半透膜供應
1. 期末復習
高中生物必修1教案
《分子與細胞》
元素 細胞膜 基質
化學成分 結構與功能 細胞質
化合物 細胞核 細胞器
細胞 生物膜系統
有絲分裂
無絲分裂 細胞分裂 細胞分化 細胞工程
減數分裂
高一生物內容構成
（一）走近細胞
一、 比較原核與真核細胞（多樣性）
原核細胞 真核細胞
細胞 較小（1—10um） 較大（10--100 um）
細胞核 無成形的細胞核，核物質集中在核區。無核膜，無核仁。DNA不和蛋白質結合 有成形的真正的細胞核。有核膜，有核仁。DNA不和蛋白質結合成染色體
細胞質 除核糖體外，無其他細胞器 有各種細胞器
細胞壁 有。但成分和真核不同，主要是肽聚糖 植物細胞、真菌細胞有，動物細胞無
代表 放線菌、細菌、藍藻、支原體 真菌、植物、動物
二、生命系統的層次性
植：營養、保護、機械、輸導 植：根、莖、葉
細胞 組織 分泌 器官 花、果、種
動：上皮、結締、肌肉、神經 動：心、肝……
運動、循環
消化、呼吸 病毒
系統（動） 個體 單細胞 種群 群落
泌尿、生殖 多細胞
神經、內分泌
非生物因素 Ⅰ號
生態系統 生產者 生物圈
生物因素 消費者 Ⅱ號
分解者
三、細胞學說內容（統一性）
○從人體的解剖和觀察入手：維薩里、比夏
○顯微鏡下的重要發明：虎克、列文虎克
○理論思維和科學實驗的結合：施來登、施旺
1． 細胞是一個有機體，一切動植物都由細胞發育而來，並由細胞和細胞產物所構成。
2． 細胞是一個相對獨立的單位，既有它自己的生命，又對與其他細胞共同組成的整體的生命起作用。
3． 新細胞可以從老細胞中產生。
○在修正中前進：細胞通過分裂產生新的細胞。
註：現代生物學的三大基石
1.1838—1839年 細胞學說 2．1859年 達爾文 進化論 3.1866年 孟德爾 遺傳學
四、結論
除病毒以外，細胞是生物體結構和功能的基本單位，也是地球上最基本的生命系統。
（二）組成細胞的分子
基本：C、H、O、N （90％）
大量：C、H、O、N、P、S、（97％）K、Ca、Mg
元素 微量：Fe、Mo、Zn、Cu、B、Mo等
（20種） 最基本：C，占乾重的48.4%,生物大分子以碳鏈為骨架
物質 說明生物界與非生物界的統一性和差異性。
基礎 水：主要組成成分；一切生命活動離不開水
無機物 無機鹽：對維持生物體的生命活動有重要作用
化合物 蛋白質：生命活動（或性狀）的主要承擔者／體現者
核酸：攜帶遺傳信息
有機物 糖類：主要的能源物質
脂質：主要的儲能物質
一、蛋白質 （占鮮重7－10％，乾重50％）
結構 元素組成 C、H、O、N，有的還有P、S、Fe、Zn、Cu、B、Mn、I等
單體 氨基酸 （約20種，必需8種，非必需12種）
化學結構 由多個氨基酸分子脫水縮合而成，含有多個肽鍵的化合物，叫多肽。
多肽呈鏈狀結構，叫肽鏈。一個蛋白質分子含有一條或幾條肽鏈。
高級結構 多肽鏈形成不同的空間結構，分二、三、四級。
結構特點 由於組成蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列次序不同，於是肽鏈的空間結構千差萬別，因此蛋白質分子的結構是極其多樣的。
功能 ○蛋白質的結構多樣性決定了它的特異性/功能多樣性。
1． 構成細胞和生物體的重要物質：如細胞膜、染色體、肌肉中的蛋白質；
2． 有些蛋白質有催化作用：如各種酶；
3． 有些蛋白質有運輸作用：如血紅蛋白、載體蛋白；
4． 有些蛋白質有調節作用：如胰島素、生長激素等；
5． 有些蛋白質有免疫作用：如抗體。
備注 ○連接兩個氨基酸分子的鍵（—NH—CO—）叫肽鍵。
○各種蛋白質在結構上所具有的共同特點（通式）：
1． 每種氨基酸至少都含有一個氨基和一個羧基連同一碳原子上；
2． 各種氨基酸的區別在於R基的不同。
○ 變性（熟雞蛋）＆鹽析＆凝固（豆腐）
計算 ○由N個aa形成的一條肽鏈圍成環狀蛋白質時，產生水／肽鍵 N 個；
○N個aa形成一條肽鏈時，產生水／肽鍵 N－1 個；
○N個aa形成M條肽鏈時，產生水／肽鍵 N－M 個；
○N個aa形成M條肽鏈時，每個aa的平均分子量為α，那麼由此形成的蛋白質
的分子量為 N×α－（N－M）×18 ；
二、核酸
一切生物的遺傳物質，是遺傳信息的載體，是生命活動的控制者。
元素組成 C、H、O、N、P等
分類 脫氧核糖核酸（DNA雙鏈） 核糖核酸（RNA單鏈）
單體
成分 磷酸 H3PO4
五碳糖 脫氧核糖 核糖
含氮
鹼基 A、G、C、T A、G、C、U
功能 主要的遺傳物質，編碼、復制遺
傳信息，並決定蛋白質的合成 將遺傳信息從DNA傳遞給
蛋白質。
存在 主要存在於細胞核，少量在線粒
體和葉綠體中。甲基綠 主要存在於細胞質中。吡羅紅
△ 每一個單體都以若干個相連的碳原子構成的碳鏈為基本骨架，由許多單體連接成多聚體。
三、糖類和脂質
元素 類別 存在 生理功能
糖類 C、H、O 單糖 核糖C5H10O5 主細胞質 核糖核酸的組成成分；
脫氧核糖C4H10O5 主細胞核 脫氧核糖核酸的組成成分；
六碳糖：葡萄糖
C6H12O6、果糖等 主細胞質 是生物體進行生命活動的重要能源物質（70％以上）；
二糖
C12H22O11 麥芽糖、蔗糖 植物
乳糖 動物
多糖 澱粉、纖維素 植物 （細胞壁的組成成分），
重要的儲存能量的物質；
糖原（肝、肌） 動物
脂質 C、H、O
有的 還有N、P 脂肪 動、植物 儲存能量、維持體溫恆定；
類脂/磷脂 腦、豆 構成生物膜的重要成分；
固醇 膽固醇 動物 動物的重要成分；
性激素 促性器官發育和第二性徵；
維生素D 促進鈣、磷的吸收和利用；
△ 組成生物體的任何一種化合物都不能夠單獨地完成某一種生命活動，而只有按照一定的方式有機地組織起來，才能表現出細胞和生物體的生命現象。細胞就是這些物質最基本的結構形式。
四、鑒別實驗
試劑 成分 實驗現象 常用材料
蛋白質 雙縮脲 A: 0.1g/mL NaOH 紫色 大豆
雞蛋
B: 0.01g/mL CuSO4
脂肪 蘇丹Ⅲ 橘黃色 花生
還原糖 班氏（加熱） 磚紅色沉澱 蘋果、梨、白蘿卜
澱粉 碘液 I2 藍色 馬鈴薯
○具有還原性的糖：葡萄糖、麥芽糖、果糖
五、無機物
存在方式 生理作用
水
結合水4.5%
自由水95% 部分水和細胞中
其他物質結合。 細胞結構的組成成分。
絕大部分的水以
游離形式存在，可以自由流動。 1．細胞內的良好溶劑；
2．參與細胞內許多生物化學反應；
3．水是細胞生活的液態環境；
4．水的流動，把營養物質運送到細胞，並把廢物運送到排泄器官或直接排出；
無機鹽 多數以離子狀態存，如K+、
Ca2+、Mg2+、Cl--、PO2+等 1．細胞內某些復雜化合物的重要組成部分，如Fe2+是血紅蛋白的主要成分；
2．持生物體的生命活動，細胞的形態和功能；
3．維持細胞的滲透壓和酸鹼平衡；
六、小結
化合 有機組合 分化
化學元素 化合物 原生質 細胞
○原生質 1．泛指細胞內的全部生命物質，但並不包括細胞內的所有物質，如細胞壁；
2．包括細胞膜、細胞質和細胞核三部分；其主要成分為核酸、蛋白質（和脂類）；
3．動物細胞可以看作一團原生質。
○細胞質 ： 指細胞中細胞膜以內、細胞核以外的全部原生質。
○原生質層：成熟的植物細胞的細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質，為一層半透膜。
(三)細胞的基本結構
細胞壁（植物特有）： 纖維素+果膠，支持和保護作用
成分：脂質（主磷脂）50%、蛋白質約40%、糖類2%-10%
細胞膜
作用：隔開細胞和環境；控制物質進出；細胞間信息交流；
真核 基質： 有水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等
細胞 細胞質 是活細胞進行新陳代謝的主要場所。
分工：線、內、高、核、溶、中、葉、液、
細胞器
協調配合：分泌蛋白的合成與分泌；生物膜系統
核膜：雙層膜，分開核內物質和細胞質
核孔：實現核質之間頻繁的物質交流和信息交流
細胞核 核仁：與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關
染色質：由DNA和蛋白質組成，DNA是遺傳信息的載體
一、 細胞器 差速離心：美國 克勞德
線粒體 葉綠體 高爾基體 內質網 液泡 核糖體 中心體
分布 動植物 植物 動植物 動植物 植物和某
些原生動物 動植物 動物
低等植物
形態 橢球形、棒形 扁平的球形或橢球形 大小囊泡、扁平囊 網狀 橢球形粒狀小體
結構 雙層膜，有少量DNA 單層膜，形成囊泡狀和管狀，內有腔 沒有膜結構
嵴（TP酶復合體）、基粒、基質 基粒（類體）、基質（片層結構）、酶 外連細胞膜，內連核膜 液泡膜、細胞液 蛋白質、RNA、和酶 兩個互相垂直的中心粒
功能 有氧呼吸的主場所 進行光合作用的場所 細胞分泌，
成細胞壁 提供合成、運輸條件 貯存物質，調節內環境 蛋白質合成的場所 與有絲分裂有關
備注 在核仁
形成
△ 細胞器是指在細胞質中具有一定形態結構和執行一定生理功能的結構單位，
三、協調配合 分泌蛋白 放射性同位素示蹤法：羅馬尼亞 帕拉德
有機物、O2
葉綠體 線粒體
能量、CO2
基因調控 初步合成 加工 修飾
細胞核 核糖體 內質網 高爾基體 細胞膜 胞外
氨基酸 肽鏈 一定空間結構
○生物膜系統：細胞器膜 + 細胞膜 + 核膜等形成的結構體系
四、細胞核 = 核膜（雙層） + 核仁 + 染色質 + 核液
美西螈實驗、蠑螈橫縊實驗、變形蟲實驗、傘藻嫁接與移植實驗
細胞核是遺傳信息儲存和復制的場所，是代謝活動和遺傳特性的控制中心。
○ 染色質和染色體是同一物質在細胞周期不同階段相互轉變的形態結構。
DNA 螺旋
○ + = 核小體（串珠結構） 染色質 30nm纖維
組蛋白 非組蛋白
螺旋化
0.4um超螺旋管（圓筒形） 2－10um染色單體（圓柱狀、桿狀）
二、樹立觀點(基本思想)
1．有一定的結構就必然有與之相對應功能的存在；
○結構和功能相統一
2．任何功能都需要一定的結構來完成
1．各種細胞器既有形態結構和功能上的差異，又相互聯系，相互依存；
○分工合作
2．細胞的生物膜系統體現細胞各結構之間的協調配合。
○生物的整體性：整體大於各部分之和；只有在各部分組成一個整體的時才能體現出生命現象。
1．結構：細胞的各個部分是相互聯系的。如分布在細胞質的內質網內連核膜，外接細胞膜。
2．功能：細胞的不同結構有不同的生理功能，但卻是協調配合的。如分泌蛋白的合成與分泌。
3．調控：細胞核是代謝的調控中心。其DNA通過控制蛋白質類物質的合成調控生命活動。
4．與外界的關繫上：每個細胞都要與相鄰細胞、而與外界環境直接接觸的細胞都要和外界環境進行物質交換和能量轉換。
六、總結
細胞既是生物體結構的基本單位，也是生物體代謝和遺傳的基本單位。
（四）細胞物質的運輸
○科學家研究細胞膜結構的歷程是從物質跨膜運輸的現象開始的，分析成分是了解結構的基礎，現象和功能又提供了探究結構的線索。人們在實驗觀察的基礎上提出假說，又通過進一步的實驗來修正假說，其中方法與技術的進步起到關鍵的作用
成分：磷脂和蛋白質和糖類
結構：單位膜（三明治）→ 流動鑲嵌模型
細胞膜 特性 結構特點：具有相對的流動性
生理特性：選擇透過性（對離子和小分子物質具選擇性）
保護作用
功能 控制細胞內外物質交換
細胞識別、分泌、排泄、免疫等
一、物質跨膜運輸的實例
1.水分
條件 濃度 外液 > 細胞質/液 外液 < 細胞質/液
現象 動物 失水皺縮 吸水膨脹甚至漲破
植物 質壁分離 質壁分離復原
原理 外因 水分的滲透作用
內因 原生質層與細胞壁的伸縮性不同造成收縮幅度不同
結論 細胞的吸水和失水是水分順相對含量梯度跨膜運輸的過程
○ 滲透現象發生的條件：半透膜、細胞內外濃度差
○ 滲透作用：水分從水勢高的系統通過半透膜向水勢低的系統移動的現象。
○ 半透膜：指一類可以讓小分子物質通過而大分子物質不能通過的一類薄膜的總稱。
○ 質壁分離與復原實驗可拓展應用於：（指的是原生質層與細胞壁）
①證明成熟植物細胞發生滲透作用； ②證明細胞是否是活的；
③作為光學顯微鏡下觀察細胞膜的方法； ④初步測定細胞液濃度的大小；
2. 無機鹽等其他物質
① 不同生物吸收無機鹽的種類和數量不同。
② 物質跨膜運輸既有順濃度梯度的，也有逆濃度梯度的。
3. 選擇透過性膜
可以讓水分子自由通過，一些離子和小分子也可以通過，而其他離子、小分子和大分子則不能通過的膜。
□ 生物膜是一種選擇透過性膜，是嚴格的半透膜。
二、流動鑲嵌模型
1.要點
①磷脂雙分子層 構成生物膜的基本支架，但這個支架不是靜止的，它具有流動性。
②蛋白質 鑲嵌、貫穿、覆蓋在磷脂雙分子層上，大多數蛋白質也是可以流動的。
③天然糖蛋白 蛋白質和糖類結合成天然糖蛋白，形成糖被具有保護、潤滑和細胞識別等
2.與單位膜的異同
相同點：組成細胞膜的主要物質是脂質和蛋白質
不同點：①流：蛋白質的分布有不均勻和不對稱性；強調組成膜的分子是運動的。
②單：蛋白質均勻分布在脂雙層的兩側；認為生物膜是靜止結構。
三、跨膜運輸的方式
例子 方式 濃度梯度 載體 能量 作用
水、甘油、氣體、乙醇、苯 自由擴散 順 × × 被選擇吸收的物質從高濃度的一側通過細胞膜向濃度低的一側轉運
葡萄糖進入紅細胞 協助擴散 順 √ ×
進入紅細胞的鉀離子 主動運輸 逆 √ √ 能保證活細胞按照生命活動的需要，主動地選擇吸收所需要
的物質，排出新陳代謝產生的廢物和對細胞要害的物質。
○大分子或顆粒：胞吞、胞吐
四、小結
組成 決定
磷脂分子+蛋白質分子 結構 功能（物質交換）
具有
導致 保證 體現
運動性 流動性 物質交換正常 選擇透過性
成分組成結構，結構決定功能。構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子大都是可以流動的，因此決定了由它們構成的細胞膜的結構具有一定的流動性。結構的流動性保證了載體蛋白能把相應的物質從細胞膜的一側轉運到到另一側。由於細胞膜上不同載體的數量不同，所以，當物質進出細胞時能體現出不同的物質進出細胞膜的數量、速度及難易程度的不同，即反映出物質交換過程中的選擇透過性。可見，流動性是細胞膜結構的固有屬性，無論細胞是否與外界發生物質交換關系，流動性總是存在的，而選擇透過性是細胞膜生理特性的描述，這一特性，只有在流動性基礎上，完成物質交換功能方能體現出來。
(五)細胞的能量供應和利用
H2O 外界
水
H2O O2 礦質元素
[H]
光 ATP 原生質
ADP+PI 熱能
ATP
ADP+PI
CO2+H2O C3H6O3 C2H5OH+CO2
一、 酶——降低反應活化能
◎ 新陳/細胞代謝：活細胞內全部有序化學反應的總稱。
◎ 活化能：分子從常態轉變成容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。
1． 發現
①巴斯德之前：發酵是純化學反應，與生命活動無關。
②巴斯德（法、微生物學家）：發酵與活細胞有關；發酵是整個細胞。
③利比希（德、化學家）：引起發酵的是細胞中的某些物質，但這些物質只有在酵母細胞死亡並裂解後才能發揮作用。
④比希納（德、化學家）：酵母細胞中的某些物質能夠在酵母細胞破碎後繼續起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣。
⑤薩姆納（美、科學家）：從刀豆種子提純出來的脲酶是一種蛋白質。
⑥許多酶是蛋白質。
⑦切赫與奧特曼（美、科學家）：少數RNA具有生物催化功能。
2．定義
酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數酶是蛋白質。
註：
①由活細胞產生（與核糖體有關）
②催化性質：A.比無機催化劑更能減低化學反應的活化能，提高化學反應速度。
B.反應前後酶的性質和數量沒有變化。
③成分：絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA。
3．特性
① 高效性：催化效率很高，使反應速度很快，是一般無機催化集的107——1013倍。
② 專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學反應。 → 多樣性 。
③ 需要合適的條件（溫度和pH值） → 溫和性 → 易變性 。
酶的催化作用需要適宜的溫度、pH值等，過酸、過鹼、高溫都會破壞酶分子結構。低溫也會影響酶的活性，但不破壞酶的分子結構。
圖例
解析 在底物足夠，其他因素固定的條件下，酶促反應的速度與酶濃度成正比。 1.在S較低時，V隨S增加而加快，近乎成正比；
