高中生物必修一知识点总结.pdf

-1-高中生物必修一知识点高中生物必修一知识点一、生命系统的结构层次一、生命系统的结构层次：细胞组织器官系统（植物没有系统）个体种群群落生态系统生物圈 细 胞：是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒以外，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2、光学显微镜的操作步骤：对光低倍物镜观察移动视野中央（偏哪移哪）高倍物镜观察：只能调节细准焦螺旋；调节大光圈、凹面镜3、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注、原核细胞和真核细胞的比较：、原核细胞：细胞较小，无核膜、无核仁，没有成形的细胞核；细胞器只有核糖体；有细胞壁（主要成分是肽聚糖），成分与真核细胞不同。、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。、原核生物：由原核细胞构成的生物。如：蓝藻、细菌（如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌）、放线菌、支原体等都属于原核生物。、真核生物：由真核细胞构成的生物。如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌（酵母菌、霉菌、粘菌）等。6、虎克既是细胞的发现者也是细胞的命名者；细胞学说建立者是施莱登和施旺，细胞学说内容：1、一切动植物都是由细胞构成的。2、细胞是一个相对独立的单位 3、新细胞可以从老细胞产生。细胞学说建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。细胞学说建立过程，是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程，充满耐人寻味的曲折 8、组成细胞的元素主要元素：C、H、O、N、P、S 基本元素：C细胞干重中，含量最多元素为 C，鲜重中含最最多元素为 O9、生物（如沙漠中仙人掌）鲜重中，含量最多化合物为水，干重中含量最多的化合物为蛋白质。10、水分子功能：良好溶剂；参与生物化学反应；提供液体环境；运送营养物质及代谢废物。11、无机盐绝大多数以离子形式存在。功能：维持正常生命活动；维持渗透压；调节酸碱平衡。二、蛋白质二、蛋白质 （由 C、H、O、N 元素构成，有些含有 P、S ）R1 蛋白质的基本组成单位是氨基酸，氨基酸结构通式为 NH2CCOOH，各种氨基酸的区H 别在于 R 基的不同。氨基酸 约 20 种-2-结构特点：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基（NH2）和一个羧基（COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基因。2、两个氨基酸脱水缩合形成二肽，连接两个氨基酸分子的化学键（NHCO）叫肽键。多 肽：由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。肽 链：多肽通常呈链状结构，叫肽链。3、有关计算:脱水缩合中，脱去水分子的个数=形成的肽键个数=氨基酸个数 肽链条数 蛋白质分子量=氨基酸平均分子量 氨基酸个数水的个数 18蛋白质中的羧基数（COOH）或氨基数（NH2）=肽链数 R 基中的羧基数或氨基数4、蛋白质多样性原因：构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序千变万化，多肽链盘曲折叠方式千差万别。5、蛋白质的主要功能（生命活动的主要承担者）：三、核酸的结构和功能核酸的结构和功能核酸 由 C、H、O、N、P 5 种元素构成 基本单位：核苷酸(8 种)结构：一分子磷酸、一分子五碳糖（脱氧核糖或核糖）、一分子含氮碱基（有 5 种）A、T、C、G、U 构成 DNA 的核苷酸：（4 种）构成 RNA 的核苷酸：（4 种）功能功能 核酸是细胞内携带遗传信息的载体，在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用 ，是一切生物的遗传物质。核酸包括两大类：一类是脱氧核糖核酸，简称 DNA；一类是核糖核酸，简称 RNA。