分子与细胞知识清单高一上学期生物人教版必修12

高一生物大汇总——（高一上册）WriteByZhangYicheng2024.2目录CONTECTS第一节细胞是生命活动的基本单位一．细胞学说及其建立过程1.细胞是一个有机体，一切动植物（未涉及病毒和细菌真菌）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，既有他自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用3.新细胞是由老细胞分裂产生的（新细胞并非都有老细胞eg.受精卵）4.意义：=1\*GB3①细胞学说揭示了动植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性=2\*GB3②打破了植物学和动物学的壁垒，催生生物学的问世=3\*GB3③使由器官，组织水平进入细胞水平5.归纳法=4\*GB3④也为生物进化埋下伏笔5.归纳法=1\*GB3①完全归纳法=2\*GB3②不完全归纳法二．细胞是基本的生命系统1.单细胞生物能独立完成生命活动，多细胞是生物依赖各种分化细胞完成一系列的生命活动2.生命活动离不开细胞细胞是一个由各种组分相互配合而成的复杂的系统细胞是有生命的是一个生命系统3.病毒没有细胞结构生命活动要寄生在活细胞的体内4.植物：细胞→组织→器官→个体→种群→群落→生态系统（无机环境&生物群落）→生物圈5.动物：细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈(最大)6.群落：=1\*GB3①一定范围=2\*GB3②所有生物注:=1\*GB3①病毒不属于任何层次病毒无细胞结构=2\*GB3②单细胞生物同时属于个体和细胞层次无组织器官系统等层次=3\*GB3③植物无系统层次无机环境属于生命系统（因为是生态系统组成部分）=4\*GB3④组成细胞的各种大分子物质eg.蛋白质多糖不属于生命系统=5\*GB3⑤组成细胞的结构eg.细胞膜不属于系统原核细胞和真核细胞1.定义：细胞内有无以核膜为界限的细胞核2.细胞具有统一性体现在：原核细胞和真核细胞具有相似的细胞膜和细胞质，它们都以DNA为遗传物质补充：支原体无细胞壁，原核生物一．生物界与非生物界的统一性和差异性1.统一性：组成元素相同：组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到没有一种为细胞所持有2.差异性：含量差异大二．组成细胞的元素微量元素:ZnMoCuMnBFe(新微量元素:ZnMoCuMnBFe(新木桶猛碰铁)大量元素：CHONPSKCaMg1.含量鲜重：O›1.含量鲜重：O›C›H›N干重：C›O›干重：C›O›N›H细胞内最多的是H2O二．试剂1.斐林试剂：=1\*GB3①现配现用混合使用水浴加热（CuSO4&NaOH）=2\*GB3②选材不能有颜色=3\*GB3③现象由蓝色变为砖红色（沉淀）2.双缩脲试剂：=1\*GB3①用法先NaOH再CuSO4（CuSO4&NaOH）=2\*GB3②颜色：由紫变蓝=3\*GB3③选材：鸡蛋清豆浆3.苏丹3染液：用于检测脂肪1.含量：=1\*GB3①水生植物大于陆生植物=2\*GB3②幼年›成年›老年=3\*GB3③男›女2.作用（功能）：=1\*GB3①水是细胞内良好的溶剂=2\*GB3②运输营养物质代谢废物的=3\*GB3③为多细胞生物提供液体环境=4\*GB3④水能参与某些生化反应（光合）=5\*GB3⑤构成细胞的重要成分温度降低3.自由水（95%）&结合水（4.5%）：温度降低温度升高结合水自由水温度升高结合水自由水二．细胞中的无机盐1.含量：11.5%2.作用：=1\*GB3①构成细胞的重要化合物=2\*GB3②维持细胞和生物体的生命活动由重要作用=3\*GB3③维持细胞内的酸碱平衡=4\*GB3④维持细胞的正常渗透压3.存在形式：大多以离子存在，少数以其他化合物相结合eg.MgFe补充：动物体内差Ca+会导致出现抽搐一．细胞中的糖类核糖（C5H10O5）→核糖（C5H10O5）→RNA五碳糖五碳糖都有（动植物）都有（动植物）脱氧核糖(C5H10O4)→DNA单糖单糖葡萄糖：主要的能源物质葡萄糖：主要的能源物质为生命体提供能量果糖：提供能量（植物）六碳糖为生命体提供能量果糖：提供能量（植物）六碳糖半乳糖：提供能量（动物）半乳糖：提供能量（动物）（1）种类：植物细胞淀粉：单体是葡萄糖（植物细胞中）植物细胞纤维素：构成植物细胞壁的成分（不供能）糖原：动物细胞储能几丁质：C甲壳动物昆虫的外骨骼的成分水解2.