必修一

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必修一分子与细胞
第一章走近细胞
第一节从生物圈到细胞
一、相关概念、
胞:是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒(例如:SARSHIV,烟草花
叶病毒,噬菌体)以外,所有生物都是由细胞构成的。细胞是地球上最基本的生命系统
二、生命系统的结构层次:
细胞(最基本的生命系统)→组织器官→系统(植物没有系统)→个体种群(同种生物)→群落(全部生物)→生态系统→生物圈
第二节细胞的多样性和统一性
一、细胞种类:根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为原核细胞和真核细胞二、原核细胞和真核细胞的比较:
1原核细胞:细胞较小,无核膜、无核仁,没有成形的细胞核;遗传物质(一个环状DNA
分子)集中的区域称为拟核;没有染色体,DNA不与蛋白质结合;只有核糖体一种细胞器;有细胞壁,成分与真核细胞不同。
原核生物:如:蓝藻、细菌,有“杆”“球”“螺、螺旋”“弧”字的都是原核生物。如
硝化细菌、乳酸(杆)菌、大肠杆菌、肺炎双球菌、放线菌、衣原体、支原体等都属于原核生物。
蓝藻内含有藻蓝素和叶绿素进行光合作用,是自养生物。细菌中的绝大多数种类是营腐
生或寄生生活的异养生物
2、真核细胞:细胞较大,有核膜、有核仁、有真正的细胞核;有一定数目的染色体(DNA与蛋白质结合而成);一般有多种细胞器。
真核生物:如动物(草履虫、变形虫、植物、真菌(酵母菌、霉菌、蘑菇)等。三、施莱登、施旺提出细胞学说:主要阐述了生物界的统一性和生物体结构的统一性。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。四、显微镜的使用
1目镜和物镜的区别:物镜有螺旋,目镜无;物镜是高倍长低倍短,目镜相反2低倍镜的视野大,通过的光多、视野光亮,放大的倍数小;高倍镜的视野小,通过的光少、视野黑暗,但放大的倍数高。
3观察时候先低倍镜(视野大容易找目标),再高倍镜观察(放大倍数大,观察清晰)4转到高倍镜后不能再转动粗准焦螺旋
5放大倍数=物镜的放大倍数×目镜的放大倍数6调节视野光暗主要是调节反光镜和光圈
第二章组成细胞的分子
第一节细胞中的元素和化合物
一、1、生物界与非生物界具有统一性:组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到。


2、生物界与非生物界存在差异性:组成生物体的化学元素在细胞内的含量与在非生物界中
的含量明显不同
二、组成生物体的化学元素有20多种:
大量元素:COHNSPCaMgK微量元素:FeMnBZnCuMo基本元素:C
主要元素;COHNSP
细胞含量最多4种元素:COHN
水(85-90%)无机物无机盐组成细胞蛋白质(7-10%)的化合物脂质
有机物糖类核酸三、在活细胞中鲜重含量最多的化合物是水;含量最多的有机物或干重含量最多的化合物是蛋白质;占细胞鲜重比例最大的化学元素是O、占细胞干重比例最大的化学元素是C
第二节生命活动的主要承担者------蛋白质
一、相关概念:
蛋白质:ProCHON,有的还有,PSFeMo
酸:蛋白质的基本组成单位组成蛋白质的氨基酸约有20种,必需8种,非必12种。
脱水缩合:一个氨基酸分子的氨基(NH2)与另一个氨基酸分子的羧基(COOH
相连接,同时失去一分子水。
键:肽链中连接两个氨基酸分子的化学键(NHCO肽:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,只含有一个肽键。肽:由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。链:多肽通常呈链状结构,叫肽链。二、氨基酸分子通式:
NH2
RCHCOOH
三、氨基酸结构的特点:每种氨基酸分子至少含有一个氨基(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(如:NH2COOH但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸)R基的不同导致氨基酸的种类不同。
四、蛋白质多样性的原因是:组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同,多肽链空间
结构千变万化。
五、蛋白质的主要功能(生命活动的主要承担者)
构成细胞和生物体的重要物质,如肌肉蛋白质;催化作用:如酶;(胃蛋白酶)调节作用:如胰岛素、生长激素;(传递信息)免疫作用:如抗体,抗原;
运输作用:如红细胞中的血红蛋白。