DNARNA全称脱氧核糖核酸核糖核酸分布细胞核、线粒体、叶绿体主要存在细胞质染色剂甲基绿吡罗红链数双链单链碱基ATCGAUCG五碳糖脱氧核糖核糖组成单位脱氧核苷酸核糖核苷酸四、糖类：四、糖类：是主要的能源物质；主要分为单糖、二糖和多糖等单糖：是不能再水解的糖。如葡萄糖。二糖：是水解后能生成两分子单糖的糖。多糖：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2 糖类的比较：分类元素常见种类分布主要功能-3-核糖脱氧核糖动植物组成核酸单糖葡萄糖、果糖、半乳糖重要能源物质蔗糖麦芽糖植物二糖乳糖动物能源物质淀粉植物贮能物质纤维素植物细胞壁主要成分多糖CHO糖元（肝糖元、肌糖元）动物动物贮能物质3、四大能源：重要能源：葡萄糖 主要能源：糖类 直接能源：ATP 根本能源：阳光4、鉴定：（1）还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖）可与本尼迪特试剂反应生成砖红色沉淀；脂肪可与苏丹 III 染成橙黄色；淀粉（多糖）遇碘变蓝色；蛋白质与双缩脲试剂（先加 A 液，再加 B 液）产生紫色反应。5、脂质2、多糖，蛋白质，核酸 基本组成单位依次为：单糖、氨基酸、核苷酸。生物大分子以碳链为基本骨架，所以碳是生命的核心元素。六、细胞膜六、细胞膜主要由脂质和蛋白质，和少量糖类组成，脂质中磷脂最丰富，功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多；细胞膜基本支架是磷脂双分子层；将细胞与外界环境分隔开1、细胞膜的功能 控制物质进出细胞进行细胞间信息交流 A、生物膜的流动镶嵌模型（1）蛋白质在脂双层中的分布是不对称和不均匀的。（2）膜结构具有流动性。膜的结构成分不是静止的，而是动态的，生物膜是流动的脂质双分子层与镶嵌着的球蛋白按二维排列组成。（3）膜的功能是由蛋白与蛋白、蛋白与脂质、脂质与脂质之间复杂的相互作用实现分类元素常见种类功能脂肪C、H、O储能；保温；缓冲；减压磷脂构成生物膜（细胞膜、液泡膜、线粒体膜等）重要成分胆固醇与细胞膜流动性有关性激素维持生物第二性征，促进生殖器官发育及生殖细胞形成脂质固醇C、H、O（N、P）维生素 D促进人和动物肠道对 Ca和 P 的吸收-4-的。B、细胞膜的结构特点：具有流动性 细胞膜的功能特点：具有选择透过性2、植物细胞的细胞壁成分为纤维素和果胶，具有支持和保护作用。3、制取细胞膜利用哺乳动物成熟红细胞，因为无核膜和细胞器膜。（但是这个细胞仍然是真核细胞）七、几种细胞器的结构和功能七、几种细胞器的结构和功能、线粒体：真核细胞主要细胞器（动植物都有），机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状，具有双膜结构，内膜向内突起形成“嵴”，内膜和基质有与有氧呼吸有关的酶，是有氧呼吸第二、三阶段的场所，生物体 95%的能量来自线粒体，又叫“动力工厂”。含少量的 DNA、RNA。、叶绿体：只存在于植物的绿色细胞中。扁平的椭球形或球形，双层膜结构。基粒上有色素，基质和基粒中含有与光合作用有关的酶，是光合作用的场所。含少量的DNA、RNA。注：叶绿体的外膜叶绿体的内膜叶绿体的基粒（类囊体堆叠形成）叶绿体的基质线粒体的外膜线粒体的内膜线粒体的基质嵴内质网：单层膜折叠体，是有机物的合成“车间”，蛋白质运输的通道。高尔基体：单膜囊状结构，动物细胞中与细胞分泌物的形成有关，植物细胞中与细胞壁的形成有关。液泡：单膜囊泡，成熟的植物有大液泡。功能：贮藏（营养、色素等）、保持细胞形态，调节渗透吸水。核糖体：无膜的结构，椭球形粒状小体，将氨基酸脱水缩合成蛋白质。蛋白质的“装配机器”中心体：无膜结构，由垂直的两个中心粒构成，存在于动物和低等植物细胞中，与动物细胞有丝分裂有关。8、消化酶、抗体等分泌蛋白合成需要四种细胞器：核糖体，内质网、高尔基体、线粒体。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）小泡细胞膜细胞外9、细胞膜、核膜、细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统，它们在结构和功能上紧密联系，协调。