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生物知识点整理

第一章：走进细胞
第1节 从生物圈到细胞
（一）生命活动离不开细胞
单细胞生物、多细胞生物和病毒的生命活动都离不开细胞
（二）生命系统的结构层次
1.细胞→（分裂、分化）组织→（按次序组合）器官→（有序组合）系统→（组成）个体→（有机结合）种群→（相互作用）群落→（与环境作用）生态系统→（全部）生物圈
以上生命系统层层相依，但又各有特定的组成、结构和特点
附：种群：在一定区域内，同种生物的所有个体
群落：一个空间范围内，所有生物体的集合
生态系统=群落+无机环境（阳光、空气、土壤、水）
2.在一定自然区域内，同种生物的所有个体形成一个种群，所有的种群组成一个群落，而生物群落与它的环境相互作用形成生态系统，地球上所有的生物和其生活的无机环境共同组成生物圈
3.细胞是最基本的生命系统，它是生物体结构和功能的基本单位
第2节 细胞的多样性和统一性
（一）使用高倍显微镜的方法步骤
1.低倍镜观察；
2.将要观察的目标移至视野中央；
3.转动转换器，换用高倍物镜；
4.转动反光镜或光圈（光栅）使视野明亮，调节细准焦螺旋至物象清晰

（二）原核细胞和真核细胞
1.区分真核细胞和原核细胞主要依据：细胞内有无以核膜为界限的细胞核
2.真核生物：由真核细胞构成的生物，如植物、动物、真菌等
3.原核生物：指由原核细胞构成的生物，如细菌和蓝藻等，其中蓝藻为自养生物，而绝大多数细菌为异养生物，其DNA分子主要分布的区域叫拟核
（三）细胞学说的建立过程
1.建立者：施莱登和施旺
2.要点内容：
（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
第二章：组成细胞的分子
第1节 细胞中的元素和化合物
（一）组成细胞的元素
1.细胞中常见的化学元素有20多种
2.大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Na等；
微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
3. 细胞鲜重中含量最多的元素是O；
最基本元素是C
（二）组成细胞的化合物
1.种类及含量
（1）无机化合物有水、无机盐
有机化合物有糖类、脂质、蛋白质、核酸
（2） 占细胞鲜重含量最高的化合物是水；
占细胞干重含量最高的化合物是蛋白质；
占细胞鲜重含量最高的有机物是蛋白质
2.有机物的检测
检验某化合物
材料
检测试剂
颜色反应
可溶性还原糖
苹果、梨
斐林试剂
蓝色变成棕色再成为砖红色沉淀
脂肪
花生
苏丹Ⅲ
橘黄色
苏丹Ⅳ
红色
蛋白质
豆浆、牛奶
双缩脲试剂
紫色
淀粉
面粉
碘液
蓝色
第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质

