高一生物必修一知识点.pdf

生物必修 1 考试重要知识点 1 第一章、走近细胞第一章、走近细胞 第一节、从生物圈到细胞第一节、从生物圈到细胞1、病毒没有细胞结构，由蛋白质和核酸（DNA 或 RNA）组成，但必须依赖（活细胞）才能生存2、生命活动离不开细胞，细胞是生物体结构和功能的（基本单位）。3、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。原子和分子不是上面的层次，病毒不属于任何结构层次。4、血液属于“组织”层次，皮肤属于“器官”层次。一个西瓜也是“器官”层次 5、植物没有“系统”层次，单细胞（变形虫，草履虫，眼虫，细菌，酵母菌等）生物既可化做“个体”层次，又可化做“细胞”层次 6、地球上最基本的生命系统是“细胞”。生物圈是最大的生态系统。7、种群：在一定的区域内同种生物个体的总和。例：一个池塘中所有的鲤鱼（同种）。8、群落：在一定的区域内所有同种和不同种生物的总和。例：一个池塘中所有的生物。（不是所有的鱼）9、生态系统：生物群落和它生存的无机环境相互作用而形成的统一整体。第二节、细胞的多样性和统一性第二节、细胞的多样性和统一性 细胞的统一性：所有细胞都有细胞膜、细胞质、DNA 和核糖体。二、显微镜使用常识二、显微镜使用常识 1、调亮视野的两种方法（放大光圈）、（使用凹面镜）。2、高倍镜：物象（大），视野（暗），看到细胞数目（少）。低倍镜：物象（小），视野（亮），看到的细胞数目（多）。3、物镜：（有）螺纹，镜筒越（长），放大倍数越大。目镜：（无）螺纹，镜筒越（短），放大倍数越大。4、放大倍数=物镜的放大倍数 目镜的放大倍数（放大的是长度或者宽度）三、原核生物与真核生物：三、原核生物与真核生物：科学家根据细胞内有无核膜无核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类。原核生物：衣原体、支原体、细菌（球、杆、螺旋、弧菌、乳酸菌）、放线菌、蓝藻（没有细胞壁，最小的细胞生物）、立克次氏体。都是单细胞生物。“一支细线很难找”真核生物：植物（绿藻、黑藻、红藻、褐藻）、动物（草履虫、变形虫、眼虫）、真菌（酵母菌、霉菌、蘑菇、大型真菌）病毒既不是真核也不是原核生物。蓝藻：发菜、颤藻、念珠藻、蓝球藻。蓝藻没有成型的细胞核，有拟核环状 DNA 分子。蓝藻细胞质：含蓝藻素和叶绿素（物质基础），能进行光合作用（自养生物）；还有核糖体。细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异氧生物。原核细胞具有与真核细胞相似的细胞膜和细胞质，没有有核膜包被的细胞核，也没有染色体（只存在于真核细胞的细胞核中），但有一个环状的 DNA 分子，位于细胞内特定的区域，这个区域叫拟核。四、细胞学说四、细胞学说 1、创立者：（施莱登，施旺）对动植物细胞的研究而揭示细胞的统一性和生物体结构统一性。2、细胞的发现者及命名者：英国科学家 罗伯特、虎克 3、内容要点：共三点。其中 3、新细胞可以从老细胞中产生应改为细胞通过分裂产生新细胞。4、揭示问题：揭示了（细胞统一性，和生物体结构的统一性）。第二章、组成细胞的元素和化合物第二章、组成细胞的元素和化合物第一节、细胞中的元素和化合物第一节、细胞中的元素和化合物 1 1、生物界与非生物界生物界与非生物界 统一性：元素种类大体相同 差异性：元素含量有差异 生物必修 1 考试重要知识点 22 2、组成细胞的元素（常见、组成细胞的元素（常见 2020 多种）多种）大量元素：C H O N S P Ca Mg K（口诀：谭请杨丹留林盖美家）微量元素：Zn、Mo、Cu、B、Fe、Mn（口诀：新木桶碰铁门）最基本元素：C（干重下含量最高）鲜重下质量分数最大的元素：O（因为水含量最多的是），数量最多的元素：H 3 3、组成细胞的化合物、组成细胞的化合物 无机化合物：水（细胞中含量最多的化合物），无机盐 有机化合物：糖类，脂质，核酸，蛋白质（含量最多有机化合物）4 4、检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质、检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 （1 1）还原糖的检测和观察）还原糖的检测和观察 常用材料：苹果和梨试剂：斐林试剂 注意事项：还原糖有葡萄糖，果糖，麦芽糖、乳糖和半乳糖甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，现配现用 必须用水浴加热 颜色变化：生产砖红色沉淀（2 2）脂肪的鉴定）脂肪的鉴定 常用材料：花生子叶或向日葵种子 试剂：苏丹染成橘黄色或苏丹染液染成红色酒精的作用是：洗去浮色（3 3）蛋白质的鉴定）蛋白质的鉴定 常用材料：鸡蛋清，黄豆组织样液，牛奶 试剂：双缩脲试剂 先加 A 液 1ml，再加 B 液 4 滴 颜色变化：变成紫色(CU 离子和肽键结合导致)（4 4）淀粉的检测和观察）淀粉的检测和观察 常用材料：马铃薯 试剂：碘液颜色变化：变蓝 第二节、生命活动的主要承担者第二节、生命活动的主要承担者蛋白质蛋白质蛋白质是组成细胞的有机物中含量最多的。