高一生物必修一知识点整理.pdf

八一中学八一中学 生物知识点生物知识点1高一生物必修（高一生物必修（1）知识点整理）知识点整理1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。2生命系统的结构层次：细胞组织器官系统个体种群群落生态系统生物圈（植物没有系统）其中最基本的生命系统：细胞 最大的生命系统：生物圈3.病毒是一类没有细胞结构的生物体。主要特征：、个体微小，一般在 1030nm 之间，大多数必须用电子显微镜才能看见；、仅具有一种类型的核酸，DNA 或 RNA；（分为 DNA 病毒和 RNA 病毒）、专营细胞内寄生生活；（有动物病毒、植物病毒和细菌病毒噬菌体三大类）、结构简单，一般由核酸（DNA 或 RNA）和蛋白质外壳（衣壳）所构成。4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两者均有细胞膜、细胞质、细胞核，且细胞膜结构相同原核细胞：细胞较小，无核膜、无核仁，无成形的细胞核；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；细胞器只有核糖体；有细胞壁，成分为肽聚糖。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。植物细胞壁(支持和保护)，成分为纤维素和果胶。原核生物：蓝藻、细菌（如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌等）、放线菌、支原体等真核生物：动物(草履虫、变形虫)、植物（衣藻）、真菌（酵母菌、霉菌、大型真菌）等。5细胞学说的内容：细胞学说是由德国的植物学家施莱登和动物学家施旺所提出,细胞是有机体，生物是由细胞和细胞的产物所组成；所有细胞在结构和组成上基本相似；新细胞是由已存在的细胞分裂而来细胞学说的建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础；也为生物的进化提供了依据,凡是具有细胞结构的生物，它们之间都存在着或近或远的亲缘关系。细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平，极大地促进了生物学的研究进程。6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 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7组成生物体的化学元素有 20 多种：不同生物所含元素种类基本相同，但含量不同大量元素：C、O、H、N、S、P、Ca、Mg、K 等；微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo；最基本元素（干重最多）：C 鲜重最多：O 含量最多 4 种元素：C、O、H、N 主要元素；C、O、H、N、S、P水：含量最多的化合物（鲜重，85-90）无机物无机盐8.组成细胞 蛋白质：含量最多的有机物（干重，7-10）的化合物元素 C、H、O、N(有的含 P、S)脂质：元素 C、H、O(有的含 N、P)有机物 糖类：元素 C、H、O核酸：元素 C、H、O、N、P八一中学八一中学 生物知识点生物知识点29.蛋白质（生命活动的主要承担者）NH2元 素C、H、O、N（P、S）R C H COOH基本单位氨氨 基基 酸酸（20 种）种）特点：至少含有一个氨基（NH2）和一脱水缩合 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多 肽（链）肽键：CONH盘曲、折叠 几个氨基酸就叫几肽空间结构蛋 白 质 氨基酸种类、数量、排列顺序不同（结构多样性）肽链的空间结构千变万化决定功 能结构蛋白 与 功能蛋白催化、运输、免疫、调节（功能多样性）（酶、载体、抗体、胰岛素）相关计算 肽键个数（脱水数）=氨基酸个数（N）肽链条数（M）几条肽链至少几个氨基和几个羧基（至少两头有）蛋白质分子量=Na-18（NM）基因（DNA）中碱基：mRNA 中碱基：氨基酸个数=6：3：110核酸（遗传信息的携带者）一分子磷酸（1 种）基本单位是：核苷酸核苷酸 一分子五碳糖（2 种）（8 种）一分子含氮碱基（5 种）核酸功能：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。核酸的种类：脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）用吡咯红和甲基绿染液染色DNA 变绿（细胞核）、RNA 变红（细胞质）11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、核糖、脱氧核糖（动植物都有）二糖：是水解后能生成两分子单糖的糖。植物二糖：蔗糖（水解为葡萄糖和果糖）、麦芽糖（水解为葡萄糖）动物二糖：乳糖多糖：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。植物多糖：淀粉（贮能）、纤维素（细胞壁主要成分，不提供能源）八一中学八一中学 生物知识点生物知识点3动物多糖：糖元（贮能）（如肝糖元、肌糖元提供肌肉能源）可溶性还原性糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖等 脂肪（C、H、O）：储能、保温、减少摩擦，缓冲和减压12脂质分类 类脂：磷脂（膜结构基本骨架，脑、卵、大豆中磷脂较多）固醇类：胆固醇、性激素（维持生殖）、VD（有利于 Ca、P 吸收）（O 含量相对少、H 比例高，氧化分解释放能量多，耗氧多）13水存在形式含量功能联系自由水约 951、良好溶剂2、参与多种化学反应3、运送养料和代谢废物结合水约 4.5细胞结构的重要组成成分它们可相互转化；代谢旺盛时自由水含量增多；随结合水增加，抗逆性增强。