生物必修一知識點總結分子與細胞

2009年高中生物會考條目分析·分子與細胞1．分子與離子1）生物的基本特點：①以細胞為基本構造和功能單位，②有同樣的化學成分，③新陳代謝，④穩(wěn)態(tài)，⑤應激性，⑥生殖與遺傳，⑦進化。2）構成細胞的主要元素有C、H、O、N等，此中C是所有生命系統(tǒng)中的核心元素。2．無機物1）水是細胞內含量最多的化合物（60～90％）。水是細胞內優(yōu)秀的溶劑，是生物體內物質運輸?shù)闹饕橘|；水擁有調理體溫的作用。沒有水就沒有生命，水是生命的搖籃。2）大部分無機鹽以離子形式存在，關于保持生命活動有重要作用，如保持血漿的正常濃度、酸堿均衡和神經肌肉的喜悅性，哺乳動物血液中Ca2+含量過低會發(fā)生抽搐，F(xiàn)e2+是血紅蛋白的主要成分，Mg2+是葉綠素的必要成分。3．有機化合物及生物大分子（1）糖類由C、H、O構成。依據(jù)糖類能否能夠水解及水解后的產物，糖類可分為單糖、二糖和多糖。單糖是不可以水解的糖，是糖類的構造單元，葡萄糖和果糖都是單糖，分子式均為C6H12O6，葡萄糖是最重要的能源物質。蔗糖和麥芽糖屬于二糖，分子式是C12H22O11，此中一分子蔗糖的水解后的終產物是一分子葡萄糖和一分子果糖，一分子麥芽糖的水解后的終產物是兩分子葡萄糖。多糖有淀粉、纖維素和糖元，此中淀粉、纖維素水解后的終產物是很多個葡萄糖分子。淀粉和糖元是生物體內的重要貯能物質，糖元儲藏在動物的肝臟和肌肉中。2）脂質由C、H、O構成，有的含有P、N。脂質包含油脂、磷脂、植物蠟和膽固醇。油脂由甘油和脂肪酸構成，是生物體內主要儲藏能量的物質。磷脂分子是由親水極性頭部的磷酸和親脂非極性尾部的脂肪酸構成，它是構成細胞內各樣膜構造的重要成分。植物蠟對植物細胞起保護作用。膽固醇是人體必要的，但血液中膽固醇過多可能惹起心腦血管疾病。（3）①蛋白質的基本構成單位是氨基酸，約有20種，其構造通式是個碳原子上同時連結著一個氨基（－NH2），一個羧基（－COOH），一個R基，一個H，不一樣的氨基酸有不一樣的R基。人體必要的氨基酸：甲硫氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、精氨酸、組氨酸、色氨酸、苯丙氨酸。②一個氨基酸分子的氮基（－NH2）與另一個氨基酸分子的羧基（－COOH）相連結，同時失掉一分子水的過程稱為脫水縮合，連結兩個氨基酸分子的鍵（－NH－CO－）稱為肽鍵，兩個氨基酸分子縮合而成的化合物稱為二肽。3個或3個以上的氨基酸分子縮合而成的鏈狀構造稱為多肽．多肽往常呈鏈狀構造，叫肽鏈。一條或幾條肽鏈形成必定的空間構造稱為蛋白質。肽鍵數(shù)＝脫去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)目－肽鏈數(shù)。③因為氨基酸種數(shù)、數(shù)目、擺列序次和肽鏈空間構造不一樣，因此蛋白質構造擁有多樣性。蛋白質分子構造的多樣性決定了蛋白質分子功能的多樣性：①構成細胞和生物體的重要物質，如肌肉蛋白；②催化作用，如酶；③調理作用，如胰島素、生長激素；④免疫作用，如抗體；⑤運輸作用，如細胞膜上的載體。