【高中生物】分子与细胞知识清单 2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1.docx

高中生物学必修一知识点归纳目 录 第一章 走近细胞.2第1节 细胞是生命活动的基本单位.2第2节 细胞的多样性和统一性. 3第二章 组成细胞的分子.4第1节 细胞中的元素和化合物 . 4第2节 细胞中的无机物 .4第3节 细胞中的糖类和脂质.5第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者.6第5节 核酸是遗传信息的携带者.7第三章 细胞的基本结构.7第1节 细胞膜的结构和功能.7第2节 细胞器之间的分工合作.8第3节 细胞核的结构与功能.10 第四章 细胞的物质输入与输出.11第1节 被动运输.11第2节 主动运输与胞吞、胞吐.12第五章 细胞的能量供应和利用.13第1节 降低化学反应活化能的酶.13第2节 细胞的能量“货币”ATP.14第3节 细胞呼吸的原理和应用.15第4节 光合作用与能量转化.17第六章 细胞的生命历程.20第1节 细胞的增殖.20第2节 细胞的分化.22第3节 细胞的衰老和死亡.23 学科网（北京）股份有限公司 第一章 走近细胞第1节 细胞是生命活动的基本单位一、细胞学说建立的过程1、德国人科学家施莱登、施旺，提出细胞学说。2、细胞学说的内容：（1）细胞是一个有机体，一切植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。（2）细胞是一个相对独立的单位，既有它自已的生命，又对其它细胞共同组成的整体的生命起作用。（3）新细胞是由老细胞分裂产生的。3、建立过程罗伯特·胡克：第一位发现并命名细胞（死细胞）的人。列文虎克：第一位观察活细胞的人。德国的魏尔肖总结出：细胞通过分裂产生新细胞。4、细胞学说的意义：细胞学说揭示了动植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。（没有揭示多样性和差异性，仅局限于动物和植物）使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础。使生物学研究进入细胞水平，并为后来进入分子水平打下基础。细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论，为生物进化论埋下伏笔。5.归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。不完全归纳法得出的结论很可能是可信的，可以用来预测和判断。二、细胞是基本的生命系统1、生物的生命活动离不开细胞的原因病毒: 没有细胞结构必须寄生在活细胞才能生活，所以病毒生命活动离不开细胞。单细胞生物依靠单细胞完成生命活动。多细胞生物依靠分化的细胞完成复杂生命活动。2、生命系统的结构层次【理解】生命系统的结构层次: 细胞组织器官系统个体种群群落生态系统生物圈种群：一定区域内，同种生物的全部个体。群落：一定区域内的所有生物（或种群）。生态系统：所有生物无机环境。最大的生态系统是生物圈。最基本的生命系统是细胞单细胞生物既属于细胞层次又属于个体层次，没有组织、器官、系统这三个结构层次。植物没有系统层次。病毒是生物，但不属于生命系统的结构层次。因为病毒独立不能进行生命活动。生命系统的结构层次可含“非生物成分”，如生态系统、生物圈包含无机环境。组成细胞的元素、蛋白质等物质和细胞膜等结构都不能独立表现生命特征，不属于生命系统的结构层次。一个分子或一个原子是一个系统，但不是生命系统。3.病毒相关知识：病毒主要由核酸和蛋白质组成。培养病毒不能用普通的培养基，需要用宿主活细胞培养。病毒按照核酸种类的不同分为：DNA病毒：如乙肝病毒、天花病毒、噬菌体等。RNA病毒：如流感病毒、新冠病毒、HIV、SARS病毒等。病毒按照宿主细胞的不同分为：动物病毒、植物病毒、噬菌体（细菌病毒）。第2节 细胞的多样性和统一性一、 高倍镜的使用1、使用步骤“找”在低倍镜下找到要观察的物像。“移”移动装片，将要观察的物像移到视野的中央（物像偏哪就往哪移）。“转”转动转换器换上高倍物镜。“调”调节光圈和反光镜调节视野亮度，调节细准焦螺旋使物像更加清晰。注：换上高倍镜后，只能调节细准焦螺旋，不能调节粗准焦螺旋。2.显微镜成倒立、放大的虚像。显微镜下看到的字母“P”实际是“d”。3.放大倍数=目镜的放大倍数×物镜的放大倍数。放大指的是长度和宽度放大,不是面积和体积的放大。4.目镜无螺纹，镜头越长放大倍数越小；物镜有螺纹，镜头越长，距离装片越近，放大倍数越大。