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高一生物必修一 知识点整理 第一章 走近细胞 第一节 从生物圈到细胞 一、相关概念、 细 胞：是生物体结构和功效基本单位。除了病毒以外，全部生物都是由细胞组成。细胞是地球上最基本生命系统 生命系统结构层次： 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 二、病毒相关知识： 1、病毒（Virus）是一类没有细胞结构生物体。主要特征： 、个体微小，通常在1030nm之间，大多数必须用电子显微镜才能看见； 、 仅具备一个类型核酸，DNA或RNA，没有含两种核酸病毒； 、 专营细胞内寄生生活； 、 结构简单，通常由核酸（DNA或RNA）和蛋白质外壳所组成。 2、 依照寄生宿主不一样，病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒（即噬菌体）三大类。依照病毒所含核酸种类不一样分为DNA病毒和RNA病毒。 3、 常见病毒有：人类流感病毒（引发流行性感冒）、SARS 病毒、人类免疫缺点病毒（HIV）引发艾滋病（AIDS）、禽流感病毒、乙肝病毒、人类天花病毒、狂犬病毒、烟草花叶病毒等。 第二节 细胞多样性和统一性 一、 细胞种类：依照细胞内有没有以核膜为界限细胞核，把细胞分为原核细胞和真核细胞 二、 原核细胞和真核细胞比较： 1、 原核细胞：细胞较小，无核膜、无核仁，没有成形细胞核；遗传物质（一个环状 DNA 分子）集中区域称为拟核；没有染色体，DNA 不与蛋白质结合，；细胞器只有核糖体；有细胞壁，成份与真核细胞不一样。 2、 真核细胞：细胞较大，有核膜、有核仁、有真正细胞核；有一定数目标染色体（DNA 与蛋白质结合而成）；通常有多个细胞器。 3、 原核生物：由原核细胞组成生物。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。 4、 真核生物：由真核细胞组成生物。如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌（酵母菌、霉菌、粘菌）等。 三、 细胞学说建立： 1、1665 英国人虎克(Robert Hooke)用自己设计与制造显微镜（放大倍数为 40-140 倍)观察了软木薄片，第一次描述了植物细胞结构，并首次用拉丁文cella（小室)这个词来对细胞命名。 2、1680 荷兰人列文虎克（A. van Leeuwenhoek），首次观察到活细胞，观察过原生动物、人类精子、鲑鱼红细胞、牙垢中细菌等。 3、19世纪30年代德国人施莱登（Matthias Jacob Schleiden） 、施旺（Theodar Schwann）提出：一切植物、动物都是由细胞组成，细胞是一切动植物基本单位。这一学说即“细胞学说（Cell Theory)”，它揭示了生物体结构统一性。 第二章 组成细胞分子 第一节 细胞中元素和化合物 一、1、生物界与非生物界具备统一性：组成细胞化学元素在非生物界都能够找到 2、生物界与非生物界存在差异性：组成生物体化学元素在细胞内含量与在非生物界中含量显著不一样 二、 组成生物体化学元素有20多个： 大量元素：C、 O、H、N、S、P、Ca、Mg、K等； 微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo； 基本元素：C； 主要元素；C、 O、H、N、S、P；细胞含量最多4种元素：C、 O、H、N； 水 无机物 无机盐组成细胞 蛋白质化合物 脂质 有机物 糖类 核酸 三、 在活细胞中含量最多化合物是水（85-90）；含量最多有机物是蛋白质（7- 10）；占细胞鲜重百分比最大化学元素是O、占细胞干重百分比最大化学元素是C。 第二节 生命活动主要负担者-蛋白质 一、 相关概念：氨 基 酸：蛋白质基本组成单位 ，组成蛋白质氨基酸约有20种。 脱水缩合：一个氨基酸分子氨基（NH）与另一个氨基酸分子羧基（COOH）相2 连接，同时失去一分子水。 肽 键：肽链中连接两个氨基酸分子化学键（NHCO）。 二 肽：由两个氨基酸分子缩合而成化合物，只含有一个肽键。 多 肽：由三个或三个以上氨基酸分子缩合而成链状结构。 肽 链：多肽通常呈链状结构，叫肽链。 二、 氨基酸分子通式： NH2 R C H COOH 三、 氨基酸结构特点：每种氨基酸分子最少含有一个氨基（NH）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：有(2)NH 和COOH 但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸）；R基不一样造成氨基酸种(2)类不一样。 四、 蛋白质多样性原因是：组成蛋白质氨基酸数目、种类、排列次序不一样，多肽链空间结构千变万化。 五、 蛋白质主要功效（生命活动主要负担者）： 组成细胞和生物体主要物质，如肌动蛋白； 催化作用：如酶； 调整作用：如胰岛素、生长激素； 免疫作用：如抗体，抗原； 运输作用：如红细胞中血红蛋白。 