【高中生物】必修一知识点总结-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1.docx

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1、第1章 走近细胞第1节细胞是生命活动的基本单位一、细胞学说及其建立过程1.细胞是生命活动的基本单位2.细胞的发现者和命名者罗伯特胡克3.细胞学说的建立者施莱登、施旺4.细胞学说的主要内容：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构成的整体生命起作用。新细胞是由老细胞分裂产生。5.细胞学说的意义细胞学说揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。6.归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法，分为完全归纳法和不完全归纳法。二、细胞是基本的生命系统（一）生命活动离不开细胞1.病毒无细胞结构，

2、必须寄生在活细胞中才能生存。2.单细胞生物单个细胞能够独立完成各项生命活动。3.多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。（二）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1.植物没有系统层次。2.单细胞生物一个细胞即为个体，不具有组织、器官、系统层次。3.细胞是地球上最小的、最基本的生命系统，生物圈是最大的生命系统。4.细胞内的分子、原子以及病毒不属于生命系统的结构层次。第2节细胞的多样性和统一性一、使用高倍镜观察细胞1.低倍显微镜的使用方法取镜安放对光压片调焦观察2.高倍镜的使用方法找在低倍镜下找到观察目标并调节至清晰移将要放大的物象移至视野中央转

3、转动转换器，换成高倍镜调可用大光圈或反光镜使视野明亮，只能用细准焦螺旋来调节焦距至物象清晰3.显微镜的放大倍数目镜的放大倍数物镜的放大倍数。4.物镜越长，放大倍数越大；目镜越长，放大倍数越小。5.转换高倍物镜后，细胞体积变大、细胞数目变少、视野变暗。6.显微镜下的像为倒立的虚像，若要将物象移至视野中央，则物象在哪一侧就移向哪一侧。二、原核细胞和真核细胞的比较1.科学家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两大类。2.真核细胞和原核细胞的区别原核细胞无核膜无细胞核无染色体只有核糖体一种细胞器真核细胞有核膜有细胞核有染色体有众多的细胞器3.真核细胞和原核细胞的统一性体现在

4、都有细胞膜、细胞质、核糖体和遗传物质。4.原核生物主要包括细菌、蓝细菌、放线菌、支原体、衣原体和立克次氏体等，真核生物主要包括植物、动物、真菌等。5.蓝细菌细胞内无叶绿体，但含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用，是自养生物。动物和大多数细菌是异养生物。第1章 知识清单汇总：第1节1.罗伯特胡克首次发现并命名了细胞，施莱登和施旺提出了细胞学说。2.细胞是生命活动的基本单位。3.病毒不具有细胞结构，只有依赖活细胞才能生活。4.单细胞生物单个细胞能够独立完成各项生命活动 。5.多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。6.细胞学说揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统

5、一性。7.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8.细胞是地球上最小的、最基本的生命系统，生物圈是最大的生命系统。9.植物没有系统层次。10.单细胞生物一个细胞即为个体，不具有组织、器官、系统层次。第2节11.使用高倍镜的一般步骤：1找2移3转4调12.高倍镜下所观察到的细胞体积变大、细胞数目变少、视野变暗。13.显微镜的放大倍数目镜的放大倍数物镜的放大倍数。14.转换高倍物镜后，视野变暗，可用大光圈或反光镜来调亮，只能用细准焦螺旋来调节焦距至物象清晰。15.显微镜下所呈的像是倒像，玻片移动的方向与物象移动的方向相反。16.科学家根据细胞有无以核膜为界限的细胞核，把细胞

6、分为原核细胞和真核细胞两大类。17.原核细胞主要由细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核构成。18.真核细胞和原核细胞的统一性体现在都有细胞膜、细胞质、核糖体和遗传物质。19.原核生物主要包括细菌、蓝细菌、放线菌、支原体、衣原体和立克次氏体等，真核生物主要包括植物、动物、真菌等。20.蓝细菌细胞内无叶绿体，但含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用，是自养生物。动物和大多数细菌是异养生物。第2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.生物界与非生物界具有统一性和差异性2.组成细胞的化学元素种类大体相同，含量差异很大3.细胞中常见的化学元素有20种，分为大量元素（C、H、O、N、P、S、