二糖：由两分子的单糖缩合而成（不能被细胞直接吸收），一般要水解成糖类才能被细胞吸收水解葡萄糖+果糖蔗糖葡萄糖+果糖蔗糖合成合成水解水解葡萄糖+果糖麦芽糖葡萄糖+果糖麦芽糖 合成合成水解水解乳糖乳糖合成葡萄糖+半乳糖合成葡萄糖+半乳糖3.多糖：淀粉是常见的多糖，作为植物体内的储能物质储存在植物细胞中二．细胞中的脂质注：糖类与脂肪相比H多O少饱和脂肪酸（动物脂肪熔点高）凝固，不易氧化饱和脂肪酸（动物脂肪熔点高）凝固，不易氧化不饱和脂肪酸（植物熔点低不易氧化不饱和脂肪酸（植物熔点低不易氧化）脂肪作用：保温缓冲和减压是备用能源物质组成元素：CHONP组成元素：CHONP分布：人和动物的脑卵细胞肝脏作用分布：人和动物的脑卵细胞肝脏作用：构成细胞膜及其多种细胞器膜的重要成分胆固醇：动物细胞膜重要组成部分参与血液的胆固醇：动物细胞膜重要组成部分参与血液的运输VD：促进人和动物肠道对钙磷的吸收性激素：可促进人和动物的生殖器官管的发育及生殖细胞VD：促进人和动物肠道对钙磷的吸收性激素：可促进人和动物的生殖器官管的发育及生殖细胞的形成一．蛋白质的功能：狗催运面条1.狗：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.催：绝大多数酶都是蛋白质3.运：有些蛋白质具有运输功能4.面：有些蛋白质有免疫功能5.条：有些蛋白质能够调节机体生命活动二．蛋白质的基本组成单位——氨基酸1.在人体内组成蛋白质的氨基酸有21种，氨基酸是组成蛋白质的基本单位2.氨基酸组成条件：每种氨基酸至少有一个氨基和一个羧基，并且都由一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上补充：组成人体蛋白质的氨基酸有21种其中有八种是人体细胞不能合成的这些氨基酸必须从外界环境中获取因此被称为必需氨基酸另外13种氨基酸是人体细胞能够合成的叫做非必需氨基酸三．蛋白质种类及其多样性1．脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接同时脱去一分子的水这种结合方式叫做脱水缩合由两个氨基酸缩合而成的化合物叫做二肽补充：（1）多个氨基酸缩合而成的含有多个肽键的化合物叫做多肽（2）种类氨基酸的排列顺序千变万化按肽键的折叠方式及其形成的空间结构千差万别一．核酸的种类和分布核酸包括两大类：=1\*GB3①脱氧核糖酸简称DNA=2\*GB3②核糖核酸简称RNA注意：真核细胞中的DNA主要分布在细胞核中线粒体也含有少量的DNA,RNA主要分布在细胞质中。二．是由核苷酸连接而成的长链1.核苷酸是核酸的基本组成单位2.一般情况下，生物体的细胞中DNA由两条脱氧核苷酸链构成，RNA由一条核糖核苷酸链构成3.每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列具有特点（特异性）4.核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用三．生物大分子以碳链为骨架1.多糖蛋白质核酸都是生物大分子（脂肪不为生物大分子）2.生物大分子是由许多单体连接而成的多聚体生物大分子也是以碳链为基本骨架的一．细胞膜的功能1.浆细胞与外界分开2.控制物质进出，细胞需要的营养物质可从外界进入细胞；细胞不需要的物质不与容易进入细胞；细胞内有用的物质不会轻易流失到细胞外3.进行细胞的信息交流注：病毒没有细胞结构病毒与细胞没有信息交流并非所有信息交流都要依赖于受体无机盐从一个细胞到另一个细胞不是信息交流受体：本质是蛋白质；位置可在细胞膜上也可在细胞内；作用是识别信号分子二．对细胞膜的探索暗亮蛋白质C脂肪暗蛋白质C暗亮蛋白质C脂肪暗蛋白质C注：膜的融合说明生物膜有流动性三．流动镶嵌模型糖蛋白：识别糖蛋白：识别传递信息磷脂双分子层是膜的基本支架蛋白质分子有的嵌在磷脂双分子层表面有的贯于整个磷脂双分子层脂质分子可侧向移动蛋白质有也可运动Bigest一Bigest1.分离细胞的方法：差速离心法（1）低速离心：细胞核（2）中速离心：线粒体溶酶体（3）高速离心：内质网高尔基体smallestsmallest二．