六、 关于计算： 肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数目 肽链数 最少含有羧基（COOH）或氨基数（NH） = 肽链数 2 第三节 遗传信息携带者-核酸 一、 核酸种类：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物质，对于生物遗传、变异和蛋白质合成具备主要作用。 三、 组成核酸基本单位是：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核苷酸叫做脱氧核苷酸，组成RNA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 嘧 啶（U） 五、 核酸分布：真核细胞 DNA 主要分布在细胞核中；线粒体、叶绿体内也含有少许DNA；RNA主要分布在细胞质中。 第四节 细胞中糖类和脂质 一、 相关概念： 糖类：是主要能源物质；主要分为单糖、二糖和多糖等单糖：是不能再水解糖。如葡萄糖。 二糖：是水解后能生成两分子单糖糖。 多糖：是水解后能生成许多单糖糖。多糖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、 糖类比较： 分类 元素 常见种类 分布 主要功效 单糖 C H O 核糖 动植物 组成核酸 脱氧核糖 葡萄糖、果糖、半乳糖 主要能源物质 二糖 蔗糖 植物 麦芽糖 乳糖 动物 多糖 淀粉 植物 植物贮能物质 纤维素 细胞壁主要成份 糖原（肝糖原、肌糖原） 动物 动物贮能物质 三、 脂质比较： 分类 元素 常见种类 功效 脂质 脂肪 C、H、O 1、主要储能物质 2、保温 3、降低摩擦，缓冲和减压 磷脂 C、H、O （N、P） 细胞膜主要成份 固醇 胆固醇 与细胞膜流动性关于 性激素 维持生物第二性征，促进生殖器官发育 维生素D 有利于Ca、P吸收 第五节 细胞中无机物 一、 关于水知识关键点 存在形式 含量 功效 联络 水 自由水 约95 1、良好溶剂 2、参加多个化学反应 3、运输养料和代谢废物 它们可相互转化；代谢旺盛时自由水含量增多，反之，含量降低。 结合水 约4.5 细胞结构主要组成成份 二、 无机盐（绝大多数以离子形式存在）功效： 、 组成一些主要化合物，如：叶绿素、血红蛋白等 、 维持生物体生命活动（如动物缺钙会抽搐） 、 维持酸碱平衡，调整渗透压。 第三章 细胞基本结构 第一节 细胞膜-系统边界 一、细胞膜成份：主要是脂质（约50）和蛋白质（约40），还有少许糖类 （约2-10）二、细胞膜功效： 、 将细胞与外界环境分隔开 、 控制物质进出细胞 、 进行细胞间信息交流 三、植物细胞还有细胞壁，主要成份是纤维素和果胶，对细胞有支持和保护作用；其性质是全透性。 第二节 细胞器-系统内分工合作 一、 相关概念： 细 胞 质：在细胞膜以内、细胞核以外原生质，叫做细胞质。细胞质主要包含细胞质基质和细胞器。 细胞质基质：细胞质内呈液态部分是基质。是细胞进行新陈代谢主要场所。 细 胞 器：细胞质中具备特定功效各种亚细胞结构总称。 二、 八大细胞器比较： 1、 线粒体：（呈粒状、棒状，具备双层膜，普遍存在于动、植物细胞中，内有少许 DNA和 RNA 内膜突起形成嵴，内膜、基质和基粒中有许多个与有氧呼吸关于酶），线粒体是细胞进行有氧呼吸主要场所，生命活动所需要能量，大约95%来自线粒体，是细胞“动力车间” 2、 叶绿体：（呈扁平椭球形或球形，具备双层膜，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细胞器，是植物细胞“养料制造车间”和 “能量转换站”，（含有叶绿素和类胡萝卜素，还有少许DNA 和 RNA，叶绿素分布在基粒片层膜上。在片层结构膜上和叶绿体内基质中，含有光合作用需要酶）。 3、 核糖体：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。是细胞内将氨基酸合成蛋白质场所。 4、 内质网：由膜结构连接而成网状物。是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成“车间” 5、 高尔基体：在植物细胞中与细胞壁形成关于，在动物细胞中与蛋白质（分泌蛋白）加工、分类运输关于。 6、 中心体：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，与细胞有丝分裂关于。 7、 液泡：主要存在于成熟植物细胞中，液泡内有细胞液。化学成份：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、调整细胞渗透吸水作用。 8、 溶酶体：有“消化车间”之称，内含多个水解酶，能分解衰老、损伤细胞器，吞噬并杀死侵入细胞病毒或病菌。 三、 分泌蛋白合成和运输： 核糖体（合成肽链）内质网（加工成具备一定空间结构蛋白质） 高尔基体（深入修饰加工）囊泡细胞膜细胞外四、生物膜系统组成：包含细胞器膜、细胞膜和核膜等。 第三节 细胞核-系统控制中心 一、细胞核功效：是遗传信息库（遗传物质储存和复制场所），是细胞代谢和遗传控制中心；二、细胞核结构： 1、 染色质：由DNA和蛋白质组成，染色质和染色体是一样物质在细胞不一样时期两种存在状态。 