②变性：蛋白质变性是指蛋白质在某些物理或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。变性的蛋白质的空间结构发生了不可逆的

变化，肽链变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。蛋白质分子的空间结构变得

伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此熟鸡蛋、熟肉容易被消化。变性的蛋白质加入双缩服

试剂仍然可以产生紫色反应。

③水解：在蛋白酶的作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过

程是相反的。

2、高中生物中常见的化学本质为蛋白质的物质的分类：

本质为蛋白质的物质解释

大多数酶绝大多数醒是蛋白质.少数的酶是RNA（如核酶）

部分激素（如生长激素、胰岛素）有些激素是蛋白质•有些激素是氨基酸衍生物或脂质

抗体抗体是浆细胞分泌的分泌蛋白（免疫球蛋白）

抗原大多数抗原是糖蛋白（蛋白质）

受体（激素受体、递质受体、抗原识别受体）受体大多数是糖蛋白，少数是蛋白质

转运蛋白（载体蛋白、通道蛋白）生物膜上参与协助扩散、主动运输的蛋白质（载体蛋白）

第五节核酸是遗传信息的携带者

一、核酸的种类及其分布：

1、种类：核酸叶为这一种和那一种（二）

脱氧核糖核酸既DNA,核糖核酸既RNA。

2、核酸的分布：

①DNA主要存在于细胞核内，另外线粒体、叶绿体'也含有少量的DNA,原核细胞主要存在

于拟核中。

RNA主要存在于细胞质中，例如核糖体'线粒体、和叶绿体，细胞核中也有少量分布。

②观察DNA和RNA在细胞中的分布实验：利用甲基绿和毗罗红两种染色剂，甲基绿使DNA呈

现绿色，口比罗红使RNA呈现红色，从而显示DNA和RNA在细胞中的分布。

二、核酸是由核甘酸连接而成的长链：

1、核酸的结构:

（1）组成核酸的化学元素：C、H、0、N、P

（2）单体：核昔酸，由一分子五碳糖、一分子含氮碱基和一分子磷脂分子组成。

含氮碱基

核昔酸链：若干个核昔酸脱水缩合形成磷酸二酯键。

(4)组成DNA的四种脱氧核昔酸:

胞畴噫脱氧核甘酸

(5)组成RNA的四种核糖核昔酸:

(5)DNA一般由两条脱氧核昔酸链组成，且呈现双螺旋的结构。RNA一般由一条核糖核甘酸

链组成。

(6)“258”与“144”：

①具有细胞结构的生物体内核酸既有DNA又有RNA,所以其体内共有2种五碳糖、5种含氮碱

基'8种核昔酸

②没有细胞结构的生物——病毒体内核酸只有一种：DNA或RNA,所以体内只有1种五碳糖、

4种含氮碱基'4种核昔酸

2、核酸的功能：

核酸是遗传信息的携带者，在生物体的遗传变异和蛋白质的合成中具有重要的作用。

3^细胞中重要有机物的初级水解、彻底水解、氧化分解:

物质初级水解产物彻底水解产物氧化分解产物

淀粉麦芽糖葡萄糖CQ+HzO

脂肪甘油+脂肪酸甘油+脂肪酸CQ+q0

蛋白质多肽氨基酸CO2+H2O+尿素

核酸核甘酸磷酸+五碳糖+碱基COz+HO+尿酸等

ps：巧妙记忆DNA结构：54321

三、生物大分子以碳链为骨架:

1'细胞中生物大分子的种类：多糖'蛋白质、核酸。

2、结构：

每一个单体都以若干个相连的碳链为基本骨架，生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。

3、生物大分子的组成特点及多样性的原因：

名称基本单位化学通式聚合方式多样性的原因

①葡萄糖数目不同

葡萄糖

多糖QHa②糖链的分支不同

（通常情况）12

③化学键不同

①氨基酸数目不同

R

②氨基酸种类不同

蛋白质氨基酸NH--C—COOH脱水缩合

③氨基酸排列顺序不同

H④肽链的折叠方式及空间结构不同

①核甘酸数目不同

核酸

核甘酸②核昔酸排列顺序不同

（DNA和RNA）

③核甘酸种类不同

第三章细胞的基本结构

第一节细胞膜的结构和功能

一、细胞膜的功能:

(1)将细胞与外界环境分隔开，为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境；

(2)控制物质进出细胞，包括代谢底物的输入与代谢产物的排除，其中伴随着能量的传递;

细胞膜的控制作用是相对的，一些有害的物质也可能进入细胞。细胞膜功能特点：选择透过性

(3)进行细胞间的信息交流，三种方式：

①间接交流方式：激素、神经递质

②直接交流方式：细胞膜的直接接触，如精卵细胞的结合

信号细胞靶细胞

/一、尸一

■79.!

信号分子

通过细胞膜直接接触传

递信息(如精卵结合和

效应T细胞识别靶细胞)

③通道方式：植物细胞的胞间连丝

二、细胞膜成分的探索:

1、1895年，欧文顿发现溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质，不容易穿

过细胞膜。推测：细胞膜是由脂质组成的。

相似相溶原理：溶质与溶剂在结构上相似，能彼此相溶，例如同为脂质的物质可以相溶。

2、通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学分析，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、纯净的细胞膜制备方法：

①选材：哺乳动物成熟的红细胞

原因：

a动物细胞没有细胞壁。

b哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和细胞器，易用差速离心法得到不掺杂细胞内膜系统的

纯净的细胞膜。

c红细胞数量多，材料易得。

②原理：细胞内的物质有一定浓度。把红细胞放入清水中，水会进入红细胞，导致红细胞吸

水涨破，使细胞膜内的物质流出来，除去细胞内的其他物质得到细胞膜。（其实就是发生渗透

作用吸水）

③过程：

a将红细胞稀释液制成装片。（用生理盐水进行稀释）等渗溶液

b在高倍镜下观察，盖玻片一侧滴加蒸馈水，在另一侧用吸水纸吸引。（引流法）

c红细胞凹陷消失，体积增大，最后导致细胞破裂，内容物流出。

④利用差速离心法将细胞内容物与细胞膜相分离，获得纯净的细胞膜。

思考：用大肠杆菌制备细胞膜可行性？

4、磷脂的一端为亲水的头，两个脂肪酸一端为疏水的尾，多个磷脂分子在水

中总是自发地形成双分子层。斗都

（亲水：

5、1925年戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气一水界面

上铺展为单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。推测：细蓝X

胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。磷脂的其他排

列方式

6、1935年，丹尼利和戴维森推测细胞膜除脂质分子外，可能还附有蛋白质。

细C脂质（磷脂最丰富）大约占50%

胞

膜

的蛋白质大约占40%

成

分

I糖类大约占2%—10%

7、细胞膜的成分是脂质'蛋白质和糖类，主要成分是脂质和蛋白质★★★

注意：不同种类的细胞，细胞膜的成分及各成分的含量不完全相同，如动物细胞膜中还有一定量的胆

固醇，而植物细胞膜中胆固醇的含量几乎没有。

8、与细胞膜功能复杂程度有关的是蛋白质的种类和数量。

三、对细胞膜结构的探索：

1、1959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

的细胞膜都由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成，把细胞膜描述为静态的统一结构。

解释：暗带是因为电子穿透得较少，明带是因为电子穿透得较多。蛋白质对电子的阻挡作用很大，穿

透样品的电子较少，所以是暗带；而脂双层对电子的阻挡作用小，透过样品的电子较多，所以是明带。

2、20世纪60年代，对细胞膜静态的观点提出质疑：细胞膜的复杂功能难以实现，就连细胞

的生长、变形虫的变形运动这样的现象都难以解释。

3、1970年，用绿色荧光染料标记小鼠细胞表面的蛋白质，再用红色荧光染料标记人细胞表

面的蛋白质分子，将小鼠细胞和人细胞融合。在37℃环境40分钟后，两种颜色的荧光均匀分

布。这一实验及相关其他实验表明：细胞膜具有流动性。

4、1972年，辛格和尼克尔森提出流动镶嵌模型。

四、流动镶嵌模型的基本内容：

1、细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成。

2、磷脂双分子层是细胞膜的基本支架。

3、蛋白质的存在形式：镶嵌或贯穿在磷脂双分子层中。

4、细胞膜具有一定的流动性（原因：膜结构中的磷脂分子和大多数

蛋白质分子都是可以运动的）细胞膜的结构

特点

eg：神经细胞外排钾离子，吸收钠离子体现了J细胞膜的哪种功能？控制物质进出的功能

做题时一定要注意审题t细胞膜的哪种功能特点？选择透过性

5、细胞膜的外表面还有糖类分子，它和蛋白质分子结合形成的糖蛋白，或与脂质结合形成的

糖脂，这些糖类分子叫作糖被。糖被与细胞表面识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。

五、细胞壁（全透性）：

1、细胞壁的成分：植物——纤维素和果胶细菌——肽聚糖真菌——几丁质。

2、主要功能：保护'支持，植物细胞壁对于植物体起着骨架的作用，以维持细胞正常的形态。

注意：细胞膜是细胞的边界，而非细胞壁！

第二节细胞器之间的分工合作

一、相关概念：

细胞质：在细胞膜以内、细胞核以外的结构，叫做细胞质。细胞质主要包括细胞质基质和细

胞器。

细胞质基质：由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸'核昔酸和多种酶等组成，呈胶质状态。

其中进行着多种化学反应，是细胞进行新陈代谢的主要场所。

细胞器：细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。

细胞骨架：由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞形态，锚定并支撑着许多细胞器，与

细胞运动'能量转化、信息传递等生命活动密切相关。

二、细胞器之间的分工：

双层膜细胞器

1、线粒体：（呈粒状'棒状，具有双层膜，普遍存在于动、植物细胞中，内有少量DNA和RNA

及核糖体，内膜突起形成崎增加内膜的表面积，内膜、基质和基粒

中有许多种与有氧呼吸有关的酶），线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场

所，生命活动所需要的能量，大约95%来自线粒体，是细胞的“动力车

间”。

2、叶绿体：（呈扁平的椭球形或球形，具有双层膜，主要存在绿色植物

叶肉细胞里），叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，（含有叶绿素和类

胡萝卜素，还有少量DNA和RNA及核糖体，类囊体薄膜上有与光合作用

有关的光合色素和光反应的酶，叶绿体基质中有暗反应有关的酶）。

单层膜细胞器

3、内质网：由膜结构连接而成的网状物，是细胞内蛋白质合成和加工，

以及脂质合成的“车间”，分为：滑面内质网（脂质、糖类）和粗面内质网（分泌蛋白）。

4、液泡：成熟的中央大液泡主要存在于成熟植物细胞中，液泡内有细胞液。化学成分：有机

酸'生物碱'糖类、蛋白质、无机盐、色素等。有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透

吸水的作用。

注意：液泡中的色素是花青素，与花和果实的颜色有关；叶绿体中的色素主要

是叶绿素，与光合作用有关。

5、高尔基体：①蛋白质加工②植物细胞壁的形成③突触小泡的形成④溶

酶体的形成⑤精子变形过程中形成顶体。

6、溶酶体：有“消化车间”之称，内含多种水解酶，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。

易错点：溶酶体只是储存水解酶的场所，而不是合成水解酶。

无膜细胞器

7、核糖体：椭球形粒状小体，由rRNA和蛋白质组成。是细胞内将氨基

酸合成蛋白质的场所。分为游离的核糖体（合成胞内蛋白）和附着在内

质网上的核糖体（合成分泌蛋白）

8、中心体：每个中心体含两个中心粒，呈空间垂直状态，存在于动物细胞和低等植物细胞,

与细胞有丝分裂有关。

原核细胞具有的细胞器只有：核糖体病毒无任何细胞器

三、细胞器之间的协调配合：

1、研究方法：同为素标记法

2、分泌蛋白的合成'加工及运输过程：

附着在内质网上的核糖体（合成肽链）-内质网（加工车间）一囊

泡-►高尔基体（加工和包装）T囊泡-►细胞膜-►细胞外

注意：该过程涉及到的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。

如果问“涉及到的具膜细胞器”“涉及到的细胞结构”“直接相关的细胞器”该如何回答？

3、关于分泌蛋白的合成和运输图示类题型的总结：★★★

①、a、d——内质网膜②、b、f——高尔基体膜③、c、e——细胞膜

四、细胞的生物膜系统：

1、定义：细胞膜、核膜以及细胞器膜，在结构和功能上都是紧密联系的统一整体，它们形成

的结构体系，叫做细胞的生物膜系统。

错误说法：生物体所有的膜结构构成了生物膜系统X

2、功能：

（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、

能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。

（2）许多重要的化学反应都在生物膜上进行，细胞内广阔的膜面积提供了大量的附着位点,

有利于化学反应的顺利进行。

（3）各种生物膜把细胞分割成一个个小的区室，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而

不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效'有序地进行。

3、联系：

核膜直接内质网膜直接细胞膜

图尔基体膜

原核细胞内存在生物膜，但不存在生物膜系统；而病毒无任何膜结构。

第三节细胞核的结构和功能

一、细胞核的功能：

是遗传信息库（遗传物质储存和复制的场所），是细胞代谢和遗传的控制中心。

二、细胞核的结构：

⑴染色质：由DNA和蛋白质组成，染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状

态。（分裂期——染色体，除分裂期外——染色质）易被碱性染料染色（甲紫溶液）

注意：DNA的主要载体是染色质，除此之外线粒体和叶绿体还有少量DNA。

⑵核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开。双层膜细胞结构

⑶核仁：与某种RNA（rRNA）的合成以及核糖体的形成有关。

⑷核孔：实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流，如细胞核中转录产生的mRNA通

过核孔到细胞质中进行翻译。核孔具有选择性，注意不同于细胞膜的选择透过性

注意：核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢强弱有关；大分子物质是通过核孔进出细胞核，

所以穿过膜的层数为零。

第四章细胞的物质输入和输出

第一节被动运输

一、水进出细胞的原理：

1、渗透作用：

（1）概念：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：①具有一层半透膜

②半透膜两侧具有浓度差

半透膜：指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物

质能够通过半透膜取决于物质分子的大小。

（3）渗透的方向：水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。（从溶液的浓

度来看就是低浓度溶液中的水向高浓度溶液中渗透的过程）

渗透压：指溶液中溶质微粒对水的吸引力。溶液渗透压的大小，取决于单位体积溶液中溶质微粒的数

目：溶质微粒越多，即溶液浓度越高，对水的吸引力越大，溶液渗透压越高。

2、动物细胞的吸水和失水：任何状态都有水分子既有进又有出

（1）动物细胞与外界溶液可以构成一个渗透系统：

①细胞膜相当于一层半透膜；

②细胞质有一定的浓度，与外界溶液能形成一定的浓度差。

（2）细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜两侧的浓度差。

水往高处流一高指的是高浓度、高渗透压

外界溶液浓度<细胞质浓度时细胞吸水膨胀

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

3、植物细胞的吸水和失水：

（1）成熟的植物细胞与外界溶液可以构成一个渗透系统：

①成熟的植物细胞中的液体环境主要指的是液泡里的细胞液，细胞膜和液泡膜以及两层膜之

间的细胞质成为原生质层，它相当于一层半透膜。与原生质体区别

②液泡中的细胞液与外界溶液之间存在浓度差。

外界溶液浓度>细胞液浓度时细胞失水发生质壁分离

外界溶液浓度<细胞液浓度时细胞吸水发生质壁分离复原

外界溶液浓度=细胞液浓度时水分进出细胞处于动态平衡

（植物细胞在发生质壁分离或质壁分离复原的过程中细胞的大小基本丕变）

注意：渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，实质是指渗透压，如10%葡萄糖

溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相等，但10%蔗糖溶液的渗透压小，故水可以通过半透膜由

蔗糖向葡萄糖溶液移动。

探究：植物细胞的吸水和失水

1'实验原理：

当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞将失水，原生质层和细胞壁都会收缩。但原生

质层的伸缩性比细胞壁大，所以原生质层就会与细胞壁分开，发生质壁分离。反之，当外界

溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞将吸水，原生质层会慢慢恢复原来的状态，使细胞发生质

壁分离复原。

2、材料用具：

紫色洋葱外表皮、0.3g/ml的蔗糖溶液、清水、载玻片、镜子、滴管、显微镜等。

①对于植物细胞的选择：一是成熟的植物细胞，保证具有中央大液泡和原生质层；二是

细胞液最好具有颜色，易于观察。常用紫色洋葱鳞片叶作实验材料，其成熟的外表皮

细胞的液泡非常大，呈紫色。

②化学试剂的选择：一是对细胞无毒害；二是浓度适当。

3、方法步骤：

（1）制作洋葱表皮临时装片。

（2）低倍镜下观察原生质层位置。

（3）在盖玻片一侧滴一滴蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸（引流法），重复几次，让洋葱表皮

浸润在蔗糖溶液中。

（4）低倍镜下观察原生质层位置及细胞大小变化（基本不变），观察到细胞中央液泡逐渐减

小（颜色加深），原生质层与细胞壁分离。

（5）在盖玻片一侧滴1〜2滴清水，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在清水

中。

（6）低倍镜下观察原生质层位置'细胞大小变化（基本不变），观察到细胞中央液泡逐渐恢

复原来大小，原生质层逐渐贴近细胞壁。

注意：

①总体来说，本实验至少要观察植物细胞三次，第一次看正常细胞的形态，第二次看植物细胞的质壁

分离，第三次看植物细胞的复原。所以该时间存在两次自身对照，第一次是自然状态与质壁分离状态

的细胞对照，第二次是复原后状态与质壁分离状态的细胞对照。

②观察质壁分离的时间不宜过长，以免细胞因长时间处于失水状态而死亡，影响对质壁分离复原现象

的观察。

4、实验结果：

细胞液浓度<外界溶液浓度细胞失水（质壁分离）

细胞液浓度