2.在S較低時，V隨S增加而加快，但不顯著；
3.當S很大且達到一定限度時，V也達到一個最大值，此時即使再增加S，反應也幾乎不再改變。
1.在一定T內V隨T的
升高而加快；
2.在一定條件下，每一種酶在某一T時活力最大，稱最適溫度；
3.當T升高到一定限度時，V反而隨溫度的升高而降低。
◎動物T：35—40℃
PH ： 6.5—8.0
◎ 酶工程
生產提取 製成 酶制劑 應用 治療疾病；加工和生產一些產品；
和分離純化 固定化酶 化驗診斷和水質檢測；其他分支。
二、ATP（三磷酸腺苷）
◎ ATP是生物體細胞內普遍存在的一種高能磷酸化合物，是生物體進行各項生命活動的直接
能源，它的水解與合成存在著能量的釋放與貯存。
1．結構簡式
A — P ～ P ～ P
腺苷 普通化學鍵13.8KJ/mol 高能磷酸鍵 30.54 KJ/mol 磷酸基團
2．ATP與ADP的轉化
ATP
呼吸作用
（線粒體） 吸 Pi
（細胞質基質） 能 吸收分泌（滲透能）
（葉綠體） 放 肌肉收縮（機械能）
光合作用 Pi 能 神經傳導、生物電（電能）
ADP (每個活細胞) 合成代謝（化學能）
體溫（熱能）
螢火蟲（光能）
◎ 糖類—主要能源物質 熱能 散失
太陽光能 脂肪—主要儲能物質 氧化
（直接能源） 蛋白質—能源物質之一 分解 化學能 ATP
水解酶、放
◎ ATP ADP + Pi + 能量
合成酶、吸
3．能產生ATP： 線粒體、葉綠體、細胞質基質
能產生水： 線粒體、葉綠體、核糖體、細胞核
能鹼基互補配對： 線粒體、葉綠體、核糖體、細胞核
三、ATP的主要來源——細胞呼吸
◎呼吸是通過呼吸運動吸進氧氣，排出二氧化碳的過程。
◎細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產物，釋放出能量並生成ATP的過程。分為：
有氧呼吸 無氧呼吸
概念 指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產生二氧化碳和水，釋放能量，生成許多ATP的過程。 指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解成不徹底的氧化產物，同時釋放出少量能量的過程。
過程 ① C6H12O6 → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP
② 2丙酮酸+ 6H2O → 6CO2 + [H]+ 2ATP
③ [H] + 6O2 → 12H2O + 34ATP ① C6H12O6 → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP
→ 2C3H6O3
② 2丙酮酸 → 2C2H5OH + 2CO2
反應式 C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 + 12H2O + 38ATP C6H12O6 → 2C3H6O3 + 2ATP
→ 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP
不同點 場所 ： ①②線粒體基質 ③內膜 始終在細胞質基質
條件 ： 除①外，需分子氧、酶 不需分子氧、需酶
產物 ： CO2 、H2O 酒精和CO2或乳酸
能量 ： 大量、合成38ATP（1161KJ） 少量、合成2ATP(61.08KJ)
相同點 聯系 ： 從葡萄糖分解成丙酮酸階段相同，以後階段不同
實質 ： 分解有機物，釋放能量，合成ATP
意義 ： 為生物體的各項生命活動提供能量；為體內其他化合物合成提供原料
◎比較
光合作用 呼吸作用
反應場所 綠色植物（在葉綠體中進行） 所有生物（主要在線粒體中進行）
反應條件 光、色素、酶 酶（時刻進行）
物質轉變 把無機物CO2和H2O合成有機物（CH2O） 分解有機物產生CO2和H2O
能量轉變 把光能轉變成化學能儲存在有機物中 釋放有機物的能量，部分轉移ATP
實質 合成有機物、儲存能量 分解有機物、釋放能量、產生ATP
聯系 有機物、氧氣
光合作用 呼吸作用
能量、二氧化碳
◎ 光合作用的實質
通過光反應把光能轉變成活躍的化學能，通過暗反應把二氧化碳和水合成有機物，同時把活躍的化學能轉變成穩定的化學能貯存在有機物中。
四、光和光合作用
◎光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的
有機物，並釋放出氧氣的過程。影響因素有：光、溫度、CO2濃度、水分、礦質元素等。
1．發現
內容 時間 過程 結論
普里斯特 1771年 蠟燭、小鼠、綠色植物實驗 植物可以更新空氣
薩克斯 1864年 葉片遮光實驗 綠色植物在光合作用中產生澱粉
恩格爾曼 1880年 水綿光合作用實驗 葉綠體是光合作用的場所釋放出氧。
魯賓與卡門 1939年 同位素標記法 光合作用釋放的氧全來自水
2．場所
雙層膜
葉綠體 基質
基粒 多個類囊體（片層）堆疊而成
胡蘿卜素（橙黃色）1/3
類胡蘿卜素 葉黃素（黃色） 2/3 吸藍紫光
色素 （1/4） 葉綠素A（藍綠色）3/4
葉綠素（3/4） 葉綠素B（黃綠色）1/4 吸紅橙和藍紫光
3．過程
光反應 暗反應
條件 光、色素、酶 CO2、[H]、ATP、酶
時間 短促 較緩慢
場所 內囊體的薄膜 葉綠體的基質
過程 ① 水的光解
2H2O → 4[H] + O2
② ATP的合成/光合磷酸化
ADP + Pi + 光能 → ATP ① CO2的固定
CO2 + C5 → 2C3
② C3/ CO2的還原
2C3 + [H] →（CH2O）
實質 光能 → 化學能，釋放O2 同化CO2，形成（CH2O）
總式 CO2 + H2O → （CH2O）+ O2
或 CO2 + 12H2O → （CH2O）6 + 6O2 + 6H2O
物變 無機物CO2、H2O → 有機物（CH2O）
能變 光能 → ATP中活躍的化學能 → 有機物中穩定的化學能
◎ 同位素示蹤
14C 光反應 2C 3 暗反應 （14CH2O）
3H2O 固定 [3H] 還原 （C3H2O）
H218O 光 18O2
◎ 人為創設條件，看物質變化：
1． 光照 → [H]和ATP → 暗反應 → （CH2O）
↓ ↓ ↓ ↓
切斷 → 不能生成 → 不能進行 → 不能生成
2． CO2 → C5 → C3 → （CH2O）
↓ ↓ ↓ ↓
2. 為了研究細胞對物質轉運的相關問題，某科研小組做了如下兩個實驗，請回答：取長勢相同的三組植物幼苗，分
Ⅰ（1）水分的吸收方式是自由擴散，注射「呼吸阻斷劑」對植物細胞吸水沒有影響；剪去部分葉片蒸騰作用減弱，吸水能力部分減少；添加高濃度KHClO3，細胞失水；因此植物體吸水能力由大到小的順序是 B＞C＞A．
（2）①根尖成熟區表皮細胞屬於高度分化的細胞，不能進行細胞增殖；②根尖成熟區表皮細胞的原生質層相當於半透膜，當外界溶液濃度低時，細胞滲透吸水；③根尖成熟區表皮細胞沒有葉綠體，不能進行光合作用；④根尖成熟區表皮細胞屬於成熟的植物細胞，細胞核DNA只轉錄不復制；⑤轉錄形成的mRNA經核孔進入細胞質中，能夠進行的生命活動是 ②④⑤．
Ⅱ（1）根據題意可知，HgCl2可以影響能量的供應，而甲乙丙丁四個實驗裝置中除了HgCl2不同外，胡蘿卜的成熟程度不同，因此本實驗是研究HgCl2和細胞成熟程度對主動運輸的影響．
（2）①由於坐標圖的縱坐標是實驗前後溶液中磷酸鹽濃度差，因此需要在實驗開始前測定溶液中磷酸鹽的起始濃度．
②HgCl2是一種可以影響ATP水解的細胞代謝抑制劑，乙組瓶中加入了HgCl2，說明了能量供應不足，影響了細胞吸收磷酸鹽．
③甲組中是成熟胡蘿卜片，丙組中是幼嫩胡蘿卜片，其它條件都相同，由於丙組中幼嫩組織供能少（或幼嫩組織細胞膜上載體少），因此丙組吸收磷酸鹽較少．
故答案為：
（1）探究HgCl2和細胞成熟程度對細胞主動運輸（吸收磷酸鹽）的影響
（2）①溶液中磷酸鹽的濃度
②細胞主動運輸（吸收磷酸鹽）需要能量（或能量供應不足，影響主動運輸）
③幼嫩組織供能少（或幼嫩組織細胞膜上載體少）
3. 高一生物（必修1人教版）復習資料！
高中生物必修1教案
《分子與細胞》
元素 細胞膜 基質
化學成分 結構與功能 細胞質
化合物 細胞核 細胞器
細胞 生物膜系統
有絲分裂
無絲分裂 細胞分裂 細胞分化 細胞工程
減數分裂
高一生物內容構成
（一）走近細胞
一、 比較原核與真核細胞（多樣性）
原核細胞 真核細胞
細胞 較小（1—10um） 較大（10--100 um）
細胞核 無成形的細胞核，核物質集中在核區。無核膜，無核仁。DNA不和蛋白質結合 有成形的真正的細胞核。有核膜，有核仁。DNA不和蛋白質結合成染色體
細胞質 除核糖體外，無其他細胞器 有各種細胞器
細胞壁 有。但成分和真核不同，主要是肽聚糖 植物細胞、真菌細胞有，動物細胞無
代表 放線菌、細菌、藍藻、支原體 真菌、植物、動物
二、生命系統的層次性
植：營養、保護、機械、輸導 植：根、莖、葉
細胞 組織 分泌 器官 花、果、種
動：上皮、結締、肌肉、神經 動：心、肝……
運動、循環
消化、呼吸 病毒
系統（動） 個體 單細胞 種群 群落
泌尿、生殖 多細胞
神經、內分泌
非生物因素 Ⅰ號
生態系統 生產者 生物圈
生物因素 消費者 Ⅱ號
分解者
三、細胞學說內容（統一性）
○從人體的解剖和觀察入手：維薩里、比夏
○顯微鏡下的重要發明：虎克、列文虎克
○理論思維和科學實驗的結合：施來登、施旺
1． 細胞是一個有機體，一切動植物都由細胞發育而來，並由細胞和細胞產物所構成。
2． 細胞是一個相對獨立的單位，既有它自己的生命，又對與其他細胞共同組成的整體的生命起作用。
3． 新細胞可以從老細胞中產生。
○在修正中前進：細胞通過分裂產生新的細胞。
註：現代生物學的三大基石
1.1838—1839年 細胞學說 2．1859年 達爾文 進化論 3.1866年 孟德爾 遺傳學
四、結論
除病毒以外，細胞是生物體結構和功能的基本單位，也是地球上最基本的生命系統。
（二）組成細胞的分子
基本：C、H、O、N （90％）
大量：C、H、O、N、P、S、（97％）K、Ca、Mg
元素 微量：Fe、Mo、Zn、Cu、B、Mo等
（20種） 最基本：C，占乾重的48.4%,生物大分子以碳鏈為骨架
物質 說明生物界與非生物界的統一性和差異性。
基礎 水：主要組成成分；一切生命活動離不開水
無機物 無機鹽：對維持生物體的生命活動有重要作用
化合物 蛋白質：生命活動（或性狀）的主要承擔者／體現者
核酸：攜帶遺傳信息
有機物 糖類：主要的能源物質
脂質：主要的儲能物質
一、蛋白質 （占鮮重7－10％，乾重50％）
結構 元素組成 C、H、O、N，有的還有P、S、Fe、Zn、Cu、B、Mn、I等
單體 氨基酸 （約20種，必需8種，非必需12種）
化學結構 由多個氨基酸分子脫水縮合而成，含有多個肽鍵的化合物，叫多肽。
多肽呈鏈狀結構，叫肽鏈。一個蛋白質分子含有一條或幾條肽鏈。
高級結構 多肽鏈形成不同的空間結構，分二、三、四級。
結構特點 由於組成蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列次序不同，於是肽鏈的空間結構千差萬別，因此蛋白質分子的結構是極其多樣的。
功能 ○蛋白質的結構多樣性決定了它的特異性/功能多樣性。
1． 構成細胞和生物體的重要物質：如細胞膜、染色體、肌肉中的蛋白質；
2． 有些蛋白質有催化作用：如各種酶；
3． 有些蛋白質有運輸作用：如血紅蛋白、載體蛋白；
4． 有些蛋白質有調節作用：如胰島素、生長激素等；
5． 有些蛋白質有免疫作用：如抗體。
備注 ○連接兩個氨基酸分子的鍵（—NH—CO—）叫肽鍵。
○各種蛋白質在結構上所具有的共同特點（通式）：
1． 每種氨基酸至少都含有一個氨基和一個羧基連同一碳原子上；
2． 各種氨基酸的區別在於R基的不同。
○ 變性（熟雞蛋）＆鹽析＆凝固（豆腐）
計算 ○由N個aa形成的一條肽鏈圍成環狀蛋白質時，產生水／肽鍵 N 個；
○N個aa形成一條肽鏈時，產生水／肽鍵 N－1 個；
○N個aa形成M條肽鏈時，產生水／肽鍵 N－M 個；
○N個aa形成M條肽鏈時，每個aa的平均分子量為α，那麼由此形成的蛋白質
的分子量為 N×α－（N－M）×18 ；
二、核酸
一切生物的遺傳物質，是遺傳信息的載體，是生命活動的控制者。
元素組成 C、H、O、N、P等
分類 脫氧核糖核酸（DNA雙鏈） 核糖核酸（RNA單鏈）
單體
成分 磷酸 H3PO4
五碳糖 脫氧核糖 核糖
含氮
鹼基 A、G、C、T A、G、C、U
功能 主要的遺傳物質，編碼、復制遺
傳信息，並決定蛋白質的合成 將遺傳信息從DNA傳遞給
蛋白質。
存在 主要存在於細胞核，少量在線粒
體和葉綠體中。甲基綠 主要存在於細胞質中。吡羅紅
△ 每一個單體都以若干個相連的碳原子構成的碳鏈為基本骨架，由許多單體連接成多聚體。
三、糖類和脂質
元素 類別 存在 生理功能
糖類 C、H、O 單糖 核糖C5H10O5 主細胞質 核糖核酸的組成成分；
脫氧核糖C4H10O5 主細胞核 脫氧核糖核酸的組成成分；
六碳糖：葡萄糖
C6H12O6、果糖等 主細胞質 是生物體進行生命活動的重要能源物質（70％以上）；
二糖
C12H22O11 麥芽糖、蔗糖 植物
乳糖 動物
多糖 澱粉、纖維素 植物 （細胞壁的組成成分），
重要的儲存能量的物質；
糖原（肝、肌） 動物
脂質 C、H、O
有的 還有N、P 脂肪 動、植物 儲存能量、維持體溫恆定；
類脂/磷脂 腦、豆 構成生物膜的重要成分；
固醇 膽固醇 動物 動物的重要成分；
性激素 促性器官發育和第二性徵；
維生素D 促進鈣、磷的吸收和利用；
△ 組成生物體的任何一種化合物都不能夠單獨地完成某一種生命活動，而只有按照一定的方式有機地組織起來，才能表現出細胞和生物體的生命現象。細胞就是這些物質最基本的結構形式。
四、鑒別實驗
試劑 成分 實驗現象 常用材料
蛋白質 雙縮脲 A: 0.1g/mL NaOH 紫色 大豆
雞蛋
B: 0.01g/mL CuSO4
脂肪 蘇丹Ⅲ 橘黃色 花生
還原糖 班氏（加熱） 磚紅色沉澱 蘋果、梨、白蘿卜
澱粉 碘液 I2 藍色 馬鈴薯
○具有還原性的糖：葡萄糖、麥芽糖、果糖
五、無機物
存在方式 生理作用
水
結合水4.5%
自由水95% 部分水和細胞中
其他物質結合。 細胞結構的組成成分。
絕大部分的水以
游離形式存在，可以自由流動。 1．細胞內的良好溶劑；
2．參與細胞內許多生物化學反應；
3．水是細胞生活的液態環境；
4．水的流動，把營養物質運送到細胞，並把廢物運送到排泄器官或直接排出；
無機鹽 多數以離子狀態存，如K+、
Ca2+、Mg2+、Cl--、PO2+等 1．細胞內某些復雜化合物的重要組成部分，如Fe2+是血紅蛋白的主要成分；
2．持生物體的生命活動，細胞的形態和功能；
3．維持細胞的滲透壓和酸鹼平衡；
六、小結
化合 有機組合 分化
化學元素 化合物 原生質 細胞
○原生質 1．泛指細胞內的全部生命物質，但並不包括細胞內的所有物質，如細胞壁；
2．包括細胞膜、細胞質和細胞核三部分；其主要成分為核酸、蛋白質（和脂類）；
3．動物細胞可以看作一團原生質。
○細胞質 ： 指細胞中細胞膜以內、細胞核以外的全部原生質。
○原生質層：成熟的植物細胞的細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質，為一層半透膜。
(三)細胞的基本結構
細胞壁（植物特有）： 纖維素+果膠，支持和保護作用
成分：脂質（主磷脂）50%、蛋白質約40%、糖類2%-10%
細胞膜
作用：隔開細胞和環境；控制物質進出；細胞間信息交流；
真核 基質： 有水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等
細胞 細胞質 是活細胞進行新陳代謝的主要場所。
分工：線、內、高、核、溶、中、葉、液、
細胞器
協調配合：分泌蛋白的合成與分泌；生物膜系統
核膜：雙層膜，分開核內物質和細胞質
核孔：實現核質之間頻繁的物質交流和信息交流
細胞核 核仁：與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關
染色質：由DNA和蛋白質組成，DNA是遺傳信息的載體
一、 細胞器 差速離心：美國 克勞德
線粒體 葉綠體 高爾基體 內質網 液泡 核糖體 中心體
分布 動植物 植物 動植物 動植物 植物和某
些原生動物 動植物 動物
低等植物
形態 橢球形、棒形 扁平的球形或橢球形 大小囊泡、扁平囊 網狀 橢球形粒狀小體
