分子與細胞知識清單高一上學(xué)期生物人教版必修12

高一生物大匯總——（高一上冊）WriteByZhangYicheng2024.2目錄CONTECTS第一節(jié)細胞是生命活動的基本單位一．細胞學(xué)說及其建立過程1.細胞是一個有機體，一切動植物（未涉及病毒和細菌真菌）都由細胞發(fā)育而來，并由細胞和細胞產(chǎn)物所構(gòu)成2.細胞是一個相對獨立的單位，既有他自己的生命，又對與其他細胞共同組成的整體生命起作用3.新細胞是由老細胞分裂產(chǎn)生的（新細胞并非都有老細胞eg.受精卵）4.意義：=1\*GB3①細胞學(xué)說揭示了動植物的統(tǒng)一性，從而闡明了生物界的統(tǒng)一性=2\*GB3②打破了植物學(xué)和動物學(xué)的壁壘，催生生物學(xué)的問世=3\*GB3③使由器官，組織水平進入細胞水平5.歸納法=4\*GB3④也為生物進化埋下伏筆5.歸納法=1\*GB3①完全歸納法=2\*GB3②不完全歸納法二．細胞是基本的生命系統(tǒng)1.單細胞生物能獨立完成生命活動，多細胞是生物依賴各種分化細胞完成一系列的生命活動2.生命活動離不開細胞細胞是一個由各種組分相互配合而成的復(fù)雜的系統(tǒng)細胞是有生命的是一個生命系統(tǒng)3.病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)生命活動要寄生在活細胞的體內(nèi)4.植物：細胞→組織→器官→個體→種群→群落→生態(tài)系統(tǒng)（無機環(huán)境&生物群落）→生物圈5.動物：細胞→組織→器官→系統(tǒng)→個體→種群→群落→生態(tài)系統(tǒng)→生物圈(最大)6.群落：=1\*GB3①一定范圍=2\*GB3②所有生物注:=1\*GB3①病毒不屬于任何層次病毒無細胞結(jié)構(gòu)=2\*GB3②單細胞生物同時屬于個體和細胞層次無組織器官系統(tǒng)等層次=3\*GB3③植物無系統(tǒng)層次無機環(huán)境屬于生命系統(tǒng)（因為是生態(tài)系統(tǒng)組成部分）=4\*GB3④組成細胞的各種大分子物質(zhì)eg.蛋白質(zhì)多糖不屬于生命系統(tǒng)=5\*GB3⑤組成細胞的結(jié)構(gòu)eg.細胞膜不屬于系統(tǒng)原核細胞和真核細胞1.定義：細胞內(nèi)有無以核膜為界限的細胞核2.細胞具有統(tǒng)一性體現(xiàn)在：原核細胞和真核細胞具有相似的細胞膜和細胞質(zhì)，它們都以DNA為遺傳物質(zhì)補充：支原體無細胞壁，原核生物一．生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性1.統(tǒng)一性：組成元素相同：組成細胞的化學(xué)元素，在無機自然界中都能找到?jīng)]有一種為細胞所持有2.差異性：含量差異大二．組成細胞的元素微量元素:ZnMoCuMnBFe(新微量元素:ZnMoCuMnBFe(新木桶猛碰鐵)大量元素：CHONPSKCaMg1.含量鮮重：O?1.含量鮮重：O?C?H?N干重：C?O?干重：C?O?N?H細胞內(nèi)最多的是H2O二．試劑1.斐林試劑：=1\*GB3①現(xiàn)配現(xiàn)用混合使用水浴加熱（CuSO4&NaOH）=2\*GB3②選材不能有顏色=3\*GB3③現(xiàn)象由藍色變?yōu)榇u紅色（沉淀）2.雙縮脲試劑：=1\*GB3①用法先NaOH再CuSO4（CuSO4&NaOH）=2\*GB3②顏色：由紫變藍=3\*GB3③選材：雞蛋清豆?jié){3.蘇丹3染液：用于檢測脂肪1.含量：=1\*GB3①水生植物大于陸生植物=2\*GB3②幼年?成年?老年=3\*GB3③男?女2.作用（功能）：=1\*GB3①水是細胞內(nèi)良好的溶劑=2\*GB3②運輸營養(yǎng)物質(zhì)代謝廢物的=3\*GB3③為多細胞生物提供液體環(huán)境=4\*GB3④水能參與某些生化反應(yīng)（光合）=5\*GB3⑤構(gòu)成細胞的重要成分溫度降低3.自由水（95%）&結(jié)合水（4.5%）：溫度降低溫度升高結(jié)合水自由水溫度升高結(jié)合水自由水二．