④蛋白質空間構造會隨溫度高升發(fā)生改變，空間構造一旦改變，便會失掉生物學活性，即蛋白質的熱變性，溫度超出40～50℃時，一般則蛋白質生物學活性便可能失掉。（4）核酸分為脫氧核糖核酸（DNA）、核糖核酸（RNA）兩種。DNA存在于細胞核、線粒體和葉綠體內，DNA中儲藏的遺傳信息控制著細胞的所有活動，并決定細胞和整個生物體的遺傳特征。RNA主要散布在細胞質，RNA在合成蛋白質時是必要的。5）檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質實驗，依照某些化學試劑能夠與生物組織中的相關物質產生特定的顏色反響這一原理設計的?？扇苄詮驮桥c本尼迪特試劑發(fā)生作用生成磚紅色積淀［開水浴加熱，麥芽糖、葡萄糖和果糖是復原糖］；脂肪能夠被蘇丹Ⅲ（或蘇丹Ⅳ）染成橙黃色（或紅色）［一定用顯微鏡察看］；蛋白質與雙縮脲試劑發(fā)生作用能夠產生紫色反響［先加NaOH，后加CuSO4］；淀粉遇碘變藍色。4．細胞概括1）細胞學說主要說了然生物構造的一致性，即所有的生物都是由一個或很多個細胞構成的；細胞是所有生物的構造和功能的基本單位；所有的細胞必然是由其余細胞產生的。2）最小的細胞是屬于細菌類的支原體細胞；最大的細胞是鴕鳥蛋的卵黃；生物體的增大，主假如因為細胞數(shù)目的增加。細胞體積大，其表面積與體積之比就相對變小，假如表面積與體積之比越大，細胞1與外界物質互換速度就越快。原核細胞沒有核膜包被的細胞核，真核細胞有核膜包被的細胞核。3）使用高倍鏡察看細胞的實驗操作過程：①先在低倍鏡下察看，找到要察看的物象；②挪動載玻片，將所要察看的細胞（物象）挪動到視線中央；③轉動變換器，讓高倍鏡頭正對通光孔；④調理細準焦螺旋，使物象清楚。低倍鏡與高倍鏡比較：低倍物鏡鏡頭短、視線亮度亮、物象小、細胞數(shù)目多；高倍物鏡鏡頭長、視線亮度暗、物象大、細胞數(shù)目多少。光學顯微鏡察看標本時，標本被放大倍數(shù)是指放大標本的長度或寬度，顯微鏡察看到的物像是倒像，所以物像挪動的方向與裝片挪動方向相反。4）右圖，1-細胞膜，2-細胞壁，3-細胞溶膠，4-葉綠體，5-高爾基體，6-核仁，7-染色質，8-核被膜，9-核基質，10-核孔，11-線粒體，12-內質網，13-核糖體，14-液泡，15-中心體5．細胞膜與細胞壁1）細胞膜，主要由磷脂分子和蛋白質分子構成。兩層磷脂分子（脂雙層，稱單位膜）構成基本支架，蛋白質分子（脂蛋白）覆蓋、貫串、鑲嵌在基本支架（雙層磷脂分子層）中。構造特點是擁有必定的流動性。在細胞控制和細胞通信方面有重要作用：①有些膜蛋白控制某些分子和離子的進出（物質互換），②有些膜蛋白起著生物催化劑的作用（酶），③有些能夠起著細胞標記物的作用（細胞辨別、免疫）。功能特征是選擇透過性。2）細胞壁，植物細胞的細胞膜外有一層細胞壁，主要由纖維素構成；全透性，擁有保護細胞和支撐植物體作用。真菌和細菌的細胞壁和植物細胞細胞壁成分不同樣。3）考證活細胞汲取物質的選擇性。6．細胞質1）內質網：單層膜構造，由囊腔和細管構成的細胞器。內質網向內與細胞核膜相連，向外與質膜相連，構成復雜的膜系統(tǒng)。內質網是它有兩種種類，①粗面內質網，上邊有核糖體顆粒，具運輸?shù)鞍踪|的功能；②光面內質網，沒有顆粒，具氧化酒精和合成磷脂的功能。2）核糖體：非膜構造。