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高中生物模块一人教版
生物必修一·模块复习
第一章细胞的分子组成
1、结构层次:
化学元素→化合物→细胞→生物体
2、氧元素是鲜重时含量最高的元素
碳元素是干重时含量最高的元素
3、最基本元素:
C
组成人体的主要元素:
O、C、H、N
大量元素:
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
4、组成生物界和非生物界的元素,种类一致,但含量相差很大
说明:
生物界与非生物界既有统一性又有差异性
5、水(极性分子,氢键)
作用:
①细胞的组成成分②良好的溶剂③运输各种物质(如血液的运输作用)④缓和细胞内温度变化⑤参与生物体内多种化学反应
6、无机盐
含量:
很少(1%~1.5%)
存在形式:
大多为离子
作用:
①某些复杂化合物的重要组成部分②维持细胞和生物体的生命活动(维持血浆的正常浓度,维持酸碱平衡,维持神经肌肉的兴奋性)
举例:
①铁。
血红蛋白的组成成分,缺铁会引起缺铁性贫血。
含铁食物:
菠菜、红枣、菜花、马铃薯
②镁。
组成叶绿素的成分,缺镁的叶子会变黄变枯
③碘。
甲状腺激素的成分之一。
缺碘,成人:
大脖子病,儿童:
呆小症。
含碘食物:
海带、紫菜、海蜇
④钙。
具有约束神经、肌肉活动的本领。
缺钙引起肌肉抽搐。
含钙食物:
牛奶、豆制品、虾、芝麻
7、生理盐水(0.9%的氯化钠溶液)
用途:
维持血浆正常浓度
蒸馏水中红细胞胀破
浓盐水中红细胞皱缩
8、生物体中四大类有机化合物(生物大分子):
糖类、脂质、蛋白质、核酸
9、糖类
元素组成:
C、H、O
分类(依据是否能够水解以及水解的产物):
单糖、二糖、多糖
①单糖(不能水解的糖,可被细胞直接吸收)——糖类的结构单元:
核糖、葡萄糖(细胞中的主要能源物质)、果糖、半乳糖
②二糖(两分子单糖脱水缩合而成的糖,二糖水解后又可以形成两分子的单糖):
乳糖=葡萄糖+半乳糖
蔗糖=葡萄糖+果糖
麦芽糖=葡萄糖+葡萄糖
③多糖:
淀粉:
植物细胞中的储能物质
粮食作物、马铃薯、山药、甘薯等富含淀粉
淀粉不易溶于水,需消化成葡萄糖才能被吸收
糖元:
主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中
动物细胞中的储能物质
肝糖元与葡萄糖间能相互转化
纤维素:
植物细胞中细胞壁的组成部分
不溶于水,基本单位是葡萄糖
在人与哺乳动物体内很难被消化,某些微生物能帮助分解
10、脂质
元素组成:
C、H、O
分类:
油脂、磷脂、植物蜡、固醇
①油脂:
油常温下液态,含不饱和脂肪酸
脂常温下固态,含饱和脂肪酸
性质:
非极性分子,不溶于水
主要功能:
储备的能源物质,氧化分解释放的能量几乎是糖的二倍,动物皮下脂肪有保护、保温等作用
②磷脂:
细胞膜及细胞中各种膜结构的重要组成部分。
看图吧,上面东西少的而且有个圆圆的东西的那一坨是极性部分,下面成双成对的一坨是非极性部分
③固醇:
包括胆固醇、性激素、维生素D
是细胞中膜结构的重要成分,使膜具有一定的刚性
性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成
维生素D能有效促进人和动物肠道对钙、磷的吸收
11、蛋白质
元素组成:
C、H、O、N,有的含有S、P
蛋白质占细胞干重的50%以上,是细胞中含量最高的有机物
功能:
①结构蛋白:
许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质e.g.羽毛、肌肉、头发、蛛丝
②催化作用:
细胞内的化学反应离不开酶的催化。
绝大多数酶都是蛋白质
③运输作用:
如血红蛋白、载体蛋白
④调节作用:
能够调节机体的生命活动。
如胰岛素、生长激素
⑤识别作用:
细胞膜的外表有一层糖蛋白,与细胞的识别作用有密切关系
⑥免疫作用:
抗体
可以说,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。
蛋白质不是能源物质!
!
!
!