细胞骨架1.细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞云动分裂分化以及物质运输能量转化信息传递等生命活动密切相关2.用高倍镜以叶绿体观察细胞质的流动三．细胞器之间的协调配合三．细胞的生物膜系统在细胞中许多细胞器都有膜，eg.内质网高尔基体线粒体叶绿体溶酶体等这些细胞器和细胞膜核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统细胞膜细胞膜缺一不可共同组成缺一不可共同组成核膜生物膜系统生物膜生物膜系统生物膜细胞器膜细胞器膜注：原核细胞无生物膜系统 注意：1.成熟动物红细胞无细胞核2.代谢旺盛的蛋白质合成量大的细胞核仁体积大3.核糖体的形成与核仁无关注意；1.染色质是丝状物应为容易被碱性染料染成深色而得名染色质与染色体是同一物质在不同时期的两种状态2.细胞核是遗传信息库是细胞代谢和遗传的控制中心数学模型概念模型物理模型模型补充：数学模型概念模型物理模型模型注：照片不属于任何模型，为实物一．半透膜：一些物质可通过而一些物质不能通过的多孔性薄膜1，当溶液分子进出达到动态平衡时，此时长颈漏斗内溶液浓度高于烧杯内的溶液浓度2.谁的浓度大谁的液面高二．质壁分离外因：外界溶液浓度›外因：外界溶液浓度›细胞液浓度（细胞失水）内因：原生质层伸缩性›细胞壁的伸缩性质壁分离复原：外界溶液浓度≺细胞的浓度（细胞吸水）注：再甘油乙醇中也会先质壁分离再复原三．被动运输：物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输的方式称为被动运输协助扩散自由扩散被动运输协助扩散自由扩散被动运输发生质壁分离的条件：1.大液泡2.细胞壁3.活细胞4.与外界有浓度差方式自由扩散协助扩散运输方向高浓度→低浓度是否消耗能量不需要是否消耗转运蛋白不需要需要举例所有气体水等小分子脂溶性小分子甘油乙醇笨葡萄糖进入红细胞大部分的水进出（水通道蛋白）一．主动运输：物质逆浓度梯度进行跨膜运输，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1.方向：逆浓度梯度（低→高）2.需要载体蛋白（专一性）注：同种物质进出不同细胞进出方式不一定相同二．胞吞胞吐注：1.胞吞胞吐过程中穿过的生物膜层数为0层2.胞吞胞吐物质一般是大分子物质，某些小分子也可以通过胞吐释放3.特点：不需要载体蛋白的参与需要消耗能量4.影响因素：温度和能量一．酶在细胞代谢中的作用用酶降低的反应所需的活化能用酶催化有无机催化剂无催化剂

二.变量：实验过程中的变化因素用酶降低的反应所需的活化能用酶催化有无机催化剂无催化剂1.因变量:因自变量改变的变量叫做因变量2.无关变量：除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素，叫做无关变量3.活化能：分子从常态转变为发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能4.与无机催化剂相比，酶降低化学反应的作用更显著，催化效率更高三．酶的本质酶是蛋白质(大多数)或RNA四．酶具有高效性（与无机催化剂相比）五．酶具有高效性和专一性每一种酶只能催化一种或一类化学反应ATP一．ATPATP1.ATP结构式：AP~P~PAMPADPAMPADP二．ATP的利用（吸水放合）参与运输有氧呼吸一阶段有氧呼吸一阶段细胞呼吸方式（线粒体）无氧呼吸二阶段无氧呼吸一阶段（与有氧呼吸一阶段相同）有氧呼吸三阶段有氧呼吸二阶段无氧呼吸有氧呼吸细胞呼吸方式无氧呼吸二阶段无氧呼吸一阶段（与有氧呼吸一阶段相同）有氧呼吸三阶段有氧呼吸二阶段无氧呼吸有氧呼吸细胞呼吸方式有氧呼吸1.有氧呼吸一阶段（细胞质基质）反应式：C2.有氧呼吸二阶段（线粒体基质）反应式：23.有氧呼吸三阶段（线粒体内膜）反应式：24总反应式：C无氧呼吸1.无氧呼吸一阶段（与有氧呼吸一阶段相同）（细胞质基质）反应式：C2.无氧呼吸二阶段（细胞质基质）2&2注意：叶绿素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一．光合作用的原理与运用暗反应光反应暗反应光反应光合作用光合作用光反应（类囊体薄膜）1.水的光解：H2.