由RNA和蛋白質構成，是細胞內將氨基酸合成蛋白質的場所。3）高爾基體：單層膜構造，由扁平小囊和小泡構成。是細胞中的物質轉運系統(tǒng)，擔當著物質運輸?shù)娜蝿?。在動物細胞中與分泌物的形成相關，并有運輸作用。在植物細胞中與細胞壁的形成相關。（4）線粒體：雙層膜構造，由外膜、內膜和基質構成，內膜崛起形成嵴，內有少量DNA、RNA和核糖體，是細胞進行有氧呼吸的主要場所，被稱為“動力車間”。5）葉綠體：雙層膜構造，內膜里面充滿基質，基粒的類囊體膜（光合膜）上散布有葉綠素（主要汲取紅光和藍紫光），包含葉綠素a（藍綠色）、葉綠素b（黃綠色）和類胡蘿卜素（主要汲取藍紫光），包含胡蘿卜素（橙黃色）和葉黃素（黃色）。是植物進行光合作用的細胞器。6）液泡，單層膜構造，內有細胞液，含有無機鹽類、糖類、氨基酸、色素等。植物的花、果實和葉有各樣顏色是因為液泡中的各樣色素惹起。能調理細胞浸透吸水的作用。7）中心體：中心體是由2此中心粒構成，呈垂直擺列，與細胞有絲分裂相關。8）細胞溶膠，細胞進行新陳代謝的主要場所。9）察看葉綠體。10）與分泌蛋白合成、運輸、分泌相關的細胞器是：核糖體（合成）、內質網（運輸）、高爾基體（加工）、線粒體（供給能量）。擁有雙層膜構造的細胞器是：細胞核、葉綠體、線粒體。擁有單層膜構造的細胞器是：內質網、高爾基體、液泡。不具膜構造的是：中心體、核糖體。7．細胞核1）細胞核，最大的細胞器，是遺傳物質儲存和復制的場所，是細胞的控制中心。2）核仁，由某些染色體片段構成，與核糖體形成相關。3）染色質，主要由DN人和蛋白質構成，染色質和染色體是同一種物質在細胞分裂不一樣時期的兩種不一樣形態(tài)，染色體的數(shù)目等于著絲粒的數(shù)目，是遺傳物質的主要載體。4）核被膜，雙層膜構造，其外層與粗面型內質網相連，具選擇透過性。25）核孔是蛋白質、RNA等大分子物質進出細胞核的通道。6）核基質。7）植物細胞有細胞壁和葉綠體，成熟的植物細胞有顯然的液泡，而動物細胞中沒有；在低等植物和動物細胞中有中心體，而高等植物細胞則沒有。8．原核細胞原核細胞與真核細胞的主要差別是有無成形的細胞核，即有無核被膜，原核細胞只有核糖體一種細胞器，細胞呼吸場所是質膜，所有細菌（如硝化細菌、乳酸菌等）是原核生物，而真菌（如酵母菌、霉菌、蘑菇等）是真核生物。9．細胞與能量ATP是三磷酸腺苷，構造簡式是A－P～P～P，此中：A代表腺苷，P代表磷酸基，～代表高能磷酸鍵，－代表一般化學鍵。ATP在細胞內含量很低，但ATP與ADP能夠互相轉變（此中物質可逆，能量不行逆）。ADP轉變?yōu)锳TP時所需要的能量，關于動物和人來說，來自細胞內呼吸作用中分解有機物開釋出的能量（場所是細胞質基質、線粒體）；關于綠色植物來說，還可來自光合作用（場所是葉綠體）。從反響的性質剖析，ATP的分解是一種水解反響，所需的酶是水解酶，而ATP的合成是一種合成反響，所需的酶為合成酶。ATP分解產生的能量是各項生命活動所需能量的直接根源。10．物質進出細胞的方式1）擴散是指分子從高濃度處向低濃度處運動的現(xiàn)象，水分子經過膜的擴散稱為浸透，浸透方向是從水分子相對許多處向相對較少處擴散，即從低濃度向高濃度方向擴散。