1、 人教版高中生物 必修一 笔 记 汇 总 生物必修一 1 生物 必修一 第一章 走进细胞 第 1 节 从生物圈到细胞 1、细胞是生物体结构和功能的基本单位。 一、生命活动离不开细胞 1、病毒没有细胞结构，但病毒必须寄生在活细胞内。所以病毒的生命活动离不开细胞。 2、单细胞生物（一个细胞 =一个生物体），如草履虫、衣藻、眼虫、变形虫、细菌等，单个细胞就能完成各种生命活动。 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。 例：人的生殖发育 4、能够将亲代的遗传物质传给子代的细胞是生殖细胞（精子和卵细胞）。 二、生命系统的结构层次 1、细胞是最基本的生命系统结构层次。 2、
2、生命系统的结构层次：细胞 组织器官系统（植物没有）个体种群群落生态系统生物圈。 3、 生物圈是最大的生命系统结构层次。 4、种群：在一定区域内，同种生物的全部个体。 5、群落：同一时间，聚集在同一区域内所有种群的集合。 6、从个体到群落的结构层次中，体现了生物与生物的关系（种内、种间）。 7、一定范围内所有生物与它们所生活的环境相互作用形成生态系统。 8、生物圈是最大的生态系统。 9、病毒不具有细胞结构，不具备最基本的生命系统结构层次 细胞，所以尽管它是一个个体，但病毒不属于任何生命系统结构层次。 第 2 节 细胞的多样性和统一性 1、动、植物细胞的差异，体现了细胞的多样性；它们的相同结构，体
3、现了细胞的统一性。 父 精子 母 卵细胞 （生殖细胞） 受精卵 （体细胞） 相同的多个细胞 形态、机构、功能改变 胚胎 胎儿 个体 受精作用 分裂 分化 第一章 走进细胞 2 一、观察细胞 1、光学显微镜的结构： （ 1）光学结构：反光镜（平面镜：光线发散 凹面镜：光线汇聚），物镜（低倍镜、高倍镜），目镜（低倍镜、高倍镜） （ 2）机械结构：准焦螺旋（粗准焦螺旋 、细准焦螺旋），镜座，镜柱，镜臂，光圈，通光孔，载物台，压片夹，转换器，镜筒。 2、长度越长的物镜放大倍数越大，长度越长的目镜放大倍数越小。 3、光学显微镜的成像：光源 反光镜光圈通光孔物体物镜在镜筒里形成一个放大的像目镜物象进一步放
4、大。 4、 光学显微镜的放大倍数 =目镜放大倍数 物镜放大倍数。 5、 放大倍数越大，物象越大，视野范围越小，光线越暗，细胞数目越少。 6、光学显微镜放大的是物象的长和宽，不是面积、体积。 7、光学显微镜成的是倒立放大的像，像的位置和物体的位置上下颠倒，左右相反。 8、使用高倍镜观察的操作步骤：在低倍镜下观察清楚后，把要放大观察的物像移至视野中央。转动转换器，换成高倍物镜。观察并用细准焦螺旋调焦。 二、原核细胞和真核细胞 1、科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类。 2、由真核细胞构成的生物叫做真核生物，如植物、动物、真菌等。由原核细胞构 成的生物叫做原核
5、生物。 3、原核细胞核真核细胞分类的最主要依据：有无核膜包围的细胞核。（有无成形的细胞核） 4、原核细胞的细胞质中只有核糖体，没有其他细胞器，真核细胞的细胞质中有核糖体，也有其他细胞器。 5、 真正的细胞核的结构：核膜（包含核孔）、核仁、染色体。 6、原核细胞没有真正的细胞核，其遗传物质分布的区域称为拟核。 7、原核生物：一藻二菌三体 一藻：蓝藻（念珠藻、螺旋藻、发藻） 二菌： 细菌、放线菌 三体：衣原体、支原体、立克次氏体（支原体是最小的原核生物）。 三、细胞学说建立的过程 1、细胞学说的建立者主要是两位德国科学家施莱登和施旺。 2、他的研究成果（细胞学说）综合为以下要点： 细胞是一个有机体
6、，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物构成。 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组成的整体的生命起作用。 新细胞可以从老细胞中产生。 生物必修一 3 第 二 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、构成细胞的最基本的元素： C 元素 2、构成细胞的基本元素： C、 H、 O、 N 3、细胞中的大量元素： C、 H、 O、 N、 P、 S、 K、 Ca、 Mg 4、细胞中的微量元素： Fe、 Mn、 Zn、 Cu、 B、 Mo 5、人体细胞鲜重中含量最多的元素： O元素；其次， C 元素。 6、人体细胞干重中含量最多的元
7、素： C 元素。 二、组成细胞的化合物 1、组成细胞的元素，大多以化合物的形式存在。 2、组成细胞的化合物： 无机化合物：水 无机盐 有机化合物：糖类 脂质 蛋白质 核酸 三、实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1、糖类： （ 1）原理：可溶性还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖、半乳糖），与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。 （ 2）试剂：斐林试剂甲液： 0.1g/mL 的 NaOH溶液 乙液： 0.05g/mL 的 CuSO4溶液 （ 3）步骤： 向试管内注入 2mL 待测组织样液。 向试管内注入 1mL 斐林试剂（甲液和乙液等量混合均匀后再注入）。 将试管放入盛有 5065 温水的大烧杯中
