2019-2020新教材高一生物必修一分子与细胞知识点总结

2019-2020新教材高一生物必修一分子与
细胞知识点总结
高一生物必修一复提纲
第一章细胞是生命活动的基本单位
1.走进细胞
细胞学说的建立揭示了动植物细胞的统一性，阐明了生物界的统一性。

细胞是生物体结构和功能的基本单位，生命活动是建立在细胞的基础上的。

一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所组成。

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。

新细胞是由老细胞分裂产生的。

无细胞结构的病毒必须寄生在活细胞中才能生存。

多细胞生物的个体，以人为例，起源于一个单细胞，通过卵经过细胞的不断分裂与分化形成一个多细胞共同维系的生物个体。

而单细胞生物（如草履虫）则只需要单个细胞即可完成整个的生物体全部生命活动。

2.细胞学说的建立过程
细胞学说的建立过程中，英国科学家XXX用显微镜观察植物的木栓组织，是细胞的发现者和命名者；荷兰列文虎克用自制显微镜，观察到不同形态的活细胞；德国XXX提出了名言：所有的细胞都来源于先前存在的细胞。

3.归纳法和生命系统结构层次
归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法，归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。

细胞是最基本的生命系统，而最大的生命系统是生物圈。

生命系统的结构层次为：细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。

第二节细胞的多样性与统一性
1.细胞的多样性与统一性
细胞的统一性在于细胞膜、细胞质和细胞质中都有核糖体，遗传物质都是DNA。

而细胞的多样性则在于大小、细胞核、
细胞质中的细胞器以及包含的生物类群等均不同。

根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，将细胞分为真核细胞和原核细胞两大类。

这两类细胞分别构成了两大类生物：原核生物和真核生物。

2.细胞的分类
原核细胞和真核细胞的区别在于细胞大小、细胞核的本质和细胞质中的细胞器。

常见的原核生物有衣原体、支原体、蓝细菌、细菌和放线菌等。

常见的真核生物有动物、植物、真菌和根瘤菌等。

不同的生物类群有不同的细胞组成和结构。

第二章组成细胞的分子
第一节细胞中的元素与化合物
细胞中的元素有碳、氢、氮、氧、磷、硫等。

细胞中的化合物包括有机化合物和无机化合物。

有机化合物包括碳水化合
物、脂质、蛋白质和核酸等。

无机化合物包括水、氧化物和盐类等。

这些元素和化合物共同组成了细胞的基本结构和生命活动所需的物质基础。

统一性和差异性是生物界与非生物界的两个方面。

在组成细胞的化学元素方面，两者具有统一性，因为非生物界中也存在着组成细胞的化学元素，而元素种类也基本相同。

但在化学元素的含量方面，两者存在差异性，因为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，元素含量大不相同。

细胞中的化学元素主要包括大量元素和微量元素。

其中，占细胞鲜重最大的元素是氧，占细胞干重最大的元素是碳。

细胞中含量最大的无机化合物是水，而有机化合物则包括糖类、脂质、蛋白质和核酸，其中蛋白质是细胞中含量最大的有机化合物。

为了鉴定细胞中的化合物，可以使用一些化学试剂进行特定的颜色反应。

例如，还原性糖可以用斐林试剂和NaOH、CuSO4反应生成砖红色沉淀，而蛋白质可以用双缩脲试剂和NaOH、CuSO4反应生成紫色。

细胞中的无机物包括水和无机盐。

水存在形式有自由水和结合水，约占细胞结构的重要组成成分的95%。

无机盐则以离子形式存在，能构成某些重要的化合物，并维持生物体的生命活动和酸碱平衡，如缺钙会导致抽搐和骨质疏松。

糖类的化学元素组成为碳、氢、氧，其中大多数糖
H:O=2:1.糖类的种类包括核糖、五碳糖、单糖和六碳糖，它们在细胞中都有分布和功能。

脂质则是一类不溶于水的有机化合物，包括脂肪酸、甘油和磷脂等，它们在细胞膜的构成和代谢中起着重要作用。

细胞中含有许多不同种类的物质，其中包括植物细胞和动物细胞。

这些物质包括组成RNA和DNA的成分，以及提供能量的物质，如葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖和蔗糖。