結構 雙層膜，有少量DNA 單層膜，形成囊泡狀和管狀，內有腔 沒有膜結構
嵴（TP酶復合體）、基粒、基質 基粒（類體）、基質（片層結構）、酶 外連細胞膜，內連核膜 液泡膜、細胞液 蛋白質、RNA、和酶 兩個互相垂直的中心粒
功能 有氧呼吸的主場所 進行光合作用的場所 細胞分泌，
成細胞壁 提供合成、運輸條件 貯存物質，調節內環境 蛋白質合成的場所 與有絲分裂有關
備注 在核仁
形成
△ 細胞器是指在細胞質中具有一定形態結構和執行一定生理功能的結構單位，
三、協調配合 分泌蛋白 放射性同位素示蹤法：羅馬尼亞 帕拉德
有機物、O2
葉綠體 線粒體
能量、CO2
基因調控 初步合成 加工 修飾
細胞核 核糖體 內質網 高爾基體 細胞膜 胞外
氨基酸 肽鏈 一定空間結構
○生物膜系統：細胞器膜 + 細胞膜 + 核膜等形成的結構體系
四、細胞核 = 核膜（雙層） + 核仁 + 染色質 + 核液
美西螈實驗、蠑螈橫縊實驗、變形蟲實驗、傘藻嫁接與移植實驗
細胞核是遺傳信息儲存和復制的場所，是代謝活動和遺傳特性的控制中心。
○ 染色質和染色體是同一物質在細胞周期不同階段相互轉變的形態結構。
DNA 螺旋
○ + = 核小體（串珠結構） 染色質 30nm纖維
組蛋白 非組蛋白
螺旋化
0.4um超螺旋管（圓筒形） 2－10um染色單體（圓柱狀、桿狀）
二、樹立觀點(基本思想)
1．有一定的結構就必然有與之相對應功能的存在；
○結構和功能相統一
2．任何功能都需要一定的結構來完成
1．各種細胞器既有形態結構和功能上的差異，又相互聯系，相互依存；
○分工合作
2．細胞的生物膜系統體現細胞各結構之間的協調配合。
○生物的整體性：整體大於各部分之和；只有在各部分組成一個整體的時才能體現出生命現象。
1．結構：細胞的各個部分是相互聯系的。如分布在細胞質的內質網內連核膜，外接細胞膜。
2．功能：細胞的不同結構有不同的生理功能，但卻是協調配合的。如分泌蛋白的合成與分泌。
3．調控：細胞核是代謝的調控中心。其DNA通過控制蛋白質類物質的合成調控生命活動。
4．與外界的關繫上：每個細胞都要與相鄰細胞、而與外界環境直接接觸的細胞都要和外界環境進行物質交換和能量轉換。
六、總結
細胞既是生物體結構的基本單位，也是生物體代謝和遺傳的基本單位。
（四）細胞物質的運輸
○科學家研究細胞膜結構的歷程是從物質跨膜運輸的現象開始的，分析成分是了解結構的基礎，現象和功能又提供了探究結構的線索。人們在實驗觀察的基礎上提出假說，又通過進一步的實驗來修正假說，其中方法與技術的進步起到關鍵的作用
成分：磷脂和蛋白質和糖類
結構：單位膜（三明治）→ 流動鑲嵌模型
細胞膜 特性 結構特點：具有相對的流動性
生理特性：選擇透過性（對離子和小分子物質具選擇性）
保護作用
功能 控制細胞內外物質交換
細胞識別、分泌、排泄、免疫等
一、物質跨膜運輸的實例
1.水分
條件 濃度 外液 > 細胞質/液 外液 < 細胞質/液
現象 動物 失水皺縮 吸水膨脹甚至漲破
植物 質壁分離 質壁分離復原
原理 外因 水分的滲透作用
內因 原生質層與細胞壁的伸縮性不同造成收縮幅度不同
結論 細胞的吸水和失水是水分順相對含量梯度跨膜運輸的過程
○ 滲透現象發生的條件：半透膜、細胞內外濃度差
○ 滲透作用：水分從水勢高的系統通過半透膜向水勢低的系統移動的現象。
○ 半透膜：指一類可以讓小分子物質通過而大分子物質不能通過的一類薄膜的總稱。
○ 質壁分離與復原實驗可拓展應用於：（指的是原生質層與細胞壁）
①證明成熟植物細胞發生滲透作用； ②證明細胞是否是活的；
③作為光學顯微鏡下觀察細胞膜的方法； ④初步測定細胞液濃度的大小；
2. 無機鹽等其他物質
① 不同生物吸收無機鹽的種類和數量不同。
② 物質跨膜運輸既有順濃度梯度的，也有逆濃度梯度的。
3. 選擇透過性膜
可以讓水分子自由通過，一些離子和小分子也可以通過，而其他離子、小分子和大分子則不能通過的膜。
□ 生物膜是一種選擇透過性膜，是嚴格的半透膜。
二、流動鑲嵌模型
1.要點
①磷脂雙分子層 構成生物膜的基本支架，但這個支架不是靜止的，它具有流動性。
②蛋白質 鑲嵌、貫穿、覆蓋在磷脂雙分子層上，大多數蛋白質也是可以流動的。
③天然糖蛋白 蛋白質和糖類結合成天然糖蛋白，形成糖被具有保護、潤滑和細胞識別等
2.與單位膜的異同
相同點：組成細胞膜的主要物質是脂質和蛋白質
不同點：①流：蛋白質的分布有不均勻和不對稱性；強調組成膜的分子是運動的。
②單：蛋白質均勻分布在脂雙層的兩側；認為生物膜是靜止結構。
三、跨膜運輸的方式
例子 方式 濃度梯度 載體 能量 作用
水、甘油、氣體、乙醇、苯 自由擴散 順 × × 被選擇吸收的物質從高濃度的一側通過細胞膜向濃度低的一側轉運
葡萄糖進入紅細胞 協助擴散 順 √ ×
進入紅細胞的鉀離子 主動運輸 逆 √ √ 能保證活細胞按照生命活動的需要，主動地選擇吸收所需要
的物質，排出新陳代謝產生的廢物和對細胞要害的物質。
○大分子或顆粒：胞吞、胞吐
四、小結
組成 決定
磷脂分子+蛋白質分子 結構 功能（物質交換）
具有
導致 保證 體現
運動性 流動性 物質交換正常 選擇透過性
成分組成結構，結構決定功能。構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子大都是可以流動的，因此決定了由它們構成的細胞膜的結構具有一定的流動性。結構的流動性保證了載體蛋白能把相應的物質從細胞膜的一側轉運到到另一側。由於細胞膜上不同載體的數量不同，所以，當物質進出細胞時能體現出不同的物質進出細胞膜的數量、速度及難易程度的不同，即反映出物質交換過程中的選擇透過性。可見，流動性是細胞膜結構的固有屬性，無論細胞是否與外界發生物質交換關系，流動性總是存在的，而選擇透過性是細胞膜生理特性的描述，這一特性，只有在流動性基礎上，完成物質交換功能方能體現出來。
(五)細胞的能量供應和利用
H2O 外界
水
H2O O2 礦質元素
[H]
光 ATP 原生質
ADP+PI 熱能
ATP
ADP+PI
CO2+H2O C3H6O3 C2H5OH+CO2
一、 酶——降低反應活化能
◎ 新陳/細胞代謝：活細胞內全部有序化學反應的總稱。
◎ 活化能：分子從常態轉變成容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。
1． 發現
①巴斯德之前：發酵是純化學反應，與生命活動無關。
②巴斯德（法、微生物學家）：發酵與活細胞有關；發酵是整個細胞。
③利比希（德、化學家）：引起發酵的是細胞中的某些物質，但這些物質只有在酵母細胞死亡並裂解後才能發揮作用。
④比希納（德、化學家）：酵母細胞中的某些物質能夠在酵母細胞破碎後繼續起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣。
⑤薩姆納（美、科學家）：從刀豆種子提純出來的脲酶是一種蛋白質。
⑥許多酶是蛋白質。
⑦切赫與奧特曼（美、科學家）：少數RNA具有生物催化功能。
2．定義
酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數酶是蛋白質。
註：
①由活細胞產生（與核糖體有關）
②催化性質：A.比無機催化劑更能減低化學反應的活化能，提高化學反應速度。
B.反應前後酶的性質和數量沒有變化。
③成分：絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA。
3．特性
① 高效性：催化效率很高，使反應速度很快，是一般無機催化集的107——1013倍。
② 專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學反應。 → 多樣性 。
③ 需要合適的條件（溫度和pH值） → 溫和性 → 易變性 。
酶的催化作用需要適宜的溫度、pH值等，過酸、過鹼、高溫都會破壞酶分子結構。低溫也會影響酶的活性，但不破壞酶的分子結構。
圖例
解析 在底物足夠，其他因素固定的條件下，酶促反應的速度與酶濃度成正比。 1.在S較低時，V隨S增加而加快，近乎成正比；
2.在S較低時，V隨S增加而加快，但不顯著；
3.當S很大且達到一定限度時，V也達到一個最大值，此時即使再增加S，反應也幾乎不再改變。
1.在一定T內V隨T的
升高而加快；
2.在一定條件下，每一種酶在某一T時活力最大，稱最適溫度；
3.當T升高到一定限度時，V反而隨溫度的升高而降低。
◎動物T：35—40℃
PH ： 6.5—8.0
◎ 酶工程
生產提取 製成 酶制劑 應用 治療疾病；加工和生產一些產品；
和分離純化 固定化酶 化驗診斷和水質檢測；其他分支。
二、ATP（三磷酸腺苷）
◎ ATP是生物體細胞內普遍存在的一種高能磷酸化合物，是生物體進行各項生命活動的直接
能源，它的水解與合成存在著能量的釋放與貯存。
1．結構簡式
A — P ～ P ～ P
腺苷 普通化學鍵13.8KJ/mol 高能磷酸鍵 30.54 KJ/mol 磷酸基團
2．ATP與ADP的轉化
ATP
呼吸作用
（線粒體） 吸 Pi
（細胞質基質） 能 吸收分泌（滲透能）
（葉綠體） 放 肌肉收縮（機械能）
光合作用 Pi 能 神經傳導、生物電（電能）
ADP (每個活細胞) 合成代謝（化學能）
體溫（熱能）
螢火蟲（光能）
◎ 糖類—主要能源物質 熱能 散失
太陽光能 脂肪—主要儲能物質 氧化
（直接能源） 蛋白質—能源物質之一 分解 化學能 ATP
水解酶、放
◎ ATP ADP + Pi + 能量
合成酶、吸
3．能產生ATP： 線粒體、葉綠體、細胞質基質
能產生水： 線粒體、葉綠體、核糖體、細胞核
能鹼基互補配對： 線粒體、葉綠體、核糖體、細胞核
三、ATP的主要來源——細胞呼吸
◎呼吸是通過呼吸運動吸進氧氣，排出二氧化碳的過程。
◎細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產物，釋放出能量並生成ATP的過程。分為：
有氧呼吸 無氧呼吸
概念 指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產生二氧化碳和水，釋放能量，生成許多ATP的過程。 指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解成不徹底的氧化產物，同時釋放出少量能量的過程。
過程 ① C6H12O6 → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP
② 2丙酮酸+ 6H2O → 6CO2 + [H]+ 2ATP
③ [H] + 6O2 → 12H2O + 34ATP ① C6H12O6 → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP
→ 2C3H6O3
② 2丙酮酸 → 2C2H5OH + 2CO2
反應式 C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 + 12H2O + 38ATP C6H12O6 → 2C3H6O3 + 2ATP
→ 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP
不同點 場所 ： ①②線粒體基質 ③內膜 始終在細胞質基質
條件 ： 除①外，需分子氧、酶 不需分子氧、需酶
產物 ： CO2 、H2O 酒精和CO2或乳酸
能量 ： 大量、合成38ATP（1161KJ） 少量、合成2ATP(61.08KJ)
相同點 聯系 ： 從葡萄糖分解成丙酮酸階段相同，以後階段不同
實質 ： 分解有機物，釋放能量，合成ATP
意義 ： 為生物體的各項生命活動提供能量；為體內其他化合物合成提供原料
◎比較
光合作用 呼吸作用
反應場所 綠色植物（在葉綠體中進行） 所有生物（主要在線粒體中進行）
反應條件 光、色素、酶 酶（時刻進行）
物質轉變 把無機物CO2和H2O合成有機物（CH2O） 分解有機物產生CO2和H2O
能量轉變 把光能轉變成化學能儲存在有機物中 釋放有機物的能量，部分轉移ATP
實質 合成有機物、儲存能量 分解有機物、釋放能量、產生ATP
聯系 有機物、氧氣
光合作用 呼吸作用
能量、二氧化碳
◎ 光合作用的實質
通過光反應把光能轉變成活躍的化學能，通過暗反應把二氧化碳和水合成有機物，同時把活躍的化學能轉變成穩定的化學能貯存在有機物中。
四、光和光合作用
◎光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的
有機物，並釋放出氧氣的過程。影響因素有：光、溫度、CO2濃度、水分、礦質元素等。
1．發現
內容 時間 過程 結論
普里斯特 1771年 蠟燭、小鼠、綠色植物實驗 植物可以更新空氣
薩克斯 1864年 葉片遮光實驗 綠色植物在光合作用中產生澱粉
恩格爾曼 1880年 水綿光合作用實驗 葉綠體是光合作用的場所釋放出氧。
魯賓與卡門 1939年 同位素標記法 光合作用釋放的氧全來自水
2．場所
雙層膜
葉綠體 基質
基粒 多個類囊體（片層）堆疊而成
胡蘿卜素（橙黃色）1/3
類胡蘿卜素 葉黃素（黃色） 2/3 吸藍紫光
色素 （1/4） 葉綠素A（藍綠色）3/4
葉綠素（3/4） 葉綠素B（黃綠色）1/4 吸紅橙和藍紫光
3．過程
光反應 暗反應
條件 光、色素、酶 CO2、[H]、ATP、酶
時間 短促 較緩慢
場所 內囊體的薄膜 葉綠體的基質
過程 ① 水的光解
2H2O → 4[H] + O2
② ATP的合成/光合磷酸化
ADP + Pi + 光能 → ATP ① CO2的固定
CO2 + C5 → 2C3
② C3/ CO2的還原
2C3 + [H] →（CH2O）
實質 光能 → 化學能，釋放O2 同化CO2，形成（CH2O）
總式 CO2 + H2O → （CH2O）+ O2
或 CO2 + 12H2O → （CH2O）6 + 6O2 + 6H2O
物變 無機物CO2、H2O → 有機物（CH2O）
能變 光能 → ATP中活躍的化學能 → 有機物中穩定的化學能
◎ 同位素示蹤
14C 光反應 2C 3 暗反應 （14CH2O）
3H2O 固定 [3H] 還原 （C3H2O）
H218O 光 18O2
◎ 人為創設條件，看物質變化：
1． 光照 → [H]和ATP → 暗反應 → （CH2O）
↓ ↓ ↓ ↓
切斷 → 不能生成 → 不能進行 → 不能生成
2． CO2 → C5 → C3 → （CH2O）
↓ ↓ ↓ ↓
反滲透水處理設備通常由原水預處理系統、反滲透純化系統、超純化後處理系統三部分內組成。預處理的目的主容要是使原水達到反滲透膜分離組件的進水要求，保證反滲透純化系統的穩定運行。反滲透膜系統是一次性去除原水中98%以上離子、有機物及100%微生物(理論上)最經濟高效的純化方法。超純化後處理系統通過多種集成技術進一步去除反滲透純水中尚存的微量離子、有機物等雜質，以滿足不同用途的最終水質指標要求。
反滲透水處理設備的預處理系統通常由聚丙烯纖維(PP)過濾器和活性炭(AC)過濾器組成。對硬度較高的原水還需加裝軟化樹脂過濾器。PP濾芯可高效去除原水中5μm以上的機械顆粒雜質、鐵銹及大的膠狀物等污染物，保護後續過濾器，其特點是納污量大,
價格低廉。AC活性炭濾芯可高效吸附原水中余氯和部分有機物、膠體，保護聚醯胺反滲透復合膜免遭余氯氧化。軟化樹脂可脫除原水中大部分鈣鎂離子，防止後續RO膜表面結垢堵塞，提高水的回收率。
5. 核膜與細胞膜一樣嗎
核膜與細胞膜不抄一樣襲。
核膜包圍著細胞核，有兩層膜，膜上有核孔復合物，能夠允許RNA、蛋白質等進出細胞核。
細胞膜包圍著整個細胞，是單層膜，能夠與細胞外環境進行物質交換，同時與細胞的識別與信號轉導有關系。
核膜有兩層膜，其中外膜通過內質網（也是一種膜結構）與細胞膜相連，所以核膜在一定程度上與細胞膜是可以進行物質交換的。
(5)半透膜供應擴展閱讀：
核膜的作用：
膜的特殊作用就是把核物質集中在靠近細胞中央的一個區域內，核物質的區域化有利於實現其功能。
核膜對物質有一定的通透性。離子可以通透核膜，比較小的分子，如氨基酸、糖類、魚精蛋白、組蛋白、RNA酶和DNA酶等也可通過。但是，Y球蛋白和清蛋白等大分子要經核孔進出細胞核。
細胞膜的功能：
1、分隔、形成細胞和細胞器，為細胞的生命活動提供相對穩定的內部環境，膜的面積大大增加，提高了發生在膜上的生物功能；
2、屏障作用，膜兩側的水溶性物質不能自由通過；
3、選擇性物質運輸，伴隨著能量的傳遞；
4、生物功能：激素作用、酶促反應、細胞識別、電子傳遞等；
