高中生物必修1分子与细胞知识点总结.doc
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1、高中生物必修1分子与细胞知识点总结(整理人:陆保宗)第1章 走进细胞1细胞是生物体结构和功能的基本单位2生命系统的结构层次是生物圈、生态系统、群落、种群、个体、系统、器官、组织、细胞。3原核细胞:分为细胞膜、细胞质、拟核(无核膜,并不是真正的细胞核)大肠杆菌/肺炎双球菌/硝化细菌4真核细胞:分为细胞膜、细胞质、细胞核等水绵-绿藻/伞藻/草履虫/变形虫/酵母菌/蛔虫5科学家根据有无以核膜为界限的细胞核,将细胞分为原核细胞和真核细胞原核细胞真核细胞细胞壁较小(1-10微米)较大(10-100微米)核结构没有成形的细胞核,组成核的物质集中在拟核,无核膜、核仁有成形的细胞核,组成核的物质集中在拟核,有
2、核膜、核仁细胞器核糖体多种细胞器染色体无有种类原核生物(细菌、放线菌、蓝藻)真核生物(植物、动物、真菌-蘑菇)6光学显微镜的操作步骤:对光低倍物镜观察(视野亮)移动视野中央(偏左移左)高倍物镜观察(视野暗):只能调节细准焦螺旋;调节大光圈、凹面镜7细胞学说建立者是施莱登和施旺,揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。第二章、组成细胞的分子第一节 细胞中的元素和化合物一、组成生物体的化学元素组成生物体的化学元素虽然大体相同,但是含量不同。根据组成生物体的化学元素,在生物体内含量的不同,可分为大量元素和微量元素。其中大量元素有C 、H 、O 、N 、P 、S 、K 、Ca 、Mg;微量元素有Fe、
3、 Mn 、Zn 、Cu、 B、 Mo等(谐音:猛铁碰新木桶)二、组成生物体的化学元素的重要作用大量元素中,C 、H、 O、 N是构成细胞的基本元素,其中碳是最基本的元素;微量元素在生物体内的含量虽然极少,却是维持正常生命活动不可缺少的。三、生物界与非生物界的统一性和差异性组成生物体的化学元素,在自然界中都可以找到,没有一种是生物界所特有的。这个事实说明生物界与非生物界具有统一性;组成生物体的化学元素,在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大。这个事实说明生物界与非生物界具有差异性。四、构成细胞的化合物 水 无机化合物 无机盐 糖类 :葡萄糖脱氧核糖糖原等; 脂质 :卵磷脂性激素胆固醇等; 蛋白
4、质 :胰岛素抗体血红蛋白等; 有机化合物 核酸 : DNA RNA 。在活细胞中含量最多的化合物是水(85-90);含量最多的有机物是蛋白质(7-10);占细胞鲜重比例最大的化学元素是O、占细胞干重比例最大的化学元素是C、占细胞干重比例最大的化合物是蛋白质。第二节生命活动的主要承担者-蛋白质1蛋白质的基本组成单位是氨基酸,生物体中组成蛋白质的氨基酸大约有20种,在结构上都符合结构通式 。2基酸分子间以肽键(-CO-NH-)的方式互相结合。由两个氨基酸分子缩合而成的化合物称。为二肽,由多个氨基酸分子缩合而成的化合物称为多肽 ,其通常呈链状结构,称为肽链。一个蛋白质分子可能含有一条或几条 肽链,通
5、过盘曲折叠形成复杂(特定)的空间结构。3蛋白质分子结构具有多样性的特点,其原因是:构成蛋白质的氨基酸种类不同、数目成百上千、氨基酸排列顺序千变万化 、多肽链形成的空间结构千差万别。4由于结构的多样性,蛋白质在功能上也具有多样性 的特点,其功能主要如下:(1)结构蛋白,如肌肉、载体蛋白、血红蛋白;(2)信息传递,如胰岛素(3)免疫功能,如抗体;(4)大多数酶是蛋白质如胃蛋白酶(5)细胞识别,如 细胞膜上的糖蛋白 。5一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。6脱水缩合:一个氨基酸分子的氨基(NH2)与另一个氨基酸分子的羧基(COOH)相连接,同时失去一分子水。7有关计算: 肽键数