2）教材圖3-4所示，當細胞內外水分子的相對數(shù)目相等，也就是溶液濃度相等時，紅細胞和植物細胞都沒發(fā)生變化；當細胞外水分子的相對許多，也就是溶液濃度相對低時，紅細胞吸水而破碎，植物細胞吸水而膨脹；當細胞內外水分子的相對較少，也就是溶液濃度相對高時，紅細胞失水而縮短，植物細胞失水而發(fā)生質壁分別。3）被動轉運是從高濃度一側運輸?shù)降蜐舛纫粋龋挥煤哪芰?。此中不需要載體蛋白的擴散有H2O、CO2、甘油等；需要載體蛋白的擴散稱為易化擴散。主動轉運是指從低濃度一側運輸?shù)礁邼舛纫粋龋枰d體，需要耗費ATP的能量。主動轉運是細胞最重要的汲取或排出物質的方式。（4）物質由濃度較高的一側轉運至濃度較低的一側,稱為被動轉運,如氧、二氧化碳、甘油等小分子越過膜的擴散以及水的浸透。主動轉運能依據(jù)細胞的需要轉運分子或離子，細胞所需要的很多種小分子或離子，它們不可以直接穿過質膜，需借助細胞膜中的一類轉運蛋白（或載體蛋白），才能被轉運到細胞內。這類轉運還是一種擴散作用，但速率要大得多，稱為易化擴散。5）進出細胞的物質被一部分質膜包起來，而后這一部分質膜與整個質膜離開，裹著該物質運到細胞的內側，稱為胞吞；運到細胞的外側，稱為胞吐。6）察看植物細胞的質壁分別與質壁分別復原實驗原理：成熟植物細胞的原生質層（主要包含細胞膜、液泡膜和這兩層膜之間的細胞質）相當于一層半透膜，原生質層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性。當外界溶液的濃度大于細胞液的濃度時，植物細胞就經過浸透作用失水，發(fā)生質壁分別（液泡體積減小、顏色加深、細胞液濃度增大）。當發(fā)生質壁分其余細胞，在外界溶液的濃度小于細胞液的濃度時，植物細胞就經過浸透作用吸水，發(fā)生質壁分別復原（液泡體積增大、顏色變淺、細胞液濃度減?。?。11．酶（1）酶是活細胞產生的一類擁有生物催化作用的有機物，此中絕大部分酶是蛋白質（合成酶的場所主假如核糖體，水解酶的酶是蛋白酶），少量酶是RNA（核酶）。酶的催化作用擁有高效性和專一性（每種酶只好催化一種或一類化合物的化學反響）；并且需要適合的溫度和pH值等條件，在最適合的溫度和pH下，酶的活性最高。溫度和pH偏高和偏低，酶的活性都會顯然降低，原由是過酸、過堿和高溫，都能使酶分子構造遇到損壞而失掉活性。2）在實驗過程中能夠變化的要素稱為變量，此中人為改變的變量叫自變量。隨自變量的變化而變化的變量叫因變量。往常，自變量是原由，因變量是結果，兩者擁有因果關系。實驗的目的在于獲取和解3釋這類前因結果。在實驗設計和操作中，要盡量減少沒關變量，并且不一樣實驗組中的沒關變量一定完整相同，這樣便可以防止因為沒關變量的差別惹起實驗結果的差別，便可以清楚地研究自變量與因變量的關系。經過比較實驗，便可以均衡和除去沒關變量的影響。12．細胞呼吸（1）需氧呼吸指細胞一定在有氧的參加下，把糖類等有機物完全氧化分解，產生CO2和水，同時開釋出大批能量的過程，反響以下：C6H12O6＋6O2＋6H2O→6CO2＋12H2O＋能最（30ATP）。包含：笫一階段（糖酵解）C6H12O6→2C3H4O3（丙酮酸）＋少量[H]＋少量能量（細胞溶膠）；笫二階段（檸檬酸循環(huán)）2C3H4O3（丙酮酸）→6CO2＋大批[H]＋少量能量（線粒體基質）；第三階段（電子傳達鏈）[H]＋O2→H2O＋大批能量（線粒體內膜）。