高中生物必修一知识点总结说课材料.pdf

必修一 第 1 章 走进细胞 1 细胞是生物体结构和功能的基本单位 2生命系统的结构层次是 生物圈、生态系统、群落、种群、个体、系统、器官、组织、细胞。3 原核细胞分为细胞膜、细胞质、拟核无核膜并不是真正的细胞核大肠杆菌/肺炎双球菌/硝化细菌 4 真核细胞分为细胞膜、细胞质、细胞核等水绵-绿藻/伞藻/草履虫/变形虫/酵母菌/蛔虫 5 科学家根据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 原核细胞 真核细胞 细胞壁 较小1-10 微米 较大10-100 微米 核结构 没有成形的细胞核组成核的物质集中在拟核无核膜、核仁 有成形的细胞核组成核的物质集中在拟核有核膜、核仁 细胞器 核糖体 多种细胞器 染色体 无 有 种类 原核生物细菌、放线菌、蓝藻 真核生物(植物、动物、真菌-蘑菇)7 细胞学说建立者是施莱登和施旺 第二章、组成细胞的分子 第一节细胞中的元素和化合物 一、组成生物体的化学元素 大量元素有 C H O N P S K Ca Mg 微量元素有 Fe Mn Zn Cu B Mo等 二、组成生物体的化学元素的重要作用 基本元素 C H O N 最基本的元素 碳 四、构成细胞的化合物 鲜细胞中含量最多的化合物:水 细胞干重比例最大的化合物:蛋白质 含量最多的有机物:蛋白质 细胞鲜重比例最大的化学元素:O 细胞干重比例最大的化学元素:C 第二节蛋白质 蛋白质的基本组成单位是氨基酸生物体中组成蛋白质的氨基酸大约有 20 种 蛋白质结构通式 二肽两个氨基酸分子缩合而成的化合物 蛋白质分子结构具有多样性的特点的原因是 1氨基酸种类不同、2数目成百上千、3氨基酸排列顺序千变万化 4多肽链形成的空间结构千差万别。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。注意图中脱水缩合的过程以及肽键的具体结构 第三节核 酸 核酸的种类脱氧核糖核酸DNA和核糖核酸 RNA 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 组成组成核酸的碱基有 5 种五碳糖有 2 种核苷酸有 8 种 脱氧核糖核酸DNA出现场所细胞核 线粒体和叶绿体 核糖核酸RNA出现场所细胞质基质 叶绿体 线粒体 核糖体即细胞质 有细胞结构同时含 DNA 和 RNA生物的遗传物质DNA 没有细胞结构的病毒的遗传物质DNA如噬菌体等有的遗传物质是 RNA如烟草花叶病毒、HIV等 第四节细胞中的糖类和脂质 糖类分子的元素组成C、H、O 糖类的作用是细胞的主要能源物质 糖类分类单糖、二糖和多糖等几类。单糖:不能再水解的糖 常见的有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖其中葡萄糖 是细胞的重要能源物质核糖和脱氧核糖一般不作为能源物质它们是核酸的组成成分 二糖:蔗糖和麦芽糖是植物糖乳糖、糖原是动物糖 多糖:糖原 是动物糖 淀粉和纤维素是植物糖 糖原和淀粉是细胞中重要的储能物质。脂质的元素组成主要是由 C H O 3 种化学元素组成有些还含有 P 如磷脂。脂质的分类包括脂肪、磷脂、和固醇、。脂肪的功能生物体内的储能物质脂肪还有保温、缓冲、减压的作用 磷脂的功能构成包括细胞膜在内的膜物质重要成分 固醇类物质主要包括胆固醇、性激素、维生素D 等的作用胆固醇是细胞膜的组成成分性激素和微生物 D 对于生物体维持正常的生命活动起着重要的调节作用。第五节细胞中的无机物 水是活细胞中含量最多的化合物 细胞中水的存在形式自由水和结合水两种 结合水其他物质相结合是细胞结构的重要组成成分约占 4.5 自由水以游离的形式存在是细胞的良好溶剂也可以直接参与生物化学反应还可以运输营养物质和废物 。细胞内无机盐的存在形式大多数以离子状态存在 无机盐的重要作用 1 有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分 如Fe 是血红蛋白的主要成分Mg 是叶绿素分子必需的成分 2 许多无机盐离子对于维持细胞和生物体的生命活动 有重要作用如血液中钙离子含量太低就会出现抽搐现象无机盐对于维持细胞的酸碱平衡 也很重要。