-5-维持细胞内环境相对稳定生物膜系统功能许多重要化学反应的位点把各种细胞器分开，提高生命活动效率染色质由 DNA 及蛋白质构成，与染色体是同种物质在不同时期的两种状态染色体容易被碱性染料染成深色细胞核功能：是遗传信息库，是遗传物质贮存和复制的场所，是细胞代谢和遗传的控制中心34、植物细胞内的液体环境，主要是指液泡中的细胞液。原生质层指细胞膜，液泡膜及两层膜之间的细胞质 植物细胞原生质层相当于一层半透膜；质壁分离中质质指原生质层，壁壁为细胞壁八八、物质出入细胞的方式、物质出入细胞的方式1、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜 扩散：高浓度低浓度，如 H2O，O2，CO2，甘油，乙醇、易化扩散：载体蛋白，高浓度低浓度，葡萄糖进入红细胞2、物质跨膜运输方式 主动转运：需要能量；载体蛋白；低浓度高浓度，如小肠绒 毛上皮细胞吸收氨基酸，葡萄糖，K+，Na+出入细胞胞吞、胞吐：不通过质膜 需要能量；小泡运输；如大分子和颗粒物质3、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，这种膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子，小分子和大分子则不能通过。九九、酶、酶 本质：活细胞产生的有机物，绝大多数为蛋白质，少数为 RNA高效性：酶在降低反应的活化能方面比无机催化剂更显著，因而催化效率更高特性专一性：每种酶只能催化一种或一类化学反应酶 作用条件温和：适宜的温度，pH，最适温度（pH 值）下，酶活性最高，温度过高和 pH 偏高或偏低，会破坏酶的空间结构，使酶变性而失去活性，不可恢复。使酶变性而失去活性，不可恢复。功能：催化作用，降低化学反应所需要的活化能。结构简式：APPP，A 表示腺苷，P 表示磷酸基团，表示高能磷酸键中文名称：腺苷三磷酸十、十、ATP 与 ADP 相互转化：APPPAPP+Pi+能量（Pi 表示磷酸）酶远离 A 的那个高能磷酸键断裂（1molATP 水解释放30.54KJ 能量）元素组成：ATP 由 C、H、O、N、P 五种元素组成功能：细胞内直接能源物质 ADP 中文名称叫腺苷二磷酸，结构简式 APPATP 在细胞内含量很少，但在细胞内的转化速度很快，用掉多少马上形成多少。另另一一种种酶酶 -6-ATP 和和 ADP 相互转化的过程和意义相互转化的过程和意义：这个过程储存能量(放能反应)这个过程释放能量(吸能反应)ATP 与 ADP 的相互转化 ATP ADP+Pi+能量酶 方程从左到右代表释放的能量，用于一切生命活动。方程从右到左代表转移的能量，动物中为呼吸作用转移的能量。植物中来自光合作用和呼吸作用。意义：能量通过 ATP 分子在吸能反应和放能反应之间循环流通，ATP 是细胞里的能量流通的能量“通货”十一、十一、光合作用光合作用1、叶绿体中色素叶绿素 a叶绿素主要吸收红光和蓝紫光叶绿体中色素叶绿素 b（类囊体薄膜）胡萝卜素类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 叶黄素注注 色素色素：包括叶绿素 3/4 和 类胡萝卜素 1/4 色素分布图：色素提取实验：乙醇（丙酮）提取色素；二氧化硅使研磨更充分 碳酸钙防止色素受到破坏2、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把 CO2和 H2O 转化成储存能量的有机物，并且释放出 O2的过程。方程式：CO2+H2180 （CH2O）+18O2 注意：光合作用释放的氧气全部来自水。光能3、条件：一定需要光光反应阶段场所：类囊体膜，产物：NADPH、O2和 ATP过程：（1）水的光解，水在光下分解成 O2；（2）形成 ATP：ADP+Pi+能量ATP酶（3）形成 NADPH能量变化：光能ATP、NADPH 中活跃的化学能条件：NADPH、酶和 ATP 场所：叶绿体基质 碳反应阶段 产物：糖类等有机物过程：（1）CO2的固定：1 分子 C5和 CO2生成 2 分子 C3ADP+Pi+能量 ATP酶光合作用的过程ATP ADP+Pi+能量酶叶绿体 另另一一种种酶酶 另另一一种种酶酶 -7-（2）C3的还原：C3在 NADPH 和 ATP 作用下，还原成三碳糖。