必修1（分子与细胞）知识清单-高一上学期生物人教版必修1

高一生物必修1知识清单走进细胞第一节细胞是生命活动的基本单位利用魏尔肖细胞通过分裂产生新细胞”，和“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”。细胞学说的建立者主要是德国的①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②让生物学进入了细胞水平，并为后来进入分子水平打下基础，③为生物进化论埋下伏笔（揭示了生物之间存在着一定的亲缘关系）。6、单细胞生物仅依靠成各种生命活动，如细菌、蓝细菌、草履虫、变形虫衣藻、酵母菌、乳酸菌、放线菌、根瘤菌、大肠杆菌等；多细胞生物需要依赖各种分化的细胞密切合作才能完成一系列复杂的生命活动，说明了生命活动离不开细胞，细胞是生命活动的基本单位。6、生理活动的基础是细胞代谢；生长、发育的基础是细胞的增殖和分化；遗传和变异的基础是细胞内基因的传递和变化。7、病毒必需用电子显微镜观察，病毒没有细胞结构，主要由蛋白质和核酸（遗传物质）构成，病毒只能寄生在活细胞中，所以必需用含有活细胞的培养基才能培养病毒；病毒不属于生命系统，因为不能独立完成生命活动；但病毒能繁殖，所以病毒是生物。8、多细胞动物的生命系统结构层次：细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。①与动物相比，植物没有系统层次②单细胞生物体既属于细胞层次又属于个体层次③单细胞生物没有组织、器官和系统层次④生命系统结构层次中找不到病毒的位置⑤最基本的生命系统是细胞，最大的生命系统是生物圈⑥原子、分子、元素和化合物及病毒不属于生命系统的结构层次⑦非生物的物质属于生命系统层次的组成成分（如生态系统和生物圈中包含空气、阳光、水和温度等非生物成分），但非生物成分不是生命系统。9、种群、群落和生态系统的区别：①种群指同一区域内同一物种的所有个体②群落指同一区域的所有生物③生态系统指同一区域的所有生物和无机环境。注意：①一个池塘中所有的鱼均不是种群、群落和生态系统②常绿阔叶林是一个生态系统细胞是最基本的生命系统结构层次，因为各层次生命系统的形成、维持和运转及生态系统的能量流动和物质循环都是以细胞为基础。细胞是生物体结构和功能的基本单位。第二节细胞的多样性和统一性12、（1）目镜与物镜的判断：①目镜：无螺纹，放大倍数与长度呈反比。②物镜：有螺纹，放大倍数与长度呈正比。③显微镜放大倍数＝目镜放大倍数×物镜放大倍数，显微镜放大的是物像的长度或宽度，④视野中细胞数目的相关计算情况一：细胞单行排列或单列排列则现有细胞数等于原有细胞数除以放大倍数（2）显微镜使用原则①先用低倍镜观察，再用高倍镜观察。②低倍镜下先用粗准焦螺旋，再用细准焦螺旋；高倍镜下只能用细准焦螺旋。（3）显微镜成像特点：放大倒立的虚像（上下左右颠倒，看到的和实际相反），若物像在左上角，装片向左上角移动；若物像向右下角运动，则将装片朝右下角移动来追踪物像运动轨迹。（4）高倍镜的使用方法①找：在低倍镜下找到要观察的目标；②移：移动载玻片，把目标移到视野的中央；③转：转动转换器，换上高倍物镜；④调：先调光圈和反光镜，再调细焦螺旋（5）低倍镜下视野亮、范围大、细胞小、数目多，物镜离装片距离近。13.原核细胞和真核细胞本质（根本、显著）区别是：有无以核膜为界限的细胞核14.原核细胞显著特点是没有以核膜为界限的细胞核；但有大型环状DNA聚集形成的区域—拟核（光学显微镜看不到），原核细胞无DNA和蛋白质组成的结构—染色体，仅有由rRNA和蛋白质形成的细胞器—核糖体。15、由原核细胞构成原核生物，原核生物有：蓝细菌、硝化细菌、“杆菌、球菌、弧菌（螺旋菌）”、放线菌、乳酸菌、大肠杆菌、根瘤菌、醋酸菌，支原体、衣原体、立克次氏体。16、蓝细菌是一类生物，包括念珠蓝细菌、颤蓝细菌、发菜、色球蓝细菌，蓝细菌没有叶绿体，但存在叶绿素和藻蓝素及光合作用的酶，能进行光合作用，属于自养生物。17.细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物。18、由于污水的大量排放，导致N、P元素增加，使蓝细菌和藻类植物大量繁殖，从而引起淡水出现水华现象，海水中出现赤潮现象，最终导致水生动物缺氧死亡。19、原核细胞中只有支原体没有细胞壁，所以不能用抗生素治疗过支原体感染。20、真核细胞的显著特点是具有以核膜为界限的细胞核；有由DNA和蛋白质共同形成的结构—染色体，具有核膜和核仁，具有多种细胞器。20、真核细胞构成真核生物，真核生物包括植物（绿藻、褐藻、红藻、黑藻、水绵）、动物、真菌（酵母菌、霉菌（青霉菌和曲霉菌）、大型食用真菌）、原生生物衣藻、眼虫、草履虫、变形虫、疟原虫等(单细胞)。21.真核和原核细胞都具有rRNA和蛋白质构成的结构—核糖体，都能合成蛋白质，都具有生物膜（细胞膜），但真核细胞有生物膜系统（由细胞膜、细胞器膜、核膜构成），原核细胞没有生物膜系统，原核细胞和真核细胞的遗传物质都是DNA。22、生物膜不等于生物体的膜，如胃粘膜、呼吸道黏膜、小肠黏膜不属于生物膜。23、真核细胞和原核细胞都具有细胞膜、细胞质、核糖体和遗传物质DNA，体现了细胞具有统一性。24、植物的细胞壁主要成分是纤维素和果胶，真菌细胞壁成分是几丁质，动物没有细胞壁。细菌的细胞壁成分是肽聚糖，可利用抗生素抑制细菌细胞壁的形成从而治疗细菌感染。25、某生物不是原核生物却不一定是真核生物，如病毒无细胞结构；病毒与原核细胞、真核细胞的主要区别是：病毒无细胞结构。26、原核生物都是单细胞生物，但单细胞生物包括原核生物和真核生物。27、没有细胞核的不一定是原核细胞，如哺乳动物成熟的红细胞和植物成熟的筛管细胞没有细胞核，但它们是真核细胞；注意：有细胞核的一定是真核细胞，原核细胞一定没有细胞核。28、能进行光合作用的不一定是真核生物，如蓝细菌是原核生物能进行光合作用，但蓝细菌没有叶绿体。29、细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物；蓝细菌和光合细菌、硝化细菌是自养生物。第二章组成细胞中的分子第一节细胞中的元素和化合物1.生物界与非生物界的统一性与差异性（1）组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到，体现了生物界与非生物界的统一性。（元素种类大体相同），因为生物的物质都来自于非生物界，没有一种元素是生物所特有的。（2）细胞与非生物相比，各种元素的相对含量大不相同，体现了生物界与非生物界的差异性（元素含量相差很大），因为生物是有选择性的从自然界中吸收物质。注意：生物界和非生物界元素含量最多的都是O元素。2.组成细胞的元素（组成细胞的元素常见的有20多种）（1）元素分类①大量元素：如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Na、Cl等。②微量元素：含量少，和大量元素一样重要，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Co、Se等③主要元素：C、H、O、N、P、S6种。④基本元素(细胞中含量最多的元素)：C、H、O、N4种。鲜重下含量高低依次为：O＞C＞H＞N，因为水含量较多；干重下含量高低依次为：C＞O＞N＞H，因为蛋白质含量最多。注意：玉米细胞干重中元素排序为：O＞C＞H＞N，因为糖类含量最多。⑤最基本元素：C，因为生物大分子都以碳链为基本骨架，C是生命元素，没有C就没有生命。⑥元素是按照含量划分的，并不是根据生理作用进行划分；因为大量元素和微量元素都是细胞生命活动必不可少的元素。⑦B与花粉管的形成有关，若植物缺少B元素，则会产生华而不实现象（只开花不结果）。（2）特点：不同生物（不同细胞）体内，化学元素种类基本相同，但含量差异很大，体现了不同生物（不同细胞）在元素上的统一性和差异性。3.组成细胞的化合物（1）组成细胞的元素大多以化合物的形式存在（2）细胞中的化合物根据是否含C元素和是否能燃烧，分为无机化合物和有机化合物，无机化合物有水和无机盐，不含C元素也不能燃烧；有机化合物有糖类、脂质、核酸和蛋白质，含C元素也能燃烧；种子燃烧后的灰烬是无机盐。