14无机盐（绝大多数以离子形式存在）功能：构成某些重要的化合物：Mg组成叶绿素、Fe血红蛋白、I甲状腺激素 维持生物体的生命活动（如动物缺钙会抽搐、血钙高会肌无力）维持酸碱平衡（如 NaHCO3/H2CO3）调节渗透压（随无机盐与蛋白质含量增加而增大，维持细胞形态和功能植物必需无机盐的验证（溶液培养法，注意对照）组成成分：主要是脂质和蛋白质，还有少量糖类 基本骨架磷脂双分子层基本结构 镶、嵌、贯穿蛋白质分子15细胞膜 外侧糖蛋白（与细胞识别有关）结构特点：一定的流动性 功能特点：选择透过性（取决于载体蛋白的种类和数量）主要功能：将细胞与外界环境分隔开 控制物质进出细胞（自由扩散、协助扩散和主动运输）进行细胞间的信息交流16物质跨膜运输方式：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、甘油等协助扩散 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。17渗透作用：水分子（溶剂分子）通过半透膜的扩散作用。发生渗透作用的条件：a、具有半透膜 b、膜两侧有浓度差成熟植物细胞的结构：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外界溶液浓度细胞内溶液浓度细胞吸水质壁分离(原生质层与细胞壁分离)和复原a.分离内因：原生质层伸缩程度比细胞壁要大八一中学八一中学 生物知识点生物知识点4b.分离外因：外界溶液浓度（如 30%的蔗糖）细胞内溶液浓度（浓度差越大，失水越快）c.质壁分离的条件：活细胞活细胞、有壁、大液泡、浓度差d.复原外因：外界溶液浓度（如蒸馏水）细胞内溶液浓度（浓度差越大，吸水越快）e.当质壁分离时间过长或外界溶液浓度过大（如 50%的蔗糖）时，细胞会因死亡而不能复原f.细胞在下列外界溶液中能自动复原：乙二醇、KNO3、甘油、尿素等溶液18细胞质 细胞质基质：胶状物质，是细胞进行新陈代谢的主要场所。细胞器：具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。（差速离心法差速离心法）结构特点细胞器细胞器形状细胞功能注意问题叶绿体扁平椭球形光合作用色素、酶、少量 DNA/RNA双层膜结构线粒体椭球形有氧呼吸酶、少量 DNA/RNA内质网网状运输、加工粗面、滑面高尔基体扁平囊状加工、分泌动植物中功能不同液泡泡状水分、颜色色素、有机酸、单宁单层膜结构溶酶体椭球形含多种水解酶，消化能分解衰老、损伤的细胞，吞噬侵入细胞的病毒或病菌核糖体粒状小体蛋白质合成（附着、游离）rRNA、蛋白质无膜结构中心体两个中心粒有丝分裂动物有、低等植物也有能产生水（碱基互补配对）的细胞器：叶绿体、线粒体、核糖体 能产生 ATP 的结构：叶绿体、线粒体、细胞质基质含色素的细胞器：叶绿体、液泡高等植物根中无中心体、无叶绿体体内寄生动物无线粒体，如蛔虫（进行无氧呼吸）19细胞器的协调配合：如分泌蛋白的合成和运输分泌蛋白：抗体、蛋白质类激素、胞外酶（消化酶）等分泌到细胞外过程：核糖体 内质网 囊泡 高尔基体 囊泡 细胞膜 胞外（合成肽链）（加工、运输）（加工为成熟蛋白质）以上过程由线粒体提供能量20生物膜系统：由内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和细胞膜和核膜等共同构成的，组成成分和结构很相似，在结构和功能上是紧密联系的统一整体。21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；细胞核的结构：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。八一中学八一中学 生物知识点生物知识点5酶酶 核 膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开。核 仁：与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关。核 孔：实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。22.新陈代谢：是活细胞中全部化学反应的总称，是生物与非生物最根本的区别，是生物体进行一切生命活动的基础。细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。23酶酶降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能概念：是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(降低化学反应活化能，提高化学反应速率)的一类有机物。（大多数酶的化学本质是蛋白质，也有少数是 RNA）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。酶的特性：a.高效性：催化效率比无机催化剂高许多。b.专一性：每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。c.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。过酸、过碱或温度过高，酶的活性因结构破坏而丧失。24ATP（三磷酸腺苷）细胞的能量细胞的能量“通货通货”（生命活动的直接能源物质）结构简式：（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）特点：ATP 的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量；化学性质不稳定，远离腺苷的高能磷酸键易水解，释放出大量能量（30.54kJ/mol），也很容易重新形成而储存能量。ATP 与 ADP 的相互转化：（时刻发生、动态平衡）主动运输a.ATP 水解，释放能量：ATP ADP+Pi+能量生命活动的直接能源 细胞分裂肌肉收缩b.合成 TP，储存能量：ADP+Pi+能量 ATP 兴奋传导 (细胞呼吸)(细胞呼吸)(光合作用)动物和人等 绿色植物等吸能反应由 ATP 水解提供能量。放能反应释放的能量储存在 ATP 中。25呼吸作用（也叫细胞呼吸）呼吸作用（也叫细胞呼吸）ATP 的主要来源的主要来源细胞呼吸概念：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。有氧呼吸过程：有氧呼吸过程：阶段 项目第一阶段第二阶段第三阶段场所细胞质基质线粒体线粒体反应物葡萄糖丙酮酸和 H2OH+O2生成物丙酮酸、HCO2、H水产生 ATP 的数量少量少量大量八一中学八一中学 生物知识点生物知识点61mol 的葡萄糖彻底氧化分解后，可使 1161kJ 左右的能量储存在 ATP（38 个）中，其余的能量则以的热能的形式散失掉了相关反应式：有氧呼吸的总反应式：有氧呼吸的总反应式：无氧呼吸（酒精发酵）：无氧呼吸（酒精发酵）：无氧呼吸（乳酸发酵）无氧呼吸（乳酸发酵）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、内膜细胞质基质条件氧气、多种酶无氧气参与、多种酶物质变化葡萄糖彻底分解，产生CO2 和 H2O葡萄糖分解不彻底，生成乳酸或酒精和 CO2不同点能量变化释放大量能量（大量 ATP）释放少量能量（少量 ATP）相同点第一阶段相同，均生成丙酮酸；均能释放能量，形成 ATP影响呼吸速率的外界因素：a.温度 b.氧气 c.水分 d.CO2呼吸作用在生产上的应用：a.水果、蔬菜保鲜时：要低温（0以上）或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度。b.粮油种子贮藏时：要风干、降温，降低氧气含量。c.作物栽培时：松土、排涝d.酿醋、包扎伤口时：应控制通气（或透气）26光合作用光合作用能量之源能量之源光合作用概念：绿色植物通过叶绿体（场所），利用光能（条件），把二氧化碳和水（原料）转化成储存着能量的有机物（产物），并释放出氧气（产物）的过程光合色素（在类囊体的薄膜上）吸收、传递、转化光能 胡萝卜素：橙黄色（最窄）类胡萝卜素 叶黄素：黄色 色素的分类 叶绿素 a：蓝绿色（最宽）叶绿素 叶绿素 b：黄绿色 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光提取色素的试剂为无水酒精，分离色素的试剂为层析液，分离色素的方法是纸层析法（原理：不同色素在层析液中的溶解度不同，随滤纸扩散的速度不同）光合作用的探究历程中的重要实验：普里斯特利“小鼠与绿色植物”植物可以更新空气。萨克斯“植物半遮光”绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。思吉尔曼用“水绵与好氧菌”叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，氧是叶绿体释放出来的。鲁宾卡门“H218O、CO2”光合作用释放的氧全部来自来水。卡尔文“14C 标记 CO2”探明 CO2转化成有机物的途径八一中学八一中学 生物知识点生物知识点7光合作用的过程光合作用的过程比较项目比较项目光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段场所场所在类囊体的薄膜上在类囊体的薄膜上叶绿体基质叶绿体基质条件条件光、色素、光反应酶光、色素、光反应酶暗反应酶、暗反应酶、ATP、H物质变化物质变化（用反应式（用反应式表示）表示）能量变化能量变化光能光能ATP 中的活跃化学能中的活跃化学能ATP（CH2O）中的稳定化学能）中的稳定化学能总反应式总反应式相互联系相互联系光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供H和和 ATP；暗反应为光反应提供；暗反应为光反应提供 ADP 和和 Pi（光反应产物 ATP、H移动方向，囊状薄膜叶绿体基质，而 ADP、Pi 则相反）C3、C5的变化规律：CO2减少时 C3 C5（解释少的原因角度：光照变弱时 C3 C5 消耗的多；生成的少）影响光合作用的外界因素主要有：a.光照强度 b.温度 c.二氧化碳浓度 d.水 e.矿质元素供应光合作用的应用：a.适当提高光照强度。b.延长光合作用的时间。c.增加光合作用的面积-合理密植，间作套种。d.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。f.温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度。光合作用与呼吸作用的关系：实际（总）光合作用量实际（总）光合作用量=净（表）光合作用量净（表）光合作用量+呼吸消耗量呼吸消耗量27.化能合成作用实质：利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，如硝化细菌。