細胞中的無機鹽1.含量：11.5%2.作用：=1\*GB3①構(gòu)成細胞的重要化合物=2\*GB3②維持細胞和生物體的生命活動由重要作用=3\*GB3③維持細胞內(nèi)的酸堿平衡=4\*GB3④維持細胞的正常滲透壓3.存在形式：大多以離子存在，少數(shù)以其他化合物相結(jié)合eg.MgFe補充：動物體內(nèi)差Ca+會導(dǎo)致出現(xiàn)抽搐一．細胞中的糖類核糖（C5H10O5）→核糖（C5H10O5）→RNA五碳糖五碳糖都有（動植物）都有（動植物）脫氧核糖(C5H10O4)→DNA單糖單糖葡萄糖：主要的能源物質(zhì)葡萄糖：主要的能源物質(zhì)為生命體提供能量果糖：提供能量（植物）六碳糖為生命體提供能量果糖：提供能量（植物）六碳糖半乳糖：提供能量（動物）半乳糖：提供能量（動物）（1）種類：植物細胞淀粉：單體是葡萄糖（植物細胞中）植物細胞纖維素：構(gòu)成植物細胞壁的成分（不供能）糖原：動物細胞儲能幾丁質(zhì)：C甲殼動物昆蟲的外骨骼的成分水解2.二糖：由兩分子的單糖縮合而成（不能被細胞直接吸收），一般要水解成糖類才能被細胞吸收水解葡萄糖+果糖蔗糖葡萄糖+果糖蔗糖合成合成水解水解葡萄糖+果糖麥芽糖葡萄糖+果糖麥芽糖 合成合成水解水解乳糖乳糖合成葡萄糖+半乳糖合成葡萄糖+半乳糖3.多糖：淀粉是常見的多糖，作為植物體內(nèi)的儲能物質(zhì)儲存在植物細胞中二．細胞中的脂質(zhì)注：糖類與脂肪相比H多O少飽和脂肪酸（動物脂肪熔點高）凝固，不易氧化飽和脂肪酸（動物脂肪熔點高）凝固，不易氧化不飽和脂肪酸（植物熔點低不易氧化不飽和脂肪酸（植物熔點低不易氧化）脂肪作用：保溫緩沖和減壓是備用能源物質(zhì)組成元素：CHONP組成元素：CHONP分布：人和動物的腦卵細胞肝臟作用分布：人和動物的腦卵細胞肝臟作用：構(gòu)成細胞膜及其多種細胞器膜的重要成分膽固醇：動物細胞膜重要組成部分參與血液的膽固醇：動物細胞膜重要組成部分參與血液的運輸VD：促進人和動物腸道對鈣磷的吸收性激素：可促進人和動物的生殖器官管的發(fā)育及生殖細胞VD：促進人和動物腸道對鈣磷的吸收性激素：可促進人和動物的生殖器官管的發(fā)育及生殖細胞的形成一．蛋白質(zhì)的功能：狗催運面條1.狗：許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成細胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)稱為結(jié)構(gòu)蛋白2.催：絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)3.運：有些蛋白質(zhì)具有運輸功能4.面：有些蛋白質(zhì)有免疫功能5.條：有些蛋白質(zhì)能夠調(diào)節(jié)機體生命活動二．蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸1.在人體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸有21種，氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位2.氨基酸組成條件：每種氨基酸至少有一個氨基和一個羧基，并且都由一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上補充：組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸有21種其中有八種是人體細胞不能合成的這些氨基酸必須從外界環(huán)境中獲取因此被稱為必需氨基酸另外13種氨基酸是人體細胞能夠合成的叫做非必需氨基酸三．蛋白質(zhì)種類及其多樣性1．脫水縮合：一個氨基酸分子的羧基和另一個氨基酸分子的氨基相連接同時脫去一分子的水這種結(jié)合方式叫做脫水縮合由兩個氨基酸縮合而成的化合物叫做二肽補充：（1）多個氨基酸縮合而成的含有多個肽鍵的化合物叫做多肽（2）種類氨基酸的排列順序千變?nèi)f化按肽鍵的折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別一．