这些物质可以在发芽的小麦、谷物、甘蔗和甜菜中找到。

它们在细胞中扮演不同的角色，如提供能量、储存能量、支持保护细胞和调节血糖等。

单糖、二糖和多糖是不同种类的糖类。

单糖是不能水解的糖，可以被细胞直接吸收。

二糖是由两个单糖脱水缩合而成，
如麦芽糖由两个葡萄糖分子脱水缩合而成，乳糖可以水解为一分子葡萄糖和一分子半乳糖。

多糖是由许多葡萄糖分子连接而成，如淀粉、纤维素、糖原和蔗糖。

它们在不同的生物体中扮演不同的角色，如构成生物膜、储存能量和支持保护细胞等。

脂质是一类含有C、H、O和N元素的物质，包括脂肪、固醇和磷脂等。

脂肪是由脂肪酸和甘油组成的，可以作为主要储能物质、保温和减少摩擦、缓冲和减压。

固醇包括胆固醇和性激素等，参与血液中脂质运输、促进生殖器官发育以及生殖细胞的形成、有利于Ca和P的吸收。

磷脂包括脂质和P，是生物膜的主要成分。

蛋白质是生命活动的主要承担者，由氨基酸构成。

氨基酸的结构特点是每个分子至少含有一个氨基和一个羧基，以及一个连接在同一个碳原子上的氢原子和侧链基团。

各种氨基酸的区别在于侧链基团的不同。

生物体中约有21种氨基酸，其中13种是必需氨基酸。

氨基酸通过脱水缩合的方式连接在一起形成蛋白质。

细胞膜是细胞的外层，由脂质、蛋白质和少量糖类组成。

随着研究的深入，人们逐渐了解到细胞膜的结构和功能。

细胞
膜主要由脂质和蛋白质构成，蛋白质的种类和数量与细胞膜的功能密切相关。

细胞膜的功能包括分泌化学物质、膜接触和形成通道。

在对细胞膜结构的探索中，XXX提出了“三明治”模型，荧光标记实验指出细胞膜具有流动性，XXX和XXX提出了流动镶嵌模型。

根据这个模型，磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，蛋白质可以镶嵌在表面或嵌入双分子层中，还可以贯穿整个双分子层。

细胞膜具有一定的流动性和选择透过性。

细胞质是细胞膜以内、细胞核以外的原生质，包括细胞质基质和细胞器。

细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等密切相关。

细胞器是细胞质中的一些具有特定功能的结构体，包括线粒体、叶绿体、核糖体、内质网和高尔基体等。

这些细胞器在细胞内分工合作，完成各自的生物学功能。

通过差速离心法等方法可以分离细胞器，进一步研究它们的形态、成分和功能。

白色素体（peroxisome）是一种负责氧化代谢的细胞器。

它们参与脂肪酸的代谢，将其转化为能量和其他有用的物质。

白色素体也可以分解过氧化氢等有毒物质。

它们在细胞中广泛存在，包括动物和低等植物细胞。

白色素体是一种单层膜的泡状结构。

液泡（vacuole）是植物细胞中的一个重要细胞器。

液泡
能够维持细胞形态、储存养料，并调节细胞渗透压和吸水作用。

液泡是一种球状小体，内含多种水解酶，能够分解衰老或损伤的细胞器和吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。

