晨背高中基础知识总结Word文档格式.docx

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区别

C、H、O

C、H、O（有的含N、P）

种类

单糖

核糖、脱氧核糖、葡萄糖、果糖、半乳糖等

磷脂

脂肪

胆固醇

固醇性激素

维生素D

二糖

乳糖（动物）

蔗糖、麦芽糖（植物）

多糖

糖原（动物）

纤维素、淀粉（植物）

生理作用

1生物体内主要的能源物质

2构成细胞结构，如糖被、细胞壁

3核酸的组成成分

1生物体内的储能物质，维持体温恒定，缓冲压力

2生物膜的重要组成成分

3对生物体正常的新陈代谢和生殖过程起调节作用

糖类和脂肪的比较

①均由C、H、O三种元素组成，但脂肪中C、H的含量远远高于糖类，所以分解同质量的脂肪和糖类，脂肪消耗的O2要多，释放的CO2、H2O及能量也多

②糖类

三、水和无机盐的作用

水

无机盐

存在形式

结合水

自由水

主要以离子形式存在

细胞结构的组成成分

1细胞内的良好溶剂

2运输营养物质和代谢废物

3参与生物化学反应

4细胞生活的液体环境

①构成复杂化合物

②维持生命活动

③维持细胞的渗透压平衡

联系

无机盐必须溶解在水中才能被生物体吸收，细胞中的无机盐使细胞具有一定的渗透压，促进对水的吸收

四、观察DNA、RNA在细胞中分布及生物组织中有机物检测

被鉴别物质（结构）

试剂

颜色反应

条件

双缩脲试剂

紫色

先加A液1mL，再加B液4滴

可溶性还原糖

斐林试剂

砖红色沉淀

50～65℃水浴加热

苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ染液

橘黄色或红色

若制作装片观察，需用高倍显微镜

淀粉

碘液

蓝色

不能在碱性溶液中进行

DNA和RNA

甲基绿、吡罗红

绿色、红色

需用高倍显微镜观察

DNA

二苯胺

水浴加热

注：

吡罗红又名派洛宁。

一、细胞学说建立过程及多种多样的细胞

1．细胞学说建立过程

（1）建立过程：

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

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

施莱登

细胞是构成植物体的基本单位

未与动物界联系

施旺

提出了细胞学说：

一切动植物都由细胞构成

未搞清细胞的来源

耐格里

发现新细胞的产生是细胞分裂的结果

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

（2）主要内容：

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的生命起作用。

③新细胞可以从老细胞中产生。

2．多种多样的细胞

（1）原核细胞、真核细胞的比较：

项目

原核细胞

真核细胞

不同点

细胞大小

较小（1～10μm）

较大（10～100μm）

细胞壁

主要成分是肽聚糖

植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶

细胞器

有核糖体、无其他细胞器

有核糖体及其他细胞器

细胞核

拟核（无核膜和核仁）

有核膜和核仁

染色体

裸露DNA分子，不形成染色体

DNA与蛋白质结合形成染色体

分裂方式

主要是二分裂

无丝、有丝、减数分裂

转录和翻译

在同一地点、同一时间内进行

转录在细胞核内进行，翻译在细胞质内进行；

转录在前，翻译在后

相同点

组成细胞的化学元素和化合物的种类基本相同、都有细胞膜和细胞质、都有核糖体、都以DNA作为遗传物质

①病毒没有细胞结构，因此既不属于原核生物也不属于真核生物。

②真核细胞在细胞分裂前期，核膜、核仁消失，但有染色体。

③真核生物细胞中可能没有线粒体（如蛔虫），也可能没有叶绿体（如动物和植物非绿色部位）。

④原核生物细胞中虽然无线粒体和叶绿体，但也可以进行有氧呼吸和光合作用，如蓝藻。