8、加热约 2min。 观察试管中的颜色变化。 2、蛋白质 （ 1）原理：蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。 （ 2）试剂：双缩脲试剂 A 液： 0.1g/mL 的 NaOH溶液 B 液： 0.01g/mL 的 CuSO4溶液 （ 3）步骤： 向试管内注入 2mL 待测组织样液。 向试管内注入双缩脲试剂 A 液 1mL， B 液 4 滴，摇匀。 观察试管内的颜色变化。 3、脂肪： （ 1）方法一：向待测组织样液中滴加 3 滴苏丹 染液，观察样液被染色的情况。 方法二：制作子叶临时切片，用显微镜观察子叶细胞的着色情况。 （ 2）原理：脂肪可以被苏丹 染液染成橘黄色（或被苏丹 染液染成红色）。
9、 （ 3）试剂：苏丹 或苏丹 染液 体积分数为 50%的酒精溶液 第二章 组成细胞的分子 4 （ 4）步骤： 取材：一粒浸泡过的花生种子，去掉种皮。 切片：在子叶横断面上切下若干薄片。 制片：选取最薄的切片放在载玻片中央，滴上 12 滴苏丹 染液，染色 3min，吸去染液，滴加酒精，洗去浮色，吸去酒精，滴蒸馏水盖上盖玻片。 观察：被染成橘黄色的脂肪颗粒。 第 2 节 生命活动的主要承担者 蛋白质 一、氨基酸及其种类 1、组成蛋白质的主要元素： C、 H、 O、 N （还含有少量 P、 S，少量的 Fe、 Cu、 Mn、 I、 Zn） 2、氨基酸是组成蛋白质的基本单位。 3、氨基酸主要由 C、
10、H、 O、 N元素组成。 4、构成蛋白质的氨基酸有 20 种，根据人体细胞能否自己合成，分为必需氨基酸和非必需氨基酸。 5、必需氨基酸需从外界摄取，成人有 8 种，婴儿有 9 种；非必需氨基酸可由人体细胞合成。 6、 8 种必需氨基酸：异亮氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸。 7、氨基酸的分子结构通式： 氨基也可写作 NH2，羧基也可写作 COOH。 由一个 NH2，一个 COOH 组成主链基团， R基是侧链基团， R基可以是任何不同的基团。 8、 氨基酸结构的特点： 在氨基酸分子中，至少有一个 NH2，一个 COOH。其余的 NH2， COOH 可能来自 R基。
11、 都有一个 NH2、一个 COOH 连在同一个中心 C 原子上。（判断是否是构成蛋白质的氨基酸的依据） R基的不同，是区别 20 种氨基酸的依据。 二、蛋白质的结构及其多样性 1、氨基酸的脱水缩合：一个氨基酸中心 C 原子相连的 NH2，与另一个氨基酸中心 C原子相连的 COOH，共同脱去一个分子的 H2O，形成一个肽键。 2、 脱去的 H2O 中元素的来源： 3、 脱水缩合过程示意图： H2O H： NH2， COOH O： COOH 生物必修一 5 4、肽键的写法：上图所示肽键； CO NH ； NH CO 5、相关计算： 1 条肽链中，肽键数 =脱去的分子数 =氨基酸数 -1 m条肽链中
12、，共有 n 个氨基酸，肽键数 =脱去 H2O 分子数 =n-m NH2数 =肽链数 +R基中的 NH2数 COOH 数 =肽链数 +R基中的 COOH 数 O原子数 =肽链数 2+肽键数 +R基中的 O原子数 N原子数 =肽链数 +肽键数 +R基中的 N原子数 多肽的相对分子质量 =氨基酸的相对分子质量之和 -脱去的 H2O 分子的相对分子质量之和 . 6、蛋白质的结构层次： C、 H、 O、 N 氨基酸 二肽多肽 蛋白质。 7、 蛋白质种类繁多的（多样性）的原因： （ 1）氨基酸：氨基酸的种类繁多 每种氨基酸的数目成百上千。 氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化。 （ 2）肽链
13、的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。 三、蛋白质的功能 1、许多蛋白质 是构成细胞和生物体结构的重要物质，称为结构蛋白。 2、功能蛋白：运输（血红蛋白） 催化（大多酶） 调节（胰岛素） 免疫（抗体） 识别（糖蛋白） 3、 一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。 第 3 节 遗传信息的携带者 核酸 1、核酸的分类： 脱氧核糖核酸，简称 DNA 核糖核酸，简称 RNA 2、核算的功能： 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。 一、核酸在细胞中的分布 1、实验原理： （ 1）混合染色剂对 DNA， RNA 的亲和力不