液泡在成熟的植物细胞中普遍存在。

分泌蛋白是指抗体、蛋白质类激素、胞外酶等分泌到细胞外的蛋白质。

分泌蛋白的合成和运输是一个复杂的过程，包括核糖体合成肽链、内质网加工成具有一定空间结构的蛋白质、囊泡、高尔基体进一步修饰加工、囊泡、细胞膜和细胞外。

生物膜系统由细胞器膜、细胞膜和核膜等组成。

细胞膜是细胞的外层膜，与细胞外环境隔开。

细胞器膜是包裹细胞器的
膜，如内质网、高尔基体等。

核膜是包裹细胞核的膜，将核内物质与细胞质隔开。

细胞核是细胞的控制中心，负责储存和复制遗传物质，以及控制细胞代谢和遗传。

染色质是由DNA和蛋白质组成的结构，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。

核膜是双层膜，将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。

被动运输是指物质通过扩散作用进出细胞。

渗透作用是一种被动运输的方式，水分子通过半透膜的扩散作用。

细胞的吸水和失水取决于外界溶液浓度和细胞内溶液浓度之间的差异。

质壁分离是指细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质分离，需要活细胞、有壁、大液泡和浓度差。

被动运输的类型包括自由扩散和协助扩散，后者需要转运蛋白的帮助。

第二节主动运输与胞吞、胞吐
主动运输是指物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。

与
自由扩散和协助扩散相比，主动运输需要载体蛋白协助，且消耗能量。

离子和小分子物质主要以被动运输（自由扩散、协助扩散）和主动运输的方式进出细胞，而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。

第一节降低化学反应活化能的酶
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。

细胞代谢是细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。

酶是活细胞所产生的具有催化作用的一类有机物，大多数酶的化学本质是蛋白质，有少数是RNA。

酶具有高效性、专一性和较温和的作用条件，酶的空间结构破坏会使酶永久失活。

第二节细胞的能量“货币”——ATP
ATP是三磷酸腺苷的英文缩写，结构简式为Ａ－Ｐ～Ｐ～Ｐ，其中Ａ代表腺苷，Ｐ代表磷酸基团，～代表特殊的化学键，－代表普通化学键。

ATP被称为高能化合物，其中的特殊化学键储存着大量的能量。

ATP与ADP的转化是细胞能
量供应和利用的重要过程，ATP水解会释放出大量的能量，而合成ATP则是储存能量的过程。

第三节 ATP的主要来源——细胞呼吸
细胞呼吸是指将有机物分解成二氧化碳和水的过程，同时释放出能量，并将这些能量储存在ATP中。

细胞呼吸是ATP 的主要来源，包括糖类、脂肪和蛋白质等有机物的分解过程。

ATP的合成和水解是细胞呼吸过程中的重要环节。

绿色植物等进行光合作用时，吸能反应由ATP水解提供能量，放能反应则将能量储存在ATP中。

细胞呼吸，也称为呼吸作用，是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他产物，释放出能量并生成ATP的过程。

根据是否有氧参与，可分为有氧呼吸和无氧呼吸。

有氧呼吸是指细胞在有氧的参与下，通过多种酶的催化作用下，将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，并生成ATP。

无氧呼吸一般是指细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，将葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物（如酒精、CO2或乳酸），同时释放出少量能量。

发酵是微生物（如酵母菌、乳酸菌）的无氧呼吸。

有氧呼吸的总反应式为C6H12O6 + 6H2O + 6O2 → 6CO2 + 12H2O + 能量。

无氧呼吸的总反应式为酶→ 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2 + 少量能量或酶→ C3H6O3（乳酸）+ 少量能量+ C6H12O6 → 酶→ CO2 + 能量。

检测CO2的方法为使用澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝溶液（由蓝变绿再变黄），检测酒精的方法为使用橙色的重铬酸钾在酸性条件下，变成灰绿色。

有氧呼吸主要在线粒体中进行，第一阶段发生在细胞质和线粒体基质中，产物为丙酮酸、[H]，释放少量能量，形成少
量ATP；第二阶段发生在线粒体内膜上，产物为CO2、[H]，
释放少量能量，形成少量ATP；第三阶段发生在线粒体基质中，产物为H2O，释放大量能量，形成大量ATP。

有氧呼吸和无氧呼吸的场所、条件和物质变化均不同，有氧呼吸需要氧气和多种酶，将葡萄糖彻底分解，产生CO2和
H2O，释放大量能量，生成ATP；无氧呼吸则在细胞质基质
中进行，无氧气参与，将葡萄糖分解不彻底，生成乳酸或酒精等，释放少量能量。