六、有关计算:
肽键数=脱去水分子数=氨基酸数目肽链数
至少含有的羧基(COOH)或氨基数(NH2=肽链数
统计羧基和氨基数的具体数目时应注意R基上有没羧基或氨基数有的话应加上该数目。
第三节遗传信息的携带者------核酸
一、核酸的种类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA
二、核酸:是细胞内携带遗传信息的物质,对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重
要作用。DAN是主要遗传物质,RNA也是遗传物质。
三、组成核酸的基本单位是:核苷酸,是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA为脱氧核糖、RNA为核糖)和一分子含氮碱基组成;组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸,组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。
四、DNA所含碱基有:腺嘌呤(A、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C、胸腺嘧啶(T
RNA所含碱基有:腺嘌呤(A、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C、尿啶(U
五、核酸的分布:真核细胞的DNA主要分布在细胞核中;线粒体、叶绿体内也含有少量的DNARNA主要分布在细胞质中。
第四节细胞中的糖类和脂质
一、相关概念:
糖类:是主要的能源物质;主要分为单糖、二糖和多糖等(元素CHO
单糖:核糖、脱氧核糖(组成核酸),葡萄糖(重要能源物质)。是不能再水解的糖。二糖:蔗糖,乳糖。是水解后能生成两分子单糖的糖。多糖:淀粉(植物贮能物质),纤维素(细胞壁主要成分),糖原(肝糖原、肌糖原,动物贮能物质)。是水解后能生成许多单糖的糖。多糖的基本组成单位都是葡萄糖。
可溶性还原性糖:葡萄糖、果糖、麦芽糖等二、脂质的比较:

分类脂肪磷脂
脂质
固醇
CHONP元素CHO
常见种类胆固醇性激素
功能
主要储能物质细胞膜的主要成分与细胞膜流动性有关(参与脂质运输)促进生殖器官发育
维生素D有利于CaP吸收
注意:脂质中的氧含量少于糖类,氢含量高于糖类,所以脂质氧化分解需要消耗更多的氧气放出的能量也比糖类多
细胞中三大能源物质的使用顺序:糖类——脂肪——蛋白质
第五节细胞中的无机物
一、有关水的知识要点

存在形式
含量
功能
1、良好溶剂
2、参与多种化学反应3运送养料和代谢废物运
联系

自由水95
结合水4.5
化;代谢旺盛时多,反之,含量
细胞结构的重要组成成分减少。


二、无机盐(绝大多数以离子形式存在)功能:
①、构成某些重要的化合物,如:叶绿素(Mg2+、血红蛋白(Fe3+)等②、维持生物体的生命活动(如动物缺钙会抽搐)③、维持酸碱平衡,调节渗透压。
实验:
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1斐林试剂(现配现用):还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖)加热反应生成砖红色沉淀
注意:蔗糖是非还原糖
2脂肪:苏丹Ⅲ(橘黄色)或苏丹Ⅳ(红色)观察前需要用酒精洗去浮色3蛋白质:双缩脲试剂(紫色)4淀粉:碘液(蓝色)注意:斐林试剂是甲液和乙液等量混合后再注入;双缩脲试剂是先加A液再加B
观察DNARNA的分布1DNA甲基绿绿色(细胞核)RNA吡罗红红色(细胞质)
2实验中HCL的作用:改变细胞膜的通透性加速染料进入细胞;使DNA和蛋白质分离
第三章细胞的基本结构
第一节细胞膜------系统的边界
一、细胞膜的成分:脂质(主要是磷脂还有少量固醇)和蛋白质(与细胞的功能有关),还
有少量糖类。
提取细胞膜用的实验材料:哺乳动物成熟的红细胞(无核膜、细胞器膜的影响二、细胞膜的功能:
①、将细胞与外界环境分隔开②、控制物质进出细胞③、进行细胞间的信息交流(糖蛋白与细胞的识别有关)
三、植物细胞还有细胞壁,主要成分是纤维素和果胶,对细胞有支持和保护作用;其性质是
全透性的。
第二节细胞器----系统内的分工合作
一、相关概念:
质:在细胞膜以内、细胞核以外的原生质,叫做细胞质。细胞质主要包括细胞
质基质和细胞器。(胶质状态,水,无机盐,氨基酸,核苷酸,酶。
细胞质基质:细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。
器:细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。二、八大细胞器的比较:
1、线粒体:具有双层膜,普遍存在于动、植物细胞中,内有少量DNARNA内膜突起形成嵴,内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶,线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,生命活动所需要的能量,大约95%来自线粒体,是细胞的“动力工厂”2、叶绿体:具有双层膜,主要存在绿色植物叶肉细胞里,叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”(含有叶绿素和类胡萝卜素,还有少量DNARNA叶绿素分布在基粒片层的膜上。在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中,含有光合作用需要的酶)

3、核糖体:无膜,椭球形粒状小体,有些附着在内质网上,有些游离在细胞质基质中。普遍存在于动、植物细胞中,是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。
4、内质网:单层膜,由膜结构连接而成的网状物,普遍存在于动、植物细胞中。是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”
5、高尔基体:单层膜,在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞中对来自内质网的蛋白质(分泌蛋白)的加工、分类运输有关,“蛋白质加工厂”
6、中心体:无膜,每个中心体含两个中心粒,呈垂直排列,存在于动物细胞和低等植物细胞,与细胞的有丝分裂有关。
7、液泡:主要存在于成熟植物细胞中,液泡内有细胞液。化学成分:有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等。有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。
8、溶酶体:有“消化车间”之称,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
双层膜的细胞器:线粒体、叶绿体(核膜)没有膜的细胞器:中心体、核糖体
单层膜的细胞器:内质网、高尔基体、液泡、溶酶体(细胞膜)动植物细胞中都有:线粒体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体植物细胞特有:叶绿体、液泡
动物细胞、某些低等植物细胞中有:中心体三、分泌蛋白的合成和运输:
核糖体(合成肽链)→内质网(加工成具有一定空间结构的蛋白质)→高尔基体(进一步
修饰加工)
→囊泡→细胞膜→细胞外
四、生物膜系统的组成:包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。强调膜与膜之间的联系
第三节细胞核----系统的控制中心
一、细胞核的功能:是遗传信息库(遗传物质储存和复制的场所),是细胞代谢和遗传的控
制中心;
二、细胞核的结构:
1、染色质:由DNA和蛋白质组成,染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期的两
种存在状态。(易被染色,是遗传信息载体。
2、核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。
3、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
4、核孔:实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流,是某些大分子的运输
通道。
实验:
观察叶绿体和线粒体:叶绿体本身是绿色不需要染色
线粒体需要用健那绿(专一性染线粒体的活细胞染料)染成蓝绿色
第四章细胞的物质输入和输出
第一节物质跨膜运输的实例
一、渗透作用:水分子(溶剂分子)通过半透膜的扩散作用。二、原生质层:细胞膜,液泡膜,细胞质。三、发生渗透作用的条件:
1、具有半透膜2、膜两侧有浓度差

四、细胞的吸水和失水:
外界溶液浓度>细胞内溶液浓度→细胞失水质璧分离外界溶液浓度<细胞内溶液浓度→细胞吸水质壁分离复原
第二节生物膜的流动镶嵌模型
一、流动镶嵌模型:磷脂双分子层(膜基本支架),蛋白质“镶嵌蛋白”糖类、糖被(与细胞识别有关)二、
结构特点:具有一定的流动性
细胞膜
(生物膜)功能特点:选择透过性(蛋白质种类)
第三节物质跨膜运输的方式
一、自由扩散、协助扩散和主动运输的比较:
比较项目自由扩散协助扩散主动运输
运输方向高浓度→低浓度高浓度→低浓度低浓度→高浓度
是否要载体不需要需要需要
是否消耗能量不消耗不消耗消耗
代表例子O2CO2H2O乙醇、甘油等脂溶性物质葡萄糖进入红细胞等氨基酸、各种离子等
二、离子和小分子物质主要以被动运输(自由扩散、协助扩散)和主动运输的方式进出细胞;
大分子和颗粒物质进出细胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。
第五章
细胞的能量供应和利用
第一节降低化学反应活化能的酶
一、相关概念:
酶:本质是活细胞所产生的具有催化作用的一类有机物。
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、酶的来源和功能:来源:活细胞所产生
功能:降低化学反应活化能,提高化学反应速率。细胞代谢:细胞内的各种化学反应(细胞质基质)
三、酶的本质:大多数酶的化学本质是蛋白质(合成酶的场所主要是核糖体,水解酶的酶是蛋白酶),也有少数是RNA
四、酶的特性:光照、温度、CO2浓度
①、高效性:催化效率比无机催化剂高许多。
②、专一性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。
③、酶需要较温和的作用条件:在最适宜的温度和pH下,酶的活性最高。温度和
pH偏高和偏低,酶的活性都会明显降低。(高温、过酸、过碱都会使酶永久性失活,是一个不可逆的过程;低温只是降低酶的活性,恢复温度酶的活性能恢复)
第二节细胞的能量“通货”-----ATP

一、ATP的结构简式:ATP是三磷酸腺苷的英文缩写,结构简式:A-P~P~P,其中:
A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表高能磷酸键,-代表普通化学键。
注意:ATP的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量,所以ATP被称为高能化合物。这种高能化合物化学性质不稳定,在水解时,由于高能磷酸键的断裂,释放出大量的能量,远A的高能磷酸键易断裂也易生成。
ATPADP的转化:

酶Ⅰ

ATP

这个反应是一个不可逆反应(能量是不可循环的)
三、ATP的来源:动物——呼吸作用植物——呼吸作用和光合作用四、能源物质的总结:主要的能源物质:糖类
能源物质:糖类、脂肪、蛋白质直接的能源物质:ATP最终的能量来源:光能主要的储能物质:脂肪

ADP+Pi+能量
第三节ATP的主要来源------细胞呼吸
一、相关概念:
1、呼吸作用(也叫细胞呼吸):指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二
氧化碳或其它产物,释放出能量并生成ATP的过程。根据是否有氧参与,分为:有氧呼吸和无氧呼吸
实质:分解有机物,释放能量。生成ATP
2、有氧呼吸:指细胞在有氧的参与下,通过多种酶的催化作用下,把葡萄糖等有机物
彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放出大量能量,生成ATP的过程。
3、无氧呼吸:细胞质基质,一般是指细胞在无氧的条件下,通过酶的催化作用,把葡
萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物(酒精、CO2或乳酸),同时释放出少量能量的过程。
4、发酵:微生物(如:酵母菌、乳酸菌)的无氧呼吸。二、有氧呼吸的总反应式:C6H12O6
+6H2O+6O26CO2+6H2O+


三、无氧呼吸的总反应式
C6H12O6
2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量
C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量

四、有氧呼吸过程(主要在线粒体中进行)
发生反应
第一阶段
场所细胞质
基质
葡萄糖

2丙酮酸+[H]
+少量能量
产物
丙酮酸、[H]释放少量
能量,形成少量ATP
第二阶段
第三阶段
线粒体少量CO2[H]、释放少量能
+6H2O6CO2+[H]+基质2丙酮酸量,形成少量ATP能量