核酸的種類和分布核酸包括兩大類：=1\*GB3①脫氧核糖酸簡稱DNA=2\*GB3②核糖核酸簡稱RNA注意：真核細胞中的DNA主要分布在細胞核中線粒體也含有少量的DNA,RNA主要分布在細胞質(zhì)中。二．是由核苷酸連接而成的長鏈1.核苷酸是核酸的基本組成單位2.一般情況下，生物體的細胞中DNA由兩條脫氧核苷酸鏈構(gòu)成，RNA由一條核糖核苷酸鏈構(gòu)成3.每個個體的DNA的脫氧核苷酸序列具有特點（特異性）4.核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，在生物體的遺傳異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用三．生物大分子以碳鏈為骨架1.多糖蛋白質(zhì)核酸都是生物大分子（脂肪不為生物大分子）2.生物大分子是由許多單體連接而成的多聚體生物大分子也是以碳鏈為基本骨架的一．細胞膜的功能1.漿細胞與外界分開2.控制物質(zhì)進出，細胞需要的營養(yǎng)物質(zhì)可從外界進入細胞；細胞不需要的物質(zhì)不與容易進入細胞；細胞內(nèi)有用的物質(zhì)不會輕易流失到細胞外3.進行細胞的信息交流注：病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)病毒與細胞沒有信息交流并非所有信息交流都要依賴于受體無機鹽從一個細胞到另一個細胞不是信息交流受體：本質(zhì)是蛋白質(zhì)；位置可在細胞膜上也可在細胞內(nèi)；作用是識別信號分子二．對細胞膜的探索暗亮蛋白質(zhì)C脂肪暗蛋白質(zhì)C暗亮蛋白質(zhì)C脂肪暗蛋白質(zhì)C注：膜的融合說明生物膜有流動性三．流動鑲嵌模型糖蛋白：識別糖蛋白：識別傳遞信息磷脂雙分子層是膜的基本支架蛋白質(zhì)分子有的嵌在磷脂雙分子層表面有的貫于整個磷脂雙分子層脂質(zhì)分子可側(cè)向移動蛋白質(zhì)有也可運動Bigest一Bigest1.分離細胞的方法：差速離心法（1）低速離心：細胞核（2）中速離心：線粒體溶酶體（3）高速離心：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體smallestsmallest二．細胞骨架1.細胞骨架是由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，維持著細胞的形態(tài)，錨定并支撐著許多細胞器，與細胞云動分裂分化以及物質(zhì)運輸能量轉(zhuǎn)化信息傳遞等生命活動密切相關(guān)2.用高倍鏡以葉綠體觀察細胞質(zhì)的流動三．細胞器之間的協(xié)調(diào)配合三．細胞的生物膜系統(tǒng)在細胞中許多細胞器都有膜，eg.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體線粒體葉綠體溶酶體等這些細胞器和細胞膜核膜等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成細胞的生物膜系統(tǒng)細胞膜細胞膜缺一不可共同組成缺一不可共同組成核膜生物膜系統(tǒng)生物膜生物膜系統(tǒng)生物膜細胞器膜細胞器膜注：原核細胞無生物膜系統(tǒng) 注意：1.成熟動物紅細胞無細胞核2.代謝旺盛的蛋白質(zhì)合成量大的細胞核仁體積大3.核糖體的形成與核仁無關(guān)注意；1.染色質(zhì)是絲狀物應(yīng)為容易被堿性染料染成深色而得名染色質(zhì)與染色體是同一物質(zhì)在不同時期的兩種狀態(tài)2.細胞核是遺傳信息庫是細胞代謝和遺傳的控制中心數(shù)學(xué)模型概念模型物理模型模型補充：數(shù)學(xué)模型概念模型物理模型模型注：照片不屬于任何模型，為實物一．半透膜：一些物質(zhì)可通過而一些物質(zhì)不能通過的多孔性薄膜1，當(dāng)溶液分子進出達到動態(tài)平衡時，此時長頸漏斗內(nèi)溶液濃度高于燒杯內(nèi)的溶液濃度2.誰的濃度大誰的液面高二．質(zhì)壁分離外因：外界溶液濃度?外因：外界溶液濃度?細胞液濃度（細胞失水）內(nèi)因：原生質(zhì)層伸縮性?