天星教育网 高中生物必修一知识点
总结
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第一章 走近细胞 第一节 从生物圈到细胞 知识梳理: 1病毒没有细胞结构,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)。 4血液属于(组织)层次,皮肤属于(器官)层次。 5植物没有(系统)层次,单细胞生物既可化做(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)。 第二节 细胞的多样性和统一性 知识梳理: 一、高倍镜的使用步骤(尤其要注意第1和第4步) 1 在低倍镜下找到物象,将物象移至(视野中央), 2 转动(转换器),换上高倍镜。 3 调节(光圈)和(反光镜),使视野亮度适宜。 4 调节(细准焦螺旋),使物象清晰。 二、原核生物与真核生物主要类群: 原核生物:蓝藻,含有(叶绿素)和(藻蓝素),可进行光合作用。 细菌:(球菌,杆菌,螺旋菌,乳酸菌)只有核糖体无其他细胞器,无成形的细胞核 真核生物:动物、植物、真菌:(青霉菌,酵母菌,蘑菇)等,有核膜。 四、细胞学说 创立者:(施莱登,施旺) 2内容要点:P10,共三点 3揭示问
题
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: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 第一节 细胞中的元素和化合物 知识梳理: 统一性:元素种类大体相同 1、生物界与非生物界 差异性:元素含量有差异 2组成细胞的元素 大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 主要元素:C、H、O、N、P、S 含量最高的四种元素:C、H、O、N 基本元素:C(干重下含量最高) 质量分数最大的元素:O(鲜重下含量最高) 3组成细胞的化合物 无机化合物 水(含量最高的化合物) 无机盐 糖类 有机化合物 脂质 蛋白质(干重中含量最高的化合物) 核酸 4检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 (1)还原糖的检测和观察 常用材料:苹果和梨 试剂:斐林试剂(甲液:0.1g/ml的NaOH 乙液:0.05g/ml的CuSO4) 注意事项:①还原糖有葡萄糖,果糖,麦芽糖 ②甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中,现配现用 ③必须用水浴加热 颜色变化:浅蓝色 棕色 砖红色 (2)脂肪的鉴定 常用材料:花生子叶或向日葵种子 试剂:苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液 颜色变化:橘黄色或红色 (3)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( A液:0.1g/ml的NaOH B液: 0.01g/ml的CuSO4 ) 颜色变化:变成紫色 (4)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——蛋白质 一 氨基酸及其种类 氨基酸是组成蛋白质的基本单位。 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 氨基酸 二肽 三肽 多肽 多肽链 一条或若干条多肽链盘曲折叠 蛋白质 氨基酸分子相互结合的方式:脱水缩合。即 一个氨基酸分子的氨基和另一个氨基酸分子的羧基相连接,同时失去一分子的水。 连接两个氨基酸分子的化学键叫做肽键 三 蛋白质的功能 四 蛋白质分子多样性的原因 构成蛋白质的氨基酸的种类,数目,排列顺序,以及空间结构不同导致蛋白质结构多样性。蛋白质结构多样性导致蛋白质的功能的多样性。 第三节 遗传信息的携带者——核酸 一 核酸的分类 DNA(脱氧核糖核酸) RNA(核糖核酸) 二、核酸的结构 基本组成单位—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) 化学元素组成:C、H、O、N、P 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。 核酸在细胞中的分布 观察核酸在细胞中的分布: 材料:人的口腔上皮细胞 试剂:甲基绿、吡罗红混合染色剂 注意事项: •盐酸的作用:•改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色体中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合。 现象: 甲基绿将细胞核中的DNA染成绿色, 吡罗红将细胞质中的RNA染成红色。 DNA是细胞核中的遗传物质,此外,在线粒体和叶绿体中也有少量的分布。 RNA主要存在于细胞质中,少量存在于细胞核中。 第四节 细胞中的糖类和脂质 细胞中的糖类——主要的能源物质 糖类的分类 单糖(葡萄糖,果糖,半乳糖,核糖,脱氧核糖) 二糖(蔗糖,麦芽糖,乳糖) 多糖(淀粉,纤维素,糖原) 脂质的分类 脂肪:储能,保温,缓冲减压 磷脂:构成细胞膜和细胞器膜的主要成分 胆固醇 固醇 性激素 维生素D 第5节 细胞中的无机物 细胞中的水包括 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 细胞中的无机盐 细胞中大多数无机盐以离子的形式存在 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.维持细胞的酸碱平衡 4.维持细胞的渗透压 四、细胞膜特性:细胞的基本结构 第一节 细胞膜——系统的边界 知识网络: 1、研究细胞膜的常用材料:人或哺乳动物成熟红细胞 2、细胞膜主要成分:脂质和蛋白质,还有少量糖类 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,保证细胞内部环境的相对稳定 控制物质出入细胞 进行细胞间信息交流 三、细胞壁成分 植物:纤维素和果胶 作用:支持和保护 结构特性:流动性 举例:(变形虫变形运动、白细胞吞噬细菌) 功能特性:选择透过性 举例:(腌制糖醋蒜,红墨水测定种子发芽率,判断种子胚、胚乳是否成活) 第二节 细胞器——系统内的分工合作 一、细胞器之间分工 (1)双层膜 叶绿体:存在于绿色植物细胞,光合作用场所 线粒体:有氧呼吸主要场所 (2)单层膜 内质网:细胞内蛋白质合成和加工,脂质合成的场所 高尔基体:对蛋白质进行加工、分类、包装 液泡:植物细胞特有,调节细胞内环境,维持细胞形态 溶酶体:分解衰老、损伤细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌 (3)无膜 核糖体:合成蛋白质的主要场所 中心体:与细胞有丝分裂有关 二、分泌蛋白的合成和运输 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) 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 2、作用: 使细胞具有稳定内部环境物质运输、能量转换、信息传递 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 第四章 细胞的物质输入和输出 第1节 物质跨膜运输的实例 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: 一是具有半透膜,二是半透膜两侧具有浓度差。 2、 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,细胞吸水膨胀 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 外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞质壁分离 外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞质壁分离复原 外界溶液浓度=细胞液浓度时就,水分进出细胞处于动态平衡 中央液泡大小 原生质层位置 细胞大小 蔗糖溶液 变小 脱离细胞壁 基本不变 清水 逐渐恢复原来大小 恢复原位 基本不变 3、 质壁分离产生的条件: (1)具有大液泡 (2)具有细胞壁 4、 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 1、 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: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。 (如:细胞膜等各种生物膜) 第二节 生物膜的流动镶嵌模型 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
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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 3、 糖蛋白(糖被) 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、血型鉴定、保护润滑等。 第三节 物质跨膜运输的方式 一、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 二、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。 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、维生素等 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 三、大分子物质进出细胞的方式:胞吞、胞吐 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 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. 2、酶的发现:发现过程,发现过程中的科学探究思想,发现的意义 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 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。 二、影响酶促反应的因素(难点) 1、 底物浓度 酶浓度 2、 PH值:过酸、过碱使酶失活 3、 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。 第二节 细胞的能量“通货”——ATP 一、什么是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 二、结构简式:A-P~P~P A代表腺苷 P代表磷酸基团 ~代表高能磷酸键 三、ATP和ADP之间的相互转化 ADP + Pi+ 能量 ATP ATP ADP + Pi+ 能量 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 第三节 ATP 的主要来源——细胞呼吸 1、概念: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。 2、有氧呼吸 总反应式:C6H12O6 +6O2 6CO2 +6H2O +大量能量 第一阶段:细胞质基质 C6H12O6 2丙酮酸+少量[H]+少量能量 第二阶段:线粒体基质 2丙酮酸+6H2O 6CO2+大量[H] +少量能量 第三阶段:线粒体内膜 24[H]+6O2 12H2O+大量能量 3、无氧呼吸 产生酒精:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量 发生生物:大部分植物,酵母菌 产生乳酸:C6H12O6 2乳酸+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:无机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 讨论: 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——光与光合作用 1、 捕获光能的色素 叶绿素a(蓝绿色) 叶绿素 叶绿素b (黄绿色) 绿叶中的色素 胡萝卜素 (橙黄色) 类胡萝卜素 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。 2、 实验——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层析液中,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) 实验为何要在通风的条件下进行?为何要用培养皿盖住小烧杯?用棉塞塞紧试管口? 因为层析液中的丙酮是一种有挥发性的有毒物质。 (3) 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 (4) 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,最窄的是胡萝卜素。 3、 捕获光能的结构——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。 四、光合作用的原理 1、光合作用的探究历程:(略) 2、光合作用的过程: (熟练掌握课本P103下方的图) 总反应式:CO2+H2O (CH2O)+O2 其中,(CH2O)表示糖类。 根据是否需要光能,可将其分为光反应和暗反应两个阶段。 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:H2O O2+2[H] ATP形成:ADP+Pi+光能 ATP 光反应中,光能转化为ATP中活跃的化学能 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 2C3 C3的还原:2C3+[H]+ATP (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 (1)光对光合作用的影响 ①光的波长 叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。 ②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 ③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)温度 温度低,光和速率低。随着温度升高,光合速率加快,温度过高时会影响酶的活性,光和速率降低。 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。 第6章 细胞的生命历程 第1节 细胞的增殖 1、 限制细胞长大的原因 1 细胞表面积与体积的比。 2 细胞的核质比 2、 细胞增殖 1.真核细胞分裂的方式:有丝分裂、无丝分裂、减数分裂 (一)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 (3)特点:分裂间期所占时间长。 (二)植物细胞有丝分裂各期的主要特点: 1.分裂间期 特点: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,呈染色质形态 2.前期 特点:①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失 3.中期 特点:①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 ②染色体的形态和数目最清晰 4.后期 特点:①着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别向两极移动。②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 5.末期 特点:①染色体变成染色质,纺锤体消失。②核膜、核仁重现。③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 四、植物与动物细胞的有丝分裂的比较 五、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。 六、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。 第二节 细胞的分化 一、细胞的分化 (1)概念:在个体发育中,相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 (2)特点:持久性、稳定不可逆转性 二、细胞全能性: (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。 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。 (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 1、 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:大、小、快、慢、多、少 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: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4节 细胞的癌变 1. 癌细胞: 2. 癌细胞的特征:3. 致癌因子的种类4. 细胞癌变的原因: 天星教育网(www.tesoon.com) 版权所有 天星教育网(www.tesoon.com) 版权所有