高三生物必背知识点.pdf
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1、-WORD 格式-可编辑-专业资料-完整版学习资料分享-必修 1 分子与细胞 第一章 走近细胞 第一节 从生物圈到细胞 一、细胞:是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒以外,所有生物都是由细胞构成的。细胞是地球上最基本的生命系统。生命系统的结构层次:细胞组织器官系统(植物没有系统)个体种群群落生态系统生物圈 二、病毒的相关知识:1.病毒是一类没有细胞结构的生物体。病毒的主要特征:个体微小,必须用电子显微镜才能看见;仅具有一种类型的核酸,DNA 或 RNA,没有含两种核酸的病毒;专营细胞内寄生生活;结构简单,一般由核酸(DNA 或 RNA)和蛋白质外壳所构成。2.根据寄生的宿主不同,病毒可分为动
2、物病毒、植物病毒和细菌病毒(即噬菌体)三大类。根据病毒所含核酸种类的不同分为 DNA 病毒和 RNA 病毒。第二节 细胞的多样性和统一性 一、细胞种类:根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为原核细胞和真核细胞。二、原核细胞和真核细胞的比较:1.原核细胞:细胞较小,无核膜、无核仁,没有成形的细胞核;遗传物质(一个环状 DNA 分子)集中的区域称为拟核;没有染色体,DNA 不与蛋白质结合;细胞器只有核糖体;有细胞壁,成分与真核细胞不同。2.真核细胞:细胞较大,有核膜、有核仁、有真正的细胞核;有一定数目的染色体(DNA 与蛋白质结合而成);一般有多种细胞器。3.原核生物:由原核细胞构成的生物
3、。如:蓝藻、细菌(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌)、放线菌、支原体等都属于原核生物。4.真核生物:由真核细胞构成的生物。如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌(酵母菌、霉菌、食用菌)等。5.真核生物的红细胞:成熟的哺乳动物的红细胞无核,无各种细胞器,不合成蛋白质。蛙的红细胞:有细胞核,进行无丝分裂(有 DNA 复制,但无纺锤体和染色体的变化)。三、细胞学说的主要内容:细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,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 一、蛋白质
4、1.相关概念: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。脱水缩合:一个氨基酸分子的氨基(NH2)与另一个氨基酸分子的羧基(COOH)相连接,同时失去一分子水。肽 键:肽链中连接两个氨基酸分子的化学键(NHCO)。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:由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。多肽通常呈链状结构,叫肽链。2.氨基酸分子通式:NH2 -WORD 格式-可编辑-专业资料-完整版学习资料分享-R C H COOH 3.氨基酸结构的特点:构成生物体蛋白质的氨基酸分子,至少含有一个氨基(NH2)和一个羧基(COOH),并且都有一个
5、氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上;R 基的不同导致氨基酸的种类不同。4.蛋白质多样性的原因是:组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同,多肽链空间结构千变万化。5.蛋白质的主要功能(生命活动的主要承担者):结构蛋白,是构成细胞和生物体的重要物质;催化作用:如酶;调节作用: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。6.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 二、核酸 1.核酸的种类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)2.核 酸:是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
6、有重要作用。3.组成核酸的基本单位是:核苷酸,是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA 为脱氧核糖、RNA为核糖)和一分子含氮碱基组成;组成 DNA 的核苷酸叫做脱氧核苷酸,组成 RNA 的核苷酸叫做核糖核苷酸。4.DNA 所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)RNA 所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)5.核酸的分布:真核细胞的 DNA 主要分布在细胞核中;线粒体、叶绿体内也含有少量的 DNA;RNA 主要分布在细胞质中。6.核酸的功能:生物的遗传物质(主要是 DNA)三、细胞中的糖类和脂质 1.相关概念:单糖:是不能再水解的糖。如葡萄