物像大小细胞数目视野亮度视野范围高倍镜大少暗小低倍镜小多亮大5.低倍镜和高倍镜视野的区别：7.放大倍数与细胞数目的关系：视野内一行细胞，细胞数目与放大倍数成反比。视野内充满细胞，细胞数目与放大倍数的平方成反比。二、原核细胞和真核细胞1、科学家根据细胞有无以核膜为界限的细胞核,将细胞分为原核细胞和真核细胞。类别原核生物真核生物细胞大小小大细胞壁的成分肽聚糖纤维素和果胶细胞核无核膜、无核仁，没有成形的细胞核；没有染色体，有核膜、有核仁、有真正的细胞核、有染色体细胞器细胞器只有核糖体一般有线粒体、叶绿体等多种细胞器细胞膜都由蛋白质和磷脂成分基本相同主要生物类群蓝细菌、细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体等动物、植物、真菌、原生生物（草履虫、变形虫）2、蓝细菌是细胞内含有藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用的自养生物。3、细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物，但也有硝化细菌等少数种类的细菌是自养型生物。细菌的细胞有裸露环状的DNA分子聚集的区域称为拟核。4、原核细胞和真核细胞共同点（统一性）：都有细胞膜、细胞质、核糖体、DNA，且都以DNA为遗传物质。4学科网（北京）股份有限公司第二章 组成细胞的分子    第1节 细胞中的元素和化合物   一、组成细胞的元素1、生物界和非生物界的统一性：组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到。生物界和非生物界的差异性：细胞中各种元素的相对含量与无机自然界大不相同。2、组成细胞的化学元素其中最基本元素：C ； 主要元素；C、 O、H、N、S、P；大量元素：C、H、 O、N、P、S、Ca、K、Mg等；微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo；3、组成人体的细胞干重中含量最多的元素是C, 鲜重中含量最多的元素是O。二、组成细胞的化合物1、组成细胞的元素大多以化合物的形式存在。组成细胞的化合物包括无机物和有机物，其中无机物包括水和无机盐，有机物包括蛋白质、脂质、糖类、核酸等2、在活细胞中含量最多的化合物是水；含量最多的有机物是蛋白质；三.实验1、还原糖的检测原理：还原糖（葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖），与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀。蔗糖和淀粉不是还原糖。材料：选择还原糖含量高的，白色或近于白色的植物组织，如苹果或梨匀浆。不能选择西瓜汁等材料会形成颜色干扰。不能选择马铃薯、甘蔗、甜菜，因为含有大量非还原糖，还原糖含量少。斐林试剂（蓝色），甲液：质量浓度为0.1g/ml的NaOH溶液、乙液：0.05g/ml的CuSO4溶液。使用方法：甲液和乙液等量混合均匀且现用现配，水浴加热。 淀粉的鉴定：加碘液变蓝。2.脂肪的检测原理：脂肪可以被苏丹染液染成橘黄色。体积分数为50%的酒精溶液作用是洗去浮色。因为苏丹易溶于酒精。3.蛋白质的检测原理：蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。（实质是在碱性环境中蛋白质中的肽键与Cu2反应）试剂：双缩脲试剂浅蓝色（A液：0.1g/ml的NaOH溶液；B液：0.01g/ml的CuSO4溶液）。使用方法：先加A液，再加B液。第2节 细胞中的无机物 不同生物的含水量不同（水生大于陆生）；同种生物在不同的组织、器官中的含水量不同；同种生物在不同发育时期含水量不同（幼年大于老年）。一、细胞中的水1、存在形式：自由水 结合水2、作用：（1）结合水的作用：细胞结构的重要组成成分。（2）自由水的作用：细胞内的良好溶剂。 参与生化反应。 提供液体环境。运输养料和代谢废物3.水的特性：水是极性分子，因此是良好的溶剂。水分子含有氢键，因此常温条件下成液体，具有流动性。水具有较高的比热容，因此水的相对温度不容易改变，为细胞提供稳定环境。4.自由水与结合水可以相互转化。自由水所占比例越大，细胞的代谢越旺盛，抗逆性越弱；结合水越多，细胞的代谢越缓慢，但抗逆性越强。二、细胞中的无机盐1、存在形式：主要是离子形式2、作用：组成复杂化合物。（如Mg是构成叶绿素的元素；Fe是构成血红素的元素；P是组成细胞膜、细胞核的重要成分。）维持生命活动。