7、K、Ca、Mg）和微量元素（Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo）4.组成细胞的化学元素中，C、H、O、N这四种元素含量很高。二、组成细胞的化合物1.组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。化合物分为无机物（水、无机盐）和有机物（糖类、脂质、蛋白质、核酸）2.细胞内含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。3.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质还原糖斐林试剂砖红色沉淀 蛋白质双缩脲试剂紫色脂肪苏丹染液橘黄色 淀粉碘液蓝色 4.实验中应注意的事项本实验中物质的鉴别都利用的是颜色反应，因此，应注意选择颜色较浅或近白色的实验材料，以避免实验材料的颜色对实验结果造成干扰。斐林试剂可鉴定糖类中的

8、还原糖，如葡萄糖、果糖、麦芽糖等，选择实验材料时不能选用甘蔗，因甘蔗中的蔗糖不是还原糖。选用蛋清做实验材料时，一定要充分稀释，防止蛋白质与双缩脲试剂反应后黏附试管，不易清洗。 斐林试剂甲液、乙液需等量混合后使用，且需水浴加热。双缩脲试剂使用时先加入双缩脲试剂A液1ml，摇匀后再加入双缩脲试剂B液4滴。检测脂肪实验中可用显微镜观察细胞中被染成橘黄色的脂肪颗粒，制作临时装片时，先用苏丹染液染色，再用50的酒精洗去浮色，最后滴加蒸馏水制成装片。第2节细胞中的无机物一、细胞中的水1.水是构成细胞的重要成分，也是活细胞中含量最多的化合物。2.水有两种存在形式自由水和结合水。自由水是细胞内的良好溶剂，结合

9、水是细胞结构的重要组成部分。3.自由水的作用：是细胞内的良好溶剂 参与体内多种生化反应 为细胞提供液体环境运输营养物质和代谢废物 4.在一定条件下自由水和结合水可相互转化。在正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛；而结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。二、细胞中的无机盐1.细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，少数以化合物的形式存在。2.无机盐的作用：是细胞中某些许多重要化合物的组成成分 对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用 对于维持细胞酸碱平衡有重要作用第3节细胞中的糖类和脂质一、细胞中的糖类1.元素组成C、H、O2.作用糖类是主要的能源物质3.分类：单

10、糖葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖二糖麦芽糖、蔗糖、乳糖等多糖淀粉、糖原、纤维素、几丁质等4.糖类特点：葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被称为“生命的燃料”。动植物细胞共有的糖葡萄糖、核糖、脱氧核糖动物细胞特有的糖乳糖、糖原 植物细胞特有的糖麦芽糖、蔗糖、淀粉、纤维素淀粉是植物体内的储能物质，糖原主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中，糖原是人和动物细胞的储能物质。糖类中葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖是还原糖，而多糖和蔗糖不是还原糖。二、细胞中的脂质1.元素组成C、H、O，少数含有N、P2.分类：脂质包括脂肪、磷脂和固醇，固醇又包括胆固醇、性激素和维生素D。3.作用：脂肪是细胞内良好的储

11、能物质，还具有保温、缓冲和减压的作用。磷脂是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。胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输，性激素促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成，维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。 4.细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的，但是糖类和脂肪之间的转化程度有明显差异。5.细胞内三大能源物质及供能情况糖类是主要的能源物质脂肪是细胞内良好的储能物质，除此之外，动物细胞中的糖原和植物细胞中的淀粉也是重要的储能物质。细胞中的能源物质为糖类、脂肪和蛋白质，三者供能顺序是糖类、脂肪、蛋白质。糖类和脂肪均可氧化分解释放能量，但因为

12、脂肪中氢的含量远远高于糖类，所以相同质量的脂肪释放的能量比糖类多。第4节蛋白质是生命活动的主要承担者一、蛋白质的功能1.蛋白质是生命活动的主要承担者。2.蛋白质的功能：组成细胞结构（结构蛋白） 催化功能 运输功能 调节功能 免疫功能总体来说，蛋白质是细胞的基本组成成分，具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、防御等重要功能。二、蛋白质的基本组成单位氨基酸1.氨基酸组成元素：C、H、O、N，有的含有S、Se2.氨基酸的结构通式及其特点： 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各种氨基酸之间的区别在于R基的不同3.氨基酸是

