生物必修一的知识点总结.doc

苏教版必修一生物知识点汇编第一章 生物科学和我们第一节 身边的生物科学一、人类面临的问题：健康问题1、人类健康的杀手癌症 生物因素、物理因素和化学因素是导致其发生的主要原因。2、传染病二、生物科学与社会：基因诊断和基因治疗1、基因诊断 基因诊断又叫DNA诊断、分子诊断，是通过从患者体内提取样本用基因检测方法来判断 患者是否有基因异常或携带病原微生物的生物学新技术。2、基因治疗（1）基本原理：通过体内途径和体外途径将带有治疗作用的基因导入患者体内，从而达到治疗疾病的目的。（2）应用前景：已治愈一例患免疫缺陷疾病的病人，但基因治疗不是万能的。 第二节 生物科学的学习过程一、科学家不断实验，挑战“自然发生说”1、雷迪的实验：自然发生还未证实。2、尼达姆的实验：微生物确实能自然发生。3、斯巴兰扎尼的实验：生命不会自然发生。4、巴斯德的实验：微生物不能自然发生。二、像科学家一样实验：科学实验 1、科学实验的步骤：观察 提出问题 作出假设 设计实验 收集数据和分析数据 得出结论2、用科学的实验方法，透过现象看本质，常用的科学方法有：（1）观察 （2）测量 （3）实验设计 （4）收集数据和分析数据 （5）安全实验第二章 细胞的化学组成第一节 细胞中的原子和分子一、组成细胞的元素1、大量元素：C、 O、H、N、S、P、Ca、Mg、K2、微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni；3、基本元素：C、H、O、N4、主要元素；C、 H、O、N、P、S5、最基本元素：C二、细胞中的无机分子1、水分子（1）含量：是活细胞中含量最多的物质。（2）存在形式：自由水、结合水（3）功能：a、自由水是良好的溶剂，是各种生物化学反应的介质，参与细胞中的各种代谢作用。b、结合水是组成细胞结构的重要成分，水还具有比热大和汽化热等特性，可成为生物体的温度调节剂。C、水是一切细胞生活的环境。2、无机盐（1）存在形式：一般以离子形式存在。（2）功能：a、参与构成细胞内复杂的化合物。b、参与细胞的各种生命活动。第二节 细胞中的生物大分子一、生物大分子的基本骨架1、有机物的碳骨架 碳原子与碳原子之间通过单个、两个或三个共价键，形成不同长度的链状、分支状或环状结构。2、生物大分子 糖类、脂质、蛋白质、核酸是生物体最重要的有机物。二、糖类1、组成元素：C、H、O2、种类：单糖、二糖、多糖单糖二糖多糖植物细胞核糖、脱氧核糖、葡萄糖、果糖蔗糖、麦芽糖淀粉、纤维素动物细胞核糖、脱氧核糖、葡萄糖、半乳糖乳糖糖原3、还原性糖：单糖、麦芽糖、乳糖4、鉴定还原性糖：斐林试剂 （产生砖红色沉淀）5、蔗糖 葡萄糖和果糖 麦芽糖 两分子葡萄糖 乳糖 葡萄糖和半乳糖 淀粉、纤维素、糖原 葡萄糖6、功能：（1）葡萄糖等单糖是细胞能量的主要来源。（2）核糖和脱氧核糖是组成核酸的物质。（3）淀粉和糖原分别是植物和动物的储能物质。（4）纤维素是构成植物细胞壁的主要成分。三、脂质1、组成元素：C、H、O，有的还含有N、P2、种类：脂肪、类脂（包括磷脂）、固醇类（包括胆固醇、性激素和维生素D）3、功能：a、脂肪是细胞中主要的储能物质。b、磷脂是构成生物膜的重要物质。c、胆固醇是动物细胞的重要成分，代谢失调会引起心血管等方面的疾病。d、性激素促进生殖器官的发育和两性生殖细胞的形成，激发并维持动物的第二性征。e、维生素D促进人体对钙、磷的吸收和利用。4、鉴定脂肪：苏丹染液（橘黄色）和苏丹染液（红色）四、蛋白质1、组成元素：C、H、O、N，大多数还含有S2、基本单位：氨基酸（1）种类：大约20种（2）结构通式：R NH2 C COOH （3）特点：一个碳原子同时与氨基、羧基、一个氢原子和一个可变的R基相连接。不同氨基酸的区别就在于R基的不同。3、肽 键：NHCO；氨基 ：NH2、羧基：COOH4、构成：氨基酸 脱水缩合 多肽 蛋白质5、特点：蛋白质是生命物质结构和功能的基础。（1）结构多样性：组成多肽链的氨基酸在种类、数目、排列顺序上不同；组成蛋白质的多肽链在数目和空间结构上不同。（2）功能多样性：a、作为催化剂。b、运输作用。c、收缩和运动功能。d、参与组成有机体的结构。e、防御功能。f、调节作用。