細胞壁的伸縮性質(zhì)壁分離復(fù)原：外界溶液濃度?細胞的濃度（細胞吸水）注：再甘油乙醇中也會先質(zhì)壁分離再復(fù)原三．被動運輸：物質(zhì)以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞椒Q為被動運輸協(xié)助擴散自由擴散被動運輸協(xié)助擴散自由擴散被動運輸發(fā)生質(zhì)壁分離的條件：1.大液泡2.細胞壁3.活細胞4.與外界有濃度差方式自由擴散協(xié)助擴散運輸方向高濃度→低濃度是否消耗能量不需要是否消耗轉(zhuǎn)運蛋白不需要需要舉例所有氣體水等小分子脂溶性小分子甘油乙醇笨葡萄糖進入紅細胞大部分的水進出（水通道蛋白）一．主動運輸：物質(zhì)逆濃度梯度進行跨膜運輸，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量1.方向：逆濃度梯度（低→高）2.需要載體蛋白（專一性）注：同種物質(zhì)進出不同細胞進出方式不一定相同二．胞吞胞吐注：1.胞吞胞吐過程中穿過的生物膜層數(shù)為0層2.胞吞胞吐物質(zhì)一般是大分子物質(zhì)，某些小分子也可以通過胞吐釋放3.特點：不需要載體蛋白的參與需要消耗能量4.影響因素：溫度和能量一．酶在細胞代謝中的作用用酶降低的反應(yīng)所需的活化能用酶催化有無機催化劑無催化劑

二.變量：實驗過程中的變化因素用酶降低的反應(yīng)所需的活化能用酶催化有無機催化劑無催化劑1.因變量:因自變量改變的變量叫做因變量2.無關(guān)變量：除自變量外，實驗過程中還存在一些對實驗結(jié)果造成影響的可變因素，叫做無關(guān)變量3.活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能4.與無機催化劑相比，酶降低化學(xué)反應(yīng)的作用更顯著，催化效率更高三．酶的本質(zhì)酶是蛋白質(zhì)(大多數(shù))或RNA四．酶具有高效性（與無機催化劑相比）五．酶具有高效性和專一性每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)ATP一．ATPATP1.ATP結(jié)構(gòu)式：AP~P~PAMPADPAMPADP二．ATP的利用（吸水放合）參與運輸有氧呼吸一階段有氧呼吸一階段細胞呼吸方式（線粒體）無氧呼吸二階段無氧呼吸一階段（與有氧呼吸一階段相同）有氧呼吸三階段有氧呼吸二階段無氧呼吸有氧呼吸細胞呼吸方式無氧呼吸二階段無氧呼吸一階段（與有氧呼吸一階段相同）有氧呼吸三階段有氧呼吸二階段無氧呼吸有氧呼吸細胞呼吸方式有氧呼吸1.有氧呼吸一階段（細胞質(zhì)基質(zhì)）反應(yīng)式：C2.有氧呼吸二階段（線粒體基質(zhì)）反應(yīng)式：23.有氧呼吸三階段（線粒體內(nèi)膜）反應(yīng)式：24總反應(yīng)式：C無氧呼吸1.無氧呼吸一階段（與有氧呼吸一階段相同）（細胞質(zhì)基質(zhì)）反應(yīng)式：C2.無氧呼吸二階段（細胞質(zhì)基質(zhì)）2&2注意：葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光一．光合作用的原理與運用暗反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)光反應(yīng)光合作用光合作用光反應(yīng)（類囊體薄膜）1.水的光解：H2.合成NADPH:NADP3.能量變化：光能變?yōu)锳TP與NADPH中的活躍化學(xué)能暗反應(yīng)（葉綠體基質(zhì)）1.CO2的固定：CO2.C3的還原：23.ATP的水解：ATP補充：真（實際）光合：僅葉綠體釋放的凈光合：積累的有機物凈光合速率=總光合速率呼吸速率1.單細胞生物體：依賴細胞體積增大體積增大體積增大數(shù)量增多多細胞生物體：數(shù)量增多一．細胞增殖1.概念：細胞通過細胞分裂增加細胞數(shù)量的過程，叫做細胞增殖2.意義：細胞增殖是重要的細胞生命活動，是生物體生長，發(fā)育，繁殖，遺傳的基礎(chǔ)3.