合成NADPH:NADP3.能量变化：光能变为ATP与NADPH中的活跃化学能暗反应（叶绿体基质）1.CO2的固定：CO2.C3的还原：23.ATP的水解：ATP补充：真（实际）光合：仅叶绿体释放的净光合：积累的有机物净光合速率=总光合速率呼吸速率1.单细胞生物体：依赖细胞体积增大体积增大体积增大数量增多多细胞生物体：数量增多一．细胞增殖1.概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫做细胞增殖2.意义：细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长，发育，繁殖，遗传的基础3.过程：物质准备——分裂——物质准备——分裂4.细胞分裂具有周期性原核细胞：二分裂原核细胞：二分裂体细胞有丝分裂无丝分裂减数分裂—生殖细胞真核细胞：5.方式：体细胞有丝分裂无丝分裂减数分裂—生殖细胞真核细胞：二．细胞周期1.概念：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，为一个细胞周期分裂间期：时间：9分裂间期：时间：90%95%分裂期：时间：分裂期：时间：5%10%3.分裂间期时间：G1期：完成蛋白质（酶）RNA的合成S期:DNA的复制G2期:为分裂期准备蛋白质（纺锤丝RNA）M期：分裂期4.注意：=1\*GB3①同种生物不同组织细胞的周期不同=2\*GB3②不同细胞的细胞周期长度不一样=3\*GB3③不同细胞周期的分裂期占比不一样#各种细胞器在有丝分裂的作用细胞器细胞类型作用时间生理作用核糖体动物植物主要间期各种蛋白质的合成中心体动物低等植物前期纺锤体的形成高尔基体植物末期细胞壁的形成（纤维素）线粒体动物植物整个时期提供能量#动物与植物有丝分裂的比较：项目高等植物细胞动物细胞不同点间期：中心体的复制无有前期：纺锤体的形成细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体中心体发出星射线形成纺锤体末期：细胞分割方式在赤道板位置出现细胞板，向四周扩展逐渐形成新的细胞壁，一个细胞分裂成两个子细胞细胞膜从细胞中间向内部凹陷细胞缢裂成两个部分，一个细胞分裂成为两个子细胞相同点=1\*GB3①分裂过程基本相同=2\*GB3②染色体的变化（数目行为形态）相同补充：1.无丝分裂：=1\*GB3①细胞核延长=2\*GB3②细胞核的中部向内凹陷成为两个细胞核=4\*GB3④整个细胞从中裂成两部分形成两个子细胞2.原核细胞的分裂不会出现纺锤丝但不为无丝分裂（为二分裂）病毒为复制三．有丝分裂实验1.原理：（1）在高等植物体内有丝分裂常见于根尖牙尖等分生区细胞（2）由于各个细胞的分裂是独立进行的因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态2.步骤：过程方法目的解离（过长：易破坏细胞过短：解离不充分细胞会堆叠）1.在上午十点至下午二时剪下洋葱根尖23mm（分生区细胞）2.放入盛有盐酸和酒精混合溶液一比一的玻璃皿中用药液让组织中的细胞相互分离开来漂洗洗去药液防止解离过度染色（过短：染色质不能完全着色过长使其他部分也被染成深色无法辨别染色体）把材料放入甲紫溶液或醋酸洋红溶液中染色制片加一滴清水并用镊子把根尖弄碎，然后用拇指轻轻按压玻片（让细胞分散开）注意：1.观察细胞时为死细胞2.大多数细胞处于分裂间期一．细胞分化及其意义1.概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代在形态结构生理功能上发生稳定性差异的过程叫做细胞分化2.特点：=1\*GB3①稳定性=2\*GB3②持久性=3\*GB3③普通性=4\*GB3④遗传物质不变性（同一生物体内所有细胞DNA相同mRNA和蛋白质不同）3.结果：形成具有特定形态结构和功能的组织器官4.意义：分化使多种生物体的细胞趋向专门化有利于提高生物体各种生理功能效率奢侈基因：不同种类细胞特异性表达的一类基因，其表达产物给予不同细胞特异性生理功能Eg.血红蛋白基因胰岛素基因管家基因:所有细胞内都表达的基因Eg.呼吸酶基因核糖体合成基因ATP酶基因二．细胞的全能性1.概念：细胞经分裂和分化后仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