分子与细胞部分知识必备 高一生物人教版必修一.docx

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1、高一生物必修一知识必备一、细胞的结构和功能1细胞质：主要包括细胞质基质和细胞器，细胞质基质是细胞进行新陈代谢的主要场所。2细胞膜-系统的边界（1）细胞膜的成分主要成分是脂质和蛋白质，此外，还有少量的糖类。脂质中最丰富的是磷脂，动物细胞膜还有胆固醇。功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。（2）细胞膜的三大功能：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。（3）信息交流方式：通过细胞分泌的化学物质（如激素）建立的细胞交流，如胰岛素促进糖原合成；相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞，如精子和卵细胞的识别与结合；相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过

2、通道进入另一个细胞，如高等植物细胞间有胞间连丝。（4）细胞膜的功能特点-选择透过性；结构特点-具有一定的流动性。（5）制备细胞膜选用的材料：哺乳动物成熟的红细胞，因为没有细胞核和众多的细胞器。原理：渗透作用，将红细胞放在蒸馏水中。3植物细胞壁（1）主要化学成分是纤维素和果胶，对植物细胞有保护和支持作用。（2）最能体现动植物细胞的区别的就是有无细胞壁。注意：细胞壁是全透性的，植物细胞的边界仍是细胞膜。4细胞器（1）分离细胞器的方法：差速离心法。2种双层膜细胞器：叶绿体、线粒体的结构和功能（1）线粒体：双层膜，是有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力工厂”；对其进行染色的是健那绿染液，染成蓝绿色，是我

3、们所学的唯一的活细胞染料。（2）叶绿体：双层膜，是光合作用的场所，被称为“养料制造工厂”和“能量转换站”。注意：不是所有的植物细胞都有叶绿体，如植物的根部细胞、白化苗等；能进行光合作用的细胞也不一定有叶绿体，如原核生物蓝藻细胞。内质网：单层膜，是细胞内物质运输的通道，是蛋白质加工，以及脂质合成的“车间”。分为两类：粗面内质网（有核糖体附着）和滑面内质网（无核糖体附着）。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。（3）液泡：单层膜，可以调节植物细胞内的环境，使植物细胞保持坚挺液泡内的液体称为细胞液，含有色素、糖类、无机盐、蛋白质等（4）溶酶体单层膜，含

4、有水解酶，分解衰老、损伤的细胞器。吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。2种无膜的细胞器：（1）核糖体：蛋白质的合成场所（脱水缩合）。分裂旺盛、代谢旺盛的细胞核糖体数量多。（2）中心体：由垂直的两个中心粒构成，存在于动物和低等植物中，与细胞有丝分裂有关（分裂间期倍增，前期移到两极发出星射线形成纺锤体）。【细胞器归纳】（1）含有色素的细胞器：叶绿体和液泡（2）真核生物和原核生物共有的细胞器：核糖体（3）含DNA细胞器：线粒体、叶绿体（4）含RNA细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体（5）动植物都有，但功能不同的细胞器：高尔基体（6）参与细胞有丝分裂的细胞器：核糖体（间期合成蛋白质）、中心体（发出星射线形成纺

5、锤体）、高尔基体（植物细胞分裂末期参与细胞壁的形成）、线粒体（供能）【细胞器之间的协调配合】（以分泌蛋白的合成和运输为例，用H标记亮氨酸）核糖体-内质网囊海尔基体囊泡细胞膜膜外初步加工进一步加工和分泌多肽未成熟的蛋白质成熟的蛋白质分泌蛋白5细胞的生物膜系统（1）生物膜系统的组成：由细胞膜、细胞器膜和核膜共同构成细胞的生物膜系统（2）各种生物膜在结构上的联系：直接联系：内质网外连细胞膜，内连核膜，体现了内质网是细胞内分布最广的细胞器，也体现了内质网的运输作用。间接联系：如在分泌蛋白的形成过程中，内质网膜、高尔基体膜、细胞膜三者可通过“出芽”方式形成囊泡发生转化。（这是由于各种膜的化学组成成分和结

6、构基本相同，高尔基体为转化的“枢纽”。）（3）真核细胞有生物膜系统，原核细胞没有，原核生物的生物膜只有细胞膜。6细胞核-系统的控制中心（1）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。4种单层膜的细胞器：（1）内质网：单层膜，是细胞内物质运输的通道，是蛋白质加工，以及脂质合成的“车间”。分为两类：粗面内质网（有核糖体附着）和滑面内质网（无核糖体附着）。（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。（3）液泡：单层膜，可以调节植物细胞内的环境，使植物细胞保持坚挺液泡内的液体称为细胞液，含有色素、糖类、无机盐、蛋

7、白质等（4）溶酶体单层膜，含有水解酶，分解衰老、损伤的细胞器。吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。2种无膜的细胞器：（1）核糖体：蛋白质的合成场所（脱水缩合）。分裂旺盛、代谢旺盛的细胞核糖体数量多。（2）中心体：由垂直的两个中心粒构成，存在于动物和低等植物中，与细胞有丝分裂有关（分裂间期倍增，前期移到两极发出星射线形成纺锤体）。【细胞器归纳】（1）含有色素的细胞器：叶绿体和液泡（2）真核生物和原核生物共有的细胞器：核糖体（3）含DNA细胞器：线粒体、叶绿体（4）含RNA细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体（5）动植物都有，但功能不同的细胞器：高尔基体（6）参与细胞有丝分裂的细胞器：核糖体（间期合成蛋白质

8、）、中心体（发出星射线形成纺锤体）、高尔基体（植物细胞分裂末期参与细胞壁的形成）、线粒体（供能）【细胞器之间的协调配合】（以分泌蛋白的合成和运输为例，用H标记亮氨酸）核糖体-内质网囊海尔基体囊泡_细胞膜膜外初步加工进一步加工和分泌多肽未成熟的蛋白质成熟的蛋白质分泌蛋白5细胞的生物膜系统（1）生物膜系统的组成：由细胞膜、细胞器膜和核膜共同构成细胞的生物膜系统（2）各种生物膜在结构上的联系：直接联系：内质网外连细胞膜，内连核膜，体现了内质网是细胞内分布最广的细胞器，也体现了内质网的运输作用。间接联系：如在分泌蛋白的形成过程中，内质网膜、高尔基体膜、细胞膜三者可通过“出芽”方式形成囊泡发生转化。（这

9、是由于各种膜的化学组成成分和结构基本相同，高尔基体为转化的“枢纽”。）（3）真核细胞有生物膜系统，原核细胞没有，原核生物的生物膜只有细胞膜。6细胞核-系统的控制中心（1）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。4种单层膜的细胞器：（2）细胞核的结构：.染色质：主要由DNA和蛋白质组成，染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态。核膜：双层膜（外膜的外表面有核糖体附着），把核内物质与细胞质分开。核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。（具有选择性）核孔：实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流二、酶1酶的本质、特性和作用酶是由活细胞产

10、生的具有催化作用的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。酶发挥作用的场所：细胞内、细胞外或体外。2酶的特性（1）酶具有高效性：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。意义：可以使生命活动更加高效地进行。注意：酶和无机催化剂一样，并不改变平衡点的位置，只是改变化学反应的速率，使化学反应更快地达到平衡点。（2）酶具有专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。意义：使细胞代谢有条不紊地进行。设计验证酶的催化作用具有专一性的实验方案：项目,方案一,方案二,实验组,对照组,实验组,对照组,材料,同种底物（等量）,与酶相对应的底物,另外一种底物,试剂,与底物相对应的酶,另外一种酶,同一种酶（等量

11、）,现象,发生反应,不发生反应,发生反应,不发生反应,结论,酶具有专一性,酶具有专一性,（3）酶的作用条件比较温和酶的作用需要适宜的温度在一定温度范围内酶促反应速率随温度的升高而加快；但当温度升高到一定限度时，酶促反应速率不仅不再加快反而随着温度的升高而下降。在一定条件下，酶活性最大时的温度称为该酶的最适温度。低温影响酶的活性，但不会使酶的空间结构受到破坏，温度升高后，酶仍能恢复活性。但高温会导致酶变性，使其永久失去活性。酶的作用需要适宜的pH在一定条件下，酶活性最大时的pH值称为该酶的最适pH。偏离该pH，不论升高还是降低，酶促反应速率都会下降。过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久

12、失活。3影响酶促反应的因素（1）温度和pH值会影响酶的活性。过酸、过碱或温度过高，酶的空间结构遭到破坏，不可恢复。低温使酶活性降低，但酶的空间结构保持稳定，在适宜的温度条件下酶的活性可以恢复。（2）酶的浓度和底物浓度也会影响化学反应速度，但是不影响酶的活性。三.ATP1ATP的化学组成和结构特点（1）元素组成：C、H、0、N、P（与磷脂、DNA、RNA组成元素相同）（2）结构特点：ATP中文名称叫三磷酸腺苷，结构简式A-PPP，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，代表高能磷酸键。水解时远离A的高能磷酸键容易断裂。ATP在细胞内含量少，转化快。2ATP和ADP相互转化的过程和意义：（1）向右：表示A

13、TP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或光能。（2）合成ATP；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。（3）在ATP和ADP转化过程中物质是可逆，能量是不可逆的，酶不相同，所以不是可逆反应。提醒：光合作用光反应（叶绿体类囊体薄膜）产生的ATP只用于暗反应（叶绿体基质）；细胞呼吸作用产生的ATP几乎可以用于除光合作用暗反应之外的所有耗能反应。四.细胞呼吸1有氧呼吸第一阶段：C6H12062C3H4034H少量能量（在细胞质基质中）第二阶段：2C3H4036H206C0220H少量能量（线粒体基质