5、識別和傳遞信息功能。
6. 求高一生物復習資料
高中生物必修1教案
《分子與細胞》
元素 細胞膜 基質
化學成分 結構與功能 細胞質
化合物 細胞核 細胞器
細胞 生物膜系統
有絲分裂
無絲分裂 細胞分裂 細胞分化 細胞工程
減數分裂
高一生物內容構成
（一）走近細胞
一、 比較原核與真核細胞（多樣性）
原核細胞 真核細胞
細胞 較小（1—10um） 較大（10--100 um）
細胞核 無成形的細胞核，核物質集中在核區。無核膜，無核仁。DNA不和蛋白質結合 有成形的真正的細胞核。有核膜，有核仁。DNA不和蛋白質結合成染色體
細胞質 除核糖體外，無其他細胞器 有各種細胞器
細胞壁 有。但成分和真核不同，主要是肽聚糖 植物細胞、真菌細胞有，動物細胞無
代表 放線菌、細菌、藍藻、支原體 真菌、植物、動物
二、生命系統的層次性
植：營養、保護、機械、輸導 植：根、莖、葉
細胞 組織 分泌 器官 花、果、種
動：上皮、結締、肌肉、神經 動：心、肝……
運動、循環
消化、呼吸 病毒
系統（動） 個體 單細胞 種群 群落
泌尿、生殖 多細胞
神經、內分泌
非生物因素 Ⅰ號
生態系統 生產者 生物圈
生物因素 消費者 Ⅱ號
分解者
三、細胞學說內容（統一性）
○從人體的解剖和觀察入手：維薩里、比夏
○顯微鏡下的重要發明：虎克、列文虎克
○理論思維和科學實驗的結合：施來登、施旺
1． 細胞是一個有機體，一切動植物都由細胞發育而來，並由細胞和細胞產物所構成。
2． 細胞是一個相對獨立的單位，既有它自己的生命，又對與其他細胞共同組成的整體的生命起作用。
3． 新細胞可以從老細胞中產生。
○在修正中前進：細胞通過分裂產生新的細胞。
註：現代生物學的三大基石
1.1838—1839年 細胞學說 2．1859年 達爾文 進化論 3.1866年 孟德爾 遺傳學
四、結論
除病毒以外，細胞是生物體結構和功能的基本單位，也是地球上最基本的生命系統。
（二）組成細胞的分子
基本：C、H、O、N （90％）
大量：C、H、O、N、P、S、（97％）K、Ca、Mg
元素 微量：Fe、Mo、Zn、Cu、B、Mo等
（20種） 最基本：C，占乾重的48.4%,生物大分子以碳鏈為骨架
物質 說明生物界與非生物界的統一性和差異性。
基礎 水：主要組成成分；一切生命活動離不開水
無機物 無機鹽：對維持生物體的生命活動有重要作用
化合物 蛋白質：生命活動（或性狀）的主要承擔者／體現者
核酸：攜帶遺傳信息
有機物 糖類：主要的能源物質
脂質：主要的儲能物質
一、蛋白質 （占鮮重7－10％，乾重50％）
結構 元素組成 C、H、O、N，有的還有P、S、Fe、Zn、Cu、B、Mn、I等
單體 氨基酸 （約20種，必需8種，非必需12種）
化學結構 由多個氨基酸分子脫水縮合而成，含有多個肽鍵的化合物，叫多肽。
多肽呈鏈狀結構，叫肽鏈。一個蛋白質分子含有一條或幾條肽鏈。
高級結構 多肽鏈形成不同的空間結構，分二、三、四級。
結構特點 由於組成蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列次序不同，於是肽鏈的空間結構千差萬別，因此蛋白質分子的結構是極其多樣的。
功能 ○蛋白質的結構多樣性決定了它的特異性/功能多樣性。
1． 構成細胞和生物體的重要物質：如細胞膜、染色體、肌肉中的蛋白質；
2． 有些蛋白質有催化作用：如各種酶；
3． 有些蛋白質有運輸作用：如血紅蛋白、載體蛋白；
4． 有些蛋白質有調節作用：如胰島素、生長激素等；
5． 有些蛋白質有免疫作用：如抗體。
備注 ○連接兩個氨基酸分子的鍵（—NH—CO—）叫肽鍵。
○各種蛋白質在結構上所具有的共同特點（通式）：
1． 每種氨基酸至少都含有一個氨基和一個羧基連同一碳原子上；
2． 各種氨基酸的區別在於R基的不同。
○ 變性（熟雞蛋）＆鹽析＆凝固（豆腐）
計算 ○由N個aa形成的一條肽鏈圍成環狀蛋白質時，產生水／肽鍵 N 個；
○N個aa形成一條肽鏈時，產生水／肽鍵 N－1 個；
○N個aa形成M條肽鏈時，產生水／肽鍵 N－M 個；
○N個aa形成M條肽鏈時，每個aa的平均分子量為α，那麼由此形成的蛋白質
的分子量為 N×α－（N－M）×18 ；
二、核酸
一切生物的遺傳物質，是遺傳信息的載體，是生命活動的控制者。
元素組成 C、H、O、N、P等
分類 脫氧核糖核酸（DNA雙鏈） 核糖核酸（RNA單鏈）
單體
成分 磷酸 H3PO4
五碳糖 脫氧核糖 核糖
含氮
鹼基 A、G、C、T A、G、C、U
功能 主要的遺傳物質，編碼、復制遺
傳信息，並決定蛋白質的合成 將遺傳信息從DNA傳遞給
蛋白質。
存在 主要存在於細胞核，少量在線粒
體和葉綠體中。甲基綠 主要存在於細胞質中。吡羅紅
△ 每一個單體都以若干個相連的碳原子構成的碳鏈為基本骨架，由許多單體連接成多聚體。
三、糖類和脂質
元素 類別 存在 生理功能
糖類 C、H、O 單糖 核糖C5H10O5 主細胞質 核糖核酸的組成成分；
脫氧核糖C4H10O5 主細胞核 脫氧核糖核酸的組成成分；
六碳糖：葡萄糖
C6H12O6、果糖等 主細胞質 是生物體進行生命活動的重要能源物質（70％以上）；
二糖
C12H22O11 麥芽糖、蔗糖 植物
乳糖 動物
多糖 澱粉、纖維素 植物 （細胞壁的組成成分），
重要的儲存能量的物質；
糖原（肝、肌） 動物
脂質 C、H、O
有的 還有N、P 脂肪 動、植物 儲存能量、維持體溫恆定；
類脂/磷脂 腦、豆 構成生物膜的重要成分；
固醇 膽固醇 動物 動物的重要成分；
性激素 促性器官發育和第二性徵；
維生素D 促進鈣、磷的吸收和利用；
△ 組成生物體的任何一種化合物都不能夠單獨地完成某一種生命活動，而只有按照一定的方式有機地組織起來，才能表現出細胞和生物體的生命現象。細胞就是這些物質最基本的結構形式。
四、鑒別實驗
試劑 成分 實驗現象 常用材料
蛋白質 雙縮脲 A: 0.1g/mL NaOH 紫色 大豆
雞蛋
B: 0.01g/mL CuSO4
脂肪 蘇丹Ⅲ 橘黃色 花生
還原糖 班氏（加熱） 磚紅色沉澱 蘋果、梨、白蘿卜
澱粉 碘液 I2 藍色 馬鈴薯
○具有還原性的糖：葡萄糖、麥芽糖、果糖
五、無機物
存在方式 生理作用
水
結合水4.5%
自由水95% 部分水和細胞中
其他物質結合。 細胞結構的組成成分。
絕大部分的水以
游離形式存在，可以自由流動。 1．細胞內的良好溶劑；
2．參與細胞內許多生物化學反應；
3．水是細胞生活的液態環境；
4．水的流動，把營養物質運送到細胞，並把廢物運送到排泄器官或直接排出；
無機鹽 多數以離子狀態存，如K+、
Ca2+、Mg2+、Cl--、PO2+等 1．細胞內某些復雜化合物的重要組成部分，如Fe2+是血紅蛋白的主要成分；
2．持生物體的生命活動，細胞的形態和功能；
3．維持細胞的滲透壓和酸鹼平衡；
六、小結
化合 有機組合 分化
化學元素 化合物 原生質 細胞
○原生質 1．泛指細胞內的全部生命物質，但並不包括細胞內的所有物質，如細胞壁；
2．包括細胞膜、細胞質和細胞核三部分；其主要成分為核酸、蛋白質（和脂類）；
3．動物細胞可以看作一團原生質。
○細胞質 ： 指細胞中細胞膜以內、細胞核以外的全部原生質。
○原生質層：成熟的植物細胞的細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質，為一層半透膜。
(三)細胞的基本結構
細胞壁（植物特有）： 纖維素+果膠，支持和保護作用
成分：脂質（主磷脂）50%、蛋白質約40%、糖類2%-10%
細胞膜
作用：隔開細胞和環境；控制物質進出；細胞間信息交流；
真核 基質： 有水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等
細胞 細胞質 是活細胞進行新陳代謝的主要場所。
分工：線、內、高、核、溶、中、葉、液、
細胞器
協調配合：分泌蛋白的合成與分泌；生物膜系統
核膜：雙層膜，分開核內物質和細胞質
核孔：實現核質之間頻繁的物質交流和信息交流
細胞核 核仁：與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關
染色質：由DNA和蛋白質組成，DNA是遺傳信息的載體
一、 細胞器 差速離心：美國 克勞德
線粒體 葉綠體 高爾基體 內質網 液泡 核糖體 中心體
分布 動植物 植物 動植物 動植物 植物和某
些原生動物 動植物 動物
低等植物
形態 橢球形、棒形 扁平的球形或橢球形 大小囊泡、扁平囊 網狀 橢球形粒狀小體
結構 雙層膜，有少量DNA 單層膜，形成囊泡狀和管狀，內有腔 沒有膜結構
嵴（TP酶復合體）、基粒、基質 基粒（類體）、基質（片層結構）、酶 外連細胞膜，內連核膜 液泡膜、細胞液 蛋白質、RNA、和酶 兩個互相垂直的中心粒
功能 有氧呼吸的主場所 進行光合作用的場所 細胞分泌，
成細胞壁 提供合成、運輸條件 貯存物質，調節內環境 蛋白質合成的場所 與有絲分裂有關
備注 在核仁
形成
△ 細胞器是指在細胞質中具有一定形態結構和執行一定生理功能的結構單位，
三、協調配合 分泌蛋白 放射性同位素示蹤法：羅馬尼亞 帕拉德
有機物、O2
葉綠體 線粒體
能量、CO2
基因調控 初步合成 加工 修飾
細胞核 核糖體 內質網 高爾基體 細胞膜 胞外
氨基酸 肽鏈 一定空間結構
○生物膜系統：細胞器膜 + 細胞膜 + 核膜等形成的結構體系
四、細胞核 = 核膜（雙層） + 核仁 + 染色質 + 核液
美西螈實驗、蠑螈橫縊實驗、變形蟲實驗、傘藻嫁接與移植實驗
細胞核是遺傳信息儲存和復制的場所，是代謝活動和遺傳特性的控制中心。
○ 染色質和染色體是同一物質在細胞周期不同階段相互轉變的形態結構。
DNA 螺旋
○ + = 核小體（串珠結構） 染色質 30nm纖維
組蛋白 非組蛋白
螺旋化
0.4um超螺旋管（圓筒形） 2－10um染色單體（圓柱狀、桿狀）
二、樹立觀點(基本思想)
1．有一定的結構就必然有與之相對應功能的存在；
○結構和功能相統一
2．任何功能都需要一定的結構來完成
1．各種細胞器既有形態結構和功能上的差異，又相互聯系，相互依存；
○分工合作
2．細胞的生物膜系統體現細胞各結構之間的協調配合。
○生物的整體性：整體大於各部分之和；只有在各部分組成一個整體的時才能體現出生命現象。
1．結構：細胞的各個部分是相互聯系的。如分布在細胞質的內質網內連核膜，外接細胞膜。
2．功能：細胞的不同結構有不同的生理功能，但卻是協調配合的。如分泌蛋白的合成與分泌。
3．調控：細胞核是代謝的調控中心。其DNA通過控制蛋白質類物質的合成調控生命活動。
4．與外界的關繫上：每個細胞都要與相鄰細胞、而與外界環境直接接觸的細胞都要和外界環境進行物質交換和能量轉換。
六、總結
細胞既是生物體結構的基本單位，也是生物體代謝和遺傳的基本單位。
（四）細胞物質的運輸
○科學家研究細胞膜結構的歷程是從物質跨膜運輸的現象開始的，分析成分是了解結構的基礎，現象和功能又提供了探究結構的線索。人們在實驗觀察的基礎上提出假說，又通過進一步的實驗來修正假說，其中方法與技術的進步起到關鍵的作用
成分：磷脂和蛋白質和糖類
結構：單位膜（三明治）→ 流動鑲嵌模型
細胞膜 特性 結構特點：具有相對的流動性
生理特性：選擇透過性（對離子和小分子物質具選擇性）
保護作用
功能 控制細胞內外物質交換
細胞識別、分泌、排泄、免疫等
一、物質跨膜運輸的實例
1.水分
條件 濃度 外液 > 細胞質/液 外液 < 細胞質/液
現象 動物 失水皺縮 吸水膨脹甚至漲破
植物 質壁分離 質壁分離復原
原理 外因 水分的滲透作用
內因 原生質層與細胞壁的伸縮性不同造成收縮幅度不同
結論 細胞的吸水和失水是水分順相對含量梯度跨膜運輸的過程
○ 滲透現象發生的條件：半透膜、細胞內外濃度差
○ 滲透作用：水分從水勢高的系統通過半透膜向水勢低的系統移動的現象。
○ 半透膜：指一類可以讓小分子物質通過而大分子物質不能通過的一類薄膜的總稱。
○ 質壁分離與復原實驗可拓展應用於：（指的是原生質層與細胞壁）
①證明成熟植物細胞發生滲透作用； ②證明細胞是否是活的；
③作為光學顯微鏡下觀察細胞膜的方法； ④初步測定細胞液濃度的大小；
2. 無機鹽等其他物質
① 不同生物吸收無機鹽的種類和數量不同。
② 物質跨膜運輸既有順濃度梯度的，也有逆濃度梯度的。
3. 選擇透過性膜
可以讓水分子自由通過，一些離子和小分子也可以通過，而其他離子、小分子和大分子則不能通過的膜。
□ 生物膜是一種選擇透過性膜，是嚴格的半透膜。
二、流動鑲嵌模型
1.要點
①磷脂雙分子層 構成生物膜的基本支架，但這個支架不是靜止的，它具有流動性。
②蛋白質 鑲嵌、貫穿、覆蓋在磷脂雙分子層上，大多數蛋白質也是可以流動的。
③天然糖蛋白 蛋白質和糖類結合成天然糖蛋白，形成糖被具有保護、潤滑和細胞識別等
2.與單位膜的異同
相同點：組成細胞膜的主要物質是脂質和蛋白質
不同點：①流：蛋白質的分布有不均勻和不對稱性；強調組成膜的分子是運動的。
②單：蛋白質均勻分布在脂雙層的兩側；認為生物膜是靜止結構。
三、跨膜運輸的方式
例子 方式 濃度梯度 載體 能量 作用
水、甘油、氣體、乙醇、苯 自由擴散 順 × × 被選擇吸收的物質從高濃度的一側通過細胞膜向濃度低的一側轉運
葡萄糖進入紅細胞 協助擴散 順 √ ×
進入紅細胞的鉀離子 主動運輸 逆 √ √ 能保證活細胞按照生命活動的需要，主動地選擇吸收所需要
的物質，排出新陳代謝產生的廢物和對細胞要害的物質。
○大分子或顆粒：胞吞、胞吐
四、小結
組成 決定
磷脂分子+蛋白質分子 結構 功能（物質交換）
具有
導致 保證 體現
運動性 流動性 物質交換正常 選擇透過性
成分組成結構，結構決定功能。構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子大都是可以流動的，因此決定了由它們構成的細胞膜的結構具有一定的流動性。結構的流動性保證了載體蛋白能把相應的物質從細胞膜的一側轉運到到另一側。由於細胞膜上不同載體的數量不同，所以，當物質進出細胞時能體現出不同的物質進出細胞膜的數量、速度及難易程度的不同，即反映出物質交換過程中的選擇透過性。可見，流動性是細胞膜結構的固有屬性，無論細胞是否與外界發生物質交換關系，流動性總是存在的，而選擇透過性是細胞膜生理特性的描述，這一特性，只有在流動性基礎上，完成物質交換功能方能體現出來。
(五)細胞的能量供應和利用
H2O 外界
水
H2O O2 礦質元素
[H]
光 ATP 原生質
ADP+PI 熱能
ATP
ADP+PI
CO2+H2O C3H6O3 C2H5OH+CO2
一、 酶——降低反應活化能
◎ 新陳/細胞代謝：活細胞內全部有序化學反應的總稱。
◎ 活化能：分子從常態轉變成容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。
1． 發現
①巴斯德之前：發酵是純化學反應，與生命活動無關。
②巴斯德（法、微生物學家）：發酵與活細胞有關；發酵是整個細胞。
③利比希（德、化學家）：引起發酵的是細胞中的某些物質，但這些物質只有在酵母細胞死亡並裂解後才能發揮作用。
④比希納（德、化學家）：酵母細胞中的某些物質能夠在酵母細胞破碎後繼續起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣。
⑤薩姆納（美、科學家）：從刀豆種子提純出來的脲酶是一種蛋白質。
⑥許多酶是蛋白質。
⑦切赫與奧特曼（美、科學家）：少數RNA具有生物催化功能。
2．定義
酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數酶是蛋白質。
註：
①由活細胞產生（與核糖體有關）
②催化性質：A.比無機催化劑更能減低化學反應的活化能，提高化學反應速度。
B.反應前後酶的性質和數量沒有變化。
③成分：絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA。
3．特性
① 高效性：催化效率很高，使反應速度很快，是一般無機催化集的107——1013倍。
② 專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學反應。 → 多樣性 。
③ 需要合適的條件（溫度和pH值） → 溫和性 → 易變性 。
酶的催化作用需要適宜的溫度、pH值等，過酸、過鹼、高溫都會破壞酶分子結構。低溫也會影響酶的活性，但不破壞酶的分子結構。
圖例
解析 在底物足夠，其他因素固定的條件下，酶促反應的速度與酶濃度成正比。 1.在S較低時，V隨S增加而加快，近乎成正比；
