高中生物知识点速查手册

高中生物知识点速查手册一、细胞的分子基础1.1组成细胞的元素细胞中常见的化学元素有多种，根据含量可分为大量元素和微量元素。大量元素如碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、钙、镁等，是构成细胞的基本框架；微量元素如铁、锰、锌、铜、硼、钼等，虽然含量微少，但对维持生物体的生命活动至关重要。碳是构成细胞的最基本元素，生物大分子以碳链为骨架。1.2组成细胞的化合物组成细胞的化合物分为无机物和有机物两大类。无机物包括水和无机盐；有机物主要有糖类、脂质、蛋白质和核酸。*水：是细胞中含量最多的化合物，分为自由水和结合水。自由水是良好的溶剂，参与许多化学反应，为细胞提供液体环境，运送营养物质和代谢废物；结合水是细胞结构的重要组成成分。*无机盐：多数以离子形式存在，具有维持细胞和生物体的生命活动（如血钙含量过低会导致抽搐）、维持细胞的酸碱平衡和渗透压等功能。*糖类：是主要的能源物质，分为单糖（如葡萄糖、果糖）、二糖（如蔗糖、麦芽糖）和多糖（如淀粉、纤维素、糖原）。*脂质：包括脂肪（细胞内良好的储能物质，还具有保温、缓冲和减压作用）、磷脂（构成细胞膜和细胞器膜的重要成分）和固醇（如胆固醇、性激素、维生素D）。*蛋白质：生命活动的主要承担者。基本组成单位是氨基酸，氨基酸通过脱水缩合形成肽链，肽链经盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。蛋白质结构多样性的原因包括氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的空间结构不同。其功能具有多样性，如催化（酶）、运输（载体蛋白）、调节（胰岛素）、免疫（抗体）等。*核酸：细胞内携带遗传信息的物质，分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。基本组成单位是核苷酸。DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。二、细胞的基本结构与功能2.1细胞膜的结构与功能细胞膜主要由脂质（磷脂双分子层为基本支架）和蛋白质组成，此外还有少量糖类。其功能主要包括：将细胞与外界环境分隔开；控制物质进出细胞（具有选择透过性）；进行细胞间的信息交流。2.2细胞器的结构与功能细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构称为细胞器。*线粒体：双层膜结构，是细胞进行有氧呼吸的主要场所，被称为“动力车间”。*叶绿体：双层膜结构，是绿色植物进行光合作用的场所，被称为“养料制造车间”和“能量转换站”。*内质网：单层膜结构，是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道。分为粗面内质网（附着核糖体）和光面内质网。*高尔基体：单层膜结构，主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。在动物细胞中与分泌物的形成有关，在植物细胞中与细胞壁的形成有关。*核糖体：无膜结构，是合成蛋白质的场所。*溶酶体：单层膜结构，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细菌，是“消化车间”。*液泡：主要存在于植物细胞中，单层膜结构，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质，可调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。*中心体：存在于动物细胞和某些低等植物细胞中，无膜结构，与细胞的有丝分裂有关。2.3细胞核的结构与功能细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。其结构包括核膜（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）、染色质（主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体）。三、细胞的生命历程3.1细胞增殖细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。真核细胞的分裂方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。有丝分裂是体细胞增殖的主要方式，具有周期性，包括分裂间期（DNA复制和有关蛋白质合成）和分裂期（前期、中期、后期、末期）。3.2细胞分化在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化是生物个体发育的基础，使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。3.3细胞的衰老和凋亡细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，也常被称为细胞编程性死亡，对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。3.4细胞的癌变细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。癌细胞的主要特征：在适宜条件下，能够无限增殖；形态结构发生显著变化；细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。四、新陈代谢4.1酶与ATP*酶：活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。酶具有高效性、专一性，作用条件较温和（需要适宜的温度和pH等）。*ATP：三磷酸腺苷的简称，是细胞内的一种高能磷酸化合物。ATP与ADP可以相互转化，ATP是细胞生命活动的直接能源物质。4.2光合作用光合作用是指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。*光反应阶段：场所是类囊体薄膜。主要过程包括水的光解（产生氧气和[H]）和ATP的合成。*暗反应阶段：场所是叶绿体基质。主要过程包括二氧化碳的固定（与五碳化合物结合生成三碳化合物）和三碳化合物的还原（在[H]、ATP和酶的作用下，生成有机物和五碳化合物）。4.3细胞呼吸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。*有氧呼吸：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，生成大量ATP的过程。分为三个阶段：第一阶段（细胞质基质，葡萄糖分解为丙酮酸和[H]，释放少量能量）、第二阶段（线粒体基质，丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，释放少量能量）、第三阶段（线粒体内膜，[H]与氧结合生成水，释放大量能量）。*无氧呼吸：细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底地氧化分解，释放少量能量的过程。产物为酒精和二氧化碳（如酵母菌）或乳酸（如乳酸菌、动物肌肉细胞）。五、遗传的细胞基础5.1减数分裂减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。5.2受精作用受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。受精作用的实质是精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合。通过受精作用，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半来自精子（父方），一半来自卵细胞（母方）。六、遗传的基本规律6.1基因的分离定律在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。（实质：在减数分裂形成配子时，等位基因随同源染色体的分开而分离。）6.2基因的自由组合定律控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。（实质：在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。）6.3基因与性状的关系基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。基因与性状的关系并不都是简单的线性关系，生物体的性状是基因与环境共同作用的结果。七、生物的进化7.1现代生物进化理论的主要内容*种群是生物进化的基本单位。*突变（基因突变和染色体变异）和基因重组产生进化的原材料。*自然选择决定生物进化的方向。在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。*隔离是物种形成的必要条件。7.2生物进化与生物多样性的形成生物多样性主要包括三个层次：基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。生物进化的历程概括为：从原核生物到真核生物，从无性生殖到有性生殖，由简单到复杂，由水生到陆生，由低等到高等。八、稳态调节8.1人体的内环境与稳态*内环境：由细胞外液构成的液体环境，主要包括血浆、组织液和淋巴。*稳态：正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态。内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络。8.2神经调节*基本方式：反射。反射的结构基础是反射弧（由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成）。*兴奋在神经纤维上的传导：以电信号（神经冲动）的形式双向传导。*兴奋在神经元之间的传递：通过突触结构，单向传递。突触前膜释放神经递质，作用于突触后膜，引起突触后膜电位变化。8.3体液调节*激素调节：由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行的调节。激素调节具有微量和高效、通过体液运输、作用于靶器官和靶细胞等特点。*主要激素：生长激素（促进生长，主要是促进蛋白质的合成和骨的生长）、甲状腺激素（促进新陈代谢和生长发育，提高神经系统的兴奋性）、胰岛素（降低血糖浓度）、胰高血糖素（升高血糖浓度）等。8.4免疫调节*免疫系统组成：免疫器官、免疫细胞（吞噬细胞、淋巴细胞等）和免疫活性物质（抗体、淋巴因子、溶菌酶等）。*非特异性免疫：人生来就有，不针对某一类特定病原体，对多种病原体都有防御作用。包括第一道防线（皮肤、黏膜）和第二道防线（体液中的杀菌物质和吞噬细胞）。*特异性免疫：第三道防线，出生后产生，只针对某一特定的病原体或异物起作用。包括体液免疫（主要通过浆细胞产生的抗体起作用）和细胞免疫（主要通过效应T细胞起作用）。九、植物的激素调节9.1植物生长素的发现和作用生长素的主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。生长素具有两重性：既能促进生长，也能抑制生长；既能促进发芽，也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。不同器官对生长素的敏感程度不同。9.2其他植物激素除生长素外，植物体内还有赤霉素（促进细胞伸长，引起植株增高，促进种子萌发和果实发育）、细胞分裂素（促进细胞分裂）、脱落酸（抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落）、乙烯（促进果实成熟）等植物激素。植物的生长发育是多种植物激素相互作用共同调节的结果。十、生态系统及其稳定性10.1生态系统的结构生态系统的结构包括生态系统的组成成分（非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者）和营养结构（食物链和食物网）。食物链和食物网是生态系统物质循环和能量流动的渠道。10.2生态系统的能量流动生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。能量流动的特点是单向流动、逐级递减。10.3生态系统的物质循环组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。碳在生