分子与细胞必记四大核心知识【核心梳理+能力提升】 高考生物高分突破（全国通用）

一、细胞组成分子和基本结构1.病毒相关知识整合。2.原核细胞与真核细胞比较项目原核细胞真核细胞本质区别细胞内无以核膜为界限的细胞核细胞内有以核膜为界限的细胞核细胞壁主要成分为肽聚糖植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素和果胶；动物细胞无细胞壁；大多数真菌细胞壁的主要成分是壳多糖细胞质有核糖体，无其他细胞器有核糖体和其他细胞器细胞核有拟核，无核膜和核仁有核膜和核仁DNA存在形式裸露存在核DNA与蛋白质结合形成染色体(质)转录和翻译转录、翻译可同时进行转录主要在细胞核内进行，翻译在细胞质(核糖体)内进行是否遵循孟德尔遗传定律不遵循核基因遵循，质基因不遵循可遗传变异类型基因突变基因突变、基因重组和染色体变异细胞分裂一般为二分裂有丝分裂、无丝分裂、减数分裂共性都有相似的细胞膜、细胞质；遗传物质都是DNA；都有核糖体3.细胞中水和无机盐及主要无机盐的作用3.1常考无机盐功能(1)N:构成蛋白质、ATP、NADP+、叶绿素、核苷酸等的元素。(2)P:构成ATP、NADP+、核苷酸、磷脂的元素。(3)Mg:参与构成叶绿素(与光反应有关)。(4)Ca2+:可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐。(5)S:甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的组成成分(蛋白质的特征元素,故常用35S标记追踪蛋白质去向)。(6)Fe:构成血红蛋白的元素(人体缺Fe会导致贫血,无氧呼吸加剧,可引发乳酸积累致使酸中毒)。(7)I-:构成甲状腺激素等的元素(婴幼儿缺碘时可导致缺乏甲状腺激素,进而引发克汀病)。(8)Na+:维持细胞外液渗透压,动作电位形成离不开“Na+内流”。(9)K+:维持细胞内液渗透压,静息电位的维持离不开“K+外流”。(10)Cl-:与Na+共同维持细胞外液渗透压——细胞外液渗透压90%以上来自Na+和Cl-。3.2验证某种矿质元素的生理功能实验设计①对照组：植物＋完全培养液→正常生长。②实验组4.对照实验的类型及实验组、对照组的确认空白对照对照组为自然状态下不做处理的对象组，实验组为施加实验变量处理的对象组自身对照实验处理前的对象组为对照组，实验处理后的对象组为实验组相互对照不单设对照组，而是几个实验组相互对照。如“影响酶活性的条件”的实验中，探究温度对酶活性的影响时，要用热水、正常温度的水、冰水三个实验组来探究温度对酶活性的影响，进行相互对照，以得出相应的实验结论条件对照即给对象施加某种实验处理，虽不是检验假设需要的，但更能充分说明实验变量的对照。例如，在用动物激素饲喂小动物的实验方案中，饲喂甲状腺激素的为实验组；饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组；不饲喂药剂的是空白对照组5.细胞中的糖类和脂质及种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化种类C、H比例消耗氧气的量释放的能量种子类型变化非油料作物种子(如小麦)油料作物种子(如大豆)糖类小少少种子形成时可溶性糖(还原糖)→淀粉糖类→脂肪脂质大多多种子萌发时淀粉→可溶性糖(还原糖)脂肪→甘油、脂肪酸→糖类6.核酸与蛋白质的比较项目核酸蛋白质DNARNA元素C、H、O、N、PC、H、O、N等组成单位脱氧核苷酸(4种)核糖核苷酸(4种)氨基酸(20种)形成场所主要在细胞核中复制产生主要在细胞核中转录生成核糖体分子结构一般为双螺旋结构一般为单链结构氨基酸→多肽→蛋白质初步水解产物4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸多肽彻底水解产物磷酸、脱氧核糖、含氮碱基磷酸、核糖、含氮碱基氨基酸结构多样性的决定因素核苷酸的数量及排列顺序氨基酸的种类、数量、排列顺序以及多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别联系混淆ATP、DNA、RNA和核苷酸中“A”的含义。