7、糖。二糖:是水解后能生成两分子单糖的糖。如麦芽糖,由两分子葡萄糖组成;蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖组成;乳糖,由一分子葡萄糖和一分子半乳糖组成。多糖:是水解后能生成许多单糖的糖。多糖的基本组成单位都是葡萄糖。(可溶性还原性糖:葡萄糖、果糖、麦芽糖等)2.糖 类的比较:3.脂质的比较:分类 元素 常见种类 功能 脂质 脂肪 C、H、O 1、主要储能物质 2、保温 3、减少摩擦,缓冲和减压 磷脂 C、H、O 细胞膜的主要成分 分类 元素 常见种类 分布 主要功能 单糖 C H O 核糖、脱氧核糖 动植物 组成核酸 葡萄糖 重要能源物质 二糖 蔗糖、麦芽糖 植物 乳糖 动物 多糖 淀粉 植物 植物
8、贮能物质 纤维素 细胞壁主要成分 糖原(肝糖原、肌糖原)动物 动物贮能物质-WORD 格式-可编辑-专业资料-完整版学习资料分享-固醇(N、P)胆固醇 与细胞膜流动性有关 性激素 维持生物第二性征,促进生殖器官发育 维生素D 有利于 Ca、P 吸收 多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子,都是由许多基本的组成单位连接而成的,这些基本单位称为单体,这些生物大分子又称为单体的多聚体。每个单体都以若干相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,有许多单体连接成多聚体。四、水和无机盐 1.水 2.无机盐(绝大多数以离子形式存在)功能:构成某些重要的化合物,如:叶绿素、血红蛋白等 维持生物体的生命活动(如动物缺钙会抽
9、搐)维持酸碱平衡,调节渗透压。第三章 细胞的基本结构 第一节 细胞膜-系统的边界 一、细胞膜的成分:主要是脂质(约 50)和蛋白质(约 40),还有少量糖类(约 2-10)二、细胞膜的功能: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 三、植物细胞还有细胞壁,主要成分是纤维素和果胶,对细胞有支持和保护作用;其性质是全透性的。第二节 细胞器-系统内的分工合作 一、八大细胞器的比较:1.线粒体:(呈粒状、棒状,具有双层膜,普遍存在于动、植物细胞中,内有少量 DNA 和 RNA,内膜突起形成嵴,内膜、基质中有许多种与有氧呼吸有关的酶),线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,生命活动所
10、需要的能量,大约 95%来自线粒体,是细胞的“动力车间”。2.叶绿体:(呈扁平的椭球形或球形,具有双层膜,主要存在绿色植物叶肉细胞里),叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”,(含有叶绿素和类胡萝卜素,还有少量 DNA 和 RNA,色素分布在基粒片层的膜上。在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中,含有光合作用需要的酶)。3.核糖体:椭球形粒状小体,有些附着在内质网上,有些游离在细胞质基质中,是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。4.内质网:由膜结构连接而成的网状物,是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”。5.高尔基体:在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在
11、动物细胞中与蛋白质(分泌蛋白)的加工、分类运输有关。6.中心体:每个中心体含两个中心粒,垂直排列,存在于动物细胞和低等植物细胞,与细胞的有丝分裂有关。7.液泡:主要存在于成熟植物细胞中,液泡内有细胞液。化学成分:有机酸、生物碱、糖类、蛋存在形式 含量 功能 联系 自由水 约 95 1.良好溶剂 2.参与多种化学反应 3.运送养料和代谢废物 它们可相互转化;代谢旺盛时自由水含量增多,反之,含量减少。结合水 约 4.5 细胞结构的重要组成成分-WORD 格式-可编辑-专业资料-完整版学习资料分享-白质、无机盐、色素等。有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。8、溶酶体:有“消化车间”之称
12、,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。注:高等植物的根细胞中无中心体、无叶绿体;体内寄生动物的细胞中无线粒体。二、分泌蛋白的合成和运输: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)高尔基体(进一步修饰加工)囊泡细胞膜细胞外 三、生物膜系统:组成:包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。生物膜的组成成分和结构相似,在结构和功能上紧密联系,体现了细胞内各种结构之间的协调配合。功能:A.细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内环境,同时控制细胞的物质运输、能量转换和信息传递;B.生物膜为多种酶提供了大量的附着位点;C.生物膜将各种细胞器分隔开,使多种化学反应同时进行