（2）动物细胞、植物细胞的比较：

动物细胞

植物细胞

都有细胞膜、细胞质、细胞核

细胞质中都有线粒体、内质网、核糖体、高尔基体等细胞器

无细胞壁、叶绿体、大液泡，有中心体

有细胞壁、叶绿体、液泡（有些植物细胞无液泡、叶绿体）

有的低等植物细胞有中心体

二、真核细胞的结构和功能

1．细胞膜的结构和功能

（1）细胞膜的流动镶嵌模型的基本内容：

磷脂双分子层构成了膜的基本支架，此支架具有流动性。

膜蛋白是膜功能的主要体现者；

镶嵌、覆盖或贯穿整个磷脂双分子层的蛋白质可以运动，细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。

（2）细胞膜的主要功能：

将细胞与外界环境分隔开；

控制物质进出细胞；

进行细胞间的信息交流。

功能特点是具有选择透过性。

2．细胞器的结构、功能

（1）分类归纳：

分类依据

细胞器名称

分布

动物和低等植物共有

中心体

植物细胞特有

叶绿体、大液泡

真核和原核细胞共有

结构

不具膜结构的细胞器

核糖体、中心体

具单层膜的细胞器

内质网、高尔基体、液泡、溶酶体

光学显微镜下可见的细胞器

线粒体、叶绿体、液泡

具双层膜的细胞器

线粒体、叶绿体

成分

含DNA（基因）的细胞器

含RNA的细胞器

核糖体、线粒体、叶绿体

含色素的细胞器

叶绿体、液泡（有的液泡中无色素）

功能

能产生水的细胞器

线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体

能产生ATP的细胞器

能合成有机物的细胞器

核糖体、叶绿体、内质网、高尔基体

与有丝分裂有关的细胞器

核糖体、线粒体、中心体、高尔基体

与分泌蛋白合成、运输、分泌有关的细胞器

核糖体、内质网、高尔基体、线粒体

能发生碱基互补配对的细胞器

线粒体、叶绿体、核糖体

（2）多种细胞器的功能：

①线粒体：

细胞进行有氧呼吸的主要场所。

②叶绿体：

植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。

③内质网：

粗面型内质网与分泌蛋白的合成、加工、运输有关；

滑面型内质网与糖类、脂质的合成有关。

④高尔基体：

动物细胞中，对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装及发送。

植物细胞中，与细胞壁的形成有关。

⑤核糖体：

游离核糖体主要合成细胞自身所需要的蛋白质；

固着核糖体：

主要合成分泌蛋白。

⑥中心体：

与细胞有丝分裂有关。

⑦液泡：

调节细胞内的环境，保护细胞坚挺。

⑧溶酶体：

是“消化车间”，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞内的病毒或病菌。

（3）易错易混知识点：

①并非植物细胞都有叶绿体和大液泡，如根尖分生区细胞就没有叶绿体和大液泡。

②有中心体的细胞不一定是动物细胞，也可能是低等植物细胞。

③有叶绿体和细胞壁的细胞一定是植物细胞。

3．细胞核的结构和功能

（1）细胞核的结构：

①核膜：

双层膜，把核内物质与细胞质分开。

②核孔：

实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。

③核仁：

与某种RNA合成以及核糖体形成有关。

④染色质：

主要由DNA和蛋白质组成，易被碱性染料染成深色，DNA上贮存着遗传信息。

（2）细胞核的功能：

①遗传信息库，是遗传物质DNA储存和复制的场所。

②细胞代谢和遗传的控制中心。

三、物质出入细胞的方式

1．物质出入细胞的方式

物质

运输方式

特点

举例

离子和小分子物质

自由（简单）扩散

不需载体和能量

酒精、水、甘油、O2、CO2等

协助（易化）扩散

需载体、不需能量

红细胞吸收葡萄糖

主动运输

需载体和能量

小肠吸收葡萄糖

大分子、颗粒物质

胞吞（内吞）

胞吐（外排）

需能量，与膜的流动性有关

抗体的分泌

2．细胞的吸水与失水

（1）原理：

发生渗透作用必须具备两个条件：

①具有半透膜。

②膜两侧溶液具有浓度差。

（2）植物细胞吸水和失水的条件：

①在成熟的植物细胞中，原生质层（细胞膜＋液泡膜＋两者之间的细胞质）相当于一层半透膜。

②细胞液（特指液泡内的液体）具有一定浓度。

当细胞液浓度＜外界溶液浓度时，细胞失水，质壁分离。

当细胞液浓度＞外界溶液浓度时，细胞吸水，细胞呈膨胀状态。

当细胞液浓度＝外界溶液浓度时，细胞失水吸水平衡。

（3）质壁分离与复原实验：

①原理：

成熟植物细胞的原生质层具有选择透过性，细胞壁和原生质层具有一定伸展性，但原生质层的伸缩性大于细胞壁。

细胞液浓度＜外界溶液浓度→细胞液中水分经原生质层进入外界溶液→质壁分离。

质壁分离细胞的细胞液浓度＞外界溶液浓度→外界溶液中的水分经原生质层进入细胞液→质壁分离复原。

②流程：

制作洋葱鳞片叶表皮临时装片→细胞形态观察→浸入0.3g/L蔗糖溶液→低倍镜下观察质壁分离→浸入清水→低倍显微镜观察质壁分离复原。

一、酶在代谢中的作用

1．酶的概念

（1）酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。

（2）酶的概念三要素：

①产生部位：

活细胞。

②生理作用：

生物催化作用。

③化学本质：

绝大多数是蛋白质，少数酶是RNA。

2．酶作用的特性

（1）高效性。

（2）专一性：

每一种酶只能催化一种或一类化学反应。

（3）酶的作用条件较温和。

①在最适温度和pH条件下，酶的活性最高。

②低温抑制酶的活性，在一定温度范围内，升高温度酶活性增强。

在最适温度时，达到最大活性，超过最适温度，酶的活性减弱。

③高温、过酸、过碱都会破坏酶分子结构，使其永久失活。

3．影响酶促反应速率的因素

（1）酶活性：

指酶催化一定化学反应的能力。

表示方法：

用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量表示。

（2）影响酶活性的因素及曲线模型：

（3）酶浓度、底物浓度对酶促反应速率的影响：

二、ATP在能量代谢中的作用

（1）ATP即三磷酸腺苷，结构简式：

A—P～P～P。

其中A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。

（2）ATP是细胞内的一种高磷酸化合物，水解掉两个磷酸后形成的一磷酸腺苷是RNA的基本单位之一。

（3）ATP与ADP之间的相互转化关系为

Pi＋能量，该反应物质间的转化是可逆的，而能量的变化是不可逆的。

（4）ATP在细胞内的含量很少，但是ATP与ADP在细胞内的相互转化是十分迅速的。

（5）植物细胞内形成ATP的能量来源于光合作用和呼吸作用。

动物和人体内形成ATP的能量来源于呼吸作用。

一、光合作用的基本过程

1．光合作用的色素

（1）色素的种类、分布及作用：

①分布：

色素分布在类囊体薄膜上。

②种类：

叶绿素（约占3/4）叶绿素a（蓝绿色）

叶绿体色素叶绿素b（黄绿色）

类胡萝卜素（约占1/4）叶黄素（黄色）

胡萝卜素（橙黄色）

③作用：

色素分子可以吸收、传递和转换光能。

（2）色素在滤纸条上的位置及吸收的光区：

2．光合作用的基本过程

（1）光反应与暗反应的比较：

光反应

暗反应

时间

短促、以微秒计

较缓慢

需叶绿体色素、光、酶

不需要叶绿体色素和光、需要酶

场所

在叶绿体的类囊体膜上

在叶绿体的基质中

物质变化

能量变化

光能→（电能→）ATP中活跃化学能→有机物中稳定化学能

光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP、Pi等物质

（2）元素去向

①O元素：

H2O→O2CO2→H2O和（CH2O）

②C元素：

CO2→C3→（CH2O）和C5

二、细胞呼吸过程

1．有氧呼吸过程

第一阶段

第二阶段

第三阶段

反应场所

细胞质基质

线粒体基质

线粒体内膜

需要条件

酶和氧气

反应底物

葡萄糖

丙酮酸和H2O

[H]和O2

生成物质

丙酮酸＋[H]

CO2＋[H]

H2O

与氧的关系

无关

必需O2

产生的能量

少量

大量

2.有氧呼吸与无氧呼吸比较

有氧呼吸

无氧呼吸

相互联系

1第一阶段完全相同

2实质相同：

分解有机物，释放能量

3意义相同：

为生命活动提供能量，为物质转化提高原料

4无氧呼吸→（进化）→有氧呼吸

不

同

点

反应条件

需要O2、酶和适宜的温度

不需要O2，需要酶和适宜的温度

呼吸场所

第一阶段在细胞质基质中，第二、三阶段在线粒体中

全过程都在细胞质基质中

分解产物

CO2和H2O

CO2和酒精或乳酸

释放能量

1mol葡萄糖释放能量2870kJ，其中1161kJ转移至ATP中

1mol葡萄糖释放能量196.65kJ（生成乳酸）或225.94kJ（生成酒精），其中均有61.08kJ转移至ATP中

有机物彻底分解，能量完全释放

有机物没有彻底分解，能量没完全释放

3.化学反应式

（1）有氧呼吸

C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量

（2）无氧呼吸

①C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量

②C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量

4．探究酵母菌细胞的呼吸方式

（1）酵母菌细胞的呼吸方式：

酵母菌在有氧的条件下进行有氧呼吸，在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。

（2）产物检测：

①检测CO2：

可使澄清石灰水变浑浊或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。

②检测酒精：

橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精反应，变成灰绿色。

一、细胞的生长、增殖的周期性及无丝分裂

1．细胞的生长和增殖的周期性

（1）细胞不能无限长大的原因：

细胞的表面积和体积的关系、细胞核占细胞的比重限制了细胞的长大。

（2）增殖的周期性：

①细胞增殖：

细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程。

②细胞周期：

连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。

③一个细胞周期以分裂完成作为起点和终点，先间期后分裂期，间期时间长，分裂期时间短。

④不同生物个体的细胞周期长短不同；

同一生物体在不同的生理条件下，细胞周期长短也存在差异。

2．细胞的无丝分裂

（1）特点：

分裂过程中，核膜、核仁都不消失，没有出现纺锤丝和染色体的变化，但有DNA的复制与均分。

（2）实例：

蛙的红细胞分裂。

二、细胞的有丝分裂与减数分裂

1．细胞的有丝分裂

（1）分裂图像：

（2）植物细胞有丝分裂各时期特点：

细胞周期

记忆歌诀

分裂间期

复制生“单体”

染色体复制产生染色单体

分裂期

前期

膜仁消失现两体

①核膜逐渐消失，核仁逐渐解体②染色质高度螺旋化，缩短变粗成为染色体且散乱分布在纺锤体中央③细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体

中期

赤道板上排整齐形态、数目最佳期

①每条染色体的着丝点排列在赤道板上②染色体的形态固定，数目最清晰

后期

点裂体倍单体失均分牵引列两极

①染色体着丝点（粒）分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，染色体数目加倍。

②在纺锤丝牵引下染色体均分两段

末期

两体消失现膜仁（核）

①染色体解螺旋变成染色质、纺锤体消失②出现新的核膜、核仁，植物细胞赤道板位置出现细胞板并扩展为细胞壁

（3）动植物细胞有丝分裂的区别：

主要变化

时期

高等植物细胞

中心粒复制

间期

无

有

纺锤体的形成

细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体

中心粒周围发出星射线形成纺锤体

子细胞形成

细胞中央出现细胞板扩展形成细胞壁，形成两个子细胞

细胞膜中部凹陷，缢裂成两个子细胞

（4）意义：

将亲代细胞的染色体经过复制之后，精确地均分到两个子细胞中。

（5）观察细胞有丝分裂的过程：

取材→解离→漂洗→染色→制（压）片→观察

2．细胞的减数分裂

（1）概念：

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。

（2）主要特点：

①特有染色体行为：

同源染色体联会，形成四分体；

同源染色体分离，非同源染色体自由组合。

②基因重组的表现类型：

a．减数第一次分裂后期，同源染色体分开的同时，非同源染色体自由组合。

b．减数第一次分裂四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换。

③遗传物质减半发生时期：

a．染色体数目减半发生在减数第一次分裂。

b．与体细胞相比DNA数目减半发生在减数第二次分裂。

三、动物配子的形成及受精作用过程

1．动物配子的形成过程

（1）精子形成过程：

（2）动物精子和卵细胞形成过程比较：

精子形成

卵细胞形成

精巢（睾丸）

卵巢

细胞质分裂

两次都均等分裂

初级和次级卵母细胞的分裂均为不均等分裂，极体为均等分裂

生殖细胞数

1个精原细胞产生4个精细胞

1个卵原细胞产生1个卵细胞

是否变形

变形

不变形

染色体复制一次，细胞连续分裂两次，子细胞染色体数目均减半

2.动物受精过程

（1）受精作用的概念：

卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。

（2）受精作用的结果：

受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中有一半的染色体来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。

