人教版高中生物必修1分子与细胞知识点总结Word文档格式.docx

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脂质：

卵磷脂﹑性激素﹑胆固醇等；

蛋白质：

胰岛素﹑抗体﹑血红蛋白等；

有机化合物核酸：

DNA﹑RNA。

在活细胞中含量最多的化合物是水（85％-90％）；

含量最多的有机物是蛋白质（7％-10％）；

占细胞鲜重比例最大的化学元素是O、占细胞干重比例最大的化学元素是C、占细胞干重比例最大的化合物是蛋白质。

第二节生命活动的主要承担者---蛋白质

1．蛋白质的基本组成单位是氨基酸，生物体中组成蛋白质的氨基酸大约有20种，在结构上都符合结构通式。

2．基酸分子间以肽键（-CO-NH-）的方式互相结合。

由两个氨基酸分子缩合而成的化合物称。

为二肽，由多个氨基酸分子缩合而成的化合物称为多肽，其通常呈链状结构，称为肽链。

一个蛋白质分子可能含有一条或几条肽链，通过盘曲﹑折叠形成复杂（特定）的空间结构。

3．蛋白质分子结构具有多样性的特点，其原因是：

构成蛋白质的氨基酸种类不同、数目成百上千、氨基酸排列顺序千变万化、多肽链形成的空间结构千差万别。

4．由于结构的多样性，蛋白质在功能上也具有多样性的特点，其功能主要如下：

（1）结构蛋白，如肌肉、载体蛋白、血红蛋白；

（2）信息传递，如胰岛素（3）免疫功能，如抗体；

（4）大多数酶是蛋白质如胃蛋白酶（5）细胞识别，如细胞膜上的糖蛋白。

5．一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。

6．脱水缩合：

一个氨基酸分子的氨基（—NH2）与另一个氨基酸分子的羧基（—COOH）相连接，同时失去一分子水。

7．有关计算：

①肽键数=脱去水分子数=氨基酸数目—肽链数

②至少含有的羧基（—COOH）或氨基数（—NH2）=肽链数

8．蛋白质鉴定：

原理：

蛋白质与双缩脲试剂产生紫色的颜色反应

第三节遗传物质的携带者---核酸

1、元素组成：

由C、H、O、N、P5种元素构成 

2、基本单位：

核苷酸（由1分子磷酸+1分子五碳糖+1分子含氮碱基组成）

1分子磷酸

脱氧核苷酸1分子脱氧核糖

（4种）1分子含氮碱基（A、T、G、C）

核糖核苷酸1分子核糖

（4种）1分子含氮碱基（A、U、G、C）

3、种类：

脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）

种类

英文缩写

基本组成单位

存在场所

脱氧核糖核酸

DNA

脱氧核苷酸（4种）

主要在细胞核中（在叶绿体和线粒体中有少量存在）

核糖核酸

RNA

核糖核苷酸（4种）

主要存在细胞质中

4、生理功能：

储存遗传信息，控制蛋白质的合成。

（原核、真核生物遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。

）

第四节细胞中的糖类和脂质

一、糖类1、元素组成：

由C、H、O3种元素组成。

2、分类

概念

种类

分布

主要功能

单糖

不能水解的糖

五碳糖

核糖

核糖、脱氧核糖、葡萄糖动植物细胞都有

组成核酸的物质

脱氧核糖

六碳糖

葡萄糖、果糖、半乳糖

葡萄糖是细胞生命活动所需要的重要能源物质

二糖

水解后能够生成二分子单糖的糖

蔗糖

植物细胞

麦芽糖

乳糖

动物细胞

多糖

水解后能够生成许多个单糖分子的糖

淀粉

植物细胞中的储能物质

纤维素

植物细胞壁的基本组成成分

糖原

动物细胞中的储能物质

蔗糖→1葡萄糖+1果糖麦芽糖→2葡萄糖

乳糖→1葡萄糖+1半乳糖淀粉→麦芽糖→葡萄糖

纤维素→纤维二糖→葡萄糖糖原→葡萄糖

3、功能：

糖类是生物体维持生命活动的主要能量来源。

4．糖的鉴定：

还原性糖（单糖、麦芽糖和乳糖）：

与斐林试剂反应，可以产生砖红色沉淀。

二、脂质1、元素组成：

主要由C、H、O组成，有些还含N、P

2、分类：

脂肪、类脂（如磷脂）、固醇（如胆固醇、性激素、维生素D等）

3、共同特征：

不溶于水

4、功能：

脂肪：

细胞代谢所需能量的主要储存形式，还有保温、缓冲、减压的作用；

类脂中的磷脂：

是构成生物膜的重要物质。

固醇：

在细胞的营养、调节、和代谢中具有重要作用。

5、脂肪的鉴定：

原理：

脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。

（在实验中用50%酒精洗去浮色→显微镜观察→橘黄色脂肪颗粒）

第五节细胞中的无机物

1、水：

（1）含量：

是活细胞中含量是最多的物质。

（2）形式：

自由水、结合水

（3）自由水：

是以游离形式存在，可以自由流动的水。

作用有①良好的溶剂；

②参与细胞内生化反应；

③物质运输；

④维持细胞的形态（在代谢旺盛的细胞中，自由水含量一般较多）

（4）结合水：

是与其他物质相结合的水。

作用是组成细胞结构的重要成分。

（结合水的含量增多，可以使植物的抗逆性增强）

2、无机盐

（1）存在形式：

离子

（2）作用①与蛋白质等物质结合成复杂的化合物。

②参与细胞的各种生命活动。

（如Mg2+是构成叶绿素的成分、PO43-是合成核苷酸原料、Fe2+是构成血红蛋白的成分、

I-是构成甲状腺激素的成分。

许多无机盐离子对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用，如血液中钙离子含量太低就会出现抽搐现象；

无机盐对于维持细胞的酸碱平衡也很重要。

3、细胞内有机物质的鉴定

糖类中的还原糖（葡萄糖、果糖）能与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀；

脂肪可以被苏丹

染成橘黄色；

蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。

甲基绿能使DNA呈现绿色，吡罗红能使RNA呈现红色，因此利用这两种染色剂将细胞染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。