14、同。 第二章 组成细胞的分子 6 （ 2）盐酸的作用： 改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞。 使染色质中的蛋白质与 DNA 分离，有利于 DNA 与染色剂结合。 2、在实验选材中，不应选择植物叶肉细胞等深色细胞，防止染色后的 DNA 与叶绿体分辨不清。也不应该选择哺乳动物成熟红细胞，因为该细胞中没有细胞核。 3、实验步骤： （ 1）取口腔上皮细胞制片： 在洁净的载玻片上，滴一滴质量分数为 0.9%的 NaCl溶液。 （保护细胞正常形态） 用消毒牙签在自己漱净的口腔内侧壁上轻轻刮几下，把牙签上附有碎屑的一端，放在上述载玻片上的滴液中涂抹几下。（漱净：除去食物碎屑） 点燃酒精灯，将涂有口腔上皮
15、细胞的载玻片烘干。（固定细胞，迅速杀死细胞，防止细胞死亡时溶酶体破坏核酸） （ 2）水解： 在小烧杯中加入 30mL 质量分数为 8%的盐酸，将烘干的载玻片放入小烧杯中。 在大烧杯中加入 30的温水。 将盛有盐酸和载玻片的小烧杯放在大烧杯中保温 5min。（能使盐酸充分发挥作用） （ 3）冲洗涂片：用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片 10s。（缓水流：防止冲走细胞） （ 4）染色： 用吸水纸吸去载玻片上的水分。 将吡罗红甲基绿染色剂滴 2 滴在载玻片上，染色 5min。 吸去多余的染色剂，盖上盖玻片。 （ 5）观察： 用低倍显微镜观察：选择染色均匀、色泽浅的区域，移至视野中央，将物像调节清晰。 换用高
16、倍显微镜观察。 4、 结论：真核细胞的 DNA 主要分布在细胞核中。线粒体、叶绿体内也含有少量的 DNA。 RNA 主要分布在细胞质中。 5、原核细胞的 DNA 分布在拟核中， RNA 分布在细胞质中。 二、核酸是由核苷酸连接而成的长链 1、组成核酸的元素： C、 H、 O、 N、 P 2、核酸水解后得到许多核苷酸，核苷酸是核酸的基本组成单位，即组成核酸分子的单体。 3、 一个核苷酸是由 一分子含氮的碱基，一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。 4、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。脱氧核糖核苷酸是组成 DNA 的基本单位，其中的五碳糖叫做脱氧核糖；核糖核苷酸是组成 RN
17、A 的基本单位，其中的五碳糖叫做核糖。 5、脱氧核糖核苷酸、核糖核苷酸图：（见下 一 页图） 6、含氮碱基：（见下一页图） 7、脱氧核糖核苷酸、核糖核苷酸中含氮碱基的种类：（见下一页图） 脱氧核糖核苷酸中的含氮碱基可能是 A、 G、 C、 T 四种，其中，胸腺嘧啶（ T）是脱氧核糖核苷酸中特有的。 核糖核苷酸中的含氮碱基可能是 A、 G、 C、 U 四种，其中，尿嘧啶（ U）是核糖核苷酸中特有的。 腺嘌呤（ A）、鸟嘌呤（ G）、胞嘧啶（ C）是脱氧核糖核苷酸、核糖核苷酸中共有的含氮碱基。 混合染色剂 甲基绿 +DNA 绿色 吡罗红 +RNA 红色 生物必修一 7 8、核苷酸种类的确定： （
18、1）若五碳糖为脱氧核糖或核糖，则可确定核苷酸是脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸； （ 2）若含氮碱基为胸腺嘧啶（ T）或尿嘧啶（ U），则可确定核苷酸是脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸； （ 3）若含氮碱基为腺嘌呤（ A），鸟嘌呤（ G），胞嘧啶（ C）任意一种，则核苷酸可能是脱氧核糖核苷酸，也可能是核糖核苷酸。 9、核酸的形成：两个核苷酸通过脱水缩合连接在一起，脱去水分子，形成磷酸二酯键。 10、在绝大多数生物体中， DNA 由两条脱氧核糖核苷酸链构成， RNA 由一条核糖核苷酸链构成。 11、核酸的多样性：核苷酸的排列顺序多种多样。 12、 核酸 核苷酸 五碳糖 含氮碱基 遗传物质 有细胞结构的生物
19、2 种 8 种 2 种 5 种 1 种， DNA 无细胞结构的生物 1 种 4 种 1 种 4 种 1 种， DNA 或 RNA 第 4 节 细胞中的糖类和脂质 1、糖类是主要的能源物质。 一、细胞中的糖类 1、糖类的元素组成： C、 H、 O 2、因为多数糖类分子中氢原子与氧原子之比为 2 1，类似水分子，因而糖类又称为“碳水化合含氮碱基 嘌呤 腺嘌呤 A 鸟嘌呤 G 嘧啶 胞嘧啶 C 胸腺嘧啶 T 尿嘧啶 U 第二章 组成细胞的分子 8 物”。 3、糖类按照能否再水解，可分为单糖、二糖和多糖等几类。 4、单糖： 5、二糖：（ C12H22O11） （ 1）蔗糖：分布在甘蔗、甜菜等植物细胞中