（一）氨基酸及其种类
1.结构通式：
2.结构特点
（1）每种氨基酸分子中至少都有1个氨基（—NH2）和1个羧基（—COOH）;
（2）都有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上；
（3）各种氨基酸的区别在于R基的不同
3.分类
（1）氨基酸是组成蛋白质的基本单位，生物体内组成蛋白质的氨基酸约有20种
（2）根据能否在人体内合成，可将氨基酸分为必需氨基酸（8种），和非必需氨基酸
（二）蛋白质的结构及多样性
1.蛋白质的结构
（1）形成方式：一个氨基酸分子的羟基（—COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（—NH2）相连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合。形成的化学键叫做肽键表示为（—NH—CO—）
（2）二肽和多肽：二肽是由两分子氨基酸作脱水缩合形成的化合物
由多个氨基酸分子缩合而成，含有多个肽键的化合物称为多肽
（3）肽链和蛋白质：
多肽通常呈链状结构，叫做肽链
肽链再经过盘曲、折叠，形成有一定空间结构的蛋白质分子
2.蛋白质结构多样性的原因
氨基酸的种类不同；氨基酸的数目成百上千；氨基酸的排列顺序千变万化；多肽链的盘曲、折叠方式及形成的空间结构千差万别
（三）蛋白质的功能
一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。如：
功能
举例
结构功能
羽毛、肌肉、蛛丝、毛发等含有结构蛋白
催化功能
绝大多数酶是蛋白质
运输作用
血红蛋白能运输氧气
调节作用
胰岛素等蛋白质类激素
免疫功能
抗体可抵御抗原的侵害
第3节 遗传信息的携带者——核酸
（一）核酸的分类和功能
1.分类：脱氧核糖核酸简称DNA，核糖核酸简称RNA
2.功能：核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体内的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用
（二）核酸的分布与观察
1.原理，用吡罗红和甲基绿两种染色剂对细胞进行染色，甲基绿使DNA呈绿色，吡罗红使RNA呈红色，这样可以显示出DNA和RNA在细胞中的分布情况
2.实验步骤：取人工口腔上皮细胞→滴质量分数为0.9%的NaCl溶液→涂抹→烘干→水解→冲洗→染色→观察
3.结论：真核细胞的DNA主要分布在细胞核内，线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中
（三）核酸的组成和结构
1.核酸的基本组成单位
（1）名称：核苷酸
（2）组成：每个单位包括一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸
（3）分类：根据五碳糖的不同，核苷酸分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸
2.DNA和RNA的结构比较
核酸
核苷酸链数
五碳糖
含氮碱基
无机酸
DNA
2条
脱氧核糖
A T C G
磷酸
RNA
1条
核糖
A U C G
磷酸
第4节 细胞中的糖类和脂质
（一）细胞中的糖类
1.功能：主要的能源物质
2.元素组成：只有C、H、O三种元素
3.分类
（1）单糖：不能水解的糖。常见的单糖有葡萄糖、半乳糖、（脱氧）核糖和果糖
（2）二糖：能水解为单糖的糖（由两分子单糖脱水缩合而成）
名称
组成
分布
蔗糖
一分子葡萄糖和一分子果糖
植物细胞
麦芽糖
两分子葡萄糖
植物细胞
乳糖
一分子葡萄糖和一分子半乳糖
人和动物的乳汁
（3）多糖：可以水解为单糖:
植物细胞中的淀粉是储能物质；纤维素是构成细胞壁的主要成分
动物细胞中的糖原是储能物质
（二）细胞中的脂质
1.元素组成：主要是C、H、O，有些脂质还含有P和N
2.分类
（1）脂肪：主要的储能物质，还有保温、减少摩擦，缓冲和减压等作用
（2）磷脂：是构成细胞膜的主要成分
（3）固醇：胆固醇是构成动物细胞膜的主要成分，还参与血液中脂质的运输；性激素能促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成，维生素D能促进人和动物的肠道对钙和磷的吸收
（三）生物大分子以碳链为骨架
1.常见的多聚体：多糖、蛋白质和核酸等
2.相应的单体：单糖、氨基酸和核苷酸
第5节 细胞中的无机物
（一）细胞中的水
1.水的含量
水在细胞的各种化学成分中含量最多
生物种类不同，含水量不同
生物体在不同生长发育期，含水量不同
2.水的存在形式及功能
（1）自由水：可以自由流动的水，在细胞中绝大部分水以游离形式存在
主要功能：是细胞内良好的溶剂；
细胞内的许多生物化学反应需要有水的参与；
多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中；
运送养料和新陈代谢中产生的废物
（2）结合水：细胞内的一部分与其他物质相结合的水，它是组成细胞结构的重要成分
（二）细胞中的无机盐
1.存在形式
（1）细胞中大多数无机盐以离子形式存在；
（2）含量较多的阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等，含量较多的阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等
2.功能
（1）维持细胞和生物体的生命活动
如：哺乳动物的血液若钙离子含量太低，就会出现抽搐
（2）构成细胞中某些复杂化合物，如叶绿素、血红蛋白等
（3）维持酸碱平衡
（三）细胞是多种元素和化合物构成的生命系统
1.元素：C、H、O、N等化学元素在细胞内含量丰富，是构成细胞中主要化合物的基础
2.化合物
（1）以碳链为骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物是构成细胞生命大厦的基本框架
（2）糖类和脂肪是提供生命活动能源的主要物质
（3）水和无机盐也具有重要的生理功能。细胞中化合物的有机结合保证了生命活动的正常进行
第三章：细胞的基本结构
第1节 细胞膜——系统的边界
（一）细胞膜的制备方法
1.材料：人或其他哺乳动物的红细胞
2.原因：这样的红细胞中没有细胞壁和众多的细胞器
3.方法：把细胞放入清水中，细胞由于吸水涨破，细胞内容物流出，即可得到细胞膜
（二）细胞膜的成分
1.主要由脂质和蛋白质组成，还含有少量的糖类
2.在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富
3.功能越复杂的细胞膜中，蛋白质的种类和数量越多
（三）细胞膜的功能
1.将细胞与外界分隔开
细胞膜将细胞与外界分隔开，使细胞成为相对独立的系统，保障了细胞内部环境相对稳定
2.控制物质进出细胞
（1）细胞需要的营养物质可以进入细胞，细胞不需要或对细胞有害的物质不容易进入细胞
（2）细胞合成的抗体、激素等物质及细胞产生的废物要排出细胞外