6、鉴定蛋白质：双缩脲试剂（产生紫色反应）7、有关蛋白质的计算：（1）形成一条肽链时：肽键数失去水分子数氨基酸数1（2）形成n条肽链时：肽键数失去水分子数氨基酸数n（3）氨基数各氨基酸中氨基的总数肽键数（4）羧基数各氨基酸中羧基的总数肽键数（5）蛋白质相对分子质量氨基酸相对分子质量氨基酸数目失去水分子数18五、核酸1、组成元素:C、H、O、N、P2、基本单位：核苷酸（共8种）3、种类：DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）4、功能：是除朊病毒外所有生物的遗传物质，对生物的遗传变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用。5、DNA与RNA的比较DNARNA基本单位脱氧核糖核苷酸（4种）磷酸脱氧核糖碱基（A、G、C、T）核糖核苷酸（4种）磷酸核糖碱基（A、G、C、U）结构双螺旋结构单链结构分布主要存在于细胞核中，叶绿体和线粒体中也有少数DNA主要存在于细胞质中 第三章 细胞的结构和功能第一节 生命活动的基本单位细胞一、细胞的发现和细胞学说1、人类发现细胞的第一步是在1665年，英国科学家胡克用自制的简易显微镜观察栎树软木塞切片时观察并对细胞进行命名。他观察到的实际上是细胞壁。2、德国科学家施莱登和施旺共同提出了细胞学说，指出“一切动植物都是由细胞构成的，细胞是一切动植物的基本单位。”3、19世纪自然科学的三大发现是细胞学说、达尔文的生物进化论、能量守恒和转换定律。4、1858年德国魏尔肖指出细胞只能来自细胞，这是对细胞学说的重要补充。二、细胞学说的内容包括：1、细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。2、细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又有与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。3、新细胞可以从老细胞中产生。三、细胞的大小与形态1、不同生物体的细胞大小各不相同；同一生物体的相同组织中，细胞大小也不一样；同一细胞在不同的发育阶段，细胞大小会发生改变。2、细胞能保持一定形态的原因是细胞内在的结构、自身的表面张力和外部的机械压力等的相互作用。四、高倍显微镜的使用中几个需要注意的问题1、放大倍数：显微镜的放大倍数目镜的放大倍数目镜的放大倍数2、视野及镜像亮度：放大倍数越大，视野越小，看到的标本范围就越小，视野就越暗。3、任何需要观察的标本都要先用低倍镜观察。4、镜头长度与放大倍数的关系：物镜镜头长度与放大倍数成正比；目镜镜头长度与放大倍数成反比；5、显微镜下所成的像为一倒立的实像。物与像的移动方向相反。在视野中，若像偏离视野中央，要使像移到视野中央，则装片的移动方向就是像偏离的方向。6、低倍镜和高倍镜的比较见下表：视野范围物镜与玻片的距离视野的亮度物像大小细胞数目低倍镜大大亮小多高倍镜小小暗大少7、判断显微镜视野中污点的来源：显微镜视野中的污点既可能在目镜、物镜上，也可能在装片上，但不会在反光镜上。判断方法是转动目镜，污点动则在目镜上；换物镜，污点消失则在物镜上；移动装片，若污点动则在装片上。第二节 细胞的类型和结构一、原核细胞和真核细胞的异同1、真核细胞与原核细胞分类依据：细胞内有无以核膜为界限的细胞核。2、原核细胞与真核细胞的比较见下表：原核细胞真核细胞大小较小较大细胞核没有由核膜包被的典型的细胞核，遗传物质分布的区域叫拟核有成形的、真正的细胞核，有核膜、核仁细胞质有分散的核糖体，无其他细胞器有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器细胞壁细胞壁不含纤维素，主要成分是肽聚糖细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，动物细胞不具有细胞壁细胞分裂一般为二分裂，无有丝分裂能进行有丝分裂染色体一个细胞只有一条DNA，与RNA、蛋白质不联结在一起，无染色体一个细胞有几条染色体，DNA与RNA、蛋白质联结在一起举例细菌、放线菌、衣原体、支原体、立克次氏体、蓝藻（颤藻、蓝球藻、念珠藻、发菜等）真菌（酵母菌、霉菌）、绝大多数动植物细胞，绿藻、褐藻、红藻相似点都有相似的细胞膜和细胞质，都有与遗传关系密切的DNA分子二、细胞膜和细胞壁1、细胞膜：a、组成成分：磷脂、蛋白质 b、基本骨架：磷脂双分子层c、功能：将细胞与外界环境隔开；控制物质进出细胞。