20、。组成：葡萄糖、果糖。 （ 2）麦芽糖：分布在发芽小麦中。组成：葡萄糖、葡萄糖。 （ 3）乳糖：分布在动物细胞中。组成：葡萄糖、半乳糖。 6、二糖水解成单糖，被细胞吸收，为细胞供能。 7、二糖组成示意图 ： 8、多糖：（ (C6H10O5)n）：由多个单糖脱水缩合而成。 （ 1）淀粉：植物中最重要的储能物质，分布在植物细胞中。 （ 2）糖原：肝糖原、肌糖原，动物细胞中的储能物质。 （ 3）纤维素：是植物细胞壁的成分。 9、多糖水解的产物是葡萄糖。 二、细胞中的脂质 1、脂质的元素组成：主要是 C、 H、 O，有的脂质还含有少量 P 和 N。 2、脂质分子中氧的含量远远小于糖类，而氢的含量更多。
21、 3、脂质分为脂肪、磷脂和固醇。 4、脂肪： （ 1）作用：脂肪是细胞内良好的储能物质。 （ 2）水解产物：甘油、脂肪酸。 （ 3）等量的糖类、脂肪，供能时脂肪消耗更多的氧，提供更多的能量。 （ 4）其他作用：很好的绝热体 单糖 六碳糖 C6H12O6 葡萄糖 分布在动、植物细胞中 是主要的能 源物质 果糖 分布在植物 细胞中 转化成葡萄 糖供能 半乳糖 分布在动物 细胞中 转化成葡萄 糖供能 五碳糖 脱氧核糖 C5H10O4 分布在所有细胞中 核糖 C5H10O5 分布在所有细胞中 生物必修一 9 具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。 5、磷脂： （ 1）元素组成： C、 H、 O、 N
22、、 P （ 2）功能：构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分。 6、固醇： （ 1）包括胆固醇、性激素和维生素 D。 （ 2）胆固醇：是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内参与血液中脂质的运输。 （ 3）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，维持人体第二性征。 （ 4）维生素 D：有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。 三、生物大分子以碳链为骨架 1、多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子。 2、生物大分子都是由许多基本单位连接而 成的，这些基本单位称为单体，生物大分子又称为单体的多聚体。 3、每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为骨架，由许多单体连接成多聚体。第三章 细胞的基本结
23、构 10 第 三 章 细胞的基本结构 第 1 节 细胞膜 系统的边界 一、细胞膜的成分 1、实验原理：细胞吸水涨破，内容物流出，得到细胞膜。 2、选材：哺乳动物成熟的红细胞，因为该细胞中没有细胞核和众多的细胞器。 3、在实验之前，选用的血液应加适量生理盐水稀释，以维持细胞的正常形态。 4、红细胞发生变化：凹陷消失，细胞体积增大，很快细胞破裂，内容物（主要是血红蛋白）流出。 5、细胞膜的元素组成： C、 H、 O、 N、 P 6、细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。此外，还有少量的糖类。 7、脂质约占细胞膜总量的 50%，其中主要是磷脂，构成细胞膜的基本骨架。有些动物细胞膜中含有少量胆固醇。 8、蛋白
24、质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。 9、糖类和蛋白质结合（糖蛋白），与磷脂结合（糖脂），分布在细胞膜外表面，有识别功能。 二、细胞膜的功能 1、将细胞与 外界环境分隔开。细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。 2、控制物质进出细胞。（细胞膜的控制作用是相对的） 3、进行细胞间的信息交流。 交流的方式：间接交流、直接交流、形成通道。 信号分子与靶细胞表面的受体发生特异性结合。 4、植物细胞壁不能控制物质进出，具有全透性。 5、细胞壁的成分： 植物：纤维素、果胶 细菌：肽聚糖 真菌：几丁质 第 2 节 细胞器 系统内的分工合作 一、细胞器之间的分工 1
25、、细胞质的组成：细胞质基质（呈胶质状，可以流动） 细胞器（ 6 体 +1 网 +1 泡） 控制物质进出 进 可进：营养物质 不易进：不需要的，病毒，病菌 出 可出：代谢废物、抗体、激素、酶 不易出：细胞内的重要成分 生物必修一 11 2、分离各种细胞器的方法：差速离心法。 3、线粒体：细胞的“动力车间” （ 1）分布：动、植物细胞内 （ 2）形态：短棒状、圆球状、线形、哑铃形等 （ 3）结构：两层膜（外膜、内膜） 线粒体基质（分布有呼吸酶） 内膜向内凸起，形成“嵴”，增大膜面积，嵴上分布有大量与呼吸作用有关的酶 少量 DNA， RNA （ 4）功能：进行有氧呼吸的主要场所 4、叶绿体：植物细胞