元素组成：C H O N，有的含 N、P、S（胰岛素）Fe（血红蛋白）等基本单位：氨基酸 一、氨基酸及其种类一、氨基酸及其种类 1、通式：右图 2、种类：约 20 种 结构要点：每种氨基酸都至少含有一个氨基（-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。氨基酸的种类由 R 基（侧链基团）决定。二、蛋白质的结构二、蛋白质的结构 氨基酸分子相互结合的方式是：一个氨基酸分子的羧基（COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（NH2）相连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合。连接两个氨基酸分子的化学键（NHCO）叫做肽键。有两个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做二肽，多个氨基酸脱水缩合可以形成多肽。三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能 1、构成细胞和生物体结构的重要物质（肌肉毛发）2、催化细胞内的生理生化反应（酶）3、运输载体（血红蛋白）4、传递信息，调节机体的生命活动（胰岛素）5、免疫功能（抗体）四、蛋白质分子多样性的原因四、蛋白质分子多样性的原因 1、直接原因：构成蛋白质的氨基酸的种类，数目，排列顺序，以及蛋白质的空间结构不同导致蛋白质结构多样性。根本原因：DNA 分子的多样性 生物必修 1 考试重要知识点 32、公式：肽键数=失去 H2O数=氨基酸数-肽链数4、蛋白质相对分子质量分子量=氨基酸数氨基酸平均分子质量-H2O数 18 第三节、遗传信息的携带者第三节、遗传信息的携带者核酸核酸 一、核酸的分类一、核酸的分类细胞生物含两种核酸：DNA 和 RNA 病毒只含有一种核酸：DNA 或 RNA 核酸包括两大类：一类是脱氧核糖核酸（DNA）；一类是核糖核酸（RNA）。二、核酸的结构二、核酸的结构 1、核酸元素（C H O N P）。核酸的基本单位核苷酸，核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基组成DNA 基本单位脱氧核糖核苷酸，RNA 的基本单位核糖核苷酸。2、核酸中的相关计算：附表 类别DNARNA基本单位脱氧核糖核苷酸（4 种）核糖核苷酸（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 碱基腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）五碳糖 脱氧核糖核糖（1）细胞生物含两种核酸：DNA 和 RNA。则碱基种类为 5 种；核苷酸种类为 8 种，五碳糖 2 种。（2）病毒只含有一种核酸：DNA 或 RNA。则碱基种类为 4 种；核苷酸种类为 4 种，五碳糖 1 种。三、核酸的功能三、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。四、核酸在细胞中的分布核酸在细胞中的分布观察核酸在细胞中的分布：观察核酸在细胞中的分布：原理：甲基绿使 DNA 呈绿色，吡罗红使 RNA 呈现红色。结论：真核细胞的 DNA 主要分布在细胞核中。线粒体、叶绿体内含有少量的 DNA。RNA 主要分布在细胞质中，细胞核有少量。第四节、细胞中的糖类和脂质第四节、细胞中的糖类和脂质糖类的分类，分布及功能：种类分布功能核糖(C5H10O5)细胞中都有组成 RNA 的成分五碳糖脱氧核糖(C5H10O4)细胞中都有组成 DNA 的成分葡萄糖(C6H12O6)细胞中都有主要的能源物质单糖六碳糖果糖植物细胞中提供能量生物必修 1 考试重要知识点 4半乳糖动物细胞中提供能量(C12H22O11)麦芽糖发芽的小麦、谷物中含量丰富能提供能量蔗糖甘蔗、甜菜中含量丰富提供能量二糖乳糖人和动物的乳汁中含量丰富能提供能量淀粉(C6H10O5)n植物粮食作物的种子、变态根或茎等储藏器官中储存能量纤维素植物细胞的细胞壁中支持保护细胞肝糖原动物的肝脏储存能量调节血糖多糖糖原肌糖原动物的肌肉组织储存能量脂质的分类脂质的分类 、分布及功能、分布及功能:1、脂肪（C、H、O）存在人和动物体内的皮下，大网膜和肠系膜等部位。良好的储能物质保温缓冲和压力。2、磷脂构成细胞膜和细胞器膜重要成分。3、固醇包括：胆固醇-构成动物细胞膜重要成分；参与人体血液中脂质的运输。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-促进人和动物肠道对 Ca 和 P 的吸收。单体和多聚体的概念：氨基酸、核苷酸、单糖分别是蛋白质、核酸和多糖的单体，而这些大分子分别是单体的多聚体。大分子物质是以碳链为基本骨架。第五节、细胞中的无机物第五节、细胞中的无机物 一、细胞中的水包括一、细胞中的水包括 1、存在形式:自由水（自由流动）和结合水（与蛋白质等大分子结合）自由水和结合水可在一定条件下可以相互转化。2、功能，结合水：细胞结构的重要组成成分 自由水：细胞内良好溶剂；运输养料和废物；许多生化反应有水的参与；提供液体环境。自由水与结合水的关系：细胞含水量与代谢的关系：代谢强，细胞内自由水水含量高；代谢弱，细胞中结合水水含量高。