13、组成蛋白质的基本单位，氨基酸大约有21种，包括必需氨基酸和非必需氨基酸。三、蛋白质结构及其多样性1.蛋白质的结构层次C、H、O、N等化学元素氨基酸（脱水缩合）多肽链（盘曲折叠）形成具有一定空间结构的蛋白质2.蛋白质结构多样性的原因：组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同以及肽链盘曲、折叠方式和形成的空间结构不同。3.蛋白质结构的多样性决定蛋白质功能的多样性四、关于蛋白质的计算1.肽键数脱水数氨基酸数肽链数2.蛋白质相对分子质量氨基酸相对平均分子质量氨基酸数脱水数183.一条肽链中至少含有一个游离的氨基（NH2）和一个游离的羧基（COOH），分别在肽链的两端，若氨基数和羧基数多于1，则其余的

14、氨基和羧基在R基上。4.一条肽链中至少含有的氧原子数氨基酸数肽链数5.蛋白质完全水解时所需要的水分子数等于该蛋白质形成时脱去的水分子数。五、蛋白质特性蛋白质变性：在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。高温使蛋白质的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。经过加热、加酸，加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可达到消毒、灭菌的目的。第5节核酸是遗传信息的携带者一、核酸的种类及其分布1.核酸分为两大类：脱氧核糖核酸，简称DNA；核糖核酸，简称RNA。2.真核生物的DNA主要分布在细胞核，线粒体、叶绿体中也有少量DNA，RNA主要分布在细胞质

15、中。二、核酸是由核苷酸连接而成的长链（一）核酸的基本单位核苷酸1.元素组成：C、H、O、N、P2.核苷酸种类：核苷酸是核酸的基本组成单位。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。根据五碳糖的不同，可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸。（二）核酸的分子结构：1.DNA是由脱氧核苷酸连接而成的长链，RNA是由核糖核苷酸连接而成的长链。一般情况下，DNA由两条脱氧核苷酸链构成，RNA由一条核糖核苷酸链构成。2.组成 DNA的五碳糖是脱氧核糖，碱基是A、G、C、T4种，一般为双链结构；组成RNA的五碳糖是核糖，碱基是A、G、C、U4种，一般为单链结构。3.细胞生物体内含有五碳糖2种

16、，碱基5种，核苷酸8种。病毒体内含有五碳糖1种，碱基4种，核苷酸4种。（三）核酸的功能1.DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息，DNA是储存、传递遗传信息的生物大分子。部分病毒的遗传信息储存在RNA中。2.核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要作用。三、生物大分子以碳链为骨架1.细胞是由多种元素和化合物构成的，在构成细胞的化合物中，多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子。2.多糖的基本单位是单糖，蛋白质的基本单位是氨基酸、核酸的基本单位是核苷酸，这些基本单位称为单体。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，生物大分子是由许多单

17、体连接而成的多聚体。3.生物大分子以碳链为基本骨架，碳是生命的核心元素。第3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 3.进行细胞间的信息交流通过分泌化学物质（如激素、神经递质）传递信息 通过细胞膜直接接触（精子与卵细胞的识别和结合）传递信息通过细胞间的通道（植物细胞的胞间连丝）传递信息二、对细胞膜成分的探索1.1895年，欧文顿发现溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜，不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜，据此推测，细胞膜由脂质构成。2.利用哺乳动物成熟红细胞制备细胞膜、进行化学分析，得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最

18、多。3.1925年，两位荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质，并进行单分子层铺展实验，测得单分子层的面积是红细胞面积的两倍，由此推断，细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层。4.1935年，英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力，推测细胞膜除含脂质分子外，还含有蛋白质。三、对细胞膜结构的探索1.细胞膜的成分：细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还有少量糖类。 在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，此外动物细胞还有少量胆固醇。 蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要作用，因此功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量就越多。2.1959年，罗伯特森在电镜下看到细胞膜“暗亮暗”的三层结构，提出细胞膜模

19、型假说：细胞膜由“蛋白质脂质蛋白质”结构构成，细胞膜是静态的统一结构。3.1970年，科学家用荧光标记法进行人、鼠细胞融合实验，从而证明了细胞膜具有流动性。4.1972年辛格和尼克尔森提出细胞膜的流动镶嵌模型。四.流动镶嵌模型的主要内容：磷脂双分子层是膜的基本支架，具有屏障作用。蛋白质分子镶嵌、嵌入或贯穿于磷脂双分子层中，这些蛋白质在物质运输等方面具有重要作用。在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，这些糖类分子叫做糖被，糖被在细胞生命活动中具有重要作用，如与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。第2节细胞器之间的分工合作一、细胞器之间的分

