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浙科版 生物 必修一分子与细胞知识总结一、细胞的分子组成1、组成细胞的主要元素：D、H、O、N2、水在细胞中的作用：作为溶剂 是生物体内物质运输的主要介质 调节体温3、无机盐的存在形式与生理作用：（1）对于维持生物体的生命活动有着重要的作用（2）无机盐还是某些复杂化合物的重要组成成分4、糖类种类定义举例分子式生理功能单糖不能水解成更简单的糖五碳糖：核糖、脱氧核糖C5H10O5组成核糖核酸（RNA）组成脱氧核糖核酸（DNA）C5H10O4六碳糖：半乳糖（动物）、葡萄糖（植物）、果糖（植物）C6H12O6重要的能源物质二糖能水解成两个单糖蔗糖、麦芽糖（植物）C12H22O11能源物质乳糖（动物）多糖能水解成多个单糖糖元（动物）(C6H10O5)n贮能物质淀粉（植物）纤维素（植物）植物细胞壁的成分，保护细胞还原糖的检验：本尼迪特，加热，变红黄色5、脂质种类生理作用油脂组成细胞的必要成分，贮能物质，储能，保温，缓冲C,H的含量较高，氧化分解师耗能较多，产生的水也多，富含油脂的种子播种时应浅播磷脂细胞内各种膜结构的必要成分植物蜡对植物细胞起保护作用胆固醇人体所必需的，但过多会导致心脑血管疾病固醇：胆固醇，维生素D（促进钙和磷的吸收），性激素（促进生殖器官发育和生殖细胞产生）油脂的检验：制片 染色 （用吸水纸吸去表面的水，再用滴管将苏丹染液滴在切片上，静置23min。用吸水纸吸去多余的染液，再在切片上滴加12滴50%的乙醇溶液，洗去多余的染料）制片（用吸水纸吸去多余的染液，再在切片上滴加12滴水，盖上盖玻片）观察（脂肪颗粒被染成橙黄色 低倍镜高倍镜）6、蛋白质（一）生理功能 1、构成细胞和生物体结构的重要组成成分。比喻为“建筑材料”。 2、有推动化学反应的作用。即生物催化剂酶。 3、与免疫有关，负责与疾病作斗争。如抗体。 4、具有运输作用。如帮助物质运输细胞：细胞膜上的载体。（二）蛋白质分子的结构 1、基本组成单位氨基酸 （1）、组成蛋白质的氨基酸有20多种 （2）、通式： （3）、结构特点： a：至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH）； b:都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上； c：不同的氨基酸分子，具有不同的R基. 2、蛋白质分子的结构 结合方式：脱水缩合 。 肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链条数（三）、多样性原因 氨基酸分子数目、种类、排列顺序，蛋白质分子的空间结构不同。 多肽种类多样 蛋白质分子多样由于氨基酸的种类、数目、排列顺序、肽键的空间结构的差异，使蛋白质分子结构及其多样蛋白质的检验：双缩尿试剂A和B（变紫色）7、核酸 元素组成：C、H、O、N、P（一）、分子结构 基本组成单位：核苷酸 -磷酸+五碳糖+含氮碱基 脱氧核糖 核糖 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 （A、T、C、G） （A、U、C、G） 化学结构 脱氧核苷酸链 核糖核苷酸链 空间结构 脱氧核糖核酸（DNA） 核糖核酸（RNA） (双螺旋结构) （单链）（二）、种类名称简称五碳糖检验存在部位脱氧核糖核酸DNA脱氧核糖甲基绿主要在细胞核内核糖核酸RNA核糖派洛宁主要在细胞质内（三）、生理功能 DNA：贮藏遗传信息，控制细胞的所有活动。决定细胞的整个生物体的遗传特性 RNA：在合成蛋白质时是必需的。二、细胞结构1、细胞学说基本观点：、所有生物都是有一个或多个细胞组成的; 、细胞是所有生物的结构和功能单位； 、所有的细胞必定是有别的细胞产生的。2、细胞大小、数目和种类：（1）大小：最小的：细菌类的支原体细胞 最大的：鸵鸟蛋的卵黄（2）数目：生物体积越大，细胞数目越多（3）种类： 原核细胞 ：细菌、蓝藻、放线菌、支原体 真核细胞 ：植物、动物、真菌（酵母菌、霉菌、食用菌）细胞不能无限长大的原因：受细胞 面积体积 的限制受细胞核控制范围的限制3、细胞膜和细胞壁一、 细胞膜质膜 （一）、结构特点：质膜具有选择透性（二）、质膜的结构模型流动镶嵌模型 1、质膜的化学成分：磷脂分子和蛋白质分子，还有少量的多糖。 2、质膜的结构 （1）、脂双层 （2）、磷脂分子的透性：头部亲水，尾部亲脂疏水。 磷脂双分子层-细胞膜的基本支架结构 蛋白质分子 露在膜表面 嵌插或贯穿 胆固醇：刚性，限制运动 多糖：与蛋白质或磷脂结合成细胞外被（糖蛋白） 结构特点：流动性。 功能特性：选择透性（三）、质膜中各种成分的功能 1、脂双层：使许多分子和离子不能随意出入细胞。 2、膜蛋白的作用： （1）、控制某些分子、离子的出入；（2）、生物催化剂；（3）、细胞标志物（识别来自细胞外的化学物质，识别其他细胞，与病原体做斗争有关）。二、细胞壁 （一）、分布：植物（纤维素和果糖）、真菌（壳多糖）、细菌（肽聚糖，支原体无细胞壁） （二）、植物细胞壁 功能：保护细胞，支撑植物体4、细胞质1.核糖体最小的细胞器分布：真核、原核细胞中、一部分附着在粗面内质网上，一部分游离在细胞质基质。形态：椭球形颗粒状小体（无膜结构）成分：RNA和蛋白质功能：合成蛋白质的场所2、 内质网（1）形态结构：由一系列单位膜构成的囊腔和细管组成，向内与细胞核膜相连，向外与质膜相连（2）种类及功能：蛋白质运输通道，与多种重要化合物的合成有关，如：糖类和脂质合成。3.高尔基体形态结构：单位膜构成的扁小囊和有小囊产生的小泡组成。主要功能：是物质运输系统，承担着物质运输的任务 植物细胞分裂时与细胞壁的形成有关 动物细胞中与细胞分泌物的形成有关4.溶酶体（消化车间）：结构：由单层膜包围的小泡，是高尔基体断裂后形成的。溶酶体中有六十多种水解酶，能催化多糖、蛋白质、脂质、DNA和RNA等的降解功能：消化细胞从外界吞入的颗粒和细胞自身产生的碎渣。5.液泡分布：植物细胞 结构：单位膜 细胞液：水、无机盐、色素、糖类、氨基酸等主要功能：调节细胞内环境；与渗透吸水有关。6.中心体分布：主要在动物细胞，有的低等植物细胞中结构：两个互相垂直的中心粒组成（中心粒有微管构成）功能：在有丝分裂过程中起作用7.线粒体分布: 动植物细胞中, 代谢旺盛的细胞中含量较多.形态: 呈颗粒状或短杆状结构：外膜：使线粒体与周围的细胞质分开 内膜：向内折叠形成嵴（意义：增大膜面积有利于生化反应地进行） 基质：含少量DNA、核糖体和有关酶功能：细胞呼吸和能量代谢的中心线粒体的数量与细胞新陈代谢的强弱有关（一般在细胞代谢旺盛的部位比较集中）8.质体植物和藻类细胞特有种类：白色体：分布在不见光的部分，储存脂质和淀粉 有色体：含有色素，最重要的是叶绿体叶绿体（1）分布：能进行光合作用的真核细胞。（2）形态: 一般呈扁平的椭球形或球形（比线粒体稍大）双层膜由类囊体重叠而成，膜上有色素，可吸收、传递、转化光能基粒有与光合作用有关的酶（3）结构 液态，含少量DNA、核糖体基质 9细胞溶胶 定义：细胞质中除细胞器以外的液体部分功能：细胞溶胶中有多种酶，是多种代谢活动的场所。5、细胞核细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心 核被膜 定义：指包被细胞核的双层膜（有选择透性），外层与粗面内质网膜相连。 核孔：内外膜在一些位点上融合形成的环状开口，是蛋白质、RNA等大分子出入细胞的通道。细胞核结构 染色质：细胞核中或粗或细的长丝，由DNA和蛋白质组成。携带着细胞的遗传信息。在细胞核内易被碱性染料染成深色物质。 核仁：细胞核中呈圆形或椭圆形的结构，由某些染色体的片段构成。与核糖体的形成有关，在细胞分类过程中能周期性的消失和重建。 核基质：细胞核内的液体部分 。6、原核细胞三、细胞代谢1、细胞与能量（1）生命活动直接能源ATP（一）、ATP结构 1、组成：C、O、H、N、P 2、全称：腺苷三磷酸 3、结构：腺嘌呤核糖磷酸基团磷酸基团磷酸基团 腺苷 A P P P 普通化学键 高能磷酸键 结构简式：APPP 4、ATP的结构特点：每分子ATP含两个高能磷酸键，ATP水解指远离A的那个“”断裂，释放大量能量（二）ATP的来源：光合作用 呼吸作用等2、物质出入细胞的方式（1）渗透 定义：水分子通过膜的扩散 方向：低浓度高浓度条件：有半透膜存在 半透膜两边存在浓度差（2）细胞的吸水和失水：细胞外浓度高失水质壁分离 细胞外浓度低吸水质壁分离复原（3）被动转运和主动转运（4）小结 扩散（渗透） 被动运转 易化扩散 离子或分子 方式 主动运转 大分子或颗粒 胞吞 胞吐3、酶（1）酶的概念：活细胞内产生的具有生物催化作用的有机物。 化学本质：多数蛋白质 少数RNA（核酶）合成场所：核糖体或细胞核作用场所：细胞内细胞外均可（2）酶的催化特性高效性 专一性：一种酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应。试验：（必修一P64）（3）影响酶作用的因素 探究PH值对酶活性的影响 1、酶种酶都有最适PH值，在最适PH值下，酶的活性最高； 2、高于或低于最适PH值酶的活性都会降低，甚至失活； 3、不同酶最适PH值不同。（胃蛋白酶：2左右 胰蛋白酶：8左右） 本质：过酸过碱的条件下，都会使酶的空间结构遭到破坏而失去活性。 探究温度对酶活性的影响 1、每种酶都有最适温度，高于或低于最适温度酶的活性都降低； 2、不同种酶的最适温度不同。本质：较高温度使酶的空间结构遭到破坏而失去活性，低温度使酶的活性降低，在适宜温度下，酶的活性可以恢复。酶的来源：活细胞酶的催化机理：降低反应所需的活化能酶的作用机理： 钥匙-锁 学说 诱导契合学说4、细胞呼吸（1）概念：细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或者小分子有机物,并且释放出能量的过程。 酶（2）需氧呼吸： C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O +能量需氧呼吸场 所反应物 产 物ATP与氧的关系糖酵解细胞溶胶1个葡萄糖2个丙酮酸 能量2个【H】 热量（多）2个不消耗柠檬酸循环线粒体基质2个丙酮酸和6个水6个CO2和能量22个【H】和热量2个不消耗电子传递链线粒体内膜24个还原性氢和氧气12个H2O和能量（热量多）26个消耗6个O2（3）厌氧呼吸（一）概念：无氧条件下细胞内在酶的催化下进行的将糖类等有机物分解成有机小分子化合物的过程场所：细胞溶胶（二）类型 乳酸发酵：生物种类：人、动物、甜菜的块根、乳酸细菌、玉米的胚、马铃薯的块茎酶总反应：C6H12O6 2CH3CHOHCOOH+能量乙醇发酵：生物类型：酵母菌，高等植物总反应 