半透膜供应
1. 期末复习
高中生物必修1教案
《分子与细胞》
元素 细胞膜 基质
化学成分 结构与功能 细胞质
化合物 细胞核 细胞器
细胞 生物膜系统
有丝分裂
无丝分裂 细胞分裂 细胞分化 细胞工程
减数分裂
高一生物内容构成
（一）走近细胞
一、 比较原核与真核细胞（多样性）
原核细胞 真核细胞
细胞 较小（1—10um） 较大（10--100 um）
细胞核 无成形的细胞核，核物质集中在核区。无核膜，无核仁。DNA不和蛋白质结合 有成形的真正的细胞核。有核膜，有核仁。DNA不和蛋白质结合成染色体
细胞质 除核糖体外，无其他细胞器 有各种细胞器
细胞壁 有。但成分和真核不同，主要是肽聚糖 植物细胞、真菌细胞有，动物细胞无
代表 放线菌、细菌、蓝藻、支原体 真菌、植物、动物
二、生命系统的层次性
植：营养、保护、机械、输导 植：根、茎、叶
细胞 组织 分泌 器官 花、果、种
动：上皮、结缔、肌肉、神经 动：心、肝……
运动、循环
消化、呼吸 病毒
系统（动） 个体 单细胞 种群 群落
泌尿、生殖 多细胞
神经、内分泌
非生物因素 Ⅰ号
生态系统 生产者 生物圈
生物因素 消费者 Ⅱ号
分解者
三、细胞学说内容（统一性）
○从人体的解剖和观察入手：维萨里、比夏
○显微镜下的重要发明：虎克、列文虎克
○理论思维和科学实验的结合：施来登、施旺
1． 细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。
2． 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。
3． 新细胞可以从老细胞中产生。
○在修正中前进：细胞通过分裂产生新的细胞。
注：现代生物学的三大基石
1.1838—1839年 细胞学说 2．1859年 达尔文 进化论 3.1866年 孟德尔 遗传学
四、结论
除病毒以外，细胞是生物体结构和功能的基本单位，也是地球上最基本的生命系统。
（二）组成细胞的分子
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种） 最基本：C，占干重的48.4%,生物大分子以碳链为骨架
物质 说明生物界与非生物界的统一性和差异性。
基础 水：主要组成成分；一切生命活动离不开水
无机物 无机盐：对维持生物体的生命活动有重要作用
化合物 蛋白质：生命活动（或性状）的主要承担者／体现者
核酸：携带遗传信息
有机物 糖类：主要的能源物质
脂质：主要的储能物质
一、蛋白质 （占鲜重7－10％，干重50％）
结构 元素组成 C、H、O、N，有的还有P、S、Fe、Zn、Cu、B、Mn、I等
单体 氨基酸 （约20种，必需8种，非必需12种）
化学结构 由多个氨基酸分子脱水缩合而成，含有多个肽键的化合物，叫多肽。
多肽呈链状结构，叫肽链。一个蛋白质分子含有一条或几条肽链。
高级结构 多肽链形成不同的空间结构，分二、三、四级。
结构特点 由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同，于是肽链的空间结构千差万别，因此蛋白质分子的结构是极其多样的。
功能 ○蛋白质的结构多样性决定了它的特异性/功能多样性。
1． 构成细胞和生物体的重要物质：如细胞膜、染色体、肌肉中的蛋白质；
2． 有些蛋白质有催化作用：如各种酶；
3． 有些蛋白质有运输作用：如血红蛋白、载体蛋白；
4． 有些蛋白质有调节作用：如胰岛素、生长激素等；
5． 有些蛋白质有免疫作用：如抗体。
备注 ○连接两个氨基酸分子的键（—NH—CO—）叫肽键。
○各种蛋白质在结构上所具有的共同特点（通式）：
1． 每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基连同一碳原子上；
2． 各种氨基酸的区别在于R基的不同。
○ 变性（熟鸡蛋）＆盐析＆凝固（豆腐）
计算 ○由N个aa形成的一条肽链围成环状蛋白质时，产生水／肽键 N 个；
○N个aa形成一条肽链时，产生水／肽键 N－1 个；
○N个aa形成M条肽链时，产生水／肽键 N－M 个；
○N个aa形成M条肽链时，每个aa的平均分子量为α，那么由此形成的蛋白质
的分子量为 N×α－（N－M）×18 ；
二、核酸
一切生物的遗传物质，是遗传信息的载体，是生命活动的控制者。
元素组成 C、H、O、N、P等
分类 脱氧核糖核酸（DNA双链） 核糖核酸（RNA单链）
单体
成分 磷酸 H3PO4
五碳糖 脱氧核糖 核糖
含氮
碱基 A、G、C、T A、G、C、U
功能 主要的遗传物质，编码、复制遗
传信息，并决定蛋白质的合成 将遗传信息从DNA传递给
蛋白质。
存在 主要存在于细胞核，少量在线粒
体和叶绿体中。甲基绿 主要存在于细胞质中。吡罗红
△ 每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。
三、糖类和脂质
元素 类别 存在 生理功能
糖类 C、H、O 单糖 核糖C5H10O5 主细胞质 核糖核酸的组成成分；
脱氧核糖C4H10O5 主细胞核 脱氧核糖核酸的组成成分；
六碳糖：葡萄糖
C6H12O6、果糖等 主细胞质 是生物体进行生命活动的重要能源物质（70％以上）；
二糖
C12H22O11 麦芽糖、蔗糖 植物
乳糖 动物
多糖 淀粉、纤维素 植物 （细胞壁的组成成分），
重要的储存能量的物质；
糖原（肝、肌） 动物
脂质 C、H、O
有的 还有N、P 脂肪 动、植物 储存能量、维持体温恒定；
类脂/磷脂 脑、豆 构成生物膜的重要成分；
固醇 胆固醇 动物 动物的重要成分；
性激素 促性器官发育和第二性征；
维生素D 促进钙、磷的吸收和利用；
△ 组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动，而只有按照一定的方式有机地组织起来，才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。
四、鉴别实验
试剂 成分 实验现象 常用材料
蛋白质 双缩脲 A: 0.1g/mL NaOH 紫色 大豆
鸡蛋
B: 0.01g/mL CuSO4
脂肪 苏丹Ⅲ 橘黄色 花生
还原糖 班氏（加热） 砖红色沉淀 苹果、梨、白萝卜
淀粉 碘液 I2 蓝色 马铃薯
○具有还原性的糖：葡萄糖、麦芽糖、果糖
五、无机物
存在方式 生理作用
水
结合水4.5%
自由水95% 部分水和细胞中
其他物质结合。 细胞结构的组成成分。
绝大部分的水以
游离形式存在，可以自由流动。 1．细胞内的良好溶剂；
2．参与细胞内许多生物化学反应；
3．水是细胞生活的液态环境；
4．水的流动，把营养物质运送到细胞，并把废物运送到排泄器官或直接排出；
无机盐 多数以离子状态存，如K+、
Ca2+、Mg2+、Cl--、PO2+等 1．细胞内某些复杂化合物的重要组成部分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分；
2．持生物体的生命活动，细胞的形态和功能；
3．维持细胞的渗透压和酸碱平衡；
六、小结
化合 有机组合 分化
化学元素 化合物 原生质 细胞
○原生质 1．泛指细胞内的全部生命物质，但并不包括细胞内的所有物质，如细胞壁；
2．包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分；其主要成分为核酸、蛋白质（和脂类）；
3．动物细胞可以看作一团原生质。
○细胞质 ： 指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。
○原生质层：成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，为一层半透膜。
(三)细胞的基本结构
细胞壁（植物特有）： 纤维素+果胶，支持和保护作用
成分：脂质（主磷脂）50%、蛋白质约40%、糖类2%-10%
细胞膜
作用：隔开细胞和环境；控制物质进出；细胞间信息交流；
真核 基质： 有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等
细胞 细胞质 是活细胞进行新陈代谢的主要场所。
分工：线、内、高、核、溶、中、叶、液、
细胞器
协调配合：分泌蛋白的合成与分泌；生物膜系统
核膜：双层膜，分开核内物质和细胞质
核孔：实现核质之间频繁的物质交流和信息交流
细胞核 核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
染色质：由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体
一、 细胞器 差速离心：美国 克劳德
线粒体 叶绿体 高尔基体 内质网 液泡 核糖体 中心体
分布 动植物 植物 动植物 动植物 植物和某
些原生动物 动植物 动物
低等植物
形态 椭球形、棒形 扁平的球形或椭球形 大小囊泡、扁平囊 网状 椭球形粒状小体
结构 双层膜，有少量DNA 单层膜，形成囊泡状和管状，内有腔 没有膜结构
嵴（TP酶复合体）、基粒、基质 基粒（类体）、基质（片层结构）、酶 外连细胞膜，内连核膜 液泡膜、细胞液 蛋白质、RNA、和酶 两个互相垂直的中心粒
功能 有氧呼吸的主场所 进行光合作用的场所 细胞分泌，
成细胞壁 提供合成、运输条件 贮存物质，调节内环境 蛋白质合成的场所 与有丝分裂有关
备注 在核仁
形成
△ 细胞器是指在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能的结构单位，
三、协调配合 分泌蛋白 放射性同位素示踪法：罗马尼亚 帕拉德
有机物、O2
叶绿体 线粒体
能量、CO2
基因调控 初步合成 加工 修饰
细胞核 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 胞外
氨基酸 肽链 一定空间结构
○生物膜系统：细胞器膜 + 细胞膜 + 核膜等形成的结构体系
四、细胞核 = 核膜（双层） + 核仁 + 染色质 + 核液
美西螈实验、蝾螈横缢实验、变形虫实验、伞藻嫁接与移植实验
细胞核是遗传信息储存和复制的场所，是代谢活动和遗传特性的控制中心。
○ 染色质和染色体是同一物质在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。
DNA 螺旋
○ + = 核小体（串珠结构） 染色质 30nm纤维
组蛋白 非组蛋白
螺旋化
0.4um超螺旋管（圆筒形） 2－10um染色单体（圆柱状、杆状）
二、树立观点(基本思想)
1．有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在；
○结构和功能相统一
2．任何功能都需要一定的结构来完成
1．各种细胞器既有形态结构和功能上的差异，又相互联系，相互依存；
○分工合作
2．细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的协调配合。
○生物的整体性：整体大于各部分之和；只有在各部分组成一个整体的时才能体现出生命现象。
1．结构：细胞的各个部分是相互联系的。如分布在细胞质的内质网内连核膜，外接细胞膜。
2．功能：细胞的不同结构有不同的生理功能，但却是协调配合的。如分泌蛋白的合成与分泌。
3．调控：细胞核是代谢的调控中心。其DNA通过控制蛋白质类物质的合成调控生命活动。
4．与外界的关系上：每个细胞都要与相邻细胞、而与外界环境直接接触的细胞都要和外界环境进行物质交换和能量转换。
六、总结
细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。
（四）细胞物质的运输
○科学家研究细胞膜结构的历程是从物质跨膜运输的现象开始的，分析成分是了解结构的基础，现象和功能又提供了探究结构的线索。人们在实验观察的基础上提出假说，又通过进一步的实验来修正假说，其中方法与技术的进步起到关键的作用
成分：磷脂和蛋白质和糖类
结构：单位膜（三明治）→ 流动镶嵌模型
细胞膜 特性 结构特点：具有相对的流动性
生理特性：选择透过性（对离子和小分子物质具选择性）
保护作用
功能 控制细胞内外物质交换
细胞识别、分泌、排泄、免疫等
一、物质跨膜运输的实例
1.水分
条件 浓度 外液 > 细胞质/液 外液 < 细胞质/液
现象 动物 失水皱缩 吸水膨胀甚至涨破
植物 质壁分离 质壁分离复原
原理 外因 水分的渗透作用
内因 原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同
结论 细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程
○ 渗透现象发生的条件：半透膜、细胞内外浓度差
○ 渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
○ 半透膜：指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。
○ 质壁分离与复原实验可拓展应用于：（指的是原生质层与细胞壁）
①证明成熟植物细胞发生渗透作用； ②证明细胞是否是活的；
③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法； ④初步测定细胞液浓度的大小；
2. 无机盐等其他物质
① 不同生物吸收无机盐的种类和数量不同。
② 物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度的。
3. 选择透过性膜
可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子、小分子和大分子则不能通过的膜。
□ 生物膜是一种选择透过性膜，是严格的半透膜。
二、流动镶嵌模型
1.要点
①磷脂双分子层 构成生物膜的基本支架，但这个支架不是静止的，它具有流动性。
②蛋白质 镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上，大多数蛋白质也是可以流动的。
③天然糖蛋白 蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白，形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等
2.与单位膜的异同
相同点：组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质
不同点：①流：蛋白质的分布有不均匀和不对称性；强调组成膜的分子是运动的。
②单：蛋白质均匀分布在脂双层的两侧；认为生物膜是静止结构。
三、跨膜运输的方式
例子 方式 浓度梯度 载体 能量 作用
水、甘油、气体、乙醇、苯 自由扩散 顺 × × 被选择吸收的物质从高浓度的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运
葡萄糖进入红细胞 协助扩散 顺 √ ×
进入红细胞的钾离子 主动运输 逆 √ √ 能保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要
的物质，排出新陈代谢产生的废物和对细胞要害的物质。
○大分子或颗粒：胞吞、胞吐
四、小结
组成 决定
磷脂分子+蛋白质分子 结构 功能（物质交换）
具有
导致 保证 体现
运动性 流动性 物质交换正常 选择透过性
成分组成结构，结构决定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的，因此决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性。结构的流动性保证了载体蛋白能把相应的物质从细胞膜的一侧转运到到另一侧。由于细胞膜上不同载体的数量不同，所以，当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同，即反映出物质交换过程中的选择透过性。可见，流动性是细胞膜结构的固有属性，无论细胞是否与外界发生物质交换关系，流动性总是存在的，而选择透过性是细胞膜生理特性的描述，这一特性，只有在流动性基础上，完成物质交换功能方能体现出来。
(五)细胞的能量供应和利用
H2O 外界
水
H2O O2 矿质元素
[H]
光 ATP 原生质
ADP+PI 热能
ATP
ADP+PI
CO2+H2O C3H6O3 C2H5OH+CO2
一、 酶——降低反应活化能
◎ 新陈/细胞代谢：活细胞内全部有序化学反应的总称。
◎ 活化能：分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
1． 发现
①巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。
②巴斯德（法、微生物学家）：发酵与活细胞有关；发酵是整个细胞。
③利比希（德、化学家）：引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。
④比希纳（德、化学家）：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。
⑤萨姆纳（美、科学家）：从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。
⑥许多酶是蛋白质。
⑦切赫与奥特曼（美、科学家）：少数RNA具有生物催化功能。
2．定义
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。
注：
①由活细胞产生（与核糖体有关）
②催化性质：A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能，提高化学反应速度。