在此实验中，盐酸的作用是改变膜的通透性，加速色素进入细胞。

用人的口腔上皮细胞做实验材料，此实验的步骤是制片、水解、冲洗涂片、染色、观察

第三章细胞的基本结构

第一节细胞膜—系统的边界

一、细胞学说的建立和发展

1、创立细胞学说的科学家是德国的施莱登和施旺。

施旺、施莱登提出“一切动物和植物都是由细胞构成的，细胞是一切动植物的基本单位”。

2、在此基础上德国的魏尔肖总结出：

“细胞只能来自细胞”，细胞是一个相对独立的生命活动的基本单位。

这被认为是对细胞学说的重要补充。

3、除了病毒等少数生物之外，所有的生物体都是由细胞构成的。

细胞是生物体的结构和功能的基本单位。

病毒的化学成分为：

DNA和蛋白质或RNA和蛋白质

二、光学显微镜的使用

1、方法：

先对光：

一转转换器；

二转聚光器；

三转反光镜

再观察：

一放标本孔中央；

二降物镜片上方；

三升镜筒仔细看

2、注意：

（1）放大倍数＝物镜的放大倍数×

目镜的放大倍数

（2）物镜越长，放大倍数越大；

目镜越短，放大倍数越大；

“物镜—玻片标本”越短，放大倍数越大

（3）物像与实际材料上下、左右都是颠倒的

（4）高倍物镜使用顺序：

低倍镜→标本移至中央→高倍镜→大光圈，凹面镜→细准焦螺旋

三、细胞的类型和结构

1、细胞的类型

原核细胞：

没有典型的细胞核，无核膜和核仁。

如细菌、蓝藻、放线菌等原核生物的细胞。

真核细胞：

有核膜包被的明显的细胞核。

如动物、植物和真菌（酵母菌、霉菌、食用菌）等真核生物的细胞。

2、细胞的结构

1．细胞膜

（1）组成：

主要为磷脂双分子层（基本骨架）和蛋白质，另有糖蛋白（在膜的外侧）。

（2）结构特点：

具有一定的流动性（原因：

磷脂和蛋白质的运动）；

功能特点：

具有选择通透性。

（3）功能：

保护和控制物质进出，细胞识别（与细胞膜上糖蛋白有关）2．细胞壁：

主要成分为纤维素和果胶，可用纤维素酶和果胶酶来除去。

细胞壁作用为支持和保护。

第二节细胞器—系统内的分工合作

细胞质：

细胞质基质和细胞器

（1）细胞质基质：

为代谢提供场所和物质和一定的环境条件，影响细胞的形状、分裂、运动及细胞器的转运等。

（2）细胞器：

线粒体（双层膜）：

内膜向内突起形成“嵴”，细胞有氧呼吸的主要场所（第二、三阶段），含少量DNA。

叶绿体（双层膜）：

只存在于植物的绿色细胞中。

类囊体上有色素，类囊体和基质中含有与光合作用有关的酶，是光合作用的场所。

含少量的DNA。

内质网（单层膜）：

是有机物的合成“车间”，蛋白质运输的通道。

高尔基体（单层膜）：

动物细胞中与分泌物的形成有关，植物中与有丝分裂细胞壁的形成有关。

液泡（单层膜）：

泡状结构，成熟的植物有大液泡。

功能：

贮藏（营养、色素等）、

保持细胞形态，调节渗透吸水。

核糖体（无膜结构）：

合成蛋白质的场所。

中心体（无膜结构）：

由垂直的两个中心粒构成，与动物细胞有丝分裂有关。

溶酶体溶酶体是细胞内具有单层膜结构的细胞器，它含有多种水解酶，能分解多种物质。

小结：

双层膜的细胞器：

线粒体、叶绿体

单层膜的细胞器：

内质网、高尔基体、液泡

非膜的细胞器：

核糖体、中心体；

含有少量DNA的细胞器：

含有色素的细胞器：

叶绿体、液泡