過程：物質(zhì)準(zhǔn)備——分裂——物質(zhì)準(zhǔn)備——分裂4.細胞分裂具有周期性原核細胞：二分裂原核細胞：二分裂體細胞有絲分裂無絲分裂減數(shù)分裂—生殖細胞真核細胞：5.方式：體細胞有絲分裂無絲分裂減數(shù)分裂—生殖細胞真核細胞：二．細胞周期1.概念：連續(xù)分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止，為一個細胞周期分裂間期：時間：9分裂間期：時間：90%95%分裂期：時間：分裂期：時間：5%10%3.分裂間期時間：G1期：完成蛋白質(zhì)（酶）RNA的合成S期:DNA的復(fù)制G2期:為分裂期準(zhǔn)備蛋白質(zhì)（紡錘絲RNA）M期：分裂期4.注意：=1\*GB3①同種生物不同組織細胞的周期不同=2\*GB3②不同細胞的細胞周期長度不一樣=3\*GB3③不同細胞周期的分裂期占比不一樣#各種細胞器在有絲分裂的作用細胞器細胞類型作用時間生理作用核糖體動物植物主要間期各種蛋白質(zhì)的合成中心體動物低等植物前期紡錘體的形成高爾基體植物末期細胞壁的形成（纖維素）線粒體動物植物整個時期提供能量#動物與植物有絲分裂的比較：項目高等植物細胞動物細胞不同點間期：中心體的復(fù)制無有前期：紡錘體的形成細胞兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體中心體發(fā)出星射線形成紡錘體末期：細胞分割方式在赤道板位置出現(xiàn)細胞板，向四周擴展逐漸形成新的細胞壁，一個細胞分裂成兩個子細胞細胞膜從細胞中間向內(nèi)部凹陷細胞縊裂成兩個部分，一個細胞分裂成為兩個子細胞相同點=1\*GB3①分裂過程基本相同=2\*GB3②染色體的變化（數(shù)目行為形態(tài)）相同補充：1.無絲分裂：=1\*GB3①細胞核延長=2\*GB3②細胞核的中部向內(nèi)凹陷成為兩個細胞核=4\*GB3④整個細胞從中裂成兩部分形成兩個子細胞2.原核細胞的分裂不會出現(xiàn)紡錘絲但不為無絲分裂（為二分裂）病毒為復(fù)制三．有絲分裂實驗1.原理：（1）在高等植物體內(nèi)有絲分裂常見于根尖牙尖等分生區(qū)細胞（2）由于各個細胞的分裂是獨立進行的因此在同一分生組織中可以看到處于不同分裂時期的細胞通過在高倍顯微鏡下觀察各個時期細胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài)2.步驟：過程方法目的解離（過長：易破壞細胞過短：解離不充分細胞會堆疊）1.在上午十點至下午二時剪下洋蔥根尖23mm（分生區(qū)細胞）2.放入盛有鹽酸和酒精混合溶液一比一的玻璃皿中用藥液讓組織中的細胞相互分離開來漂洗洗去藥液防止解離過度染色（過短：染色質(zhì)不能完全著色過長使其他部分也被染成深色無法辨別染色體）把材料放入甲紫溶液或醋酸洋紅溶液中染色制片加一滴清水并用鑷子把根尖弄碎，然后用拇指輕輕按壓玻片（讓細胞分散開）注意：1.觀察細胞時為死細胞2.大多數(shù)細胞處于分裂間期一．細胞分化及其意義1.概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代在形態(tài)結(jié)構(gòu)生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程叫做細胞分化2.特點：=1\*GB3①穩(wěn)定性=2\*GB3②持久性=3\*GB3③普通性=4\*GB3④遺傳物質(zhì)不變性（同一生物體內(nèi)所有細胞DNA相同mRNA和蛋白質(zhì)不同）3.結(jié)果：形成具有特定形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的組織器官4.意義：分化使多種生物體的細胞趨向?qū)ｉT化有利于提高生物體各種生理功能效率奢侈基因：不同種類細胞特異性表達的一類基因，其表達產(chǎn)物給予不同細胞特異性生理功能Eg.血紅蛋白基因胰島素基因管家基因:所有細胞內(nèi)都表達的基因Eg.呼吸酶基因核糖體合成基因ATP酶基因二．細胞的全能性1.概念：細胞經(jīng)分裂和分化后仍具有產(chǎn)生完整有機體或分化成其他各種細胞