必修高中生物必修1《分子与细胞》复习知识框架 学业水平Word下载.docx

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核苷酸

一分子五碳糖

分类：

DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）--比较

类别

DNA（双链）

RNA（单链）

基本单位

脱氧核苷酸

核糖核苷酸

碱基

A，G，C，T

A，G，C，U

五碳糖

脱氧核糖

核糖

酸

磷酸

分布

主要在细胞核内，

少量：

线粒体和叶绿体中

主要在细胞质中

鉴定

甲基绿----绿色

吡罗红----红色

一切生物的遗传物质

功能：

对于生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成具有重要作用

C、H、O

主要的能源物质

4.细胞中的糖类（又称碳水化合物）

单糖：

核糖和脱氧核糖、葡萄糖前三种存在所有细胞中）和果糖（植物细胞中）

二糖：

蔗糖和麦芽糖（植物细胞）和乳糖（动物细胞，半乳糖和葡萄糖）

种类：

多糖：

淀粉和纤维素（存在植物细胞中）和糖原（动物细胞中，肝糖原和肌糖原）<

这三种多糖均由葡萄糖组成>

C、H、O，有些还有N、P等

5.细胞中的脂质

脂肪：

只有C、H、O，细胞中储存（储存能量最多）的主要物质，对动物和人还有保温、缓冲、减压等作用。

磷脂：

组成生物膜的重要成分

胆固醇-----组成生物膜成分，促进脂质在血液中运输；

固醇：

性激素------促进人和动物的生殖器官的发育、生殖细胞的形成；

维生素D-促进肠道对钙、磷的吸收

维生素D----促进钙、磷的吸收和利用

以上多糖、蛋白质、核酸等生物大分子均以碳链作为骨架的，都是由基本单位（单体：

如单糖、氨基酸和核苷酸）连接而成多聚体。

6.细胞中的无机物（水和无机盐）

存在方式

生理作用

水

代谢缓慢

结合水

代谢旺盛

自由水

和细胞中其他物质结合。

不流动，不蒸发

细胞结构的组成成分。

绝大部分的水以

游离形式存在，可以流动，可蒸发。

1．细胞内的良好溶剂；

2．参与细胞内许多生物化学反应；

3．水是细胞生活的液态环境；

4．水的流动，把营养物质运送到细胞，并把废物运送到排泄器官或直接排出；

无机盐

多数以离子状态存，如K+、

Ca2+、Mg2+、Cl--、PO2+等

1．细胞内某些复杂化合物的重要组成部分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分；

Mg是叶绿素的重要成分

2．持生物体的生命活动，细胞的形态和功能；

例如：

血钙含量过低会有抽搐现象，过多会有肌无力现象

3．维持细胞的渗透压和酸碱平衡；

*生理盐水：

质量分数为0.9%的氯化钠溶液。

因其浓度与人体细胞所处液体环境浓度相当，故称生理盐水。

备注：

*自由水/结合水的比值越大，说明新陈代谢越旺盛

第二讲细胞的基本结构

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

使用高倍镜时不能用粗准焦螺旋

原核细胞

真核细胞

细胞大小

较小

较大

细胞核

无成形的细胞核，无核膜，

无核仁，无染色体

有成形的真正的细胞核，

有核膜、核仁和染色体

细胞质

仅有核糖体

有核糖体、线粒体等，植物细胞