细胞膜流动镶嵌模型及功能7.1细胞膜和细胞核的结构和功能7.2常考的“膜蛋白”总结(1)受体蛋白：信号分子(如激素、淋巴因子、神经递质)的受体。(2)载体蛋白：协助跨膜运输(协助扩散和主动运输)。如在肾小管和集合管细胞膜存在水通道蛋白。(3)具催化作用的酶：如好氧型细菌的细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主动运输等)。(4)识别蛋白：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精卵细胞间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等)。(5)通道蛋白：通过打开或关闭通道(改变蛋白质构象)控制物质通过，如水通道蛋白；神经冲动传导时，Na＋、K＋通道蛋白等。8细胞器的结构和功能细胞器易错点(1)没有叶绿体或中央液泡的细胞不一定是动物细胞,如根尖分生区细胞。(2)具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞,如真菌细胞、细菌等都有细胞壁(注意它们的细胞壁的组成成分不同)。(3)没有叶绿体的细胞不一定不能进行光合作用,如蓝细菌。(4)没有叶绿体或光合色素不一定不能将无机物合成有机物,如能进行化能合成作用的细菌。(5)没有线粒体不一定不能进行有氧呼吸,如大多数原核生物是需氧型的。9.分泌蛋白合成及分泌过程中的图形分析(1)分泌蛋白从合成至分泌到细胞外的“途径”为核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。(2)与分泌蛋白的合成和分泌有关的“结构”有核糖体、内质网、高尔基体、囊泡、细胞膜、线粒体。(3)与分泌蛋白的合成和分泌有关的“具膜结构”为内质网、高尔基体、囊泡、细胞膜、线粒体。(4)与分泌蛋白的合成和分泌有关的“细胞器”为核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。(5)与分泌蛋白的合成和分泌有关的“具膜细胞器”为内质网、高尔基体、线粒体。9.1常见的分泌蛋白①消化腺(如唾液腺、胃腺、肠腺等)细胞合成并分泌的消化酶。②T细胞合成并分泌的淋巴因子。③浆细胞合成并分泌的抗体。④下丘脑、垂体、胸腺、胰岛等合成的相关激素，如生长激素、胰岛素等。二、细胞物质的输入和输出1.渗透装置与植物细胞比较渗透作用易错点(1)渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度,实质是指渗透压。如质量分数为10%的葡萄糖溶液和质量分数为10%的蔗糖溶液的质量浓度相等,但质量分数为10%的蔗糖溶液的渗透压小,故水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。(2)水分子的移动方向是双向的,但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。(3)只有活的、成熟的植物细胞才能发生质壁分离和质壁分离复原。2.植物细胞的吸水和失水实验、3.不同运输方式比较细胞的能量供应和利用1.酶2.探究酶的相关实验探究影响酶活性的因素不同条件原理①H2O2+常温①②H2O2+加热②加热供能③H2O2+水③对照实验④H2O2+FeCl3④降低化学反应所需要的化学能⑤H2O2+H2O2酶⑤降低化学反应所需要的化学能其他条件相同且事宜