B.反应前后酶的性质和数量没有变化。
③成分：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
3．特性
① 高效性：催化效率很高，使反应速度很快，是一般无机催化集的107——1013倍。
② 专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 → 多样性 。
③ 需要合适的条件（温度和pH值） → 温和性 → 易变性 。
酶的催化作用需要适宜的温度、pH值等，过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构。低温也会影响酶的活性，但不破坏酶的分子结构。
图例
解析 在底物足够，其他因素固定的条件下，酶促反应的速度与酶浓度成正比。 1.在S较低时，V随S增加而加快，近乎成正比；
2.在S较低时，V随S增加而加快，但不显著；
3.当S很大且达到一定限度时，V也达到一个最大值，此时即使再增加S，反应也几乎不再改变。
1.在一定T内V随T的
升高而加快；
2.在一定条件下，每一种酶在某一T时活力最大，称最适温度；
3.当T升高到一定限度时，V反而随温度的升高而降低。
◎动物T：35—40℃
PH ： 6.5—8.0
◎ 酶工程
生产提取 制成 酶制剂 应用 治疗疾病；加工和生产一些产品；
和分离纯化 固定化酶 化验诊断和水质检测；其他分支。
二、ATP（三磷酸腺苷）
◎ ATP是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是生物体进行各项生命活动的直接
能源，它的水解与合成存在着能量的释放与贮存。
1．结构简式
A — P ～ P ～ P
腺苷 普通化学键13.8KJ/mol 高能磷酸键 30.54 KJ/mol 磷酸基团
2．ATP与ADP的转化
ATP
呼吸作用
（线粒体） 吸 Pi
（细胞质基质） 能 吸收分泌（渗透能）
（叶绿体） 放 肌肉收缩（机械能）
光合作用 Pi 能 神经传导、生物电（电能）
ADP (每个活细胞) 合成代谢（化学能）
体温（热能）
萤火虫（光能）
◎ 糖类—主要能源物质 热能 散失
太阳光能 脂肪—主要储能物质 氧化
（直接能源） 蛋白质—能源物质之一 分解 化学能 ATP
水解酶、放
◎ ATP ADP + Pi + 能量
合成酶、吸
3．能产生ATP： 线粒体、叶绿体、细胞质基质
能产生水： 线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核
能碱基互补配对： 线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核
三、ATP的主要来源——细胞呼吸
◎呼吸是通过呼吸运动吸进氧气，排出二氧化碳的过程。
◎细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。分为：
有氧呼吸 无氧呼吸
概念 指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多ATP的过程。 指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。
过程 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
反应式 C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 + 12H2O + 38ATP C6H12O6 → 2C3H6O3 + 2ATP
→ 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP
不同点 场所 ： ①②线粒体基质 ③内膜 始终在细胞质基质
条件 ： 除①外，需分子氧、酶 不需分子氧、需酶
产物 ： CO2 、H2O 酒精和CO2或乳酸
能量 ： 大量、合成38ATP（1161KJ） 少量、合成2ATP(61.08KJ)
相同点 联系 ： 从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同，以后阶段不同
实质 ： 分解有机物，释放能量，合成ATP
意义 ： 为生物体的各项生命活动提供能量；为体内其他化合物合成提供原料
◎比较
光合作用 呼吸作用
反应场所 绿色植物（在叶绿体中进行） 所有生物（主要在线粒体中进行）
反应条件 光、色素、酶 酶（时刻进行）
物质转变 把无机物CO2和H2O合成有机物（CH2O） 分解有机物产生CO2和H2O
能量转变 把光能转变成化学能储存在有机物中 释放有机物的能量，部分转移ATP
实质 合成有机物、储存能量 分解有机物、释放能量、产生ATP
联系 有机物、氧气
光合作用 呼吸作用
能量、二氧化碳
◎ 光合作用的实质
通过光反应把光能转变成活跃的化学能，通过暗反应把二氧化碳和水合成有机物，同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。
四、光和光合作用
◎光合作用是指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。影响因素有：光、温度、CO2浓度、水分、矿质元素等。
1．发现
内容 时间 过程 结论
普里斯特 1771年 蜡烛、小鼠、绿色植物实验 植物可以更新空气
萨克斯 1864年 叶片遮光实验 绿色植物在光合作用中产生淀粉
恩格尔曼 1880年 水绵光合作用实验 叶绿体是光合作用的场所释放出氧。
鲁宾与卡门 1939年 同位素标记法 光合作用释放的氧全来自水
2．场所
双层膜
叶绿体 基质
基粒 多个类囊体（片层）堆叠而成
胡萝卜素（橙黄色）1/3
类胡萝卜素 叶黄素（黄色） 2/3 吸蓝紫光
色素 （1/4） 叶绿素A（蓝绿色）3/4
叶绿素（3/4） 叶绿素B（黄绿色）1/4 吸红橙和蓝紫光
3．过程
光反应 暗反应
条件 光、色素、酶 CO2、[H]、ATP、酶
时间 短促 较缓慢
场所 内囊体的薄膜 叶绿体的基质
过程 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的还原
2C3 + [H] →（CH2O）
实质 光能 → 化学能，释放O2 同化CO2，形成（CH2O）
总式 CO2 + H2O → （CH2O）+ O2
或 CO2 + 12H2O → （CH2O）6 + 6O2 + 6H2O
物变 无机物CO2、H2O → 有机物（CH2O）
能变 光能 → ATP中活跃的化学能 → 有机物中稳定的化学能
◎ 同位素示踪
14C 光反应 2C 3 暗反应 （14CH2O）
3H2O 固定 [3H] 还原 （C3H2O）
H218O 光 18O2
◎ 人为创设条件，看物质变化：
1． 光照 → [H]和ATP → 暗反应 → （CH2O）
↓ ↓ ↓ ↓
切断 → 不能生成 → 不能进行 → 不能生成
2． CO2 → C5 → C3 → （CH2O）
↓ ↓ ↓ ↓
2. 为了研究细胞对物质转运的相关问题，某科研小组做了如下两个实验，请回答：取长势相同的三组植物幼苗，分
Ⅰ（1）水分的吸收方式是自由扩散，注射“呼吸阻断剂”对植物细胞吸水没有影响；剪去部分叶片蒸腾作用减弱，吸水能力部分减少；添加高浓度KHClO3，细胞失水；因此植物体吸水能力由大到小的顺序是 B＞C＞A．
（2）①根尖成熟区表皮细胞属于高度分化的细胞，不能进行细胞增殖；②根尖成熟区表皮细胞的原生质层相当于半透膜，当外界溶液浓度低时，细胞渗透吸水；③根尖成熟区表皮细胞没有叶绿体，不能进行光合作用；④根尖成熟区表皮细胞属于成熟的植物细胞，细胞核DNA只转录不复制；⑤转录形成的mRNA经核孔进入细胞质中，能够进行的生命活动是 ②④⑤．
Ⅱ（1）根据题意可知，HgCl2可以影响能量的供应，而甲乙丙丁四个实验装置中除了HgCl2不同外，胡萝卜的成熟程度不同，因此本实验是研究HgCl2和细胞成熟程度对主动运输的影响．
（2）①由于坐标图的纵坐标是实验前后溶液中磷酸盐浓度差，因此需要在实验开始前测定溶液中磷酸盐的起始浓度．
②HgCl2是一种可以影响ATP水解的细胞代谢抑制剂，乙组瓶中加入了HgCl2，说明了能量供应不足，影响了细胞吸收磷酸盐．
③甲组中是成熟胡萝卜片，丙组中是幼嫩胡萝卜片，其它条件都相同，由于丙组中幼嫩组织供能少（或幼嫩组织细胞膜上载体少），因此丙组吸收磷酸盐较少．
故答案为：
（1）探究HgCl2和细胞成熟程度对细胞主动运输（吸收磷酸盐）的影响
（2）①溶液中磷酸盐的浓度
②细胞主动运输（吸收磷酸盐）需要能量（或能量供应不足，影响主动运输）
③幼嫩组织供能少（或幼嫩组织细胞膜上载体少）
3. 高一生物（必修1人教版）复习资料！
高中生物必修1教案
《分子与细胞》
元素 细胞膜 基质
化学成分 结构与功能 细胞质
化合物 细胞核 细胞器
细胞 生物膜系统
有丝分裂
无丝分裂 细胞分裂 细胞分化 细胞工程
减数分裂
高一生物内容构成
（一）走近细胞
一、 比较原核与真核细胞（多样性）
原核细胞 真核细胞
细胞 较小（1—10um） 较大（10--100 um）
细胞核 无成形的细胞核，核物质集中在核区。无核膜，无核仁。DNA不和蛋白质结合 有成形的真正的细胞核。有核膜，有核仁。DNA不和蛋白质结合成染色体
细胞质 除核糖体外，无其他细胞器 有各种细胞器
细胞壁 有。但成分和真核不同，主要是肽聚糖 植物细胞、真菌细胞有，动物细胞无
代表 放线菌、细菌、蓝藻、支原体 真菌、植物、动物
二、生命系统的层次性
植：营养、保护、机械、输导 植：根、茎、叶
细胞 组织 分泌 器官 花、果、种
动：上皮、结缔、肌肉、神经 动：心、肝……
运动、循环
消化、呼吸 病毒
系统（动） 个体 单细胞 种群 群落
泌尿、生殖 多细胞
神经、内分泌
非生物因素 Ⅰ号
生态系统 生产者 生物圈
生物因素 消费者 Ⅱ号
分解者
三、细胞学说内容（统一性）
○从人体的解剖和观察入手：维萨里、比夏
○显微镜下的重要发明：虎克、列文虎克
○理论思维和科学实验的结合：施来登、施旺
1． 细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。
2． 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。
3． 新细胞可以从老细胞中产生。
○在修正中前进：细胞通过分裂产生新的细胞。
注：现代生物学的三大基石
1.1838—1839年 细胞学说 2．1859年 达尔文 进化论 3.1866年 孟德尔 遗传学
四、结论
除病毒以外，细胞是生物体结构和功能的基本单位，也是地球上最基本的生命系统。
（二）组成细胞的分子
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种） 最基本：C，占干重的48.4%,生物大分子以碳链为骨架
物质 说明生物界与非生物界的统一性和差异性。
基础 水：主要组成成分；一切生命活动离不开水
无机物 无机盐：对维持生物体的生命活动有重要作用
化合物 蛋白质：生命活动（或性状）的主要承担者／体现者
核酸：携带遗传信息
有机物 糖类：主要的能源物质
脂质：主要的储能物质
一、蛋白质 （占鲜重7－10％，干重50％）
结构 元素组成 C、H、O、N，有的还有P、S、Fe、Zn、Cu、B、Mn、I等
单体 氨基酸 （约20种，必需8种，非必需12种）
化学结构 由多个氨基酸分子脱水缩合而成，含有多个肽键的化合物，叫多肽。
多肽呈链状结构，叫肽链。一个蛋白质分子含有一条或几条肽链。
高级结构 多肽链形成不同的空间结构，分二、三、四级。
结构特点 由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同，于是肽链的空间结构千差万别，因此蛋白质分子的结构是极其多样的。
功能 ○蛋白质的结构多样性决定了它的特异性/功能多样性。
1． 构成细胞和生物体的重要物质：如细胞膜、染色体、肌肉中的蛋白质；
2． 有些蛋白质有催化作用：如各种酶；
3． 有些蛋白质有运输作用：如血红蛋白、载体蛋白；
4． 有些蛋白质有调节作用：如胰岛素、生长激素等；
5． 有些蛋白质有免疫作用：如抗体。
备注 ○连接两个氨基酸分子的键（—NH—CO—）叫肽键。
○各种蛋白质在结构上所具有的共同特点（通式）：
1． 每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基连同一碳原子上；
2． 各种氨基酸的区别在于R基的不同。
○ 变性（熟鸡蛋）＆盐析＆凝固（豆腐）
计算 ○由N个aa形成的一条肽链围成环状蛋白质时，产生水／肽键 N 个；
○N个aa形成一条肽链时，产生水／肽键 N－1 个；
○N个aa形成M条肽链时，产生水／肽键 N－M 个；
○N个aa形成M条肽链时，每个aa的平均分子量为α，那么由此形成的蛋白质
的分子量为 N×α－（N－M）×18 ；
二、核酸
一切生物的遗传物质，是遗传信息的载体，是生命活动的控制者。
元素组成 C、H、O、N、P等
分类 脱氧核糖核酸（DNA双链） 核糖核酸（RNA单链）
单体
成分 磷酸 H3PO4
五碳糖 脱氧核糖 核糖
含氮
碱基 A、G、C、T A、G、C、U
功能 主要的遗传物质，编码、复制遗
传信息，并决定蛋白质的合成 将遗传信息从DNA传递给
蛋白质。
存在 主要存在于细胞核，少量在线粒
体和叶绿体中。甲基绿 主要存在于细胞质中。吡罗红
△ 每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。
三、糖类和脂质
元素 类别 存在 生理功能
糖类 C、H、O 单糖 核糖C5H10O5 主细胞质 核糖核酸的组成成分；
脱氧核糖C4H10O5 主细胞核 脱氧核糖核酸的组成成分；
六碳糖：葡萄糖
C6H12O6、果糖等 主细胞质 是生物体进行生命活动的重要能源物质（70％以上）；
二糖
C12H22O11 麦芽糖、蔗糖 植物
乳糖 动物
多糖 淀粉、纤维素 植物 （细胞壁的组成成分），
重要的储存能量的物质；
糖原（肝、肌） 动物
脂质 C、H、O
有的 还有N、P 脂肪 动、植物 储存能量、维持体温恒定；
类脂/磷脂 脑、豆 构成生物膜的重要成分；
固醇 胆固醇 动物 动物的重要成分；
性激素 促性器官发育和第二性征；
维生素D 促进钙、磷的吸收和利用；
△ 组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动，而只有按照一定的方式有机地组织起来，才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。
四、鉴别实验
试剂 成分 实验现象 常用材料
蛋白质 双缩脲 A: 0.1g/mL NaOH 紫色 大豆
鸡蛋
B: 0.01g/mL CuSO4
脂肪 苏丹Ⅲ 橘黄色 花生
还原糖 班氏（加热） 砖红色沉淀 苹果、梨、白萝卜
淀粉 碘液 I2 蓝色 马铃薯
○具有还原性的糖：葡萄糖、麦芽糖、果糖
五、无机物
存在方式 生理作用
水
结合水4.5%
自由水95% 部分水和细胞中
其他物质结合。 细胞结构的组成成分。
绝大部分的水以
游离形式存在，可以自由流动。 1．细胞内的良好溶剂；
2．参与细胞内许多生物化学反应；
3．水是细胞生活的液态环境；
4．水的流动，把营养物质运送到细胞，并把废物运送到排泄器官或直接排出；
无机盐 多数以离子状态存，如K+、
Ca2+、Mg2+、Cl--、PO2+等 1．细胞内某些复杂化合物的重要组成部分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分；
2．持生物体的生命活动，细胞的形态和功能；
3．维持细胞的渗透压和酸碱平衡；
六、小结
化合 有机组合 分化
化学元素 化合物 原生质 细胞
○原生质 1．泛指细胞内的全部生命物质，但并不包括细胞内的所有物质，如细胞壁；
2．包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分；其主要成分为核酸、蛋白质（和脂类）；
3．动物细胞可以看作一团原生质。
○细胞质 ： 指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。
○原生质层：成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，为一层半透膜。
(三)细胞的基本结构
细胞壁（植物特有）： 纤维素+果胶，支持和保护作用
成分：脂质（主磷脂）50%、蛋白质约40%、糖类2%-10%
细胞膜
作用：隔开细胞和环境；控制物质进出；细胞间信息交流；
真核 基质： 有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等
细胞 细胞质 是活细胞进行新陈代谢的主要场所。
分工：线、内、高、核、溶、中、叶、液、
细胞器
协调配合：分泌蛋白的合成与分泌；生物膜系统
核膜：双层膜，分开核内物质和细胞质
核孔：实现核质之间频繁的物质交流和信息交流
细胞核 核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
染色质：由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体
一、 细胞器 差速离心：美国 克劳德
线粒体 叶绿体 高尔基体 内质网 液泡 核糖体 中心体
分布 动植物 植物 动植物 动植物 植物和某
些原生动物 动植物 动物
低等植物
形态 椭球形、棒形 扁平的球形或椭球形 大小囊泡、扁平囊 网状 椭球形粒状小体
结构 双层膜，有少量DNA 单层膜，形成囊泡状和管状，内有腔 没有膜结构
嵴（TP酶复合体）、基粒、基质 基粒（类体）、基质（片层结构）、酶 外连细胞膜，内连核膜 液泡膜、细胞液 蛋白质、RNA、和酶 两个互相垂直的中心粒
功能 有氧呼吸的主场所 进行光合作用的场所 细胞分泌，
成细胞壁 提供合成、运输条件 贮存物质，调节内环境 蛋白质合成的场所 与有丝分裂有关
备注 在核仁
形成
△ 细胞器是指在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能的结构单位，
三、协调配合 分泌蛋白 放射性同位素示踪法：罗马尼亚 帕拉德
有机物、O2
叶绿体 线粒体
能量、CO2
基因调控 初步合成 加工 修饰
细胞核 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 胞外
氨基酸 肽链 一定空间结构
○生物膜系统：细胞器膜 + 细胞膜 + 核膜等形成的结构体系
四、细胞核 = 核膜（双层） + 核仁 + 染色质 + 核液
美西螈实验、蝾螈横缢实验、变形虫实验、伞藻嫁接与移植实验
细胞核是遗传信息储存和复制的场所，是代谢活动和遗传特性的控制中心。
○ 染色质和染色体是同一物质在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。
DNA 螺旋
○ + = 核小体（串珠结构） 染色质 30nm纤维
组蛋白 非组蛋白
螺旋化
0.4um超螺旋管（圆筒形） 2－10um染色单体（圆柱状、杆状）
二、树立观点(基本思想)
1．有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在；
○结构和功能相统一
2．任何功能都需要一定的结构来完成
1．各种细胞器既有形态结构和功能上的差异，又相互联系，相互依存；
○分工合作
2．细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的协调配合。
○生物的整体性：整体大于各部分之和；只有在各部分组成一个整体的时才能体现出生命现象。
1．结构：细胞的各个部分是相互联系的。如分布在细胞质的内质网内连核膜，外接细胞膜。
2．功能：细胞的不同结构有不同的生理功能，但却是协调配合的。如分泌蛋白的合成与分泌。
3．调控：细胞核是代谢的调控中心。其DNA通过控制蛋白质类物质的合成调控生命活动。
4．与外界的关系上：每个细胞都要与相邻细胞、而与外界环境直接接触的细胞都要和外界环境进行物质交换和能量转换。
六、总结
细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。
（四）细胞物质的运输
○科学家研究细胞膜结构的历程是从物质跨膜运输的现象开始的，分析成分是了解结构的基础，现象和功能又提供了探究结构的线索。人们在实验观察的基础上提出假说，又通过进一步的实验来修正假说，其中方法与技术的进步起到关键的作用
成分：磷脂和蛋白质和糖类
结构：单位膜（三明治）→ 流动镶嵌模型
细胞膜 特性 结构特点：具有相对的流动性
生理特性：选择透过性（对离子和小分子物质具选择性）
保护作用
功能 控制细胞内外物质交换
细胞识别、分泌、排泄、免疫等
一、物质跨膜运输的实例
1.水分
条件 浓度 外液 > 细胞质/液 外液 < 细胞质/液
现象 动物 失水皱缩 吸水膨胀甚至涨破
植物 质壁分离 质壁分离复原
原理 外因 水分的渗透作用
内因 原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同
结论 细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程
○ 渗透现象发生的条件：半透膜、细胞内外浓度差
○ 渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
○ 半透膜：指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。
○ 质壁分离与复原实验可拓展应用于：（指的是原生质层与细胞壁）
①证明成熟植物细胞发生渗透作用； ②证明细胞是否是活的；
③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法； ④初步测定细胞液浓度的大小；
2. 无机盐等其他物质
① 不同生物吸收无机盐的种类和数量不同。
② 物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度的。
3. 选择透过性膜
可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子、小分子和大分子则不能通过的膜。
□ 生物膜是一种选择透过性膜，是严格的半透膜。
二、流动镶嵌模型
1.要点
①磷脂双分子层 构成生物膜的基本支架，但这个支架不是静止的，它具有流动性。
②蛋白质 镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上，大多数蛋白质也是可以流动的。
③天然糖蛋白 蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白，形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等
2.与单位膜的异同
相同点：组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质
不同点：①流：蛋白质的分布有不均匀和不对称性；强调组成膜的分子是运动的。
②单：蛋白质均匀分布在脂双层的两侧；认为生物膜是静止结构。
三、跨膜运输的方式
例子 方式 浓度梯度 载体 能量 作用
水、甘油、气体、乙醇、苯 自由扩散 顺 × × 被选择吸收的物质从高浓度的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运
葡萄糖进入红细胞 协助扩散 顺 √ ×
进入红细胞的钾离子 主动运输 逆 √ √ 能保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要
的物质，排出新陈代谢产生的废物和对细胞要害的物质。
○大分子或颗粒：胞吞、胞吐
四、小结
组成 决定
磷脂分子+蛋白质分子 结构 功能（物质交换）
具有
导致 保证 体现
运动性 流动性 物质交换正常 选择透过性
成分组成结构，结构决定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的，因此决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性。结构的流动性保证了载体蛋白能把相应的物质从细胞膜的一侧转运到到另一侧。由于细胞膜上不同载体的数量不同，所以，当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同，即反映出物质交换过程中的选择透过性。可见，流动性是细胞膜结构的固有属性，无论细胞是否与外界发生物质交换关系，流动性总是存在的，而选择透过性是细胞膜生理特性的描述，这一特性，只有在流动性基础上，完成物质交换功能方能体现出来。
(五)细胞的能量供应和利用
H2O 外界
水
H2O O2 矿质元素
[H]
光 ATP 原生质
ADP+PI 热能
ATP
ADP+PI
CO2+H2O C3H6O3 C2H5OH+CO2
一、 酶——降低反应活化能
◎ 新陈/细胞代谢：活细胞内全部有序化学反应的总称。
◎ 活化能：分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
1． 发现
①巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。
②巴斯德（法、微生物学家）：发酵与活细胞有关；发酵是整个细胞。
③利比希（德、化学家）：引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。
④比希纳（德、化学家）：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。
⑤萨姆纳（美、科学家）：从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。
⑥许多酶是蛋白质。
⑦切赫与奥特曼（美、科学家）：少数RNA具有生物催化功能。
2．定义
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。
注：
①由活细胞产生（与核糖体有关）
②催化性质：A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能，提高化学反应速度。
B.反应前后酶的性质和数量没有变化。
③成分：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
3．特性
① 高效性：催化效率很高，使反应速度很快，是一般无机催化集的107——1013倍。
② 专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 → 多样性 。
③ 需要合适的条件（温度和pH值） → 温和性 → 易变性 。
酶的催化作用需要适宜的温度、pH值等，过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构。低温也会影响酶的活性，但不破坏酶的分子结构。
图例
解析 在底物足够，其他因素固定的条件下，酶促反应的速度与酶浓度成正比。 1.在S较低时，V随S增加而加快，近乎成正比；
2.在S较低时，V随S增加而加快，但不显著；
3.当S很大且达到一定限度时，V也达到一个最大值，此时即使再增加S，反应也几乎不再改变。
1.在一定T内V随T的
升高而加快；
2.在一定条件下，每一种酶在某一T时活力最大，称最适温度；
3.当T升高到一定限度时，V反而随温度的升高而降低。
◎动物T：35—40℃
PH ： 6.5—8.0
◎ 酶工程
生产提取 制成 酶制剂 应用 治疗疾病；加工和生产一些产品；
和分离纯化 固定化酶 化验诊断和水质检测；其他分支。
二、ATP（三磷酸腺苷）
◎ ATP是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是生物体进行各项生命活动的直接
能源，它的水解与合成存在着能量的释放与贮存。
1．结构简式
A — P ～ P ～ P
腺苷 普通化学键13.8KJ/mol 高能磷酸键 30.54 KJ/mol 磷酸基团
2．ATP与ADP的转化
ATP
呼吸作用
（线粒体） 吸 Pi
（细胞质基质） 能 吸收分泌（渗透能）
（叶绿体） 放 肌肉收缩（机械能）
光合作用 Pi 能 神经传导、生物电（电能）
ADP (每个活细胞) 合成代谢（化学能）
体温（热能）
萤火虫（光能）
◎ 糖类—主要能源物质 热能 散失
太阳光能 脂肪—主要储能物质 氧化
（直接能源） 蛋白质—能源物质之一 分解 化学能 ATP
水解酶、放
◎ ATP ADP + Pi + 能量
合成酶、吸
3．能产生ATP： 线粒体、叶绿体、细胞质基质
能产生水： 线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核
能碱基互补配对： 线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核
三、ATP的主要来源——细胞呼吸
◎呼吸是通过呼吸运动吸进氧气，排出二氧化碳的过程。
◎细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。分为：
有氧呼吸 无氧呼吸
概念 指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多ATP的过程。 指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。
过程 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
反应式 C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 + 12H2O + 38ATP C6H12O6 → 2C3H6O3 + 2ATP
→ 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP
不同点 场所 ： ①②线粒体基质 ③内膜 始终在细胞质基质
条件 ： 除①外，需分子氧、酶 不需分子氧、需酶
产物 ： CO2 、H2O 酒精和CO2或乳酸
能量 ： 大量、合成38ATP（1161KJ） 少量、合成2ATP(61.08KJ)
相同点 联系 ： 从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同，以后阶段不同
实质 ： 分解有机物，释放能量，合成ATP
意义 ： 为生物体的各项生命活动提供能量；为体内其他化合物合成提供原料
◎比较
光合作用 呼吸作用
反应场所 绿色植物（在叶绿体中进行） 所有生物（主要在线粒体中进行）
反应条件 光、色素、酶 酶（时刻进行）
物质转变 把无机物CO2和H2O合成有机物（CH2O） 分解有机物产生CO2和H2O
能量转变 把光能转变成化学能储存在有机物中 释放有机物的能量，部分转移ATP
实质 合成有机物、储存能量 分解有机物、释放能量、产生ATP
联系 有机物、氧气
光合作用 呼吸作用
能量、二氧化碳
◎ 光合作用的实质
通过光反应把光能转变成活跃的化学能，通过暗反应把二氧化碳和水合成有机物，同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。
四、光和光合作用
◎光合作用是指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。影响因素有：光、温度、CO2浓度、水分、矿质元素等。
1．发现
内容 时间 过程 结论
普里斯特 1771年 蜡烛、小鼠、绿色植物实验 植物可以更新空气
萨克斯 1864年 叶片遮光实验 绿色植物在光合作用中产生淀粉
恩格尔曼 1880年 水绵光合作用实验 叶绿体是光合作用的场所释放出氧。
鲁宾与卡门 1939年 同位素标记法 光合作用释放的氧全来自水
2．场所
双层膜
叶绿体 基质
基粒 多个类囊体（片层）堆叠而成
胡萝卜素（橙黄色）1/3
类胡萝卜素 叶黄素（黄色） 2/3 吸蓝紫光
色素 （1/4） 叶绿素A（蓝绿色）3/4
叶绿素（3/4） 叶绿素B（黄绿色）1/4 吸红橙和蓝紫光
3．过程
光反应 暗反应
条件 光、色素、酶 CO2、[H]、ATP、酶
时间 短促 较缓慢
场所 内囊体的薄膜 叶绿体的基质
过程 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的还原
2C3 + [H] →（CH2O）
实质 光能 → 化学能，释放O2 同化CO2，形成（CH2O）
总式 CO2 + H2O → （CH2O）+ O2
或 CO2 + 12H2O → （CH2O）6 + 6O2 + 6H2O
物变 无机物CO2、H2O → 有机物（CH2O）
能变 光能 → ATP中活跃的化学能 → 有机物中稳定的化学能
◎ 同位素示踪
14C 光反应 2C 3 暗反应 （14CH2O）
3H2O 固定 [3H] 还原 （C3H2O）
H218O 光 18O2
◎ 人为创设条件，看物质变化：
1． 光照 → [H]和ATP → 暗反应 → （CH2O）
↓ ↓ ↓ ↓
切断 → 不能生成 → 不能进行 → 不能生成
2． CO2 → C5 → C3 → （CH2O）
↓ ↓ ↓ ↓
反渗透水处理设备通常由原水预处理系统、反渗透纯化系统、超纯化后处理系统三部分内组成。预处理的目的主容要是使原水达到反渗透膜分离组件的进水要求，保证反渗透纯化系统的稳定运行。反渗透膜系统是一次性去除原水中98%以上离子、有机物及100%微生物(理论上)最经济高效的纯化方法。超纯化后处理系统通过多种集成技术进一步去除反渗透纯水中尚存的微量离子、有机物等杂质，以满足不同用途的最终水质指标要求。
反渗透水处理设备的预处理系统通常由聚丙烯纤维(PP)过滤器和活性炭(AC)过滤器组成。对硬度较高的原水还需加装软化树脂过滤器。PP滤芯可高效去除原水中5μm以上的机械颗粒杂质、铁锈及大的胶状物等污染物，保护后续过滤器，其特点是纳污量大,
价格低廉。AC活性炭滤芯可高效吸附原水中余氯和部分有机物、胶体，保护聚酰胺反渗透复合膜免遭余氯氧化。软化树脂可脱除原水中大部分钙镁离子，防止后续RO膜表面结垢堵塞，提高水的回收率。
5. 核膜与细胞膜一样吗
核膜与细胞膜不抄一样袭。
核膜包围着细胞核，有两层膜，膜上有核孔复合物，能够允许RNA、蛋白质等进出细胞核。
细胞膜包围着整个细胞，是单层膜，能够与细胞外环境进行物质交换，同时与细胞的识别与信号转导有关系。
核膜有两层膜，其中外膜通过内质网（也是一种膜结构）与细胞膜相连，所以核膜在一定程度上与细胞膜是可以进行物质交换的。
(5)半透膜供应扩展阅读：
核膜的作用：
膜的特殊作用就是把核物质集中在靠近细胞中央的一个区域内，核物质的区域化有利于实现其功能。
核膜对物质有一定的通透性。离子可以通透核膜，比较小的分子，如氨基酸、糖类、鱼精蛋白、组蛋白、RNA酶和DNA酶等也可通过。但是，Y球蛋白和清蛋白等大分子要经核孔进出细胞核。
细胞膜的功能：
1、分隔、形成细胞和细胞器，为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境，膜的面积大大增加，提高了发生在膜上的生物功能；
2、屏障作用，膜两侧的水溶性物质不能自由通过；
3、选择性物质运输，伴随着能量的传递；