基本组成单位:
氨基酸生命体内常见的氨基酸有20来种
结构通式:
H
|
R—C—COOH(羧基)
|
NH2(氨基)
每种氨基酸分子中至少都含有一个氨基和一个羧基,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,决定氨基酸的不同种类。
氨基酸之间的连接方式:
一个氨基酸分子中的OH和另一个分子中的H脱水缩合,之后形成二肽(肽键)
C——N
‖|
OH
多肽:
由3个或3个以上氨基酸分子缩合形成,含多个肽键的化合物
肽链:
多肽通常呈链状结构,所以多肽通常又叫肽链
蛋白质分子可以由一条或几条多肽链组成,如血红蛋白
n个氨基酸脱水缩合成m条肽链,m条肽链含有n-m个肽键,失去n-m个水分子
肽键数=氨基酸个数-肽链条数
肽键数=失去的水分子数
一多肽分子由n个氨基酸构成m条肽链,那么该分子中含有m个氨基和m个羧基
空间结构:
一共四级,图片自行脑补
多样性:
氨基酸种类、数目、排列顺序多样
→蛋白质化学结构、空间结构多样
→蛋白质分子结构多样性
→蛋白质功能的多样性
不稳定性:
变性:
天然结构的丧失导致活性丧失
热变性:
温度超过40~50℃
其他物理、化学因素:
紫外线、X光、强酸碱、重金属
12、核酸
元素组成:
C、H、O、N、P
核酸是细胞内携带遗传信息的物质,包括脱氧核糖核酸(DNA)与核糖核酸(RNA)
核酸是一切生物的遗传物质,生物体的遗传信息储存在核酸分子中,绝大多数生物的遗传物质是DNA,在不含有DNA的病毒中,遗传物质是RNA
第二章细胞的结构
1、组成生命的各种物质→独立结构单位(细胞)→生物体
2、1665年,罗伯特虎克,看到死亡的细胞;1674年,列文虎克,第一个发现活细胞
1838年,施莱登,提出:
植物,无论发展到多么高级,都是由充分个体化的、各自独立的、分离的物体组成的聚合物,这些物体就是细胞——植物都是由细胞构成
1839年,施旺,提出:
细胞是有机体,整个动物和植物都是细胞的集合体,他们依照一定的规律排列在动植物体内——动物也是由细胞构成的
1858,魏尔肖,细胞只能来自细胞,细胞是一个相对独立的生命活动的基本单位
——所有细胞都必定来自已存在的活细胞
3、细胞学说:
①所有的生物都是由一个或多个细胞组成
②细胞是生物体的结构和功能单位
③所有的细胞必定是由已存在细胞产生
4、细胞的大小:
大小差别很大,一般较小
大多数动植物细胞:
10~100um,用光学显微镜观察
5、
细胞的数目:
单细胞生物由一个细胞构成整个生命;多细胞生物由很多细胞构成
多细胞生物体积增大,是由于细胞数量增多,而不是细胞体积的增大
体积不变,表面积增加,有利于物质交换和信息交流
6、细胞膜:
细胞作为一个完整系统的边界
功能特性:
细胞能选择性地吸收某种物质——活细胞膜具有选择透性
主要成分:
磷脂,蛋白质
磷脂有一个圆圆的极性头部,两条长长的非极性尾部。
亲水头部,疏水尾部
脂双层:
一层单位膜——一层细胞膜里包含两层磷脂分子
关系:
①蛋白质具有亲水性,脂质两边各覆盖蛋白质——“三明治”模型
②蛋白质也有疏水区和亲水区,镶嵌、贯穿于磷脂双分子层中
质膜冰冻蚀刻实验——“镶嵌”模型是更合理的
细胞膜并不是静止的,细胞膜中的蛋白质分子是运动的,磷脂分子也是运动的(侧向扩散、旋转运动、摆动运动、伸缩震荡、翻转运动、旋转异构)
“流动镶嵌模型”:
①脂双层构成细胞膜的基本支架
②蛋白质分子镶嵌或贯穿在磷脂双分子层中
③膜中的各种分子均能进行相对运动(细胞膜具有一定的流动性——细胞膜的结构特点)
功能:
①脂双层:
将细胞与外界分开。
使物质不能随便进出,使内部环境相对稳定
②膜蛋白:
控制某些分子、离子进出,与催化、免疫功能有关
③多糖(糖蛋白):
细胞识别、信息交流
7、细胞壁:
植物、藻类、真菌、细菌具有细胞壁
植物藻类细胞壁主要成分:
纤维素和部分果胶
真菌细菌细胞壁由不同物质组成
具有全透性,作用是保护细胞和支撑植物体
8、细胞质:
长这么丑你自己知道么!