还有叶绿体和液泡

生物类群

细菌、蓝藻

真菌、植物、动物

①英国的胡克用显微镜首次观察并命名了细胞

②施莱登和施旺提出了细胞学说的内容：

细胞是一个有机体，一切动植物都有细胞发育而来，并有细胞和细胞产物所构成；

细胞是一个相对对立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的生命起作用；

新细胞可以从老细胞中产生。

③德国的魏尔肖修正指出：

细胞通过分裂产生新细胞

细胞学说揭示的是细胞统一性和生物体结构统一性内容

糖类

细胞壁（植物特有）：

纤维素+果胶，支持和保护作用

成分：

脂质和蛋白质（主要）、糖类（少量）-------生物膜的流动镶嵌模型：

作用：

隔开细胞和环境；

控制物质进出；

细胞间信息交流；

细胞膜结构特点：

具有流动性—--大多数蛋白质分子和磷脂分子可以运动

功能特点：

选择透过性（选择透过性膜可以让水分子自由通过，一些

离子和小分子也可以通过，而其他离子、小分子和大分子则不能通过的膜。

□生物膜是一种选择透过性膜，是严格的半透膜。

）

磷脂双分子层

2.真核基质：

有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等

细胞细胞质是活细胞进行新陈代谢的主要场所。

分工：

线′、内′、高′、核′、溶′、中′、叶′、液′

细胞器

协调配合：

分泌蛋白的合成与分泌；

生物膜系统

核膜：

双层膜

结构核孔：

实现核质之间频繁的物质交流和信息交流

（一些生物大分子的通道，如RNA.备注：

DNA不能通过）

细胞核核仁：

与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关

染色质：

由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体

细胞核是遗传的信息库，是细胞代谢核遗传的控制中心

补充：

几个细胞器的结构和功能

1、叶绿体、线粒体的结构和功能

叶绿体基质

叶绿体基粒

叶绿体内膜

叶绿体外膜

名称

相同点

不同点

叶绿体

①都具有双层膜；

②都与能量的转换有关；

③都含有少量的DNA。

还包括叶绿体的基质和叶绿体的基粒；

内含有与光合作用有关的酶，是光合作用的场所。

线粒体

内膜折叠形成嵴，还包括线粒体的基质。

内含有与呼吸作用有关的酶，是有氧呼吸的主要场所。

线粒体（染色）---健那绿（活性染料）----蓝绿色

2、其他几种细胞器的结构和功能

①内质网：

单层膜，是细胞内物质运输的通道，同时有机物加工的场所

②高尔基体：

单层膜，在植物细胞中，与细胞壁的形成有关系；

在动物细胞中与分泌物的形成有关系。

③液泡：

单层膜，液泡内的液体称为细胞液。

含有糖类，无机盐、色素和蛋白质等，可以调节植物细胞内的环境，使得植物细胞保持坚挺

④溶酶体：

单层膜，是消化车间，酶仓库。

⑤核糖体：

无膜结构。

是蛋白质合成的场所

⑥中心体：

存在于动物和低等植物细胞中，与有丝分裂有关。

①植物特有的结构是：

细胞壁，液泡，叶绿体（在植物的根部细胞中不存在）

②动物特有的结构是：

中心体（低等植物也有）

③分泌蛋白（抗体，消化酶和一部分的激素）的合成和运输有关的细胞器是：

核糖体→内质网→高尔基体，过程中的能量有线粒体提供

④生物膜系统：