细胞内有机物质的鉴定 1 糖类中的还原糖葡萄糖、果糖能与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀在还原糖的检测中斐林试剂甲液和乙液应等量混合均匀后再使用 并且要水裕加热要求现配先用 2 脂肪 可以被苏丹染成橘黄色 在高倍显微镜下才能观察到现象 3 蛋白质与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应 在蛋白质的检测中在组织样液中应先加入双缩脲试剂A液1ml再加入双缩脲试剂B液 4 滴不需加热。甲基绿能使 DNA 呈现绿色吡罗红能使 RNA 呈现红色在此实验中盐酸的作用是改变膜的通透性加速色素进入细胞 用人的口腔上皮细胞做实验材料此实验的步骤是制片、水解、冲洗涂片、染色、观察 第三章 细胞的基本结构 细胞是生物体结构和功能的基本单位但病毒没有细胞结构病毒的化学成分DNA和蛋白质 或 RNA和蛋白质 一、真核细胞的结构和功能 一细胞壁 植物细胞在细胞膜的外面有一层细胞壁其主要成分为纤维素和果胶可用纤维素酶和果胶酶来除去。二细胞膜 细胞膜主要由脂质磷脂分子和蛋白质分子构成其中脂质最多还有少量的糖类。细胞膜的功能是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 三细胞质 在细胞膜以内核膜以外的部分叫细胞质。活细胞的细胞质处于不断流动的状态 几种重要的细胞器 1线粒体 线粒体广泛存在于细胞质基质中它是有氧呼吸主要场所被喻为“动力车间”它是由双层膜构成的。外膜使它与周围的细胞质基质分开内膜 的某些部位向内折叠形成嵴这种结构使线粒体内的膜面积增加。在线粒体内有许多种与有氧呼吸有关的酶 还含有少量的 DNA 。2叶绿体 叶绿体是植物、叶肉、细胞特有的细胞器植物的根部没有叶绿体。叶绿体是绿色植物的光合作用细胞中进行的细胞器被称为“养料制造车间”和“能量转换站”。在电镜下可以看到叶绿体外面有双层膜 内部含有几个到几十个由囊状的结构堆叠成的基粒。这些囊状结构被称为类囊体其上含有色素素。3内质网 内质网是由单层膜连接而成的网状结构 大大增加了细胞内的膜面积 内质网与细胞内蛋白质合成 和加工有关也是脂质 合成的“车间”。4核糖体 细胞中的核糖体是颗粒状小体 它除了一部分附着在内质网上之外 还有一部分游离在 细胞质中。核糖体是细胞内合成蛋白质的场所被称为“生产蛋白质的机器”。核糖体组成中含有 rRNA 5高尔基体 高尔基体本身不能合成蛋白质但可以对蛋白质进行加工分类和包装 植物细胞分裂过程中高尔基体与细胞壁的形成有关。6液泡 成熟的植物细胞都有液泡。液泡内有细胞液 并不是所有的植物细胞都有液泡 (7)中心体 动物细胞和低等植物细胞中有中心体 每个中心体由两个互相垂直排列的中心粒及其周围物质组成。动物细胞的中心体与有丝分裂有关。有丝分裂形成纺锤体时期 8溶酶体 溶酶体是细胞内具有 单层膜 结构的细胞器 它含有多种水解酶 能分解多种物质。四细胞核 每个真核细胞通常只有一个 细胞核而有的细胞有两个以上的细胞核如人的肌肉细胞有的细胞却没有细胞核如哺乳动物的红细胞细胞。核膜由双层膜构成 膜上有核孔 是细胞核和细胞质之间物质交换和信息交流 的孔道。核仁与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关。染色体和染色质的区别染色质主要由 DNA 和蛋白质组成能被碱性染料染成深色。在细胞有丝分裂间期染色质呈丝状并交织成网在分裂期染色质螺旋化化缩短变粗变成一条圆柱状或杆状的染色体因此染色质和染色体是细胞中同种物质在不同时期的两种形态。五 细胞的生物膜系统 在上述细胞结构和细胞器中具有双层膜有线粒体、叶绿体具有单层膜的有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡。它们都由生物膜构成这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。细胞的生物膜系统的作用。首先 细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内环境 同时在细胞与环境之间进行物质运输、能量转换 和信息传递的过程中也起着决定性的作用。第二细胞的许多重要的化学反应都在生物膜上进行。