14、中）第三阶段：24H60212H20大量能量（线粒体内膜中）12无氧呼吸有氧呼吸,无氧呼吸,细胞质基质和线粒体,细胞质基质,区,条件,氧气、水，多种酶,无氧气，多种酶,物质,葡萄糖彻底氧化分解，生成,葡萄糖分解不彻底，生成乳,能量,释放大量能量，产生大量,联系,二者第一阶段反应完全相同，并且都是在细胞质基质中,提醒：（1）细胞呼吸产生的能量包括热能和合成ATP两部分（2）选择酵母菌探究细胞呼吸方式原因：酵母菌属于兼性厌氧型既能在有氧条件下生存，又能在无氧条件下生存。（3）真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。（4）有H20生成一定是有氧呼吸，有CO

15、2生成一定不是乳酸发酵。（5）原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等，细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。（6）人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体（因为无氧呼吸产生乳酸）；酵母菌（兼性厌氧型）细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质。（7）不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同。五.光合作用1反应方程式：CO2H2O光能叶绿体(CHO)+O22光合作用过程；光反应阶段暗反应阶段区别,项目,光反应阶段,暗反应阶段,条件,需色素、光、酶,有光无光均可发生，需多种酶催化,场所,叶绿体类囊体薄膜上,叶绿体的基质中,物质,a.水的光解：,aCO2固定

16、：,能量,光能转变成ATP中活跃的化学能,ATP中活跃化学能转变成有机物中稳,注：参与光合作用的色素在类囊体薄膜上，参与光合作用的酶在类囊体薄膜和叶绿体基质中都有光反应与暗反应的关系是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ADPPi，两阶段的枢纽为H和CO2，没有光应，暗反应也不能进行。光合作用中14C标记的CO2的路径是：CO2C3CH2O（C5）当光照停止时，C4增加，Cs减少；当CO2减少时，C6增加，C3减少（一般C3、C5的含量变化相反）3环境因素对光合作用速率的影响农业生产以及温室中提高农作物产量的方法：延长光照时间如：补充人工光照、多季

17、种植（轮作）增加光照面积如：合理密植、套种（间作）光照强弱的控制：阳生植物（强光），阴生植物（弱光）增强光合作用效率适当提高CO2浓度：施农家肥、使用CO2发生器适当提高白天温度（降低夜间温度）4在不同的光照条件下，光合速率与呼吸速率的计算（1）绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率。（2）绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示净光合速率。（3）真光合速率净光合速率呼吸速率。用02、CO2或葡萄糖的量表示如下：光合作用产生的O2量实测的O2释放量细胞呼吸消耗的O2量。光合作用固定的CO2量实测的CO2吸收量细胞呼吸释放的CO2量。真光合速率光合作用产生的

18、葡萄糖量葡萄糖的积累量细胞呼吸消耗的葡萄糖量。六.有丝分裂1细胞不能无限长大的原因：（1）细胞的表面积和体积的关系限制细胞长大（体积越大，相对表面积越小，物质运输效率降低）（2）细胞的核质比（细胞核是细胞的控制中心，其控制的范围有限）；2细胞周期：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止。特点：分裂间期历时长，占细胞周期的90-95；分裂间期在前，分裂期在后。3动物细胞的有丝分裂间期前期中期后期末期（1）分裂间期；主要完成DNA复制和有关蛋白质的合成结果；DNA分子加倍；染色体数不变（一条染色体含有2条姐妹染色单体）（2）分裂期：前期：出现染色体和纺锤体核膜解体、核仁逐渐消失；

19、中期：每条染色体的着丝点都排列在赤道板上；（染色体的形态和数目最清晰）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，并在纺锤体的牵引下分别向细胞两极移动。末期：染色体、纺锤体消失核膜、核仁重现（细胞膜内陷）4植物细胞的有丝分裂间期前期中期5动、植物细胞有丝分裂的比较：动物细胞,植物细胞,前期：,由两组中心粒发出的星,由细胞两极发出纺锤丝构成,末期：,由细胞膜向内凹陷将细,由细胞板形成的细胞壁把亲,相间期都有染色体的复制2核膜、核仁的变化相同,DNA、染色体、染色单体及每条染色体上DNA含量变化曲线解读染色单体数提醒：间期DNA复制使DNA含量加倍，但染色体数目不变；着丝点分裂，使染色体数目加倍；染色单体的产生在间期，消失在着丝点分裂时；细胞一分为二时，DNA和染色体数目减半。7观察根尖分生区细胞有丝分裂（1）实验步骤：解离漂洗染色制片观察（2）实验注意事项培养根尖时要经常换水，目的是增加水中的氧气，防止根进行无氧呼吸造成根的腐烂。解离要充分，解离结束后一定要漂洗，防止解离过度和影响染色。染色时，染色液的浓度和染色时间必须掌握好，应注意染色不能过深。加盖玻片时，注意防止产生气泡压片；在制片中应在盖玻片上再加一片载玻片，并用拇指轻轻按压载玻片，压片时用力必须恰当，过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都将影响观察。第7页 共6页