20、工1.细胞质包括细胞质基质和细胞器。2.分离细胞器的方法差速离心法3.各种细胞器及其功能双层膜的细胞器：线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。是“养料制造车间”和“能量转换站”。单层膜的细胞器：内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道。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”和“发送站”。溶酶体主要分布在动物细胞中，是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。液泡主要存在于植物细胞中，内有细胞液，含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质，可以调节植物细胞内

21、的环境，还可使植物细胞保持坚挺。无膜的细胞器：核糖体是“生产蛋白质的机器”。中心体分布在动物细胞与低等植物细胞中，由两个中心粒及周围物质组成，与细胞的有丝分裂有关。4.细胞壁、细胞骨架细胞壁位于植物细胞的外面，主要由纤维素和果胶构成，对细胞起支持和保护作用。细胞质基质中有细胞骨架。细胞骨架是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。小结1：1.没有叶绿体或中央液泡的细胞不一定是动物细胞，如根尖分生区细胞。2.具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞，如真菌、细菌等都有细胞壁。3.没有叶绿体的细胞不一定不

22、能进行光合作用，如蓝细菌。4.没有叶绿体或光合色素不一定不能将无机物转化为有机物，如进行化能合成作用的硝化细菌。5.没有线粒体不一定不能进行有氧呼吸，如需氧型的原核生物大肠杆菌等。6.具有中心体的细胞不一定是动物细胞，也可能是低等植物细胞。二、实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动1.实验原理：叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。2.注意事项：选用藓类的小叶或者菠菜叶稍带些叶肉的下表皮作为观察材料是实验成功的关键，这些细胞中的叶绿体

23、大且数目少，便于观察。实验过程中的临时装片要始终保持有水状态，目的是防止叶绿体失水造成无法观察叶绿体的正常状态。用黑藻叶片观察细胞质流动时，首先要找到叶肉细胞中的叶绿体并以此为参照，应寻找靠近叶脉部位的细胞进行观察，容易观察到细胞质流动现象。为更好的观察到细胞质流动，可以对黑藻的叶片进行光照、提高水温或切伤一小部分叶片的处理。若显微镜下观察到叶绿体的流动方向呈顺时针方向流动，则叶绿体的实际流动方向也是顺时针方向。三、细胞器之间的协调配合1.有些蛋白质在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用，这类蛋白质叫做分泌蛋白。2.分泌蛋白包括消化酶、抗体和一部分激素等。3.研究分泌蛋白的合成和分泌过程的方法同位

24、素标记法4.与分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌有关的细胞器核糖体氨基酸经脱水缩合形成多肽链内质网对肽链进行初步加工，形成具有一定空间结构的蛋白质高尔基体对蛋白质进一步修饰和加工线粒体提供能量5.与“囊泡”形成有关的结构内质网、高尔基体、细胞膜6.分泌蛋白合成、加工和分泌的途径：7.分泌蛋白形成和分泌过程中放射性出现的顺序及各结构膜面积的变化情况a核糖体b内质网c高尔基体 d内质网e细胞膜f高尔基体四、细胞的生物膜系统1.生物膜系统的组成细胞中各种细胞器膜、细胞膜和核膜等结构，共同组成细胞的生物膜系统。2.生物膜系统的结构和功能生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，体现了细胞内各

25、种结构之间的协调配合。3.生物膜系统的作用细胞膜不仅保持细胞相对稳定的内部环境，还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到重要作用。广阔的膜面积为酶提供了附着位点。使细胞内部区域化，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。小结2：1.植物细胞特有的细胞器叶绿体、液泡2.动物和低等植物细胞特有的细胞器中心体3.含DNA的细胞器线粒体、叶绿体4.含RNA的细胞器线粒体、叶绿体、核糖体5.含色素的细胞器叶绿体、液泡6.具有双层膜的细胞器线粒体、叶绿体7.具有单层膜的细胞器内质网、高尔基体、溶酶体、液泡8.无膜的细胞器核糖体、中心体9.能产生水的细胞器线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体1