细胞内的广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点为各种化学反应的顺利进行创造了有利条件。第三细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应而不会相互干扰保证了细胞的生命活动高效、有序地进行。第四章 细胞的物质输入和输出 2、对于植物细胞来说水分要进出细胞必须要通过原生质层。在渗透作用中原生质层相当于半透膜 3、紫色洋葱鳞片叶细胞的质壁分离与复原 中央液泡大小 原生质层的位置 细胞大小 30%蔗糖溶液 变小细胞失水 原生质层脱离细胞壁 变小 清水 逐渐恢复原来大小细胞吸水 原生质层恢复原来位置 基本不变 5、阐述流动镶嵌模型的基本内容 6、物质进出细胞的方式 运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例 自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类因为细胞膜的主要成分是脂质如甘油 主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等 协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 第五章 细胞的能量供应和利用 1 酶是活细胞产生的一类催化作用的有机物胃蛋白酶、唾液淀粉酶等绝大多数的酶是蛋白质少数的酶是 RNA不能说所有的蛋白质和 RNA 都是酶只是具有催化作用的蛋白质或RNA才称为酶。酶的特性 高效性、专一性、需要适宜的条件 2、ATP中文名叫三磷酸腺苷的结构式简写A-ppp ATP 的作用生命活动的直接能量 ADP 合成 ATP 所需能量的来源动物来自呼吸作用植物来自光合作用和呼吸作用 ATP 的合成场所线粒体或叶绿体中和在细胞质基质中。在细胞内 ATP 的特点含量很少转化很快 3、呼吸作用的本质是氧化分解有机物释放能量不一定需要氧气分为有氧呼吸和无氧呼吸 4、有氧呼吸的反应式 第一阶段在细胞质基质 进行原料是糖类等产物是 丙酮酸、氢 、ATP 第二阶段在线粒体 进行原料是丙酮酸和水 产物是 C02、ATP、氢 第三阶段在线粒体进行原料是 氢 和 氧 产物是 水、ATP 第一、二阶段的共同产物是氢、ATP三个阶段的共同产物是 ATP。1mol 葡萄糖有氧呼吸产生能量 2870 KJ可用于生命活动的有 1161 KJ 38molATP 以热能散失 1709 KJ无氧呼吸产生的可利用能量是 61.08 KJ 2 molATP 1molATP 水解后放出能量 30.54 KJ。5、无氧呼吸的两种方式 1 C6H12O6 2C2H5OH酒精+2CO2+能量 2 C6H12O6 2C3H3O3能量 无氧呼吸的场所是细胞质基质分 2 个阶段第一个阶段与 有氧 呼吸的相同是由 葡萄糖分解为 丙酮酸 第二阶段的反应是由丙酮酸分解成 CO2和酒精 或转化成 C3H3O3(乳酸)6、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 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或受抑制。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。7、叶绿体色素吸收 可见光主要吸收红橙光和 蓝紫 光 叶绿素 a 和叶绿素 b 主要吸收蓝紫光和红橙光 胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光 光反应的场所是 叶绿体类囊体膜上 因为所有色素和所有光反应的酶都在囊状结构上 原料是 水,ADP、Pi 动力是 光能 产物是 氧、氢和ATP 暗反应场所是 叶绿体基质 原料是 CO2 动力是 ATP水解释放的能量 产物是有机物CH2O和C5 光反应为暗反应提供 还原剂氢 和 ATP能量CO2被还原前先要进行固定 C3化合物一部分 被还原为有机物 另一部分又变成 五碳化合物。光合作用的总反应式CO2+H2O CH2O+O2。光合作用的意义1.制造有机物固定太阳能为其他生物提供物质和能量需要2.制造氧气维持O2 与CO2的平衡使好氧生物得以发展3.形成O3层使生物由水生向陆生进化。8、提高农作物产量的重要条件之一是提高农作物对光能的利用率。要提高农作物的光能的利用率的方法有 1延长光合作用的时间 2增加光合作用的面积合理密植间作套种 3光照强弱的控制 4必需矿质元素的供应 5CO2的供应温室栽培多施有机肥或放置干冰提高二氧化碳浓度。9、自养生物可将 CO2、H2O 等无机物合成葡萄糖等有机物如绿色植物硝化细菌化能合成 异养生物不能将 CO2、H2O 等无机物合成葡萄糖等有机物只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动如许多动物。第六章 细胞的生命历程 细胞增殖 细胞以分裂方式增殖单细胞生物能产生后代多细胞生物则可以由一个 受精卵 经过 分裂 和 分化 最终发育为一个多细胞个体。真核细胞的分裂方式有 有丝分裂 、无丝分裂和 减数分裂 。一、有丝分裂 细胞周期指 连续分裂的细胞从一次分裂开始时开始到下一次分裂 完成 时为此包括分裂间期 期和分裂期。1、分裂间期 分裂间期最大特征 DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成 它是整个周期中 为分裂期作准备的 阶段。2、分裂期 1前期 最明显的变化是 染色质丝螺旋缠绕缩短变粗成为染色体 此时每条染色体都含有两条染色单体 由一个着丝点相连 称为 姐妹染色单体 。同时 核仁 解体 核摸消失纺锤丝形成 纺锤体 。2中期 染色体 清晰可见每条染色体的着丝点都排列在细胞中央的 一个平面上染色体的形态 比较稳定数目 比较清晰便于观察。3后期 每个着丝点一分为二姐妹染色单体随之分离形成两条子染色体在 纺锤丝的 牵引下向细胞 两极运动。4末期 染色体到达两极后逐渐变成丝状的 染色质同时 纺锤体 消失 核仁、核模重新出现将染色质包围起来形成两个新的 子细胞 然后细胞一分为二。二、无丝分裂 无丝分裂比较简单一般是 细胞核延长从 核的中部 向内凹进分裂为两个 细胞核接着整个细胞从中间分裂为两个细胞。此过程中没有出现纺锤丝和染色体 故名无丝分裂如 蛙的红细胞 的分裂。二、细胞的分化、癌变、衰老 一、细胞分化 细胞分化指在 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 特点1 它是一种 持久性 的变化发生在生物体的 整个生命过程 中但在 胚胎 时期达到最大限度。2 经过细胞分化生物体内会形成各种不同的 细胞 和 组织 这种稳定性的差异是 不可逆的 。在自然条件下具有不可逆性是人工条件下具有可逆性 细胞分化程度体细胞胚胎细胞受精卵 细胞全能性指生物体的细胞具有使后代细胞形成 完整 个体的 潜能 的特性。全能性的原因 生物体每一个细胞都包含有该物种所特有的全部的遗传信息 都有发育成为 完整个体所必需的全部遗传物质 。理论上 生物体的每一个活细胞都应该具有 全能性。细胞全能性的大小受精卵胚胎细胞体细胞 通常情况下 生物体内细胞并没有表现出全能性的原因 基因在特定的时间和空间条件下基因的选择性表达的结果。二、细胞的癌变 癌细胞有些细胞在 致癌 因子的作用下不能正常分化而变成不受有机体控制的、连续 进行分裂的 恶性增殖 细胞这种细胞就是 癌细胞。与正常细胞相比癌细胞的特点1 能够无限增殖形态结构发生显著变化 2 癌细胞表面糖蛋白减少 3 容易在体内扩散转移由于细胞膜上的 糖蛋白 等物质减少 使得细胞彼此之间的 黏着性 减小 导致癌细胞容易在有机体内 分散和转移 致癌因子主要有三类 第一类物理致癌因子 如辐射致癌 第二类是 化学致癌因子如砷、苯、煤焦油等 再一类是 病毒致癌因子 癌细胞是由于 原癌基因 激活为 癌基因 而引起的正常细胞中具有原癌基因。三、细胞的衰老 生物体内的细胞多数要经过未分化、分裂、分化 和死亡这几个阶段。因此细胞的衰老和死亡是一种 正常 的生命现象。衰老细胞具有的主要特征有以下几点 1细胞内的水分减少 结果使细胞 萎缩体积变小 细胞新陈代谢的速率减慢 2衰老细胞内酶的活性减低 如人的头发变白是由于黑色素细胞衰老时 酪氨酸酶活性 的活性降低 3细胞内的色素会随着细胞的衰老而积累影响细胞的物质交流和信息传递等正常的生理功能最终导致细胞死亡 4细胞膜通透性改变 物质运输能力降低。四、细胞凋亡基因决定的细胞自动结束生命的过程是一种正常的自然生理过程 五 细胞坏死由于电、热、冷、机械等不利因素影响导致细胞非正常性死亡不受基因控制。