13、、互不干扰,保证了细胞生命活动高效、有序的进行。第三节 细胞核-系统的控制中心 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.染色质: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。2.核 膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。3.核 仁:与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关。4、核 孔:实现细胞核与细胞质间的物质交换和信息交流。是大分子物质,如 mRNA 等进出细胞核的通道。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、渗透作用:水分子(溶剂分子)通过半透膜的扩散作用。二、原生
14、质层:细胞膜、液泡膜、以及两层膜之间的细胞质。三、发生渗透作用的条件:1.具有半透膜 2.膜两侧有浓度差 四、植物细胞的吸水与失水 成熟的植物细胞是一个渗透系统。质壁分离:外界溶液细胞液浓度细胞失水原生质层与细胞壁分离。质壁分离复原:外界溶液细胞液浓度细胞吸水液泡和原生质层恢复原状。条件:内因活的、结构完整的具有大液泡的成熟植物细胞原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性 外因外界溶液浓度与细胞液浓度之间存在浓度差。第二节 生物膜的流动镶嵌模型 一、细胞膜结构:磷脂 蛋白质 糖类 磷脂双分子层 “镶嵌蛋白”糖被(与细胞识别有关)(膜的基本骨架)二、细胞膜的结构特点具有一定的流动性;细胞膜的功能特点选
15、择透过性。第三节 物质跨膜运输的方式 一、自由扩散、协助扩散和主动运输的比较:-WORD 格式-可编辑-专业资料-完整版学习资料分享-比较项目 运输方向 是否要载体 是否消耗能量 代表例子 自由扩散 高浓度低浓度 不需要 不消耗 O2、CO2、H2O、乙醇、甘油等 协助扩散 高浓度低浓度 需要 不消耗 葡萄糖进入红细胞等 主动运输 低浓度高浓度 需要 消耗 小肠细胞吸收葡萄糖、氨基酸、各种离子等 二、离子和小分子物质主要以被动运输(自由扩散、协助扩散)和主动运输的方式进出细胞;大分子和颗粒物质进出细胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。第五章 细胞的能量供应和利用 第一节 降低化学反应活化能的酶
16、一、酶在细胞代谢中的作用 细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应,统称细胞代谢。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。同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因此催化效率更高。二、酶的概念及化学本质:酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是 RNA。合成酶的场所主要是核糖体,水解酶的酶是蛋白酶。三、酶的特性:高效性:催化效率比无机催化剂高许多。专一性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。较温和的作用条件:在最适宜的温度和 pH 下,酶的活性最高。低温抑制酶的活性;过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永
17、久失活。第二节 细胞的能量“通货”-ATP 一、ATP 的生理功能:直接能源物质 二、ATP 的结构简式:ATP 是三磷酸腺苷的英文缩写,结构简式:,其中:A 代表腺苷(由腺嘌呤和核糖组成),P 代表磷酸基团,代表高能磷酸键,代表普通化学键。注意:ATP 的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量,所以 ATP 被称为高能化合物。这种高能化合物化学性质不稳定,在水解时,由于高能磷酸键的断裂,释放出大量的能量。三、ATP 与 ADP 的转化:(物质是可逆的、能量是不可逆的;反应的酶也不同)ATP 的形成途径:绿色植物:光合作用(光反应阶段);呼吸作用(包括有氧呼吸和无氧呼吸)动物和人:呼吸作用(包括
18、有氧呼吸和无氧呼吸)ATP 的水解:远离腺苷的高能磷酸键断裂,释放能量直接用于各种生命活动(如:细胞分裂、根吸收矿质素、肌肉收缩、神经兴奋的传导等)第三节 ATP 的主要来源-细胞呼吸 一、相关概念:1.呼吸作用(也叫细胞呼吸):指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其它产物,释放出能量并生成 ATP 的过程。根据是否有氧参与,分为有氧呼吸和无氧呼吸。2.有氧呼吸:指细胞在有氧的参与下,通过多种酶的催化作用下,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放出大量能量,生成 ATP 的过程。ADP+Pi+ATP 能量 酶-WORD 格式-可编辑-专业资料-完整版学习资料分
19、享-3.无氧呼吸:一般是指细胞在无氧的条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物(酒精、CO2或乳酸),同时释放出少量能量的过程。4.发酵:微生物(如:酵母菌、乳酸菌)的无氧呼吸。二、有氧呼吸的总反应式:C6H12O6 +6O2+6H2O 6CO2 +12H2O +能量 三、无氧呼吸的总反应式:(酵母菌、植物细胞在无氧条件下的呼吸)(动物骨骼肌细胞、马铃薯块茎、甜菜块根等细胞的无氧呼吸)四、有氧呼吸过程(主要在线粒体中进行):场所 发生反应 产物 第一阶段 细胞质 基质 丙酮酸、H、释放少量能量,形成少量 ATP 第二阶段 线粒体 基质 CO2、H、释放少量能量,形成少量
20、 ATP 第三阶段 线粒体 内膜 生成 H2O、释放大量能量,形成大量 ATP 五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较:呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸 不 同 点 场所 细胞质基质,线粒体基质、内膜 细胞质基质 条件 氧气、多种酶 无氧气参与、多种酶 物质变化 葡萄糖彻底分解,产生 CO2和H2O 葡萄糖分解不彻底,生成乳酸或酒精等 能量变化 释放大量能量(1161kJ 被利用,其余以热能散失),形成大量 ATP 释放少量能量,形成少量 ATP 六、影响呼吸速率的外界因素:1.温度:温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内,
21、温度越低,细胞呼吸越弱;温度越高,细胞呼吸越强。2.氧气:氧气充足,则无氧呼吸将受抑制;氧气不足,则有氧呼吸将会减弱。3.水分:一般来说,细胞水分充足,呼吸作用将增强。但陆生植物根部如长时间受水浸没,根部 细胞缺氧,进行无氧呼吸,产生过多酒精,可使根部细胞坏死。4.CO2:环境 CO2浓度提高,将抑制细胞呼吸,可用此原理来贮藏水果和蔬菜。七、呼吸作用在生产上的应用:1.作物栽培时,要有适当措施保证根的正常呼吸,如疏松土壤等。2.粮油种子贮藏时,要风干、降温,降低氧气含量,则能抑制呼吸作用,减少有机物消耗。3.水果、蔬菜保鲜时,要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度,抑制呼吸作用。第四节 能量之
22、源-光与光合作用 一、光合作用概念: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,并释放出氧气酶 6H2O 酶 2丙酮酸 少量能量 H+6CO2 H2O 酶 大量能量 H+O2 葡萄糖 酶 2丙酮酸 少量能量 H+-WORD 格式-可编辑-专业资料-完整版学习资料分享-的过程 二、光合色素(在类囊体的薄膜上):叶绿素 a (蓝绿色)叶绿素 主要吸收红光和蓝紫光 叶绿素 b (黄绿色)色素 胡萝卜素(橙黄色)类胡萝卜素 主要吸收蓝紫光 叶黄素 (黄色)三、叶绿体的功能:叶绿体是进行光合作用的场所。在类囊体的薄膜上分布着具有吸收光能的光合色素,在类囊体的薄膜上和叶绿体的基质
23、中含有许多光合作用所必需的酶。四、影响光合作用的外界因素主要有:1.光照强度:在一定范围内,光合速率随光照强度的增强而加快,到光饱和点时达到最大。2.温度:温度可影响酶的活性。3.二氧化碳浓度:在一定范围内,光合速率随二氧化碳浓度的增加而加快,达到一定程度后,光合速率维持在一定的水平,不再增加。4.水:光合作用的原料之一,缺少时光合速率下降。五、光合作用的应用:1.适当提高光照强度。2.延长光合作用的时间。3.增加光合作用的面积-合理密植,间作套种。4.温室大棚用无色透明玻璃。5.温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降温。6.温室栽培多施有机肥或放置干冰,提高二氧化碳浓度。六、光合作用的
24、过程:光 反 应 阶 段 条件 光、色素、酶 场所 在类囊体的薄膜上 物质变化 水的分解:能量变化 光能ATP 中的活跃化学能 暗 反 应 阶 段 条件 酶、ATP、H 场所 叶绿体基质 物质变化 CO2的固定:CO2 +C5 2C3 C3的还原:C3 +H (CH2O)+C5 能量变化 ATP 中的活跃化学能(CH2O)中的稳定化学能 总反应式 CO2 +H2O O2 +(CH2O)七、化能合成作用 化能合成作用:利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放出的能量来制造有机物,这种合成作用叫做化能合成作用。自养生物:能利用外界环境中的无机物,将无机物制造成复杂的有机物,并且储存能量,来维持自身生
25、命活动的进行,这种类型的生物属于自养生物。光能自养型生物:如蓝藻、衣藻、水绵等及各种绿色植物,利用光合作用制造有机物。化能自养型生物:如硝化细菌,利用周围物质氧化所释放的能量,将 CO2合成有机物。异养生物:只能依靠摄取外界环境中的现成的有机物来维持自身的生命活动的一类生物。第六章 细胞的生命历程 光能 叶绿体 光、酶 酶 ATP-WORD 格式-可编辑-专业资料-完整版学习资料分享-一、细胞的增殖 1.细胞不能无限长大:细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大;DNA 不会随细胞体积的扩大而增多,细胞太大,细胞核的负担就会过重。2.细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。3.细胞是以分裂
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