线粒体生成H2O、释放大量能

内膜[H]+O2H2O+大量能量量,形成大量ATP
两种呼吸的原料都是葡萄糖
检测酒精的产生:在酸性条件下橙色的重铬酸钾和酒精反应变成灰绿色
CO2可使澄清石灰水变浑浊,也可以使溴麝香草酚兰水溶液由蓝变绿再变黄。六、影响呼吸速率的外界因素:
七、1、温度:在一定温度范围内,温度越低,细胞呼吸越弱;温度越高,细胞呼吸越强。
2、氧气:氧气充足,则无氧呼吸将受抑制;氧气不足,则有氧呼吸将会减弱或受抑制。
3、水分:一般来说,细胞水分充足,呼吸作用将增强。但陆生植物根部如长时间受水
浸没,
根部缺氧,进行无氧呼吸,产生过多酒精,可使根部细胞坏死。
4CO2:环境CO2浓度提高,将抑制细胞呼吸,可用此原理来贮藏水果和蔬菜。七、呼吸作用在生产上的应用:
1、作物栽培时,要有适当措施保证根的正常呼吸,如疏松土壤等。
2、粮油种子贮藏时,要风干、降温,降低氧气含量,则能抑制呼吸作用,减少有机物消耗。
3、水果、蔬菜保鲜时,要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度,抑制呼吸作用。实验:色素的提取和分离
二氧化硅的作用:帮助充分研磨SiO2碳酸钙的作用:防止色素被破坏CaCO3滤纸上由上到下色素的顺序: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)
第四节能量之源----光与光合作用
一、相关概念:
1光合作用:绿色植物通过叶绿体利用光能二氧化碳转化成储存着能量的
机物,并释放出氧气的过程
二、光合色素(在类囊体的薄膜上)叶绿素a(蓝绿色)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光叶绿素b(黄绿色)色素胡萝卜素(橙黄色)类胡萝卜素主要吸收蓝紫光叶黄素(黄色)

三、叶绿体的功能:
叶绿体是进行光合作用的场所。在类囊体的薄膜上分布着具有吸收光能的光合色素,在类囊体的薄膜上和叶绿体的基质中含有许多光合作用所必需的酶。四、影响光合作用的外界因素主要有:
1、光照强度:在一定范围内,光合速率随光照强度的增强而加快,超过光饱合点,光合
速率反而会下降。
2、温度:温度可影响酶的活性。
3、二氧化碳浓度:在一定范围内,光合速率随二氧化碳浓度的增加而加快,达到一定程
度后,光合速率维持在一定的水平,不再增加。
4、水:光合作用的原料之一,缺少时光合速率下降。5、无机盐:缺NMg影响叶绿素的合成六、光合作用的应用:1、适当提高光照强度。2、延长光合作用的时间。
3、增加光合作用的面积------合理密植,间作套种。4、温室大棚用无色透明玻璃。
5、温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降温。6、温室栽培多施有机肥或放置干冰,提高二氧化碳浓度。七、光合作用的过程:

条件场所
光、色素、酶在类囊体的薄膜上
物质变化
水的分解:H2O[H]+O2ATP的生成:ADP+PiATP

能量变化条件场所
光能→ATP中的活跃化学能
酶、ATP[H]叶绿体基质
CO2的固定:CO2+C52C3
物质变化
C3的还原:C3+[H]CH2O
ATP

能量变化总反应式
ATP中的活跃化学能→CH2O中的稳定化学能
光能
CO2+H2O叶绿体O2+CH2O

第六章细胞的生命历程
细胞不能无限长大1细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大;
2核质比

细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。
细胞是以分裂的方式进行增殖。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。细胞分裂的方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。

有丝分裂:
1细胞周期—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。包括分裂间期和分裂期
2分裂间期:约占细胞周期的90%95%,为分裂期进行
活跃的物质准备,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。
3分裂期
前期:膜仁消失显两体
植物细胞:从细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体动物细胞:在间期复制的两组中心粒分别移向两极,并发出星射线形成纺锤体。中期:形数清晰赤道齐后期:点裂数增均两极末期:两消两现重开始
植物细胞:在赤道板位置上出现细胞板,并由细胞板扩展形成细胞壁。动物细胞:由细胞膜从细胞中部向内凹陷,把细胞缢裂成两部分。4染色体、染色单体和DNA数量变化曲线图

无丝分裂实例:蛙和鸟类等的红细胞
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂的制作流程:解离(使组织细胞相互分开)→漂洗(防止解离过度)→染色(使染色体着色)→制片(使组织细胞分散开)
细胞的分化:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能
上发生稳定性差异的过程。(遗传物质不变)
细胞分化的意义:细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。细胞分化的原因:基因选择性表达的结果
细胞的全能性:指高度分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的能力。特点:持久性、稳定性、不可逆性、胚胎时期达到最大限度。

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/95865fbcd4d8d15abe234ec5.html

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