26、0.与能量转换有关的细胞器线粒体、叶绿体11.能复制的细胞器线粒体、叶绿体、中心体12.动物、植物细胞共有的细胞器线粒体、内质网、高尔基体、核糖体13.在动物、植物细胞功能不同的细胞器高尔基体14.真核细胞与原核细胞共有的细胞器核糖体15.与分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌有关的细胞器核糖体、内质网、高尔基体、线粒体16.与细胞有丝分裂有关的细胞器核糖体、线粒体、中心体、高尔基体第3节细胞核的结构和功能一、细胞核的功能1.原核生物无细胞核，除高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞外，真核细胞都有细胞核。2.关于细胞核功能的实验探究黑白美西螈核移植实验 蝾螈受精卵横缢实验将变形虫去核及核移

27、植实验伞藻嫁接与核移植实验3.细胞核控制着细胞的代谢和遗传二、细胞核的结构1.细胞核的结构可分为核膜、核孔、核仁、染色质等。2.核膜是双层膜，具有选择透过性。核孔是RNA和蛋白质等大分子进出的通道，实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。核仁的大小、核孔的数量与细胞代谢的旺盛程度呈正相关。3.染色质（染色体）易被碱性染料染成深色，主要由DNA和蛋白质组成。染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态。4.细胞核功能较为全面阐述：细胞核是遗传的信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。5.细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。

28、三、尝试制作真核细胞的三维结构模型1.模型概念：模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。2.模型分为物理模型、概念模型和数学模型等。3.以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。沃森和克里克著名的DNA双螺旋模型、我们制作的真核细胞的三维结构模型都是物理模型。第4章 细胞的物质输入和输出第1节 被动运输一、水进出细胞的原理1.渗透作用的概念：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。2.渗透作用发生的条件：具有半透膜 半透膜两侧具有浓度差3.渗透平衡状态分析发生渗透平衡时，只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，并非不移动。达

29、到渗透平衡时，膜两侧的浓度并不相同，仍是原浓度大的浓度大。动、植物细胞均可构成渗透系统，动物细胞中细胞膜相当于半透膜，植物细胞中原生质层相当于半透膜。4.植物细胞壁是全透性的，伸缩性较小。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。5.当细胞液浓度小于外界溶液浓度时，细胞液的水透过原生质层进入外界溶液中，细胞不断失水，由于原生质层比细胞壁伸缩性大，植物细胞逐渐发生质壁分离。6.当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，外界溶液的水透过原生质层进入细胞液中，细胞不断吸水，植物细胞逐渐发生质壁分离复原。二、探究植物细胞的吸水和失水1.实验原理：原生质层的伸缩性比细胞

30、壁的伸缩性大 植物细胞的细胞液与外界溶液存在浓度差2.实验材料：实验中选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，因为其细胞液中含有色素，使液泡呈现一定的颜色，有利于观察。3.实验思路：将植物细胞浸润在质量浓度0.3gmL的蔗糖溶液中，观察其液泡、细胞大小，以及原生质层的位置变化。 再将植物细胞浸润在清水中，再次观察其液泡、细胞大小，以及原生质层的位置变化。4.注意：在盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液或清水，在盖破片的另一侧用吸水纸引流，这样重复几次即可。 本实验在低倍镜下设置了三次观察，形成了两个自身对照实验。若用质量浓度0.5gmL的蔗糖溶液进行实验，则植物细胞能快速地发生质壁分离，但因失水过多不能发生质壁分离

31、复原。 若用适宜浓度的尿素、乙二醇或KNO3溶液进行实验，则植物细胞将会发生质壁分离，然后自动复原。5.实验拓展应用判断细胞的死活 测定细胞液的浓度范围比较不同植物细胞的细胞液浓度比较未知浓度溶液的浓度大小鉴定溶液的溶质能否通过细胞膜三、被动运输1.概念：物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质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。2.自由扩散：概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，也叫简单扩散。方向：高浓度低浓度特点：不需要转运蛋白、不消耗能量实例：水、CO2、O2、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子有机物3.协助扩散：概念：借助膜上的转运

32、蛋白进出细胞的物质扩散方式。转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白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，分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。方向：高浓度低浓度特点：需要转运蛋白、不消耗能量实例：葡萄糖进入红细胞、通过水通道蛋白吸收水、通过Na通道蛋白和K通道蛋白吸收离子4.影响运输速率的条件自由扩散和协助扩散膜内外的物质浓度梯度的大小会直接影响物质运输速率。 协助扩散膜内外的物质浓度梯度的大小会直接影响物质运输速率；还与转运蛋白的数量有关第2节 主

33、动运输一、主动运输1.概念：物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为主动运输。2.方向：低浓度高浓度3.特点：需要载体蛋白、消耗能量4.影响因素：能量 载体蛋白的种类和数量 温度5.实例：小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖等6.意义：细胞选择性吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。二、胞吞、胞吐1.特点：胞吞和胞吐是细胞摄入或排出大分子物质的方式。 胞吞和胞吐不需要转运蛋白，但需要消耗能量。胞吞和胞吐过程中，大分子物质不穿过磷脂双分子层。胞吞和胞吐过程中伴随着膜面积的变化，其

34、原理是生物膜的流动性。小结1：1.物质出入细胞的方式自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞、胞吐2.物质跨膜运输方式自由扩散、协助扩散和主动运输3.不带电荷的小分子进出细胞自由扩散4.离子和较小的有机分子协助扩散、主动运输5.生物大分子进出细胞的方式胞吞、胞吐6.物质从高浓度到低浓度（顺浓度梯度）的跨膜运输方式自由扩散和协助扩散不需要能量的运输方式（与氧气浓度无关的运输方式）自由扩散和协助扩散7.物质从低浓度到高浓度（逆浓度梯度）的跨膜运输方式主动运输8.需要载体蛋白的运输方式协助扩散和主动运输9.需要消耗能量的运输方式主动运输和胞吞、胞吐10.胞吞、胞吐体现了细胞膜的结构特点流动性，主动运输体现

35、了细胞膜的功能特性选择透过性。小结2：1.四种物质运输方式概念图2.影响物质跨膜运输方式的因素（1）物质浓度自由扩散中，随物质浓度的增大，运输速率也逐渐增大。协助扩散和主动运输中，在一定的浓度范围内，随物质浓度的增大，运输速率也逐渐增大；浓度差达到一定程度后（P点），其物质运输速率还受载体蛋白数量的限制。主动运输可以逆浓度梯度运输物质，所以当细胞内浓度大于细胞外浓度时，物质仍可以被吸收进入细胞。（2）载体数量自由扩散不受载体蛋白数量的影响。协助扩散和主动运输都受载体蛋白数量的影响，在其他条件适宜的情况下，载体蛋白数量越多，其运输速率越大。（3）氧气含量（能量）自由扩散和协助扩散属于被动运输，不

36、需要能量，其物质运输速率与氧气浓度无关。氧气含量通过影响细胞呼吸进而影响主动运输和胞吞、胞吐的运输速率。P点时，无氧呼吸为主动运输提供能量。PQ段：随着氧气含量增加，有氧呼吸产生的能量越多，主动运输的速率也越大。Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受载体蛋白数量以及其他因素的限制，其运输速率不再增加。（4）温度温度通过影响分子运动而影响自由扩散和协助扩散，还可直接影响呼吸作用中酶的活性而影响主动运输。总结：影响自由扩散的因素细胞膜内外的浓度差影响协助扩散的因素细胞膜内外的浓度差、细胞膜上载体蛋白的种类和数量影响主动运输的因素细胞膜上载体蛋白的种类和数量、能量第5章 细胞的能量供应和利用第1节

37、降低化学反应活化能的酶一、酶的作用和本质1.细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。 2.细胞代谢是细胞生命活动的基础，酶在细胞代谢中起催化作用。酶的作用机理是降低化学反应的活化能。 3.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称为活化能。4.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。 5.酶降低化学反应活化能示意图 6.比较过氧化氢在不同条件下的分解实验过程中的变化因素称为变量。自变量：人为控制的对实验对象进行处理的因素，如实验中的温度、催化剂的种类。 因变量：因自变量改变而改变的变量，如过氧化氢的分解速率。无关变量：除自变量外，实验过程中还存在一些

38、对实验结果造成影响的可变因素，如实验中反应物浓度和反应时间等。设计实验的一般原则：对照原则（设置对照组的目的是排除无关变量对实验结果的干扰）单一变量原则 二、酶的特性1.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。2.酶的特性：酶具有高效性酶的催化效率比无机催化剂高酶具有专一性每一种酶只能催化一种或一类化学反应 酶的作用条件较温和酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的3.在最适宜的温度和PH条件下，酶的活性最高。温度和PH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。4.高温、过酸、过碱或重金属盐，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。所以酶制剂适于在低温下保存。5