28细胞增殖生物体的生长，既靠细胞生长增大细胞的体积，还要靠细胞分裂增加细胞的数量。八一中学八一中学 生物知识点生物知识点8细胞不能无限长大的原因：体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低。细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。细胞核中的细胞核中的 DNA 一般不会随细胞体积的扩大而增加，这一因素也限制了细胞的长大。细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。真核细胞的分裂方式有：无丝分裂、有丝分裂、减数分裂29细胞周期概念：指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。它有可分为两个阶段，即分裂间期和分裂期。连续分裂的细胞：分生区、形成层、受精卵暂不分裂的细胞：不分裂的细胞：人的红细胞、神经细胞30有丝分裂：体细胞增殖的主要方式过程分裂间期：DNA 复制和有关蛋白质合成，体积增大。时间长（90%95%）、起点。前期：“膜仁”消失现“两体”（最明显的变化：出现染色体）中期：着丝点着丝点整齐排列在赤道板上，染色体形态数目清晰，观察的最佳时期 分裂期 后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分离着丝点分裂，姐妹染色单体分离，成为两条相同的子染色体，由纺锤丝牵拉分别移向两极；染色体数目加倍 末期：“膜仁”再现“两体”失（植物：高尔基体细胞板细胞壁）主要特征：染色体复制和精确地平均分配，（子细胞中染色体数与亲代细胞相同）动植物细胞有丝分裂的区别 间期：（动物）中心体复制，前期分开 前期：纺锤体的形成方式不同（动物：中心体星射线纺锤体）末期：细胞质的分裂方式不同（动物：中部向内凹陷，缢裂成两半）（核内染色体变化相同分裂过程及时期相同）与有丝分裂有关的细胞器：核糖体（间期：合成蛋白质）线粒体（提供能量）高尔基体（植物末期：形成细胞板细胞壁）中心体（动物前期：发出星射线，形成纺缍体）有丝分裂中，染色体及 DNA 数目变化规律八一中学八一中学 生物知识点生物知识点9a.间期：染色体数目不增加，染色体数目不增加，DNADNA 加倍加倍b.前、中期：每条染色体每条染色体上含上含 2 2 个姐妹染色单体个姐妹染色单体，染色单体数染色单体数DNADNA 数数2 2 染色体数染色体数c.后、末期：无染色单体无染色单体，即单体为，即单体为 0 0，DNADNA 数染色体数数染色体数d.后期：染色体数翻倍，同源染色体对数翻倍，同源染色体对数翻倍有丝分裂（洋葱根尖）临时装片的制作步骤是：解离解离漂洗漂洗染色染色制片制片根尖分生区细胞的特征是：细胞呈正方形，排列紧密。31无丝分裂：无染色体与纺锤体的变化，如蛙的红细胞分裂32细胞的分化细胞的分化概念：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的差异的过程叫做细胞分化。细胞分化的特点：持久性、不可逆、遗传物质不改变（手术时也不改变）细胞分化的结果及意义：形成形态、结构和功能都不相同的细胞群，使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。是生物个体发育的基础细胞分化的原因（实质）：基因选择性表达（同一个体，各种细胞具有相同的遗传信息，但不同细胞的 RNA 和蛋白质有差别）33细胞的全能性是指已分化的细胞，仍然具有发育成完整植物体的潜能。生物体的每个细胞中，都含有保持本物种遗传性所需要的全套遗传物质。全能性高低：受精卵卵细胞体细胞动物细胞核移植实验说明，已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的。动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞34细胞的衰老细胞会随着分裂次数的增多而衰老。主要具有以下特征：水分减少 体积减小 细胞萎缩 代谢变慢酶活性降低（如老年白发，其酪氨酸酶活性降低，影响酪氨酸黑色素）色素逐渐积累（如老年斑，其脂褐素积累）细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深细胞膜通透性改变，物质运输功能降低八一中学八一中学 生物知识点生物知识点1035细胞的凋亡由基因所决定的细胞自动结束生命的过程（细胞编程式死亡）。如花瓣凋零、蝌蚪尾消失、被病原体感染的细胞的清除。36细胞坏死是在种种不利因素的影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。37细胞癌变概念：生物体内有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中的遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。特征：在适宜条件下，癌细胞能够无限增殖。（一般人体细胞能够分裂 5060 次）癌细胞的形态结构发生变化发生显著变化。癌细胞的表面发生了变化（糖蛋白减少，易移动）致癌因子大致分为三类：物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子原因：环境中的致癌因子会损伤细胞中的 DNA 分子，使这原癌基因和抑癌基因发生基因突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。（累积效应）