外界因素可影响呼吸速率，如温度、pH值、氧气浓度等。

1、温度对细胞呼吸作用有影响，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，温度越高，细胞呼吸越强，温度越低，细胞呼吸越弱。

2、氧气充足时，无氧呼吸将受抑制；氧气不足时，有氧
呼吸将会减弱或受抑制。

3、细胞水分充足时，呼吸作用将增强。

但是，陆生植物
根部长时间受水浸没，根部缺氧，进行无氧呼吸会产生过多酒精，导致根部细胞坏死。

4、环境CO2浓度提高，将抑制细胞呼吸。

可以利用此原理来贮藏水果和蔬菜。

7、在作物栽培时，要有适当措施保证根的正常呼吸，如疏松土壤等。

在粮油种子贮藏时，要风干、降温，降低氧气含量，则能抑制呼吸作用，减少有机物消耗。

在水果、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。

4、光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。

5、叶绿体是进行光合作用的场所。

在类囊体的薄膜上分布着具有吸收光能的光合色素，在类囊体的薄膜上和叶绿体的基质中含有许多光合作用所必需的酶。

6、影响光合作用的外界因素主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度和水。

在一定范围内，光合速率随光照强度的增强而加快。

温度可影响酶的活性。

在一定范围内，光合速率随二氧化碳浓度的增加而加快，达到一定程度后，光合速率维持在一定的水平，不再增加。

光合作用的原料之一是水，缺少时光合速率下降。

7、在应用上，可以适当提高光照强度和延长光合作用的时间。

3、为了增加光合作用的面积，可以采取合理密植和间作套种的方法。

4、在温室大棚中，应使用无色透明玻璃。

5、在温室栽培植物时，白天应适当提高温度，晚上则适当降温。

6、在温室栽培中，可以多施有机肥或放置干冰，以提高二氧化碳浓度。

7、光合作用过程中，需要满足一定的条件，包括光、反应阶段、能量变化等，而酶、光、色素也是必不可少的。

8、化能合成作用是一种利用体外环境中的无机物氧化释放的能量来制造有机物的合成作用，常见的细菌有硝化细菌、硫细菌和铁细菌等。

9、在光合作用中，CO2的固定和C3的还原是两个重要的物质变化过程，而NADPH和ATP则是能量的来源。

10、C3和C5的变化规律受到CO2浓度和光照强度的影响，而化能合成作用则是一种自养型生物的特殊合成方式。

第一节细胞的增殖
1、细胞增殖对于生物体的生长、发育、繁殖和遗传都具有重要意义。

2、细胞增殖受到细胞表面积和体积的关系限制，以及细胞核控制范围的限制。

3、为了细胞增殖，可以采取合适的方法，如细胞分裂、有丝分裂和无丝分裂等。

个体中的各种细胞都携带着相同的遗传信息，但它们的RNA和蛋白质组成不同，这就是细胞分化的特点。

细胞分裂可以增加细胞数量，而细胞分化则可以增加细胞种类，从而提高生理功能的效率。

细胞分化是生物个体发育的基础。

细胞全能性是指细胞经过分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。

体细胞具有全能性的原因是因为它们一般是通过有丝分裂增殖而来的，已分化的细胞都有一整套与受精卵相同的基因，因此，分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。

高度分化的植物细胞仍然具有全能性，例如胡萝卜根组织的细胞可以发育成完整的新植株。

而对于高度特化的动物细胞来说，全能性受到限制，但是细胞核仍然保持着全能性。

全能性大小的顺序是受精卵＞生殖细胞＞体细胞。

细胞的衰老是指细胞内水分减少、酶活性降低、呼吸速度减慢、色素积累、核体积增大等现象的累积，衰老的细胞主要特征是这些现象的出现。

细胞衰老是组成个体的细胞普遍衰老的过程，个体衰老的过程就是细胞衰老的过程。

细胞死亡分为细胞凋亡和细胞坏死。

细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，是正常的自然现象。

而细胞坏死是在种种不利因素影响下，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。

细胞凋亡有利于细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，维持内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰。