2022年高一生物必修一知识点总结 2.pdf

第一章走近细胞第一节从生物圈到细胞一、细胞生命活动离不开细胞非细胞结构生物细胞结构生物病毒单细胞生物多细胞生物特点特点特点只有依赖活细胞才能生活。单独完成各种依赖各种分化细由核酸（ DNA 或 RNA) 和生命活动细胞的密切合作蛋白质外壳组成。举例举例举例酵母菌，变形虫，人HIV 衣藻，眼虫，草履虫1、细胞：是生物体结构和功能的基本单位。（生物代谢和遗传基本单位）。2、细胞是地球上最基本的生命系统。生命系统层层相依，又各自有特定的组成、机构和功能。生命系统的结构层次：细胞 组织 器官 系统（植物没有系统）个体 种群（一定区域内的所有个体）群落（所有种群）生态系统 生物圈第二节细胞的多样性和统一性一、显微镜1.、显微镜使用步骤精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 12 页安放 对光 放片 调焦 观察2、注意点目镜无螺纹，物镜有螺纹。目镜越长，放大倍数越小；物镜越长，放大倍数越大。物象放大倍数 =目镜放大倍数物镜放大倍数（放大的是标本的长度和宽度，而不是面积）放大倍数越大，观察到的面积越小，细胞越大，细胞数目越少，视野越亮二、细胞种类：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有成形的真正的细胞核结构无核膜。核仁、染色体、有拟核、核糖体，有拟核（环状DNA 分子）有核膜。 核仁、染色体（DNA和蛋白质） 、 有拟核、 核糖体、线粒体，植物细胞有叶绿体具体细胞细菌：球菌，弧菌，杆菌，螺旋菌（形状 +菌），乳酸菌，根瘤菌蓝藻：蓝球藻，念珠藻，颤藻，发菜其他：放线菌，支原体，衣原体，立克次氏体单细胞植物真菌： 酵母菌， 霉菌，食用菌植物（小球藻， 水绵） 、动物分类标准有无以核膜为界限的细胞核三、细胞学说的建立：揭示细胞统一性和生物体结构的统一性1、主要建立者：19 世纪 30 年代德国人施莱登、施旺2、主要内容细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。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。新细胞可以从老细胞中产生。第二章 组成细胞的分子第一节细胞中的元素和化合物一、 1、生物界与非生物界具有统一性：组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到2、生物界与非生物界存在差异性：组成生物体的化学元素在细胞内的含量与在非生物界中的含量明显不同二、1、细胞含量最多4 种元素： C、 O、H、N 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 12 页2、微量元素和大量元素一样必不可少，是必需元素、3、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（710）；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。4、实验检验物质还原糖 (葡萄糖，果糖，麦芽糖）蛋白质脂肪淀粉试剂斐林试剂（甲液：0.1g/ml的 NaOH 溶液，乙液：0,.05g/ml的 CuSO4 溶液）双缩脲试剂（A 液:0.1g /ml 的 NaOH 溶液，B 液：0,.01g/ml的 CuSO4 溶液苏丹染液苏丹染液碘液现象砖红色沉淀紫色沉淀橘黄色红色蓝色注意水浴加热颜色深浅表蛋白质含量第二节生命活动的主要承担者- 蛋白质一、 1、氨基酸：蛋白质的基本组成单位，组成蛋白质的氨基酸约有20 种。2、氨基（ NH2），羧基（ COOH ），羟基（ OH）二、氨基酸分子通式：NH2R C COOH H 1、 氨基酸结构的特点：每种氨基酸分子至少含有一个氨基（NH2）和一个羧基（ COOH ），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（R 基）， R 基的不同导致氨基酸的种类不同。2、 人体细胞不能合成的氨基酸有9 种（成人 8 种，婴儿9 种),是必需氨基酸，非必需氨基酸。3、蛋白质多样性的原因是：氨基酸数目、种类、排列顺序不同，肽链的盘曲折叠方式三、蛋白质的主要功能（生命活动的主要承担者）：1、构成细胞和生物体的重要物质，称为结构蛋白；2、催化作用：如酶（绝大多数酶是蛋白质）；3、信息传递作用（调节作用）：如胰岛素、生长激素；4、免疫作用：如抗体，抗原；5、运输载体作用：如红细胞中的血红蛋白。6、为生命活动提供能量四、有关计算：1、 已知形成肽链的氨基酸数为n，肽链数为m, 氨基酸的平均相对原子质量为a 肽键数（链状肽）脱去水分子数蛋白质平均分子量游离的氨基数游离的羧基数N 原子数O 原子数n-m （链）n（环）n-m （链）n（环）na-18(n-m) m m n n+m 2、已知有三种氨基酸精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 12 页每种氨基酸都无限的情况下，可形成9 种二肽， 27 种三肽。每种氨基酸只有一个的情况下，可形成二肽6 种，三肽 6 种。第三节遗传信息的携带者- 核酸一、 DNA 和 RNA DNA RNA 中文名脱氧核糖核酸核糖核酸元素组成C、H、O、N、P 基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸组成部分五碳糖脱氧核糖核糖碱基A（腺膘呤）、 G（鸟嘌呤）、 C（胞嘧啶）T（胸腺嘧啶）U（尿嘧啶）磷酸磷酸一般结构两条脱氧核苷酸链一条核糖核苷酸链染色剂甲基绿吡罗红存在部分主要在细胞核主要在细胞质概念细胞内携带遗传信息的物质，对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用二、不同生物细胞中碱基种类与核苷酸种类的关系1、1只有 DNA(或 RNA) 的生物：病毒。 4 种碱基： A、G、T、 C(或 A、G 、 U、C)，1 种磷酸，共 4 种核苷酸； 1 种五碳糖：脱氧核糖（或核糖） 2 同时含有DNA和 RNA的生物：原核生物和真核生物。 5 种碱基 A、G、T、C、 U，1 种磷酸， 2 种五碳糖：脱氧核糖、核糖，共8 种核苷酸第四节细胞中的糖类和脂质一、糖类：是主要的能源物质（纤维素，核糖，脱氧核糖不供能）1、单糖：是不能再水解的糖。如葡萄糖（C6H12O6 ，生命的燃料），果糖，半乳糖，核糖，脱氧核糖2、二糖（ C12H22O11 ）：两分子单糖脱水缩合而成，如蔗糖(葡萄糖 +果糖），麦芽糖（葡萄糖 +葡萄糖），乳糖（葡萄糖+半乳糖）多糖（ C6H10O5 ）n）：生物体中糖类绝大多数以多糖的形式存在，如淀粉，纤维素，糖原。多糖的基本组成单位是葡萄糖。二、脂质：存在于所有细胞中，是组成细胞和生物体的重要有机化合物脂质分类类别主要功能脂肪储能脂质脂肪是最常见的脂质。脂肪是细胞内良好的储能物质，绝热体，保温作用，缓冲和减压作用磷脂结构脂质构成细胞膜的重要成分，也是构成多种细胞器膜的重要成分固醇功能脂质维持身体各项生命活动的正常运行胆固醇构成动物细胞膜的重要成分，参加血液中脂质运输性激素促进人和动物生殖器官发育以及生殖细胞的形成维生素 D 促进人和动物肠道对钙和磷的吸收三、生物大分子以碳链为骨架精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 12 页1、每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。第五节细胞中的无机物一、水：水在细胞的各种化学成分中含量最多。1、结合水（ 4.5 ）：水与细胞内的其他物质相结合。结合水是细胞结构的重要组成部分。2、自由水（ 95 ）：以游离形式存在，可自由流动。自由水是细胞内的良好溶剂，许多生物化学反应需要有水的参与，为细胞提供液体环境，运送养料和代谢废物。3、代谢旺盛时自由水含量增多，自由水/结合水比值变高，反之，含量减少。温度升高时自由水含量增多，自由水/结合水比值变高，反之，含量减少。二、无机盐（绝大多数以离子形式存在）1、构成某些重要的化合物，如：叶绿素、血红蛋白等2、维持细胞核生物体的生命活动（如动物缺钙会抽搐）3、维持人体内酸碱的相对稳定4、调节渗透压，维持细胞正常形态第三章 细胞的基本结构第一节细胞膜系统的边界一、细胞膜：主要由脂质（磷脂最丰富）和蛋白质和少量糖类构成1、将细胞与外界环境分隔开2、控制物质进出细胞3、进行细胞间的信息交流（物质传递，接触传递，通道传递）二、细胞壁（植物细胞）：主要成分是纤维素和果胶，对细胞有支持和保护作用；全透性第二节细胞器系统内的分工合作一、细胞质（细胞质基质+细胞器）线粒体叶绿体内质网核糖体高尔基体溶酶体中心体液泡分布动植物植物动植物动植物动植物动植物动物和低等植物植物膜双层膜双层膜单层膜无膜无膜单层膜单层膜单层膜功能光合作用场所有氧呼吸主要场所，95的细胞生命活动所需能量来自线粒体（动力车间）蛋白质加工运输，脂质合成蛋白质合成场所蛋白质加工分类包装，与细胞分泌物形成有关分解衰老。损伤的细胞器，杀死侵入细胞的病毒或细菌细胞有丝分裂调节植物细胞内的环境，充盈的液泡使植物保持坚挺成分DNA.,RNA DNA,RNA ，色素RNA 色素其他健那绿粗面滑面精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 12 页1、细胞质基质：细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。2.、动植物亚显微结构模式图3、叶绿体和线粒体二、分泌蛋白的合成和运输：1、核糖体（合成肽链）内质网（加工成具有一定空间结构的蛋白质，出芽） 高尔基体（进一步修饰加工） 囊泡 细胞膜 细胞外2、内质网膜与高尔基膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新。3、内质网的膜结构成分可以转移到细胞膜中。三、生物膜系统的组成：包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。1、细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境，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、许多重要的化学反应在生物膜上进行，广阔的膜面积为多种酶提供了大量附着位点。3、生物膜把各种细胞器分隔开，如同一个小小的区室，使细胞内能同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序进行。第三节细胞核系统的控制中心一、细胞核1、细胞核控制着细胞代谢和遗传（代谢和遗传控制中心，不是代谢中心），是遗传信息库。2、细胞核是细胞进行正常生命活动的必要条件。3、细胞是生物体代谢和遗传的基本单位。4、真核细胞除高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物的红细胞等极少数的细胞外，都含有细胞核。5、实验 ;蝾螈受精卵横缢实验，伞藻嫁接实验（P52 ）二、染色体和染色质精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 12 页染色质染色体不同点存在时期分裂时分裂结束形态极细的丝状物成圆柱状或杆状相同点成分主要是 DNA 和蛋白质特性易被碱性染料染成深色功能遗传物质的信息库关系同样的物质在不同时期的两种状态第四章：细胞的物质输入和输出第一节物质跨膜运输的实例一、细胞的失水与吸水1、当外界溶液浓度比细胞质浓度低时，细胞失水膨胀；当外界溶液浓度与细胞质浓度相同时，水分进入细胞处于动态平衡；当外界溶液浓度比细胞质浓度低高时细胞失水皱缩。2、细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层（相当于半透膜）。3、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜（水分子自由通过，一些离子和小分子也能通过，其它的离子、小分子和大分子则不能通过）。二、物质跨膜运输的其它实例比较项目运输方式是否需要载体是否消耗能量典型例子自由扩散高浓度 低浓度不需要不消耗甘油等协助扩散高浓度 低浓度需要不消耗葡萄糖进入红细胞主动运输低浓度 高浓度需要消耗钾离子的运输等第二节生物膜的流动镶嵌模型一、生物膜结构1、膜是由脂质组成的。膜的主要成分是脂质和蛋白质。磷酸头部亲水，脂肪酸尾部疏水。细胞膜具有流动性。二、流动镶嵌模型的基本内容1、磷脂双分子层构成了膜的基本支架（流动性）。磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动。2、细胞膜的外表有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合成的糖脂。3、糖蛋白作用： 细胞表面识别， 消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有保护和润滑作用。三、实验精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 12 页1、单位膜实验：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。2、罗伯特森实验：生物膜由蛋白质、脂质、蛋白质三层结构构成。3、人鼠细胞融合实验：细胞具有流动性。4、桑格、尼克森模型：提出流动镶嵌模型。第三节物质跨膜运输的方式扩散方式被动运输（顺浓度）主 动运 输 ( 逆浓度）胞吞胞吐自由扩散协助扩散特点物质通过简单的扩散作用进出细胞进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散逆 浓 度 梯 度 运输，需要载体蛋白协助大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡进入细胞内部细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜结合，将大分子排出细胞能量不需不需需要（细胞化学反 应 释 放 的 能量）需要需要运输物质离子和小分子大分子，颗粒性物质影响因素浓度差浓度差和载体数量物质浓度、载体蛋白数量和能量供应注：体现膜的流动性举例O2，CO2，H2O ， 甘油，乙醇，苯等出入细胞红细胞吸收葡萄糖小肠上皮细胞吸收葡萄糖，氨基酸，无机盐等变形虫吞食食物颗粒，白细胞吞噬病菌胰岛 B 细胞分泌胰岛素第五章细胞的能量供应和利用第一节降低反应活化能的酶一、细胞代谢与酶1、细胞代谢：细胞内每时每刻进行着许多化学反应，统称为细胞代谢. 2、酶：酶是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 。3、酶的特性：专一性，高效性，作用条件较温和（最适温度，最适pH）4、活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。5、同无机催化剂比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。二、比较过氧化氢在不同条件下的分解（详见书79）1、无关变量：除自变量外，实验过程中可能会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。无关变量应相同且适宜。第二节细胞的能量“通货”ATP 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 12 页一、 ATP （直接给细胞的生命活动提供能量的有机物）1、ATP（三磷酸腺苷）：是细胞内的一种高能磷酸化合物，ATP 分子中具有高能磷酸键结构式可简写成APPP。A 代表腺苷， P 代表磷酸集团，代表高能磷酸键。ATP 可以水解（高能磷酸键水解），远离A 的易水解，释放大量能量。2、ATP 和 ADP 可以相互转化（酶的作用下）：ATP 和 ADP 的相互转化时时刻不停的发生并且处于动态平衡之中。ADP + Pi+ 能量 = ATP ATP = ADP + Pi+ 能量 3、ATP 水解时的能量用于各种生命活动。 ADP 转化为 ATP 所需能量来源：动物和人：呼吸作用转化ATPADP ADP ATP 类型水解反应合成反应条件水解酶合成酶场所细胞膜、 叶绿体基质、 细胞核细胞质基质、 线粒体、 叶绿体能量转化放能贮能能量去向各种生命消耗活动储存于 ATP 中二、生物体内能源物质1、细胞生命活动所需的主要能源葡萄糖2、生物体进行各项生命活动的主要能源物质糖类3、生物体内储存能量的物质脂肪4、生物体进行各种生命活动的直接能源物质ATP 5、生物体进行各种生命活动的最终能源太阳第三节ATP 的主要来源细胞呼吸一、细胞呼吸1、细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化塘或其他产物，释放能量并生成ATP 的过程。 a. 细胞呼吸的方式2、实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，可通过测定酵母菌在有氧无氧条件下细胞呼吸的产物，来确定酵母菌细胞呼吸方式。检验 CO2：CO2 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。检验酒精：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。结论： 酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下， 酵母菌通过呼吸产生大量二氧化碳和水，无氧条件下， 酵母菌通过呼吸产生酒精，还产生少量二氧化碳。二、有氧呼吸1、有氧呼吸的主要场所是线粒体。2、线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶，少量的DNA 。3、 有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖，反应方程式可以简写成：总反应式： C6H12O6 +6O2+6H2O （酶） 6CO2 +12H2O + 能量4、概括的说，有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，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。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 12 页三、无氧呼吸1、无氧呼吸的全过程可以概括为两个阶段，需要不同酶的催化，都在细胞质基质中进行。第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同，第二个阶段是， 丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化为乳酸。 2、方程式：C6H12O6（酶 ) 2C2H5OH+2CO2+ 少量能量C6H12O6 （酶） 2C3H6O3( 乳酸 )+少量能量3、微生物的无氧呼吸也叫发酵，生成乳酸的叫乳酸发酵，生成酒精的叫酒精发酵有氧呼吸无氧呼吸不同点条件需氧不需氧场所细胞质基质（一），线粒体（二，三）细胞质基质分解产物CO2 和 H2O 乳酸或酒精和CO2 释放能量较多较少相同点反应条件需酶和适宜温度本质氧化分解有机物，释放能量，生成ATP 供生命活动所需过程第一阶段相同意义为生物体的各项生命活动提供能量第四节能量之源光与光合作用一、 捕获光能的色素色素种类色素颜色色素含量溶解度扩散速度胡萝卜素橙黄色最少最高最快叶黄素黄色较少较高较快叶绿素 a 蓝绿色最多较低较慢叶绿素 b 黄绿色较多最低最慢精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 12 页1、叶绿素a 和叶绿素b 主要吸收蓝紫色和红色，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。这些色素吸收的光都可用于光合作用。因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以叶片呈绿色。二、光合作用的过程CO2+H2O( 光能）（叶绿体）(CH2O)+O2 光反应暗反应区别反应场所类囊体薄膜叶绿体基质反应条件光、色素、水、酶等H 、ATP、CO2、酶等物质变化水的光解ATP 的合成CO2 的固定C3 的还原能量变化光能转化为ATP 中的活跃度的化学能ATP 中的活跃的化学能转化成有机物中的稳定的化学能联系光反应与反应是一个整体，二者紧密联系。光方应是暗反应的基础，光反应为暗反应提供H 和 ATP， 暗反应产生的ADP和 Pi 为光反应合成ATP 提供原料三、不同条件下叶绿体内各物质的动态变化规律条件C3 C5 H 和 ATP （CH2O ）停止光照， CO2供应不变增加减少减少减少突然光照， CO2供应不变减少增加增加增加光照不变，停止CO2供应减少增加增加减少光照不变， CO2供应增加增加减少减少增加精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 12 页