6、 = 脱去水分子数 = 氨基酸数目 肽链数 至少含有的羧基(COOH)或氨基数(NH2) = 肽链数8蛋白质鉴定: 原理:蛋白质与双缩脲试剂产生紫色的颜色反应第三节遗传物质的携带者-核酸1、元素组成:由C、H、O、N、P 5种元素构成2、基本单位:核苷酸(由1分子磷酸+1分子五碳糖+1分子含氮碱基组成)1分子磷酸脱氧核苷酸 1分子脱氧核糖(4种) 1分子含氮碱基(A、T、G、C)1分子磷酸核糖核苷酸 1分子核糖(4种) 1分子含氮碱基(A、U、G、C)3、种类:脱氧核糖核酸(DNA)和 核糖核酸(RNA) 种类英文缩写基本组成单位存在场所脱氧核糖核酸DNA脱氧核苷酸(4种)主要在细胞核中(在叶
7、绿体和线粒体中有少量存在)核糖核酸RNA核糖核苷酸(4种)主要存在细胞质中4、生理功能:储存遗传信息,控制蛋白质的合成。(原核、真核生物遗传物质都是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA。)第四节 细胞中的糖类和脂质一、糖类1、元素组成:由C、H、O 3种元素组成。2、分类概 念种 类分 布主 要 功 能单糖不能水解的糖五碳糖核糖核糖、脱氧核糖、葡萄糖动植物细胞都有组成核酸的物质脱氧核糖六碳糖葡萄糖、果糖、半乳糖葡萄糖是细胞生命活动所需要的重要能源物质二糖水解后能够生成二分子单糖的糖蔗糖植物细胞麦芽糖乳糖动物细胞多糖水解后能够生成许多个单糖分子的糖淀粉植物细胞植物细胞中的储能物质纤维素植物细胞
8、壁的基本组成成分糖原动物细胞动物细胞中的储能物质蔗糖1葡萄糖+1果糖 麦芽糖2葡萄糖乳糖1葡萄糖+ 1半乳糖 淀粉麦芽糖葡萄糖纤维素纤维二糖葡萄糖 糖原葡萄糖3、功能:糖类是生物体维持生命活动的主要能量来源。4糖的鉴定:还原性糖(单糖、麦芽糖和乳糖):与斐林试剂反应,可以产生砖红色沉淀。二、脂质 1、元素组成:主要由C、H、O组成,有些还含N、P2、分类:脂肪、类脂(如磷脂)、固醇(如胆固醇、性激素、维生素D等)3、共同特征:不溶于水4、功能:脂肪:细胞代谢所需能量的主要储存形式,还有保温、缓冲、减压的作用;类脂中的磷脂:是构成生物膜的重要物质。固醇:在细胞的营养、调节、和代谢中具有重要作用。
9、5、脂肪的鉴定:原理:脂肪可以被苏丹染液染成橘黄色。(在实验中用50%酒精洗去浮色显微镜观察橘黄色脂肪颗粒)第五节 细胞中的无机物1、水:(1)含量:是活细胞中含量是最多的物质。 (2)形式:自由水、结合水(3)自由水:是以游离形式存在,可以自由流动的水。作用有良好的溶剂;参与细胞内生化反应;物质运输;维持细胞的形态(在代谢旺盛的细胞中,自由水含量一般较多)(4)结合水:是与其他物质相结合的水。作用是组成细胞结构的重要成分。(结合水的含量增多,可以使植物的抗逆性增强)2、无机盐 (1)存在形式:离子 (2)作用 与蛋白质等物质结合成复杂的化合物。参与细胞的各种生命活动。(如Mg2+是构成叶绿素
10、的成分、PO43-是合成核苷酸原料、Fe2+是构成血红蛋白的成分、I-是构成甲状腺激素的成分。许多无机盐离子对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用,如血液中钙离子含量太低就会出现抽搐现象;无机盐对于维持细胞的酸碱平衡 也很重要。3、细胞内有机物质的鉴定糖类中的还原糖(葡萄糖、果糖)能与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀;脂肪 可以被苏丹III染成橘黄色 ;蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应 。甲基绿能使DNA呈现绿色,吡罗红能使RNA呈现红色,因此利用这两种染色剂将细胞染色,可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。在此实验中,盐酸的作用是改变膜的通透性,加速色素进入细胞 。用人的口腔上皮细