二、细胞中的无机盐二、细胞中的无机盐 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 无机盐的作用：1、细胞中许多有机物的重要组成成分2、维持细胞和生物体的生命活动有重要作用 3、维持细胞的渗透压和酸碱平衡 缺碘：地方性甲状腺肿大（大脖子病）、呆小症 镁是叶绿素的重要成分缺钙：抽搐、软骨病，儿童缺钙会得佝偻病，老年人会骨质疏松 缺铁：缺铁性贫血 生物必修 1 考试重要知识点 5第三章、细胞的基本结构第三章、细胞的基本结构第一节、细胞膜第一节、细胞膜系统的边界系统的边界1、研究细胞膜的常用材料：哺乳动物成熟红细胞(鸟和青蛙的红细胞不行)，原因是哺乳动物成熟红细胞无细胞核，细胞器和细胞壁 原理：哺乳动物成熟红细胞吸水后涨破，在经离心就获得了细胞膜2、细胞膜主要成分：脂质（胆固醇和磷脂）和蛋白质，还有少量糖类 细胞膜成分特点：脂质中磷脂最丰富，功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多 3、细胞膜功能：将细胞与环境分隔开 控制物质出入细胞（功能特点：选择透过性膜）进行细胞间信息交流 方式一：内分泌细胞产生激素，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。方式二：相邻的两个细胞的细胞膜接触。例如，精子和卵细胞之间的识别和结合。方式三：相邻的两个细胞之间形成通道。例如，高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接4 4、细胞壁、细胞壁 植物：纤维素和果胶（原核生物：肽聚糖）用纤维素酶和果胶酶就可以水解细胞壁 作用：支持和保护 第二节、细胞器第二节、细胞器系统内的分工合作系统内的分工合作一、细胞器之间分工一、细胞器之间分工 分离各种细胞器的方法：差速离心法（1）双层膜的细胞器 叶绿体叶绿体：进行光合作用，“能量转换站”，双层膜，分布在植物的叶肉细胞。并不是所有的植物细胞都有叶绿体，如根尖细胞。线粒体线粒体：细胞进行有氧呼吸的主要场所。双层膜（内膜向内折叠形成脊），分布在动植物细胞体内。（2）单层膜细胞器内质网内质网：蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”。高尔基体高尔基体：对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，动植物都有，参与了植物细胞壁的形成。液泡液泡：主要存在与植物细胞中，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质，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。溶酶体溶酶体：内含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌（3）无膜细胞器 核糖体核糖体：无膜，合成蛋白质的场所，所有真核细胞都有，原核细胞只有此种细胞器，无其他细胞器。中心体中心体：动物和某些低等植物的细胞，由两个相互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，无膜。八大细胞器：内质网，液泡，线粒体，高尔基体，核糖体，溶酶体，叶绿体，中心体 在细胞质中，除了细胞器外，还有呈胶质状态的细胞质基质。实验：用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体实验：用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。二、细胞器之间分工合作二、细胞器之间分工合作 分泌蛋白的合成和运输分泌蛋白的合成和运输 1、有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用，这类蛋白叫分泌蛋白。如消化酶（催化作用）、抗体（免疫）和一部分激素（信息传递）核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 （合成肽链）（加工成蛋白质）（进一步加工）（囊泡与细胞膜融合，蛋白质释放）2、分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，需要哪些细胞器的参与？答：附和在内质网的核糖体内质网高尔基体细胞膜 和线粒体提供能量3、内质网鼓出由膜形成的囊泡，包裹着要运输的蛋白质，离开内质网到达高尔基体，与高尔基体膜融合，成为高尔基体膜的一部分。三、生物膜系统三、生物膜系统 1、概念：细胞膜、核膜，各种细胞器的膜共同组成的生物膜系统 生物必修 1 考试重要知识点 62、作用：使细胞具有稳定内部环境物，为各种酶提供大量附着位点，是许多生化反应的场所；把各种细胞器分隔开，保证生命活动高效、有序进行。第三节、细胞核第三节、细胞核系统的控制中心系统的控制中心除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。绝大多数只有一个核。一、细胞核的结构一、细胞核的结构 核膜核膜（双层膜，把核内物质与细胞质分开）染色质染色质（主要由 DNA 和蛋白质组成，DNA 是遗传信息的载体）核仁核仁（与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关）核孔核孔（实现核质之间频繁的物质交换和信息交流）细胞分裂时，染色质染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为光学显微镜下清的染色体染色体。分裂结束时，染色体染色体解螺旋，重新成为细丝状的染色质染色质。染色质（分裂间期）和染色体（分裂时）是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态。二、细胞核功能二、细胞核功能：是细胞遗传和代谢的控制中心（代谢的中心在细胞质中）。细胞既是生物体结构的基本单位，又是生物体代谢和遗传的基本单位。生物必修 1 考试重要知识点 7第四章、细胞的物质输入和输出第四章、细胞的物质输入和输出第一节、物质跨膜运输的实例第一节、物质跨膜运输的实例一、渗透作用一、渗透作用 （1）渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。（2）发生渗透作用的条件：是具有半透膜 是半透膜两侧具有浓度差。二、细胞的吸水和失水（原理：渗透作用）二、细胞的吸水和失水（原理：渗透作用）1、动物细胞的吸水和失水 外界溶液浓度 细胞质浓度时,细胞失水 皱缩 外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡 2、植物细胞的吸水和失水 细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。外界溶液浓度 细胞液浓度时,细胞质壁分离。原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离下来，也就是逐渐发生了质壁分离。之后当外界溶液浓度 细胞液浓度2 2、质壁分离产生的原因：、质壁分离产生的原因：内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性 外因：外界溶液浓度 细胞液浓度 3、植物吸水方式有两种：（1）吸胀作用（未形成液泡）如：干种子、根尖分生区（2）渗透作用(形成液泡)第二节、生物膜的流动镶嵌模型第二节、生物膜的流动镶嵌模型一、对生物膜结构的探索历程 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。罗伯特森暗亮暗蛋白质脂质蛋白质静态统一结构 桑格和尼克森提出流动镶嵌模型。细胞膜具有流动性。二、流动镶嵌模型的基本内容 磷脂双分子层构成了膜的基本支架 蛋白质分子有的镶嵌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，有的横跨整个磷脂双分子层 磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动。轻油般的流体，具有流动性。细胞膜的外表有一层糖蛋白（糖被）。细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合成的糖脂。生物必修 1 考试重要知识点 8组成：由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。作用：细胞识别、免疫反应、保护润滑等。第三节、物质跨膜运输的方式第三节、物质跨膜运输的方式1、对矿质元素的吸收 逆相对含量梯度逆相对含量梯度主动运输主动运输 对物质是否吸收以及吸收多少，由能量的多少和细胞膜上载体的种类和数量决定。2、比较几组概念 扩散：物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散扩散：物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散（扩散与过膜与否无关）（如：O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动）渗透：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透 （如：细胞的吸水和失水，原生质层相当于半透膜）半透膜：物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小 （如：动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等）选择透过性膜选择透过性膜：细胞膜上具有载体，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同，构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。可以说细胞膜和其他生物膜都是选择性透过性膜，这种膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子不能通过。3、被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散，称为被动运输。(1)自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞(2)协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散 4、主动运输：从低浓度一侧运输到高浓度一侧，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，这种方式叫做主动运输。逆浓度梯度的运输。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，排除代谢废物和有害物质。浓度方向载体能量举例自由扩散高低不需要不需要水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、维生素（水，气体小分子，脂溶性有机小分子，脂肪酸，胆固醇，性激素，维 D）协助扩散高低需要不需要葡萄糖进入红细胞主动运输低高需要需要氨基酸、K+、Na+、Ca+等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞 3、大分子物质进出细胞的方式：胞吞、胞吐（如分泌蛋白质，体现膜的结构特点细胞膜具有流动性，需要消耗能量）第五章、细胞的能量供应和利用第五章、细胞的能量供应和利用第一节、降低反应活化能的酶第一节、降低反应活化能的酶一、细胞代谢与酶一、细胞代谢与酶 1、细胞代谢的概念：细胞内每时每刻进行着许多化学反应，统称为细胞代谢、3、酶的概念：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。4、酶的特性：专一性，高效性，作用条件较温和（最适温度，最适 pH）5、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。机理：降低化学反应的活化能。生物必修 1 考试重要知识点 9实质：降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。二、影响酶促反应的因素二、影响酶促反应的因素 1、底物浓度。2、酶浓度。3、PH 值：过酸、过碱使酶失活 4、温度：高温使酶失活。低温降低酶的活性，在适宜温度下酶活性可以恢复。三、实验三、实验 1、比较过氧化氢酶在不同条件下的分解（过程见课本 P79）实验结论：酶具有催化作用，并且催化效率要比无机催化剂 Fe3+高得多，酶具有高效性。控制变量法：变量、自变量、因变量、无关变量的定义。对照实验：除一个因素外，其余因素都保持不变的实验。原则：对照原则，单一变量的原则。2、影响酶活性的条件（要求用控制变量法，自己设计实验）建议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。第二节、细胞的能量第二节、细胞的能量“通货通货”ATPATP1、直接给细胞的生命活动提供能量的有机物ATP（是细胞内的一种高能磷酸化合物，中文名称叫做三磷酸腺苷）2、ATP 分子中具有高能磷酸键 ATP 是三磷酸腺苷的缩写，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 的易断裂（释放能量）；易形成（储存能量）。1、ATP 和 ADP 可以相互转化（酶的作用）ADP+Pi+能量 ATP ATP ADP+Pi+能量 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。4、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 绿色植物：呼吸作用、光合作用 a、ATP 的利用 吸能反应一般与ATP 水解相联系；放能反应一般与 ATP 的合成有关。第三节、第三节、ATPATP 的主要来源的主要来源细胞呼吸细胞呼吸一、呼吸作用的实质：细胞内有机物的氧化分解，并释放能量。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 a、细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式 实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 材料：新鲜的食用酵母菌（生殖快，细胞代谢旺盛，实验效果明显。）检测酒精的产生：橙色的重铬酸钾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。b b、有氧呼吸有氧呼吸 1、有氧呼吸的主要场所是线粒体（细胞中没有线粒体有有氧呼吸有关的酶也可以进行，如好氧细菌）。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。一般地说，线粒体均匀的分布在细胞质中，肌质体是由大量变性的线粒体组成的。有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖（但是葡萄糖不会进入线粒体中，是丙酮酸进入线粒体），反应方程式可以简写成：2、总反应式：C C6 6H H1212O O6 6 +6O6O2 2 +6H6H2 2O O 酶酶 6CO6CO2 2 +12H+12H2 2O O +大量能量大量能量（1 摩尔葡萄糖可以形成 38 摩尔 ATP 和大量热能）生物必修 1 考试重要知识点 10第一阶段：细胞质基质 C C6 6H H1212O O6 6 酶酶 2 丙酮酸+4H+少量能量（2ATP）第二阶段：线粒体基质 2 丙酮酸+6H2O 酶酶 6CO6CO2 2 +20H+少量能量（2ATP）第三阶段：线粒体内膜 24H+6O6O2 2 酶酶 12H12H2 2O O+大量能量（34ATP）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。c c、无氧呼吸无氧呼吸 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。2、无氧呼吸产生酒精：C C6 6H H1212O O6 6 酶酶 2 2 酒精（酒精（C C2 2H H5 5OHOH）+2CO2CO2 2 +少量能量少量能量 发生生物：大部分植物，酵母菌 产生乳酸：C C6 6H H1212O O6 6 酶酶 2 2 乳酸（乳酸（C C3 3H H6 6O O3 3）+少量能量少量能量发生生物：动物，乳酸菌，马铃薯块茎，玉米胚 反应场所：细胞质基质 注意：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 1 有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路 有氧呼吸：所释放的能量一部分用于生成 ATP，大部分以热能形式散失了。无氧呼吸：能量小部分用于生成 ATP，大部分储存于乳酸或酒精中 2 有氧呼吸过程中氧气的去路：氧气用于和H生成水 第四节能量之源第四节能量之源光与光合作用光与光合作用 一、一、捕获光能的色素捕获光能的色素 叶绿体中的色素有 4 种，他们可以归纳为两大类：叶绿素（约占 3/4）：叶绿素 a（蓝绿色）叶绿素 b（黄绿色）类胡萝卜素（约占 1/4）：胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。白光下光合作用最强，其次是红光和蓝紫光，绿光下最弱。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、实验二、实验绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离 1、实验原理：绿叶中的色素都能溶解在有机溶剂（有机溶剂如无水乙醇和丙酮）中，且他们在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，绿叶中的色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。2、方法步骤中需要注意的问题：（步骤要记准确）（1）研磨时加入二氧化硅和碳酸钙的作用是什么？二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中的色素被破坏。（2）滤纸上的滤液细线为什么不能触及层析液？防止细线中的色素被层析液溶解。（3）滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？有四条色带，自上而下依次是橙黄色的胡萝卜素，黄色的叶黄素，蓝绿色的叶绿素 a，黄绿色的叶绿素 b。最宽的是叶绿素 a，色素的含量最高，最窄的是胡萝卜素含量最低。溶解度最大在滤纸条上扩散的速度最快。三、捕获光能的结构三、捕获光能的结构叶绿体叶绿体 结构：外膜，内膜，基质，基粒（由类囊体构成）。与光合作用有关的酶分布于基粒的类囊体及基质中。光合作用色素分布于类囊体的薄膜上。吸收光能的四种色素和光合作用有关的酶，就分布在类囊体的薄膜上。类囊体在基粒上。叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必须的酶。生物必修 1 考试重要知识点 11四、光合作用的原理四、光合作用的原理1、光合作用的探究历程：光合作用是指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，并且释放出氧气的过程。植物更新空气。植物进行光合作用时，把光能转化成化学能储存起来。光合作用的产物除氧气外还有淀粉。光合作用释放的氧气来自水。（同位素标记法）CO2 中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径，这一途径称为卡尔文循环。2、光合作用的过程：（熟练掌握课本 P103 下方的图）总反应式：6CO2+12H2O 酶（光）酶（光）C C6 6H H1212O O6 6 +6O2+6H2O，其中 C C6 6H H1212O O6 6是葡萄糖。根据是否需要光能，可将其分为光反应和暗反应两个阶段。（1）光反应阶段：必须有光才能进行 场所：类囊体薄膜上 反应式：水的光解：2H2O O2 +4H ATP 形成：ADP+Pi+光能 酶酶 ATP 光反应中，光能转化为 ATP 中活跃的化学能（2）暗反应阶段：有光无光都能进行，场所：叶绿体基质 CO2 的固定：CO2+C5 酶酶 2C3 C3 的还原：2C3+H+ATP 酶酶 （CH2O）+C5+ADP+Pi 暗反应中，ATP 中活跃的化学能转化为（CH2O）中稳定的化学能 联系：光反应为暗反应提供 ATP 和H，暗反应为光反应提供合成 ATP 的原料 ADP 和 Pi 五、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用五、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用 （1 1）、光对光合作用的影响光对光合作用的影响 光的波长 叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。光照强度 植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加，但光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加 光照时间 光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。（2 2）温度）温度 温度低，光合速率低。随着温度升高，光合速率加快，温度过高时会影响酶的活性，光合速率降低。生产上白天升温，增强光合作用，晚上降低室温，抑制呼吸作用，以积累有机物。（3 3）CO2CO2 浓度浓度 在一定范围内，植物光合作用强度随着 CO2 浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度不再增加。生产上使田间通风良好，供应充足的 CO2（4 4）水分）水分水分的供应当植物叶片缺水时，气孔会关闭，减少水分的散失，同时影响 CO2 进入叶内，暗反应受阻，光合作用下降。生产上应适时灌溉，保证植物生长所需要的水分。六、化能合成作用六、化能合成作用 概念：自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做化能合成作用，这些细菌也属于自养生物。如：硝化细菌，不能利用光能，但能将土壤中的 NH3氧化成 HNO2，进而将 HNO2氧化成 HNO3。硝化细菌能利用这两个化学反应中释放出来的化学能，将 CO2 和水合成为糖类，这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动、举例：硝化细菌、硫细菌、铁细菌、氢细菌 生物必修 1 考试重要知识点 12自养型生物：绿色植物、光合细菌、化能合成性细菌 异养型生物：动物、人、大多数细菌、真菌 第第 6 6 章细胞的生命历程章细胞的生命历程第第 1 1 节细胞的增殖节细胞的增殖一、限制细胞长大的原因一、限制细胞长大的原因细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低。细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。细胞核控制范围（核质比）大cell 小。二、细胞的增殖二、细胞的增殖1、细胞增殖的意义：生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础 2、真核细胞分裂的方式：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式。有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式。(一一)细胞周期细胞周期 （1）概念：指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。（2）两个阶段：分裂间期：从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前 分裂期：分为前期、中期、后期、末期(二二)植物细胞有丝分裂各期的主要特点：植物细胞有丝分裂各期的主要特点：1、分裂间期 特点：分裂间期所占时间长。完成 DNA 的复制和有关蛋白质的合成。结果：每个染色体都形成两个姐妹染色单体，2、前期：上图 B 特点：出现染色体、出现纺锤体 核膜、核仁消失 染色体特点：1、染色体散乱地分布在细胞中心附近。2、每个染色体都有两条姐妹染色单体 3、中期：上图 C 特点：所有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 染色体特点：染色体的形态比较固定，数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。3、后期：上图 A特点：着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，染色体加倍。并分别向两极移动。纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极 染色体特点：染色单体消失，染色体数目加倍。4、末期：上图 D特点：染色体变成染色质，纺锤体消失。核膜、核仁重现。在赤道板位置出现细胞板，并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁 参与的细胞器：间期：核糖体，中心体 前期：中心体（复制形成纺锤体）生物必修 1 考试重要知识点 13末期：高尔基体（细胞壁的合成）线粒体全过程。