!
!
!
!
!
!
宝宝都被你吓哭了!
!
!
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!
!
!
组成:
①细胞器:
细胞中有固定形态结构的部分
②细胞溶胶:
细胞中无固定形态结构的部分
③细胞骨架:
细胞溶胶中由蛋白质纤维构成的支架
·细胞器
内质网(单层膜):
①粗面内质网:
有核糖体附着,蛋白质运输、初加工
②光面内质网:
脂质合成
核糖体(无膜结构):
由RNA和蛋白质组成,将氨基酸合成蛋白质的场所
分成附着核糖体、游离核糖体
高尔基体(单层膜):
蛋白质分拣、运输、分泌,转运泡,分泌泡
溶酶体(单层膜):
“清道夫”,含多种水解酶,分解衰老损伤的细胞器,清除死亡的细胞,杀死入侵的病毒和细菌
细胞分泌蛋白的形成过程:
核糖体(合成肽链)→内质网(加工蛋白质)→高尔基体(继续加工)→细胞膜(囊泡与细胞膜融合,蛋白质释放)
结构由内至外:
细胞核→细胞核膜→粗面内质网(好多层的)→光面内质网(好多尾巴的)→核糖体
高尔基体、溶酶体是在上面那一坨之外的两坨,高尔基体一层一层的。
溶酶体是一个圆圈
线粒体(双层膜):
内膜、嵴(宝宝想麻烦你们标一下拼音)上和基质中有与有氧呼吸有关的酶,含少量DNA,含核糖体
有氧呼吸的主要场所,为生命活动供能,“动力工厂”
长得特别像食堂小卖部卖的那个小香肠!
结构由外至内:
外膜→嵴(有个尾巴)→内膜→基质(上面的点是游离核糖体)
不同组织的细胞中,线粒体数目不等
叶绿体(双层膜):
存在于植物的绿色部分
含有:
类囊体,基粒(有色素),基质,少量DNA,核糖体
功能:
光合作用的场所(基粒、基质中含有与光合作用有关的酶)
液泡(单层膜):
成熟的植物细胞有大液泡。
内含细胞液
功能:
贮藏营养、色素,保持细胞形态,调节渗透吸水
中心体(无膜结构):
存在于动物细胞和低等植物细胞
由一对中心粒构成
在动物细胞增殖中起作用
长得差不多是个好几棱柱
·细胞溶胶
细胞质内除细胞器之外的液体成分
含有多种酶。
是多种代谢活动的场所
·细胞骨架
细胞溶胶中由蛋白质纤维构成的支架,是由蛋白质构成的微管、微丝组成的
功能:
维持细胞形态,与细胞运动和分裂有关
9、细胞核
变形虫实验。
没有核它就死了啊,有了核就活了,哦麻麻!
!
说明:
细胞核和细胞质是相互依存的统一整体,细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动
伞藻嫁接与核移植实验。
伞藻,上面那个大脑袋是帽,中间是柄,下面叫足。
说明:
细胞核控制着生物体的遗传性状
结构由内至外:
核仁(与核糖体的形成有关)→染色质(DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体,与细胞核功能有关的最重要的物质)→核基质(长在染色质上面跟一团面条一样)→核膜(双层膜,把核内物质和细胞质分开)→核孔(实现核质之间物质交换)
染色质:
最初是由德国科学家瓦尔德尔提出来的,主要是指细胞核内容易被碱性材料染成深色的物质。
染色质和染色体是细胞分裂不同时期形状各异的同一种物质。
染色质是分裂间期,丝状。
螺旋化、变粗、变短,成为杆状的染色体。
染色体是分裂期的,通过解螺旋变成染色质
10、原核细胞
细胞器:
核糖体
无成形细胞核,但是有拟核
无线粒体,通过质膜呼吸
蓝细胞无叶绿体,通过质膜进行光合作用
原核细胞和真核细胞区别:
原核细胞没有由核膜包围的典型的细胞核,但是有拟核。
只有一种细胞器--核糖体。
真核细胞有由核膜包围的典型的细胞核,有染色体,有各种细胞器。
共同点:
都有细胞膜和细胞质;都有核糖体;遗传物质都是DNA。
常考的真核生物:
绿藻、衣藻、真菌(如酵母菌、霉菌、蘑菇)及动、植物
原核生物:
蓝藻、细菌、放线菌、衣原体、支原体、立克次氏体
病毒既不是真核也不是原核生物,原生动物(草履虫、变形虫)是真核生物