（3）C5的再生：部分三碳糖重新生成 C5能量变化：NADPH、ATP 活跃的化学能有机物中稳定的化学能联系：光反应阶段与碳反应阶段既有区别又紧密联系，是缺一不可的整体，光反应为碳反应提供 NADPH 和 ATP，碳反应为光反应提供 ADP、NADP+，没有光反应，碳反应无法进行，没有碳反应，有机物无法合成。4：（：（A）环境因素对光合作用速率的影响）环境因素对光合作用速率的影响空气中 C02浓度 温度高低 光照强度 光照长短 光的成分5、农业生产以及温室中提高农作物产量的方法 、控制光照强度的强弱 、控制温度的高低 、适当的增加作物环境中二氧化碳的浓度 、延长光合作用的时间。、增加光合作用的面积-合理密植，间作套种。、温室大棚用无色透明玻璃。、温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温。、温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度。十二、细胞呼吸十二、细胞呼吸有氧呼吸无氧呼吸场所细胞溶胶、线粒体（主要）细胞溶胶产物CO2，H2O，能量CO2，酒精（或乳酸）、能量反应式C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量酶C6H12O62C3H6O3+能量酶C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量酶过程第一阶段（糖酵解）：1 分子葡萄糖分解为 2 分子丙酮酸和少量H，释放少量能量，细胞溶胶第二阶段（柠檬酸循环）：丙酮酸和水彻底分解成 CO2和H，释放少量能量，线粒第一阶段：同有氧呼吸第二阶段：丙酮酸在不同酶催化作用下，分解成酒精和 CO2或转化成乳酸-8-体基质第三阶段（电子传递链）：H和 O2结合生成水，大量能量，线粒体内膜能量大量少量细胞呼吸是 ATP 分子高能磷酸键中能量的主要来源2：细胞呼吸的意义及其在生产和生活中的应用呼吸作用的意义：为生命活动提供能量 为其他化合物的合成提供原料 3、细胞呼吸：有机物在细胞内经过一系列氧化分解，生成 CO2或其他产物，释放能量并生成 ATP 过程4、细胞呼吸应用：包扎伤口，选用透气消毒纱布，抑制细菌无氧呼吸 酵母菌酿酒：选通气，后密封。先让酵母菌有氧呼吸，大量繁殖，再无氧呼吸产生酒精花盆经常松土：促进根部有氧呼吸，吸收无机盐等稻田定期排水：抑制无氧呼吸产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡提倡慢跑：防止剧烈运动，肌细胞无氧呼吸产生乳酸破伤风杆菌感染伤口：须及时清洗伤口，以防无氧呼吸 有丝分裂：体细胞增殖3、真核细胞的分裂方式 减数分裂：生殖细胞（精子，卵细胞）增殖无丝分裂：蛙的红细胞。分裂过程中没有出现纺缍丝和染色体变化十四、细胞增殖十四、细胞增殖分裂间期：完成 DNA 分子复制及有关蛋白质合成，染色体数目不增加，DNA 加倍。前期：核膜核仁逐渐消失，出现纺缍体及染色体，染色体散乱排列。1、有丝分裂 中期：染色体着丝粒排列在赤道板上，染色体形态稳定，数目比分裂期 较清晰便于观察，纺缍体清晰可见。后期：着丝粒分裂，染色单体分离，染色体数目加倍末期：核膜，核仁重新出现，纺缍体，染色体逐渐消失。2、动植物细胞有丝分裂区别植物细胞动物细胞间期DNA 复制，蛋白质合成（染色体复制）染色体复制，中心体复制前期细胞两极发生纺缍丝构成纺缍体中心体发出纺锤丝，构成纺缍体末期赤道板位置形成细胞板向四周扩散形成细胞壁细胞从中央向内凹陷，形成环沟，缢裂成两个子细胞-9-3、有丝分裂特征及意义：将亲代细胞染色体经过复制（实质为 DNA 复制后），精确地平均分配到两个子细胞，在亲代与子代之间保持了遗传性状稳定性，对于生物遗传有重要意义。4、有丝分裂中，染色体及 DNA 数目变化规律 15、细胞分化、衰老、癌细胞分化、衰老、癌变变1、细胞分化：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，它是一种持久性变化，是生物体发育的基础，使多细胞生物体中细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能效率。2、细胞分化举例：红细胞与肌细胞具有完全相同遗传信息，（同一受精卵有丝分裂形成）；形态、功能不同 原因是不同细胞中遗传信息执行情况不同。