4、生物功能：激素作用、酶促反应、细胞识别、电子传递等；
5、识别和传递信息功能。
6. 求高一生物复习资料
高中生物必修1教案
《分子与细胞》
元素 细胞膜 基质
化学成分 结构与功能 细胞质
化合物 细胞核 细胞器
细胞 生物膜系统
有丝分裂
无丝分裂 细胞分裂 细胞分化 细胞工程
减数分裂
高一生物内容构成
（一）走近细胞
一、 比较原核与真核细胞（多样性）
原核细胞 真核细胞
细胞 较小（1—10um） 较大（10--100 um）
细胞核 无成形的细胞核，核物质集中在核区。无核膜，无核仁。DNA不和蛋白质结合 有成形的真正的细胞核。有核膜，有核仁。DNA不和蛋白质结合成染色体
细胞质 除核糖体外，无其他细胞器 有各种细胞器
细胞壁 有。但成分和真核不同，主要是肽聚糖 植物细胞、真菌细胞有，动物细胞无
代表 放线菌、细菌、蓝藻、支原体 真菌、植物、动物
二、生命系统的层次性
植：营养、保护、机械、输导 植：根、茎、叶
细胞 组织 分泌 器官 花、果、种
动：上皮、结缔、肌肉、神经 动：心、肝……
运动、循环
消化、呼吸 病毒
系统（动） 个体 单细胞 种群 群落
泌尿、生殖 多细胞
神经、内分泌
非生物因素 Ⅰ号
生态系统 生产者 生物圈
生物因素 消费者 Ⅱ号
分解者
三、细胞学说内容（统一性）
○从人体的解剖和观察入手：维萨里、比夏
○显微镜下的重要发明：虎克、列文虎克
○理论思维和科学实验的结合：施来登、施旺
1． 细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。
2． 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。
3． 新细胞可以从老细胞中产生。
○在修正中前进：细胞通过分裂产生新的细胞。
注：现代生物学的三大基石
1.1838—1839年 细胞学说 2．1859年 达尔文 进化论 3.1866年 孟德尔 遗传学
四、结论
除病毒以外，细胞是生物体结构和功能的基本单位，也是地球上最基本的生命系统。
（二）组成细胞的分子
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种） 最基本：C，占干重的48.4%,生物大分子以碳链为骨架
物质 说明生物界与非生物界的统一性和差异性。
基础 水：主要组成成分；一切生命活动离不开水
无机物 无机盐：对维持生物体的生命活动有重要作用
化合物 蛋白质：生命活动（或性状）的主要承担者／体现者
核酸：携带遗传信息
有机物 糖类：主要的能源物质
脂质：主要的储能物质
一、蛋白质 （占鲜重7－10％，干重50％）
结构 元素组成 C、H、O、N，有的还有P、S、Fe、Zn、Cu、B、Mn、I等
单体 氨基酸 （约20种，必需8种，非必需12种）
化学结构 由多个氨基酸分子脱水缩合而成，含有多个肽键的化合物，叫多肽。
多肽呈链状结构，叫肽链。一个蛋白质分子含有一条或几条肽链。
高级结构 多肽链形成不同的空间结构，分二、三、四级。
结构特点 由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同，于是肽链的空间结构千差万别，因此蛋白质分子的结构是极其多样的。
功能 ○蛋白质的结构多样性决定了它的特异性/功能多样性。
1． 构成细胞和生物体的重要物质：如细胞膜、染色体、肌肉中的蛋白质；
2． 有些蛋白质有催化作用：如各种酶；
3． 有些蛋白质有运输作用：如血红蛋白、载体蛋白；
4． 有些蛋白质有调节作用：如胰岛素、生长激素等；
5． 有些蛋白质有免疫作用：如抗体。
备注 ○连接两个氨基酸分子的键（—NH—CO—）叫肽键。
○各种蛋白质在结构上所具有的共同特点（通式）：
1． 每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基连同一碳原子上；
2． 各种氨基酸的区别在于R基的不同。
○ 变性（熟鸡蛋）＆盐析＆凝固（豆腐）
计算 ○由N个aa形成的一条肽链围成环状蛋白质时，产生水／肽键 N 个；
○N个aa形成一条肽链时，产生水／肽键 N－1 个；
○N个aa形成M条肽链时，产生水／肽键 N－M 个；
○N个aa形成M条肽链时，每个aa的平均分子量为α，那么由此形成的蛋白质
的分子量为 N×α－（N－M）×18 ；
二、核酸
一切生物的遗传物质，是遗传信息的载体，是生命活动的控制者。
元素组成 C、H、O、N、P等
分类 脱氧核糖核酸（DNA双链） 核糖核酸（RNA单链）
单体
成分 磷酸 H3PO4
五碳糖 脱氧核糖 核糖
含氮
碱基 A、G、C、T A、G、C、U
功能 主要的遗传物质，编码、复制遗
传信息，并决定蛋白质的合成 将遗传信息从DNA传递给
蛋白质。
存在 主要存在于细胞核，少量在线粒
体和叶绿体中。甲基绿 主要存在于细胞质中。吡罗红
△ 每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。
三、糖类和脂质
元素 类别 存在 生理功能
糖类 C、H、O 单糖 核糖C5H10O5 主细胞质 核糖核酸的组成成分；
脱氧核糖C4H10O5 主细胞核 脱氧核糖核酸的组成成分；
六碳糖：葡萄糖
C6H12O6、果糖等 主细胞质 是生物体进行生命活动的重要能源物质（70％以上）；
二糖
C12H22O11 麦芽糖、蔗糖 植物
乳糖 动物
多糖 淀粉、纤维素 植物 （细胞壁的组成成分），
重要的储存能量的物质；
糖原（肝、肌） 动物
脂质 C、H、O
有的 还有N、P 脂肪 动、植物 储存能量、维持体温恒定；
类脂/磷脂 脑、豆 构成生物膜的重要成分；
固醇 胆固醇 动物 动物的重要成分；
性激素 促性器官发育和第二性征；
维生素D 促进钙、磷的吸收和利用；
△ 组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动，而只有按照一定的方式有机地组织起来，才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。
四、鉴别实验
试剂 成分 实验现象 常用材料
蛋白质 双缩脲 A: 0.1g/mL NaOH 紫色 大豆
鸡蛋
B: 0.01g/mL CuSO4
脂肪 苏丹Ⅲ 橘黄色 花生
还原糖 班氏（加热） 砖红色沉淀 苹果、梨、白萝卜
淀粉 碘液 I2 蓝色 马铃薯
○具有还原性的糖：葡萄糖、麦芽糖、果糖
五、无机物
存在方式 生理作用
水
结合水4.5%
自由水95% 部分水和细胞中
其他物质结合。 细胞结构的组成成分。
绝大部分的水以
游离形式存在，可以自由流动。 1．细胞内的良好溶剂；
2．参与细胞内许多生物化学反应；
3．水是细胞生活的液态环境；
4．水的流动，把营养物质运送到细胞，并把废物运送到排泄器官或直接排出；
无机盐 多数以离子状态存，如K+、
Ca2+、Mg2+、Cl--、PO2+等 1．细胞内某些复杂化合物的重要组成部分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分；
2．持生物体的生命活动，细胞的形态和功能；
3．维持细胞的渗透压和酸碱平衡；
六、小结
化合 有机组合 分化
化学元素 化合物 原生质 细胞
○原生质 1．泛指细胞内的全部生命物质，但并不包括细胞内的所有物质，如细胞壁；
2．包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分；其主要成分为核酸、蛋白质（和脂类）；
3．动物细胞可以看作一团原生质。
○细胞质 ： 指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。
○原生质层：成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，为一层半透膜。
(三)细胞的基本结构
细胞壁（植物特有）： 纤维素+果胶，支持和保护作用
成分：脂质（主磷脂）50%、蛋白质约40%、糖类2%-10%
细胞膜
作用：隔开细胞和环境；控制物质进出；细胞间信息交流；
真核 基质： 有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等
细胞 细胞质 是活细胞进行新陈代谢的主要场所。
分工：线、内、高、核、溶、中、叶、液、
细胞器
协调配合：分泌蛋白的合成与分泌；生物膜系统
核膜：双层膜，分开核内物质和细胞质
核孔：实现核质之间频繁的物质交流和信息交流
细胞核 核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
染色质：由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体
一、 细胞器 差速离心：美国 克劳德
线粒体 叶绿体 高尔基体 内质网 液泡 核糖体 中心体
分布 动植物 植物 动植物 动植物 植物和某
些原生动物 动植物 动物
低等植物
形态 椭球形、棒形 扁平的球形或椭球形 大小囊泡、扁平囊 网状 椭球形粒状小体
结构 双层膜，有少量DNA 单层膜，形成囊泡状和管状，内有腔 没有膜结构
嵴（TP酶复合体）、基粒、基质 基粒（类体）、基质（片层结构）、酶 外连细胞膜，内连核膜 液泡膜、细胞液 蛋白质、RNA、和酶 两个互相垂直的中心粒
功能 有氧呼吸的主场所 进行光合作用的场所 细胞分泌，
成细胞壁 提供合成、运输条件 贮存物质，调节内环境 蛋白质合成的场所 与有丝分裂有关
备注 在核仁
形成
△ 细胞器是指在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能的结构单位，
三、协调配合 分泌蛋白 放射性同位素示踪法：罗马尼亚 帕拉德
有机物、O2
叶绿体 线粒体
能量、CO2
基因调控 初步合成 加工 修饰
细胞核 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 胞外
氨基酸 肽链 一定空间结构
○生物膜系统：细胞器膜 + 细胞膜 + 核膜等形成的结构体系
四、细胞核 = 核膜（双层） + 核仁 + 染色质 + 核液
美西螈实验、蝾螈横缢实验、变形虫实验、伞藻嫁接与移植实验
细胞核是遗传信息储存和复制的场所，是代谢活动和遗传特性的控制中心。
○ 染色质和染色体是同一物质在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。
DNA 螺旋
○ + = 核小体（串珠结构） 染色质 30nm纤维
组蛋白 非组蛋白
螺旋化
0.4um超螺旋管（圆筒形） 2－10um染色单体（圆柱状、杆状）
二、树立观点(基本思想)
1．有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在；
○结构和功能相统一
2．任何功能都需要一定的结构来完成
1．各种细胞器既有形态结构和功能上的差异，又相互联系，相互依存；
○分工合作
2．细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的协调配合。
○生物的整体性：整体大于各部分之和；只有在各部分组成一个整体的时才能体现出生命现象。
1．结构：细胞的各个部分是相互联系的。如分布在细胞质的内质网内连核膜，外接细胞膜。
2．功能：细胞的不同结构有不同的生理功能，但却是协调配合的。如分泌蛋白的合成与分泌。
3．调控：细胞核是代谢的调控中心。其DNA通过控制蛋白质类物质的合成调控生命活动。
4．与外界的关系上：每个细胞都要与相邻细胞、而与外界环境直接接触的细胞都要和外界环境进行物质交换和能量转换。
六、总结
细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。
（四）细胞物质的运输
○科学家研究细胞膜结构的历程是从物质跨膜运输的现象开始的，分析成分是了解结构的基础，现象和功能又提供了探究结构的线索。人们在实验观察的基础上提出假说，又通过进一步的实验来修正假说，其中方法与技术的进步起到关键的作用
成分：磷脂和蛋白质和糖类
结构：单位膜（三明治）→ 流动镶嵌模型
细胞膜 特性 结构特点：具有相对的流动性
生理特性：选择透过性（对离子和小分子物质具选择性）
保护作用
功能 控制细胞内外物质交换
细胞识别、分泌、排泄、免疫等
一、物质跨膜运输的实例
1.水分
条件 浓度 外液 > 细胞质/液 外液 < 细胞质/液
现象 动物 失水皱缩 吸水膨胀甚至涨破
植物 质壁分离 质壁分离复原
原理 外因 水分的渗透作用
内因 原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同
结论 细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程
○ 渗透现象发生的条件：半透膜、细胞内外浓度差
○ 渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
○ 半透膜：指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。
○ 质壁分离与复原实验可拓展应用于：（指的是原生质层与细胞壁）
①证明成熟植物细胞发生渗透作用； ②证明细胞是否是活的；
③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法； ④初步测定细胞液浓度的大小；
2. 无机盐等其他物质
① 不同生物吸收无机盐的种类和数量不同。
② 物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度的。
3. 选择透过性膜
可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子、小分子和大分子则不能通过的膜。
□ 生物膜是一种选择透过性膜，是严格的半透膜。
二、流动镶嵌模型
1.要点
①磷脂双分子层 构成生物膜的基本支架，但这个支架不是静止的，它具有流动性。
②蛋白质 镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上，大多数蛋白质也是可以流动的。
③天然糖蛋白 蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白，形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等
2.与单位膜的异同
相同点：组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质
不同点：①流：蛋白质的分布有不均匀和不对称性；强调组成膜的分子是运动的。
②单：蛋白质均匀分布在脂双层的两侧；认为生物膜是静止结构。
三、跨膜运输的方式
例子 方式 浓度梯度 载体 能量 作用
水、甘油、气体、乙醇、苯 自由扩散 顺 × × 被选择吸收的物质从高浓度的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运
葡萄糖进入红细胞 协助扩散 顺 √ ×
进入红细胞的钾离子 主动运输 逆 √ √ 能保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要
的物质，排出新陈代谢产生的废物和对细胞要害的物质。
○大分子或颗粒：胞吞、胞吐
四、小结
组成 决定
磷脂分子+蛋白质分子 结构 功能（物质交换）
具有
导致 保证 体现
运动性 流动性 物质交换正常 选择透过性
成分组成结构，结构决定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的，因此决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性。结构的流动性保证了载体蛋白能把相应的物质从细胞膜的一侧转运到到另一侧。由于细胞膜上不同载体的数量不同，所以，当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同，即反映出物质交换过程中的选择透过性。可见，流动性是细胞膜结构的固有属性，无论细胞是否与外界发生物质交换关系，流动性总是存在的，而选择透过性是细胞膜生理特性的描述，这一特性，只有在流动性基础上，完成物质交换功能方能体现出来。
(五)细胞的能量供应和利用
H2O 外界
水
H2O O2 矿质元素
[H]
光 ATP 原生质
ADP+PI 热能
ATP
ADP+PI
CO2+H2O C3H6O3 C2H5OH+CO2
一、 酶——降低反应活化能
◎ 新陈/细胞代谢：活细胞内全部有序化学反应的总称。
◎ 活化能：分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
1． 发现
①巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。
②巴斯德（法、微生物学家）：发酵与活细胞有关；发酵是整个细胞。
③利比希（德、化学家）：引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。
④比希纳（德、化学家）：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。
⑤萨姆纳（美、科学家）：从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。
⑥许多酶是蛋白质。
⑦切赫与奥特曼（美、科学家）：少数RNA具有生物催化功能。
2．定义
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。
注：
①由活细胞产生（与核糖体有关）
②催化性质：A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能，提高化学反应速度。
B.反应前后酶的性质和数量没有变化。
③成分：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
3．特性
① 高效性：催化效率很高，使反应速度很快，是一般无机催化集的107——1013倍。
② 专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 → 多样性 。
③ 需要合适的条件（温度和pH值） → 温和性 → 易变性 。
酶的催化作用需要适宜的温度、pH值等，过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构。低温也会影响酶的活性，但不破坏酶的分子结构。
图例
解析 在底物足够，其他因素固定的条件下，酶促反应的速度与酶浓度成正比。 1.在S较低时，V随S增加而加快，近乎成正比；
2.在S较低时，V随S增加而加快，但不显著；
3.当S很大且达到一定限度时，V也达到一个最大值，此时即使再增加S，反应也几乎不再改变。
1.在一定T内V随T的
升高而加快；
2.在一定条件下，每一种酶在某一T时活力最大，称最适温度；
3.当T升高到一定限度时，V反而随温度的升高而降低。
◎动物T：35—40℃
PH ： 6.5—8.0
◎ 酶工程
生产提取 制成 酶制剂 应用 治疗疾病；加工和生产一些产品；
和分离纯化 固定化酶 化验诊断和水质检测；其他分支。
二、ATP（三磷酸腺苷）
◎ ATP是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是生物体进行各项生命活动的直接
能源，它的水解与合成存在着能量的释放与贮存。
1．结构简式
A — P ～ P ～ P
腺苷 普通化学键13.8KJ/mol 高能磷酸键 30.54 KJ/mol 磷酸基团
2．ATP与ADP的转化
ATP
呼吸作用
（线粒体） 吸 Pi
（细胞质基质） 能 吸收分泌（渗透能）
（叶绿体） 放 肌肉收缩（机械能）
光合作用 Pi 能 神经传导、生物电（电能）
ADP (每个活细胞) 合成代谢（化学能）
体温（热能）
萤火虫（光能）
◎ 糖类—主要能源物质 热能 散失
太阳光能 脂肪—主要储能物质 氧化
（直接能源） 蛋白质—能源物质之一 分解 化学能 ATP
水解酶、放
◎ ATP ADP + Pi + 能量
合成酶、吸
3．能产生ATP： 线粒体、叶绿体、细胞质基质
能产生水： 线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核
能碱基互补配对： 线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核
三、ATP的主要来源——细胞呼吸
◎呼吸是通过呼吸运动吸进氧气，排出二氧化碳的过程。
◎细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。分为：
有氧呼吸 无氧呼吸
概念 指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多ATP的过程。 指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。
过程 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
反应式 C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 + 12H2O + 38ATP C6H12O6 → 2C3H6O3 + 2ATP
→ 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP
不同点 场所 ： ①②线粒体基质 ③内膜 始终在细胞质基质
条件 ： 除①外，需分子氧、酶 不需分子氧、需酶
产物 ： CO2 、H2O 酒精和CO2或乳酸
能量 ： 大量、合成38ATP（1161KJ） 少量、合成2ATP(61.08KJ)
相同点 联系 ： 从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同，以后阶段不同
实质 ： 分解有机物，释放能量，合成ATP
意义 ： 为生物体的各项生命活动提供能量；为体内其他化合物合成提供原料
◎比较
光合作用 呼吸作用
反应场所 绿色植物（在叶绿体中进行） 所有生物（主要在线粒体中进行）
反应条件 光、色素、酶 酶（时刻进行）
物质转变 把无机物CO2和H2O合成有机物（CH2O） 分解有机物产生CO2和H2O
能量转变 把光能转变成化学能储存在有机物中 释放有机物的能量，部分转移ATP
实质 合成有机物、储存能量 分解有机物、释放能量、产生ATP
联系 有机物、氧气
光合作用 呼吸作用
能量、二氧化碳
◎ 光合作用的实质
通过光反应把光能转变成活跃的化学能，通过暗反应把二氧化碳和水合成有机物，同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。
四、光和光合作用
◎光合作用是指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。影响因素有：光、温度、CO2浓度、水分、矿质元素等。
1．发现
内容 时间 过程 结论
普里斯特 1771年 蜡烛、小鼠、绿色植物实验 植物可以更新空气
萨克斯 1864年 叶片遮光实验 绿色植物在光合作用中产生淀粉
恩格尔曼 1880年 水绵光合作用实验 叶绿体是光合作用的场所释放出氧。
鲁宾与卡门 1939年 同位素标记法 光合作用释放的氧全来自水
2．场所
双层膜
叶绿体 基质
基粒 多个类囊体（片层）堆叠而成
胡萝卜素（橙黄色）1/3
类胡萝卜素 叶黄素（黄色） 2/3 吸蓝紫光
色素 （1/4） 叶绿素A（蓝绿色）3/4
叶绿素（3/4） 叶绿素B（黄绿色）1/4 吸红橙和蓝紫光
3．过程
光反应 暗反应
条件 光、色素、酶 CO2、[H]、ATP、酶
时间 短促 较缓慢
场所 内囊体的薄膜 叶绿体的基质
过程 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的还原
2C3 + [H] →（CH2O）
实质 光能 → 化学能，释放O2 同化CO2，形成（CH2O）
总式 CO2 + H2O → （CH2O）+ O2
或 CO2 + 12H2O → （CH2O）6 + 6O2 + 6H2O
物变 无机物CO2、H2O → 有机物（CH2O）
能变 光能 → ATP中活跃的化学能 → 有机物中稳定的化学能
◎ 同位素示踪
14C 光反应 2C 3 暗反应 （14CH2O）
3H2O 固定 [3H] 还原 （C3H2O）
H218O 光 18O2
◎ 人为创设条件，看物质变化：
1． 光照 → [H]和ATP → 暗反应 → （CH2O）
↓ ↓ ↓ ↓
切断 → 不能生成 → 不能进行 → 不能生成
2． CO2 → C5 → C3 → （CH2O）
↓ ↓ ↓ ↓
7. 动物的渗透作用时,哪一部分作为半透膜
1．生物体具有共同的物质基础和结构基础。
2．从结构上说,除病毒以外,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。
3．新陈代谢是活细胞中全部的序的化学变化总称，是生物体进行一切生命活动的基础。
4．生物体具应激性，因而能适应周围环境。
5．生物体都有生长、发育和生殖的现象。
6．生物遗传和变异的特征，使各物种既能基本上保持稳定，又能不断地进化。
7．生物体都能适应一定的环境，也能影响环境。
8.组成生物体的化学元素，常见的主要有20种，可分为大量元素和微量元素两大类。组成生物体的化学元素没有一种是生物特有的，这说明生物与非生物具有统一性的一面，同时，组成生物体的化学元素含量又与非生物有明显不同，这是生物与非生物差异性的一面。
9．原生质泛指细胞内的生命物质，包括细胞膜、细胞质和细胞核等部分。原生质以蛋白质和核酸为主要成分，但并不包括细胞内的所有物质，如构成细胞的细胞壁。
10．各种生物体的一切生命活动，绝对不能离开水。自由水／结合水的比例升高，细胞代谢活动增强。
11．糖类是构成生物体的重要成分，是细胞的主要能源物质，是生物体进行生命活动的主要能源物质。
12．脂类包括脂肪、类脂和固醇等，这些物质普遍存在于生物体内。
13．蛋白质是细胞中重要的有机化合物，一切生命活动都离不开蛋白质，生物的性状是由蛋白质来体现的。蛋白质形成过程中肽键数＝脱去的水分子数＝n－m（其中n是该蛋白质中氨基酸总数，m为肽链条数），相对分子质量＝氨基酸相对分子总质量－失去的水分子的相对分子总质量。
14．核酸是一切生物的遗传物质，是遗传信息的载体，是生命活动的控制者。
15．组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动，而只有按照一定的方式有机地组织起来，才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。
16. 构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以运动的，这决定了细胞膜具有一定的流动性，结构的流动性保证了载体蛋白能从细胞膜的一侧转运相应的物质到另一侧，由于细胞膜上载体的种类和数量不同，因此，物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度也不同，即反映出物质交换过程中的选择透过性。流动性是细胞膜结构的固有属性，而选择透过性是对细胞膜生理特征的描述，这一特性只有在流动性基础上，才能完成物质交换功能。
17．细胞壁对植物细胞有支持和保护作用，细胞壁由果胶和纤维素构成。
18．细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所，为新陈代谢的进行，提供所需要的物质和一定的环境条件。
19．线粒体是活细胞进行有氧呼吸的主要场所。
20．叶绿体是绿色植物叶肉细胞中进行光合作用的细胞器。
21．内质网与蛋白质、脂类和糖类的合成有关，也是蛋白质等的运输通道。
22．核糖体是细胞内合成为蛋白质的场所，游离在细胞质基质中的核糖体合成组织蛋白，附着在内质网上的核糖体合成分泌蛋白。
23．细胞中的高尔基体与细胞分泌物的形成有关，主要是对蛋白质进行加工和转运；植物细胞分裂时，高尔基体与细胞壁的形成有关。
24．染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态。
25．细胞核是遗传物质储存和复制的场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。
26．构成细胞的各部分结构并不是彼此孤立的，而是互相紧密联系、协调一致的，一个细胞是一个有机的统一整体，细胞只有保持完整性，才能够正常地完成各项生命活动。
27．细胞以分裂是方式进行增殖，细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。细胞种类不同，细胞周期的长短也不相同。
28．细胞有丝分裂的重要意义（特征），是将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去，因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性，对生物的遗传具重要意义。
29．细胞分化是一种持久性的变化，它发生在生物体的整个生命进程中，但在胚胎时期达到最大限度。
30．高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力，也就是保持着细胞全能性。一般而言，受精卵的全能性大于生殖细胞，生殖细胞的全能性大于体细胞，植物细胞全能性大于动物细胞。
31．癌细胞具有的主要特征是：能够无限增殖；形态结构发生了变化；表面发生了变化，易在有机体内分散和转移。衰老细胞具有的主要特征是：水分减少；有些酶活性降低；色素逐渐积累；呼吸速度减慢，细胞核体积增大，染色质固缩、染色加深；细胞膜通透性功能改变。
32．新陈代谢是生物最基本的特征，是生物与非生物的最本质的区别。
33．酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
34．酶的催化作用具有高效性和专一性；并且需要适宜的温度和pH值等条件。
35．ATP是三磷酸腺苷的英文缩写。酶和ATP是生物体进行新陈代谢的两个必要的条件，酶作为生物催化剂，催化各种代谢反应的完成，ATP为各种代谢直接提供能量。
36．光合作用是指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能量的有机物，并且释放出氧的过程。光合作用释放的氧全部来自水。光反应阶段：在叶绿体的类囊体上进行，实现光能→电能→活跃化学能贮存于ATP和NADPH2中。暗反应阶段：不需要光，在叶绿体的基质中进行。暗反应是活跃的化学能转变为稳定化学能的过程，通过碳同化来完成。碳同化的途径有C3途径、C4途径等。根据碳同化的最初光合产物的不同，把高等植物分为C3植物和C4植物两类。C4植物维管束鞘细胞外面有“花环状”的叶肉细胞。
37．影响光合作用的因素有：①光：光照强弱直接影响光反应，从而影响光合作用的速度；②温度：温度高低会影响酶的活性，从而影响光合作用的速度；③CO2浓度：CO2是光合作用的原料。如果CO2浓度降低到0.005％，光合作用就不能正常进行；④水份：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，另外水份还影响气孔的开闭，间接影响进入植物体；⑤矿质元素：矿质元素是光合作用产物进一步合成许多有机物所必需的物质。
38．渗透作用的产生必须具备两个条件：一是具有一层半透膜，二是这层半透膜两侧的溶液具有浓度差。利用质壁分离和复原实验不仅可以判断细胞的死活，初步测定细胞液的浓度，还能作为在光学显微镜下观察细胞膜的方法。
39．植物根的成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。
40．糖类、脂类和蛋白质之间是可以转化的，并且是有条件的、互相制约着的。只有在糖类供应充足的情况下，糖类才有可能大量转化脂质。糖类可以大量转化为脂肪，脂肪不能大量转化为糖类。只有当糖类代谢发生障碍时，蛋白质和脂肪才能转变成小分子氧化分解供给能量，当糖类和脂肪的摄入量不足时，动物体内的蛋白质的分解就会增加。
40．脂肪来源太多时，肝脏就要把多余的脂肪合成脂蛋白，从肝脏中运输出去，如果肝功能不好或磷脂合成减少时，脂蛋白合成受阻，体内过多的脂肪不能及时搬运出去，在肝脏积累形成脂肪肝，肝脏发生病变后，肝细胞通透性增加，谷丙转氨酶渗透到血浆中。
41．对生物体来说，呼吸作用的生理意义表现在两个方面：一是为生物体的生命活动提供能量，二是为体内其它化合物的合成提供原料。
42．生物的新陈代谢包括①自养需氧型：绿色植物、蓝藻属光能自养需氧型；硝化细菌、硫细菌、铁细菌属化能自养需氧型。②自养厌氧型：如绿硫细菌。③异养需氧：人和大多数动物。④异养厌氧型：乳酸菌、大肠杆菌、某些寄生虫。另外，酵母菌属于兼性厌氧菌。
43．向光性实验发现：感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端，而向光弯曲的部位在尖端下面的一段。有光无光不影响生长素的合成，两者产生生长素的速率基本一致。生长素的产生部位在尖端，对光敏感点在尖端，但发生效应的部位在尖端以下一段。云母片不能使生长素透过，而琼脂对生长素的运输和传递没有阻碍。分析植物生长状况一看生长素的产生，有，生长；无，不生长也不弯曲。二看分布均匀否，均匀，直立生长；不均匀，弯曲生长。生长素具有极性传导和横向运输的特点。运输方式是主动运输。
44．生长素对植物生长的影响往往具有两重性。这与生长素的浓度高低和植物器官的种类等有关。一般来说，低浓度促进生长，高浓度抑制生长。
45．在没有受粉的番茄（黄瓜、辣椒等）雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素溶液可获得无子果实。
46．植物激素共有五类：生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸和乙烯。五大类植物激素的生理作用大致分为两方面：促进植物的生长发育和抑制植物的生长发育。植物的生长发育过程，不是受单一激素的调节，而是由多种激素相互协调、共同调节的。
47．神经系统调节动物体各种活动的基本方式是反射，反射活动的结构基础称为反射弧。它包括感受器、传人神经、中枢、传出神经、效应器五个部分。每一种反射，都有一定的反射弧。所以，一定的刺激便引起一定的反射活动。反射弧的任何一个环节破坏，都将使相应的反射消失。反射活动的种类很多，按其形成的条件和过程的不同，可分为非条件反射和条件反射两种类型。条件反射是建立在非条件反射的基础上的。
48．神经冲动产生的兴奋的传导：神经纤维上传导（双向传导）：刺激→电位差→局部电流→局部电流回路。细胞间传递（单向传递）：轴突→突触小体→突触小泡→递质→突触间隙→下一个神经元的树突或细胞体。即神经冲动在神经元中传导的方向是细胞体→轴突→树突、树突→细胞体→轴突→另一个神经元。
49．相关激素间具有协同作用和拮抗作用。
50．在中枢神经系统中，调节人和高等动物生理活动的高级中枢是大脑皮层。
51．动物建立后天性行为的主要方式是条件反射。
52．判断和推理是动物后天性行为发展的最高级形式，是大脑皮层的功能活动，也是通过学习获得的。
53．动物行为中，激素调节与神经调节是相互协调作用的，但神经调节仍处于主导的地位。
54．动物行为是在神经系统、内分泌系统和运动器官共同协调下形成的。
55．有性生殖产生的后代具双亲的遗传特性，具有更大的生活能力和变异性，因此对生物的生存和进化具重要意义。
56．营养生殖能使后代保持亲本的性状。
57．减数分裂的结果是，新产生的生殖细胞中的染色体数目比原始的生殖细胞的减少了一半。
58．减数分裂过程中联会的同源染色体彼此分开，说明染色体具一定的独立性；同源的两个染色体移向哪一极是随机的，则不同对的染色体（非同源染色体）间可进行自由组合。
59．减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂中。
60．一个精原细胞经过减数分裂，形成四个精细胞，精细胞再经过复杂的变化形成精子。
61． 一个卵原细胞经过减数分裂，只形成一个卵细胞。
62． 对于进行有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的
63．对于进行有性生殖的生物来说，个体发育的起点是受精卵。
64．极体是动物体内伴随着卵细胞的形成过程而产生的。极核是绿色植物特有的，是指植物胚囊中央的两个核，也是伴随着卵细胞的形成而形成的。
65．被子植物的个体发育包括种子的形成和萌发、植株的生长和发育等阶段。受精卵发育成胚，受精极核发育成胚乳，珠被发育成种皮，整个胚珠发育成种子，子房壁发育成果皮，整个子房发育成果实。很多双子叶植物成熟种子中无胚乳，是因为在胚和胚乳发育的过程中胚乳被胚吸收，营养物质贮存在子叶里，供以后种子萌发时所需。
66.植物花芽的形成标志着生殖生长的开始。
67．高等动物的个体发育，可以分为胚胎发育和胚后发育两个阶段。胚胎发育是指受精卵发育成为幼体。胚后发育是指幼体从卵膜孵化出来或从母体内生出来以后，发育成为性成熟的个体。一般的，两栖类和昆虫类的胚后发育是变态发育。
68．爬行类、鸟类和哺乳类等动物，在胚胎发育的早期，从胚胎周围的表面开始，形成了胚膜，胚膜的内层叫做羊膜，羊膜内有羊水。羊膜和羊水保证了胚胎发育的水环境，还具有防震和保护作用。
8. 随着世界人口的急剧增长、工业的蓬勃发展，淡水供应危机日益成为世界关注的焦点，海水约占地球现有总水量
A、明矾可以净水，其原理是明矾溶于水产生胶体，胶体能够吸附水中的悬版浮物，从而达到净权水的目的，而明矾不会吸附水中的离子，所以明矾不可以淡化海水，故A错误；
B、蒸馏法是工业上淡化海水的一种常用方法，故B正确；
C、通过离子交换树脂可以除去海水中的离子，从而达到淡化海水的目的，故C正确；
D、半透膜只会让水分子透过，而不会使离子透过，采用反渗透法而使海水淡化，故D正确．
故选：A．
9. 高一生物知识点以及相关例题解答
第一章 走近细胞
第一节 从生物圈到细胞
一、相关概念、
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。细胞是地球上最基本的生命系统
生命系统的结构层次： 细胞→组织→器官→系统（植物没有系统）→个体→种群
→群落→生态系统→生物圈
二、病毒的相关知识：
1、病毒（Virus）是一类没有细胞结构的生物体。主要特征：
①、个体微小，一般在10~30nm之间，大多数必须用电子显微镜才能看见；
②、仅具有一种类型的核酸，DNA或RNA，没有含两种核酸的病毒；
③、专营细胞内寄生生活；
④、结构简单，一般由核酸（DNA或RNA）和蛋白质外壳所构成。
2、根据寄生的宿主不同，病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒（即噬菌体）三大类。根据病毒所含核酸种类的不同分为DNA病毒和RNA病毒。
3、常见的病毒有：人类流感病毒（引起流行性感冒）、SARS病毒、人类免疫缺陷病毒（HIV）[引起艾滋病（AIDS）]、禽流感病毒、乙肝病毒、人类天花病毒、狂犬病毒、烟草花叶病毒等。
第二节 细胞的多样性和统一性
一、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
二、原核细胞和真核细胞的比较：
1、原核细胞：细胞较小，无核膜、无核仁，没有成形的细胞核；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，DNA 不与蛋白质结合，；细胞器只有核糖体；有细胞壁，成分与真核细胞不同。
2、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。
3、原核生物：由原核细胞构成的生物。如：蓝藻、细菌（如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌）、放线菌、支原体等都属于原核生物。
4、真核生物：由真核细胞构成的生物。如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌（酵母菌、霉菌、粘菌）等。
三、细胞学说的建立：
1、1665 英国人虎克(Robert Hooke)用自己设计与制造的显微镜（放大倍数为40-140倍)观察了软木的薄片，第一次描述了植物细胞的构造，并首次用拉丁文cella（小室)这个词来对细胞命名。
2、1680 荷兰人列文虎克（A. van Leeuwenhoek），首次观察到活细胞，观察过原生动物、人类精子、鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等。
3、19世纪30年代德国人施莱登（Matthias Jacob Schleiden） 、施旺（Theodar Schwann）提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位。这一学说即“细胞学说（Cell Theory)”，它揭示了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、1、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
2、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
二、组成生物体的化学元素有20多种：
三、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。
第二节 生命活动的主要承担者------蛋白质
一、相关概念：
氨 基 酸：蛋白质的基本组成单位 ，组成蛋白质的氨基酸约有20种。
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。
肽 键：肽链中连接两个氨基酸分子的化学键（—NH—CO—）。
二 肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，只含有一个肽键。
多 肽：由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。
肽 链：多肽通常呈链状结构，叫肽链。
二、氨基酸分子通式：
NH2—（R — C H —COOH）
三、 氨基酸结构的特点：每种氨基酸分子至少含有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上（如：有—NH2和—COOH但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸）；R基的不同导致氨基酸的种类不同。
四、蛋白质多样性的原因是：组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同，多肽链空间结构千变万化。
五、蛋白质的主要功能（生命活动的主要承担者）：
① 构成细胞和生物体的重要物质，如肌动蛋白；
② 催化作用：如酶；
③ 调节作用：如胰岛素、生长激素；
④ 免疫作用：如抗体，抗原；
⑤ 运输作用：如红细胞中的血红蛋白。
六、有关计算：
① 肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数目 — 肽链数
② 至少含有的羧基（—COOH）或氨基数（—NH2） = 肽链数
第三节 遗传信息的携带者------核酸
一、核酸的种类：脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）
二、核 酸：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。
三、组成核酸的基本单位是：核苷酸，是由一分子磷酸、一分子五碳糖（DNA为脱氧核糖、RNA为核糖）和一分子含氮碱基组成 ；组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸，组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。
四、DNA所含碱基有：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）
RNA所含碱基有：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）、尿 嘧 啶（U）
五、核酸的分布：真核细胞的DNA主要分布在细胞核中；线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA；RNA主要分布在细胞质中。
第四节 细胞中的糖类和脂质
一、相关概念：
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。
二糖：是水解后能生成两分子单糖的糖。
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。
可溶性还原性糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖等
二、糖类的比较：
分类 元素 常见种类 分布 主要功能
单糖 C
H
O 核糖 动植物 组成核酸
脱氧核糖
葡萄糖、果糖、半乳糖 重要能源物质
二糖 蔗糖 植物 ∕
麦芽糖
乳糖 动物
多糖 淀粉 植物 植物贮能物质
纤维素 细胞壁主要成分
糖原（肝糖原、肌糖原） 动物 动物贮能物质
三、脂质的比较：
分类 元素 常见种类 功能
脂质 脂肪 C、H、O ∕ 1、主要储能物质
2、保温
3、减少摩擦，缓冲和减压
磷脂 C、H、O
（N、P） ∕ 细胞膜的主要成分
固醇 胆固醇 与细胞膜流动性有关
性激素 维持生物第二性征，促进生殖器官发育
维生素D 有利于Ca、P吸收
第五节 细胞中的无机物
一、有关水的知识要点
存在形式 含量 功能 联系
水 自由水 约95％ 1、良好溶剂
2、参与多种化学反应
3、运送养料和代谢废物 它们可相互转化；代谢旺盛时自由水含量增多，反之，含量减少。
结合水 约4.5％ 细胞结构的重要组成成分
二、无机盐（绝大多数以离子形式存在）功能：
①、构成某些重要的化合物，如：叶绿素、血红蛋白等
②、维持生物体的生命活动（如动物缺钙会抽搐）
③、维持酸碱平衡，调节渗透压。
第三章 细胞的基本结构
第一节 细胞膜------系统的边界
一、细胞膜的成分：主要是脂质（约50％）和蛋白质（约40％），还有少量糖类
（约2％--10％）
二、细胞膜的功能：
①、将细胞与外界环境分隔开
②、控制物质进出细胞
③、进行细胞间的信息交流
三、植物细胞还有细胞壁，主要成分是纤维素和果胶，对细胞有支持和保护作用；其性质是全透性的。
第二节 细胞器----系统内的分工合作
一、相关概念：
细 胞 质：在细胞膜以内、细胞核以外的原生质，叫做细胞质。细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。
细胞质基质：细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。
细 胞 器：细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。
二、八大细胞器的比较：
1、线粒体：（呈粒状、棒状，具有双层膜，普遍存在于动、植物细胞中，内有少量DNA和RNA内膜突起形成嵴，内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶），线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，生命活动所需要的能量，大约95%来自线粒体，是细胞的“动力车间”
2、叶绿体：（呈扁平的椭球形或球形，具有双层膜，主要存在绿色植物叶肉细胞里），叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”，（含有叶绿素和类胡萝卜素，还有少量DNA和RNA，叶绿素分布在基粒片层的膜上。在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中，含有光合作用需要的酶）。
3、核糖体：椭球形粒状小体，有些附着在内质网上，有些游离在细胞质基质中。是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。
4、内质网：由膜结构连接而成的网状物。是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”
5、高尔基体：在植物细胞中与细胞壁的形成有关，在动物细胞中与蛋白质（分泌蛋白）的加工、分类运输有关。
6、中心体：每个中心体含两个中心粒，呈垂直排列，存在于动物细胞和低等植物细胞，与细胞的有丝分裂有关。
7、液泡：主要存在于成熟植物细胞中，液泡内有细胞液。化学成分：有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等。有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。
8、溶酶体：有“消化车间”之称，内含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
三、分泌蛋白的合成和运输：
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）→
高尔基体（进一步修饰加工）→囊泡→细胞膜→细胞外
四、生物膜系统的组成：包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。
第三节 细胞核----系统的控制中心
一、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；
二、细胞核的结构：
1、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。
2、核 膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开。
3、核 仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
4、核 孔：实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
第四章 细胞的物质输入和输出
第一节 物质跨膜运输的实例
一、渗透作用：水分子（溶剂分子）通过半透膜的扩散作用。
二、原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
三、发生渗透作用的条件：
1、具有半透膜
2、膜两侧有浓度差
四、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
第二节 生物膜的流动镶嵌模型
一、细胞膜结构： 磷脂 蛋白质 糖类
↓ ↓ ↓
磷脂双分子层 “镶嵌蛋白” 糖被（与细胞识别有关）
（膜基本支架）
二、
结构特点：具有一定的流动性
细胞膜
（生物膜） 功能特点：选择透过性
第三节 物质跨膜运输的方式
一、相关概念：
自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞。
协助扩散：进出细胞的物质要借助载体蛋白的扩散。
主动运输：物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，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。
二、 自由扩散、协助扩散和主动运输的比较：
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
三、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；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
一、相关概念：
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。
酶：是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能：降低化学反应活化能，提高化学反应速率)的一类有机物。
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。
二、酶的发现：
①、1783年，意大利科学家斯巴兰让尼用实验证明：胃具有化学性消化的作用；
②、1836年，德国科学家施旺从胃液中提取了胃蛋白酶；
③、1926年，美国科学家萨姆纳通过化学实验证明脲酶是一种蛋白质；
④、20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。
三、酶的本质：大多数酶的化学本质是蛋白质（合成酶的场所主要是核糖体，水解酶的酶是蛋白酶），也有少数是RNA。
四、酶的特性：
①、高效性：催化效率比无机催化剂高许多。
②、专一性：每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。
③、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。
第二节 细胞的能量“通货”-----ATP
一、ATP的结构简式：ATP是三磷酸腺苷的英文缩写，结构简式：A－P～P～P，其中：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。
注意：ATP的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量，所以ATP被称为高能化合物。这种高能化合物化学性质不稳定，在水解时，由于高能磷酸键的断裂，释放出大量的能量。
二、ATP与ADP的转化：
第三节ATP的主要来源------细胞呼吸
一、相关概念：
1、呼吸作用（也叫细胞呼吸）：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。根据是否有氧参与，分为：有氧呼吸和无氧呼吸
2、有氧呼吸：指细胞在有氧的参与下，通过多种酶的催化作用下，把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，生成ATP的过程。
3、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，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物（酒精、CO2或乳酸），同时释放出少量能量的过程。
4、发酵：微生物（如：酵母菌、乳酸菌）的无氧呼吸。
二、有氧呼吸的总反应式：
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O +能量
三、无氧呼吸的总反应式：
C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2+少量能量
或
C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+少量能量
四、有氧呼吸过程（主要在线粒体中进行）：
场所 发生反应 产物
第一阶段 细胞质
基质
丙酮酸、[H]、释放少量能量，形成少量ATP
第二阶段 线粒体
基质
CO2、[H]、释放少量能量，形成少量ATP
第三阶段 线粒体
内膜
生成H2O、释放大量能量，形成大量ATP
五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较：
呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸
不
同
点 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，生成乳酸或酒精等
能量变化 释放大量能量（1161kJ被利用，其余以热能散失），形成大量ATP 释放少量能量，形成少量ATP
六、影响呼吸速率的外界因素：
1、温度：温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。
温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内，温度越低，，细胞呼吸越弱；温度越高，细胞呼吸越强。
2、氧气：氧气充足，则无氧呼吸将受抑制；氧气不足，则有氧呼吸将会减弱或受抑制。
3、水分：一般来说，细胞水分充足，呼吸作用将增强。但陆生植物根部如长时间受水浸没，根部缺氧，进行无氧呼吸，产生过多酒精，可使根部细胞坏死。
4、CO2：环境CO2浓度提高，将抑制细胞呼吸，可用此原理来贮藏水果和蔬菜。
七、呼吸作用在生产上的应用：
1、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。
2、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。
3、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。
第四节 能量之源----光与光合作用
一、相关概念：
1、光合作用：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
二、光合色素（在类囊体的薄膜上）：
三、光合作用的探究历程：
①、1648年海尔蒙脱(比利时)，把一棵2.3kg的柳树苗种植在一桶90.8kg的土壤中，然后只用雨水浇灌而不供给任何其他物质，5年后柳树增重到76.7kg，而土壤只减轻了57g。指出：植物的物质积累来自水
②、1771年英国科学家普里斯特利发现，将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠不容易窒息而死，证明：植物可以更新空气。
③、1785年，由于空气组成的发现，人们明确了绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。
1845年，德国科学家梅耶指出，植物进行光合作用时，把光能转换成化学能储存 起来。
④、1864年,德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光，另一半遮光。过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。
⑤、1880年，德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。证明：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。
⑥、20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组相植物提供H218O和CO2，释放的是18O2；第二组提供H2 O和C18O，释放的是O2。光合作用释放的氧全部来自来水。
四、叶绿体的功能：
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。
五、影响光合作用的外界因素主要有：
1、光照强度：在一定范围内，光合速率随光照强度的增强而加快，超过光饱合点，光合速率反而会下降。
2、温度：温度可影响酶的活性。
3、二氧化碳浓度：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。
4、水：光合作用的原料之一，缺少时光合速率下降。
六、光合作用的应用：
1、适当提高光照强度。
2、延长光合作用的时间。
3、增加光合作用的面积------合理密植，间作套种。
4、温室大棚用无色透明玻璃。
5、温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温。
6、温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度。
七、光合作用的过程：
光
反
应
阶
段 条件 光、色素、酶
场所 在类囊体的薄膜上
物质变化
水的分解：H2O → [H] + O2↑ ATP的生成：ADP + Pi → ATP
能量变化 光能→ATP中的活跃化学能
暗
反
应
阶
段 条件 酶、ATP、[H]
场所 叶绿体基质
物质变化 CO2的固定：CO2 + C5 → 2C3
C3的还原： C3 + [H] → （CH2O）
能量变化 ATP中的活跃化学能→（CH2O）中的稳定化学能
总反应式
CO2 + H2O O2 + （CH2O）
第6章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
限制细胞长大的原因
细胞表面积与体积的比。
细胞的核质比
细胞增殖
1.细胞增殖的意义：生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础
2.真核细胞分裂的方式：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂
(一)细胞周期
（1）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。
（2）两个阶段：
分裂间期：从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前
分裂期：分为前期、中期、后期、末期
（3）特点：分裂间期所占时间长。
(二)植物细胞有丝分裂各期的主要特点：
1.分裂间期
特点：完成DNA的复制和有关蛋白质的合成
结果：每个染色体都形成两个姐妹染色单体，呈染色质形态
2.前期
特点：①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失
染色体特点：1、染色体散乱地分布在细胞中心附近。 2、每个染色体都有两条姐妹染色单体
3.中期
特点：①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 ②染色体的形态和数目最清晰
染色体特点：染色体的形态比较固定，数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。
4.后期
特点：①着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别向两极移动。②纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极
染色体特点：染色单体消失，染色体数目加倍。
5.末期
特点：①染色体变成染色质，纺锤体消失。②核膜、核仁重现。③在赤道板位置出现细胞板，并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁
前期：膜仁消失显两体。中期：形定数晰赤道齐。
后期：点裂数加均两极。末期：膜仁重现失两体。
四、植物与动物细胞的有丝分裂的比较
相同点：1、都有间期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四个阶段。
2、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成完全相同且与母细胞完全相同。染色体在各期的变化也完全相同。
3、有丝分裂过程中染色体、DNA分子数目的变化规律。动物细胞和植物细胞完全相同。
不同点：
植物细胞 动物细胞
前期纺锤体的来源 由两极发出的纺锤丝直接产生 由中心体周围产生的星射线形成。
末期细胞质的分裂 细胞中部出现细胞板形成新细胞壁将细胞隔开。 细胞中部的细胞膜向内凹陷使细胞缢裂
五、有丝分裂的意义：
将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去。从而保持生物的亲代和子代之间的遗传性状的稳定性。
六、无丝分裂：
特点：在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。
第二节 细胞的分化
一、细胞的分化
（1）概念：在个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
（2）过程：受精卵 增殖为多细胞 分化为组织、器官、系统 发育为生物体
（3）特点：持久性、稳定不可逆转性
二、细胞全能性:
（1）体细胞具有全能性的原因
由于体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来的，一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的DNA分子，因此，分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。
（2）植物细胞全能性
高度分化的植物细胞仍然具有全能性。
例如：胡萝卜跟根组织的细胞可以发育成完整的新植株
（3）动物细胞全能性
高度特化的动物细胞，从整个细胞来说，全能性受到限制。但是，细胞核仍然保持着全能性。例如：克隆羊多莉
（4）全能性大小：受精卵>生殖细胞>体细胞
第三节 细胞的衰老和凋亡
细胞的衰老
1、个体衰老与细胞衰老的关系
单细胞生物体，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
多细胞生物体，个体衰老的过程就是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
2、衰老细胞的主要特征：
1）在衰老的细胞内水分 。
2）衰老的细胞内有些酶的活性 。
3）细胞内的 会随着细胞的衰老而逐渐积累。
4）衰老的细胞内 速度减慢，细胞核体积增大， 固缩，染色加深。
5） 通透性功能改变，使物质运输功能降低。
3、细胞衰老的原因：
（1）自由基学说（2）端粒学说
二、细胞的凋亡
1、概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡
2、意义：完成正常发育，维持内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰。
3、与细胞坏死的区别：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。
细胞凋亡是一种正常的自然现象。
第4节 细胞的癌变
1. 癌细胞：细胞由于受到 的作用，不能正常地完成细胞分化，而形成了不受 有机体控制的、连续进行分裂的 细胞，这种细胞就是癌细胞。
2. 癌细胞的特征：
（1）能够无限 。
（2）癌细胞的 发生了变化。
（3）癌细胞的表面也发生了变化。癌细胞容易在有机体内分散转移的原因____________________________________
3. 致癌因子的种类有三类： 、 、 。
4. 细胞癌变的原因：致癌因子使细胞的原癌基因从 状态变为 状态。正常细胞转化为 。
10. 高中生物必修一的全部概念
高考生物复习必修1第1章至第6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（并不是真正的细胞核）
4真核细胞：分为细胞膜、细胞质、细胞核等
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，有核膜、核仁
细胞器 核糖体 多种细胞器
染色体 无染色体 有
种类 原核生物（细菌、放线菌、蓝藻） 真核生物(植物、动物、真菌)
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 Mn Zn Cu B Mo等
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 P17
无机化合物
：葡萄糖、脱氧核糖、糖原等；
：卵磷脂、性激素、胆固醇等；
：胰岛素、抗体、血红蛋白等；
有机化合物 ： 、 。
第二节：蛋白质
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 。氨基酸分子间以肽键的方式互相结合。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，通过盘曲、折叠形成复杂（特定）的空间结构。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 、多肽链盘曲折叠的方式不同、多肽链形成的空间结构千差万别。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 。总而言之，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。
第三节：核 酸
核酸是遗传信息的载体，是一切生物的遗传物质，对于生物体的遗传和变异、蛋白质的生物合成 有极其重要作用。核酸包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸 （RNA） 两大类，基本组成单位是核苷酸，由一分子含氮碱基 、一分子五碳糖和一分子磷酸 组成。组成核酸的碱基有5 种，五碳糖有2 种，核苷酸有8种。
脱氧核糖核酸简称DNA ，主要存在于细胞核 中，细胞质中的线粒体和叶绿体也是它的载体。
核糖核酸简称RNA ，主要存在于细胞质中。对于有细胞结构的生物，其遗传物质就是DNA；没有细胞结构的病毒，有的遗传物质是DNA如：噬菌体等；有的遗传物质是RNA如：烟草花叶病毒等
第四节：细胞中的糖类和脂质
糖类分子都是由C、H、O三种元素组成。糖类是细胞的主要能源物质。
糖类可分为单糖、二糖和多糖等几类。单糖是不能再水解的糖， 常见的有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖，其中葡萄糖 是细胞的重要能源物质，核糖和脱氧核糖一般不作为能源物质，它们是核酸的组成成分；二糖中蔗糖和麦芽糖是植物糖，乳糖、糖原是动物糖；多糖中糖原 是动物糖 ，淀粉和纤维素是植物糖 ，糖原和淀粉是细胞中重要的储能物质。
脂质主要是由C H O 3种化学元素组成，有些还含有P （如磷脂） 。脂质包括脂肪、磷脂、和固醇、。脂肪是生物体内的储能物质。 除此以外，脂肪还有保温、缓冲、减压的作用；磷脂是构成包括细胞膜在内的膜物质重要成分；固醇类物质主要包括胆固醇、性激素、维生素D等，这些物质对于生物体维持正常的生命活动，起着重要的调节作用。