d、特性：一定的流动性和选择透过性2、细胞壁：a、组成成分：纤维素 b、功能：支持和保护三、细胞质和细胞器1、细胞质：包括细胞质基质和细胞器四、细胞核的结构 核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开 结构 核孔：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流细胞核 染色质（体）：不同时期的不同表现形式，被碱性染料染成深色 核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关功能 遗传物质储存、复制和转录的场所新陈代谢的控制中心2、细胞器的分工分布形态结构特点功能线粒体动植物细胞。双层膜，内膜向内折叠成嵴，扩大了内膜面积，基质和内膜上有许多种与有氧呼吸有关的酶，含有少量DNA。有氧呼吸的主要场所（动力工厂）叶绿体绿色植物叶肉细胞等。双层膜，内有许多类囊体，叶绿素等色素分布在类囊体上。类囊体和基质中有许多进行光合作用所需的酶，含有少量DNA。光合作用的场所（养料制造车间、能量转化站）内质网动植物细胞。单层膜，形成囊泡状和管状结构，内有腔。细胞内蛋白质合成、加工以及脂质合成的场所。高尔基体动植物细胞。与动物细胞分泌物的形成及植物细胞壁的形成有关。液泡植物细胞，高等动物细胞中不明显。储存物质，使植物细胞保持坚挺。溶酶体动植物细胞。消化车间。核糖体动植物细胞。附着在内质网或游离在细胞质基质中。不具有膜结构，椭球形颗粒小体。把氨基酸合成蛋白质的场所(生产蛋白质的机器)中心体动物细胞和低等植物细胞。在核附近。不具有膜结构，由两个互相垂直的中心粒构成。与动物细胞有丝分裂有关。五、生物膜系统1、组成：由真核细胞中的细胞膜、核膜以及由膜围绕而成的细胞器共同构成。2、分泌蛋白的合成、分泌过程合成场所:附着在内质网上的核糖体 加工场所：初步加工：内质网 进一步加工：高尔基体 分泌：经靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的小泡后释放到细胞外。3、特点：在结构和功能上是紧密联系的统一整体。4、功能：（1）参与分泌蛋白的合成与运输。（2）保证了各种生化反应有序而高效地进行。（3）参与细胞与外部环境之间的物质运输、能量转换、信息传递。第三节 物质的跨膜运输一、被动运输与主动运输的区别运输方式自由扩散协助运输主动运输跨膜方向高低高低一般：低高载体协助不需要需要需要消耗能量不用不用用物质举例氧气、二氧化碳、氮气、苯等小分子（苯还是脂溶性的）水、甘油、乙醇等较小的分子氨基酸、葡萄糖等较大的有机分子，活细胞吸收葡萄糖K+、Mg2+、Na+ 、Cl等带电荷的离子，小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等二、大分子进出细胞1、内吞作用2、外排作用第四章 光合作用和细胞呼吸 第一节 ATP和酶一、生命活动的能量“通货”ATP1、ATP的结构简式： A代表 T代表 P代表 代表 2、ATP的结构特点：含有 个高能磷酸键，且远离腺苷的那个高能磷酸键，既容易分解释放能量（为各种生命活动提供能量），又容易形成而储存能量。3、ATP与ADP的相互转化： （1）植物合成ATP的生理过程有光合作用和呼吸作用，动物合成ATP的生理过程只有细胞呼吸。（2）与生命活动有关的几种能源物质： 直接能源物质-ATP根本能源-光能储备能源-脂肪、淀粉（糖原）主要能源-糖类4、ATP的生理功能：在生物体内能量的转换和利用中，ATP起着关键的作用，它直接为生物体的各种需能反应提供能量。5、ATP的生理意义：人体细胞中ATP与ADP的相互转化在生活细胞中永不停息地进行着，这既可以避免一时用不尽的能量白白流失掉，又保证了及时供应生命活动所需要的能量。6、ATP的利用：生物体各种各样的运动；生物的发光、发电；细胞的分裂和生长、细胞的主动运输、恒温动物维持体温等。 二、酶与酶促反应1、酶的概念：由活细胞产生的，具有催化作用的一类有机物，绝大数酶是蛋白质，少数是RNA。酶又称为生物催化剂。2、酶催化作用的实质：降低化学反应的活化能。