26、的“养料制造车间”和“能量转换站” （ 1）分布：能进行光合作用的植物叶肉细胞和植物幼茎皮层细胞 （ 2）形态：绿色，扁平的椭球形或球形 （ 3）结构：双层膜（外膜、内膜） 叶绿体基质 叶绿体基粒，由片层结构薄膜类囊体堆积而成 基粒上有与光合作用有关的色素、酶 基质中由与光合作用有关的酶 少量 DNA， RNA （ 4）功能：植物进行光合作用的场所 5、线粒体、叶绿体是细胞内的能量转换器。 6、内质网： （ 1）分布：动、植物细胞中 （ 2）形态：由膜连接而成的网，膜面积最大的细胞器。 （ 3）结构：单层膜 粗面内置网上附着有核糖体，能对来自核糖体的多肽进行初加工，出芽形成小泡运往高尔基体 滑
27、面内质网主要参与脂质的合成 （ 4）功能：蛋白质的加工和脂质的合成 7、高尔基体： （ 1）分布：动、植物细胞中 （ 2）形态：扁平囊结构，大小囊泡 （ 3）结构：单层膜 （ 4）功能：对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装、运输 在植物细胞中参与细胞壁的形成 在动物细胞中与分 泌物的形成有关（腺细胞中含量多） 8、液泡： （ 1）分布：植物细胞中 （ 2）形态：泡状，成熟植物细胞中有中央大液泡 （ 3）结构：单层膜（液泡膜），细胞液 细胞液：糖类、无机盐、色素、蛋白质。具有一定浓度，容易从细胞质中吸水 （ 4）功能：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。 9、溶酶体：
28、（ 1）分布：动、植物细胞 （ 2）形态：球状小体 （ 3）结构：单层膜，内含水解酶 （ 4）功能：是“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病菌。被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则被排出细胞。 10：核糖体： 第三章 细胞的基本结构 12 （ 1）分布：所有细胞中 （ 2）形态：粒状小体 （ 3）结构：无膜 （ 4）功能：合成蛋白质 附着内质网：合成分泌蛋白 游离：合成胞内蛋白 11、中心体： （ 1）分布：动物细胞，低等植物细胞 （ 2）形态：由两个互相垂直的中心粒及周围物质组成 （ 3）结构：无膜 （ 4）功
29、能：参与细胞有丝分裂 12、在光学显微镜下看到的结构叫显微结构，在电子显微镜下看到的结构叫亚显微结构。 13、细胞质基质的成分：水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等。 14、动、植物细胞亚显微结构模式图： 二、细胞器之间的协调配合 1、研究方法：同位素标记法（示踪法） 2、亮氨酸的顺序：核糖体 内质网高尔基体囊泡细胞膜细胞外。 3、参与的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 4、蛋白质形成过程：核糖体（氨基酸脱水缩合成肽链） 内质网（对肽链初步加工成糖基）出芽成囊泡（包裹蛋白质）囊泡与高尔基体膜融合高尔基体加工囊泡（成熟蛋白质）囊泡和细胞膜融合细胞外。 5、许多由膜构成的囊泡就
30、像深海中的潜艇，在细胞中穿梭往来，繁忙地运输着“货物”，而高尔基体在其中起重要的交通枢纽作用。 三、细胞的生物膜系统 1、细胞的生物膜系统：细胞器膜、细胞膜、核膜 2、这些生物膜组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系。 3、膜与膜的联系： 直接联系（接触）：如核膜、内质网、细胞膜 间接联系：如内质网膜、高尔基体、细胞膜 4、生物膜系统的作用： 生物必修一 13 （ 1）首先，细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输，能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。 （ 2）第二，许多重要的化学反应都在生物膜上进行，这些化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种
31、酶提供了大量附着位点。 （ 3） 第三，细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，如同一个个小的区室，这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。 第 3 节 细胞核 系统的控制中心 1、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。 一、细胞核的功能 1、实例一： 黑色美西螈的细胞核 +白色美西螈的去核卵细胞 黑色美西螈 结论：细胞核决定生物的性状。 2、实例二： 对照：相互对照、自身前后对照 结论：细胞分裂、分化受细胞核控制。 3、实例三： 有核变形虫 正常活动 去核活动消失植入核活动恢复正常 无核变形虫失去摄