原核细胞如果有细胞壁,不含纤维素,主要是糖类与蛋白质结合而成。
细胞膜与真核相似。
11、细胞与能量:
细胞内最主要的能量形式:
化学能
细胞内同时进行着吸能反应与放能反应
ATP是连接放能反应和吸能反应的纽带,细胞中的“能量通货”
【腺苷(要会写要会写要会写):
A
腺苷一磷酸:
AMP
腺苷二磷酸:
ADP
腺苷三磷酸:
ATP】
结构简式:
A—P~P~P
水解:
A—P~P~P——水解→A—P~P+P圈i+能量
AT水解AD+P圈i+能量
P————————→P
ATP产生的能量转化为:
机械能(肌细胞收缩)、电能(电鳐放电)、光能(萤火虫)、化学能(葡萄糖果糖合成蔗糖)、热能(维持体温)
马达蛋白,细胞骨架
ADP脱水合成ATP放能
ATP水解形成ADP吸能
物质是可逆的,但是能量不可逆,不是可逆反应
光能:
生命活动的根本能量来源
↓
有机物:
糖类是生命活动的主要能源物质,脂肪是生命体的储能物质
↓
ATP:
新陈代谢所需能量的直接来源
12、物质出入细胞的方式
扩散:
分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象
渗透:
选择性透过膜
渗透作用:
细胞外水分子多:
低渗溶液动物细胞胀破植物细胞膨胀
内外水分子一样:
等渗溶液动物细胞无变化植物细胞无变化
细胞内水分子多:
高渗溶液动物细胞皱缩植物细胞质壁分离
被动转运:
自由扩散(没有周围那一坨东西)、易化扩散(协助扩散)(通过通道蛋白|、载体蛋白△)
主动转运:
需要载体和能量,旁边有大箭头指着载体,旁边写ATP或能量
胞吞:
大分子物质进入
胞吐:
蛋白质的分泌
胞吞胞吐需要能量,有选择性
13、细胞呼吸
概念:
细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或者小分子有机物,并且释放能量的过程
实质:
分解有机物,释放能量(异化作用)
发生场所:
活细胞内
类型:
需氧呼吸(主要)、厌氧呼吸
需氧呼吸:
细胞在氧气的参与下,通过酶的作用把糖类等有机物彻底分解为水和二氧化碳,并释放大量能量的过程
C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O
主要场所:
线粒体(内膜、嵴、基质上面有酶)
过程:
第一阶段:
C6H12O6 —酶—→ 2丙酮酸 + [H](少量)+ 能量(少量)
场所:
胞质溶胶(细胞质基质)
第二阶段:
丙酮酸 + H2O —酶—→ CO2 + [H] + 能量(少量)
场所:
线粒体基质
第三阶段:
[H] + O2 —酶—→ H2O + 能量(大量)
场所:
线粒体内膜
应用:
松土、夜间降温、剪去发黄叶片、慢跑、创可贴
厌氧呼吸:
细胞在无氧条件下,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(乙醇、二氧化碳、乳酸),放出少量能量,生成少量ATP
场所:
细胞溶胶
应用:
酿酒、酸奶、泡菜
影响因素:
温度、氧气和二氧化碳、水
↓↓↓
低温保鲜增加氧气浓度种子晒干保存
细胞呼吸是细胞代谢的中心:
·为细胞内的化学反应提供能量
·为其它化合物的合成提供碳骨架
14、同化作用:
把从外界摄取的营养物质转变成自身的组成物质,储存能量
①自养型:
光能自养和化能自养。
主要指绿色植物、藻类、光合细菌、硝化细菌
②异养型:
直接摄取有机物。
人、动物、寄生腐生生活的细菌和真菌
异化作用:
分解自身的一部分组成物质,释放能量
15、光合作用:
光合作用是生物界有机物的最主要来源,是绝大多数生物生命活动所需要能量的来源。
水+二氧化碳——光、叶绿体——CH2O+氧气
二氧化碳被还原
能量变化:
光能转变为化学能(贮存在有机物中)
鲁宾卡门实验:
同位素示踪技术追寻氧气来源
结论:
光合作用释放的氧全部来源于水
光合作用场所:
叶绿体
为什么叶片是绿色的:
叶绿体中的色素吸收红光和蓝紫光,不吸收绿光
叶绿体中的光和色素:
胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a(含量最多)、叶绿素b
好多片片叠在一起的是基粒,一个片是类囊体,中间突起的是色素蛋白复合体
过程:
光反应的实质是可见光引起的光化学反应,包括两方面内容:
水的光解和ATP合成。
水的光解:
通过光合色素对光能的吸收传递,在光能作用下把水分解为氢和氧,[H]还原态氢作为还原剂参与碳反应。
ATP合成:
在光反应的电子传递过程中
碳反应:
由多种酶催化的一系列反应,三个步骤。
光对碳反应没有直接影响,只提供了还原力。
以上内容根据智力水平可以选择忽略不计
能量转化:
光能→活跃化学能→稳定化学能
光合作用的意义:
是生物界最基本的物质和能量代谢过程,在生态系统中有极重要的地位。
C的转移路径:
CO2→C3→C5、C6
停止CO2供应时,C3的浓度急速降低,C5的浓度急速升高。
停止光照时,C3的浓度急速升高,C5的浓度急速降低。
16、细胞的增殖
生物体由小到大主要靠细胞的增殖
细胞以分裂的方式增殖
真核细胞分列方式:
有丝分裂——产生体细胞的方式
减数分裂——产生生殖细胞有关
细胞周期:
分裂间期【G1——S(DNA合成)——G2】
→分裂期【细胞质分裂、细胞核分裂】
动物细胞有丝分裂过程:
间期初→间期末
变化:
完成DNA的复制和有关蛋白质的合成
结果:
细胞中的DNA数目加倍,染色体数目不变
间期末→前期
核膜、核仁消失,形成染色体,出现纺锤体。
染色体散乱分布在纺锤体中央
前期→中期
染色体的着色粒在纺锤丝的牵引下整齐的排列在中央赤道板上
染色体形态稳定、数目清晰,便于观察
中期→后期
着色粒分裂,姐妹染色单体分离,形成的子染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极,染色单体消失,染色体数目加倍
后期→末期和胞质分裂
染色体变成染色质。
纺锤体消失
核膜核仁重新出现
在赤道面出现环沟,并渐渐加深
细胞分开
胞质分裂:
动物:
环沟植物:
小泡、细胞板
有丝分裂意义:
染色体经过复制后,平均分配到两个子细胞中,保证了亲代细胞和子代细胞遗传性状的稳定
17、细胞的分化
概念:
个体发育过程中,细胞的后代在形态、结构和功能上发生差异的过程
在胚胎时期细胞分化达到最大限度,种类达到最多
分化的机制(原因)
直接:
合成组织专一蛋白
根本:
基因在不同细胞中的选择性表达
在生物体内,细胞分化不可逆
分离后,经过人工处理可以恢复分裂、分化能力
18、细胞的全能性:
已经分化的细胞仍然具有发育为完整个体的潜能
原因:
细胞核内具有发育为完整个体所需的全套基因
19、干细胞:
可以分化为各种细胞的未分化细胞不同干细胞分化潜能不同
特点:
不对称分裂、能持续分裂分化
按来源分类:
胚胎干细胞、成体干细胞
按发育潜能,全能性由大到小分类:
全能干细胞(能发育为一个完整个体的原始细胞。
例:
人卵裂囊胚期细胞)多能干细胞(有多方向分化潜能的细胞。
例:
造血干细胞→红细胞、白细胞、血小板)专能干细胞(只能分化为一种细胞。
例:
上皮基底层干细胞→上皮细胞)
应用:
自体组织和器官再生
20、细胞的衰老:
形态结构发生变化、酶活降低、细胞呼吸减慢、细胞通透性增加
21、细胞的凋亡
是多细胞生物在发育过程中,一种由基因控制的主动的细胞生理性自杀行为。
是一种正常的生理过程
细胞凋亡:
基因控制的主动过程
细胞坏死:
外因引起的被动的、病理性的死亡
22、细胞的癌变:
正常细胞发生突变而成为癌细胞的过程
特征:
不受控制,无限增殖。
能在体内转移、分散,细胞表面糖蛋白减少,遗传物质发生改变
因素:
各种射线、有机物无机物(如烟草)、许多病毒
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