有单体出现时，DNA 与染色体数目相同，单体消失时，DNA 数目为染色体的 2 倍。（三）（三）、植物与动物细胞的有丝分裂的比较、植物与动物细胞的有丝分裂的比较 不同点不同点：植物细胞 前期前期 纺锤体的来源：由两极发出的纺锤丝直接产生 末期末期细胞质的分裂：细胞中部出现细胞板形成新细胞壁将细胞隔开 动物细胞 由中心体周围产生的星射线形成。细胞中部的细胞膜向内凹陷使细胞缢裂 相同点相同点：1、都有间期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四个阶段。2、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成完全相同且与母细胞完全相同。染色体在各期的变化也完全相同。3、有丝分裂过程中染色体、DNA 分子数目的变化规律。动物细胞和植物细胞完全相同。（四）（四）、有丝分裂的意义：、有丝分裂的意义：将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去。从而保持生物的亲代和子代之间的遗传性状的稳定性。四、无丝分裂：四、无丝分裂：特点：在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。但是有遗传物质的复制和平均分配。例：蛙的红细胞 第二节细胞的分化第二节细胞的分化 一、细胞的分化一、细胞的分化 （1）概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化。（2）过程：受精卵增殖为多细胞分化为组织、器官、系统发育为生物体（3）特点：持久性、稳定性、不可逆转性、普遍性 分裂结果：增加细胞的数目 分化结果：增加细胞的种类（4）意义：细胞分化是生物个体发育的基础。使多种生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。分化的实质是基因的选择性表达分化的实质是基因的选择性表达。二、细胞的全能性二、细胞的全能性 （1）体细胞具有全能性的原因 由于体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来的，一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的 DNA 分子，因此，分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。（2）植物细胞全能性 高度分化的植物细胞仍然具有全能性。特点：高度分化 基因没改变 例如：胡萝卜跟根组织的细胞可以发育成完整的新植株（3）动物细胞全能性 高度特化的动物细胞，从整个细胞来说，全能性受到限制。但是，细胞核仍然保持着全能性。例如：克隆羊多莉（4）全能性大小：受精卵生殖细胞体细胞 第三节、细胞的衰老和凋亡第三节、细胞的衰老和凋亡一、细胞的衰老一、细胞的衰老 1、个体衰老与细胞衰老的关系 单细胞生物体，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。多细胞生物体，个体衰老的过程就是组成个体的细胞普遍衰老的过程。2、衰老细胞的主要特征：（1）在衰老的细胞内水分 减少。（2）衰老的细胞内有些酶的活性 降低。（3）细胞内的 某些色素 会随着细胞的衰老而逐渐积累。（4）衰老的细胞内呼吸速度减慢，细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深。生物必修 1 考试重要知识点 14（5）细胞膜的通透性功能改变，使物质运输功能降低。3、细胞衰老的学说：（1）自由基学说 （2）端粒学说 二、细胞的凋亡二、细胞的凋亡 1、概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡 2、意义：细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的。完成正常发育，维持内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰。3、与细胞坏死的区别：细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。细胞凋亡是一种正常的自然现象。第第 4 4 节细胞的癌变节细胞的癌变 1、癌细胞的概念：不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞叫癌细胞。2、癌细胞的主要特征 适宜的条件下，无限增殖；形态结构发生显著变化；表面发生变化，糖蛋白等物质减少，黏着性显著降低，容易在体内分散和转移；游离核糖体增多。3、致癌因子分三类：物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子 原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。抑癌细胞主要是阻止细胞不正常的增殖。4、细胞癌变的原因：致癌因子使细胞的原癌基因和抑癌细胞发生突变，导致正常细胞转化为癌细胞。