（3）减数分裂和受精作用的意义：

维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异都十分重要。

四、细胞的分化、衰老、凋亡和癌变

1．细胞的分化

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。

（2）机理：

基因的选择性表达。

2．细胞的全能性

指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。

（2）实例

①植物：

植物组织培养，证明植物细胞具有全能性。

②动物：

克隆，证明动物细胞核具有全能性。

3．细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系

（1）个体衰老与细胞衰老的关系：

①单细胞生物体：

细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。

②多细胞生物体：

细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡不同步，但从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。

（2）衰老细胞的特征：

①结构方面：

a．细胞体积变小，而细胞核体积变大；

b．细胞膜通透性改变；

c．核膜内折，染色质收缩，染色加深。

②代谢方面：

a．水分减少，酶活性降低，新陈代谢速率减慢；

b．物质运输速率降低，色素积累。

（3）细胞凋亡：

指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，也称细胞编程性（程序性）死亡。

（4）细胞坏死：

与细胞凋亡不同，细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。

4．癌细胞及癌症的防治

（1）癌细胞的概念：

有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中的遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这就是癌细胞。

（2）癌细胞的主要特征：

①无限增殖。

②形态结构发生显著变化。

③细胞表面发生变化，易于扩散和转移。

（3）致癌因子：

大致分为物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子三类。

（4）癌症的防治：

目前治疗癌症的手段主要有手术切除、化疗和放疗。

一、人类对遗传物质的探索过程

（1）实验设计思路：

将DNA和蛋白质等物质分开，直接地、单独地去观察DNA和蛋白质等物质的生理作用。

（2）肺炎双球菌转化实验：

①格里菲思的实验中最关键的一组是将无毒性的R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合，注入小鼠体内，小鼠死亡。

本实验的其他三组都是这一组的对照实验。

②格里菲思转化实验结论：

加热杀死的S型细菌中含有“转化因子”。

③艾弗里转化实验的结论：

DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，也就是说，DNA才是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。

（3）噬菌体侵染细菌的实验：

①方法：

同位素标记法。

②步骤：

标记→侵染→搅拌、离心→检测。

③噬菌体侵染细菌的实验中，两次用到大肠杆菌，第一次是对噬菌体进行同位素标记，第二次是将带标记元素的噬菌体与大肠杆菌进行混合培养，观察同位素的去向。

④实验结论：

DNA是真正的遗传物质。

（4）烟草花叶病毒侵染实验：

RNA是遗传物质。

（5）绝大多数生物的遗传物质是DNA，故DNA是主要的遗传物质。

二、DNA分子结构特点及其复制

1．DNA分子结构的主要特点

（1）规则的双螺旋结构：

①两条脱氧核苷酸长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

②脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧构成基本骨架；

碱基排列在内侧。

③两条链上的碱基通过氢键按碱基互补配对原则连接成碱基对。

（2）DNA具有多样性和特异性：

碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性；

而碱基的特定排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。

2．DNA分子的复制

以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。

（2）时间：

有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。

（3）场所：

主要是细胞核（线粒体、叶绿体中DNA也可以复制、表达）。

（4）过程：

解旋→合成→复旋。

（5）条件：

模板（DNA分子的两条链都能作为模板）、原料（游离的脱氧核苷酸）、能量（ATP）、酶（解旋酶、DNA聚合酶等）。

（6）特点：

边解旋边复制，复制过程遵循碱基互补配对原则，为半保留复制。

（7）DNA分子准确复制的原因：

DNA分子独特的双螺旋结构提供了精确的模板，碱基互补配对原则保证了复制准确无误。

（8）意义：

在生物性状的遗传过程中，亲代的雌雄配子并未将具体的性状传给后代，而是通过复制将遗传信息从亲代传递给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。

三、基因的本质及遗传信息的表达

1．基因的本质

（1）基因是具有遗传效应的DNA片