（3）鲜重（活）细胞中含量最多的化合物是水，其次是蛋白质；干重细胞中含量最多的化合物是蛋白质，但干重（含淀粉较多）较多的植物中含量最多的是糖类。4.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（1）原理:生物组织中的某些化合物与某些化学试剂反应产生特定的颜色反应。5065℃水浴加热（2）还原糖＋斐林试剂砖红5065℃水浴加热①还原糖：只有葡萄糖、果糖、麦芽糖、半乳糖、乳糖（记忆口诀：葡果麦半乳），脱氧核糖和核糖。②材料：要求组织颜色浅色或近白色，目的是避免材料颜色对反应后颜色造成干扰苹果、梨匀浆可用作还原糖待检样品。西瓜不能作为还原糖检测材料，因为西瓜汁呈红色，会掩盖实验现象；甘蔗、甜菜不能作为还原糖检测材料，因为甘蔗中的蔗糖是非还原糖。③斐林试剂颜色为蓝色，主要成分为甲液：0.1g/mlNaOH溶液乙液：0.05g/mlCuSO4溶液，斐林试剂使用方法：等量混合使用，现配现用，水浴加热。④斐林试剂需现配现用的原因是斐林试剂不稳定,容易生成Cu(OH)2沉淀，影响实验结果，⑤斐林试剂鉴定还原糖的本质：在加热条件下，还原糖中的醛基可以将氢氧化铜中的铜离子（Cu2+）还原成砖红色的氧化亚铜（Cu2O）沉淀。⑥斐林试剂与还原糖反应需要水浴加热后颜色现象为砖红色沉淀；反应的颜色变化为蓝色→棕色→砖红色沉淀。注意：（1）斐林试剂与非还原糖水浴加热后的颜色为蓝色；斐林试剂和还原糖反应没有水浴加热颜色依然为蓝色；斐林试剂不能测出还原糖为葡萄糖。脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色①脂肪鉴定中需要使用50%的酒精，目的是去浮色（即洗去没有与脂肪结合的多余的苏丹Ⅲ染液），使用50%酒精去浮色的原因是：苏丹Ⅲ染液是有机物，只能溶于有机溶剂。②注意事项：观察脂肪颗粒必须用显微镜，观察脂肪不一定。（4）蛋白质(多肽)＋双缩脲试剂→紫色①双缩脲试剂为蓝色，主要成分是A液：0.1g/ml的NaOH，B液：0.01g/ml的CuSO4，双缩脲试剂的使用方法：先A液后B液，A液多B液少。②先A液后B液的原因：为Cu2+提供碱性环境；A液多B液少的原因：防止更多的蓝色Cu2+干扰实验现象的观察。③双缩脲试剂鉴定蛋白质的本质：在碱性环境下，Cu2+与蛋白质中的肽键反应，形成了紫色的络合物。注意：斐林试剂和双缩脲试剂的主要成分相同（都为NaOH和CuSO4），但浓度不完全相同（NaOH浓度一样，但CuSO4浓度不同），所以不能用斐林试剂直接鉴定蛋白质，但可以用斐林试剂加蒸馏水来鉴定蛋白质（方法：用蒸馏水将斐林试剂的乙液稀释5倍）。淀粉＋碘液→蓝色，马铃薯匀浆可用作淀粉待检样品。细胞中的无机物水是活（鲜重）细胞中含量最多的化合物，不同细胞、不同生物、同一生物不同器官不同发育阶段水的含量均不相同。2、水的特性：①水分子的空间结构及电子不对称分布，使水分子成为极性分子，因此水是良好的溶剂②由于氢键不稳定，容易断裂和形成，所以水具有流动性③由于氢键的存在，使水具有较高的比热容，使水的温度不容易改变，因为对维持生命系统的稳定性十分重要。3、水的存在形式包括自由水和结合水。4、自由水指以游离的形式存在，可以自由流动，约占细胞内全部水分的95.5%。自由水的作用：①细胞内的良好溶剂；②参与细胞内的生化反应（如呼吸作用和光合作用）；③为细胞提供液体环境（这里的细胞指多细胞生物体）；④运送营养物质和代谢废物（如血液）⑤维持细胞正常形态。结合水作用：是细胞结构的重，少数以化合物形成存在(如CaCO3)。（1）构成复杂的有机化合物（如：Mg2+是叶绿素的组成元素，缺Mg2+会导致叶片失绿和光合速率下降；Fe2+是血红蛋白的组成元素缺Fe2+会导致红细胞运输氧气的能力下降，从而引起缺铁性贫血；I是甲状腺激素的组成元素，缺碘会引起大脖子病）（2）维持细胞和生物体正常的生命活动。如哺乳动物血Ca2＋低会抽搐，血Ca2＋高会肌无力，Na+缺乏会肌肉酸痛、无力。（3）维持细胞和生物体的渗透压平衡，从而维持细胞的正常形态（如生理盐水：0.9%的NaCl溶液）（4）维持生物体的酸碱平衡（如H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4）注意：无机盐不能提供能量。细胞中的糖类和脂质1、生物体主要能源物质是糖类，细胞中主要的能源物质是葡萄糖，细胞中良好的储能物质是脂肪，植物的储能物质是淀粉，动物的储能物质是糖原，细胞直接能源物质是ATP。2、除几丁质含C、H、O、N元素，其余糖类均含C、H、O元素；脂肪含C、H、O元素；固醇含C、H、O元素；蛋白质一定含C、H、O、N元素，少量含S、P、Se元素；ATP、磷脂、核酸（DNA、RNA）只含C、H、O、N、P元素；叶绿素含C、H、O、N、Mg。3、糖类根据是否能水解分为单糖、二糖和多糖。单糖指不能水解就可被细胞直接吸收的糖；二糖指由2分子单糖脱水缩合形成，必须水解为单糖才能被细胞直接吸收；二糖和多糖均不能被细胞直接吸收，所以在人体的血液中没有二糖和多糖存在。4、单糖根据碳元素的含量分为五碳糖和六碳糖，五碳糖有核糖和脱氧核糖：分布于所有细胞中，核糖是RNA的成分，脱氧核糖是DNA的成分；六碳糖有葡萄糖、果糖和半乳糖，葡萄糖是所有细胞中的主要能源物质，果糖只分布于植物细胞，半乳糖只分布在动物细胞。5、二糖有麦芽糖、蔗糖和乳糖，麦芽糖和蔗糖分布于植物细胞，乳糖分布于动物细胞；麦芽糖=葡萄糖+葡萄糖；蔗糖=葡萄糖+果糖；乳糖=葡萄糖+半乳糖。注意：二糖的水解产物并不都是葡萄糖，但二糖的水解产物中都含有葡萄糖。6、生物体内的糖类大多以多糖的形式存在，最常见的多糖是淀粉。多糖有淀粉、糖原、纤维素和几丁质。7、淀粉和纤维素分布在植物细胞中，糖原和几丁质分布在动物细胞中。8、淀粉是植物细胞中的储能物质，纤维素构成所有植物细胞细胞壁的主要成分；糖原分为肝糖原（位于肝脏）和肌糖原（位于肌肉），肝糖原和肌糖原均是动物细胞的储能物质，但肝糖原可以分解（水解）为葡萄糖来升高血糖浓度而肌糖原不可以；几丁质（壳多糖）存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中，可用作废水处理、食品添加剂、食品包装纸、人造皮肤，几丁质还可以构成真菌的细胞壁。9、淀粉、纤维素、糖原的单体是葡萄糖，几丁质的单体不是葡萄糖，所以多糖的基本单位并不都是葡萄糖。10、淀粉、纤维素和糖原的功能不同是因为葡萄糖的连接方式不同。11、因为核糖、脱氧核糖、纤维素和几丁质不提供能量，所以并不是所有的糖类都能作为能源物质为细胞提供能量。12、人体不能消化纤维素，因为人体没有分解纤维素的酶，但纤维素可以促进人体胃肠道蠕动，促进排便；草食类动物需要借助自身肠道内的纤维素分解菌产生的纤维素酶才能分解利用纤维素。13、糖类的作用：a.生物体的主要能源物质b.参与细胞结构和物质的组成c.参与信息交流（如糖蛋白和糖脂）.14、并不是所有的糖类均有甜味，如多糖没有甜味；并不是所有的糖类中的H：O都为2：1,如脱氧核糖中H：O不等于2：1.15、脂质的元素组成主要是C、H、O，有些脂质还含有P、N；脂质的特点：a.脂质中的氧含量低于糖，而氢含量高于糖b.脂质的分子结构差异很大，通常都不溶于水而易溶于有机溶剂。16、脂肪由三分子脂肪酸和一分子甘油组成，所以水解一分子脂肪需要三分子水的参与。脂肪又叫三酰甘油或甘油三酯。17、根据是否含有(碳）双键将脂肪酸分为饱和脂肪酸（不含双键）和不饱和脂肪酸（含双键）。植物脂肪含不饱和脂肪酸，熔点低，不容易凝固，液态；动物脂肪含饱和脂肪酸，熔点高，容易凝固，为固态。18、脂肪的作用：细胞内良好的储能物质、良好的绝热体，具有保温作用；减压和缓冲，保护器官。19、脂肪是良好的储能物质原因：等质量的脂肪与糖类相比，脂肪中H含量高，O含量少，所以脂肪释放的能量多，产生的水多，消耗的氧气更多。20、磷脂是细胞膜、细胞器膜、核膜等生物膜的重要成分，磷脂由磷酸、甘油和脂肪酸构成，分布于所有细胞中。21、固醇包括胆固醇、性激素和维生素D。胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，参与人体血液中脂质的运输；性激素：能促进人和动物生殖器官的发育，生殖细胞的形成以及维持第二性特征；维生素D：能有效促进肠道对钙和磷的吸收。