（如人体缺Na会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，引发肌肉酸痛、无力等；缺Ca2会出现抽搐现象，过多会肌无力。）维持渗透压。（如生理盐水为0.9的氯化钠溶液，以维持细胞形态。）维持酸碱平衡。第3节 细胞中的糖类和脂质一、细胞中的糖类1、糖类是主要的能源物质，组成元素：C、H、O2、种类：单糖、二糖和多糖 概念：不能再水解的糖。单糖 常见种类： 五碳糖：如核糖和脱氧核糖，它们是组成核酸的重要物质。六碳糖：如葡萄糖、果糖、半乳糖，其中葡萄糖是生命活动主要能源物质。 概念：二糖是由两分子单糖脱水缩合而成。二糖 种类：植物: 蔗糖（果糖+葡萄糖）：麦芽糖（葡萄糖+葡萄糖）动物：乳糖（葡萄糖+半乳糖） 概念：多糖是由三个或三个以上单糖脱水缩合而成。多糖 植物: 淀粉：植物细胞中贮能物质。 常见种类： 纤维素：是细胞壁的主要成分。 动物：糖原（肝糖原、肌糖原）：动物细胞的贮能物质。肝糖原可以分解为葡萄糖补充血糖。几丁质：又称壳多糖，广泛存在于甲壳类动物和昆虫外骨骼中，也是真菌细胞壁的主要成分。二、细胞中的脂质1、种类：脂肪、类脂、固醇。2、脂肪和固醇组成元素：C、H、O，磷脂元素C、H、O、N、P。3、脂质中氧含量低于糖，而氢含量多，因此同等质量的脂肪和糖完全氧化分解，脂肪释放能量多，耗氧多，产生水多。通常不溶于水，易溶于有机溶剂，如丙酮、氯仿、乙醚等。4、脂肪（1）组成：三分子脂肪酸与一分子甘油形成的酯，即三酰甘油（又称甘油三酯）。脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。（2）种类：植物脂肪主要含有不饱和脂肪酸，熔点较低，不容易凝固，常温下呈液态。动物脂肪一般含有饱和脂肪酸，熔点较高，容易凝固，常温下呈固态。（3）作用：良好储能物质；保温；缓冲和减压5、磷脂：磷脂是构成细胞膜以及多种细胞器膜结构的重要成分6、固醇： 种类：包括胆固醇、性激素和维生素D。（1）胆固醇：构成细胞膜的重要成分，在人体内参与血液中脂质的运输。（2）性激素：促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成。（3）维生素D：促进人和动物肠道对钙、磷的吸收。细胞中的糖类和脂肪可以相互转化。当葡萄糖有余，先合成糖原，还有余富转变为脂肪和氨基酸。糖类可以大量转化为脂肪，而脂肪只在糖类代谢发生障碍时，供能不足时才能分解供能，且少量转化为糖。第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者一、蛋白质的功能（生命活动的主要承担者）： 构成细胞和生物体的重要物质，如肌动蛋白； 催化作用：绝大多数的酶，如胃蛋白酶 氨基酸结构通式 调节作用：一些激素如胰岛素、生长激素； 免疫作用：如抗体； 运输作用：如红细胞中的血红蛋白。细胞膜上的载体。二、蛋白质的基本单位-氨基酸 1、组成元素：C、H、O、N，有的含有S.2、种类：在人体中组成蛋白质的氨基酸:有21种。其中8种是人体细胞不能合成的，被称为必需氨基酸（赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。）其余是人体细胞能合成的叫作非必需氨基酸。 3、氨基酸的结构特点：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基；并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。不同氨基酸的R基不同 三、蛋白质结构及其多样性1、 概念脱水缩合：一个氨基酸的羧基（COOH）和另一个氨基酸的氨基（NH2）相连接的同时脱去一分子水。肽键：连接两个氨基酸分子的化学键。二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，只含有一个肽键。多肽：多个氨基酸脱水缩合形成的化合物肽链：多肽通常呈链状结构，叫肽链。2、 氨基酸脱水缩合，水中的H来源于一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基。O来自于羧基。3、有关计算： 肽键数 =脱去水分子数 =氨基酸数目-肽链数 至少含有的羧基（- COOH）或氨基数（- NH2） = 肽链数 蛋白质分子量=氨基酸分子量×氨基酸个数脱去水分子的个数×18 由于氨基酸之间含有氢键，从而使肽链能够盘曲折叠，形成一定的空间结构；许多蛋白质都含有两条或多条肽链，并通过二硫键相互结合在一起，形成更复杂空间结构。4、蛋白质多样性的原因是：组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同，肽链盘曲、折叠的方式及形成的空间结构不同。