（2）厭氧呼吸一般是指細胞在無氧的條件下，把糖類等有機物分解為不完全的氧化產物，同時開釋出少量能量的過程，一直在細胞溶膠中進行。產生乳酸的厭氧呼吸反響以下：C6H12O6→2C3H6O3（乳酸）＋能量（2ATP）；第一階段和有氧呼吸的同樣，第二階段2C3H4O3→2C3H6O3；高等植物某些器官（如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根）、高等動物、人和乳酸菌厭氧呼吸的產物是乳酸。產生酒精的厭氧呼吸，反響以下：C6H12O6→2C2H5OH＋CO2＋能量（2ATP）；第一階段和有氧呼吸的同樣，第二階段2C3H4O3→2C2H5OH＋CO2；高等植物、酵母菌厭氧呼吸的產物是酒精。3）需氧呼吸與厭氧呼吸的比較：耗費等量的葡萄糖時，產生酒精的厭氧呼吸與有氧呼吸產生的二氧化碳之比為1:3，產生的ATP之比為1:15。呼吸方式需氧呼吸厭氧呼吸場所細胞溶膠、線粒體細胞溶膠條件有氧狀況、多種酶缺氧狀況、多種酶不物質葡萄糖→水和二氧化碳葡萄糖→乳酸或酒精→二氧化碳同點變化能量開釋大批能量(30ATP)開釋少量能量(2ATP)變化相實質氧化分解有機物，開釋能量，供生命活動需要過程第一階段完整同樣，都是在細胞溶膠中葡萄糖被分解成丙酮酸同點意義為生物體的各項生命活動供給能量，為體內其余化合物的合成供給原料13．光合作用（1）光合作用是指綠色植物經過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉變?yōu)閮Σ啬芰康挠袡C物，并且開釋出氧氣的過程，反響以下：6CO2＋12H2O→C6H12O6＋6O2＋6H2O。光合作用開釋的氧所有來自水，包含光反響和碳反響。（2）光反響在葉綠體的類囊體膜長進行，此中色素汲取光能后，經過光系統(tǒng)Ⅱ把光能→電能→ATP中活躍的化學能，經過光系統(tǒng)Ⅰ把光能→電能→NADPH中活躍的化學能，e－的傳達過程是H2O→光系統(tǒng)Ⅱ→光＋－＋＋＝NADPH。223）碳反響在葉綠體基質中進行，第一一個CO2和一個五碳分子（RuBP）形成2個三碳分子（3－磷酸甘油酸），接著每個三碳分子接受NADPH和ATP形成1分子三碳糖，三碳糖在葉綠體內可形成淀粉、蛋白質和脂質，在葉綠體外形成蔗糖。光反響為碳反響供給NADPH（強復原劑）和ATP。（4）光反響與碳反響的比較比較項目光反響碳反響部位葉綠體類囊體的薄膜上葉綠體基質中條件需要光、色素、酶不需要光、色素，需要多種酶區(qū)物質水光解ATP和NADPH合成CO被周定后從而被復原成糖類別變化2能量光能→電能→ATP和NADPH中活躍的化ATP和NADPH中活躍的化學能→三碳糖4變化學能中穩(wěn)固的化學能聯(lián)系光反響過程中產生的NADPH和ATP保證了碳反響的順利進行，而碳反響過程中分解＋、ADP和Pi，又為光反響合成NADPH和ATP供給了原料。NADPH和ATP，產生了NADP5）在葉綠體中色素的提取和分別實驗中，95％乙醇是有機溶劑，加入SiO2的目的是為了研磨充分，加入少量CaCO3的目的是為了防備在研磨時葉綠體中的色素遇到損壞。層析時，是利用色素在層析液中的溶解度不一樣，溶解度高的擴散得快。