动、植物细胞的区别：

动物特有中心体；

高等植物特有细胞壁、叶绿体、液泡。

第三节细胞核—系统的控制中心

1、细胞核

核膜、核仁、染色质

（2）核膜：

双层膜，有核孔（细胞核与细胞质之间的物质交换通道，RNA、蛋白质等大分子进出必须通过核孔。

（3）核仁：

在细胞有丝分裂中周期性的消失（前期）和重建（末期），核糖体中的RNA来自核仁。

（4）染色质：

被碱性染料染成深色的物质，主要由DNA和蛋白质组成

染色质和染色体的关系：

细胞中同一种物质在不同时期的两种表现形态

（5）功能：

是遗传物质DNA的储存和复制的主要场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。

（6）原核细胞与真核细胞根本区别：

是否具有成形的细胞核（是否具有核膜）

2、生物膜系统：

在真核细胞中，细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器，在结构和功能上紧密联系形成的统一整体的结构体系。

在细胞与外部环境之间的物质运输、能量转换和信息传递方面，生物系统也发挥重要的作用。

3、细胞的完整性：

细胞只有保持以上结构完整性，才能完成各种生命活动。

第四章细胞的物质输入和输出

第一节物质的跨膜运输的实例

1、“水分进出哺乳动物红细胞的状况”的三幅图片（见课本P60）。

正常生活着的红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜到膜外吗？

不会

根据现象判断红细胞的细胞膜相当于什么膜？

答：

半透膜

当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会吸水而涨破吗？

不是

红细胞吸水或失水的多少取决于什么？

两边溶液中水的相对含量的差值。

2、对于植物细胞来说水分要进出细胞必须要通过原生质层。

原生质层相当于半透膜，植物细胞膜和液泡膜都是生物膜，他们具有与红细胞的细胞膜基本相同的化学组成和结构。

上述的事例与红细胞的失水和吸水很相似。

3、紫色洋葱鳞片叶细胞的质壁分离与复原

中央液泡大小

原生质层的位置

细胞大小

30%蔗糖溶液

变小（细胞失水）

原生质层脱离细胞壁

变小

清水

逐渐恢复原来大小（细胞吸水）

原生质层恢复原来位置

基本不变

4、细胞的吸水和失水：

实验表明，渗透作用的产生必须具备两个条件：

一是具有半透膜_；

二是_具有浓度差_。

水和溶质都可以_自由通过细胞壁。

从整个植物细胞来看，把原生质层（细胞膜液泡膜、细胞质）看做是一层选择性透过膜，将液泡里面的_细胞液_与_外界溶液_隔离开来。

实验表明：

当外界溶液的浓度_大于细胞液的浓度时，植物细胞就通过渗透作用失水，逐渐表现出_质壁分离__的现象；

当外界溶液的浓度小于_细胞液的浓度时，植物细胞就通过渗透作用吸水，逐渐表现出_质壁分离复原的现象。

第二节生物膜的流动镶嵌模型

1、细胞膜主要有__磷脂_、_蛋白质_和_糖蛋白_组成。

_磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，_蛋白质_分子有的附着在磷脂双分子层的内外两侧，有的以不同深度镶嵌或贯穿在磷脂双分子层中，糖蛋白具有识别功能。