3、酶的特性：高效性、特异性（专一性）。4、影响酶活性的因素：温度、PH（1）在一定温度（PH）范围内，随温度（PH）的升高，酶活性增强，而超过一定范围后，酶活性减弱。（2）高温、过酸、过碱都会破坏酶的分子结构（如改变酶的活性中心）而使酶失活，而低温只是抑制酶的活性。（3）不同的酶其最适温度不同，最适PH也不同（如胃蛋白酶的最适PH约为2.0，胰蛋白酶约为8），远离最适PH，酶的活性会降低，甚至失活。 5、影响酶促反应速率的因素：温度、PH值、酶浓度和底物浓度等。 第二节 光合作用一、光合作用的发现史1648年：范.海尔蒙特用定量的方法研究得出：植物生长所需要的养料主要来自水，而不是土壤。1771年：普利斯特莱通过植物和动物之间气体交换的实验得知：植物生长需要吸收 ，释放出 。1779年：杨.英根豪斯通过实验证实：植物需要阳光才能制造出氧气。1864年：萨克斯采用碘液检测淀粉的方法，确定叶片在光下能产生淀粉。1940年：鲁宾和卡门运用放射性同位素标记法证明了光合作用释放的氧气中的氧全部来自于水，糖类中的氢也来自水。1948年，卡尔文通过追踪光合作用过程中碳元素的行踪，结果发现二氧化碳被用于合成糖类等有机物。二、叶绿体中的色素滤纸条上有4条不同颜色的色带，从上往下依次为：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。这说明绿叶中的色素有4种，它们在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的快慢也不一样。三、光合作用的过程1、总反应式：CO2 + H2O (CH2O) + O22、填写图中光合作用过程的名称并回答问题：（1）写出各标号的名称：_ _ _ _ _ _ _（2）光反应为暗反应提供了 和 （只填序号）。（3）光反应和暗反应的场所分别是叶绿体的_和_。答案：（1） H ATP ADPPi（2）34（3）类囊体薄膜 和 基质3、影响光合作用的环境因素主要因素：光照强度、浓度、温度农业生产中主要通过延长光照时间，增加光照面积和增强光合作用效率等途径提高光能利用率。 主要做法：采用轮作、套种和间作方法；合理密植；大棚种植（适当延长光照时间、提高浓度、提高温度）4、光合作用光反应阶段和暗反应阶段的比较光反应阶段暗反应阶段所需条件必须有光有光无光均可进行场所类囊体的薄膜上叶绿体内的基质中物质变化H2O分解成O2和H；形成ATP二氧化碳被固定；C3被H还原，最终形成糖类；ATP转化成ADP和Pi能量转换光能转变为化学能，储存在ATP中ATP中的化学能转化为糖类中储存的化学能联系物质联系：光反应阶段产生的H，在暗反应阶段用于还原C3；能量联系：光反应阶段生成的ATP，在暗反应阶段中将其储存的化学能释放出来，帮助C3形成糖类，ATP中的化学能则转化为储存在糖类中的化学能。第三节 细胞呼吸一、细胞呼吸1、概念：细胞呼吸主要是指糖类、脂质和蛋白质等有机物在活细胞内氧化分解为二氧化碳和水或分解为一些不彻底的氧化产物，且伴随着能量释放的过程。2、特点：在温和的条件下有机物被酶催化而氧化分解，能量逐步释放出来，没有剧烈的发光发热现象。二、有氧呼吸1、概念：植物细胞在氧参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时放出大量能量的过程。2、场所：第一阶段在细胞质基质中，第二阶段在线粒体基质中，第三阶段在线粒体内膜上3、过程：第一阶段：葡萄糖分解产生丙酮酸和H并可释放少量能量；第二阶段：丙酮酸和H2O脱H产生CO2也可释放少量能量；第三阶段：第一、二阶段产生的H与O2反应产生H2O并可释放大量的能量。酶4、总反应式：酶 三、无氧呼吸1、概念：无氧呼吸是细胞在缺氧的条件下进行的，有机物的氧化分解不彻底，产生的能量较少。微生物的无氧呼吸通常称为发酵，有两种类型：酒精发酵和乳酸发酵。2、场所：二个阶段都在细胞质基质3、过程：第一阶段：葡萄糖分解产生丙酮酸和H并可释放少量能量； 第二阶段：丙酮酸进一步分解形成酒精和二氧化碳或乳酸，并释放少量能量。4、总反应式：酶C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2+能量酶C6H12O6 2C3H6O3 + 能量四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸不同点反应条件需要O2、酶和适宜的温度不需要O2，需要酶和适宜的温度呼吸场所第一阶段在细胞质基质中，第二、三阶段在线粒体内全过程都在细胞质基质内分解产物CO2和H2OCO2、酒精或乳酸释放能量较多，1 mol葡萄释放能量2870 kJ，其中1161 kJ转移至ATP中1 mol葡萄糖释放能量19665 kJ(生成乳酸)或222 kJ(生成酒精)，其中均有6108 kJ转移至ATP中相同点其实质都是：分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动需要细胞在有氧呼吸时，吸收O2的量与放出的CO2量相同，而无氧呼吸时不需要O2，但产生CO2。这样，如果某种生物呼吸时，吸收O2的量与放出CO2的量相同，则该生物只进行有氧呼吸；如果某种生物不吸收O2，但有CO2释放，则说明该生物只进行无氧呼吸；如果某种生物释放的CO2量比吸收的O2的量多，则说明该生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。在有氧呼吸与无氧呼吸同时存在时，哪种细胞呼吸占优势，则要从CO2的释放量与O2吸收量的差值来计算。第五章 细胞增殖、分化、衰老和凋亡第一节 细胞增殖一、细胞周期1、条件：只有连续分裂的细胞才有细胞周期，而已分化的不再分裂的细胞没有细胞周期。2、起止点：从一次细胞分裂结束开始，到下一次细胞分裂结束为止。3、组成：一个细胞周期=分裂间期+分裂期二、有丝分裂1、动植物细胞的有丝分裂过程时期植物细胞示意图动物细胞示意图主要特点记忆歌诀分裂间期完成组成染色体的DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。复制的结果，每个染色体都形成两个完全一样的姐妹染色单体。复制合成分裂期前期出现染色体；核膜解体，核仁消失； 从细胞两极发生许多纺锤丝，进而形成纺锤体； 染色体着丝点散乱分布在纺锤体上。膜仁消失两体现中期染色体的着丝点排列在赤道板上，染色体形态稳定，数目清晰。（计数好时机）着丝点排在板上变后期每个着丝点分裂为二，每个染色体的两个姐妹染色单体分开，成为两个染色体；纺锤丝收缩牵引染色体向两极移动，形成两套数目和形态完全相同的染色体姐妹分离两极迁末期两组染色体分别到达两极后，又变成细长盘曲的染色质丝；核膜、核仁重新出现；（植物细胞）在赤道板位置上出现的细纺锤丝消失；细胞板进而形成新的细胞壁，最后一个细胞分裂成两个子细胞。两体消失膜仁重现2、有丝分裂过程染色体、染色单体、DNA分子的数目变化曲线3、有丝分裂过程染色体、染色单体、DNA分子以及着丝点数目变化（假设体细胞是染色体总数为2n的二倍体生物细胞）分裂间期分裂期前期中期后期末期着丝点2n2n2n4n2n染色体2n2n2n4n2n染色单体04n4n2n00DNA分子2n4n4n4n4n2n染色体形态丝状丝状棒状棒状（形态最明显）棒状棒状丝状4、动植物细胞的有丝分裂的两点区别前期末期纺锤体的形成方式细胞质分裂的方式动物由两极直接发出的纺锤丝形成纺锤体在赤道板附近形成细胞板，细胞板向四周扩展将细胞割裂成两个细胞植物有中心体发出的星射线形成纺锤体细胞膜在赤道板附近向内凹陷，将细胞缢裂为两个子细胞三、无丝分裂1、特点：无染色体和纺锤体等结构的出现。2、过程：一般是细胞核先延长，然后从中部缢裂成两个子细胞核，最后整个细胞从中部缢裂成两个子细胞。3、举例：草履虫和蛙的红细胞第二节 细胞分化、衰老和凋亡一、细胞分化1、概念：由同一类型的细胞经细胞分裂后，逐渐在形态、结构和生理功能上形成稳定性的差异，产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化。2、原理：基因选择性表达3、过程：细胞 组织 器官 生物体二、细胞全能性1、概念：细胞全能性是指单个细胞具有发育成完整个体的全部遗传物质，在适宜的条件下，就能发育成完整的新植株。三、植物组织培养技术1、概念：将离体的植物组织或细胞培育成完整植株的技术。2、原理：植物细胞的全能性3、作用：（1）可以研究植物细胞生长和分化的规律。 （2）可以研究影响植物细胞生长和分化的培养条件。4、条件：（1）离体状态； （2）一定的营养物质，如水、无机盐、有机营