5、蛋白质变性是指在物理和化学因素下其特定空间结构改变或被破坏，从而导致理化性质改变和生物活性丧失的现象。蛋白质变性失活的原因：重金属盐、高温、强酸、强碱等可以破坏蛋白质的空间结构。第5节 核酸是遗传信息的携带者一、核酸的种类及分布1.核酸包括两大类：一类是脱氧核糖核酸简称DNA；另一类是核糖核酸简称RNA。2.真核细胞的DNA主要分布在细胞核中（与蛋白质结合形成染色体），少量分布在线粒体和叶绿体中。RNA主要分布在细胞质中。原核细胞的DNA主要分布在拟核中。细胞生物既有DNA也有RNA，但只以DNA为遗传物质。病毒只有一种核酸（DNA或RNA）。二、核酸是由核苷酸连接而成的长链1.核酸是生物大分子，其基本组成单位是核苷酸。一个核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。元素组成：由C、H、O、N、P 5种元素构成 。2.根据五碳糖的不同可以将核苷酸分为两大类：脱氧核苷酸和核糖核苷酸。DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸；RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。3.组成DNA含氮碱基有4种：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）；组成RNA的含氮碱基也有4种：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）。4.组成DNA的脱氧核苷酸共4种：腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸；组成RNA的核糖核苷酸也4种：腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸。5.DNA是由4种脱氧核苷酸通过脱水缩合形成磷酸二酯键连接成的长链，DNA通常是由两条脱氧核苷酸链构成的；RNA由4种核糖核苷酸连接而成的长链，RNA一般由一条核糖核苷酸链构成。6.核酸初步水解的产物为核苷酸，完全或彻底水解的产物是五碳糖、含氮碱基和磷酸。细胞生物的核酸初步水解的产物为8种核苷酸（4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸），彻底水解的产物共8种（磷酸、核糖、脱氧核糖、5种含氮碱基）。病毒的核酸初步水解的产物为4种核苷酸（4种脱氧核苷酸或4种核糖核苷酸），彻底水解的产物有6种（磷酸、1种五碳糖、4种含氮碱基）。7.DNA和RNA的主要区别：五碳糖不同：构成DNA的五碳糖为脱氧核糖，RNA为核糖。含氮碱基不同：DNA独有胸腺嘧啶T，RNA独有尿嘧啶U。8.细胞生物和DNA病毒的遗传信息存储在DNA分子中，以DNA为遗传物质，不同个体DNA的脱氧核苷酸序列各有特点，体现了DNA具有特异性。如果数量不限，DNA中脱氧核苷酸的排列顺序是及其多样的，体现了DNA具有多样性。RNA病毒（HIV、SARS病毒）的遗传信息存储在RNA中，以RNA为遗传物质。9.核酸的功能：核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。三、生物大分子以碳链为骨架1.多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子，其基本组成单位分别为单糖、氨基酸、核苷酸，这些基本单位称为单体。生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。2.单体和生物大分子都是以碳链为基本骨架的，碳是生命的核心元素。3.细胞中各种化合物的含量和比例处在不断变化中，但又保持相对稳定。第三章 细胞的基本结构   第1节 细胞膜的结构和功能一、细胞膜的功能1、将细胞与外界环境分隔开 2、控制物质进出细胞 （相对的）3、进行细胞间的信息交流，细胞间信息交流的方式：直接：细胞膜直接接触，例如：精子和卵细胞之间的识别和结合。间接：通过体液运输将信息传递给靶细胞，例如：激素随血液到达全身各处与靶细胞的细胞膜表面的受体（受体的本质是糖蛋白，具有专一性）结合。通道：相邻细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。例如，植物细胞通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用二、细胞膜的结构的探索1、细胞膜成分的探索：欧文顿：依据相似相溶原理，推测细胞膜由脂质组成的。