细胞膜的_流动性_对于细胞完成各种生理功能是非常重要的。

2、在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到了关键性的推动作用。

如电子显微镜的诞生使人们终于看到了膜的存在；

冰冻蚀刻技术和扫描电子显微镜技术使人们认识到膜的内外两侧并不对称；

荧光标记小鼠细胞与人细胞的融合实验又证明了膜的流动性等。

第三节物质的跨膜运输的方式

1、小分子物质跨膜运输的方式：

方式

浓度

载体

能量

举例

意义

被动运输

自由扩散

高→低

×

O2、CO2、水、乙醇、甘油、脂肪酸

只能从高到低被动地吸收或排出物质

协助扩散

√

葡萄糖进入红细胞

主动运输

低→高

各种离子，小肠吸收葡萄糖、氨基酸，肾小管重吸收葡萄糖

一般从低到高主动地吸收或排出物质，以满足生命活动的需要。

2、大分子和颗粒性物质跨膜运输的方式：

大分子和颗粒性物质通过内吞作用进入细胞，通过外排作用向外分泌物质。

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

1、新陈代谢是生物体的自我更新的过程，既有物质代谢，又有能量代谢。

同化作用（又叫做合成代谢）是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身物质，并且储存能量的过程。

异化作用（又叫做分解代谢）是指生物体能够把自身的一部分组成物质加以分解，释放出其中的能量，并且把分解的代谢废物排出体外的变化过程。

2、酶是_活细胞产生的一类具有催化作用_的有机物，胃蛋白酶、唾液淀粉酶等绝大多数的酶是_蛋白质_，少数的酶是RNA。

3、科学研究表明，所有的酶在一定的条件下，都能使生物体内复杂的化学反应迅速地进行，而酶本身_反应前后性质不变_。

实验说明，过氧化氢酶和Fe3+的催化效率不同，一般地说酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍，说明酶的催化作用具有高效性的特点。

4、实验说明，淀粉酶只能催化_淀粉，对蔗糖则不起作用，确切地说每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。

酶的催化作用具有_专一性__的特点。

5、影响酶促反应速率的因素

（1）PH:

在最适pH下，酶的活性最高，pH值偏高或偏低

酶的活性都会明显降低。

（PH过高或过低，酶活性丧失）

（2）温度:

在最适温度下酶的活性最高，温度偏高或

偏低酶的活性都会明显降低。

（温度过低，酶活性

降低；

温度过高，酶活性丧失）

另外：

还受酶的浓度、底物浓度、产物浓度的影响。

6、进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和

检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。

第二节细胞的能量“通货”--ATP

1、功能：

ATP是生命活动的直接能源物质

注：

生命活动的主要的能源物质是糖类（葡萄糖）；

生命活动的储备能源物质是脂肪。

生命活动的根本能量来源是太阳能。

2、结构：

中文名：

腺嘌呤核苷三磷酸（三磷酸腺苷）

构成：

腺嘌呤—核糖—磷酸基团～磷酸基团～磷酸基团

简式：

A-P～P～P（A：

腺嘌呤核苷；

T：

3；

P：

磷酸基团；

~~：

高能磷酸键，第二个高能磷酸键相当脆弱，水解时容易断裂）

3、ATP与ADP的相互转化：

酶

ATPADP＋Pi＋能量

（1）向右：

表示ATP水解，所释放的能量用于各种需要能量的生命活动。

向左：

表示ATP合成，所需的能量来源于生物化学反应释放的能量。

（在人和动物体内，来自细胞呼吸；

绿色植物体内则来自细胞呼吸和光合作用）

（2）ATP能作为直接能源物质的原因是细胞中ATP与ADP循环转变，且十分迅速。

在细胞内ATP含量很少，转化很快。

4、构成生物体的活细胞，内部时刻进行着ATP与ADP的相互转化，同时也就伴随有能量的释放_和储存_。

故把ATP比喻成细胞内流通着的“通用货币”。

第三节ATP的主要来源---细胞呼吸

一、细胞呼吸的概念：

细胞呼吸主要是指糖类、脂质和蛋白质等有机物在活细胞内氧化分解为二氧化碳和水或分解为一些不彻底的氧化产物，且伴随着能量释放的过程。

二、细胞呼吸的类型：

包括有氧呼吸和无氧呼吸

（一）有氧呼吸

1、概念：

有氧呼吸是指活细胞在有氧气的参与下，通过酶的催化作用，把某些有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。