2、 核 膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开。 3、 核 仁：与某种RNA合成以及核糖体形成关于。 4、 核 孔：实现细胞核与细胞质之间物质交换和信息交流。 第四章 细胞物质输入和输出 第一节 物质跨膜运输实例 一、 渗透作用：水分子（溶剂分子）经过半透膜扩散作用。 二、 原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间细胞质。 三、 发生渗透作用条件： 1、 具备半透膜 2、 膜两侧有浓度差 四、 细胞吸水和失水： 外界溶液浓度细胞内溶液浓度细胞失水 外界溶液浓度细胞内溶液浓度细胞吸水 第二节 生物膜流动镶嵌模型 一、细胞膜结构： 磷脂 蛋白质 糖类 磷脂双分子层 “镶嵌蛋白” 糖被（与细胞识别关于） （膜基本支架） 二、 结构特点：具备一定流动性 细胞膜 （生物膜） 功效特点：选择透过性 第三节 物质跨膜运输方式 一、 相关概念： 自由扩散：物质经过简单扩散作用进出细胞。 帮助扩散：进出细胞物质要借助载体蛋白扩散。 主动运输：物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白帮助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放能量。 二、 自由扩散、帮助扩散和主动运输比较： 比较项目 运输方向 是否要载体 是否消耗能量 代表例子 自由扩散 高浓度低浓度 不需要 不消耗 O2、CO2、H2O、乙醇、甘油等 帮助扩散 高浓度低浓度 需要 不消耗 葡萄糖进入红细胞等 主动运输 低浓度高浓度 需要 消耗 氨基酸、各种离子等 三、 离子和小分子物质主要以被动运输（自由扩散、帮助扩散）和主动运输方式进出细胞；大分子和颗粒物质进出细胞主要方式是胞吞作用和胞吐作用。 第五章 细胞能量供给和利用 第一节 降低化学反应活化能酶 一、 相关概念： 新陈代谢：是活细胞中全部化学反应总称，是生物与非生物最根本区分，是生物体进行一切生命活动基础。 细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应。 酶：是活细胞(起源)所产生具备催化作用(功效：降低化学反应活化能，提升化学反应速率)一类有机物。 活 化 能：分子从常态转变为轻易发生化学反应活跃状态所需要能量。 二、 酶发觉： 、 1783年，意大利科学家斯巴兰让尼用试验证实：胃具备化学性消化作用； 、 1836年，德国科学家施旺从胃液中提取了胃蛋白酶； 、 1926年，美国科学家萨姆纳经过化学试验证实脲酶是一个蛋白质； 、 20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发觉少数RNA也具备生物催化作用。 三、 酶本质：大多数酶化学本质是蛋白质（合成酶场所主要是核糖体，水解酶酶是蛋白酶），也有少数是RNA。 四、 酶特征： 、 高效性：催化效率比无机催化剂高许多。 、 专一性：每种酶只能催化一个或一类化合物化学反应。 、 酶需要较温和作用条件：在最适宜温度和 pH 下，酶活性最高。温度和 pH偏高和偏低，酶活性都会显著降低。 第二节 细胞能量“通货”-ATP 一、 ATP结构简式：ATP是三磷酸腺苷英文缩写，结构简式：，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 分子中高能磷酸键中储存着大量能量，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，因为高能磷酸键断裂，释放出大量能量。 二、 ATP与ADP转化： ATP 酶 ADP + Pi + 能量 第三节ATP主要起源-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过程。依照是否有氧参加，分为：有氧呼吸和无氧呼吸 2、 有氧呼吸：指细胞在有氧参加下，经过多个酶催化作用下，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过程。 3、无氧呼吸：通常是指细胞在无氧条件下，经过酶催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底氧化产物（酒精、CO2或乳酸），同时释放出少许能量过程。 4、发酵：微生物（如：酵母菌、乳酸菌）无氧呼吸。 二、有氧呼吸总反应式： CH O + 6O 酶6 CO + 6HO + 能量 6 12 6222 三、无氧呼吸总反应式： CH O 酶 2CHOH（酒精）+ 2CO + 少许能量 6 12 62 52 或 CH O 酶 2CHO（乳酸）+ 少许能量 6 12 63 6 3 四、 有氧呼吸过程（主要在线粒体中进行）： 场所 发生反应 产物 第一阶段 细胞质 基质 丙酮酸、H、释放少许能量，形成少许ATP 第二阶段 线粒体 基质 CO2、H、释放少许能量，形成少许ATP 第三阶段 线粒体 内膜 生成H2O、释放大量能量，形成大量ATP H62O 酶 2丙酮酸 少许能量 H + + + 6CO 2H2O 酶 大量能量 H + + O2 葡萄糖 酶 2丙酮酸 少许能量 H + + 五、 有氧呼吸与无氧呼吸比较： 呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸 场所 细胞质基质，线粒体基质、内膜 细胞质基质不 条件 氧气、多个酶 无氧气参加、多个酶同 葡萄糖彻底分解，产生 葡萄糖分解不彻底，生物质改变 点 CO 和HO 成乳酸或酒精等 释放大(2)量能(2)量（1161kJ被利用， 释放少许能量，形成少能量改变 其余以热能散失），形成大量ATP 量ATP 六、 影响呼吸速率外界原因： 1、 温度：温度经过影响细胞内与呼吸作用关于酶活性来影响细胞呼吸作用。温度过低或过高都会影响细胞正常呼吸作用。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：氧气充分，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：通常来说，细胞水分充分，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。 4、 CO：环境CO 浓度提升，将抑制细胞呼吸，可用此原理来贮藏水果和蔬菜。 22 七、 呼吸作用在生产上应用： 1、 作物栽培时，要有适当方法确保根正常呼吸，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，降低有机物消耗。 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。 第四节 能量之源-光与光合作用 一、 相关概念： 1、光合作用：绿色植物经过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量有机物，并释放出氧气过程 二、 光合色素（在类囊体薄膜上）： 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、 光合作用探究历程： 、 1648年海尔蒙脱(比利时)，把一棵2.3kg柳树苗种植在一桶90.8kg土壤中，然后只用雨水浇灌而不供给任何其余物质，5年后柳树增重到76.7kg，而土壤只减轻了57g。指出：植物物质积累来自水 、 1771年英国科学家普里斯特利发觉，将点燃蜡烛与绿色植物一起放在密闭玻璃罩内，蜡烛不轻易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠不轻易窒息而死，证实：植物能够更新空气。 、 1785年，因为空气组成发觉，人们明确了绿叶在光下放出气体是氧气，吸收是二氧化碳。 1845 年，德国科学家梅耶指出，植物进行光合作用时，把光能转换成化学能储存 起来。 、1864 年,德国科学家把绿叶放在暗处理绿色叶片二分之一暴光，另二分之一遮光。过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发觉遮光那二分之一叶片没有发生颜色改变，曝光那二分之一叶片则呈深蓝色。证实：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。 、1880年，德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用试验。证实：叶绿体是绿色植物进行光合作用场所，氧是叶绿体释放出来。 、20 世纪 30 年代美国科学家鲁宾卡门采取同位素标识法研究了光合作用。第一组相植物提供H 18O和CO，释放是 18O；第二组提供H O和C18O，释放是O。光合作22222 用释放氧全部来自来水。 四、 叶绿体功效： 叶绿体是进行光合作用场所。在类囊体薄膜上分布着具备吸收光能光合色素，在类囊体薄膜上和叶绿体基质中含有许多光合作用所必需酶。 五、 影响光合作用外界原因主要有： 1、 光照强度：在一定范围内，光合速率随光照强度增强而加紧，超出光饱合点，光合速率反而会下降。 2、 温度：温度可影响酶活性。 3、 二氧化碳浓度：在一定范围内，光合速率随二氧化碳浓度增加而加紧，达成一定程度后，光合速率维持在一定水平，不再增加。 4、 水：光合作用原料之一，缺乏时光合速率下降。 六、 光合作用应用： 1、 适当提升光照强度。 2、 延长光合作用时间。 3、 增加光合作用面积-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，白天适当提升温度，晚上适当降温。 6、 温室栽培多施有机肥或放置干冰，提升二氧化碳浓度。 七、 光合作用过程： 光 反 应 阶 段 条件 光、色素、酶 场所 在类囊体薄膜上 物质改变 水分解：H2O H + O2 ATP生成：ADP + Pi ATP 能量改变 光能ATP中活跃化学能 暗 反 应 阶 段 条件 酶、ATP、H 场所 叶绿体基质 物质改变 CO2固定：CO2 + C 5 2C3 C3还原： C3 + H （CH2O） 能量改变 ATP中活跃化学能（CH2O）中稳定化学能 总反应式 CO+ H2O O+ （CH2O） 光能 叶绿体 光 酶 酶 酶 ATP 2 2