32、食能力、应激性 对照：相互对照、自身前后对照 结论：变形虫的摄食、应激性等生命活动受细胞核控制。 4、实例四： 结论：伞藻的 生长是受细胞核控制的。 5、大量事实表明：细胞核控制着细胞的代谢和遗传。 二、细胞核的结构 1、核膜：有核孔，双层膜，附着有大量的核糖体，常与内质网相连，主要由磷脂和蛋白质组成。 作用：分隔作用 控制离子、小分子的进出 核孔是大分子的通道 2、核仁：在细胞分裂间期是最明显的结构，折光性强，易区分，在细胞分裂中会周期性消失和重建。 功能：参与 rRNA 与核糖体的合成，蛋白质合成旺盛的细胞核，核仁体积大、数目多。 3、染色质： 第三章 细胞的基本结构 14 组成：蛋白质、
33、 DNA 易被碱性染料染成深色（醋酸洋红、龙胆紫） 功能：遗传信息的主要载体 染色质呈丝状，染色体呈棒状，是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。 4、细胞分裂时，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体。 5、细胞核是遗传信息库，是遗传物质储存和复制的主要场所，是细胞代谢 和遗传的控制中心。 6、模型方法：包括物理模型、概念模型、数学模型等。 7、物理模型：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。 8、细胞既是生物体结构和功能的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。生物必修一 15 第 四 章 细胞的物质输入和输出 第 1 节 物
34、质跨膜运输的实例 1、渗透装置 ： （ 1）半透膜：允许某些物质通过，其他物质不能通过的多孔薄膜。如：动物膀胱、肠衣。 （ 2）现象： 宏观：液面上升；微观：水分子双向扩散 2、渗透作用：水分子等溶剂分子通过半透膜由低浓度到高浓度进行扩散。 3、渗透作用发生的条件：有半透膜 半透膜两侧溶液有浓度差 一、细胞的吸水和失水 1、动物细胞的吸水和失水： （ 1）当外界溶液浓度小于细胞质的浓度时，细胞吸水膨胀。 （ 2）当外界溶液浓度等于细胞质的浓度时，细胞保持正常形态。 （ 3）当外界溶液浓度大于细胞质的浓度时，细胞失水皱缩。 2、其他动物细胞的吸水和失水的原理与红细胞是一样的。 3、动物细胞的细胞
35、膜相当于半透膜，可以通过渗透吸水的方式吸水或失水。 4、细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。 5、探究植物细胞的吸水和失水时，蔗糖溶液的浓度不可太高或太低。目的：既有明显的质壁分离现象，又不会杀死细胞。 6、实验：制片 观察（中央大液泡 、质壁紧贴 ） 引流（蔗 糖溶液）观察（液泡变小，质壁分离）引流（清水）观察（液泡变大，质壁分离复原） 7、植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。 8、植物细胞的吸水和失水： （ 1）当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩，由于原生质层的伸缩性比细胞壁大，当细胞不断失水
36、时，即发生质壁分离。 （ 2）当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，植物细胞逐渐发生质壁分离的复原。 9、未成熟的植物细胞无中央大液泡，通过吸胀吸水的方式吸水。 二、 物质跨膜运输的其他实例 1、细胞的失水和失水是水分子顺相对含量梯度跨膜运输的过程。 2、实例一：细胞对物质的吸收具有选择性。 3、实例二：物质的运输也可以逆浓度梯度进行。 4、细胞对于物质的输入和输出具有选择性。 5、细胞和其他生物膜都是选择透过性膜，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、小分子和大分子则不能通过。 6、半透膜不一定是选择透过性膜，选择透过性膜一定是半透膜。 第 2 节 生物膜的流动
37、镶嵌模型 一、对生物膜的探索历程 1、 19 世纪末，欧文顿提出，膜是由脂质组成的。 2、实验证明，膜的成分是脂质与蛋白质。 3、磷脂分子的排列为磷脂双分子层。 第四章 细胞的物质输入和输出 16 4、 50 年代，提出蛋白质 脂质 蛋白质结构 5、人鼠细胞融合：细胞膜是流动的。 二、流动镶嵌模型的基本内容 1、生物膜的流动镶嵌模型认为，磷脂双分子层构成了膜的基本支架，这个支架不是静止的，磷脂双分子层是轻油般的流体，具有流动性。蛋白质分子有的镶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，有的贯穿于整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以运动的。 第 3 节 物质跨膜运输的方式 一、