色素帶從上到下是橙黃色（胡蘿卜素）、黃色（葉黃素）、藍綠色（葉綠素a）、黃綠色（葉綠素b）。6）研究環(huán)境要素對光合作用的影響實驗原理：光合速率是指必定量的植物在單位時間內進行多少光合作用，往常是經過測定必定的葉面積在單位時間內氧氣的開釋量或二氧化碳的汲取量來表示。影響光合速率影響要素有光強度、溫度、二氧化碳濃度。在生產上能夠經過控制光照的強弱和溫度的高低，適合增添作物環(huán)境中二氧化碳濃度來提升光合速率。14．細胞的增殖1）連續(xù)分裂的細胞，從一次分裂達成時開始，到下一次分裂達成時為止，這是一個細胞周期。一個細胞周期分為分裂間期和分裂期，分裂間期是指從細胞在一次分裂結束以后到下一次分裂以前。（2）下列圖中ab是分裂間期的G1期，進行DNA所需蛋白質的合成和核糖體的增生；bc是分裂間期的S期，進行DNA的復制，DNA分子數(shù)加倍；cd是分裂間期的G2期，進行分裂所需蛋白質的合成；de是先期，核膜、核仁消逝；ef是中期，著絲粒在赤道板，數(shù)目最清楚；fg是后期，著絲粒均分，染色體數(shù)加倍；gh是末期，核膜、核仁從頭出現(xiàn)。3）動、植物細胞有絲分裂的差別是先期紡錘體的形成方式不一樣和末期細胞質的分裂方式不一樣。有絲分裂的重要特點是將親代細胞的染色體經過復制此后，精準地均勻分派到兩個子細胞中去，因此在生物的親代細胞和子代細胞間保持了遺傳性狀的穩(wěn)固性。19．在“察看植物細胞的有絲分裂”實驗中，對根尖用10％鹽酸解離的目的是使細胞分別，用清水漂洗的目的是洗去鹽酸，染色的目的是使染色體著色，壓片的目的是使細胞分別，顯微鏡下察看到的細胞是死細胞，處于間期的數(shù)目最多。15．細胞的分化1）細胞的分化是指在個體發(fā)育過程中，同樣細胞的后輩，在細胞的形態(tài)、構造和生理功能上發(fā)生的穩(wěn)固性差別的過程，生物的個體發(fā)育是經過細胞的分化實現(xiàn)的。2）正常細胞發(fā)生突變?yōu)闉榘┘毎倪^程稱為癌變，它是細胞異樣分化的結果；惹起癌變的要素稱為致癌要素（如各樣射線、很多無機或有機化合物、很多種病毒）。癌細胞的特點是能夠無窮增殖，癌細胞表面粘連蛋白缺失，易在組織間轉移。3）細胞全能性是指一個細胞能夠生長發(fā)育成整個生物的特征，植物細胞擁有全能性，動物細胞核有該物種的全套基因，也擁有全能性。干細胞是指一類能夠分化為各樣細胞的未分化細胞，包含全能干細胞（受精卵）、多能干細胞（胚胎干細胞）和專能干細胞（造血干細胞），干細胞進行不對稱分裂。16．細胞的衰老和凋亡1）細胞衰老的主要特點有很多酶活性降低、呼吸減慢，細胞體積增大，線粒體數(shù)目減少。細胞衰老和細胞凋亡是細胞生命活動的正常現(xiàn)象。研究實驗題思路將黑藻放在水中，以下圖，藻枝會放出氣泡?，F(xiàn)給你以下器械及藥品（黑藻、燒杯、漏斗、試管、酒精燈、石棉網、100瓦聚光燈、碳酸氫鈉溶液、稀醋酸、自來水），請設計一個實驗研究光照強度與光合作用強度的關系。1）第一找出實驗研究的課題。如：研究光照強度與光合作用強度的關系。2）其次從課題中列舉可能的假定，再經過已知知識剖析判斷，作出一個合理的假定。如：假如光照強度大小與光合作用強度沒關，則丈量