科学家用哺乳动物成熟的红细胞制备纯净的细胞膜，得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇。（哺乳动物成熟红细胞没有核膜和细胞器膜）磷脂分子的“头部”具有亲水性，由两个脂肪酸组成的“尾部”具有疏水性。戈特和格伦德尔测得单层脂质分子的面积恰为红细胞表面积的2倍，推断：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质。脂质（约50）和蛋白质（约40），还有少量糖类（约2-10）组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，动物细胞膜还含有少量胆固醇。蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要的作用，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。2、细胞膜结构的探索罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构，提出所有的细胞膜都由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成。并把细胞膜描述为静态的统一结构。但解释不了细胞的生长、变形虫的运动。科学家用荧光标记法标记人和小鼠细胞膜上的蛋白质，证明细胞膜具有流动性。辛格和尼科尔森提出流动镶嵌模型。三、流动镶嵌模型的基本内容：1、磷脂双分子层是膜的基本支架，其内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，因此具有屏障作用。蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中：有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。细胞膜的外表面还有糖类分子，它和蛋白质分子结合形成糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂。糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。2、细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，膜上的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的。3、细胞膜的功能特性：选择透过性。细胞膜的结构特性：流动性。4、以下实例体现细胞膜具有流动性：质壁分离、变形虫运动、胞吞胞吐、白细胞的吞噬作用、细胞生长体积变大、细胞加热膨大。5、鉴别动物细胞是否死亡用台盼蓝染液，死细胞会被染成蓝色，活细胞不着色。第2 节 细胞器之间的分工合作1、细胞质包括细胞质基质和细胞器。细胞质基质呈溶胶状，内含水、无机盐、氨基酸、脂质等多种营养物质，是细胞代谢的主要场所（中心）。2、分离细胞器的方法差速离心法，前提是将细胞膜破坏。3、细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，对植物细胞起支持和保护的作用。细胞壁是全透的，不具有选择透过性。一 、细胞器之间的分工1、线粒体：“动力车间”（1）功能：有氧呼吸的主要场所。（2）分布：普遍存在于动植物细胞。生物体中代谢越旺盛的器官，线粒体越多。（3）特点：具有双层膜，内膜向内折叠成嵴来增大膜面积，附着更多与有氧呼吸有关的酶。线粒体基质中含有DNA、RNA、与有氧呼吸有关的酶、核糖体。2、叶绿体：“养料制造车间”、“能量转换站”（1）功能：光合作用的场所。（2）分布：主要存在于叶肉细胞和幼茎皮层细胞内（根细胞不含）。(3)特点：具双层膜，类囊体堆叠成基粒来增大膜面积，便于附着更多与光合作用有关的酶和光合色素。叶绿体基质中含有DNA、RNA、与光合作用关的酶、核糖体。3、内质网 （1） 功能：蛋白质合成、加工场所和运输通道。细胞内膜面积最大的细胞器。（2）有些内质网上有核糖体附着叫粗面内质网；有些内质网上不含核糖体叫光面内质网。（3）具有单层膜，内连核膜，外连细胞膜。内质网是合成脂质的场所（如性激素）。分布于动植物细胞。4、高尔基体：主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站” 。与溶酶体的形成有关。具单层膜，植物细胞中与细胞壁的形成有关。分布于动植物细胞。5、 核糖体：“生产蛋白质的机器”合成蛋白质的场所。