1.证明酶有催化作用的实验是⑤和③

2.证明酶有高效性的实验是④和⑤（注意：高效性必须与无机催化剂相比较）验证酶的专一性实验专一性反应产物斐林试剂⑥淀粉+淀粉酶麦芽糖无色---砖红色沉淀⑦淀粉+蔗糖酶淀粉无色---蓝色（斐林试剂的颜色无颜色变化⑧蔗糖+淀粉酶蔗糖无色---蓝色（斐林试剂的颜色无颜色变化其他条件相同且事宜

证明酶有专一性的实验是：

⑥和⑦（底物相同而酶不同）或⑥和⑧（底物不同而酶相同）

注意事项检测蔗糖是否被分解斐林试剂颜色前后变化碘液颜色前后变化蔗糖------蔗糖无颜色变化无颜色变化蔗糖------葡萄糖+果糖蓝色变砖红色沉淀无颜色变化以上实验所用试剂是斐林试剂or碘液？

斐林试剂原因：加入碘液无法检测蔗糖是否分解3.酶的相关曲线曲线模型曲线含义特殊点的意义在一定温度范围内,随温度的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围,酶的催化作用逐渐减弱(1)甲曲线上最高点的意义是在此点对应的温度下酶的活性最强,该点对应的温度是该酶的最适温度。曲线的终点表示该酶在达到一定温度时完全变性失活(2)甲曲线的起点与横轴无交点,但很接近,原因是低温抑制酶活性(3)乙曲线的起点、终点表示酶在过酸、过碱的条件下均变性失活在一定pH范围内,随pH的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围,酶的催化作用逐渐减弱在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率随底物浓度的增加而加快,但当底物达到一定浓度后,受酶量和酶活性限制,酶促反应速率将不再增加在底物充足、其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度呈正相关4.有管ATP的合成和水解应用综合有关ATP的易错点(1)ATP与ADP的相互转化不可逆:ATP与ADP的相互转化,从物质方面来看是可逆的,从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。(2)ATP是与能量有关的一种物质,不可将其等同于能量:ATP是一种高能磷酸化合物,1molATP水解时能够释放出高达30.54kJ的能量。(3)细胞中的ATP含量很少,但是ATP与ADP转化非常迅速及时。无论是饱食还是饥饿,ATP与ADP含量都保持动态平衡。(4)ATP转化为ADP又称为“ATP的水解反应”,这一过程需ATP水解酶的催化,需要消耗水。蛋白质、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。5呼吸作用5.1有氧呼吸和无氧呼吸的比较项目有氧呼吸无氧呼吸不同点条件需氧无氧场所细胞质基质(第一阶段)、线粒体(第二、三阶段)细胞质基质分解程度葡萄糖被彻底分解葡萄糖分解不彻底产物CO2、H2O乳酸或酒精和CO2能量释放大量少量相同点反应条件需酶和适宜温度本质氧化分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动所需过程第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同意义为生物体的各项生命活动提供能量5.2细胞呼吸反应式中各物质量的比例关系(1)反应式①有氧呼吸：C6H12O6＋6O2＋6H2Oeq\o(→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋能量。②无氧呼吸：C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C2H5OH＋2CO2＋少量能量；C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C3H6O3＋少量能量。5.3O2浓度对有氧呼吸和无氧呼吸的影响Q点氧气浓度为0，仅有无氧呼吸A/B/C点，随着氧气浓度增大，有氧呼吸不断增大，无氧呼吸被抑制不断减少。AC代表有氧呼吸和无氧呼吸产生二氧化碳总量BC代表有氧呼吸产生二氧化碳量AB=AC-BC=有氧呼吸产生二氧化碳量因为AB=BC则有氧呼吸产生二氧化碳量等于无氧呼吸二氧化碳释放量但是强度不同，呼吸强度是按照单位时间内呼吸消耗的葡萄糖计算二氧化碳释放量相同时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的3倍，所以无氧呼吸强度大。R点此时有氧呼吸和无氧呼吸产生的二氧化碳总量最低，按照元素守恒，此时含碳有机物含量较高，所以最适合储存。P点仅有有氧呼吸，但是有氧呼吸未达到最大值。6.