22、固醇只分布在动物细胞中，胆固醇只有动物细胞有，可降低动物细胞膜的流动性，从而使动物细胞膜维持稳定。23、在光照下，胆固醇可以转化为维生素D和性激素。24、脂质具有储能、构成细胞结构、调节生命活动和运输的作用。25、血液中的葡萄糖首先用于氧化分解供细胞利用，多余部分合成糖原，富余的转化为脂肪和某些氨基酸、。26、糖类在供应充足时，可大量转化为脂肪，但脂肪只有在糖类代谢障碍引起供能不足时，脂肪才能少量的转化为糖类。27、生物体的三大能源物质功能顺序是糖类→脂肪→蛋白质。第四节蛋白质是生命活动的主要承担者1.蛋白质的功能：（1）结构蛋白：构成细胞和生物体结构的重要物质（如肌肉、头发、羽毛、蛛丝、病毒）（2）功能蛋白：a.催化（如绝大多数的酶）b.免疫防御（如抗体、溶菌酶和细胞因子）c.运输（如血红蛋白、载体蛋白和通道蛋白）d.识别、信息交流（如受体，本质：蛋白质）f.调节（如胰岛素、生长激素、胰高血糖素）g.运动（如肌动蛋白和肌球蛋白）。蛋白质的功能说明了一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。蛋白质的基本单位是氨基酸，组成人体蛋白质的氨基酸有21种（注意：并不是每一种蛋白质都含有21种氨基酸），氨基酸按照是否在人体中合成分为必需氨基酸（成人8种；婴儿有9种，多了组氨酸）和非必须氨基酸，必需氨基酸指人体中不能合成，必须从外界食物中获取的氨基酸；非必须氨基酸指人体中能合成的氨基酸。必需氨基酸记忆口诀“甲携来一本亮色书”，食物的营养价值取决于必需氨基酸的种类和含量。氨基酸的结构通式：氨基酸结构通式的特点：至少都含有一个氨基(－NH2)和一个羧基(－COOH)；且都有一个氨基(－NH2)和一个羧基(－COOH)连接在同一个碳原子上，这个碳原子含连接一个H原子和一个R基。注意：①氨基酸的不同在于R基的不同，所以R基决定不同氨基酸的种类和性质。②氨基酸中一定有氨基、羧基、C原子和H原子，所以氨基酸中一定含有C、H、O、N元素，若有其他元素，则只能位于R基上。③氨基酸中多余的氨基和羧基位于R基上。④结构最简单、分子量最小的氨基酸是甘氨酸。⑤氨基酸没有肽键，不能与双缩脲试剂反应产生紫色现象。6.氨基酸分子之间的结合方式叫做脱水缩合，即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，同时脱去一分子水的过程。R基中的氨基和羧基一般不参与脱水缩合；氨基酸脱水缩合的场所在核糖体。（2）连接氨基酸分子之间形成肽链的化学键叫做肽键；连接肽链之间的化学键是氢键和二硫键，使肽链得以折叠和盘曲形成具有空间结构的蛋白质。（3）二个氨基酸脱水缩合的产物是二肽和水；脱去的水中的H来自氨基和羧基，O来自于羧基。7、多肽和蛋白质只有结构不相同，化学组成和元素是一样的。8、蛋白质结构的多样性原因（直接原因）：取决于氨基酸的种类、数量和排列顺序和肽链折叠盘曲形成的空间结构（可能与肽链的数量有关）。只有同时满足以上四点的蛋白质才是同一种蛋白质。注意：氨基酸序列相同的蛋白质不一定相同。9、拓展：蛋白质结构多样性的根本原因：同一生物：基因的选择性表达；不同生物：基因具有多样性。10.蛋白质的结构决定蛋白质的功能，结构丧失，功能也就丧失了。11.蛋白质的变性指物理（紫外线、超声波、剧烈震荡、高温）和化学因素（强酸、强碱、重金属盐和酒精）破坏蛋白质的空间结构导致蛋白质的生物活性和理化性质丧失。12、变性只破坏蛋白质的空间结构，但蛋白质的化学组成不变。变性一般不可逆。13.蛋白质盐析：指随着盐（NaCl、NaSO4）浓度升高，蛋白质溶解度逐渐降低后被沉淀析出的现象。盐析不改变蛋白质的空间结构，所以蛋白质功能仍存在，属于可逆反应。14、变性通过破坏氢键和二硫键来破坏蛋白质的空间结构。15、变性和盐析不破坏蛋白质的肽键，所以变性和盐析后的蛋白质可以与双缩脲试剂反应产生紫色现象。16、蛋白质在蛋白酶的作用下，初步水解为某个氨基酸和短肽，在肽酶（位于小肠）的作用下彻底水解为各个氨基酸，初步水解的蛋白质可能保留肽键，可能与双缩脲试剂反应产生紫色现象，但彻底水解的蛋白质没有肽键，不能与双缩脲试剂反应产生紫色现象。17、高温煮熟的鸡蛋更容易消化是因为高温破坏了蛋白质的结构，使肽键暴露，更容易被相应的酶水解为氨基酸。18、蛋白质中C元素含量一定多余N元素含量，蛋白质中的N元素主要位于NHCO中。19、蛋白质的相关计算：（1）链状肽：肽键数＝氨基酸数—肽链数=脱去水分子数；环状肽：氨基酸数＝肽键数＝脱去水分子数。（2）至少的游离氨基数、羧基数等于肽链的条数（如2条肽链至少有2个游离的氨基和2个游离的羧基）；氨基总数=肽链数+R基上的氨基数；羧基总数=肽链数+R基上的羧基数。（3）蛋白质相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量－脱水分子数×18－（二硫键数×2）。(4)蛋白质（多肽）中O原子数＝肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数（5）蛋白质（多肽）中N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数第五节核酸是遗传信息的携带者1、核酸的基本单位是核苷酸，元素组成为C、H、O、N、P。2、一分子的核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸（无机物）和一分子含氮碱基构成。根据五碳糖的不同将核苷酸分为两类，分别为脱氧核苷酸（含脱氧核糖）和核糖核苷酸（含核糖），脱氧核苷酸是脱氧核糖核酸（DNA）的基本单位,核糖核苷酸是核糖核酸（RNA）的基本单位。3、脱氧核苷酸由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基构成，含氮碱基包括（A：腺嘌呤G：鸟嘌呤T：胸腺嘧啶C胞嘧啶）；核糖核苷酸由磷酸、核糖和含氮碱基构成，含氮碱基包括（A：腺嘌呤G：鸟嘌呤U：尿嘧啶C胞嘧啶）；根据含氮碱基的不同将脱氧核苷酸、核糖核苷酸各划分为4种，命名原则：碱基名字+五碳糖名字+核苷酸（如含T的核苷酸读作：胸腺嘧啶脱氧核苷酸）。4、脱氧核苷酸和核糖核苷酸的结构5、构成核酸的五碳糖只有脱氧核糖与核糖，均不能为细胞提供能量。6、核酸只有两类，分别是脱氧核糖核酸与核糖核酸。7、真核生物中：DNA主要分布在细胞核，少量分布在细胞质（如线粒体和叶绿体），RNA主要分布在细胞质（如线粒体、叶绿体、核糖体和细胞质基质），少量RNA分布在细胞核8、原核生物中DNA主要分布在拟核（大型环状DNA），少量分布在质粒，RNA分布在核糖体和细胞质基质。注意：朊病毒（只由蛋白质构成）和哺乳动物成熟的红细胞（没有细胞核和众多的细胞器）没有核酸（DNA和RNA）。9、核酸（DNA和RNA）的功能：携带遗传信息；在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用。细胞生物（原核细胞和真核细胞）的核酸为DNA和RNA，细胞生物的遗传物质是DNA；病毒的核酸是DNA或RNA，DNA病毒的遗传物质是DNA，RNA病毒的遗传物质是RNA。11、DNA病毒有噬菌体、天花病毒、乙肝病毒、狂犬病病毒；RNA病毒有HIV、新冠病毒、烟草花叶病毒、SARS病毒、流感病毒。12、并不是只有细胞中的核酸才能携带遗传信息，比如RNA病毒和DNA病毒没有细胞，但它们的核酸仍携带遗传信息。13、DNA和RNA的区别：a.化学成分上的区别：五碳糖不同，含氮碱基不完全相同（DNA含脱氧核糖，RNA含核糖；DNA特有T，RNA特有U）；b.结构上的区别：DNA一般由两条反向平衡的脱氧核苷酸链构成，RNA一般由1条核糖核苷酸链构成。14、核苷酸形成核酸的方式为脱水缩合，连接核苷酸之间的化学键为3’、5’磷酸二酯键。15、核酸（DNA、RNA）的特点：a.核酸的多样性取决于核苷酸的种类、数目和排列顺序b.核酸具有特异性是因为核苷酸的排列顺序是特定的。注意：①核酸的多样性与核苷酸的连接方式和核酸的空间结构无关。②任何生物体内DNA、RNA的化学组成、元素组成均相同，核苷酸之间的连接方式也相同。16、细胞生物和DNA病毒的遗传信息储存在特定的脱氧核苷酸的排列顺序上，RNA病毒的遗传信息储存在特定的核糖核苷酸的排列顺序上。17.DNA初步水解产物：4种脱氧核糖核苷酸，DNA彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖、4种含氮碱基，DNA彻底水解总共6种产物但只有5种有机物；RNA初步水解产物：4种核糖核苷酸，RNA彻底水解产物是：磷酸、核糖、4种含氮碱基，RNA彻底水解总共6种产物，但只有5种有机物。17、细胞生物（含DNA和RNA），所以细胞生物核酸有2种，核苷酸有8种，五碳糖有2种，磷酸1种，含氮碱基有5种（A、C、G、T、U）；DNA病毒只含DNA，所以DNA病毒核酸有1种，核苷酸有4种，五碳糖有1种，磷酸有1种，含氮碱基有4种（A、C、G、T）；RNA病毒只含RNA，所以RNA病毒核酸有1种，核苷酸有4种，五碳糖有1种，磷酸有1种，含氮碱基有4种（A、C、G、U）。18、生物大分子只有多糖、蛋白质、核酸，生物大分子均是由单体（基本单位）通过脱水缩合形成的多聚体，生物大分子及其单体均是由若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架（碳骨架），所以碳是生命的核心元素，没有碳就没有生命，因此碳是最基本的元素。注意：脂质（脂肪、磷脂、固醇）不是生物大分子，所以没有单体（基本单位）。19、多糖没有特异性，其单体的排列顺序也没有多样性，只有核酸和蛋白质具有多样性和特异性，所以核酸和蛋白质是区分不同生物的依据，核酸的多样性和特异性决定了蛋白质的多样性和特异性。第三章组成细胞中的分子第一节细胞膜的结构和功能1.利用台盼蓝可以鉴定细胞的死活，台盼蓝只能将死细胞染成蓝色，说明细胞膜具有控制物质进出的作用。2、所有细胞的边界（屏障）都是细胞膜（质膜），因为细胞膜是半透性膜。注意：植物细胞的边界不是细胞壁，因为细胞壁是全透性结构，不能控制物质进出。细菌、真菌和植物细胞壁均具有支持和保护细胞的作用。3、细胞膜的功能：a.将细胞与外界环境分隔开；意义：产生了原始细胞，使细胞成为相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定b.控制物质进出细胞(表现为营养物质可进，代谢废物和分泌物排出，细菌和病毒不容易进，体现了细胞膜控制物质进出是相对的，从而体现了细胞膜具有选择透过性的功能特性）c.进行细胞间的信息交流。4、细胞膜的功能特性：选择透过性（原因：主要取决于蛋白质的种类和数量，其次和磷脂有关）；细胞膜的结构特点：具有一定的流动性（原因：磷脂可侧向运动和大多数的蛋白质可以运动）。5、在一定温度范围内，随着温度的升高，膜的流动性越强；细胞膜具有流动性的意义：对于细胞完成物质运输、生长、分裂和运动具有重要意义；体现细胞膜具有流动性的例子（膜与膜的融合、细胞吞噬作用、变形虫的运动、质壁分离和复原、胞吞和胞吐）。6、细胞膜具有流动性是细胞膜具有选择透过性的基础。7、多细胞生物体需要依赖信息交流才能完成各种生命活动。8、细胞间信息交流的方式有三种，如下所示：（1）通过化学物质传递信息进行细胞间的间接交流①实例：激素（通过血液运输）、神经递质（只能通过组织液运输）。②受体的本质是蛋白质，分布在细胞膜上或细胞内部，受体具有接受并识别信息分子的作用，受体具有特异性：一种受体只能识别一种或一类信息分子。（2）通过细胞膜直接接触来进行信息交流（例子：精子和卵细胞的结合，需要依赖膜上受体）（3）通过细胞通道进行信息交流：相邻两个细胞之间形成通道，使细胞质相互沟通，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用。注意：①胞间连丝具有信息交流和物质交换的作用。②细胞间的信息交流不一定都需要依赖受体（如植物胞间连丝进行信息传递时不需要受体的参与）。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，推测出细胞膜由脂质组成。制备细胞膜的材料：哺乳动物成熟的红细胞，原因：a.没有细胞壁，容易吸水涨破b.没有细胞核和众多的细胞器，容易制得纯净的细胞膜；制备细胞膜的原理：渗透吸水。对制得的细胞膜化学分析，得知细胞膜中的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。注意：胆固醇只有动物细胞才有，可以降低动物细胞膜的流动性，从而使动物细胞膜保持稳定。磷脂分子由亲水的头部磷酸和甘油，疏水的两条尾部脂肪酸构成。戈特和格伦德尔将红细胞中脂质在空气水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积为红细胞的表面积的2倍。实验结论：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。14、丹尼利和戴维森研究细胞膜张力推测细胞膜除含脂质外，可能还有蛋白质。15、细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，另外还有少量的糖类。脂质中最丰富的是磷脂，还有少量胆固醇，细胞膜的组成元素有C、H、O、N、P。注意：磷脂位于所有细胞中，可构成细胞膜、细胞器膜和核膜，但胆固醇只位于动物细胞。蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，细胞膜的功能主要取决于蛋白质，功能越复杂的膜，蛋白质的种类和数量越多。罗伯特森利用电子显微镜发现暗—亮—暗三层结构，提出所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成的静态统一结构，并认为蛋白质在膜上对称排布。注意：罗伯特森实验不能解释变形虫的运动、细胞的分裂和生长。17、科学家利用荧光标记法，标记小鼠和人的膜蛋白，进行细胞融合实验（37℃下处理40分钟），实验现象：两种颜色的荧光均匀分布，直接证明了膜上的蛋白质可以运动，实验结论：细胞膜具有一定的流动性。18、1972年，辛格和尼科尔森提出流动镶嵌模型。19、流动镶嵌模型①A表示磷脂分子，其头部朝向细胞内外两侧，尾部相对排列，由于尾部是疏水的脂肪酸，使一些水溶性分子或离子不能自由通过，因此细胞膜具有屏障作用。②B表示磷脂双分子层，其构成了细胞膜(生物膜)的基本支架；一层膜含2层磷脂分子，1层磷脂双分子层。③C表示蛋白质分子，有的镶在磷脂双分子层表面，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，说明蛋白质在磷脂双分子层中不对称分布。④膜上的蛋白质具有催化（附着在膜上的酶）、运输（贯穿膜的蛋白质）和识别（糖蛋白）的作用。⑤D表示糖蛋白，是由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成，只分布于细胞膜的外侧，由此可知图中甲侧是细胞的外侧。⑥除糖蛋白外，细胞膜外侧还有糖类和脂质分子结合成的糖脂。⑦糖蛋白和糖脂统称为糖被，具有识别（信息交流）的作用，位于小肠粘膜部位的糖被还具有润滑和保护的作用；糖被只排布在细胞膜的外侧，所以糖被在细胞膜上的排布是不对称的。细胞器之间的分工合作细胞质包括细胞质基质和细胞器；细胞质基质是可以流动的溶胶状液体，含有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶，细胞质基质是各种化学反应进行的主要场所，是细胞代谢活动的中心；细胞器是细胞中具有一定形态、结构并执行特定功能的微型结构。分离细胞器的方法：差速离心法。（首先破碎细胞膜和细胞壁，制得细胞匀浆，再采用低转速到高转速逐次分离大颗粒到小颗粒的细胞器）。光学显微镜观察的是显微结构（如观察叶绿体、线粒体、液泡、细胞壁、细胞核，染色体（需要染色）的形态位置大小）；电子显微镜观察亚显微结构（如线粒体有几层膜）。双层的膜细胞器：线粒体和叶绿体（能量转换站和半自主性的细胞器）线粒体：双层膜：外膜光滑，内膜向内折叠形成嵴附着有氧呼吸酶，基质内含有DNA和RNA，核糖体，与有氧呼吸有关的酶。