多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子，组成它们的基本单位分别是单糖（葡萄糖）、氨基酸和核苷酸，这些基本单位称为单体，这些生物大分子就称为单体的多聚体，每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体 。
第五节：细胞中的无机物
水是活细胞中含量最多的化合物。不同种类的生物体中，水的含量不同 ；不同的组织、器官中，水的含量也不同。
细胞中水的存在形式有自由水和结合水两种，结合水与其他物质相结合，是细胞结构的重要组成成分，约占4.5％；自由水以游离的形式存在，是细胞的良好溶剂，也可以直接参与生物化学反应，还可以运输营养物质和废物 。总而言之，各种生物体的一切生命活动都离不开水。
细胞内无机盐大多数以离子状态存在，其含量虽然很少 ，但却有多方面的重要作用：有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分 ，如Fe是血红蛋白的主要成分，Mg 是叶绿素分子必需的成分；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。
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Ⅳ染成橘黄色 ；蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应 。在还原糖的检测中，斐林试剂甲液和乙液应等量混合均匀后再使用 ，并且要水裕加热；在蛋白质的检测中，在组织样液中应先加入双缩脲试剂A液1ml，再加入双缩脲试剂B液 4滴，不需加热。
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
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
一、真核细胞的结构和功能
（一）细胞壁 植物细胞在细胞膜的外面有一层细胞壁，其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。
（二）细胞膜
对细胞膜进行化学分析得知，细胞膜主要由脂质（磷脂）分子和蛋白质分子构成，其中脂质最多，约占50％；此外，还有少量的糖类。在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富。细胞膜的功能是将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流
（三）细胞质
在细胞膜以内，核膜以外的部分叫细胞质。活细胞的细胞质处于不断流动的状态， `细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。
1、细胞质基质
细胞质基质含有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶，在细胞质中进行着多种化学反应。
2、细胞器
（1）线粒体
线粒体广泛存在于细胞质基质中，它是有氧呼吸主要场所，被喻为“动力车间”。
光镜下线粒体为椭球形，电镜下观察，它是由双层膜构成的。外膜使它与周围的细胞质基质分开，内膜 的某些部位向内折叠形成嵴，这种结构使线粒体内的膜面积 增加。在线粒体内有许多种与有氧呼吸有关的酶，还含有少量的DNA 。
（2）叶绿体
叶绿体是植物、叶肉、细胞特有的细胞器。叶绿体是绿色植物的光合作用细胞中，进行的细胞器，被称为 “养料制造车间” 和“能量转换站” 。在电镜下可以看到叶绿体外面有双层膜，内部含有几个到几十个由囊状的结构堆叠成的基粒 ，其间充满了基质 。这些囊状结构被称为类囊体，其上含有叶绿素。
（3）内质网
内质网是由单层膜连接而成的网状结构，大大增加了细胞内的膜面积，内质网与细胞内蛋白质合成 和加工有关，也是脂质 合成的“车间”。
（4）核糖体
细胞中的核糖体是颗粒状小体，它除了一部分附着在内质网上之外，还有一部分游离在 细胞质中。核糖体是细胞内合成蛋白质 的场所，被称为“生产蛋白质的机器”。
（5）高尔基体
高尔基体本身不能合成蛋白质，但可以对蛋白质进行加工分类和包装 ，植物细胞分裂过程中，高尔基体与细胞壁的形成有关。
（6）液泡
成熟的植物细胞都有液泡。液泡内有细胞液 ，其中含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质，它对细胞内的环境起着调节作用，可以使细胞保持一定的形状，保持膨胀状态。
(7)中心体
动物细胞和低等植物细胞中有中心体，每个中心体由两个互相垂直排列的中心粒，及其周围物质组成。动物细胞的中心体与有丝分裂有关。
（8）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。
（四）细胞核
每个真核细胞通常只有一个 细胞核，而有的细胞有两个以上的细胞核，如人的
肌肉细胞，有的细胞却没有细胞核，如哺乳动物的红细胞细胞。
1、结构
在电镜下观察经过固定、染色的有丝分裂间期的真核细胞可知其细胞核主要结构有。
核膜、核仁、染色质
核膜由双层膜构成，膜上有核孔，是细胞核和细胞质之间物质交换和信息交流 的孔道。
核仁在不同种类的生物中，形态和数量不同，它在细胞分裂过程中周期性地消失和重现。核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
染色质主要由DNA和蛋白质组成，能被碱性染料染成深色 。在细胞有丝分裂间期，染色质呈丝状，并交织成网；在分裂期染色质螺旋化化，缩短变粗，变成一条圆柱状或杆状的染色体，因此，染色质和染色体是细胞中同种物质在不同时期的两种形态。
2、功能
细胞核是遗传物质 和 的主要场所，是细胞 和细胞 的控制中心，因此，细胞核是细胞中最重要的部分。储存、复制、代谢、遗传
（五） 细胞的生物膜系统
在上述细胞结构和细胞器中，具有双层膜有线粒体、叶绿体，具有单层膜的有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡。它们都由生物膜构成，这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。
细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中起着极其重要的作用。
首先，细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内环境，同时在细胞与环境之间进行物质运输、能量转换 和信息传递的过程中也起着决定性的作用。
第二，细胞的许多重要的化学反应都在生物膜上进行。
细胞内的广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点，为各种化学反应的顺利进行创造了有利条件。
第三，细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室，这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰，保证了细胞的生命活动高效、有序地进行。
第四章 细胞的物质输入和输出
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，（P61）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、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。没有这些技术的支持，人类的认识便不能发展。
5、阐述流动镶嵌模型的基本内容 P68。
6、物质进出细胞的方式
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 P70记几个例子
主动运输 低浓度到高浓度 是 是
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否
主动运输的意义是保证活细胞按照生命活动需要，主动吸收营养物质，排出代谢废物和有害物质。
第五章 细胞的能量供应和利用
1、美国科学家萨姆纳通过实验证实酶是一类具有催化作用的蛋白质，科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。总之，酶是活细胞产生的一类催化作用的有机物，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RNA。不能说所有的蛋白质和RNA都是酶，只是具有催化作用的蛋白质或RNA，才称为酶。酶的特性有 高效性、专一性 P79
2、进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。
3、ATP中文名叫三磷酸腺苷，结构式简写A-p～p～p，几乎所有生命活动的能量直接来自ATP的水解 ，由ADP合成ATP 所需能量，动物来自呼吸作用，植物来自光合作用和呼吸作用，ATP可在细胞器线粒体或叶绿体中和在细胞质基质中合成。在细胞内ATP含量很少，转化很快，熟悉89页图。
4、构成生物体的活细胞，内部时刻进行着ATP与ADP的相互转化，同时也就伴
随有能量的释放_和储存_。故把ATP比喻成细胞内流通着的“通用货币”。
5、呼吸作用的本质是氧化分解有机物，释放能量，不一定需要氧气，
分为有氧呼吸和无氧呼吸93页图。，
6、有氧呼吸的反应式： ，
第一阶段在细胞质基质 进行，原料是糖类等，产物是 丙酮酸 、氢 、 ATP ，第二阶段在线粒体 进行，原料是丙酮酸和水 ，产物是 C02 、ATP 、氢 ，第三阶段在线粒体进行，原料是 氢 和 氧 ，产物是 水、 ATP ，第一、二阶段的共同产物是氢 、 ATP，三个阶段的共同产物是 ATP 。1mol葡萄糖有氧呼吸产生能量 2870 KJ，可用于生命活动的有1161 KJ（ 38molATP），以热能散失 1709 KJ，无氧呼吸产生的可利用能量是 61.08 KJ（ 2 molATP），1molATP水解后放出能量 30.54 KJ 。
7、写出2条无氧呼吸反应式
C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量
C6H12O6 2C3H3O3＋能量
无氧呼吸的场所是细胞质基质，分 2个阶段，第一个阶段与 有氧 呼吸的相同，是由 葡萄糖分解为 丙酮酸 ，第二阶段的反应是由丙酮酸分解成CO2和酒精 或转化成 C3H3O3(乳酸) 。熟悉95页图。
8、光合作用的发现
年代 创新发
现人 创新实验设计思路及现象 实验结论
1771年 普里斯
特利 点燃的蜡烛与绿色植物放在密闭玻璃罩内，现象是__________ __
小鼠与绿色植物放在密闭的玻璃罩内，现象是________________
1864年 萨克斯 把绿色叶片放在暗处几小时，目的是_________ _____，然后一半曝光，另一半遮光一段时间后，用碘蒸气处理叶片， 发现____________
1880年 恩吉
尔曼 水绵 黑暗、没有空气
极细光束照射叶绿体→现象_______ __
好氧细菌 显微镜观察 完全曝光→现象_________________
20世纪
30年代 鲁宾
和卡门 实验方法是______________________________
H218O，CO2→现象_____________________
H2O，C18O2→现象_____________________
9、叶绿体色素吸收 可见光，主要吸收红橙光和 蓝紫 光，（叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红橙光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光），光反应的场所是 叶绿体类囊体膜上 ，（因为所有色素和所有光反应的酶都在囊状结构上），原料是 水,ADP、Pi ，动力是 光能 ，产物是 氧、氢和ATP ，暗反应场所是 叶绿体基质 ，原料是 CO2 ，动力是 ATP水解释放的能量 ，产物是有机物（CH2O）和C5 ，光反应为暗反应提供 还原剂氢 和ATP（能量），CO2被还原前先要进行固定 ，C3化合物一部分 被还原为有机物 ，另一部分又变成 五碳化合物 。光合作用的总反应式：CO2+H2O （CH2O）+O2。自然界最基本的物质、能量代谢是光合作用 ，光合作用产生的氧气来自 H20 ，有机物中的O来自 CO2 。光合作用的意义：1.制造有机物，固定太阳能，为其他生物提供物质和能量需要，2.制造氧气，维持O2 与CO2的平衡，使好氧生物得以发展3.形成O3层，使生物由水生向陆生进化。熟悉103页图。
10、提高农作物产量的重要条件之一，是提高农作物对光能的利用率。要提高农作物的光能的利用率的方法有：
1）延长光合作用的时间 2）增加光合作用的面积
3）光照强弱的控制 4）必需矿质元素的供应 5）CO2的供应
CO2的含量很低时，绿色植物不能制造有机物，随CO2的含量的提高，光合作用逐渐 提高 ；当CO2的含量提高到一定程度时，光合作用的强度不再随CO2的含量的提高而 提高 。
11、请自行比较光合作用与呼吸作用。
第六章 细胞的生命历程
细胞增殖 细胞增殖是生物的重要生命特征。细胞以分裂方式增殖，通过它，单细胞生物能产生后代，多细胞生物则可以由一个 受精卵 经过 分裂 和 分化 ，最终发育为一个多细胞个体。在增殖过程中可以将复制的遗传物质分配到两个子 细胞中去，可见，细胞增殖是 生物体生长、发育、繁殖、遗传 的基础。
真核细胞的分裂方式有 有丝分裂 、无丝分裂和 减数分裂 。
一、有丝分裂
体细胞的有丝分裂具有细胞周期，它是指 连续分裂的细胞从一次分裂开始时开始，到下一次分裂 完成 时为此， 包括分裂间期 期和分裂期。
1、 分裂间期
分裂间期最大特征是 DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成 ，同时细胞有适度的增长 ，对于细胞分裂来说，它是整个周期中 为分裂期作准备的 阶段。
2、 分裂期
（1）前期
最明显的变化是 染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体 ，此时每条染色体都含有两条 染色单体，由一个着丝点相连，称为 姐妹染色单体 。同时， 核仁 解体， 核摸消失，纺锤丝形成 纺锤体 。
（2）中期
染色体 清晰可见，每条染色体的着丝点都排列在细胞中央的 一个平面上，染色体的形态 比较稳定，数目 比较清晰，便于观察。
（3）后期
每个 着丝点 一分为二， 姐妹染色单体随之分离，形成两条 子染色体 ，在 纺锤丝的 牵引下向细胞 两极 运动。
（4）末期
染色体到达两极后，逐渐变成丝状的 染色质，同时 纺锤体 消失， 核仁 、核模重新出现，将染色质包围起来，形成两个新的 子细胞 ，然后细胞一分为二。
（5）动植物细胞有丝分裂比较
植物 动物
纺锤体形成方式 由细胞的两极 由中心体
细胞一分为二方式
意义
二、 无丝分裂
无丝分裂比较简单，一般是 细胞核 延长，从 核的中部 向内凹进，分裂为两个 细胞核 ，接着整个细胞从中间分裂为两个细胞。此过程中没有出现纺锤丝和染色体 ，故名无丝分裂，如 蛙的红细胞 的分裂。
二、 细胞的分化、癌变、衰老
一、细胞分化
细胞分化是指在 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 差异的过程。它是一种 持久性 的变化，发生在生物体的 整个生命过程 中，但在 胚胎 时期达到最大限度。经过细胞分化，生物体内会形成各种不同的 细胞 和 组织 ，这种稳定性的差异是 不可逆的 。
但科学研究证实，高度分化的植物细胞仍然具有发育成 完整植株 的能力，即保持着 全能性 。细胞全能性是指生物体的细胞具有使后代细胞形成 完整 个体的 潜能 的特性。生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的 全部的遗传信息 ，都有发育成为 完整个体所必需的全部遗传物质 。理论上，生物体的每一个活细胞都应该具有 全能性。在生物体的各种细胞中，受精卵的全能性最高。
通常情况下，生物体内细胞并没有表现出全能性，而是分化成为不同的 细胞 、组织，这是基因在特定的时间和空间条件下基因的选择性表达的结果。
二、细胞的癌变
在个体发育过程中，大多数细胞能够正常分化。但是有些细胞在 致癌 因子的作用下，不能正常分化，而变成不受有机体控制的、 连续 进行分裂的 恶性增殖 细胞，这种细胞就是 癌细胞 ，这种细胞的产生与细胞的
直接相关。
癌细胞与正常细胞相比，具有以下特点：P126
（1） ；
（2） ；
（3） 。
由于细胞膜上的 糖蛋白 等物质减少，使得细胞彼此之间的 黏着性 减小，导致癌细胞容易在有机体内 分散 和 转移 。
目前认为引起癌变的因子主要有三类：第一类物理致癌因子 ，如辐射致癌；第二类是 化学致癌因子，如砷、苯、煤焦油等；再一类是 病毒致癌因子 ，引起癌变的病毒叫做 致癌病毒 。另外，科学家已证实，癌细胞是由于 原癌基因 激活为 癌基因 而引起的。
三、 细胞的衰老
生物体内的细胞多数要经过未分化、 分裂 、 分化 和死亡这几个阶段。因此，细胞的衰老和死亡是一种 正常 的生命现象。衰老细胞具有的主要特征有以下几点：
（1） 细胞内的水分减少 ，结果使细胞 萎缩 ，体积变小， 细胞新陈代谢的速率减慢；
（2）衰老细胞内， 酶的活性减低 ，如人的头发变白是由于黑色素细胞衰老时， 酪氨酸酶活性 的活性降低；（3）细胞内的色素会随着细胞的衰老而积累，影响细胞的物质交流和信息传递等正常的生理功能，最终导致细胞死亡；（4）细胞膜通透性改变 ，物质运输能力降低。四、细胞凋亡（apoptosis）与细胞坏死P123~124