光合作用的过程反应试及光合作用项目光反应暗反应(碳反应)实质光能转化为化学能,并释放O2同化CO2,合成有机物需要条件光照、色素、酶酶反应场所叶绿体类囊体的薄膜上叶绿体的基质中物质变化①水的光解:水分解为O2和H+②NADPH的合成③ATP的合成①CO2的固定:CO2+C52C3②C3的还原:2C3(CH2O)+C5③ATP和NADPH的分解能量变化光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能ATP和NADPH中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能(1)误认为光反应中产生的ATP可用于各项生命活动。光合作用光反应产生的ATP只用于暗反应阶段,不能用于其他生命活动,其他生命活动所需ATP只能来自细胞呼吸。(2)误认为没有暗反应,光反应能独立进行。光反应为暗反应提供NADPH和ATP,因此没有光反应,暗反应不能进行。在暗反应不能进行时,光反应产生的NADPH和ATP会不断积累,最终光反应也会停止。(3)误认为光合作用只能在叶绿体中进行。蓝细菌无叶绿体,但蓝细菌细胞中含有吸收光能的色素和催化光合作用的酶,也可进行光合作用。7.光合作用与有氧呼吸过程的比较项目光合作用有氧呼吸物质变化无机物eq\o(→,\s\up7(合成))有机物有机物eq\o(→,\s\up7(分解))无机物能量变化光能→稳定的化学能(储能)稳定的化学能→ATP中活跃化学能及热能(放能)实质合成有机物，储存能量分解有机物、释放能量，供细胞利用场所叶绿体细胞质基质、线粒体条件只在光下进行有光、无光都能进行7.1光合作用的影响因素因素原理图像应用光照强度影响光反应阶段,制约ATP及NADPH的产生,进而制约暗反应欲使植物生长,必须使光照强度大于光补偿点温室大棚适当提高光照强度可以提高光合作用速率CO2含量影响暗反应阶段,制约C3的生成①大田中增加空气流动,以增加CO2含量,如“正其行,通其风”;②温室中可增施有机肥,以增大CO2含量温度通过影响酶活性进而影响光合作用(主要制约暗反应)①大田中适时播种;②温室中,增加昼夜温差,保证植物有机物的积累必需矿质元素的含量对光合作用产生直接或间接影响(如K+可影响光合产物的运输和积累)①合理施肥促进叶面积增大,提高酶合成速率,加快光合作用速率;②施用有机肥,有机肥被微生物分解后既可补充CO2,又可提供各种矿质元素8一昼夜植物CO2吸收速率变化曲线与密闭容器中一昼夜CO2浓度变化曲线分析时间段图1对应点或段图2对应点或段含义凌晨0时至3时左右ABA′B′黑暗植物只进行呼吸作用，释放CO2凌晨时左右至4时左右BCB′C′温度降低，细胞呼吸减弱（图1曲线下移、图2曲线斜率下降），CO2释放量减少4时左右CC′有微弱光照，开始进行光合作用，开始制造有机物，但光合速率小于呼吸速率，仍然释放CO26时左右DD′随光照逐渐增加，光合速率等于呼吸速率，此时既不吸收也不释放CO26时左右至19时左右DF（不包括D、F两点）D′H′（不包括D′H′两点）光合速率大于呼吸速率，有机物的积累。图1F点、图2H′点为一天有机物积累量最大点中午12时左右EF′G′温度过高，部分气孔关闭，CO2吸收量减少。光合速率减少，但光合速率大于呼吸速率19时左右FH′光合速率等于呼吸速率，此时既不吸收也不释放CO2FGH′I′光照逐渐减弱，光合速率小于呼吸速率21时左右GI′光合速率停止，只有呼吸作用植物一昼夜是否积累有机物的判断方法图1S1、S2、S3分别表示曲线和横轴围成的面积，S1代表积累有机物的量，S2、S3代表消耗有机物量，该植物一昼夜有机物的积累量=S1-(S2+S3)＞0,故此图所示植物一昼夜有有机物的积累。图2因I点低于A点，一昼夜,密闭容器中CO2浓度减小,即光合作用固定CO2量的大于细胞呼吸释放CO2量,植物一昼夜有有机物积累，植物生长。9.“黑白瓶法”测定黑瓶为不透光的玻璃瓶(测定呼吸速率)瓶中生物只进行细胞呼吸，单位时间瓶中氧气减少量（或者二氧化碳增加量）代表瓶中生物呼吸速率。白瓶为透明可透光的玻璃瓶（测定净光合速率）瓶中的生物既能进行光合作用又能进行细胞呼吸，单位时间瓶中氧气增加量（或者二氧化碳减少量）代表瓶中净光合速率。光合速率计算：设黑瓶中氧气减少量为A,白瓶中氧气增加量为B，则光合速率=呼吸速率+净光合速率=A+B四、细胞的生命历程周期(1)适用生物:真核生物。(2)前提条件:连续分裂的细胞。(3)起止点：起点是一次分裂完成时;止点是下一次分裂完成时。(4)两个阶段:分裂间期和分裂期(有丝分裂)。(5)分裂间期①特点:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。②意义:为分裂期进行活跃的物质准备。1.1周期的表示方法2..有丝分裂过程(以高等植物细胞为例)3.1动植物有丝分裂比较3.2细胞分裂过程中细胞结构的变化项目变化规律纺锤体形成(前期)→消失(末期)核仁、核膜消失(前期)→重建(末期)中心体复制加倍(间期)→移向两极(前期)→平均分配(末期)染色体形态变化行为变化复制(间期)→散乱分布于纺锤体