2.在S較低時，V隨S增加而加快，但不顯著；
3.當S很大且達到一定限度時，V也達到一個最大值，此時即使再增加S，反應也幾乎不再改變。
1.在一定T內V隨T的
升高而加快；
2.在一定條件下，每一種酶在某一T時活力最大，稱最適溫度；
3.當T升高到一定限度時，V反而隨溫度的升高而降低。
◎動物T：35—40℃
PH ： 6.5—8.0
◎ 酶工程
生產提取 製成 酶制劑 應用 治療疾病；加工和生產一些產品；
和分離純化 固定化酶 化驗診斷和水質檢測；其他分支。
二、ATP（三磷酸腺苷）
◎ ATP是生物體細胞內普遍存在的一種高能磷酸化合物，是生物體進行各項生命活動的直接
能源，它的水解與合成存在著能量的釋放與貯存。
1．結構簡式
A — P ～ P ～ P
腺苷 普通化學鍵13.8KJ/mol 高能磷酸鍵 30.54 KJ/mol 磷酸基團
2．ATP與ADP的轉化
ATP
呼吸作用
（線粒體） 吸 Pi
（細胞質基質） 能 吸收分泌（滲透能）
（葉綠體） 放 肌肉收縮（機械能）
光合作用 Pi 能 神經傳導、生物電（電能）
ADP (每個活細胞) 合成代謝（化學能）
體溫（熱能）
螢火蟲（光能）
◎ 糖類—主要能源物質 熱能 散失
太陽光能 脂肪—主要儲能物質 氧化
（直接能源） 蛋白質—能源物質之一 分解 化學能 ATP
水解酶、放
◎ ATP ADP + Pi + 能量
合成酶、吸
3．能產生ATP： 線粒體、葉綠體、細胞質基質
能產生水： 線粒體、葉綠體、核糖體、細胞核
能鹼基互補配對： 線粒體、葉綠體、核糖體、細胞核
三、ATP的主要來源——細胞呼吸
◎呼吸是通過呼吸運動吸進氧氣，排出二氧化碳的過程。
◎細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產物，釋放出能量並生成ATP的過程。分為：
有氧呼吸 無氧呼吸
概念 指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產生二氧化碳和水，釋放能量，生成許多ATP的過程。 指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解成不徹底的氧化產物，同時釋放出少量能量的過程。
過程 ① C6H12O6 → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP
② 2丙酮酸+ 6H2O → 6CO2 + [H]+ 2ATP
③ [H] + 6O2 → 12H2O + 34ATP ① C6H12O6 → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP
→ 2C3H6O3
② 2丙酮酸 → 2C2H5OH + 2CO2
反應式 C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 + 12H2O + 38ATP C6H12O6 → 2C3H6O3 + 2ATP
→ 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP
不同點 場所 ： ①②線粒體基質 ③內膜 始終在細胞質基質
條件 ： 除①外，需分子氧、酶 不需分子氧、需酶
產物 ： CO2 、H2O 酒精和CO2或乳酸
能量 ： 大量、合成38ATP（1161KJ） 少量、合成2ATP(61.08KJ)
相同點 聯系 ： 從葡萄糖分解成丙酮酸階段相同，以後階段不同
實質 ： 分解有機物，釋放能量，合成ATP
意義 ： 為生物體的各項生命活動提供能量；為體內其他化合物合成提供原料
◎比較
光合作用 呼吸作用
反應場所 綠色植物（在葉綠體中進行） 所有生物（主要在線粒體中進行）
反應條件 光、色素、酶 酶（時刻進行）
物質轉變 把無機物CO2和H2O合成有機物（CH2O） 分解有機物產生CO2和H2O
能量轉變 把光能轉變成化學能儲存在有機物中 釋放有機物的能量，部分轉移ATP
實質 合成有機物、儲存能量 分解有機物、釋放能量、產生ATP
聯系 有機物、氧氣
光合作用 呼吸作用
能量、二氧化碳
◎ 光合作用的實質
通過光反應把光能轉變成活躍的化學能，通過暗反應把二氧化碳和水合成有機物，同時把活躍的化學能轉變成穩定的化學能貯存在有機物中。
四、光和光合作用
◎光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的
有機物，並釋放出氧氣的過程。影響因素有：光、溫度、CO2濃度、水分、礦質元素等。
1．發現
內容 時間 過程 結論
普里斯特 1771年 蠟燭、小鼠、綠色植物實驗 植物可以更新空氣
薩克斯 1864年 葉片遮光實驗 綠色植物在光合作用中產生澱粉
恩格爾曼 1880年 水綿光合作用實驗 葉綠體是光合作用的場所釋放出氧。
魯賓與卡門 1939年 同位素標記法 光合作用釋放的氧全來自水
2．場所
雙層膜
葉綠體 基質
基粒 多個類囊體（片層）堆疊而成
胡蘿卜素（橙黃色）1/3
類胡蘿卜素 葉黃素（黃色） 2/3 吸藍紫光
色素 （1/4） 葉綠素A（藍綠色）3/4
葉綠素（3/4） 葉綠素B（黃綠色）1/4 吸紅橙和藍紫光
3．過程
光反應 暗反應
條件 光、色素、酶 CO2、[H]、ATP、酶
時間 短促 較緩慢
場所 內囊體的薄膜 葉綠體的基質
過程 ① 水的光解
2H2O → 4[H] + O2
② ATP的合成/光合磷酸化
ADP + Pi + 光能 → ATP ① CO2的固定
CO2 + C5 → 2C3
② C3/ CO2的還原
2C3 + [H] →（CH2O）
實質 光能 → 化學能，釋放O2 同化CO2，形成（CH2O）
總式 CO2 + H2O → （CH2O）+ O2
或 CO2 + 12H2O → （CH2O）6 + 6O2 + 6H2O
物變 無機物CO2、H2O → 有機物（CH2O）
能變 光能 → ATP中活躍的化學能 → 有機物中穩定的化學能
◎ 同位素示蹤
14C 光反應 2C 3 暗反應 （14CH2O）
3H2O 固定 [3H] 還原 （C3H2O）
H218O 光 18O2
◎ 人為創設條件，看物質變化：
1． 光照 → [H]和ATP → 暗反應 → （CH2O）
↓ ↓ ↓ ↓
切斷 → 不能生成 → 不能進行 → 不能生成
2． CO2 → C5 → C3 → （CH2O）
↓ ↓ ↓ ↓
7. 動物的滲透作用時,哪一部分作為半透膜
1．生物體具有共同的物質基礎和結構基礎。
2．從結構上說,除病毒以外,生物體都是由細胞構成的。細胞是生物體的結構和功能的基本單位。
3．新陳代謝是活細胞中全部的序的化學變化總稱，是生物體進行一切生命活動的基礎。
4．生物體具應激性，因而能適應周圍環境。
5．生物體都有生長、發育和生殖的現象。
6．生物遺傳和變異的特徵，使各物種既能基本上保持穩定，又能不斷地進化。
7．生物體都能適應一定的環境，也能影響環境。
8.組成生物體的化學元素，常見的主要有20種，可分為大量元素和微量元素兩大類。組成生物體的化學元素沒有一種是生物特有的，這說明生物與非生物具有統一性的一面，同時，組成生物體的化學元素含量又與非生物有明顯不同，這是生物與非生物差異性的一面。
9．原生質泛指細胞內的生命物質，包括細胞膜、細胞質和細胞核等部分。原生質以蛋白質和核酸為主要成分，但並不包括細胞內的所有物質，如構成細胞的細胞壁。
10．各種生物體的一切生命活動，絕對不能離開水。自由水／結合水的比例升高，細胞代謝活動增強。
11．糖類是構成生物體的重要成分，是細胞的主要能源物質，是生物體進行生命活動的主要能源物質。
12．脂類包括脂肪、類脂和固醇等，這些物質普遍存在於生物體內。
13．蛋白質是細胞中重要的有機化合物，一切生命活動都離不開蛋白質，生物的性狀是由蛋白質來體現的。蛋白質形成過程中肽鍵數＝脫去的水分子數＝n－m（其中n是該蛋白質中氨基酸總數，m為肽鏈條數），相對分子質量＝氨基酸相對分子總質量－失去的水分子的相對分子總質量。
14．核酸是一切生物的遺傳物質，是遺傳信息的載體，是生命活動的控制者。
15．組成生物體的任何一種化合物都不能夠單獨地完成某一種生命活動，而只有按照一定的方式有機地組織起來，才能表現出細胞和生物體的生命現象。細胞就是這些物質最基本的結構形式。
16. 構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子大都是可以運動的，這決定了細胞膜具有一定的流動性，結構的流動性保證了載體蛋白能從細胞膜的一側轉運相應的物質到另一側，由於細胞膜上載體的種類和數量不同，因此，物質進出細胞膜的數量、速度及難易程度也不同，即反映出物質交換過程中的選擇透過性。流動性是細胞膜結構的固有屬性，而選擇透過性是對細胞膜生理特徵的描述，這一特性只有在流動性基礎上，才能完成物質交換功能。
17．細胞壁對植物細胞有支持和保護作用，細胞壁由果膠和纖維素構成。
18．細胞質基質是活細胞進行新陳代謝的主要場所，為新陳代謝的進行，提供所需要的物質和一定的環境條件。
19．線粒體是活細胞進行有氧呼吸的主要場所。
20．葉綠體是綠色植物葉肉細胞中進行光合作用的細胞器。
21．內質網與蛋白質、脂類和糖類的合成有關，也是蛋白質等的運輸通道。
22．核糖體是細胞內合成為蛋白質的場所，游離在細胞質基質中的核糖體合成組織蛋白，附著在內質網上的核糖體合成分泌蛋白。
23．細胞中的高爾基體與細胞分泌物的形成有關，主要是對蛋白質進行加工和轉運；植物細胞分裂時，高爾基體與細胞壁的形成有關。
24．染色質和染色體是細胞中同一種物質在不同時期的兩種形態。
25．細胞核是遺傳物質儲存和復制的場所，是細胞遺傳特性和細胞代謝活動的控制中心。
26．構成細胞的各部分結構並不是彼此孤立的，而是互相緊密聯系、協調一致的，一個細胞是一個有機的統一整體，細胞只有保持完整性，才能夠正常地完成各項生命活動。
27．細胞以分裂是方式進行增殖，細胞增殖是生物體生長、發育、繁殖和遺傳的基礎。細胞種類不同，細胞周期的長短也不相同。
28．細胞有絲分裂的重要意義（特徵），是將親代細胞的染色體經過復制以後，精確地平均分配到兩個子細胞中去，因而在生物的親代和子代間保持了遺傳性狀的穩定性，對生物的遺傳具重要意義。
29．細胞分化是一種持久性的變化，它發生在生物體的整個生命進程中，但在胚胎時期達到最大限度。
30．高度分化的植物細胞仍然具有發育成完整植株的能力，也就是保持著細胞全能性。一般而言，受精卵的全能性大於生殖細胞，生殖細胞的全能性大於體細胞，植物細胞全能性大於動物細胞。
31．癌細胞具有的主要特徵是：能夠無限增殖；形態結構發生了變化；表面發生了變化，易在有機體內分散和轉移。衰老細胞具有的主要特徵是：水分減少；有些酶活性降低；色素逐漸積累；呼吸速度減慢，細胞核體積增大，染色質固縮、染色加深；細胞膜通透性功能改變。
32．新陳代謝是生物最基本的特徵，是生物與非生物的最本質的區別。
33．酶是活細胞產生的一類具有生物催化作用的有機物，其中絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA。
34．酶的催化作用具有高效性和專一性；並且需要適宜的溫度和pH值等條件。
35．ATP是三磷酸腺苷的英文縮寫。酶和ATP是生物體進行新陳代謝的兩個必要的條件，酶作為生物催化劑，催化各種代謝反應的完成，ATP為各種代謝直接提供能量。
36．光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物，並且釋放出氧的過程。光合作用釋放的氧全部來自水。光反應階段：在葉綠體的類囊體上進行，實現光能→電能→活躍化學能貯存於ATP和NADPH2中。暗反應階段：不需要光，在葉綠體的基質中進行。暗反應是活躍的化學能轉變為穩定化學能的過程，通過碳同化來完成。碳同化的途徑有C3途徑、C4途徑等。根據碳同化的最初光合產物的不同，把高等植物分為C3植物和C4植物兩類。C4植物維管束鞘細胞外面有「花環狀」的葉肉細胞。
37．影響光合作用的因素有：①光：光照強弱直接影響光反應，從而影響光合作用的速度；②溫度：溫度高低會影響酶的活性，從而影響光合作用的速度；③CO2濃度：CO2是光合作用的原料。如果CO2濃度降低到0.005％，光合作用就不能正常進行；④水份：水既是光合作用的原料，又是體內各種化學反應的介質，另外水份還影響氣孔的開閉，間接影響進入植物體；⑤礦質元素：礦質元素是光合作用產物進一步合成許多有機物所必需的物質。
38．滲透作用的產生必須具備兩個條件：一是具有一層半透膜，二是這層半透膜兩側的溶液具有濃度差。利用質壁分離和復原實驗不僅可以判斷細胞的死活，初步測定細胞液的濃度，還能作為在光學顯微鏡下觀察細胞膜的方法。
39．植物根的成熟區表皮細胞吸收礦質元素和滲透吸水是兩個相對獨立的過程。
40．糖類、脂類和蛋白質之間是可以轉化的，並且是有條件的、互相制約著的。只有在糖類供應充足的情況下，糖類才有可能大量轉化脂質。糖類可以大量轉化為脂肪，脂肪不能大量轉化為糖類。只有當糖類代謝發生障礙時，蛋白質和脂肪才能轉變成小分子氧化分解供給能量，當糖類和脂肪的攝入量不足時，動物體內的蛋白質的分解就會增加。
40．脂肪來源太多時，肝臟就要把多餘的脂肪合成脂蛋白，從肝臟中運輸出去，如果肝功能不好或磷脂合成減少時，脂蛋白合成受阻，體內過多的脂肪不能及時搬運出去，在肝臟積累形成脂肪肝，肝臟發生病變後，肝細胞通透性增加，谷丙轉氨酶滲透到血漿中。
41．對生物體來說，呼吸作用的生理意義表現在兩個方面：一是為生物體的生命活動提供能量，二是為體內其它化合物的合成提供原料。
42．生物的新陳代謝包括①自養需氧型：綠色植物、藍藻屬光能自養需氧型；硝化細菌、硫細菌、鐵細菌屬化能自養需氧型。②自養厭氧型：如綠硫細菌。③異養需氧：人和大多數動物。④異養厭氧型：乳酸菌、大腸桿菌、某些寄生蟲。另外，酵母菌屬於兼性厭氧菌。
43．向光性實驗發現：感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端，而向光彎曲的部位在尖端下面的一段。有光無光不影響生長素的合成，兩者產生生長素的速率基本一致。生長素的產生部位在尖端，對光敏感點在尖端，但發生效應的部位在尖端以下一段。雲母片不能使生長素透過，而瓊脂對生長素的運輸和傳遞沒有阻礙。分析植物生長狀況一看生長素的產生，有，生長；無，不生長也不彎曲。二看分布均勻否，均勻，直立生長；不均勻，彎麴生長。生長素具有極性傳導和橫向運輸的特點。運輸方式是主動運輸。
44．生長素對植物生長的影響往往具有兩重性。這與生長素的濃度高低和植物器官的種類等有關。一般來說，低濃度促進生長，高濃度抑制生長。
45．在沒有受粉的番茄（黃瓜、辣椒等）雌蕊柱頭上塗上一定濃度的生長素溶液可獲得無子果實。
46．植物激素共有五類：生長素類、赤黴素類、細胞分裂素類、脫落酸和乙烯。五大類植物激素的生理作用大致分為兩方面：促進植物的生長發育和抑制植物的生長發育。植物的生長發育過程，不是受單一激素的調節，而是由多種激素相互協調、共同調節的。
47．神經系統調節動物體各種活動的基本方式是反射，反射活動的結構基礎稱為反射弧。它包括感受器、傳人神經、中樞、傳出神經、效應器五個部分。每一種反射，都有一定的反射弧。所以，一定的刺激便引起一定的反射活動。反射弧的任何一個環節破壞，都將使相應的反射消失。反射活動的種類很多，按其形成的條件和過程的不同，可分為非條件反射和條件反射兩種類型。條件反射是建立在非條件反射的基礎上的。
48．神經沖動產生的興奮的傳導：神經纖維上傳導（雙向傳導）：刺激→電位差→局部電流→局部電流迴路。細胞間傳遞（單向傳遞）：軸突→突觸小體→突觸小泡→遞質→突觸間隙→下一個神經元的樹突或細胞體。即神經沖動在神經元中傳導的方向是細胞體→軸突→樹突、樹突→細胞體→軸突→另一個神經元。
49．相關激素間具有協同作用和拮抗作用。
50．在中樞神經系統中，調節人和高等動物生理活動的高級中樞是大腦皮層。
51．動物建立後天性行為的主要方式是條件反射。
52．判斷和推理是動物後天性行為發展的最高級形式，是大腦皮層的功能活動，也是通過學習獲得的。
53．動物行為中，激素調節與神經調節是相互協調作用的，但神經調節仍處於主導的地位。
54．動物行為是在神經系統、內分泌系統和運動器官共同協調下形成的。
55．有性生殖產生的後代具雙親的遺傳特性，具有更大的生活能力和變異性，因此對生物的生存和進化具重要意義。
56．營養生殖能使後代保持親本的性狀。
57．減數分裂的結果是，新產生的生殖細胞中的染色體數目比原始的生殖細胞的減少了一半。
