高中生物学科思维导图(人教版必修一)

鉴定
试剂 用法
双缩脲试剂（A 液：质量浓度为 0.1g/ml 的 NaOH 溶液，B 液：质量浓度为 0.01g/ml 的 CuSO4 溶液） 先向 2ml 组织样液中加入 A 液 1ml，摇匀后再加入 B 液 4 滴，摇匀，反应呈紫色
元素组成
C、H、O、N、P
细 胞
脱氧核糖核酸（DNA）
真核细胞、原核细胞和 DNA 病毒的遗传物质
胞吞 胞吐
特点：不需要载体，需要消耗能量（大分子、颗粒物质如抗体的分泌） 举例：大分子、颗粒物质等出入细胞，如抗体的分泌 体现了细胞膜具有一定的流动性
通过细胞分泌化学物质
如分泌激素、神经递质等
进行细胞间的信息交流 通过细胞膜直接接触
如精子和卵细胞的相互识别
通过细胞通道
如植物细胞之间的胞间连丝
细胞壁
成分 功能
依据寄主
植物病毒、动物病毒和细菌病毒三类
①没有核膜包被的细胞核
分类
原核细胞
特点
②没有染色体 ③有一个环状的 DNA 分存在的区域，叫做拟核 ④唯一的细胞器是核糖体
有细胞结构
举例 特点
细菌：如大肠杆菌、乳酸菌、醋酸菌 蓝藻：如发菜、念珠藻（含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用） 有核膜包被的细胞核，其中 DAN 分子和蛋白质组成染色质或染色体
功能 催化化学反应（使细胞代谢能在温和条件下快速进行）
原理
甲基绿和吡罗红两种染色剂对 DNA 和 RNA 的亲和力不同 甲基绿使 DNA 呈现绿色，吡罗红使 RNA 呈现红色
实验：“观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布”
盐酸作用
①能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞 ②使染色质中的 DNA 和蛋白质分离，有利于 DNA 与染色剂结合
结果
细胞核被染成绿色，细胞质被染成红色
说明
质壁分离的“质”指原生质层（由细胞膜、细胞质和液泡膜组成），相当于一 层半透膜，伸缩性大
“壁”指细胞壁，伸缩性小
水分子的运动 从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的多
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概念
细胞中每时每刻进行着的所有化学反应
概念
活细胞产生的具有催化作用的有机物
合成场所
活细胞
本质 绝大多数酶是蛋白质，少数酶是 RNA
如：能与某些细胞膜上的蛋白质形成糖蛋白
合成场所 叶绿体（葡萄糖和淀粉）、内质网（糖原）、高尔基体（纤维素）
还原糖鉴定
试剂 用法
斐林试剂
甲液：质量浓度为 0.1g/ml 的 NaOH 溶液 乙液：质量浓度为 0.05g/ml 的 CuSO4 溶液
①将甲液 1ml 和乙液 1ml 混匀，再加入到 2ml 组织样液中
胞
的
协调配合举例
结
构
和
功
能 2
细胞骨架
结构 由蛋白质纤维组成的网架结构
功能 与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关
细胞核
结构 功能
核膜 （双层膜，把核内物质与细胞质分开） 染色质 主要由 DNA 和蛋白质组成（与染色体为同一物质在细胞不同时期的两种不同形态） 核仁 与 rRNA 的合成和核糖体的形成有关 核孔 实现核质之间的物质交换和信息交流
结构多样性的原因 ①氨基酸的数目、种类、排列顺序不同 ； ②肽链的数目和空间结构不同
结构蛋白 构成细胞和生物体的重要物质，如羽毛、肌肉、头发、蛛丝的成分主要是蛋白质
功能多样性
功能蛋白
运输（血红蛋白、载体蛋白）、催化（胃蛋白酶） 调节（胰岛素、胰高血糖素）、免疫（抗体）
一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要体现者和承担着
观察
高倍显微镜的操作步骤
找（低倍镜下找到所要观察的物像）→移（把要放大观察的物像移至视野中央） →转（转动转换器，换上高倍镜）→ 调（调细准焦螺旋和光圈，使物像清晰）
营寄生生活，属于消费者
组成 蛋白质外壳和内部的遗传物质核酸（有一种朊病毒，只有蛋白质，没有核酸）
无细胞结构——病毒
分类
依据遗传物质
DNA 病毒：乙型肝炎病毒、流感病毒、噬菌体等 RNA 病毒：烟草花叶病毒、艾滋病病毒、SARS 病毒等
元素
以细胞中元素含量是否 超过万分之一分类
大量元素 微量元素
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg；（C 为最基本元素） Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu（口诀：铁猛碰新木桶）
人体细胞中的主要元素含量比较
①鲜重：O、C、H、N ；②干重：C、O、N、H
与无机自然界的关系
统一性 组成细胞的元素
在无机自然界中都能找到 没有一种化学元素为细胞所特有
叶绿体
功能 绿色植物进行光合作用的场所
分布 主要分布在植物的绿色部分，如叶肉细胞
内质网 细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”
高尔基体
动物细胞中与分泌物的形成有关 植物细胞中与细胞壁的形成有关
分类
单层膜
含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器
溶酶体
吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌
细胞器
液泡
结构 分布
结论
①DNA 主要分布在细胞核中，线粒体和叶绿体中也含有少量的 DNA ②RNA 主要分布在细胞质中
特例 原核细胞中 DNA 分布在拟核区域，为一个裸露的环状 DNA 分子（无染色体）
生物大分子
包括
多糖、蛋白质、核酸等
形成方式
脱水缩合
许多单体→多聚体
基本骨架
碳链
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生命系统的结构层次
内容 细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
脂质：约占 50%，主要是磷脂，动物细胞膜还含有胆固醇
组成成分
蛋白质：约占 40%，是细胞膜功能的主要承担者，细胞膜功能越复杂，蛋白质的种类和数量越多
糖类：约占 2%-10%，在细胞膜外表面与一些蛋白质结合形成糖蛋白，叫做糖被，具 有保护、润滑和识别的功能；还可与细胞膜表面的脂质结合形成糖脂
功能
将细胞与外界环境隔开
①细胞内的良好溶剂
②为细胞提供液体环境
③参与许多生物化学反应 ④运输营养物质和废物
元素组成：C、H、O
单糖
不能再水解的糖
如：核糖、脱氧核糖、葡萄糖、果糖、半乳糖等
分类
二糖
①植物细胞特有 ②动物细胞特有 ①植物细胞特有
蔗糖（1 分子葡萄糖和 1 分子果糖）、麦芽糖（2 分子葡萄糖） 乳糖（1 分子葡萄糖和 1 分子半乳糖） 淀粉（植物体内的储能物质）、纤维素（植物细胞壁的成分）
功 能 1
细胞学说
主要内容
细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他 细胞共同组成的整体的生命起作用
新细胞可以从老细胞中产生意义 Nhomakorabea揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性
细胞膜
制备
实验材料 哺乳动物成熟的红细胞（原因是无细胞核和众多的细胞器） 实验原理 动物细胞放在蒸馏水中，细胞吸水胀破，内容物流出
功能特点 具有选择透过性
细胞的吸水和失水
渗透作用的两个条件 具有半透膜、膜两侧具有浓度差（物质的量浓度而非质量浓度）
动物细胞 吸水膨胀、失水皱缩
实验材料 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞、叶肉细胞等
植物细胞
实验验证
现象
当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水发生质壁分离 已发生质壁分离的细胞置于清水后会发生质壁分离的复原
元素组成 C、H、O、N、P
分类
磷脂
功能 分布
构成细胞膜和细胞器膜的重要成分 人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中含量丰富
元素组成 C、H、O
固醇
包括
胆固醇 性激素
构成动物细胞膜的重要成分，参与人体内血液中脂质的运输 促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成
维生素 D 促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
中 的 物
分类
核糖核酸（RNA）
是 RNA 病毒的遗传物质 真核细胞、原核细胞中也有，但不作为遗传物质，包括（mRNA、tRNA、rRNA)
质
2
分类
基本 单位
核苷酸
组成
一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基
核酸
比较
脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸
功能 是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用
植物没有系统这一层次
特例
单细胞生物没有组织、器官和系统这三个层次
病毒没有细胞结构，不属于生命系统
生命活动离 不开细胞举例
单细胞生物：能完成如摄食、呼吸、消化、运动等相应的各种生命活动 多细胞生物：靠各种分化的细胞密切合作完成相应的各种生命活动（如反射） 非细胞生物：必须寄生在活细胞中，才能表现增殖等生命活动
渗透压:如 Na+、Cl酸碱平衡:如 HCO3-、HPO42-
自由水和结合水，一定条件下可以相互转化，是细胞中含量最多的化合物
①比值越大，新陈代谢越旺盛，但抗逆性越差（如抗旱、抗寒）
自由水/结合水的比值
②比值越小，新陈代谢越缓慢，但抗逆性越强
水
结合水（约 4.5%）
是细胞结构的重要组成成分
功能：
自由水（约 95.5%）
细 胞
多糖
②动物细胞特有
糖原（分为肝糖原和肌糖原，是人和动物细胞的储能物质）
中 的
多糖的基本单位都是葡萄糖
物 质
构成细胞的重要物质
如：纤维素是构成植物细胞细胞壁的重要成分（另外有果胶）
1
如：葡糖糖，淀粉、糖原水解后也可以为细胞供能
糖类
功能
主要的能源物质
特例：五碳糖和纤维素一般不能提供能量
进行细胞间的信息交流
内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质 成熟的植物细胞和真菌细胞中
结构 有两个相互垂直的中心粒及周围物质组成
中心体
功能 与细胞的有丝分裂有关
无膜
分布 结构
动物细胞和某些低等植物的细胞 由 rRNA 和蛋白质组成
核糖体
功能 是生产蛋白质的机器
游离核糖体：合成胞内蛋白 附着核糖体：合成分泌蛋白
细
保障了细胞内部环境的相对稳定
控制物质进出细胞
被动 运输
自由 扩散
协助 扩散
特点：从高浓度到低浓度、不需要载体蛋白、不消耗能量 举例：如氧气、二氧化碳、水、甘油、乙醇、苯等出入细胞 特点：从高浓度到低浓度、需要载体蛋白、不消耗能量 举例：如红细胞吸收葡萄糖
主动运输：从低浓度到高浓度、需要载体蛋白、消耗能量 （如：小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等）
植物细胞（纤维素和果胶）、细菌（肽聚糖）、真菌（几丁质） 保护和支持
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细胞质
细胞质基质
呈胶质状态，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成
分离方法
差速离心法
结构 内膜内折形成嵴，增大了酶的附着面积
线粒体
功能 细胞进行有氧呼吸的主要场所
双层膜
分布 结构
所有的真核细胞（哺乳动物成熟的红细胞除外） 内含基粒和基质，基粒由类囊体堆叠而成
差异性 细胞与非生物相比，各种元素的相对含量大不相同
无机物
存在形式 主要是离子形式，少数与化合物结合
细胞吸收方式
一般为主动运输
组成复杂化合物
如 Mg2+是叶绿素的成分；Fe2+是血红蛋白的成分
无机盐
功能
维持细胞和生物体的生命活动
如哺乳动物血钙
过高：肌无力 过低：抽搐
存在形式
维持细胞和生物体正常的渗透压和酸碱平衡
①是细胞的遗传信息库 ②是细胞代谢和遗传的控制中心
生物膜系统
组成 由细胞膜、细胞器膜、核膜、囊泡膜等结构共同构成
流动镶嵌模型
内容
磷脂双分子层构成膜的基本支架，具有流动性
蛋白质有的镶在表面、有的部分或全部嵌入内部、有的贯穿整个磷 脂双分子层，大多数蛋白质分子是可以运动的
结构特点 具有一定的流动性、不对称性
合成场所
主要是内质网
原理 被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色；被苏丹Ⅳ染液染成红色
脂肪鉴定
方法
向组织样液中滴加 3 滴苏丹Ⅲ染液，观察染色情况
制作子叶临时切片，用显微镜 观察子叶细胞的着色情况
步骤 取材→切片→制片→观察 洗去浮色 用体积分数为 50%的酒精
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元素组成
C、H、O、N（P、S）
含量 是细胞内含量最多的有机化合物；也是占细胞干重最多的化合物
结构特点：至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上
基本单位
氨基酸（约 20 种，R 基不同）
结构通式：
氨基酸结合方式
脱水缩合：
蛋白质
肽键数=脱去水分子数=n-m(n 表示氨基酸数，m 表示形成的肽链数）
相关计算
蛋白质分子量=na-18(n-m)，(a 表示氨基酸的平均分子量） 蛋白质中至少含有的游离氨基（或羧基）数目=肽链条数 蛋白质中含有的游离氨基（或羧基）数目=肽链条数+R 基中的氨基（或羧基）数
真核细胞
举例
真菌细胞：酵母菌、青霉菌、木耳等的细胞 动物细胞：人、家鸽、牛蛙、鲫鱼、草履虫等的细胞
植物细胞：水稻、花生、银杏、水绵、衣藻等的细胞
细
胞 的
两者的统一性
①都具有细胞膜、细胞质、核糖体②都以 DNA 作为遗传物质 ③都以细胞分裂的方式增殖 ④都以 ATP 作为直接能源物质
结
构
和
一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成
②在 50-65℃水浴加热形成砖红色沉淀
注意 为了避免颜色干扰，不可选用西瓜汁、胡萝卜汁等材料
说明 蔗糖和多糖都是非还原性糖，不能与斐林试剂反应形成砖红色沉淀
脂质
元素组成
C、H、O
脂肪
功能
是细胞内良好的储能物质、绝热、缓冲和减压 含有较多的 H 元素，所以同质量的脂肪释放的能量（39kJ/g)比糖原（17kJ/g)多