有的附于粗面内质网上，有的游离在细胞质基质中，是生产蛋白质的机器。无膜，由RNA和蛋白质组成。6、中心体:.无膜，分布在动物和低等植物细胞中，由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成，与细胞的有丝分裂有关。7、液泡：主要存在于植物细胞中，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等，可以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。具单层膜。8、溶酶体：“消化车间”主要分布在动物细胞中，内部含有多种水解酶（由核糖体合成，本身不合成），能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬杀死侵入细胞的病毒或细菌。具有单层膜。【小结】细胞器的分类：按照结构分：不具膜结构（或不含磷脂）：核糖体、中心体。具有双层膜结构：线粒体、叶绿体。具有单层膜结构：内质网、高尔基体、溶酶体、液泡。注意：细胞核的核膜是双层膜，细胞膜是单层膜，但它们都不是细胞器按照分布：植物细胞特有的：叶绿体、液泡。动物细胞和低等植物细胞特有：中心体。原核细胞和真核细胞共有的：核糖体。按照成分：含有DNA：线粒体、叶绿体。含有RNA：线粒体、叶绿体、核糖体。含有色素：叶绿体、液泡。按照功能分：与能量转换有关（能产生ATP）：线粒体、叶绿体。能产生水（合成有机物）：线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体、内质网。与分泌蛋白合成、运输有关：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。细胞骨架：由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。二、 细胞器之间的协调配合1.有些蛋白质在细胞内合成，分泌到细胞外起作用叫分泌蛋白（如消化酶、抗体、蛋白质类的激素等）。在细胞内起作用的蛋白质叫胞内蛋白。2.探究分泌蛋白的合成和运输的方法同位素标记法。3.分泌蛋白合成和运输的过程：核糖体以氨基酸为原料合成多肽链，核糖体和肽链转移到粗面内质网，肽链被初步加工，形成一定空间结构的蛋白质。内质网形成囊泡包裹蛋白质运送给高尔基体，进行加工、分类和包装形成成熟的蛋白质，由高尔基体以囊泡形式运给细胞膜。细胞膜以胞吐的方式将蛋白质运出细胞。整个过程由线粒体提供能量。4.分泌蛋白合成和运输过程膜面积变化：内质网膜面积减少、高尔基体膜面积基本不变、细胞膜膜面积增大。该过程体现细胞膜结构特点：具有一定的流动性。高尔基体在囊泡运输中起重要的交通枢纽作用。三、生物膜系统1、组成：细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统（缺一不可）。因此没有生物膜系统的细胞：原核细胞、哺乳动物成熟红细胞等。2.生物膜系统的功能：细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起决定性作用。 许多重要的化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。把各种细胞器分隔开，使细胞内能同时进行多种化学反应，保证细胞生命活动高效、有序地进行。内质网膜与核膜、细胞膜直接联系；高尔基体膜与内质网膜、细胞膜通过囊泡间接联系。第3节 细胞核的结构与功能 高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞无核。一、 细胞核的功能是遗传信息库（遗传物质储存和复制的场所），是细胞代谢和遗传的控制中心。二、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 仁：与rRNA的合成以及核糖体的形成有关。 （3）核 孔：实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。（4）染色质： 成分：由DNA和蛋白质组成1.核膜和核孔都具有选择透过性，大分子物质如蛋白质和RNA可以通过核孔，DNA不能通过。2.细胞代谢旺盛，蛋白质合成量大的细胞中，核孔的数量多，核仁较大。3.染色质是极细的丝状物，易被碱性染料染成深色。染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。4.模型包括物理模型、概念模型（思维导图）、数学模型（公式、图表）等。