高中生物必修一 走近细胞及元素与化合物

高中生物必修一走近细胞及元素与化合物第一页，共五十七页，编辑于2023年，星期六一、生命活动离不开细胞无细胞结构的生物：病毒，营

生活，所有生命活动均在

细胞完成。单细胞生物，依赖单个细胞完成各种生命活动。多细胞生物：依赖各种分化细胞间的密切合作，共同完成各种复杂的生命活动。细胞是生物体结构和功能的基本单位第二页，共五十七页，编辑于2023年，星期六热点——病毒与人体健康病毒是一类特殊的生物，没有细胞结构，与细胞生物不同，其中HIV、SARS、H1N1、高致病流感、禽流感等与人体健康密切相关，是近年高考命题的热点。内容涉及病毒的结构、细胞内寄生、逆转录、免疫等知识，常以综合考查的形式出现。第三页，共五十七页，编辑于2023年，星期六第四页，共五十七页，编辑于2023年，星期六前挂后连1.利用HIV、SARS病毒研制疫苗困难的原因是什么？

上述两种病毒的遗传物质都是RNA，

RNA呈单链结构，不稳定，变异率高，所以研制疫苗困难。2.病毒在细胞工程和基因工程中有何用途？

在细胞工程中，用灭活的病毒诱导动物细胞融合；在基因工程中，可作为载体将目的基因导入受体细胞。3.在噬菌体侵染细菌实验中，如何标记噬菌体？

应先在培养基上培养大肠杆菌，再让噬菌体侵染带有放射性标记的大肠杆菌，不能直接在培养基上直接培养标记噬菌体。提示提示提示第五页，共五十七页，编辑于2023年，星期六4.病毒与中心法则、免疫的关系如何？

部分病毒的遗传物质为RNA，可在宿主细胞内进行RNA复制或逆转录过程，是对中心法则的补充完善；病毒在免疫中以抗原的身份出现。5.如何用实验探究某一病毒的遗传物质是DNA还是RNA？

用DNA酶处理病毒的遗传物质，再侵染宿主细胞，若有病毒增殖，说明遗传物质为

RNA，反之则为DNA；也可用RNA水解酶做相同处理。提示提示第六页，共五十七页，编辑于2023年，星期六【高考警示钟】1.虽然病毒无细胞结构，但也可以在细胞中繁殖后代，所以也属于生物。2.病毒只有在活细胞中才能表现出代谢活动，所以病毒的出现应该在细胞之后。3.用放射性同位素标记病毒时，应先用含有放射性的普通培养基培养寄主细胞，再用寄主细胞培养病毒。第七页，共五十七页，编辑于2023年，星期六对位训练流行性感冒病毒（简称流感病毒），分为甲、乙、丙三种类型，最常见的是甲型。甲型流感病毒又可分为许多不同的亚型，有的亚型感染人，引起流感，有的亚型感染鸡、鸭、鸽子等禽类，引起禽流感。2009年的H1N1高致病流感在全球人群中传播，引起世界恐慌。下列有关叙述正确的是 ()A.流感病毒的甲、乙、丙三种类型是基因重组产生的

B.甲型流感病毒一定含有C、H、O、N四种元素,

不一定含有P元素

C.只能通过高温才能杀灭甲型流感病毒

D.甲型流感病毒与鸭、鹅、鸽子等动物的关系属于寄生关系第八页，共五十七页，编辑于2023年，星期六解析

病毒不进行有性生殖，无基因重组变异；病毒因含核酸故其元素组成至少应为C、H、O、N、P五种；消灭病毒的方法很多，如高温、强酸、强碱、紫外线、化学试剂等。答案

D第九页，共五十七页，编辑于2023年，星期六研究表明：引起世界恐慌的“非典型肺炎”的病原体（SARS病毒）是一种冠状病毒，结构如图所示。下列有关该病毒的叙述，正确的是

( )A.SARS病毒体内仅有A、T、C、G四种碱基

B.SARS病毒属于原核细胞构成的生物

C.SARS病毒能在培养基上生长增殖

D.SARS病毒进入人体后,人体能产生特异性抗体D第十页，共五十七页，编辑于2023年，星期六二、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1．最基本的生命系统：细胞。2．生命系统包括生态系统，而生态系统只是生命系统的一个层次。

3.并不是所有生物都具有所有的生命系统结构层次4、植物没有（系统）层次

5．血液属于（组织）层次，皮肤属于（器官）层次

6、单细胞生物既可做（个体）层次，又可做（细胞）层次。第十一页，共五十七页，编辑于2023年，星期六粗准焦螺旋细准焦螺旋镜臂镜柱目镜镜筒转换器物镜载物台通光孔遮光器压片夹反光镜镜座三、显微镜的使用1、显微镜的结构第十二页，共五十七页，编辑于2023年，星期六第十三页，共五十七页，编辑于2023年，星期六（2）相关问题分析

目镜：长度与放大倍数成反比。

物镜：长度与放大倍数成正比。

总放大倍数=目镜倍数×物镜倍数①目镜、物镜放大倍数与镜头长度的关系②如何计算显微镜的放大倍数？视野观察到的数目多少与总放大倍数成反比；而每个细胞的大小与总放大倍数成正比。显微镜的放大倍数实际是物体的长度或宽度，而不是面积或体积。③污物位置的确认方法？第十四页，共五十七页，编辑于2023年，星期六（3）几个原则用眼原则：物镜选择原则：准焦螺旋使用原则：第十五页，共五十七页，编辑于2023年，星期六随堂练习：例：当显微镜目镜倍数为10×，物镜倍数为10×，视野中被64个细胞所充满，若目镜不变，物镜倍数变为40×，则在视野中能看到的细胞数为（）个。464个细胞排成一行答案：16第十六页，共五十七页，编辑于2023年，星期六用显微镜的一个目镜分别与4个不同的物镜组合来观察同一根尖细胞装片（细胞分散均匀）。当成像清晰时，每一物镜与载玻片的距离如图所示。如果载玻片的位置不变，在一个视野内看到细胞数量最多的是D如果在载玻片上写一个“b”，那么在视野中看到的是（）A、bB、qC、dD、pB第十七页，共五十七页，编辑于2023年，星期六在显微镜视野中观察黑藻细胞细胞质环流时，视野中一叶绿体位于液泡右下方，细胞质环流方向为逆时针，如图所示，实际上叶绿体的位置和细胞质环流的方向分别为（）A.叶绿体位于液泡右下方，环流方向为逆时针

B.叶绿体位于液泡左上方，环流方向为逆时针

C.叶绿体位于液泡右上方，环流方向为顺时针

D.叶绿体位于液泡左下方，环流方向为顺时针B第十八页，共五十七页，编辑于2023年，星期六

四、细胞的多样性和统一性

1．多样性和统一性

（1）不同细胞都具有细胞膜、细胞质和细胞核(或拟核)等基本结构，这说明细胞具有统一性。

（2）细胞多样性①表现：细胞形态、大小、种类、结构等各不相同②直接原因：构成细胞的蛋白质分子不同③根本原因：不同生物细胞具多样性的根本原因：与物种遗传特异性有关同一生物不同细胞具多样性的根本原因：与基因选择性表达有关第十九页，共五十七页，编辑于2023年，星期六2．原核细胞和真核细胞的比较有核糖体和其他细胞器只有核糖体，无其他细胞器细胞器有以核膜为界限的细胞核无以核膜为界限的细胞核本质区别大多数较大大多数较小

大小不同点真核细胞原核细胞第二十页，共五十七页，编辑于2023年，星期六二者均有化学组成和结构相同的细胞膜、有合成蛋白质的细胞器——核糖体、有遗传物质——DNADNADNA遗传物质不同点基因突变、基因重组、染色体变异基因突变变异类型细胞核：与蛋白质结合成染色质(体)，线粒体、叶绿体：呈环状，不与蛋白质结合拟核：大型环状，裸露质粒：小型环状，裸露DNA存在形式植物细胞有，主要成分是纤维素和果胶；真菌细胞有，主要成分是几丁质等；动物细胞无细胞壁主要成分是糖类和蛋白质。支原体没有细胞壁相同点有丝分裂、无丝分裂、减数分裂二分裂细胞分裂真核细胞原核细胞第二十一页，共五十七页，编辑于2023年，星期六常见的原核生物及与之易混淆的真核生物常见的原核生物易与之混淆的真核生物细菌：细菌常带有“杆、球、螺旋或弧”字酵母菌、霉菌(如青霉菌、根霉、曲霉等)放线菌：放线菌属、链霉菌属蓝藻：念珠藻、发菜、颤藻、蓝球藻衣藻、轮藻、黑藻、水绵等衣原体、支原体(无细胞壁)、立克次氏体原生动物：草履虫、变形虫、疟原虫等第二十二页，共五十七页，编辑于2023年，星期六【特别提醒】1．病毒既不是原核生物也不是真核生物。2．草履虫、变形虫等原生生物是真核生物。3．原核细胞和真核细胞最主要的区别是原核细胞没有由核膜包被的细胞核。4．带“菌”的不一定都是细菌，如酵母菌和其他真菌都是真核生物，而大肠杆菌、乳酸菌、根瘤菌、硝化细菌等是原核生物。5．带“藻”的除蓝藻、颤藻和念珠藻外，其他的如：绿藻、褐藻、衣藻、红藻、团藻等是真核生物。

第二十三页，共五十七页，编辑于2023年，星期六

【例】(2011·汕头模拟)(双选)美国研究人员发现了一种罕见的细菌，这种细菌内有许多集光绿色体，每个集光绿色体含有大量的叶绿素。正是这些叶绿素使得细菌能够在菌苔上同其他生物争夺阳光，维持生存。这种细菌是人们迄今为止发现的第一种含有集光绿色体的喜氧微生物。下列有关该菌的叙述中，不正确的是()A．该菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质B．该菌是好氧细菌，其生命活动所需能量主要由线粒体提供C．该菌合成蛋白质的场所是核糖体D．该菌是光能自养型生物，其光合作用的场所是叶绿体

BD

第二十四页，共五十七页，编辑于2023年，星期六

五、细胞学说2、主要内容（三个要点）（1）细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物构成（2）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（3）新细胞可以从老细胞中产生1、细胞学说的建立19世纪30年代由

施莱登

和施旺

建立。3、德国的魏尔肖对细胞学说的内容做了修改，总结出了“细胞通过分裂产生新细胞”。第二十五页，共五十七页，编辑于2023年，星期六4.细胞学说的意义

(1)细胞学说的建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，使人们认识到各种生物之间存在着共同的物质基础。

(2)细胞学说证明了生物彼此间存在着亲缘关系，揭示了生物界的统一性。

(3)细胞学说的建立标志着生物学的研究进入了细胞水平，极大地促进了生物学的研究进程。【点拨】细胞学说仅涉及到动植物细胞，不涉及原核细胞、真菌和病毒。第二十六页，共五十七页，编辑于2023年，星期六【例】(双选)细胞学说的建立过程是一个科学家探究、开拓、继承、修正和发展的过程，充满了耐人寻味的曲折。下列说法不正确的是(

)A．德国科学家施莱登和施旺发现细胞并创立了细胞学说

B．细胞学说认为动植物都是由细胞构成的

C．德国科学家魏尔肖的名言是“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”

D．细胞学说使人们对生命的认识由细胞水平进入到分子水平AD第二十七页，共五十七页，编辑于2023年，星期六第2章组成细胞的分子第二十八页，共五十七页，编辑于2023年，星期六一、细胞中的元素和化合物1．统一性与差异性（1）生物界与非生物界及不同生物之间在元素种类上具有统一性，在元素含量上具有差异性。（2）生物体的元素是生物根据自身生命活动的需要，有选择地从无机环境中吸收的，这体现了生物界与非生物界的统一性。第二十九页，共五十七页，编辑于2023年，星期六2.组成细胞的元素(1)大量元素：____________________________等。(2)微量元素：_______________________等。(3)来源：生物体有选择地从___________中获得。(4)存在：大多以_______的形式存在。C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、Mo无机自然界化合物①上述元素分类是指生物的整体概况，具体某种生物时元素的归属可能不同②大量元素和微量元素都是组成生物体的必需元素。③占细胞干重最多的元素是C，占细胞鲜重最多的元素是O；无论干重还是鲜重，C、H、O、N四种元素的含量最多。第三十页，共五十七页，编辑于2023年，星期六3.组成细胞的化合物(1)种类无机化合物：___和_______。有机化合物：_____、_____、蛋白质、核酸。(2)含量①鲜重含量最多的化合物：___。②鲜重含量最多的有机物：_______。③占细胞干重最多的化合物：_______。水无机盐糖类脂质水蛋白质蛋白质第三十一页，共五十七页，编辑于2023年，星期六例．下列都含有氮元素的一组物质是(

)A．脱氧核糖和脱氧核糖核酸B．胰岛素和核糖核酸C．丙酮酸和丙氨酸D．脂肪和脂肪酶答案：B例．组成甲型H1N1病毒、疯牛病病毒和桃树的共有元素是(

)A．C、H、O B．C、H、O、SC．C、H、O、ND．C、H、O、P答案

C第三十二页，共五十七页，编辑于2023年，星期六▲知识拓展：(1)从化合物的元素组成上分析代谢产物糖类、脂质和蛋白质的组成元素中都有C、H、O，可推知其代谢产物中都有CO2和H2O；蛋白质中还含N，故其代谢产物中含有尿素。(2)从化合物的元素含量上分析氧化分解释放能量的多少，脂肪的含氢量多于糖类，因此等质量的脂肪彻底氧化分解时所消耗的O2比糖类多，释放的能量也多于糖类。第三十三页，共五十七页，编辑于2023年，星期六二、细胞中的无机物1．细胞内水的存在形式及比较形式自由水结合水定义细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动与细胞内的其他物质相结合的水含量约占细胞内全部水分的95.5%约占细胞内全部水分的4.5%特点含量较多，变动幅度较大，易流动、易蒸发；自由水含量的高低与生物新陈代谢的强弱成正相关含量比较稳定，不易散失，一般吸附在大分子物质上；结合水的含量高低与植物的抗逆性呈正相关第三十四页，共五十七页，编辑于2023年，星期六功能①细胞内良好的溶剂②参与生化反应③为细胞提供液体环境④运送营养物质和代谢废物是细胞结构的重要组成成分联系两者能够随新陈代谢的进行而相互转化2.水的含量特点及与代谢程度和抗逆性的关系

(1)含量特点①细胞和生物体中含量最多的物质②含水量：水生>陆生、幼年>成年>老年、

代谢旺盛>代谢缓慢、幼嫩细胞>衰老细胞。第三十五页，共五十七页，编辑于2023年，星期六

(2)与代谢强度的关系①一般情况下，代谢活跃时，生物体含水量在70%以上。含水量降低，生命活动不活跃或进入休眠。②当自由水比例增加时，生物体代谢活跃，生长迅速。如干种子内所含的主要是结合水，干种子只有吸足水分——获得大量自由水，才能进行旺盛的生命活动。

(3)与抗逆性的关系

当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高。旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力，其生理原因之一就是结合水含量较高。

(4)．在生产实践中的应用种子贮存前，晒干是为了减少自由水含量，降低种子的代谢速率，以延长寿命。越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。第三十六页，共五十七页，编辑于2023年，星期六(5)细胞中产生水的结构及生理过程生理过程结构有氧呼吸的第三阶段产生水O2＋[H]―→H2O线粒体内膜氨基酸通过脱水缩合作用产生水核糖体DNA复制细胞核、叶绿体、线粒体、拟核、质粒DNA转录形成mRNA的过程中细胞核、叶绿体、线粒体、拟核第三十七页，共五十七页，编辑于2023年，星期六3．细胞中的无机盐

(2)生理功能①复杂化合物的组成成分②维持正常的生命活动，如哺乳动物血液中Ca2＋含量过低就会出现抽搐，含量过高，兴奋性降低导致肌无力，。③维持酸碱平衡和渗透压平衡，如血浆H2CO3/NaHCO3缓冲液。（1）存在形式I-——甲状腺激素细胞中大多数无机盐以离子形式存在。第三十八页，共五十七页，编辑于2023年，星期六(2)植物必需无机盐的实验验证①对照组：正常植物＋完全培养液→生长正常②实验组正常植物＋缺X完全培养液↓a．若生长正常⇒则X不是必需无机盐b．若出现病症⇒则X是必需无机盐

在实验组中还可设置二次对照，即在出现病症后，再加入含X的培养液，植物恢复正常生长，以形成前后对照。第三十九页，共五十七页，编辑于2023年，星期六1、下列与无机盐的功能无关的是()

【答案】DA．是某些重要的复杂化合物的组成成分B．维持细胞的形态和功能C．维持生物体的生命活动D．是细胞中的能源物质之一第四十页，共五十七页，编辑于2023年，星期六

2.(2010年湛江二模)下列是几则广告语： ①这种食品由纯天然谷物制成，不含任何糖类，糖尿病患者也可放心大量食用 ②这种饮料含有多种无机盐，能有效补充人体运动时消耗的能量 ③这种营养品含有人体所需的全部20种必需氨基酸 ④这种口服液含有丰富的钙、铁、锌、硒等微量元素 请判断在上述广告语中，有多少条在科学性上有明显的错误？()A．1条B.2条C.3条D.4条

【答案】D第四十一页，共五十七页，编辑于2023年，星期六

3．(2011届广东六校联考)在探索外星球是否存在生命的过程中，科学家始终把寻找水作为最关键的环节。水在生命中的意义表现为()A．是细胞鲜重中含量最多的化合物B．在生物体内可以流动C．能与蛋白质结合而体现生命活动现象D．生化反应要在水中进行【答案】D第四十二页，共五十七页，编辑于2023年，星期六无机盐主要作用N叶绿素的成分；参与构成的重要物质有蛋白质、核酸、ATP等Mg叶绿素的构成成分之一，植物缺镁时老叶易出现变黄P参与构成的物质有生物膜、核酸、ATP等

Fe2+血红蛋白的成分I甲状腺激素合成的原料（3）部分无机盐的作用第四十三页，共五十七页，编辑于2023年，星期六B能促进花粉的萌发和花粉管的伸长，缺乏时植物会出现花而不实

Na+维持人体细胞外液的重要无机盐，缺乏时导致细胞外液渗透压下降

K+维持细胞内液渗透压上起决定性作用，还能维持心肌舒张，保持心肌正常的兴奋性

Ca2+骨骼的主要成分；对肌细胞兴奋性有重要影响，血钙过高，兴奋性降低导致肌无力，血钙过低，兴奋性高导致抽搐第四十四页，共五十七页，编辑于2023年，星期六三、检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质鉴定物质试剂颜色变化注意事项还原糖________砖红色沉淀现配现用，______加热淀粉碘液________若检验有色组织或器官，如绿叶，则需________脱色处理脂肪________________做切片观察脂肪颗粒需使用________苏丹Ⅳ染液________蛋白质________紫色应先加试剂A，造成碱性环境，再加试剂B斐林试剂水浴

蓝色

酒精

苏丹Ⅲ染液

橘黄色

红色

显微镜

双缩脲试剂

第四十五页，共五十七页，编辑于2023年，星期六2．实验步骤(1)还原糖的检测第四十六页，共五十七页，编辑于2023年，星期六(2)脂肪的检测第四十七页，共五十七页，编辑于2023年，星期六(3)蛋白质的检测第四十八页，共五十七页，编辑于2023年，星期六注意：实验材料的选择和试剂的配制①还原糖的鉴定：要选择含还原糖量较高、颜色较浅的材料，这样颜色反应才明显。通过实验比较，颜色反应的明显程度依次为苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜。②脂肪的鉴定：要选择富含脂肪的材料，如花生种子、蓖麻种子等，提前浸泡3～4h。如果是新鲜花生种子，可以不必浸泡，否则切下的薄片不易成形。③蛋白质的鉴定：最好的实验材料是鸡蛋清，其蛋白质含量相对高，配制的提取液透明，与双缩脲试剂反应后，颜色反应明显，但蛋清液需要稀释。第四十九页，共五十七页，编辑于2023年，星期六④正确配制和使用斐林试剂与双缩脲试剂：配制这两种试剂时，都要用到NaOH溶液和CuSO4溶液，但配制时，溶液浓度不同，使用原理和方法也有明显区别，见下表：斐林试剂双缩脲试剂配方甲(A)液0.1g/mLNaOH溶液0.1g/mLNaOH溶液乙(B)液0.05g/mLCuSO4溶液0.01g/mLCuSO4溶液使用方法甲、乙液混合均匀，现配现用先加A液后加B液，不能混用第五十页，共五十七页，编辑于2023年，星期六反应原理及注意事项斐林试剂中起实质作用的是生成的Cu(OH)42-络离子，放置时间过长就会形成Cu(OH)2沉淀或CuCO3沉淀，因而无法反应双缩脲试剂中起作用的是碱性环境中Cu2＋与蛋白质结合形成紫色络合物，因而必须先后使用。使用CuSO4时，溶液不能过量，否则蓝色的CuSO4溶液将遮蔽显色反应中产生的紫色第五十一页，共五十七页，编辑于2023年，星期六【易错易混】(1)大量元素和微量元素划分的依据是含量，而不是生理作用。(2)生物体内含有的元素不一定是生物所必需的元素。(3)碳原子本身的化学性质使它能够通过化学键连接成链或环，从而形成各种生物大分子，正是由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用，科学家才说“碳是生命的核心元素”，“没有碳，就没有生命”，与其在生物体内的含量无关。(4)活细胞中含量最多的化合物是水；而脱水后含量最多的化合物是蛋白质。(5)自由水/结合水比例升高，细胞代谢旺盛，但抗逆性下降；自由水/结合水比例降低，细胞代谢减弱，但抗逆性提高。第五十二页，共五十七页，编辑于2023年，星期六下列有关生物体内水的叙述，