C6H12O6 酶 2C2H5OH + 2CO2 +能量5、光合作用：酶 6CO2+6H2O 6O2+C6H12O6（1）生物种类：绿色植物、藻类、光合细菌（蓝藻）自养生物：能利用无机物合成有机物，为其自身生长、发育和繁殖提供物质和能量异样生物：不能利用无机物合成有机物，需要从环境中摄取现成的有机物（2）色素种类（在滤纸条上从上到下）元素组成色素本身的颜色选择吸收光能功能类胡萝卜素1/4胡萝卜素C、H、O橙黄色蓝紫光吸收传递转化光能叶黄素C、H、O黄色叶绿素3/4叶绿素aC、H、O、N、Mg蓝绿色红光和蓝紫光叶绿素bC、H、O、N、Mg黄绿色（3）光合色素的提取与分离注意事项：取新鲜的菠菜叶，加入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入适量95%的乙醇，充分，迅速研磨成浆（二氧化硅：使研磨充分。碳酸钙：防止细胞内的酸性物质破坏叶绿素）。点样：用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔画的横线均匀地划出一条细而直的滤液细线，待滤液干后再画一次，共画三四次）（4）过程 光反应阶段：场所：类囊体膜上过程：a、水光解：H2OH+O2 H+NADP+NADPH b、合成ATP：ADP+PiATP能量变化 光能ATP,NADPH中活跃的化学能有机物中稳定的化学能（二）碳反应阶段：1、场所：叶绿体基质2、物质变化：CO2的固定：CO2RuBP（C5）2三碳分子（C3）C3的还原：C3+NADPH C3(糖)+C5光合作用碳反应的产物三碳糖，在叶绿体内能作为合成淀粉、蛋白质和脂质的原料而被利用，但大部分是运至叶绿体外，并且转变为蔗糖，供植物体内所有细胞利用。（4）环境因素影响光合速率内因：酶的种类和数量，色素含量外因：光（强度，光质），二氧化碳浓度，温度，矿质元素，水分总光合速率=净光合速率+呼吸速率6、细胞增殖与分化（1）细胞周期：连续分裂的细胞从一次分裂结束到下次分裂结束所经历的整个过程。（2）动物细胞有丝分裂的过程（3）连续增殖的细胞：根尖分生区细胞，茎形成层细胞，造血干细胞，癌细胞，皮肤生发层细胞等。永不增殖的细胞：成熟的细胞。如：哺乳动物成熟的红细胞，洋葱表皮细胞，神经细胞，人体各上皮细胞。（4）观察细胞的有丝分裂方法步骤：1、取材（窃取洋葱根尖23mm） 2、解离（质量分数为10%的盐酸溶液，解离1015min）3、漂洗4、染色（龙胆紫，染色12min）5、制片（压片）观察细胞时细胞重叠严重 原因：解离不充分或未压片（5）动植物有丝分裂（6）细胞分化实质：不同的细胞中遗传信息的执行情况不同（基因选择性表达的结果，即细胞中的奢侈基因的表达）。概念：已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能结果：细胞产生不同种类的蛋白质（细胞中的遗传物质没变）（奢侈基因：在细胞中选择性表达的特异性基因。管家基因：所有细胞均要表达的基因）癌细胞的特征：无限增值；癌细胞的形态结构发生显著变化，细胞表面缺少粘连蛋白。细胞癌变的原因：原癌基因，抑癌基因发生突变致癌因子：物理致癌因子；化学致癌因子；病毒致癌因子（7）干细胞的种类（8）细胞的衰老和凋亡 衰老细胞的特征：细胞水分减少，体积减小；细胞内的酶活性降低；细胞内色素的累积；细胞膜通透性功能改变。细胞衰老与人体健康的关系（1）正常的细胞衰老有利于实现机体的自我更新。（2）细胞异常衰老威胁人体健康（如儿童早衰症）。（9）细胞的衰老和凋亡编程性细胞死亡 细胞凋亡-主动死亡 细胞坏死-被动死亡10