（3）细胞膜的控制作用是相对的，有些病毒、病菌也能侵入细胞，使生物体患病
3.进行细胞间的信息交流
（1）细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构和功能有关
（2）细胞间信息交流的方式
①细胞分泌的化学物质随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞，如激素传递信息的过程
②相邻两个细胞的细胞膜直接接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞，如精子和卵细胞之间的识别与结合
③相邻两个细胞之间通过形成的通道进行信息交流，如高等植物细胞的胞间连丝
（四）细胞壁的化学组成和功能
1.组成：主要是纤维素和果胶
2.功能：对植物细胞有支持和保护作用
第2节 细胞器——系统内的分工合作
研究细胞内各种细胞器的组成成分和功能，需要将这些细胞器分离出来。常用的方法是差速离心法
（一）细胞器之间的分工
1.线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体。健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色
2.叶绿体是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。观察叶绿体时，要选择叶绿体体积大且细胞内叶绿体数目多的材料，如藓类的叶
3.内质网是由膜连接而成的网状结构，是细胞内蛋白质合成和加工以及脂质合成的“车间”
4.高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”
5.核糖体有的附着在内质网上，有的游离分布在细胞质中，是“生产蛋白质的机器”
6.溶酶体是“消化车间”，内部含有多种水解酶，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
7.液泡主要存在于植物细胞中，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质，可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺
8.中心体见于动物和某些低等植物的细胞，有两个互相垂直排列的中心粒以及周围物质组成，与细胞的有丝分裂有关
（二）细胞质基质和细胞骨架
1.细胞质基质
（1）成分：水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶等（2）功能：新陈代谢的主要场所，提供所需物质和一定的环境条件2.细胞骨架
真核细胞中有由蛋白质纤维组成的网架结构，它与运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关
（三）细胞器之间的协调配合
与分泌蛋白的合成、加工和分泌有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体（线粒体提供能量）
（四）细胞的生物膜系统
1.组成细胞膜中的细胞器膜、细胞膜和核膜，共同构成生物膜系统
2.功能
（1）细胞膜是细胞有相对稳定的内部环境，并在外部环境进行物质运输、能量转换、信息传递过程中起决定性作用
（2）广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点
（3）细胞内的生物膜把细胞器分开，使得各种化学反应互不影响，保证细胞生命活动的高效性和有序性
第3节 细胞核——系统内的控制中心
（一）细胞核的结构和功能
1.细胞核的分布
除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核
2.细胞核的结构
细胞核是由核膜、染色质、核仁、核孔组成
核膜是双层膜，把核内物质与细胞质分开，核膜上有大分子通道核孔，作用是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
染色质由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体，因容易被碱性染料染成深色而得名
染色质与染色体的关系是同一种物质在不同时期的两种形态
核仁的作用是与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
3.细胞核的功能:是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
（二）细胞的概述及模型建构
1.细胞的概述
细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧；
各组分之间分工合作成为一个整体，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。这是几十亿年进化的产物
细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位
2.模型建构
模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。其形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等
第四章：细胞的物质输入和输出
第1节 物质跨膜运输的实例
发生渗透作用的条件
1.两者具有浓度差；2.半透膜两侧溶液具有流动性
（一）动物细胞的吸水和失水
1.外界溶液浓度小于细胞质浓度，细胞吸水
2.外界溶液浓度大于细胞质浓度，细胞失水
3.外界溶液浓度等于细胞质浓度，水分进出细胞达到动态平衡
（二）植物细胞的吸水和失水
1.植物细胞的结构特点
植物细胞内有液泡，其内含有细胞液，是细胞内部具有一定的浓度；细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的原生质层，相当于一层半透膜；
植物细胞最外侧具有细胞壁，是全透性的
2.植物细胞的吸水和失水
当细胞液浓度小于外界溶液浓度时，细胞通过渗透作用失水，发生质壁分离；
当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞通过渗透作用吸水，发生质壁分离复原
（三）物质跨膜运输的其他实例
细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，具体表现为水分子可以通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过
典型例题：
把体积与质量百分比浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜（允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过）隔开（如图），一段时间后液面的情况是（C ）