58．減數分裂過程中聯會的同源染色體彼此分開，說明染色體具一定的獨立性；同源的兩個染色體移向哪一極是隨機的，則不同對的染色體（非同源染色體）間可進行自由組合。
59．減數分裂過程中染色體數目的減半發生在減數第一次分裂中。
60．一個精原細胞經過減數分裂，形成四個精細胞，精細胞再經過復雜的變化形成精子。
61． 一個卵原細胞經過減數分裂，只形成一個卵細胞。
62． 對於進行有性生殖的生物來說，減數分裂和受精作用對於維持每種生物前後代體細胞中染色體數目的恆定，對於生物的遺傳和變異，都是十分重要的
63．對於進行有性生殖的生物來說，個體發育的起點是受精卵。
64．極體是動物體內伴隨著卵細胞的形成過程而產生的。極核是綠色植物特有的，是指植物胚囊中央的兩個核，也是伴隨著卵細胞的形成而形成的。
65．被子植物的個體發育包括種子的形成和萌發、植株的生長和發育等階段。受精卵發育成胚，受精極核發育成胚乳，珠被發育成種皮，整個胚珠發育成種子，子房壁發育成果皮，整個子房發育成果實。很多雙子葉植物成熟種子中無胚乳，是因為在胚和胚乳發育的過程中胚乳被胚吸收，營養物質貯存在子葉里，供以後種子萌發時所需。
66.植物花芽的形成標志著生殖生長的開始。
67．高等動物的個體發育，可以分為胚胎發育和胚後發育兩個階段。胚胎發育是指受精卵發育成為幼體。胚後發育是指幼體從卵膜孵化出來或從母體內生出來以後，發育成為性成熟的個體。一般的，兩棲類和昆蟲類的胚後發育是變態發育。
68．爬行類、鳥類和哺乳類等動物，在胚胎發育的早期，從胚胎周圍的表面開始，形成了胚膜，胚膜的內層叫做羊膜，羊膜內有羊水。羊膜和羊水保證了胚胎發育的水環境，還具有防震和保護作用。
8. 隨著世界人口的急劇增長、工業的蓬勃發展，淡水供應危機日益成為世界關注的焦點，海水約佔地球現有總水量
A、明礬可以凈水，其原理是明礬溶於水產生膠體，膠體能夠吸附水中的懸版浮物，從而達到凈權水的目的，而明礬不會吸附水中的離子，所以明礬不可以淡化海水，故A錯誤；
B、蒸餾法是工業上淡化海水的一種常用方法，故B正確；
C、通過離子交換樹脂可以除去海水中的離子，從而達到淡化海水的目的，故C正確；
D、半透膜只會讓水分子透過，而不會使離子透過，採用反滲透法而使海水淡化，故D正確．
故選：A．
9. 高一生物知識點以及相關例題解答
第一章 走近細胞
第一節 從生物圈到細胞
一、相關概念、
細 胞：是生物體結構和功能的基本單位。除了病毒以外，所有生物都是由細胞構成的。細胞是地球上最基本的生命系統
生命系統的結構層次： 細胞→組織→器官→系統（植物沒有系統）→個體→種群
→群落→生態系統→生物圈
二、病毒的相關知識：
1、病毒（Virus）是一類沒有細胞結構的生物體。主要特徵：
①、個體微小，一般在10~30nm之間，大多數必須用電子顯微鏡才能看見；
②、僅具有一種類型的核酸，DNA或RNA，沒有含兩種核酸的病毒；
③、專營細胞內寄生生活；
④、結構簡單，一般由核酸（DNA或RNA）和蛋白質外殼所構成。
2、根據寄生的宿主不同，病毒可分為動物病毒、植物病毒和細菌病毒（即噬菌體）三大類。根據病毒所含核酸種類的不同分為DNA病毒和RNA病毒。
3、常見的病毒有：人類流感病毒（引起流行性感冒）、SARS病毒、人類免疫缺陷病毒（HIV）[引起艾滋病（AIDS）]、禽流感病毒、乙肝病毒、人類天花病毒、狂犬病毒、煙草花葉病毒等。
第二節 細胞的多樣性和統一性
一、細胞種類：根據細胞內有無以核膜為界限的細胞核，把細胞分為原核細胞和真核細胞
二、原核細胞和真核細胞的比較：
1、原核細胞：細胞較小，無核膜、無核仁，沒有成形的細胞核；遺傳物質（一個環狀DNA分子）集中的區域稱為擬核；沒有染色體，DNA 不與蛋白質結合，；細胞器只有核糖體；有細胞壁，成分與真核細胞不同。
2、真核細胞：細胞較大，有核膜、有核仁、有真正的細胞核；有一定數目的染色體（DNA與蛋白質結合而成）；一般有多種細胞器。
3、原核生物：由原核細胞構成的生物。如：藍藻、細菌（如硝化細菌、乳酸菌、大腸桿菌、肺炎雙球菌）、放線菌、支原體等都屬於原核生物。
4、真核生物：由真核細胞構成的生物。如動物(草履蟲、變形蟲)、植物、真菌（酵母菌、黴菌、粘菌）等。
三、細胞學說的建立：
1、1665 英國人虎克(Robert Hooke)用自己設計與製造的顯微鏡（放大倍數為40-140倍)觀察了軟木的薄片，第一次描述了植物細胞的構造，並首次用拉丁文cella（小室)這個詞來對細胞命名。
2、1680 荷蘭人列文虎克（A. van Leeuwenhoek），首次觀察到活細胞，觀察過原生動物、人類精子、鮭魚的紅細胞、牙垢中的細菌等。
3、19世紀30年代德國人施萊登（Matthias Jacob Schleiden） 、施旺（Theodar Schwann）提出：一切植物、動物都是由細胞組成的，細胞是一切動植物的基本單位。這一學說即「細胞學說（Cell Theory)」，它揭示了生物體結構的統一性。
第二章 組成細胞的分子
第一節 細胞中的元素和化合物
一、1、生物界與非生物界具有統一性：組成細胞的化學元素在非生物界都可以找到
2、生物界與非生物界存在差異性：組成生物體的化學元素在細胞內的含量與在非生物界中的含量明顯不同
二、組成生物體的化學元素有20多種：
三、在活細胞中含量最多的化合物是水（85％-90％）；含量最多的有機物是蛋白質（7％-
10％）；占細胞鮮重比例最大的化學元素是O、占細胞乾重比例最大的化學元素是C。
第二節 生命活動的主要承擔者------蛋白質
一、相關概念：
氨 基 酸：蛋白質的基本組成單位 ，組成蛋白質的氨基酸約有20種。
脫水縮合：一個氨基酸分子的氨基（—NH2）與另一個氨基酸分子的羧基（—COOH）相連接，同時失去一分子水。
肽 鍵：肽鏈中連接兩個氨基酸分子的化學鍵（—NH—CO—）。
二 肽：由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物，只含有一個肽鍵。
多 肽：由三個或三個以上的氨基酸分子縮合而成的鏈狀結構。
肽 鏈：多肽通常呈鏈狀結構，叫肽鏈。
二、氨基酸分子通式：
NH2—（R — C H —COOH）
三、 氨基酸結構的特點：每種氨基酸分子至少含有一個氨基（—NH2）和一個羧基（—COOH），並且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上（如：有—NH2和—COOH但不是連在同一個碳原子上不叫氨基酸）；R基的不同導致氨基酸的種類不同。
四、蛋白質多樣性的原因是：組成蛋白質的氨基酸數目、種類、排列順序不同，多肽鏈空間結構千變萬化。
五、蛋白質的主要功能（生命活動的主要承擔者）：
① 構成細胞和生物體的重要物質，如肌動蛋白；
② 催化作用：如酶；
③ 調節作用：如胰島素、生長激素；
④ 免疫作用：如抗體，抗原；
⑤ 運輸作用：如紅細胞中的血紅蛋白。
六、有關計算：
① 肽鍵數 = 脫去水分子數 = 氨基酸數目 — 肽鏈數
② 至少含有的羧基（—COOH）或氨基數（—NH2） = 肽鏈數
第三節 遺傳信息的攜帶者------核酸
一、核酸的種類：脫氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）
二、核 酸：是細胞內攜帶遺傳信息的物質，對於生物的遺傳、變異和蛋白質的合成具有重要作用。
三、組成核酸的基本單位是：核苷酸，是由一分子磷酸、一分子五碳糖（DNA為脫氧核糖、RNA為核糖）和一分子含氮鹼基組成 ；組成DNA的核苷酸叫做脫氧核苷酸，組成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。
四、DNA所含鹼基有：腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）和胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）
RNA所含鹼基有：腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）和胞嘧啶（C）、尿 嘧 啶（U）
五、核酸的分布：真核細胞的DNA主要分布在細胞核中；線粒體、葉綠體內也含有少量的DNA；RNA主要分布在細胞質中。
第四節 細胞中的糖類和脂質
一、相關概念：
糖類：是主要的能源物質；主要分為單糖、二糖和多糖等
單糖：是不能再水解的糖。如葡萄糖。
二糖：是水解後能生成兩分子單糖的糖。
多糖：是水解後能生成許多單糖的糖。多糖的基本組成單位都是葡萄糖。
可溶性還原性糖：葡萄糖、果糖、麥芽糖等
二、糖類的比較：
分類 元素 常見種類 分布 主要功能
單糖 C
H
O 核糖 動植物 組成核酸
脫氧核糖
葡萄糖、果糖、半乳糖 重要能源物質
二糖 蔗糖 植物 ∕
麥芽糖
乳糖 動物
多糖 澱粉 植物 植物貯能物質
纖維素 細胞壁主要成分
糖原（肝糖原、肌糖原） 動物 動物貯能物質
三、脂質的比較：
分類 元素 常見種類 功能
脂質 脂肪 C、H、O ∕ 1、主要儲能物質
2、保溫
3、減少摩擦，緩沖和減壓
磷脂 C、H、O
（N、P） ∕ 細胞膜的主要成分
固醇 膽固醇 與細胞膜流動性有關
性激素 維持生物第二性徵，促進生殖器官發育
維生素D 有利於Ca、P吸收
第五節 細胞中的無機物
一、有關水的知識要點
存在形式 含量 功能 聯系
水 自由水 約95％ 1、良好溶劑
2、參與多種化學反應
3、運送養料和代謝廢物 它們可相互轉化；代謝旺盛時自由水含量增多，反之，含量減少。
結合水 約4.5％ 細胞結構的重要組成成分
二、無機鹽（絕大多數以離子形式存在）功能：
①、構成某些重要的化合物，如：葉綠素、血紅蛋白等
②、維持生物體的生命活動（如動物缺鈣會抽搐）
③、維持酸鹼平衡，調節滲透壓。
第三章 細胞的基本結構
第一節 細胞膜------系統的邊界
一、細胞膜的成分：主要是脂質（約50％）和蛋白質（約40％），還有少量糖類
（約2％--10％）
二、細胞膜的功能：
①、將細胞與外界環境分隔開
②、控制物質進出細胞
③、進行細胞間的信息交流
三、植物細胞還有細胞壁，主要成分是纖維素和果膠，對細胞有支持和保護作用；其性質是全透性的。
第二節 細胞器----系統內的分工合作
一、相關概念：
細 胞 質：在細胞膜以內、細胞核以外的原生質，叫做細胞質。細胞質主要包括細胞質基質和細胞器。
細胞質基質：細胞質內呈液態的部分是基質。是細胞進行新陳代謝的主要場所。
細 胞 器：細胞質中具有特定功能的各種亞細胞結構的總稱。
二、八大細胞器的比較：
1、線粒體：（呈粒狀、棒狀，具有雙層膜，普遍存在於動、植物細胞中，內有少量DNA和RNA內膜突起形成嵴，內膜、基質和基粒中有許多種與有氧呼吸有關的酶），線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，生命活動所需要的能量，大約95%來自線粒體，是細胞的「動力車間」
2、葉綠體：（呈扁平的橢球形或球形，具有雙層膜，主要存在綠色植物葉肉細胞里），葉綠體是植物進行光合作用的細胞器，是植物細胞的「養料製造車間」和「能量轉換站」，（含有葉綠素和類胡蘿卜素，還有少量DNA和RNA，葉綠素分布在基粒片層的膜上。在片層結構的膜上和葉綠體內的基質中，含有光合作用需要的酶）。
3、核糖體：橢球形粒狀小體，有些附著在內質網上，有些游離在細胞質基質中。是細胞內將氨基酸合成蛋白質的場所。
4、內質網：由膜結構連接而成的網狀物。是細胞內蛋白質合成和加工，以及脂質合成的「車間」
5、高爾基體：在植物細胞中與細胞壁的形成有關，在動物細胞中與蛋白質（分泌蛋白）的加工、分類運輸有關。
6、中心體：每個中心體含兩個中心粒，呈垂直排列，存在於動物細胞和低等植物細胞，與細胞的有絲分裂有關。
7、液泡：主要存在於成熟植物細胞中，液泡內有細胞液。化學成分：有機酸、生物鹼、糖類、蛋白質、無機鹽、色素等。有維持細胞形態、儲存養料、調節細胞滲透吸水的作用。
8、溶酶體：有「消化車間」之稱，內含多種水解酶，能分解衰老、損傷的細胞器，吞噬並殺死侵入細胞的病毒或病菌。
三、分泌蛋白的合成和運輸：
核糖體（合成肽鏈）→內質網（加工成具有一定空間結構的蛋白質）→
高爾基體（進一步修飾加工）→囊泡→細胞膜→細胞外
四、生物膜系統的組成：包括細胞器膜、細胞膜和核膜等。
第三節 細胞核----系統的控制中心
一、細胞核的功能：是遺傳信息庫（遺傳物質儲存和復制的場所），是細胞代謝和遺傳的控制中心；
二、細胞核的結構：
1、染色質：由DNA和蛋白質組成，染色質和染色體是同樣物質在細胞不同時期的兩種存在狀態。
2、核 膜：雙層膜，把核內物質與細胞質分開。
3、核 仁：與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。
4、核 孔：實現細胞核與細胞質之間的物質交換和信息交流。
第四章 細胞的物質輸入和輸出
第一節 物質跨膜運輸的實例
一、滲透作用：水分子（溶劑分子）通過半透膜的擴散作用。
二、原生質層：細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質。
三、發生滲透作用的條件：
1、具有半透膜
2、膜兩側有濃度差
四、細胞的吸水和失水：
外界溶液濃度＞細胞內溶液濃度→細胞失水
外界溶液濃度＜細胞內溶液濃度→細胞吸水
第二節 生物膜的流動鑲嵌模型
一、細胞膜結構： 磷脂 蛋白質 糖類
↓ ↓ ↓
磷脂雙分子層 「鑲嵌蛋白」 糖被（與細胞識別有關）
（膜基本支架）
二、
結構特點：具有一定的流動性
細胞膜
（生物膜） 功能特點：選擇透過性
第三節 物質跨膜運輸的方式
一、相關概念：
自由擴散：物質通過簡單的擴散作用進出細胞。
協助擴散：進出細胞的物質要藉助載體蛋白的擴散。
主動運輸：物質從低濃度一側運輸到高濃度一側，需要載體蛋白的協助，同時還需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量。
二、 自由擴散、協助擴散和主動運輸的比較：
比較項目 運輸方向 是否要載體 是否消耗能量 代表例子
自由擴散 高濃度→低濃度 不需要 不消耗 O2、CO2、H2O、乙醇、甘油等
協助擴散 高濃度→低濃度 需要 不消耗 葡萄糖進入紅細胞等
主動運輸 低濃度→高濃度 需要 消耗 氨基酸、各種離子等
三、離子和小分子物質主要以被動運輸（自由擴散、協助擴散）和主動運輸的方式進出細胞；大分子和顆粒物質進出細胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。
第五章 細胞的能量供應和利用
第一節 降低化學反應活化能的酶
一、相關概念：
新陳代謝：是活細胞中全部化學反應的總稱，是生物與非生物最根本的區別，是生物體進行一切生命活動的基礎。
細胞代謝：細胞中每時每刻都進行著的許多化學反應。
酶：是活細胞(來源)所產生的具有催化作用(功能：降低化學反應活化能，提高化學反應速率)的一類有機物。
活 化 能：分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。
二、酶的發現：
①、1783年，義大利科學家斯巴蘭讓尼用實驗證明：胃具有化學性消化的作用；
②、1836年，德國科學家施旺從胃液中提取了胃蛋白酶；
③、1926年，美國科學家薩姆納通過化學實驗證明脲酶是一種蛋白質；
④、20世紀80年代，美國科學家切赫和奧特曼發現少數RNA也具有生物催化作用。
三、酶的本質：大多數酶的化學本質是蛋白質（合成酶的場所主要是核糖體，水解酶的酶是蛋白酶），也有少數是RNA。
四、酶的特性：
①、高效性：催化效率比無機催化劑高許多。
②、專一性：每種酶只能催化一種或一類化合物的化學反應。
③、酶需要較溫和的作用條件：在最適宜的溫度和pH下，酶的活性最高。溫度和pH偏高和偏低，酶的活性都會明顯降低。
第二節 細胞的能量「通貨」-----ATP
一、ATP的結構簡式：ATP是三磷酸腺苷的英文縮寫，結構簡式：A－P～P～P，其中：A代表腺苷，P代表磷酸基團，～代表高能磷酸鍵，－代表普通化學鍵。
注意：ATP的分子中的高能磷酸鍵中儲存著大量的能量，所以ATP被稱為高能化合物。這種高能化合物化學性質不穩定，在水解時，由於高能磷酸鍵的斷裂，釋放出大量的能量。
二、ATP與ADP的轉化：
第三節ATP的主要來源------細胞呼吸
一、相關概念：
1、呼吸作用（也叫細胞呼吸）：指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，最終生成 二氧化碳或其它產物，釋放出能量並生成ATP的過程。根據是否有氧參與，分為：有氧呼吸和無氧呼吸
2、有氧呼吸：指細胞在有氧的參與下，通過多種酶的催化作用下，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產生二氧化碳和水，釋放出大量能量，生成ATP的過程。
3、無氧呼吸：一般是指細胞在無氧的條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產物（酒精、CO2或乳酸），同時釋放出少量能量的過程。
4、發酵：微生物（如：酵母菌、乳酸菌）的無氧呼吸。
二、有氧呼吸的總反應式：
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O +能量
三、無氧呼吸的總反應式：
C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2+少量能量
或
C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+少量能量
四、有氧呼吸過程（主要在線粒體中進行）：
場所 發生反應 產物
第一階段 細胞質
基質
丙酮酸、[H]、釋放少量能量，形成少量ATP
第二階段 線粒體
基質
CO2、[H]、釋放少量能量，形成少量ATP
第三階段 線粒體
內膜
生成H2O、釋放大量能量，形成大量ATP
五、有氧呼吸與無氧呼吸的比較：
呼吸方式 有氧呼吸 無氧呼吸
不
同
點 場所 細胞質基質，線粒體基質、內膜 細胞質基質
條件 氧氣、多種酶 無氧氣參與、多種酶
物質變化 葡萄糖徹底分解，產生
CO2和H2O 葡萄糖分解不徹底，生成乳酸或酒精等
能量變化 釋放大量能量（1161kJ被利用，其餘以熱能散失），形成大量ATP 釋放少量能量，形成少量ATP
六、影響呼吸速率的外界因素：
1、溫度：溫度通過影響細胞內與呼吸作用有關的酶的活性來影響細胞的呼吸作用。
溫度過低或過高都會影響細胞正常的呼吸作用。在一定溫度范圍內，溫度越低，，細胞呼吸越弱；溫度越高，細胞呼吸越強。
2、氧氣：氧氣充足，則無氧呼吸將受抑制；氧氣不足，則有氧呼吸將會減弱或受抑制。
3、水分：一般來說，細胞水分充足，呼吸作用將增強。但陸生植物根部如長時間受水浸沒，根部缺氧，進行無氧呼吸，產生過多酒精，可使根部細胞壞死。
4、CO2：環境CO2濃度提高，將抑制細胞呼吸，可用此原理來貯藏水果和蔬菜。
七、呼吸作用在生產上的應用：
1、作物栽培時，要有適當措施保證根的正常呼吸，如疏鬆土壤等。
2、糧油種子貯藏時，要風干、降溫，降低氧氣含量，則能抑制呼吸作用，減少有機物消耗。
3、水果、蔬菜保鮮時，要低溫或降低氧氣含量及增加二氧化碳濃度，抑制呼吸作用。
第四節 能量之源----光與光合作用
一、相關概念：
1、光合作用：綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物，並釋放出氧氣的過程
二、光合色素（在類囊體的薄膜上）：
三、光合作用的探究歷程：
①、1648年海爾蒙脫(比利時)，把一棵2.3kg的柳樹苗種植在一桶90.8kg的土壤中，然後只用雨水澆灌而不供給任何其他物質，5年後柳樹增重到76.7kg，而土壤只減輕了57g。指出：植物的物質積累來自水
②、1771年英國科學家普里斯特利發現，將點燃的蠟燭與綠色植物一起放在密閉的玻璃罩內，蠟燭不容易熄滅；將小鼠與綠色植物一起放在玻璃罩內，小鼠不容易窒息而死，證明：植物可以更新空氣。
③、1785年，由於空氣組成的發現，人們明確了綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳。
1845年，德國科學家梅耶指出，植物進行光合作用時，把光能轉換成化學能儲存 起來。
④、1864年,德國科學家把綠葉放在暗處理的綠色葉片一半暴光，另一半遮光。過一段時間後，用碘蒸氣處理葉片，發現遮光的那一半葉片沒有發生顏色變化，曝光的那一半葉片則呈深藍色。證明：綠色葉片在光合作用中產生了澱粉。
⑤、1880年，德國科學家思吉爾曼用水綿進行光合作用的實驗。證明：葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所，氧是葉綠體釋放出來的。
⑥、20世紀30年代美國科學家魯賓卡門採用同位素標記法研究了光合作用。第一組相植物提供H218O和CO2，釋放的是18O2；第二組提供H2 O和C18O，釋放的是O2。光合作用釋放的氧全部來自來水。
四、葉綠體的功能：
葉綠體是進行光合作用的場所。在類囊體的薄膜上分布著具有吸收光能的光合色素，在類囊體的薄膜上和葉綠體的基質中含有許多光合作用所必需的酶。
五、影響光合作用的外界因素主要有：
1、光照強度：在一定范圍內，光合速率隨光照強度的增強而加快，超過光飽合點，光合速率反而會下降。
2、溫度：溫度可影響酶的活性。
3、二氧化碳濃度：在一定范圍內，光合速率隨二氧化碳濃度的增加而加快，達到一定程度後，光合速率維持在一定的水平，不再增加。
4、水：光合作用的原料之一，缺少時光合速率下降。
六、光合作用的應用：
1、適當提高光照強度。
2、延長光合作用的時間。
3、增加光合作用的面積------合理密植，間作套種。
4、溫室大棚用無色透明玻璃。
5、溫室栽培植物時，白天適當提高溫度，晚上適當降溫。
6、溫室栽培多施有機肥或放置乾冰，提高二氧化碳濃度。
七、光合作用的過程：
光
反
應
階
段 條件 光、色素、酶
場所 在類囊體的薄膜上
物質變化
水的分解：H2O → [H] + O2↑ ATP的生成：ADP + Pi → ATP
能量變化 光能→ATP中的活躍化學能
暗
反
應
階
段 條件 酶、ATP、[H]
場所 葉綠體基質
物質變化 CO2的固定：CO2 + C5 → 2C3
C3的還原： C3 + [H] → （CH2O）
能量變化 ATP中的活躍化學能→（CH2O）中的穩定化學能
總反應式
CO2 + H2O O2 + （CH2O）
第6章 細胞的生命歷程
第1節 細胞的增殖
限制細胞長大的原因
細胞表面積與體積的比。
細胞的核質比
細胞增殖
1.細胞增殖的意義：生物體生長、發育、繁殖和遺傳的基礎
2.真核細胞分裂的方式：有絲分裂、無絲分裂、減數分裂
(一)細胞周期
（1）概念：
指連續分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止。
（2）兩個階段：
分裂間期：從細胞在一次分裂結束之後到下一次分裂之前
分裂期：分為前期、中期、後期、末期
（3）特點：分裂間期所佔時間長。
(二)植物細胞有絲分裂各期的主要特點：
1.分裂間期
特點：完成DNA的復制和有關蛋白質的合成
結果：每個染色體都形成兩個姐妹染色單體，呈染色質形態
2.前期
特點：①出現染色體、出現紡錘體②核膜、核仁消失
染色體特點：1、染色體散亂地分布在細胞中心附近。 2、每個染色體都有兩條姐妹染色單體
3.中期
特點：①所有染色體的著絲點都排列在赤道板上 ②染色體的形態和數目最清晰
染色體特點：染色體的形態比較固定，數目比較清晰。故中期是進行染色體觀察及計數的最佳時機。
4.後期
特點：①著絲點一分為二，姐妹染色單體分開，成為兩條子染色體。並分別向兩極移動。②紡錘絲牽引著子染色體分別向細胞的兩極移動。這時細胞核內的全部染色體就平均分配到了細胞兩極
染色體特點：染色單體消失，染色體數目加倍。
5.末期
特點：①染色體變成染色質，紡錘體消失。②核膜、核仁重現。③在赤道板位置出現細胞板，並擴展成分隔兩個子細胞的細胞壁
前期：膜仁消失顯兩體。中期：形定數晰赤道齊。
後期：點裂數加均兩極。末期：膜仁重現失兩體。
四、植物與動物細胞的有絲分裂的比較
相同點：1、都有間期和分裂期。分裂期都有前、中、後、末四個階段。
2、分裂產生的兩個子細胞的染色體數目和組成完全相同且與母細胞完全相同。染色體在各期的變化也完全相同。
3、有絲分裂過程中染色體、DNA分子數目的變化規律。動物細胞和植物細胞完全相同。
不同點：
植物細胞 動物細胞
前期紡錘體的來源 由兩極發出的紡錘絲直接產生 由中心體周圍產生的星射線形成。
末期細胞質的分裂 細胞中部出現細胞板形成新細胞壁將細胞隔開。 細胞中部的細胞膜向內凹陷使細胞縊裂
五、有絲分裂的意義：
將親代細胞的染色體經過復制以後，精確地平均分配到兩個子細胞中去。從而保持生物的親代和子代之間的遺傳性狀的穩定性。
六、無絲分裂：
特點：在分裂過程中沒有出現紡錘絲和染色體的變化。
第二節 細胞的分化
一、細胞的分化
（1）概念：在個體發育中，相同細胞的後代，在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程。
（2）過程：受精卵 增殖為多細胞 分化為組織、器官、系統 發育為生物體
（3）特點：持久性、穩定不可逆轉性
二、細胞全能性:
（1）體細胞具有全能性的原因
由於體細胞一般是通過有絲分裂增殖而來的，一般已分化的細胞都有一整套和受精卵相同的DNA分子，因此，分化的細胞具有發育成完整新個體的潛能。
（2）植物細胞全能性
高度分化的植物細胞仍然具有全能性。
例如：胡蘿卜跟根組織的細胞可以發育成完整的新植株
（3）動物細胞全能性
高度特化的動物細胞，從整個細胞來說，全能性受到限制。但是，細胞核仍然保持著全能性。例如：克隆羊多莉
（4）全能性大小：受精卵>生殖細胞>體細胞
第三節 細胞的衰老和凋亡
細胞的衰老
1、個體衰老與細胞衰老的關系
單細胞生物體，細胞的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡。
多細胞生物體，個體衰老的過程就是組成個體的細胞普遍衰老的過程。
2、衰老細胞的主要特徵：
1）在衰老的細胞內水分 。
2）衰老的細胞內有些酶的活性 。
3）細胞內的 會隨著細胞的衰老而逐漸積累。
4）衰老的細胞內 速度減慢，細胞核體積增大， 固縮，染色加深。
5） 通透性功能改變，使物質運輸功能降低。
3、細胞衰老的原因：
（1）自由基學說（2）端粒學說
二、細胞的凋亡
1、概念：由基因所決定的細胞自動結束生命的過程。
由於細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調控，所以也常常被稱為細胞編程性死亡
2、意義：完成正常發育，維持內部環境的穩定，抵禦外界各種因素的干擾。
3、與細胞壞死的區別：細胞壞死是在種種不利因素影響下，由於細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡。
細胞凋亡是一種正常的自然現象。
第4節 細胞的癌變
1. 癌細胞：細胞由於受到 的作用，不能正常地完成細胞分化，而形成了不受 有機體控制的、連續進行分裂的 細胞，這種細胞就是癌細胞。
2. 癌細胞的特徵：
（1）能夠無限 。
（2）癌細胞的 發生了變化。
（3）癌細胞的表面也發生了變化。癌細胞容易在有機體內分散轉移的原因____________________________________
3. 致癌因子的種類有三類： 、 、 。
4. 細胞癌變的原因：致癌因子使細胞的原癌基因從 狀態變為 狀態。正常細胞轉化為 。
10. 高中生物必修一的全部概念
高考生物復習必修1第1章至第6章
走進細胞
1細胞是生物體結構和功能的基本單位
2．生命系統的結構層次是 生物圈、生態系統、群落、種群、個體、 系統、器官、組織、細胞。
3原核細胞：分為細胞膜、細胞質、擬核（並不是真正的細胞核）
4真核細胞：分為細胞膜、細胞質、細胞核等
5科學家根據有無以核膜為界限的細胞核,將細胞分為原核細胞和真核細胞
原核細胞 真核細胞
細胞壁 較小（1-10微米） 較大（10-100微米）
核結構 沒有成形的細胞核，組成核的物質集中在擬核，無核膜、核仁 有成形的細胞核，組成核的物質集中在擬核，有核膜、核仁
細胞器 核糖體 多種細胞器
染色體 無染色體 有
種類 原核生物（細菌、放線菌、藍藻） 真核生物(植物、動物、真菌)
第二章、組成細胞的分子
第一節：細胞中的元素和化合物
一、組成生物體的化學元素
組成生物體的化學元素雖然大體相同，但是含量不同。根據組成生物體的化學元素，在生物體內含量的不同，可分為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 Mn Zn Cu B Mo等
二、組成生物體的化學元素的重要作用
大量元素中，C H O N是構成細胞的基本元素，其中碳是最基本的元素；微量元素在生物體內的含量雖然極少，卻是維持正常生命活動不可缺少的。
三、生物界與非生物界的統一性和差異性
組成生物體的化學元素，在自然界中都可以找到，沒有一種是生物界所特有的。這個事實說明生物界與非生物界具有統一性；組成生物體的化學元素，在生物體內和在無機自然界中的含量相差很大。這個事實說明生物界與非生物界具有差異性。
四、構成細胞的化合物 P17
無機化合物
：葡萄糖、脫氧核糖、糖原等；
：卵磷脂、性激素、膽固醇等；
：胰島素、抗體、血紅蛋白等；
有機化合物 ： 、 。
第二節：蛋白質
蛋白質的基本組成單位是氨基酸，生物體中組成蛋白質的氨基酸大約有20種，在結構上都符合結構通式 。氨基酸分子間以肽鍵的方式互相結合。由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物稱為二肽，由多個氨基酸分子縮合而成的化合物稱為多肽 ，其通常呈鏈狀結構，稱為肽鏈。一個蛋白質分子可能含有一條或幾條 肽鏈，通過盤曲、折疊形成復雜（特定）的空間結構。蛋白質分子結構具有多樣性的特點，其原因是：構成蛋白質的氨基酸種類不同數目成百上千、氨基酸排列順序千變萬化 、多肽鏈盤曲折疊的方式不同、多肽鏈形成的空間結構千差萬別。由於結構的多樣性，蛋白質在功能上也具有多樣性 的特點，其功能主要如下：（1）結構蛋白，如肌肉、載體蛋白、血紅蛋白；（2）信息傳遞，如胰島素（3）免疫功能，如抗體；（4）大多數酶是蛋白質如胃蛋白酶（5）細胞識別，如 細胞膜上的糖蛋白 。總而言之，一切生命活動都離不開蛋白質，蛋白質是生命活動的主要承擔者。
第三節：核 酸
核酸是遺傳信息的載體，是一切生物的遺傳物質，對於生物體的遺傳和變異、蛋白質的生物合成 有極其重要作用。核酸包括脫氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸 （RNA） 兩大類，基本組成單位是核苷酸，由一分子含氮鹼基 、一分子五碳糖和一分子磷酸 組成。組成核酸的鹼基有5 種，五碳糖有2 種，核苷酸有8種。
脫氧核糖核酸簡稱DNA ，主要存在於細胞核 中，細胞質中的線粒體和葉綠體也是它的載體。
核糖核酸簡稱RNA ，主要存在於細胞質中。對於有細胞結構的生物，其遺傳物質就是DNA；沒有細胞結構的病毒，有的遺傳物質是DNA如：噬菌體等；有的遺傳物質是RNA如：煙草花葉病毒等
第四節：細胞中的糖類和脂質
糖類分子都是由C、H、O三種元素組成。糖類是細胞的主要能源物質。
糖類可分為單糖、二糖和多糖等幾類。單糖是不能再水解的糖， 常見的有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脫氧核糖，其中葡萄糖 是細胞的重要能源物質，核糖和脫氧核糖一般不作為能源物質，它們是核酸的組成成分；二糖中蔗糖和麥芽糖是植物糖，乳糖、糖原是動物糖；多糖中糖原 是動物糖 ，澱粉和纖維素是植物糖 ，糖原和澱粉是細胞中重要的儲能物質。
脂質主要是由C H O 3種化學元素組成，有些還含有P （如磷脂） 。脂質包括脂肪、磷脂、和固醇、。脂肪是生物體內的儲能物質。 除此以外，脂肪還有保溫、緩沖、減壓的作用；磷脂是構成包括細胞膜在內的膜物質重要成分；固醇類物質主要包括膽固醇、性激素、維生素D等，這些物質對於生物體維持正常的生命活動，起著重要的調節作用。
多糖、蛋白質、核酸等都是生物大分子，組成它們的基本單位分別是單糖（葡萄糖）、氨基酸和核苷酸，這些基本單位稱為單體，這些生物大分子就稱為單體的多聚體，每一個單體都以若干個相連的碳原子構成的碳鏈為基本骨架，由許多單體連接成多聚體 。
第五節：細胞中的無機物
水是活細胞中含量最多的化合物。不同種類的生物體中，水的含量不同 ；不同的組織、器官中，水的含量也不同。
細胞中水的存在形式有自由水和結合水兩種，結合水與其他物質相結合，是細胞結構的重要組成成分，約佔4.5％；自由水以游離的形式存在，是細胞的良好溶劑，也可以直接參與生物化學反應，還可以運輸營養物質和廢物 。總而言之，各種生物體的一切生命活動都離不開水。
細胞內無機鹽大多數以離子狀態存在，其含量雖然很少 ，但卻有多方面的重要作用：有些無機鹽是細胞內某些復雜化合物的重要組成成分 ，如Fe是血紅蛋白的主要成分，Mg 是葉綠素分子必需的成分；許多無機鹽離子對於維持細胞和生物體的生命活動 有重要作用，如血液中鈣離子含量太低就會出現抽搐現象；無機鹽對於維持細胞的酸鹼平衡 也很重要。
細胞內有機物質的鑒定
糖類中的還原糖（葡萄糖、果糖）能與斐林試劑發生作用，生成磚紅色沉澱；
脂肪 可以被蘇丹Ⅳ染成橘黃色 ；蛋白質與雙縮脲試劑發生作用，產生紫色反應 。在還原糖的檢測中，斐林試劑甲液和乙液應等量混合均勻後再使用 ，並且要水裕加熱；在蛋白質的檢測中，在組織樣液中應先加入雙縮脲試劑A液1ml，再加入雙縮脲試劑B液 4滴，不需加熱。
甲基綠能使DNA呈現綠色，吡羅紅能使RNA呈現紅色，因此利用這兩種染色劑將細胞染色，可以顯示DNA和RNA在細胞中的分布。在此實驗中，鹽酸的作用是改變膜的通透性，加速色素進入細胞 。用人的口腔上皮細胞做實驗材料，此實驗的步驟是製片、水解、沖洗塗片、染色、觀察
第三章 細胞的基本結構
除了病毒等少數生物之外，所有的生物體都是由細胞構成的。細胞是生物體的結構和功能的基本單位。
病毒的化學成分為：DNA和蛋白質 或 RNA和蛋白質
一、真核細胞的結構和功能
（一）細胞壁 植物細胞在細胞膜的外面有一層細胞壁，其主要成分為纖維素和果膠，可用纖維素酶和果膠酶來除去。細胞壁作用為支持和保護。
（二）細胞膜
對細胞膜進行化學分析得知，細胞膜主要由脂質（磷脂）分子和蛋白質分子構成，其中脂質最多，約佔50％；此外，還有少量的糖類。在組成細胞膜的脂質中，磷脂最豐富。細胞膜的功能是將細胞與外界環境分隔開、控制物質進出細胞、進行細胞間的信息交流
（三）細胞質
在細胞膜以內，核膜以外的部分叫細胞質。活細胞的細胞質處於不斷流動的狀態， `細胞質主要包括細胞質基質和細胞器。
1、細胞質基質
細胞質基質含有水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸、多種酶，在細胞質中進行著多種化學反應。
2、細胞器
（1）線粒體
線粒體廣泛存在於細胞質基質中，它是有氧呼吸主要場所，被喻為「動力車間」。
光鏡下線粒體為橢球形，電鏡下觀察，它是由雙層膜構成的。外膜使它與周圍的細胞質基質分開，內膜 的某些部位向內折疊形成嵴，這種結構使線粒體內的膜面積 增加。在線粒體內有許多種與有氧呼吸有關的酶，還含有少量的DNA 。
（2）葉綠體
葉綠體是植物、葉肉、細胞特有的細胞器。葉綠體是綠色植物的光合作用細胞中，進行的細胞器，被稱為 「養料製造車間」 和「能量轉換站」 。在電鏡下可以看到葉綠體外面有雙層膜，內部含有幾個到幾十個由囊狀的結構堆疊成的基粒 ，其間充滿了基質 。這些囊狀結構被稱為類囊體，其上含有葉綠素。
（3）內質網
內質網是由單層膜連接而成的網狀結構，大大增加了細胞內的膜面積，內質網與細胞內蛋白質合成 和加工有關，也是脂質 合成的「車間」。
（4）核糖體
細胞中的核糖體是顆粒狀小體，它除了一部分附著在內質網上之外，還有一部分游離在 細胞質中。核糖體是細胞內合成蛋白質 的場所，被稱為「生產蛋白質的機器」。
（5）高爾基體
高爾基體本身不能合成蛋白質，但可以對蛋白質進行加工分類和包裝 ，植物細胞分裂過程中，高爾基體與細胞壁的形成有關。
（6）液泡
成熟的植物細胞都有液泡。液泡內有細胞液 ，其中含有糖類、無機鹽、色素、蛋白質等物質，它對細胞內的環境起著調節作用，可以使細胞保持一定的形狀，保持膨脹狀態。
(7)中心體
動物細胞和低等植物細胞中有中心體，每個中心體由兩個互相垂直排列的中心粒，及其周圍物質組成。動物細胞的中心體與有絲分裂有關。
（8）溶酶體
溶酶體是細胞內具有 單層膜 結構的細胞器，它含有多種水解酶 ，能分解多種物質。
（四）細胞核
每個真核細胞通常只有一個 細胞核，而有的細胞有兩個以上的細胞核，如人的
肌肉細胞，有的細胞卻沒有細胞核，如哺乳動物的紅細胞細胞。
1、結構
在電鏡下觀察經過固定、染色的有絲分裂間期的真核細胞可知其細胞核主要結構有。
核膜、核仁、染色質
核膜由雙層膜構成，膜上有核孔，是細胞核和細胞質之間物質交換和信息交流 的孔道。
核仁在不同種類的生物中，形態和數量不同，它在細胞分裂過程中周期性地消失和重現。核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。
染色質主要由DNA和蛋白質組成，能被鹼性染料染成深色 。在細胞有絲分裂間期，染色質呈絲狀，並交織成網；在分裂期染色質螺旋化化，縮短變粗，變成一條圓柱狀或桿狀的染色體，因此，染色質和染色體是細胞中同種物質在不同時期的兩種形態。
2、功能
細胞核是遺傳物質 和 的主要場所，是細胞 和細胞 的控制中心，因此，細胞核是細胞中最重要的部分。儲存、復制、代謝、遺傳
（五） 細胞的生物膜系統
在上述細胞結構和細胞器中，具有雙層膜有線粒體、葉綠體，具有單層膜的有內質網、高爾基體、溶酶體、液泡。它們都由生物膜構成，這些細胞器膜和細胞膜、核膜等結構，共同構成細胞的生物膜系統。
細胞的生物膜系統在細胞的生命活動中起著極其重要的作用。
首先，細胞膜不僅使細胞具有一個相對穩定的內環境，同時在細胞與環境之間進行物質運輸、能量轉換 和信息傳遞的過程中也起著決定性的作用。
第二，細胞的許多重要的化學反應都在生物膜上進行。
細胞內的廣闊的膜面積為酶提供了大量的附著位點，為各種化學反應的順利進行創造了有利條件。
第三，細胞內的生物膜把細胞分隔成一個個小的區室，這樣就使得細胞內能夠同時進行多種化學反應，而不會相互干擾，保證了細胞的生命活動高效、有序地進行。
第四章 細胞的物質輸入和輸出
1、「水分進出哺乳動物紅細胞的狀況」的三幅圖片（見課本P60）。
正常生活著的紅細胞內的血紅蛋白等有機物能夠透過細胞膜到膜外嗎？不會
根據現象判斷紅細胞的細胞膜相當於什麼膜？答：半透膜
當外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會吸水而漲破嗎？答：不是
紅細胞吸水或失水的多少取決於什麼？答：兩邊溶液中水的相對含量的差值。
2、對於植物細胞來說水分要進出細胞必須要通過原生質層。原生質層相當於半透膜，植物細胞膜和液泡膜都是生物膜，（P61）他們具有與紅細胞的細胞膜基本相同的化學組成和結構。上述的事例與紅細胞的失水和吸水很相似。
3、紫色洋蔥鱗片葉細胞的質壁分離與復原
中央液泡大小 原生質層的位置 細胞大小
30%蔗糖溶液 變小（細胞失水） 原生質層脫離細胞壁 變小
清水 逐漸恢復原來大小（細胞吸水） 原生質層恢復原來位置 基本不變
4、在建立生物膜模型的過程中，實驗技術的進步起到了關鍵性的推動作用。如電子顯微鏡的誕生使人們終於看到了膜的存在；冰凍蝕刻技術和掃描電子顯微鏡技術使人們認識到膜的內外兩側並不對稱；熒游標記小鼠細胞與人細胞的融合實驗又證明了膜的流動性等。沒有這些技術的支持，人類的認識便不能發展。
5、闡述流動鑲嵌模型的基本內容 P68。
6、物質進出細胞的方式
運輸方式 運輸方向 是否需要載體 是否消耗能量 示例
自由擴散 高濃度到低濃度 否 否 P70記幾個例子
主動運輸 低濃度到高濃度 是 是
協助擴散 高濃度到低濃度 是 否
主動運輸的意義是保證活細胞按照生命活動需要，主動吸收營養物質，排出代謝廢物和有害物質。
第五章 細胞的能量供應和利用
1、美國科學家薩姆納通過實驗證實酶是一類具有催化作用的蛋白質，科學家切赫和奧特曼發現少數RNA也具有生物催化作用。總之，酶是活細胞產生的一類催化作用的有機物，胃蛋白酶、唾液澱粉酶等絕大多數的酶是蛋白質，少數的酶是RNA。不能說所有的蛋白質和RNA都是酶，只是具有催化作用的蛋白質或RNA，才稱為酶。酶的特性有 高效性、專一性 P79
2、進行有關的實驗和探究，學會控制自變數，觀察和檢測因變數的變化，以及設置對照組和重復實驗。
3、ATP中文名叫三磷酸腺苷，結構式簡寫A-p～p～p，幾乎所有生命活動的能量直接來自ATP的水解 ，由ADP合成ATP 所需能量，動物來自呼吸作用，植物來自光合作用和呼吸作用，ATP可在細胞器線粒體或葉綠體中和在細胞質基質中合成。在細胞內ATP含量很少，轉化很快，熟悉89頁圖。
4、構成生物體的活細胞，內部時刻進行著ATP與ADP的相互轉化，同時也就伴
隨有能量的釋放_和儲存_。故把ATP比喻成細胞內流通著的「通用貨幣」。
5、呼吸作用的本質是氧化分解有機物，釋放能量，不一定需要氧氣，
分為有氧呼吸和無氧呼吸93頁圖。，
6、有氧呼吸的反應式： ，
第一階段在細胞質基質 進行，原料是糖類等，產物是 丙酮酸 、氫 、 ATP ，第二階段在線粒體 進行，原料是丙酮酸和水 ，產物是 C02 、ATP 、氫 ，第三階段在線粒體進行，原料是 氫 和 氧 ，產物是 水、 ATP ，第一、二階段的共同產物是氫 、 ATP，三個階段的共同產物是 ATP 。1mol葡萄糖有氧呼吸產生能量 2870 KJ，可用於生命活動的有1161 KJ（ 38molATP），以熱能散失 1709 KJ，無氧呼吸產生的可利用能量是 61.08 KJ（ 2 molATP），1molATP水解後放出能量 30.54 KJ 。
7、寫出2條無氧呼吸反應式
C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量
C6H12O6 2C3H3O3＋能量
無氧呼吸的場所是細胞質基質，分 2個階段，第一個階段與 有氧 呼吸的相同，是由 葡萄糖分解為 丙酮酸 ，第二階段的反應是由丙酮酸分解成CO2和酒精 或轉化成 C3H3O3(乳酸) 。熟悉95頁圖。
8、光合作用的發現
年代 創新發
現人 創新實驗設計思路及現象 實驗結論
1771年 普里斯
特利 點燃的蠟燭與綠色植物放在密閉玻璃罩內，現象是__________ __
小鼠與綠色植物放在密閉的玻璃罩內，現象是________________
1864年 薩克斯 把綠色葉片放在暗處幾小時，目的是_________ _____，然後一半曝光，另一半遮光一段時間後，用碘蒸氣處理葉片， 發現____________
1880年 恩吉
爾曼 水綿 黑暗、沒有空氣
極細光束照射葉綠體→現象_______ __
好氧細菌 顯微鏡觀察 完全曝光→現象_________________
20世紀
30年代 魯賓
和卡門 實驗方法是______________________________
H218O，CO2→現象_____________________
H2O，C18O2→現象_____________________
9、葉綠體色素吸收 可見光，主要吸收紅橙光和 藍紫 光，（葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅橙光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光），光反應的場所是 葉綠體類囊體膜上 ，（因為所有色素和所有光反應的酶都在囊狀結構上），原料是 水,ADP、Pi ，動力是 光能 ，產物是 氧、氫和ATP ，暗反應場所是 葉綠體基質 ，原料是 CO2 ，動力是 ATP水解釋放的能量 ，產物是有機物（CH2O）和C5 ，光反應為暗反應提供 還原劑氫 和ATP（能量），CO2被還原前先要進行固定 ，C3化合物一部分 被還原為有機物 ，另一部分又變成 五碳化合物 。光合作用的總反應式：CO2+H2O （CH2O）+O2。自然界最基本的物質、能量代謝是光合作用 ，光合作用產生的氧氣來自 H20 ，有機物中的O來自 CO2 。光合作用的意義：1.製造有機物，固定太陽能，為其他生物提供物質和能量需要，2.製造氧氣，維持O2 與CO2的平衡，使好氧生物得以發展3.形成O3層，使生物由水生向陸生進化。熟悉103頁圖。
10、提高農作物產量的重要條件之一，是提高農作物對光能的利用率。要提高農作物的光能的利用率的方法有：
1）延長光合作用的時間 2）增加光合作用的面積
3）光照強弱的控制 4）必需礦質元素的供應 5）CO2的供應
CO2的含量很低時，綠色植物不能製造有機物，隨CO2的含量的提高，光合作用逐漸 提高 ；當CO2的含量提高到一定程度時，光合作用的強度不再隨CO2的含量的提高而 提高 。
11、請自行比較光合作用與呼吸作用。
第六章 細胞的生命歷程
細胞增殖 細胞增殖是生物的重要生命特徵。細胞以分裂方式增殖，通過它，單細胞生物能產生後代，多細胞生物則可以由一個 受精卵 經過 分裂 和 分化 ，最終發育為一個多細胞個體。在增殖過程中可以將復制的遺傳物質分配到兩個子 細胞中去，可見，細胞增殖是 生物體生長、發育、繁殖、遺傳 的基礎。
真核細胞的分裂方式有 有絲分裂 、無絲分裂和 減數分裂 。
一、有絲分裂
體細胞的有絲分裂具有細胞周期，它是指 連續分裂的細胞從一次分裂開始時開始，到下一次分裂 完成 時為此， 包括分裂間期 期和分裂期。
1、 分裂間期
分裂間期最大特徵是 DNA 分子的復制和有關蛋白質的合成 ，同時細胞有適度的增長 ，對於細胞分裂來說，它是整個周期中 為分裂期作準備的 階段。
2、 分裂期
（1）前期
最明顯的變化是 染色質絲螺旋纏繞，縮短變粗，成為染色體 ，此時每條染色體都含有兩條 染色單體，由一個著絲點相連，稱為 姐妹染色單體 。同時， 核仁 解體， 核摸消失，紡錘絲形成 紡錘體 。
（2）中期
染色體 清晰可見，每條染色體的著絲點都排列在細胞中央的 一個平面上，染色體的形態 比較穩定，數目 比較清晰，便於觀察。
（3）後期
每個 著絲點 一分為二， 姐妹染色單體隨之分離，形成兩條 子染色體 ，在 紡錘絲的 牽引下向細胞 兩極 運動。
（4）末期
染色體到達兩極後，逐漸變成絲狀的 染色質，同時 紡錘體 消失， 核仁 、核模重新出現，將染色質包圍起來，形成兩個新的 子細胞 ，然後細胞一分為二。
（5）動植物細胞有絲分裂比較
植物 動物
紡錘體形成方式 由細胞的兩極 由中心體
細胞一分為二方式
意義
二、 無絲分裂
無絲分裂比較簡單，一般是 細胞核 延長，從 核的中部 向內凹進，分裂為兩個 細胞核 ，接著整個細胞從中間分裂為兩個細胞。此過程中沒有出現紡錘絲和染色體 ，故名無絲分裂，如 蛙的紅細胞 的分裂。
二、 細胞的分化、癌變、衰老
一、細胞分化
細胞分化是指在 個體發育 中， 由一個或一種細胞增殖產生 的後代在 形態、 結構 和 生理功能上發生 穩定性 差異的過程。它是一種 持久性 的變化，發生在生物體的 整個生命過程 中，但在 胚胎 時期達到最大限度。經過細胞分化，生物體內會形成各種不同的 細胞 和 組織 ，這種穩定性的差異是 不可逆的 。
但科學研究證實，高度分化的植物細胞仍然具有發育成 完整植株 的能力，即保持著 全能性 。細胞全能性是指生物體的細胞具有使後代細胞形成 完整 個體的 潛能 的特性。生物體的每一個細胞都包含有該物種所特有的 全部的遺傳信息 ，都有發育成為 完整個體所必需的全部遺傳物質 。理論上，生物體的每一個活細胞都應該具有 全能性。在生物體的各種細胞中，受精卵的全能性最高。
通常情況下，生物體內細胞並沒有表現出全能性，而是分化成為不同的 細胞 、組織，這是基因在特定的時間和空間條件下基因的選擇性表達的結果。
二、細胞的癌變
在個體發育過程中，大多數細胞能夠正常分化。但是有些細胞在 致癌 因子的作用下，不能正常分化，而變成不受有機體控制的、 連續 進行分裂的 惡性增殖 細胞，這種細胞就是 癌細胞 ，這種細胞的產生與細胞的
直接相關。
癌細胞與正常細胞相比，具有以下特點：P126
（1） ；
（2） ；
（3） 。
由於細胞膜上的 糖蛋白 等物質減少，使得細胞彼此之間的 黏著性 減小，導致癌細胞容易在有機體內 分散 和 轉移 。
目前認為引起癌變的因子主要有三類：第一類物理致癌因子 ，如輻射致癌；第二類是 化學致癌因子，如砷、苯、煤焦油等；再一類是 病毒致癌因子 ，引起癌變的病毒叫做 致癌病毒 。另外，科學家已證實，癌細胞是由於 原癌基因 激活為 癌基因 而引起的。
三、 細胞的衰老
生物體內的細胞多數要經過未分化、 分裂 、 分化 和死亡這幾個階段。因此，細胞的衰老和死亡是一種 正常 的生命現象。衰老細胞具有的主要特徵有以下幾點：
（1） 細胞內的水分減少 ，結果使細胞 萎縮 ，體積變小， 細胞新陳代謝的速率減慢；
（2）衰老細胞內， 酶的活性減低 ，如人的頭發變白是由於黑色素細胞衰老時， 酪氨酸酶活性 的活性降低；（3）細胞內的色素會隨著細胞的衰老而積累，影響細胞的物質交流和信息傳遞等正常的生理功能，最終導致細胞死亡；（4）細胞膜通透性改變 ，物質運輸能力降低。四、細胞凋亡（apoptosis）與細胞壞死P123~124