细胞器膜+细胞膜+核膜等形成的结构体系

第三讲细胞的代谢

考点1物质进出细胞的方式

1、物质跨膜运输的实例

1.水分

条件

浓度

外液>

细胞质/液

外液<

现象

动物

失水皱缩

吸水膨胀甚至涨破

植物

质壁分离

质壁分离复原

原理

外因

水分的渗透作用

内因

原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同

结论

细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程

○渗透现象发生的条件：

半透膜、细胞内外浓度差

○渗透作用：

水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。

○半透膜：

指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。

○质壁分离与复原实验可拓展应用于：

（指的是原生质层与细胞壁）

①证明成熟植物细胞发生渗透作用；

②证明细胞是否是活的；

③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法；

④初步测定细胞液浓度的大小；

2、物质跨膜运输方式的类型及特点

（①是自由扩散；

②是主动运输；

③是协助扩散）

物质出入细胞的方式

运输方向

是否需要载体

是否需要能量

举例

自由扩散

高→低（顺）

否

水、甘油、气体、乙醇、苯等

协助扩散

要

葡萄糖进入红细胞

主动运输

低→高（逆）

氨基酸、葡萄糖等进入小肠上皮细胞和离子，如K+

2、细胞膜的功能特性：

选择透过性，是由于蛋白质的种类所决定的。

3、大分子物质进出细胞的方式：

胞吞和胞吐，是建立在细胞膜流动性的基础上的。

考点2酶在代谢中的作用

1、酶的本质、特性和作用

①酶的本质：

是活细胞产生的一类有机物，绝大多数是蛋白质，少数为RNA

②酶的特性：

高效性、专一性和酶反应需要适宜条件

③酶的作用：

催化作用（在细胞内和细胞外都可以起作用）

2、影响酶活性的因素

V

①温度；

②PH值

最适PH

最适温度

低温的条件下酶的活性被抑制，温度升高的时候，酶的活性将恢复；

温度过高，PH

考点3ATP在能量代谢中的作用

1、ATP的化学组成和结构特点

①ATP的全称：

三磷酸腺苷一分子腺苷，三分子磷酸组成

②ATP的结构简式：

A—P∽P∽P

③结构特点：

远离腺苷的高能磷酸键容易断裂，产生能量

④作用：

ATP是各项生命活动直接的能量物质

2、ATP与ADP相互转化的过程及意义

水解酶

ATPADP+Pi+能量（不是可逆反应，物质可逆，能量不可逆，反应条件也不一样）

合成酶

解释：

ATP水解产生能量用于提供各项生命活动

②合成ATP的能量来源：

植物来自呼吸作用和光合作用，动物来自呼吸作用

考点4ATP的主要来源—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。

分为：

有氧呼吸和无氧呼吸。

1、有氧呼吸和无氧呼吸过程及异同

①有氧呼吸三个阶段的比较：

有氧呼吸

场　所

反应物

产物

释放能量

第一阶段

细胞质基质

葡萄糖

丙酮酸和[H]

少

第二阶段

线粒体基质

丙酮酸和水

[H]和CO2

第三阶段

线粒体内膜

氧气和[H]

多

②有氧呼吸和无氧呼吸异同：

无氧呼吸

不

同

点

反应条件

有氧气参与

不需要氧气

反应场所

细胞质基质，线粒体

反应产物

水和CO2

酒精和CO2或乳酸

放能情况

大量

少量

实质

有机物彻底的氧化分解

有机物不彻底的氧化分解

相同点

都是有机物的氧化分解，过程中都有能量的释放

③有氧呼吸的反应方程式：

C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量

④无氧呼吸的反应方程式：

C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量

（如酵母菌，苹果等果实，植物根缺氧条件）

或

C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量

（如乳酸菌，马铃薯块茎，动物的骨骼肌细胞再缺氧条件下）

①细胞呼吸产生的能量包括热能和ATP两部分。

②酵母菌即可以进行有氧呼吸，又可以进行无氧呼吸。

2、细胞呼吸的意义及其在生产和生活中的应用

①意义：

为生物各项生命活动提供能量；

为体内其他化合物的合成提供原料。

②应用：

疏松土壤，增强植物根部的细胞呼吸；

酿酒发酵。

考点5光合作用及其对它的认识过程

◎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，并释放出氧气的过程。

影响因素有：

光、温度、CO2浓度、水分、矿质元素等。

1．发现（知道）

内容

时间

过程

普里斯特

1771年

蜡烛、小鼠、绿色植物实验

植物可以更新空气

萨克斯

1864年

叶片遮光实验

绿色植物在光合作用中产生淀粉

恩格尔曼

1880年

水绵光合作用实验

叶绿体是光合作用的场所释放出氧。

鲁宾与卡门

1939年

同位素标记法

光合作用释放的氧全来自水

2．场所

双层膜

叶绿体基质

基粒多个类囊体（片层）堆叠而成

胡萝卜素（橙黄色）1/3

类胡萝卜素叶黄素（黄色）2/3吸蓝紫光

色素（1/4）叶绿素A（蓝绿色）3/4

叶绿素（3/4）叶绿素B（黄绿色）1/4吸红橙和蓝紫光

3．过程

光反应

暗反应

光、色素、酶

CO2、[H]、ATP、酶

场所

类囊体的薄膜

叶绿体的基质

①水的光解

2H2O→4[H]+O2

②ATP的合成

ADP+Pi+光能→ATP

①CO2的固定

CO2+C5→2C3

②C3/CO2的还原

2C3+[H]→（CH2O）

实质

光能→化学能，释放O2

同化CO2，形成（CH2O）

总式

CO2+H2O→（CH2O）+O2

或CO2+12H2O→（CH2O）6+6O2+6H2O

物变

无机物CO2、H2O→有机物（CH2O）

能变

光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能

光反应与暗反应的关系：

光反应为暗反应提供了[H]和ATP，[H]作为还原剂；

ATP则提供能量；

暗反应为光反应提供ADP+Pi

4.◎同位素示踪

H218O光18O2

5.农业生产应用：

白天提高温度（促进光合作用），晚上降低温度（抑制呼吸作用）

第四讲细胞的增殖

考点1细胞的生长和增殖的周期性

1、细胞的生长：

包括细胞体积的增大和细胞数量的增加。

2、细胞的增殖方式：

有丝分裂（体细胞），无丝分裂（蛙的红细胞），减数分裂（配子、精子、花粉，、卵细胞的生成）

3、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。

一个完整的细胞周期包括两个阶段：

分裂间期和分裂期。

分裂间期占细胞周期的90％—95％，主要为分裂期作物质准备；

分裂期分为的分为前期、中期、后期和末期。

考点2细胞的无丝分裂及其特点

无丝分裂：

在分裂的过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。

如蛙的红细胞

考点3细胞的有丝分裂

1、动植物细胞有丝分裂过程及其异同

①植物细胞分裂图象：

间期前期中期（观察最清晰）后期（数目加倍）末期（赤道板处出现细胞板）

②动物细胞分裂图象：

各个时期的细胞特点：

间期：

（D复蛋合现单体）DNA复制和蛋白质的合成

前期：

膜仁消失两体现

中期：

形定数晰赤道齐（着丝点排列在赤道板上）

后期：

点裂数加均两极（着丝点断裂，染色单体分开，染色体数目加倍）

末期：

两消两现重开始

③动物细胞和植物细胞有丝分裂的异同点：

核内的染色质变化

相同点

分裂过程和时期

动物细胞：

中心体复制后，星射线→纺锤体

前期：

纺锤体的形成不同

植物细胞：

细胞两极发出纺锤丝→纺锤体