2、过程：

三个阶段

①C6H12O6酶2丙酮酸+[H]（少）+能量（少）细胞质基质

②丙酮酸+H2O酶CO2+[H]+能量（少）线粒体

③[H]+O2酶H2O+能量（大量）线粒体

（注：

3个阶段的各个化学反应是由不同的酶来催化的）

3、总反应式：

C6H12O6+6H2O+6O2酶6CO2+12H2O+能量

4、意义：

是大多数生物特别是人和高等动植物获得能量的主要途径，1mol葡萄糖有氧呼吸产生能量2870KJ，可用于生命活动的有1161KJ（38molATP），以热能散失1709KJ，无氧呼吸产生的可利用能量是61.08KJ（2molATP），1molATP水解后放出能量30.54KJ。

（二）无氧呼吸

无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解

成乙醇和二氧化碳或乳酸,同时释放少量能量的过程。

二个阶段

①:

与有氧呼吸第一阶段完全相同细胞质基质

②丙酮酸酶C2H5OH（酒精）＋CO2细胞质基质

（高等植物、酵母菌等）

或丙酮酸酶C3H6O3（乳酸）（动物和人）

3、总反应式：

C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量

C6H12O6酶2C3H6O3（乳酸）+能量

高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，

释放出能量以适应缺氧环境条件。

（酒精会毒害根细胞，产生烂根现象）

人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式将葡萄糖分解为乳酸，释放出一定能量，满足人体的需要。

三、细胞呼吸的意义

为生物体的生命活动提供能量，其中间产物还是各种有机物之间转化的枢纽。

四、应用：

1、水稻生产中适时的露田和晒田可以改善土壤通气条件，增强水稻根系的细胞呼吸作用。

2、储存粮食时，要注意降低温度和保持干燥，抑制细胞呼吸。

3、果蔬保鲜时，采用降低氧浓度、充氮气或降低温度等方法，抑制细胞呼吸，注意要保持一定的湿度。

五、实验：

探究酵母菌的呼吸方式

1、实验原理：

酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存。

在无氧或缺氧的条件下能进行无氧呼吸，在氧气充裕的条件下能进行有氧呼吸，因此便于用来研究细胞的呼吸方式。

在探究活动中，设计和进行对比实验，分析有氧条件下和无氧条件酵母菌细胞的呼吸情况。

CO2可以使澄清的石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。

橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成绿色。

六、影响呼吸速率的外界因素：

1、温度：

温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。

温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。

在一定温度范围内，温度越低，细胞呼吸越弱；

温度越高，细胞呼吸越强。

2、氧气：

氧气充足，则无氧呼吸将受抑制；

氧气不足，则有氧呼吸将会减弱或受抑制。

3、水分：

一般来说，细胞水分充足，呼吸作用将增强。

但陆生植物根部如长时间受水浸没，根部缺氧，进行无氧呼吸，产生过多酒精，可使根部细胞坏死。

4、CO2：

环境CO2浓度提高，将抑制细胞呼吸，可用此原理来贮藏水果和蔬菜。

第四节能量之源---光与光合作用

一、光合作用的发现

1940美国，鲁宾和卡门（用放射性同位素标记法）：

光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。

（糖类中的氢也来自水）。

1948美国，梅尔文·

卡尔文：

用标14C标记的CO2追踪了光合作用过程中碳元素的行踪，

进一步了解到光合作用中复杂的化学反应。

二、实验：

提取和分离叶绿体中的色素

1、原理：

叶绿体中的色素能溶解于有机溶剂（如丙酮、酒精等）叶绿体中的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扩散得快；

反之则慢。

2、方法步骤：

（1）提取绿叶中色素：

称取绿叶5g→剪碎置于研钵→放入少许SiO2和CaCO3→加入10mL丙酮→充分研磨→过滤→收集滤液（试管口用面塞塞严）

（2）制备滤纸条：

（3）画滤液细线：

（4）分离色素：

滤纸条轻轻插入盛有层析液的小烧杯中，用培养皿盖住小烧杯。

3、结果分析：

色素在滤纸条上的分布如下图：

（橙黄色）最快（溶解度最大）

（黄色）

（蓝绿色）最宽（最多）

（黄绿色）最慢（溶解度最小）

4、注意：

丙酮的用途是提取（溶解）叶绿体中的色素，

层析液的的用途是分离叶绿体中的色素；

石英砂的作用是为了研磨充分，

碳酸钙的作用是防止研磨时叶绿体中的色素受到破坏；

分离色素时，层析液不能没及滤液细线的原因是滤液细线上的色素会溶解到层析液中；

5、色素的位置和功能

叶绿体中的色素存在于叶绿体类囊体薄膜上。

叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光；

胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光及保护叶绿素免受强光伤害的作用。

Mg是构