A.甲高于乙 B.乙高于甲
C.先甲高于乙，后乙高于甲 D.先甲低于乙，后乙低于甲

第2节 生物膜的流动镶嵌模型
（一）对生物膜结构的探索历程
1. 19世纪末，欧文顿提出膜是由脂质组成的
2. 20世纪初，科学家的化学分析结果表明：膜主要由脂质和蛋白质组成
3. 1925年，两位荷兰科学家提出，脂质分子必然排列为连续的两层
4. 1959年罗伯特森提出：生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成
5. 1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验指出：细胞膜具有流动性
6. 1972年桑格和尼克森提出：生物膜的流动镶嵌模型
（二）流动镶嵌模型的基本内容
1.主要内容
（1）磷脂双分子层构成了膜的基本支架
（2）蛋白质分子镶嵌、嵌入、贯穿整个磷脂双分子层
（3）磷脂双分子层具有流动性，大多数蛋白质分子也是可以运动的
2.生物膜的结构特点：具有一定的流动性
3.细胞膜外表面上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫糖被，具有保护、润滑、识别的作用。除糖蛋白外，细胞膜外表面还有糖脂
第3节 物质跨膜运输的方式
（一）被动运输
概念：物质进出细胞时顺浓度梯度的扩散，叫做被动运输
类型：根据是否需要载体蛋白的协助，被动运输分为自由扩散和协助扩散两类
1.自由扩散
概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞
特点：物质从高浓度的一侧通过细胞膜到达低浓度的一侧。此过程不需要载体蛋白的协助
实例：如水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等
2.协助扩散
概念：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散
特点：物质顺浓度梯度进行跨膜运输，但必须借助于镶嵌在细胞膜上的载体蛋白协助
实例：葡萄糖进入红细胞
（二）主动运输
概念：物质从低浓度运输到高浓度，需要载体蛋白的协助，同时还要消耗细胞内化学反应所释放的能量
特点：物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要膜上载体蛋白的协助，并需要消耗能量
实例：K+、Na+、Ca2+等一些离子以及葡萄糖、氨基酸等一些大分子物质
意义：主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，它能保证活细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质
（三）胞吞和胞吐
1.胞吞：细胞摄取大分子时，首先是大分子依附在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子，然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫胞吞
2.胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，并与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐
第五章：细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶
（一）酶的本质的探索
1.酶本质的探索
最初科学家通过大量实验证明，酶的化学本质是蛋白质
在20世纪80年代，又发现少数RNA也具有催化作用
2.酶的本质
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA
（二）酶的作用
1.酶的作用机理
（1）活化能
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
（2）酶的作用机理
降低化学反应的活化能，与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著
2.酶的特性
（1）高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍
（2）专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应
（3）作用条件较温和：
高温都会使酶的结构遭到破坏，使酶永久失活；
在低温下，酶的活性降低，但不会失活
第2节 细胞的能量“通货”——ATP
（一）ATP的结构、功能和利用
1.结构
ATP是三磷酸腺苷英文名称的缩写，分子结构简式是A-P~P~P
“A”代表腺苷“T”代表三个
“P”代表磷酸基团“~”代表高能磷酸键
2.功能
生物体细胞内的一种高能磷酸化合物，直接能源物质
3.利用
ATP水解释放的能量用于细胞的主动运输、大脑思考（神经传导）和生物电、肌肉收缩等
（二）ATP与ADP的相互转化