38、被动运输 1、自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。 （ 1）例：水、 O2、 CO2、 N2、甘油、乙醇、脂肪酸、苯、尿素。 （ 2）条件：高浓度 低浓度 （ 3）动力：浓度差 （ 4）特点：不需要消耗能量，载体蛋白。 2、协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散。 （ 1）例：葡萄糖进入红细胞 （ 2）条件：高浓度 低浓度 （ 3）动力：浓度差 （ 4）特点：不消耗能量 二、主动运输 1、物质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。 2、主动运输的意义：保证了活细胞能够按照生命活动
39、的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。 3、主动运输例：离子、小分子（葡萄糖、氨基酸） 条件：有载体蛋白、能量（ ATP） 特点：既可以高浓度 低浓度，又可以低浓度 高浓度。 4、不跨膜进出细胞的方式： （ 1）对象：大分子 （ 2）原理：细胞膜的流动性 （ 3）方式：胞吞、胞吐生物必修一 17 第 五 章 细胞的能量供应和利用 第 1 节 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。 一、酶在细胞代谢中的作用 1、实验过程中可以变化的因素称为变量。其中人为改变的变量称为自变量，随着自变量的变化而变化的变量
40、称为因变量。 2、除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验，对照实验一般要设置对照组和实验组。 3、分子从常态转变为易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。 4、同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。 二、酶的本质 大多数酶的本质是蛋白质，少数酶是 RNA。 二 、 酶的特性 1、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。 2、所有活细胞均可产生酶。 一、酶具有高效性 二、酶具有专一性 1、每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 三、酶的作用条件比较温和 1、酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。 2、高温会破坏酶的分
41、子结构，使酶失活。低温只会降低酶的活性，但不会使酶失活。 3、过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。 第 2 节 细胞的能量“通货” ATP 1、 ATP 的生理功能：直接供能物质。 一、 ATP 分子中具有高能磷酸键 1、 ATP 中文全称：三磷酸腺苷 A：腺苷 P：磷酸基团 2、 ATP 结构简式： A PPP ：高能磷酸键 3、 ATP 是细胞中的一种高能磷酸化合物。 第五章 细胞的能量供应和利用 18 二、 ATP 和 ADP 可以互相转化 1、 ATP 水解： ATP水解酶 ADP+Pi+能量 2、 ATP 合成： ADP+Pi+能量 合成酶 ATP 3、细胞
42、内 ATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。 4、 ATP 合成时的能量来源： （ 1）植物：呼吸作用、光合作用 （ 2）动物、真菌、大多数细菌：呼吸作用 5、反应不可逆的原因： （ 1）酶的种 类不同 （ 2）能量不同： ATP 水解释放各种生命活动所需能量， ATP 合成需糖类、脂肪氧化分解释放能量。 （ 3）场所不同 6、 ATP 合成场所：线粒体、叶绿体、细胞质基质。 7、 ATP 在细胞中含量少，但转化快。 三、 ATP 的利用 1、吸能反应一般与 ATP 水解的反应相联系，放能反应一般与 ATP 的合成相联系。 第 3 节 ATP 的主要来源 细胞呼吸 1、细胞
43、呼吸：细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成 ATP 的过程。 一、细胞呼吸的方式 1、酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。 2、 CO2 可使 澄清的石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚兰水溶液由蓝变绿再变黄。 3、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。 4、细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。 二、有氧呼吸 1、对绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要方式。 2、线粒体内膜向内折叠形成嵴，嵴使内膜的表面积大大增加。 3、有氧呼吸可概括分为三个阶段： （ 1）第一阶段： 1 分子
44、葡萄糖分解成 2 分子的丙酮酸，产生少量的 H，并释放出少量的能量。 场所：细胞质基质。 C6H12O6 酶 2C3H4O3+ 4H+少量 ATP（ 2mol） （ 2） 第二阶段：丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和 H，并释放出少量的能量。 场所：线粒体基质。 2C3H4O3 +H2O 酶 6CO2 +20H+少量 ATP（ 2mol） （ 3）第三阶段：上述两个阶段产生的 H，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时释放出大量的能量。 生物必修一 19 场所：线粒体内膜。 24H+6O2 酶 12H2O+大量能量（ 34mol ATP） 4、 H：简化的表示方法，还原态的氢。 5、 有氧呼吸
45、的总反应式： C6H12O6+6H2O+6O2 酶 6CO2 +12H2O+能量 概括地说，有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过各种酶的催化作用，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。 6、 1mol C6H12O6参加有氧呼吸反应，产生大约 2870kJ 能量，其中大部分以热能形式散失， 1161kJ能量生成 38mol ATP。 三、无氧呼吸 1、无氧呼吸可概括地分为两个阶段，都在细胞质基质中进行。 （ 1）第一阶段和有氧呼吸的第一阶段完全相同。 （ 2）第二阶段：丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。 2、无氧呼吸的
46、总反应式： C6H12O6 酶 2C3H6O3（乳酸） + 少量能量 或 C6H12O6 酶 2C2H5OH（酒精） +2CO2 +少量能量 3、无论分解成酒精酒精和二氧化碳或者是转化成乳酸，无氧呼吸都只在第一阶段释放出少量的能量，生成少量 ATP。 四、细胞呼吸原理的应用 1、影响细胞呼吸速率的环境因素： （ 1）呼吸速率的表示方法： 单位时间 C6H12O6 的分解量 单位时间 O2的消耗量 单位时间 CO2 的释放量 （ 2）温度对呼吸速率的影响： 温度通过影响酶的活性来影响呼吸速率。 （ 3） O2浓度 ： 当 O2浓度为 0 时，细胞只进行无氧呼吸。 C 点：既进行有氧呼吸，又进行无
47、氧呼吸，呼 吸效率最低。 B 点：有氧呼吸，无氧呼吸消失。 （ 4） CO2 浓度： 从化学平衡角度分析， CO2 浓度增加，呼吸 速率下降。 （ 5）含水量： 在一定范围内，呼吸作用强弱随含水量的增加 而增加。 温度 CO2 释放量 温度对呼吸速率的影响 O2 浓度 CO2 释放量 A B C O2浓度 对呼吸速率的影响 第五章 细胞的能量供应和利用 20 第 4 节 能量之源 光与光合作用 一、捕获光能的色素和结构 1、光合作用：将光能转换成细胞能够利用的化学能的是光合作用。 一、捕获光能的色素 1、捕获光能的色素： 2、色素的作用：吸收、转化光能。 3、不同色素对光波的吸收情况：叶绿素
48、a 和叶绿素 b 主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。 4、因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。（叶片呈现绿色的原因） 5、叶绿体的结构： 基质：液态，有酶 基粒：由囊状结构薄膜类囊体堆叠而成，有酶、色素 6、色素的分布：叶绿体类囊体薄膜上。 二、叶绿体的结构 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需的酶。 二 、 光合作用的原理和应用 1、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。 一、光合作用的探究历程 1、 1771 年，英国科学家普利斯特利通过实验证实，植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气。并归因于植物的生长。 2、 1779 年，荷兰科学家：普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功；植物体只有绿叶才能更新空气。 3、 1785 年，明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。 4、 1845 年，德国科学家梅耶：植物在进行光合作用时， 把光能转换成化学能储存起来。 5、 1864 年，德国植物学家萨克斯：证明光合作用的产物除了