物理模型是实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，如DNA双螺旋结构模型。照片不属于物理模型。 第四章 细胞的物质输入和输出    第1节 被动运输一、渗透作用1.渗透作用发生的条件：有半透膜（如玻璃纸、生物膜等，纱布、细胞壁是全透的不属于半透膜）半透膜两侧要有浓度差（浓度指的是物质的量浓度，而不是质量浓度）2.渗透平衡时不意味着水分子不再通过半透膜，只是进出半透膜的水分子相等。3.水发生渗透作用的方向：水分子是顺相对含量（浓度）梯度的跨膜运输。水相对含量高 相对含量低。低浓度溶液 高浓度溶液。渗透压低 渗透压高。二、水进出细胞的原理1.动物细胞的吸水和失水（动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜。）外界溶液浓度细胞质浓度，细胞吸水膨胀（甚至胀破）。外界溶液浓度细胞质浓度，细胞失水皱缩。当外界溶液浓度=细胞质浓度，细胞形态不变。（0.9NaCl溶液又叫生理盐水，与人体细胞质浓度相当，属于等渗溶液。）2、植物细胞的吸水和失水（1）植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里的细胞液。原生质层包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。原生质层相当于半透膜，水进出植物细胞主要指水经过原生质层进出液泡。（2）实验：探究植物细胞的吸水和失水。材料：紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞（细胞液含有紫色色素便于与外界溶液区分，也可以用内表皮细胞不含色素，需要对外界溶液染色）、质量浓度为0.3g/ml（高于细胞液浓度且不会使细胞失水过多死亡）的蔗糖溶液。对照实验类型：自身对照。质壁分离的原因：内因：原生质层具有选择透过性，且其伸缩性比细胞壁大。外因：外界溶液浓度>细胞液浓度。处于质壁分离的细胞放入清水中，会发生质壁分离的复原，如果不能复原则细胞失水过多已死亡。用乙二醇、硝酸钾溶液、甘油、尿素代替蔗糖做质壁分离实验，现象发生质壁分离及自动复原。三、自由扩散和协助扩散物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应释放的能量，这种跨膜运输方式称为被动运输。被动运输又分为自由扩散和协助扩散。1.自由扩散（简单扩散）定义：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。特点：顺浓度梯度、不需要能量、不需要转运蛋白协助。举例：氧、二氧化碳和甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子物质。影响因素：膜两侧的浓度差。2.协助扩散（易化扩散）定义：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。特点：顺浓度梯度、不需要能量、需要转运蛋白协助。举例：葡萄糖进入红细胞，K+外流，Na+内流。影响因素：膜两侧的浓度差；膜上相应的转运蛋白的数量。3.转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白。载体蛋白通道蛋白转运特点只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过只容许与自身通道的直径和形状相适配，大小和电荷相适宜的分子或离子通过自身构象改变不改变是否与转运的分子结合结合不结合水分子既可以通过自由扩散，也可以通过协助扩散进出细胞。主要借助水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞，且速度比自由扩散更快。第2 节 主动运输与胞吞、胞吐一、主动运输1、定义：物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时消耗细胞内化学反应所释放的能量。2、特点：逆浓度梯度、消耗能量、需要载体蛋白协助。 3、举例：小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、大多数无机盐离子等。4、影响因素：载体蛋白的数量、能量。5.载体蛋白的特点：具有特异性（或专一性）；载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合，体现载体蛋白具有特异性。与被转运的离子或分子结合；转运过程中空间结构发生变化；具有饱和性；可重复利用。