1.反应向右：能量来自储存在ATP分子中远离A的高能磷酸键的化学能
2.反应向左：能量来自细胞呼吸分解有机物所释放的能量
植物还可来自光合作用中吸收的光能
第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸
细胞呼吸是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他产物，释放能量并生成ATP的过程
（一）有氧呼吸

1.反应式：

2.过程

（二）无氧呼吸

1.反应式
酒精型：

乳酸型：
2.过程
第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同
第二阶段产物是酒精和CO2或乳酸，其全过程都在细胞质基质中进行
（三）探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.原理：酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌
2.条件设置
（1）有氧条件：向培养瓶中通入经NaOH吸收了CO2的空气
（2）无氧条件：将培养瓶封闭静置一段时间
3.结果检测
（1）检测CO2的产生
①CO2可使澄清石灰水变浑浊，以石灰水的混浊程度表示产生CO2的多少
②CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄的时间长短
（2）检测酒精的产生：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色
第4节 能量之源——光与光合作用
（一）叶绿体中色素的提取与分离
1.实验原理
（1）叶绿体中的色素易溶解在有机溶剂无水乙醇中
（2）各种色素在层析液中的溶解度不同
溶解度高的色素在滤纸上扩散速率快，位于上方
溶解度低的色素在滤纸上扩散的慢，位于下方
2.实验结果
层析过程中，滤纸条上会出现四条色素带，自上而下依次是：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）
（二）叶绿体的结构和功能
1.结构
一般呈扁平的椭球形或球形，有双层膜，内部的基粒是由类囊体堆叠而成。吸收光能的色素位于类囊体的薄膜上，与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜上和叶绿体基质中
2.功能
进行光合作用的场所，利用光能将无机物合成有机物，同时将光能转化为化学能，储存在有机物中
（三）光合作用的探究历程
时间
探究历程
1771年
植物可以更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变浑浊的空气
1779年
在更新空气中不可缺少光和绿叶
1785年
绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳
1864年
光合作用的产物有淀粉和氧气
1939年
利用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自水
20世纪40年代
利用同位素示踪技术探明了CO2中碳的转化途径
（四）光合作用的基本过程
1.光反应
（1）场所：叶绿体的类囊体薄膜上
（2）条件：光、色素、酶
（3）物质变化
①水的光解：色素分子吸收光能将水分解成氧和[H]
②ATP的合成：利用色素分子吸收光能将ADP和Pi合成ATP
（4）能量变化：光能转变为储存在ATP中的化学能
2.暗反应
（1）场所：叶绿体基质
（2）条件：酶、ATP、[H]、CO2
（3）物质变化
①CO2的固定：CO2与C5结合形成两个C3
②C3的还原：在有关酶的作用下，C3接受ATP水解释放的能量并且被[H]还原，经过一系列的变化，形成糖类及C5
（4）能量变化： ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能
3.光合作用原理的应用
（1）光合作用强度是指植物在单位时间内通过光合作用制造有机物的数量
（2）影响光合作用强度的外界因素包括空气中的CO2浓度、土壤中的矿质元素、水、光照强度、温度等
（五）化能合成作用
1.概念：某些细菌能够利用体外环境中某些无机物氧化时释放的化学能来制造有机物，这种合成作用叫做化能合成作用
2.实例：硝化细菌能够利用氨（NH4）氧化成HNO2和HNO3时所释放的化学能将CO2和H2O合成糖类
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