11、胞做实验材料,此实验的步骤是制片、水解、冲洗涂片、染色、观察 第三章 细胞的基本结构第一节 细胞膜系统的边界一、细胞学说的建立和发展1、创立细胞学说的科学家是德国的施莱登和施旺。施旺、施莱登提出“一切动物和植物都是由细胞构成的,细胞是一切动植物的基本单位”。2、 在此基础上德国的魏尔肖总结出:“细胞只能来自细胞”,细胞是一个相对独立的生命活动的基本单位。这被认为是对细胞学说的重要补充。3、除了病毒等少数生物之外,所有的生物体都是由细胞构成的。细胞是生物体的结构和功能的基本单位。病毒的化学成分为:DNA和蛋白质 或 RNA和蛋白质二、光学显微镜的使用1、方法:先对光:一转转换器;二转聚光器;三转
12、反光镜再观察:一放标本孔中央;二降物镜片上方;三升镜筒仔细看2、注意:(1)放大倍数物镜的放大倍数目镜的放大倍数(2)物镜越长,放大倍数越大;目镜越短,放大倍数越大;“物镜玻片标本”越短,放大倍数越大(3)物像与实际材料上下、左右都是颠倒的(4)高倍物镜使用顺序:低倍镜标本移至中央高倍镜大光圈,凹面镜细准焦螺旋三、 细胞的类型和结构1、细胞的类型原核细胞:没有典型的细胞核,无核膜和核仁。如细菌、蓝藻、放线菌等原核生物的细胞。真核细胞:有核膜包被的明显的细胞核。如动物、植物和真菌(酵母菌、霉菌、食用菌)等真核生物的细胞。2、细胞的结构1细胞膜(1)组成:主要为磷脂双分子层(基本骨架)和蛋白质,另
13、有糖蛋白(在膜的外侧)。(2)结构特点:具有一定的流动性(原因:磷脂和蛋白质的运动); 功能特点:具有选择通透性。(3)功能:保护和控制物质进出,细胞识别(与细胞膜上糖蛋白有关)2细胞壁:主要成分为纤维素和果胶,可用纤维素酶和果胶酶来除去。细胞壁作用为支持和保护。第二节 细胞器系统内的分工合作细胞质:细胞质基质和细胞器(1)细胞质基质:为代谢提供场所和物质和一定的环境条件,影响细胞的形状、分裂、运动及细胞器的转运等。(2)细胞器:线粒体(双层膜):内膜向内突起形成“嵴”,细胞有氧呼吸的主要场所(第二、三阶段),含少量DNA。 叶绿体(双层膜):只存在于植物的绿色细胞中。类囊体上有色素,类囊体和
14、基质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。内质网(单层膜):是有机物的合成“车间”,蛋白质运输的通道。 高尔基体(单层膜):动物细胞中与分泌物的形成有关,植物中与有丝分裂细胞壁的形成有关。液泡(单层膜):泡状结构,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(无膜结构):合成蛋白质的场所。中心体(无膜结构):由垂直的两个中心粒构成,与动物细胞有丝分裂有关。溶酶体溶酶体是细胞内具有单层膜结构的细胞器,它含有多种水解酶,能分解多种物质。小结:双层膜的细胞器:线粒体、叶绿体单层膜的细胞器:内质网、高尔基体、液泡非膜的细胞器:核糖体、中心体
15、; 含有少量DNA的细胞器:线粒体、叶绿体含有色素的细胞器:叶绿体、液泡动、植物细胞的区别:动物特有中心体;高等植物特有细胞壁、叶绿体、液泡。第三节 细胞核系统的控制中心1、细胞核(1)组成:核膜、核仁、染色质(2)核膜:双层膜,有核孔(细胞核与细胞质之间的物质交换通道,RNA、蛋白质等大分子进出必须通过核孔。)(3)核仁:在细胞有丝分裂中周期性的消失(前期)和重建(末期),核糖体中的RNA来自核仁。(4)染色质:被碱性染料染成深色的物质,主要由DNA和蛋白质组成 染色质和染色体的关系:细胞中同一种物质在不同时期的两种表现形态(5)功能:是遗传物质DNA的储存和复制的主要场所,是细胞遗传特性和
16、细胞代谢活动的控制中心。(6)原核细胞与真核细胞根本区别:是否具有成形的细胞核(是否具有核膜)2、生物膜系统:在真核细胞中,细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器,在结构和功能上紧密联系形成的统一整体的结构体系。在细胞与外部环境之间的物质运输、能量转换和信息传递方面,生物系统也发挥重要的作用。3、细胞的完整性:细胞只有保持以上结构完整性,才能完成各种生命活动。第四章 细胞的物质输入和输出第一节 物质的跨膜运输的实例1、“水分进出哺乳动物红细胞的状况”的三幅图片(见课本P60)。正常生活着的红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜到膜外吗?不会根据现象判断红细胞的细胞膜相
17、当于什么膜?答:半透膜当外界溶液的浓度低时,红细胞一定会吸水而涨破吗?答:不是红细胞吸水或失水的多少取决于什么?答:两边溶液中水的相对含量的差值。2、对于植物细胞来说水分要进出细胞必须要通过原生质层。原生质层相当于半透膜,植物细胞膜和液泡膜都是生物膜,他们具有与红细胞的细胞膜基本相同的化学组成和结构。上述的事例与红细胞的失水和吸水很相似。3、紫色洋葱鳞片叶细胞的质壁分离与复原中央液泡大小原生质层的位置细胞大小30%蔗糖溶液变小(细胞失水)原生质层脱离细胞壁变小清水逐渐恢复原来大小(细胞吸水)原生质层恢复原来位置基本不变4、细胞的吸水和失水:实验表明,渗透作用的产生必须具备两个条件:一是具有半透
18、膜_;二是_具有浓度差_。水和溶质都可以_自由通过 细胞壁。从整个植物细胞来看,把原生质层( 细胞膜 液泡膜、细胞质 )看做是一层 选择性透过 膜,将液泡里面的_细胞液_与_外界溶液_隔离开来。实验表明:当外界溶液的浓度_大于细胞液的浓度时,植物细胞就通过渗透作用失水,逐渐表现出_质壁分离_的现象;当外界溶液的浓度小于_细胞液的浓度时,植物细胞就通过渗透作用吸水,逐渐表现出_质壁分离复原的现象。第二节 生物膜的流动镶嵌模型1、细胞膜主要有_磷脂_、_蛋白质_和_糖蛋白_组成。_磷脂双分子层是细胞膜的基本支架,_蛋白质_分子有的附着在磷脂双分子层的内外两侧,有的以不同深度镶嵌或贯穿在磷脂双分子层
19、中,糖蛋白具有识别功能。细胞膜的_流动性_对于细胞完成各种生理功能是非常重要的。2、在建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步起到了关键性的推动作用。如电子显微镜的诞生使人们终于看到了膜的存在;冰冻蚀刻技术和扫描电子显微镜技术使人们认识到膜的内外两侧并不对称;荧光标记小鼠细胞与人细胞的融合实验又证明了膜的流动性等。第三节 物质的跨膜运输的方式1、小分子物质跨膜运输的方式:方式浓度载体能量举例意义被动运输自由扩散高低O2、CO2、水、乙醇、甘油、脂肪酸只能从高到低被动地吸收或排出物质协助扩散高低葡萄糖进入红细胞主动运输低高各种离子,小肠吸收葡萄糖、氨基酸,肾小管重吸收葡萄糖一般从低到高主动地吸收或
20、排出物质,以满足生命活动的需要。2、大分子和颗粒性物质跨膜运输的方式:大分子和颗粒性物质通过内吞作用进入细胞,通过外排作用向外分泌物质。第五章 细胞的能量供应和利用第一节降低化学反应活化能的酶1、新陈代谢是生物体的自我更新的过程,既有物质代谢,又有能量代谢。同化作用(又叫做合成代谢)是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身物质,并且储存能量 的过程。异化作用(又叫做分解代谢)是指生物体能够把自身的一部分组成物质加以分解,释放出其中的能量,并且把分解的代谢废物排出体外的变化过程。2、酶是_活细胞产生的一类具有催化作用_的有机物,胃蛋白酶、唾液淀粉酶等绝大多数的酶是_蛋白质_,少数的酶是R
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