高中生物必修1《分子与细胞》复习提纲(精校版)资料.pdf
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1、 高一生物必修 1分子与细胞复习提纲(精校版)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 同一个生物系统的各个层次之间的关系是密切联系的,不是彼此孤立的.单细胞的生物既是细胞层次,也是个体层次,没有组织、器官、系统三个层次,植物没有系统层次 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:、个体微小,一般在 1030nm 之间,大多数必须用电子显微镜才能看见;、仅
2、具有一种类型的核酸,DNA 或 RNA,没有含两种核酸的病毒;、专营细胞内寄生生活;、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
3、胞的比较:细 胞大小 细胞壁 细胞质 细胞核 实例 原核细胞(原核生物)较小 有,主要成分是肽聚糖 除 核 糖 体外,无其他细胞器 无成形的细胞核。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 细菌、蓝藻 真核细胞(真核生物)较大 植物细胞有细胞壁,主要成分是纤维素和果胶 有核糖体、线粒体等众多细胞器,有成形的细胞核,有一定数目的染色体(DNA 与蛋白质结合而成)酵母菌、真菌、衣藻、动植物 判断:带“菌”字是否属于细菌:凡是菌字前有“杆、球、螺旋、弧”字的都是细菌(乳酸菌也是细菌,但酵母菌是真菌)三、细胞学说的建立:1、1665 英国人虎克首次看到了
4、植物细胞的构造,并命名为细胞。2、1680 荷兰人列文虎克首次观察到活细胞。3、19 世纪 30 年代德国人施莱登、施旺提出: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。即“细胞学说”,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:大量元素:C、O、H、N、S、P、Ca、Mg、K 等;微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo;最基本
5、元素:C;主要元素;C、O、H、N、S、P;基本元素:C、O、H、N;水 无机物 无机盐 组成细胞 蛋白质 的化合物 脂质 有机物 糖类 核酸 三、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,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(NHCO)。二 肽:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物
6、,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 HCOOH 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;R 基的不同导致氨基酸的种类不同。四、蛋白质结构多样性的原因是:组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同,多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千变万化。五、蛋白质的主要功能(生命活动的主要承担者):构成细胞和生物体的重要物质,如肌动蛋白;催化作用:如酶;调节作用:如胰岛素、生长激素;免疫作用:如抗体,
7、抗原;运输作用:如红细胞中的血红蛋白。六、有关计算:肽键数 脱去水分子数 氨基酸数目 肽链数 至少含有的羧基(COOH)或氨基数(NH2)肽链数 蛋白质相对分子质量氨基酸的个数氨基酸的平均分子质量脱去的水分子数18 肽链中至少含有的氧原子数肽键数游离的羧基数2 肽链中至少含有的氢原子数肽键数游离的氨基数2游离的羧基数 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,由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA 为脱氧核糖、RNA 为核糖)和一
8、分子含氮碱基组成 四、DNA 和 RNA 的比较 DNA RNA 全称 脱氧核糖核酸 核糖核酸 分布 细胞核、线粒体、叶绿体 主要在细胞质 染色剂 甲基绿 吡罗红 链数 双链 单链 碱基 ATCG AUCG 五碳糖 脱氧核糖 核糖 组成单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 代表生物 原核生物、真核生物、噬菌体 HIV、SARS 病毒 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、
9、糖类的比较:种类 分布 功能 单糖 五碳糖 核糖(C5H10O4)细胞中都有 组成RNA的成分 脱氧核糖(C5H10O5)细胞中都有 组成DNA的成分 六碳糖(C6H12O6)葡萄糖 细胞中都有 主要的能源物质 果糖 植物细胞中 提供能量 半乳糖 动物细胞中 提供能量 二糖(C12H22O11)麦芽糖 发芽的小麦、谷粒中含量丰富 都能提供能量 蔗糖 甘蔗、甜菜中含量丰富 乳糖 人和动物的乳汁中含量丰富 多糖(C6H10O5)n 淀粉 植物粮食作物的种子、变态根或茎等储藏器官中 储存能量 纤维素 植物细胞的细胞壁中 支持保护细胞 肝糖原 肌糖原 动物的肝脏中 储存能量调节血糖 动物的肌肉组织中
10、储存能量 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(游离形式)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 4、为细胞提供液体环境 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(与细胞内其它物质结合)约 4.5 细胞结构的重要组成成
11、分 二、1、无机盐(绝大多数以离子形式存在)功能:、构成某些重要的化合物,如:叶绿素、血红蛋白等、维持生物体的生命活动(如动物缺钙会抽搐)、维持酸碱平衡,调节渗透压。2.部分无机盐的作用 缺碘:地方性甲状腺肿大(大脖子病)、呆小症 缺钙:抽搐、软骨病,儿童缺钙会得佝偻病,老年人会骨质疏松 缺铁:缺铁性贫血 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 二、细胞膜的功能: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、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
12、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。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
13、存在绿色植物叶肉细胞里。叶绿体是植物进行光合作用的场所,是“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,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
14、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,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
15、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 植物细胞原生质层相当于半透膜;质壁分离中“质”指原生质层,“壁”为细胞壁 第二节 生物膜的流动镶嵌
16、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
17、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。细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜,这种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。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:细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应的总称。酶:是活细胞所产生的具有催化作用的一类有机物。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
18、要的能量。二、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。三、酶的特性:高效性:催化效率比无机催化剂高许多。专一性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。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。四、影响酶促反应的因素 1、底物浓度 2、酶浓度 3、PH 值:过酸、过碱使酶失活 4、温度:高温使酶失活。低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复。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:,其中:A
19、 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。功能:细胞内直接能源物质 二、ATP 与 ADP 的转化:ATP 的合成 ATP 的水解 反应式 能量来源 植物:光合作用、细胞呼吸 动物、真菌、及大多数细菌:细胞呼吸 ATP 中远离 A 的那个高能磷酸键 能量去路 储存在 ATP 中 用于各项生命活动 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
20、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。2、有氧呼吸: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:细胞在无氧或缺氧的条件下,通过酶的催化,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:三、无氧呼吸的总反应式: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
21、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。6H2O 酶 2丙酮
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