39、.酶催化特定化学反应的能力称为酶活性。酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。6.影响酶促反应速率因素温度和PH温度和PH通过影响酶活性而影响酶促反应速率。底物浓度和酶浓度底物浓度和酶浓度通过影响底物和酶的接触而影响酶促反应速率，并不影响酶的活性。在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。酶的抑制剂、激活剂会影响酶活性，从而影响酶促反应速率。三、探究实验：影响酶活性的条件1.用淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，用碘液来检验

40、。不宜用斐林试剂来检测，因为斐林试剂检测还原糖时需水浴加热，改变了实验的自变量。2.探究温度对酶活性的影响，可选用淀粉和淀粉酶，不宜选择过氧化氢和过氧化氢酶做实验材料，因为过氧化氢在加热条件下会分解，从而影响实验结果。3.探究PH对酶活性的影响，可选用过氧化氢和过氧化氢酶，不宜选择淀粉和淀粉酶做实验材料，因为淀粉在酸性条件下淀粉会分解，从而影响实验结果。4.选用无机催化剂FeCl3和肝脏研磨液分别加入等量的过氧化氢溶液，来探究酶的高效性。5.探究酶的专一性时，可选用淀粉和淀粉酶、蔗糖和淀粉酶两组实验，也可选用淀粉和淀粉酶、淀粉和蔗糖酶。一般用斐林试剂来检测产物的生成。6.探究蛋白酶酶活性实验中

41、，一般不用双缩脲试剂来检测，而是直接观察蛋白块体积的变化。7.梯度法探究酶的最适温度（或最适PH）的实验设计思路：设置一系列温度（或PH）进行实验，先将底物与酶分别在各自实验温度（或PH）下处理一段时间 然后将底物与酶混合，再在相应的实验温度（或PH）下保温一段时间 检测底物的剩余量或产物的生成量底物的剩余量最少或产物的生成量最多所对应的温度（或PH）即为最适温度（或最适PH）第2节 细胞的能量 “货币”ATP一、生物体内的能源物质1.细胞中的重要能源物质葡萄糖 2.植物细胞中储存能量的物质淀粉3.动物细胞中储存能量的物质糖原 4.生物体内储存能量的主要物质脂肪5.生物体进行各项生命活动的主要

42、能源物质糖类6.驱动细胞生命活动的直接能源物质ATP7.生物体进行各项生命活动的最终能源太阳能二、ATP是一种高能磷酸化合物1.ATP腺苷三磷酸，其分子结构式为：APPP 2.1个ATP分子中含有1个腺苷（腺嘌呤核糖），两个高能磷酸键，3个磷酸基团，5种化学元素（C、H、O、N、P）3.ATP去掉两个磷酸基团，就是腺嘌呤核糖核苷酸，即构成RNA的基本单位之一。4.ATP完全水解时，可得到1分子腺嘌呤，1分子核糖和3分子磷酸。5.ATP分子中大量能量储存在高能磷酸键中。ATP水解过程释放大量能量，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。6.ATP中的高能磷酸键不稳定，具有较高的转移势能。当ATP在酶的

43、作用下水解时，脱离下来的末端磷酸集团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。三、ATP与ADP可以相互转化1.图解2.ATP合成与ATP水解的比较项目ATP的合成ATP的水解反应式类型合成反应水解反应反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体活细胞内各个场所所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量来源光能（光合作用）、化学能（细胞呼吸）储存在高能磷酸键中的能量能量去路储存在形成的高能磷酸键中用于各项生命活动ATP与ADP相互转化，在物质方面是可逆的，但在酶、反应场所、能量来源方面不可逆。3.特点：在正常生活的细胞中，ATP含量很少，但ATP与ADP在细胞内的相互转化迅速，时刻不停地发生并且处于动态平衡中。细胞内的ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。4.意义：保证细胞内有一个相对稳定的能量供应库。ATP中远离腺苷的高能磷酸键极容易水解，以保证能量及时供应；ATP中远离腺苷的高能磷酸键极容易形成，以保证能量相对稳定和能量持续供应。ATP在能源物质供应过程中处于核心地位。其他能源物质只有转化为ATP才能为生命活动供能。四、ATP的利用1.细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的，ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，导致其空