3、细胞全能性：指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体潜能。高度分化的植物细胞具有全能性，如植物组织培养 高度分化的动物细胞核具有全能性，如克隆羊因为细胞（细胞核）具有该生生长发育所需的全部遗传信息物4、细胞内水分减少，新陈代谢速率减慢细胞内酶活性降低细胞衰老特征细胞内色素积累细胞内呼吸速度下降，细胞核体积增大细胞膜通透性下降，物质运输功能下降5、细胞凋亡指基因决定的细胞自动结束生命的过程，是一种正常的自然生理过程，如蝌蚪尾消失，它对于多细胞生物体正常发育，维持内部环境的稳定以及抵御外界因素干扰具有非常关键作用。能够无限增殖6、癌细胞特征 形态结构发生显著变化癌细胞表面糖蛋白减少，容易在体内扩散，转移7、癌症防治：远离致癌因子，进行 CT，核磁共振及癌基因检测；也可手术切除、化疗和放疗。必修必修 1 的生物实验知识汇编的生物实验知识汇编实验一、检测生物组织还原糖，脂肪和蛋白质-10-1、原理：还原糖（如：果糖、葡萄糖、麦芽糖）与本尼迪特试剂，在加热后作用生成红黄色沉淀；脂肪可被苏丹 III 染成橘黄色，蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。2、材料：还原糖：苹果或梨、马铃薯，千万不能用甘蔗 脂肪：花生 蛋白质：豆浆、新鲜肝脏提取液3、步骤中注意点：（1）检测还原糖需水浴加热（2）脂肪鉴定中，需要制作切片，利用显微镜观察（3）双缩脲试剂先加 A 液，再加 B 液实验二、观察植物细胞的质壁分离和复原1、原理：原生质层：细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质细胞液：液泡里面的液体植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，当细胞液浓度小于外界溶液渡度时，细胞不断失水，逐渐出现质壁分离；当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞就会不断吸水，逐渐出生质壁分离的复原。2、材料：紫色洋葱鳞片叶（含成熟的液泡），0.3g/ml 的蔗糖溶液，清水。3、步骤中的关键：（1）制作临时装片（2）一侧滴加蔗糖，盖玻片另一侧用吸水低吸引，重复几次。实验三：探究影响酶活性的因素1、原理：（1）酶的作用条件较温和，高温、过酸、过碱均会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，低温使酶活性明显降低。（2）在最适宜的温度和 pH 条件下，酶活性最高。实验四：探究酵母菌的呼吸方式：原理：酵母菌是一种单细胞真菌（真核生物），在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，便于探究细胞呼吸方式。酵母菌有氧呼吸反应式：C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+能量酶酵母菌无氧呼吸反应式：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量酶-11-CO2检验：通入澄清石灰水，石灰水变浑浊C2H5OH（酒精）检验：橙色重铬酸钾，变成灰绿色实验五：绿叶中色素提取和分离1、原理：（1）提取原理：色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。（2）分离原理：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之，则慢。2、材料，新鲜菠菜叶：SiO2、CaCO33、步骤中注意点：（1）SiO2有助于研磨充分；CaCO3可防止研磨中色素被破坏（2）滤纸条一端必须剪去两角目的：作标记；使扩散速度均匀。（3）不能让滤液细线触及层析线，因为防止色素溶解到层析液中。4、实验结果：扩散最快的是橙黄色的胡萝卜素、色素带最宽的是蓝绿色的叶绿素a。实验六：观察植物细胞的有丝分裂1、原理：分生区细胞呈正方形，排列紧密，细胞有丝分裂旺盛 染色体容易被碱性染料（如龙胆紫、醋酸洋红）着色2、材料：洋葱根尖、龙胆紫或醋酸洋红3、步骤关键：（1）解离：盐酸使组织中细胞相互分离开（2）漂洗：（清水）洗去药液，防止解离过度（3）染色：（龙胆紫）使染色体着色（4）制片：压片目的使细胞分散开