6、 主动运输的意义:主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排除代谢废物和对细胞有害的物质。7.主动运输和被动运输常见图形图1：表示自由扩散，只受浓度差影响，浓度差越大运输速率越快。图2：表示协助扩散或主动运输。协助扩散制约A点不再升高的原因是转运蛋白数量的限制；主动运输制约A点不再升高的原因是载体蛋白数量的限制和能量。图3:表示被动运输，能量不影响运输速率。图4:表示主动运输，受能量的影响，制约C点的因素是能量，制约B点的因素是载体蛋白的数量。二、 胞吞和胞吐主动运输和被动运输是离子和小分子物质，生物大分子进出细胞需要借助胞吞和胞吐。1、胞吞：大分子与膜上的蛋白质结合，细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子，形成囊泡，进入细胞内部的现象。实例：变形虫吞噬单细胞生物等食物；人体白细胞吞噬细菌、异物等。2.胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，与细胞膜融合，将大分子排出细胞。实例：乳腺细胞分泌乳腺蛋白，消化腺细胞分泌消化酶；免疫细胞分泌抗体；胰岛细胞分泌胰岛素等。3.胞吞和胞吐的特点：不需要载体蛋白、需要细胞膜上特定蛋白质的识别；需要细胞呼吸所释放的能量。4.胞吐和胞吐主要体现了细胞膜的流动性，穿0层膜。5.除一些不带电的小分子是自由扩散外，离子和小分子的跨膜运输都要借助于转运蛋白，体现了蛋白质是生命活动的承担者。一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，因此膜上转运蛋白的种类和数量决定了细胞膜具有选择透过性。第五章 细胞的能量供应和利用第1节 降低化学反应活化能的酶一、 酶在代谢中的作用细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。 细胞代谢离不开酶。新鲜肝脏研磨液中含有过氧化氢酶；FeCl3为无机催化剂。1.对照实验：自变量：人为控制的对实验对象进行处理的因素。一般为横坐标。因变量：因自变量改变而变化的变量。一般为纵坐标。无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果会造成影响。2.实验设计的原则：对照原则：设计对照试验，既要有对照组又要有实验组。对照组：保持原有状态或已知实验结果；实验组：人为改变条件或未知实验结果的组。单一变量原则：在对照试验中，除了要观察的变量发生变化以外，其他变量都应保持相同且适宜。平行重复原则：多次实验减少实验偶然性，提高实验结论的可信度。3.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。酶的作用是催化作用（作用机理：降低化学反应所需的活化能）。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。二、 酶的本质1.关于酶本质的探索：1857年，法国微生物学家巴斯德提出酿酒中的发酵是由于酵母细胞的存在。德国化学家李比希认为引起发酵的是酵母细胞中的某些物质。德国化学家毕希纳将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶。美国科学家萨姆纳证明脲酶是蛋白质（脲酶能将尿素分解成氨和二氧化碳）20世纪80年代，美国科学家切赫和奥尔特曼发现少数RNA也有催化功能。2、酶的本质酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。酶可以在细胞外和体外发挥作用，作用后不会消耗，性质不变，只改变化学反应速率（加快或减慢）。三、 酶的特性1、 高效性：与无机催化剂相比2、专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。（如淀粉酶只能催化淀粉水解不能催化蔗糖水解）3、作用条件较温和。酶催化特定化学反应的能力称为酶活性。酶活性大小可用酶促化学反应速率来体现，但酶活性不等于酶促反应速率（用单位时间产物的生成量或底物的剩余量表示）。不能用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，因为过氧化氢本身受热分解反应速率加快，影响实验结果。因此用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响。过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。