不同点动物细胞：

细胞膜能够中部向内凹陷缢裂

末期：

细胞质的分裂方式不同

细胞板细胞壁（高尔基体合成）

④各个时期的染色体数量和DNA的数量变化图：

①染色体：

染色体数始终与着丝点数相同

②染色单体：

只有当染色体为“X”形才有染色单体，每条染色体含两条染色单体

③DNA：

只有当染色体为“X”形，每条染色体含两分子DNA，其他任何情况均含一分子DNA

④同源染色体：

一般情况下，有丝分裂整个过程都有同源染色体

2、有丝分裂意义：

是将亲代细胞的染色体经过复制之后，精确的平均分配到两个子细胞。

保证了亲代和子代遗传性状的稳定性。

考点4细胞的分化、衰老和凋亡

1.细胞分化

1原理：

基因的选择性表达的结果

2特点：

不可逆

3胚胎时期达到最大分化限度

2.细胞全能性

⑴概念：

是指已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。

⑵原因：

生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全部的遗传信息。

在生物体的各种细胞中，受精卵的全能性最高

3.细胞的癌变

癌细胞：

不受有机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。

特点：

P126

（1）能够无限增殖；

（2）形态结构发生了变化；

（3）细胞膜上的糖蛋白等物质减少。

（易转移）

目前认为引起癌变的因子主要有三类：

第一类物理致癌因子，如辐射致癌；

第二类是化学致癌因子，如砷、苯、煤焦油等；

再一类是病毒致癌因子，引起癌变的病毒叫做致癌病毒。

另外，科学家已证实，正常的细胞都具有原癌基因和抑癌基因，癌细胞是由于抑癌基因突变，原癌基因被激活而引起的。

4.细胞的衰老（要特征有以下几点：

v细胞水分减少、代谢减慢

v酶的活性降低，如人的头发变白是由于黑色素细胞衰老时，酪氨酸酶活性的活性降低；

v细胞内色素逐渐积累，如老人斑的出现

v细胞核体积增大，核膜内折，染色体固缩

v细胞膜通透功能改变，

5.细胞凋亡（apoptosis）与细胞坏死

*细胞凋亡：

由基因决定的细胞自动结束生命的过程，主动性、程序性死亡、正常死亡。

如青蛙尾巴的消失，胎儿手的发育。

*细胞坏死：

外界不利因素引起、非正常死亡。

实验专题

一、检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质

水浴加热

◎可溶性还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖）+斐林试剂（甲+乙液等量混匀）砖红色↓

①染色3min②吸水纸吸去染液

◎脂肪+苏丹Ⅲ橘黄色（需要用显微镜）

③50%酒精洗去浮色④吸去酒精，滴蒸馏水

先A液：

制造碱性环境；

再B液

◎蛋白质+双缩脲紫色

二、植物细胞的吸、失水

原理：

原生质层相当于一层选择透过性膜。

步骤：

有一个紫色的中央液泡

制作洋葱外表皮临时装片观察正常细胞形态质壁紧贴在一起

紫色中央液泡逐渐缩小，颜色越来越深

换0.3g/L的蔗糖溶液观察质壁分离原生质层和细胞壁逐渐分离

紫色中央液泡逐渐扩大颜色越来越浅

换清水观察质壁分离复原原生质层与细胞壁逐渐紧贴在一起

结论：

①成熟的植物细胞能与外溶液发生渗透作用；

②当外界溶液大于细胞液浓度时，细胞失水；

③当外界溶液小于细胞液浓度时，细胞吸水。

三、绿叶中色素的提取与分离

1．过程

步骤

试剂

备注

提取

色素能溶于有机溶剂

无水乙醇或丙酮

5g绿叶+丙酮（提取色素）+二氧化硅（使研磨充分）+碳酸钙（保护叶绿素分子）

制备滤纸条画滤液细线（细、直）

分离

层析液（石油醚、丙酮和苯）

细线不触及层析液

2．结果

颜色

种类

含量

溶解度

扩散速度

橙黄色

胡萝卜素

最少

最高

最快

黄色

叶黄素

较少

较高

较快

蓝绿色

叶绿素a

最多

较低

较慢

黄绿色

叶绿素b

较多

最低

最慢

3．注意事项

①研磨不充分，色素未能充分提取出来；

◎淡绿色②丙酮加入量太多，稀释了色素提取液；

③未加入碳酸钙粉末，叶绿素分子已破坏。

四、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂

作用

材料

洋葱（取材：

根尖2—3cm）

解离

解离液（15%盐酸+95%酒精）

溶解细胞间质，使细胞分离

漂洗

清水

洗去药液，防止解离过度

染色

0.01g/mL龙胆紫（或醋酸洋红）

使染色体着色

制片

滴清水，碎根尖，压片

使细胞分散开呈薄云雾状

观察

低倍镜找到分生区：

细胞呈正方形，排列紧密；

转高倍镜寻找分裂期