线粒体是有氧呼吸的主要场所，被称为“动力车间”，代谢越旺盛的细胞或部位，线粒体的含量就越多；线粒体分布于大多数真核细胞中，但哺乳动物成熟的红细胞没有线粒体；线粒体无色，观察时需要用健那绿将活细胞中的线粒体染成蓝绿色（注意：该过程不需要加生理盐水）。叶绿体：双层膜（外膜和内膜均光滑），基质中有少量DNA、RNA，核糖体和与光合作用有关的酶，基粒由类囊体堆叠形成，附着有光合色素和光合作用的酶；叶绿体是进行光合作用的场所，被称为“能量转换站”和“养料制造车间”；叶绿体主要分布在绿色植物的叶肉细胞中（注意植物的根尖和表皮细胞中没有叶绿体）。线粒体通过内膜向内折叠来增大膜面积，有利于提高呼吸作用效率产生更多的能量；叶绿体通过类囊体堆叠形成基粒来扩大膜面积有利于提高光合作用效率，制造更多的有机物。原核生物没有线粒体，但能进行有氧呼吸，场所在细胞膜和细胞质基质；原核生物没有叶绿体，但具有光合色素和光合作用的酶也能进行光合作用。单层膜的细胞器：内质网、高尔基体、溶酶体、液泡。内质网：单层膜围成的管状结构，作用：是蛋白质等生物大分子的合成、加工场所和运输通道；种类有粗面内质网(附着核糖体)进行分泌蛋白加工及运输；光面内质网进行糖类和脂质的合成；内质网是细胞中膜结构最大的细胞器，细胞通过内质网膜来扩大细胞的膜面积。高尔基体：由单层膜围起的扁平囊状结构和囊泡组成，作用：对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装和运输；高尔基体是动植物细胞中功能唯一不同的细胞器，在植物细胞中，高尔基体能合成纤维素参与细胞壁的形成；在动物细胞中，高尔基体与分泌蛋白的形成有关。溶酶体：来源于高尔基体，溶酶体由单层膜和水解酶构成，溶酶体主要存在于动物细胞中；溶酶体的作用：分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病原体；分解后产物的去向：有用的再次回收利用，没有用的废物排出细胞；注意：溶酶体中的水解酶是在核糖体上合成后储存在溶酶体中的；溶酶体的膜不能被水解酶分解是因为溶酶体的膜是经过特殊修饰的膜结构。液泡：单层膜组成，内有细胞液，液泡储存着各种营养物质和花青素（花青素是水溶性色素，能决定花朵、果实和非绿色叶片的颜色）；液泡的作用：调节植物细胞内的环境，使植物细胞保持坚挺。液泡主要分布在成熟的植物细胞中（注意：植物根尖分生区没有液泡），未成熟的植物细胞中含有许多小液泡，随着细胞的成熟，这些小液泡彼此融合，形成一个中央大液泡，成熟的植物含有中央大液泡。注意：含有色素的细胞器有叶绿体和液泡，但只有叶绿体中的光合色素能参与光合作用和决定绿色叶片的颜色。无膜的细胞器：中心体和核糖体（核糖体是蛋白质合成和氨基酸脱水缩合的唯一场所）核糖体：无膜，由rRNA和蛋白质组成；核糖体作用：合成蛋白质的唯一场所，被称为“合成蛋白质的机器”；核糖体的种类包括：附着核糖体（附着在内质网上）合成分泌蛋白、细胞膜上蛋白质和水解酶；游离核糖体（位于细胞质基质中）合成胞内蛋白（如呼吸酶、血红蛋白）。核糖体是真核细胞和原核细胞唯一共同具有的细胞器。所有蛋白质的合成都开始于游离核糖体。中心体：无膜结构，仅由两个相互垂直的中心粒及周围物质组成，中心体只分布为动物和（某些）低等植物细胞中，中心体的作用：与细胞的有丝分裂有关；中心体在间期复制，在前期向着细胞两极移动。拓展：硅肺形成的原因：体内没有分解SiO2的酶，SiO2破坏了溶酶体的膜，导致水解酶被释放到细胞内，从而对细胞的结构造成损伤。动物、高等植物、低等植物细胞判断依据有细胞壁但没有中心体的是高等植物细胞（2）有细胞壁和中心体的是低等植物细胞。（3）与高等植物相比，动物没有细胞壁、液泡和叶绿体。8、含有核酸的细胞器核糖体（只有RNA）、线粒体和叶绿体（含有DNA和RNA）9、细胞器均含有蛋白质，但不一定含有脂质（磷脂），如核糖体和中心体没有膜，所以核糖体和中心体没有脂质（磷脂）。注意：细胞膜、细胞核、细胞壁、染色体、DNA均不是细胞器。细胞的功能取决于细胞器的种类和数量，但细胞膜（细胞器膜、核膜）的功能主要取决于蛋白质的种类和数量。代谢旺盛，蛋白质合成越多，需要能量越多的细胞，核糖体、线粒体、内质网、高尔基体的数量就越多。12、有叶绿体的细胞一定是植物细胞，但植物细胞不一定有叶绿体，如根细胞。13、能进行光合作用的细胞中不一定有叶绿体，如蓝细菌。14、进行有氧呼吸的细胞不一定有线粒体，如蓝藻及硝化细菌、醋酸菌等需氧型细菌。15、动物细胞中一定有中心体，但有中心体不一定是动物细胞，由可能是低等植物细胞。16、没有大液泡的细胞也不一定就是动物细胞，如植物根尖分生区细胞就没有大液泡。17、同一生物不同细胞或不同细胞的不同发育阶段，细胞器的种类和数量不同。17、细胞骨架：由蛋白质纤维组成的网架结构，细胞骨架的作用：维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。细胞骨架能锚定细胞中的大多数细胞器，所以细胞器并不是漂浮在细胞质中。18、观察叶绿体选择藓类叶片的原因：藓类叶片很薄，由单层叶肉细胞构成，且叶绿体较大，可直接观察；选择带有少许叶肉细胞的菠菜下表皮观察叶绿体的原因：菠菜叶下表皮的叶肉细胞排列疏松、易撕取，且叶绿体数目少，个体大，便于观察。注意：①不能用植物表皮细胞或根尖细胞观察叶绿体，因为它们没有叶绿体。②叶绿体中含有叶绿素使得叶绿体呈现绿色，所以不需要染色；观察叶绿体时，载玻片中央必须有清水来维持细胞的活性。19、观察细胞质流动的原理：活细胞中的细胞质处于不断地流动状态；细胞质流动的标志：叶绿体的运动；观察细胞质流动必须在光照、室温下进行，原因：加速细胞质的流动，便于观察；整个过程载玻片上必须有清水来维持细胞的活性。20、分泌蛋白：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，如消化酶、抗体、激素。22、分泌蛋白形成过程研究方法：（放射性）同位素标记法。（H3标记亮氨酸），同位素标记法的作用：追踪物质的合成、运输及分泌过程。23、分泌蛋白的形成过程：分泌蛋白形成过程中的能量主要来自于线粒体，少量来自于细胞质基质。水解酶、细胞膜上的蛋白质（载体蛋白、通道蛋白）和分泌蛋白的形成过程相同。细胞膜排出分泌蛋白的方式为胞吐，涉及了细胞膜的流动性；分泌蛋白形成过程中穿膜层数为0层。分泌蛋白形成过程中，放射性出现的先后顺序为：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜；膜面积变化为：内质网膜面积减小，高尔基体膜面积几乎不变，细胞膜面积增大。参与分泌蛋白形成的结构有：细胞核、核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、细胞膜、线粒体；直接参与分泌蛋白形成的结构有：细胞核、核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜；直接参与分泌蛋白形成的细胞器有：核糖体、内质网、高尔基体；参与分泌蛋白形成的细胞器有：核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。注意：只有核糖体不具有膜结构。分泌蛋白形成过程中的交通枢纽是高尔基体；分泌蛋白形成过程中，起运输的结构是囊泡，囊泡为具膜结构，主要由脂质和蛋白质构成，囊泡来自于内质网和高尔基体。原核生物具有核糖体能合成蛋白质，但原核生物由于没有内质网和高尔基体对蛋白质进行加工，所以合成的蛋白质没有空间结构，因此不具有生物活性（功能）。生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成；各种生物膜的组成成分和结构相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。只有真核生物具有生物膜系统，原核生物没有生物膜系统（因为原核生物没有核膜和细胞器膜（核糖体无膜）），但原核生物具有生物膜（即细胞膜）。生物膜组成成分的相似性体现在：生物膜的主要成分都是蛋白质和脂质。各生物膜成分的含量有差异，表现为膜的功能越复杂，蛋白质的种类和含量就越多。生物膜结构上的相似性体现在：结构都为流动镶嵌模型，都以磷脂分子作为膜的基本支架，膜的结构特点：具有一定的流动性；膜的功能特性：具有选择透过性。生物膜在结构上的联系：a.直接联系：内质网膜向内连接核膜外膜，向外连接细胞膜，有利于物质的运输b.间接联系：内质网膜与高尔基体膜、细胞膜通过囊泡间接联系，从而实现膜成分的更新和相互转化。37、生物膜系统的功能（细胞膜、细胞器膜、核膜方面）（1）（细胞膜）:维持细胞内部环境的相对稳定，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决定性作用。（2）（细胞器膜和核膜）：广阔的膜面积为多种酶提供附着位点。意义：为生化反应的进行创造条件.(3)使细胞内部结构区域化。意义：有利于化学反应高效、有序的进行第三节细胞核的结构和功能1.真核细胞中高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，双小核草履虫有2个细胞核，骨骼肌有多个细胞核，其它真核细胞只有1个细胞核。2、细胞只有保持结构的完整性，才能完成正常的生命活动（如精子没有细胞质、哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，它们的寿命都很短）。3、细胞核的结构：核膜、核孔、核仁、染色质。（1）核膜：双层膜结构（核膜是不连续的膜因为核膜上有核孔），核膜的作用：把核内物质与细胞质分开，意义：保证细胞核内部环境的相对稳定（核膜是细胞核的边界）；核膜的特点：核膜的外膜与内质网直接相连，附着有核糖体和大量的酶，有利于多种化学反应的进行；核膜是离子和小分子进入细胞核的通道，具有选择透过性。（2）染色质：主要由DNA和蛋白质组成，还具有少量的RNA，染色质是DNA的主要载体。（3）核仁：作用：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。注意：原核细胞没有细胞核，因此不具备核仁，所以原核细胞核糖体的形成与核仁无关；只有真核细胞核糖体的形成与核仁有关。（4）核孔：核孔的作用：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流；核孔是大分子物质(如蛋白质进核孔、RNA出核孔)进出细胞核的通道，离子和小分子也可穿过核孔进出细胞核，核孔对物质进入具有选择透过性（体现在DNA不能穿过核孔）。4、代谢旺盛，蛋白质合成越旺盛的细胞，需要的核糖体（由rRNA和蛋白质组成）越多，所以核仁的体积越大，核孔的数目越多。5、染色质和染色体的关系（染色质和染色体只分布在真核细胞的细胞核中）（1）染色质（体）的特性：易被碱性染料染成深色的物质；碱性染料有甲紫色溶液（龙胆紫溶液）和醋酸洋红溶液。（2）染色质（体）的化学成分相同(都主要由DNA和蛋白质（组蛋白）组成）：（3）染色质和染色体的形态结构不同：分裂间期，染色质高度螺旋化缩短变粗成为染色体；分裂结束后，染色体解螺旋变长变细成为染色质。（4）染色质和染色体的关系：同种物质在细胞不同时期的两种存在状态。6、DNA是遗传信息的载体，控制着物质的合成、能量转化和信息交流，控制生物的生长、发育、衰老和凋亡，因为DNA主要在细胞核，所以细胞核具有控制细胞代谢的功能。7、在细胞分裂时，DNA携带的遗传信息从亲代传递给子代，保证了亲子代遗传性状上的一致性，所以细胞核控制着生物的遗传。8、细胞核功能：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。9、细胞代谢活动的中心是细胞质；细胞代谢和遗传的控制中心是细胞核。10、细胞核是真核细胞遗传物质DNA复制和储存的主要场所。11、拟核是原核细胞代谢和遗传的控制中心，原核细胞的遗传物质贮存和复制的主要场所是拟核。12、细胞既是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。13、模型包括：物理模型（实物或画图：流动镶嵌模型，DNA双螺旋结构模型）、概念模型（思维导图、概念解释）、数学模型（坐标曲线和数学公式）。注：照片不属于任何模型。细胞的物质输入和输出第一节：水进出细胞渗透作用：指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散；渗透作用发生的条件：①具有半透膜②膜两侧具有浓度差；渗透作用的方向：水（溶剂分子）从水（溶剂分子）含量多的一侧向含量少的一侧的扩散（溶液浓度角度看：水或溶剂分子从溶液浓度低的一侧到溶液浓度高的一侧）。注意：渗透作用中的浓度指物质的量浓度，如1g/ml的NaCl的渗透压大于1g/ml的葡萄糖。渗透作用装置中，水分子的进出是双向的，当水进的量大于水出的量，漏斗液面升高；当水出的量大于水进的量，漏斗液面下降；当水进的量等于水出的量，漏斗液面不再上升，此时处于渗透平衡状态，但此时漏斗溶液浓度大于烧杯液体浓度。动物的细胞膜相当于一层半透膜，动物细胞浓度指细胞质的浓度，当外界溶液与细胞质存在浓度差时，细胞发生吸水或失水；①当外界浓度（低渗溶液）＜细胞浓度，细胞吸水膨胀甚至可能涨破，此时细胞浓度逐渐减小，失水能力逐渐增强；②当外界溶液（等渗溶液）＝细胞浓度，细胞形态不变，达到渗透平衡，此时水进入细胞量等于水出细胞量；③当外界溶液（高渗溶液）＞细胞浓度，细胞失水皱缩，此时细胞浓度逐渐增大，但吸水能力逐渐增强。①当外界浓度＞细胞浓度时，若细胞与外界浓度的差值越大，细胞失水含量越多，细胞吸水的能力越强；②当外界浓度＜细胞浓度时，细胞与外界浓度的差值越大，细胞吸水含量越多，细胞失水能力越强。生物膜与半透膜的区别：①生物膜是活的，半透膜是死的②生物膜具有选择透过性，半透膜没有选择透过性③物质能否透过生物膜与生物膜上的蛋白质和磷脂有关；物质能否透过半透膜是与半透膜的孔径大小和物质的大小有关。原生质层包括细胞膜、液泡膜和细胞质；原生质层不等于原生质体；原生质体指去掉细胞壁的成熟的植物细胞（所以一个动物细胞就是一个原生质体）；原生质体＝原生质层+细胞核。原生质层和细胞壁的区别：①原生质层具有选择透过性，细胞壁是全透性结构，细胞壁不具有选择透过性②原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性植物的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞的浓度指液泡中细胞液中的浓度；水进出植物细胞主要指水经过原生质层进出液泡。当外界溶液与植物细胞液存在浓度差时，植物细胞发生吸水或失水；①当外界浓度＝细胞液浓度时，水进细胞量＝水出细胞量，此时达到渗透平衡；②当外界溶液＞细胞液浓度时，细胞失水，原生质层逐渐远离细胞壁，发生质壁分离现象，此时液泡体积变小，颜色变深，细胞液浓度变大，细胞吸水能力逐渐增强；③当外界溶液＜细胞液浓度时，细胞吸水，原生质层逐渐靠近细胞壁，发生质壁分离复原现象，此时液泡体积变大，颜色变浅，细胞液浓度变小，细胞失水能力逐渐增强。注意：植物细胞吸水过多不会导致植物细胞涨破（因为植物细胞具有细胞壁，细胞壁伸缩性很小）。植物细胞吸水和失水实验过程：植物细胞吸水和失水的实验材料选择要求：①含有中央大液泡（含有原生质层）的活细胞②最好选择有颜色的材料（如洋葱鳞片叶的外表皮是紫色的，便于实验现象的观察）③可选择带有叶绿体的黑藻作为实验材料，可通过叶绿体在原生质层的大小和位置来判断是否发生质壁分离和复原。注意：植物根尖分生物没有液泡（即没有原生质层），不能用来观察植物质壁分离和复原。植物细胞吸水和失水的试剂：0.3g/ml蔗糖溶液既可以使细胞发生质壁分离，又能避免细胞快速死亡。实验的观测指标：原生只层的位置、液泡的大小和颜色。注意：植物细胞吸水和失水过程中，细胞的体积均不变，变的只是原生质体的体积（因为细胞壁几乎无伸缩性）。植物细胞吸水和失水实验为实验组的前后自身对照，即第一次和第二次观察对照，得出植物细胞在高浓度外界中会发生质壁分离；第二次和第三次观察进行对照，得出植物在低浓度的外界（清水）中会发生质壁分离复原现象，所以整个实验过程中没有空白对照组。植物细胞吸水和失水实验的三次观察都是在低倍镜下进行，液泡的颜色由浅→深→浅，液泡体积由大→小→大。植物质壁分离在宏观上表现为植物由坚挺→萎蔫，微观上变现为：液泡的颜色由浅→深，液泡体积由大→小，原生质层与细胞壁分离。质壁分离后，在细胞壁和原生质层间隙中充满的是外界溶液（如蔗糖溶液）。注意：植物吸水和失水实验中，也可以选择洋葱鳞片叶的内表皮做实验（方法：在外界蔗糖溶液中滴加红墨水，观察细胞壁和原生质层空隙的大小）。引起植物质壁分离和复原的原因：①内因：原生质层相当于一层半透膜且原生质层的伸缩性＞细胞壁的伸缩性②外因：外界溶液和细胞液间存在一定的浓度差。若外界溶液的浓度过高，则植物一定会发生质壁分离现象但加清水后不一定发生质壁分离复原现象（因为外界浓度过高可能会导致植物细胞因失水过多而死亡）。植物不同部位的细胞，其细胞液浓度存在差异，所以同一外界溶液浓度下，不同细胞质壁分离速率和程度不相同。质壁分离在农业生产上的应用：①适当施肥：若施肥过多，会导致外界溶液浓度＞植物细胞液浓度，引起植物细胞失水过多死亡，引起烧苗现象②用糖或盐腌制食物延长食物保存气的原理：高浓度的外界溶液，会导致微生物失水死亡，从而达到杀菌目的。15、质壁分离的应用：①证明原生质层的伸缩性＞细胞壁②质壁分离后，细胞膜和细胞壁会发生不同程度的分离，此时可用显微镜观察细胞膜③判断植物细胞的活性：待测细胞+蔗糖溶液，若发生质壁分离则为活细胞，若不发生质壁分离则为死细胞④测定植物细胞液浓度的范围：待测细胞+一系列浓度梯度的蔗糖溶液处理后显微镜观察质壁分离的情况，结论：细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的两种外界溶液的浓度之间⑤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处理后显微镜观察比较不同细胞原生质体体积与初始体积差或发生质壁分离所需的时间，结论：原生质体体积比初始体积越小（时间越短），失水量越多，细胞浓度越小；若原生质体体积比初始体积越大，细胞吸水量越多，细胞浓度就越大。⑥鉴别不同种类的溶液（如KNO3和蔗糖溶液）：成熟植物+不同种类的溶液处理后显微镜观察，若只发生质壁分离则为蔗糖溶液；若发生质壁分离后复原则为KNO3、甘油、乙二醇、尿素、苯）,如图所示：aabcd上图中的A曲线表示清水，B曲线表示KNO3溶液，C曲线表示蔗糖溶液。上图中的oa段表示细胞吸水膨胀，a段之后达到渗透平衡，此时水分子仍双向运动。图中的ob段表示外界浓度大于细胞液浓度，细胞失水发生质壁分离现象，b点表示外界浓度等于细胞液浓度时，水进入细胞量=水出细胞量，细胞达到渗透平衡，bc段随着外界的溶质（KNO3）进入细胞的量逐渐增多，细胞液浓度＞外界溶液浓度，细胞吸水发生质壁分离复原现象，c点以后达到质壁分离复原后的渗透平衡。注意：B曲线中，外界溶液的KNO3是从曲线的起点（0点）开始进入细胞内。图中C曲线中的od段表示外界溶液浓度＞细胞液浓度，细胞失水发生质壁分离，d点以后细胞可能失水死亡。知识拓展;植物成熟后有中央大液泡，此时植物细胞通过渗透作用吸水；但在未成熟前，植物只能进行吸胀吸水（即依靠细胞内的物质的亲水性进行吸水，如种子吸水萌发和植物根尖分生区吸水）。第二节、被动运输与主动运输被动运输包括自由扩散和协助扩散，均由高浓度向低浓度方向顺浓度梯度运输且不消耗能量。自由扩散又叫简单扩散，特点：不需要转运蛋白也不需要能量，实例：水、所有气体、乙醇、甘油、尿素、苯、脂溶性物质（脂肪、磷脂、固醇）。协助扩散又叫易化扩散，特点：需要转运蛋白但不需要能量，实例：水通道蛋白运输水，离子通道蛋白运输离子，红细胞吸收葡萄糖，小肠上皮细胞吸收氨基酸。主动运输由低浓度向高浓度逆浓度梯度运输，需要转运蛋白液需要能量，实例：离子泵，绝大多数离子，肾小管吸收葡萄糖。主动运输的意义：使细胞有选择性的吸收物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保障细胞和个体生命活动的需要。由于被动运输是由高浓度运向低浓度，所以通过被动运输可以让膜两侧物质浓度趋于平衡；由于主动运输是由低浓度运向高浓度，所以维持膜两侧物质的浓度差只能通过主动运输。胞吞胞吐需要借助囊泡运输，体现了膜的结构特点：具有一定的流动性。胞吞胞吐的特点：需要能量且需要膜蛋白（受体蛋白）但不需要转运蛋白，实例：大分子物质（蛋白质、病毒、细菌和颗粒物进入细胞为胞吞），分泌蛋白（消化酶、抗体、一些激素）出细胞为胞23、转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白，载体蛋白和通道蛋白在运输物质时，自身的构象都会发生改变，但载体蛋白只允许能与它结合的离子或分子通过，通道蛋白在运输物质时不需要与物质结合。转运蛋白具有特异性，一种转运蛋白只能运输一种或一类物质。影响自由扩散的因素有浓度差；影响协助扩散的因素有浓度差和转运蛋白的种类和数量；影响主动运输的影响因素有能量和转运蛋白的种类和数量；影响胞吞胞吐的因素是能量，具体如下图所示：PPPPPPPaa注意：①上图中的P点均受转运蛋白数量的限制，a点由无氧呼吸提供能量，ap段由有氧呼吸提供能量。②自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞和胞吐的运输速率均受温度的影响，因为温度通过影响膜的流动性和酶的合成来影响物质运输的速率。物质跨膜运输图示：主动运输主动运输自由扩散、协助扩散、主动运输和胞吞胞吐均显现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，均能体现细胞膜具有选择透过性的功能特性；细胞膜的选择透过性与蛋白质和磷脂均有关，但主要与蛋白质的种类和数量有关。易错辨析：（1）同一物质进出不同细胞的方式可能不同，如葡萄糖进入红细胞为协助扩散，但葡萄糖进入其他细胞均为主动运输。同一物质进出同一细胞的方式不一定相同，如葡萄糖进入肾小管上皮细胞为主动运输，出该细胞为协助扩散。同一种物质的运输方式可能不同，如水既可以自由扩散又可以借助水通道蛋白进行协助扩散，但水的运输以协助扩散为主，且协助扩散的运输速率快于自由扩散。需要转运蛋白的是协助扩散和主动运输；需要能量（氧气）的是主动运输、胞吞和胞吐。胞吐不一定运输大分子物质，比如神经递质是小分子物质，通过胞吐排出细胞。大分子物质通过生物膜不一定通过胞吞胞吐实现，如大分子物质蛋白质和RNA穿过核孔进出细胞核。借助通道蛋白进行的是协助扩散，借助载体蛋白进行的是协助扩散或主动运输。设计实验判断某运输方式是自由扩散还是协助扩散的方法：将生理状态相同的细胞分为甲乙两组后分别放在等量的外界溶液中，甲组施加转运蛋白抑制剂，乙组不做任何处理，一段时间比较两组物质的运输速率，若甲组的运输速率与乙组运输速率相同，则该物质跨膜方式为自由扩散；若甲组运输速率小于乙组，则该物质跨膜方式为协助扩散。28、设计实验判断某运输方式是协助扩散还是主动运输的方法：将生理状态相同的细胞分为甲乙两组后分别放在等量的外界溶液中，甲组施加细胞呼吸抑制剂，乙组不做任何处理，一段时间比较两组物质的运输速率，若甲组的运输速率与乙组运输速率相同，则该物质跨膜方式为协助扩散；若甲组运输速率小于乙组，则该物质跨膜方式为主动运输。细胞的能量供应与利用第一节降低化学反应活化能的酶1.【实验】比较过氧化氢在不同条件下的分解（重在理解）反应式：2H2O2eq\o(──────────────→,\s\up7(常温、加热、Fe3＋、过氧化氢酶))2H2O＋O2↑自变量：不同的反应条件（常温、加热、氯化铁溶液、肝脏研磨液）因变量：H2O2分解速率(指标：气泡产生数量、速度，卫生香燃烧情况）无关变量：试管中H2O2溶液的性质、浓度和用量、FeCl3和肝脏的新鲜程度、加入试剂的量。注意：实验中无关变量要保证相同且适宜，原因是保证因变量的变化只由自变量引起，从而减小实验误差。（2）实验分析①4组和1组对照，自变量是酶的有无，说明酶具有催化作用。②4组和3组对照，自变量是催化剂种类，说明H2O2酶加快H2O2分解的速率更显著，即酶的催化作用具有高效性。③1组和2组对照，自变量是温度，说明加热能加快H2O2的分解。（3）加热、Fe3＋、H2O2酶促进H2O2分解的原理①加热能促进H2O2分解是因为提供了能量。②Fe3＋、H2O2酶能促进H2O2分解是因为降低了化学反应的活化能。2.酶概念的理解（1）概念：酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。（2）酶的作用：催化作用；酶的作用机理：降低化学反应的活化能。酶在催化学反应前后自身性质和数量不变(改变/不变)。（3）合成酶的原料：氨基酸或核糖核苷酸。（4）合成酶的主要场所：核糖体。（注：还有细胞核、线粒体、叶绿体）无机催化剂（5）酶的作用场所：可以在细胞内、细胞外、生物体外发挥催化作用。无机催化剂3.酶作用机理曲线分析（右图）（1）ac段表示无催化剂时反应进行所需要的活化能；（1）bc段表示酶催化时反应进行所需要的活化能；（1）ab段表示酶降低的活化能。4.酶的特性（1）高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。酶具有高效性的原理：与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的效果更显著。（2）专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应，因为酶只能催化与其结构互补的底物。丁图中，A是酶，B是底物（反应物），C和D是生成物。据酶的专一性可知：能催化淀粉水解的酶是淀粉酶，能催化蔗糖水解的酶是蔗糖酶，能催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶，能催化植物细胞壁水解的酶是纤维素酶和果胶酶。（3）作用条件较温和(温和性)：酶需要适宜的温度和pH。酶促反应速率与温度(pH)的关系曲线都是抛物线，如下图所示：00最适温度温度酶促反应速率0最适pHpH酶促反应速率①在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。②强酸、强碱或温度过高，使酶活性下降的原理是：强酸、强碱、高温破坏了酶的空间结构且是不可逆的。③低温使酶活性下降的原理：低温抑制酶的活性，但酶的空间结构稳定；在适宜的温度下酶的活性可以升高。④酶制剂适于在低温、最适pH下保存。⑤人体内酶的最适温度在37℃左右，胃液的最适pH范围为0.91.5(酸性环境)。5.实验分析（1）酶本质的鉴定①方法一：颜色反应法：蛋白质类酶可用双缩脲试剂鉴定，反应后呈紫色；②方法二：酶解法：据酶的专一性：蛋白质类酶能被蛋白酶水解；RNA类酶能被RNA酶水解。（2）验证酶的高效性，实验的自变量是催化剂的种类(酶和无机催化剂)。（3）验证酶的专一性，实验的自变量是酶的种类或底物的种类。方法：同酶不同底物（淀粉酶、淀粉、蔗糖，不能用碘液检测）和同底物不同酶（如淀粉、蔗糖酶、淀粉酶，可用碘液检测）。（4）探究温度对酶活性的影响，PH要适宜；自变量是温度，因变量是反应速率。该实验不能用H2O2作为材料，因为H2O2受热会加快分解。一般用淀粉为材料来探究温度对酶活性的影响，且检测时只能用碘液，不能用斐林试剂，因为该试剂需要水浴加热，而该实验需要严格控制温度。（6）探究pH对酶活性的影响，温度要适宜；自变量是pH，因变量是反应速率。实验不能用淀粉作为材料，因为淀粉在酸性条件下会分解。（7）探究酶活性的最适温度(或pH)，应设置一系列的温度(或pH)梯度，然后测出相应温度(或pH)下酶的活性，若所得数据出现峰值，则其对应值就是该酶的最适温度(或pH)。若没有出现峰值，则扩大范围，继续实验，直到出现峰值。6.曲线分析（1）甲图①平衡点指生成物总量，生成物的量只取决于反应物的量。②曲线a与c对照，说明酶具有催化作用。③曲线a与b对照，自变量是催化剂种类，说明酶具有高效性。④曲线a、b、c反应速率从快到慢依次是a＞b＞c，说明催化剂只能改变达到平衡点的时间，不能改变平衡点的高低。平衡点高低取决于反应物的数量，增加反应物，平衡点上移。（2）乙图：OP段限制因素是反应物浓度(数量)，P点后限制因素是酶的浓度(数量)。（3）丙图：在底物充足的前提下，反应速率与酶浓度呈正比。（4）丁图：表示酶的专一性，其中A代表酶，B代表反应物，C、D代表生成物。7、影响酶促反应速率的因素有：（1）酶的活性：（温度、PH、抑制剂通过影响酶的活性影响酶促反应速率）。（2）酶浓度和反应物浓度（酶浓度和反应物浓度通过影响二者的接触面积来影响酶促反应速率）。8、竞争性抑制剂不改变酶的空间结构，只是通过与底物竞争酶的活性部位来降低反应速率，随着底物浓度的增加，反应速率会有所上升；非竞争性抑制剂通过改变酶的空间结构，导致底物不能与酶结合，使反应速率下降，甚至为0.第二节细胞的能量货币—ATP1.ATP的功能：ATP是细胞生命活动的直接能源物质。（提醒：ATP并不是唯一的直接能源物质，细胞中GTP、UTP、CTP也能提供能量）。2.ATP的结构（1）ATP中文名称：腺苷三磷酸，是细胞内的一种高能磷酸化合物。（2）ATP的结构简式：A—P～P～P，其中“A”代表腺苷(由腺嘌呤和核糖组成)，“T”代表三，“P”代表磷酸基团，“—”代表普通磷酸键，“～”代表特殊化学键。一个ATP分子中有1个A，2个特殊化学键，3个磷酸基团。一分子ATP由一分子腺苷（由一分子腺嘌呤和1分子核糖）和三分子磷酸基团构成。（3）ATP去掉1个磷酸基团后叫ADP(腺苷二磷酸)；ATP去掉2个磷酸基团后叫AMP(腺苷一磷酸/腺嘌呤核糖核苷酸)，是组成RNA的基本单位之一。（4）ATP的组成元素：C、H、O、N、P。(注：DNA、RNA、磷脂、ATP组成元素都是C、H、O、N、P)。（5）特点：ATP在细胞中含量少，化学性质不稳定，远离A的特殊化学键容易断裂，从而具有较高的转移势能。3.ATP和ADP可以相互转化：（1）ATP的合成：ADP＋Pi＋能量eq\o(───→,\s\up7(合成酶))ATP。能量来自太阳能或物质氧化分解释放的化学能，能量去向是储存于ATP远离A的特殊化学键中。①动物、人、真菌和大多数细菌合成ATP的生理过程是呼吸作用。①绿色植物叶肉细胞中合成ATP的生理过程是呼吸作用、光合作用。①绿色植物根尖细胞中合成ATP的生理过程是呼吸作用。②动物细胞中能合成ATP的细胞器是线粒体。②绿色植物叶肉细胞中能合成ATP的细胞器是线粒体、叶绿体。②绿色植物根尖细胞中能合成ATP的细胞器是线粒体。（2）ATP的水解：ATPeq\o(───→,\s\up7(水解酶))ADP＋Pi＋能量。能量来自ATP远离A的高能磷酸键的水解，能量去向是用于各项生命活动。（3）ATP与ADP的相互转化反应式不属于可逆反应，因为酶不同，反应的场所、条件不同，能量的来源和去路不同；但物质是可逆的。（4）ATP与ADP的相互转化时刻处于动态平衡；ATP与ADP的相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。4.ATP的利用（1）吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量。（1）放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。（2）物质的氧化分解和水解属于放能反应，物质的合成属于吸能反应。（3）主动运输、胞吞、胞吐、生物发电、生物发光、肌细胞收缩、物质合成、大脑思考所需能量的直接来源都是ATP。（4）ATP水解释放的磷酸基团与蛋白质结合，使蛋白质发生磷酸化过程，从而使蛋白质的空间结构和活性发生改变，从而有利于主动运输的进行。注意：ATP的物质，ATP中的化学能才是能量。5.能源相关知识归纳（1）能量的最终来源：太阳能。（2）细胞中的三大能源物质：糖类、脂肪、蛋白质。（3）生物体生命活动的主要能源物质：糖类。（4）细胞生命活动的主要能源物质：葡萄糖。（5）植物细胞中的储能物质：淀粉；动物细胞中的储能物质：糖原。（6）细胞内良好(主要)的储能物质：脂肪。（7）细胞生命活动的直接能源物质：ATP。第三节细胞呼吸的原理和应用1.【探究】探究酵母菌细胞呼吸的方式（1）酵母菌是一种单细胞真菌，属于真核(生物。在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧型生物。（2）CO2和酒精的检测①CO2可使澄清石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。②酒精在酸