人教版高中生物必修一《分子与细胞》基础知识点总结归纳

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走近细胞
细胞学说的主要建立者是 施莱登、施旺 。主要内容是：
细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；
细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用；
新细胞是由老细胞分裂产生的。
意义：揭示了动物和植物的 统一性 ，从而阐明了生物界的 统一性 。
除 病毒 外，生物体都以 细胞 作为结构和功能的基本单位。
生命系统的结构层次： 细胞 → 组织 → 器官 → 系统 → 个体 → 种群 → 群落 →生态系统→ 生物圈 。
（植物没有 系统 ，单细胞生物没有 组织、器官、系统 ）
细胞 是地球上最基本的生命系统
种群的判断需要精确到某一品种的生物；
群落是一定区域内的 所有生物 ；
生态系统是 群落+无机环境 。
科学家根据细胞内 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 。
原核生物只有 核糖体 这一种细胞器。
蓝细菌细胞含有 藻蓝素 和 叶绿素 ，是能进行光合作用的 自养 生物。大多数细菌是营腐生或寄生生活的 异养 生物。
原核生物没有核膜包被的细胞核，也没有染色体，但有环状的DNA分子，位于细胞内特定的区域，这个区域叫作 拟核 。
显微镜的使用（找、移、转、调）
组成细胞的分子
组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到，没有一种化学元素为细胞所特有，说明了生物界和非生物界具有 统一性 。但是细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同，说明了生物界和非生物界具有 差异性 。
大量元素： C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
微量元素： Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
细胞鲜重中元素从多到少依次是 O、C、H、N
细胞干重中元素从多到少依次是 C、O、N、H
活细胞中含量最多的化合物是 水 ，最多的有机化合物是 蛋白质 。
试剂 斐林试剂 双缩脲试剂
组成 甲液：0.1g/mL的NaOH溶液 乙液：0.05g/mL的CuSO4溶液 A液：0.1g/mL的NaOH溶液 B液：0.01g/mL的CuSO4溶液
加入顺序 甲乙液等量混合均匀加入 先A后B
糖类、脂肪、蛋白质的检测
①还原糖＋ 斐林试剂 砖红色沉淀 （还原糖有：所有单糖和乳糖、麦芽糖）
②脂肪＋苏丹Ⅲ 橘黄色 （制片时需滴加50%酒精 洗去浮色 ）
③蛋白质＋双缩脲试剂 紫色
细胞中的无机物为 水和无机盐 。细胞中的水有两种存在形式： 自由水 和 结合水
自由水的作用：
① 细胞内良好的溶剂 （原因：水是极性分子，带电分子或离子都易与水结合）
② 参与生物化学反应
③ 提供液体环境
④ 运输养料和代谢废物
结合水是细胞结构的重要组成部分。 结合水 越多，细胞抗逆性越强； 自由水 越多，细胞代谢越旺盛。
细胞中大多数无机盐以 离子 的形式存在。
功能① 组成某些复杂化合物
② 维持生物体的生命活动
③ 维持生物体内的酸碱平衡和渗透压平衡
细胞中主要的能源物质是： 糖类 ，一般都是由C、H、O三种元素组成。
生命活动的主要承担者是 蛋白质 ，基本组成单位是 氨基酸 ，其结构简式为：
氨基酸的不同主要在于 R基 的不同。氨基：-NH2 羧基：-COOH
氨基酸相互结合的方式叫 脱水缩合 ，连接两个氨基酸分子的化学键叫做 肽键 。
肽键数= 脱去的水分子数 = 氨基酸数—肽链数 。
蛋白质分子多样性的原因
氨基酸的 种类 、数目 、排列顺序 ，以及形成肽链的 空间结构 不同。
蛋白质的功能
① 组成细胞结构 （构成细胞和生物体结构的重要物质）
② 催化 （绝大多数酶都是蛋白质）
③ 运输 （血红蛋白运输氧）
④ 信息传递 （调节机体的生命活动，如胰岛素）
⑤ 免疫 （人体内的抗体是蛋白质）
遗传信息的携带者： 核酸 ，基本组成单位： 核苷酸 ，由一分子的 五碳糖 、
一分子的 磷酸 和一分子的 含氮碱基 组成。
常见DNA病毒：T2噬菌体、天花病毒、乙肝病毒等
常见RNA病毒：HIV（AIDS 艾滋病病毒）、SARS 病毒、新冠病毒、烟草花叶病毒等
多糖、蛋白质、核酸 都是生物大分子，它们的基本单位称之为 单体 ，生物大分子都以 碳链 为基本骨架。
细胞的基本结构
系统的边界： 细胞膜 。
制备细胞膜的方法： 用哺乳动物成熟的红细胞放在清水里，吸水涨破
原因： 哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和众多的细胞器
细胞膜主要由 脂质 （主要是 磷脂 ）和 蛋白质 构成，还有少量的 糖类 。
（1） 将细胞与外界环境分隔开
细胞膜的功能 （2） 控制物质进出 ① 通过化学物质间接交流
（3） 进行细胞间的信息交流 ② 直接接触 ——精卵结合
③ 形成通道——胞间连丝
辛格和尼克尔森提出了生物膜的 流动镶嵌模型 ，认为 磷脂双分子层 构成了膜的基本支架，这个支架不是静止的，具有 流动性 。 蛋白质 分子有的镶在其表面，有的嵌入其中，还有的贯穿于整个 磷脂双分子层 ，大多数蛋白质分子也是可以 运动 的。
在细胞膜的 外表面 ，有一层由细胞膜上的蛋白质和糖类结合形成的 糖蛋白 ，具有 识别、信息传递 作用。
细胞壁的主要成分是 纤维素 和 果胶 ，对植物细胞有 支持 和 保护 作用。
细胞质由 细胞器 和 细胞质基质 组成。在细胞内进行分工合作的结构是 细胞器 。
分离各种细胞器的方法是： 差速离心法 。
线粒体
①结构： 双 层膜， 内膜 向内突起形成“嵴”，增大膜面积，含少量的 DNA、RNA ； 与有氧呼吸有关的酶分布在 线粒体内膜和线粒体基质 中。
②功能：有氧呼吸的主要场所，参与有氧呼吸的 II、III 阶段。
③分布：普遍存在与动植物细胞中，在 代谢旺盛（所需能量多） 的细胞中数量较多。
叶绿体
①结构： 双 层膜；光合作用的色素位于 类囊体薄膜 上；含少量的 DNA、RNA ；
与光合作用有关的酶分布在 类囊体薄膜和叶绿体基质 中。
②功能： 光合作用 的场所。
③分布：主要分布在绿色植物的 叶肉细胞 中；不是所有的植物细胞都有叶绿体，如
植物 根细胞 不含叶绿体；能进行光合作用的细胞不一定含叶绿体，如： 蓝细菌 。
核糖体
①结构： 无 膜结构。
②功能：合成 蛋白质 的场所。
③分布：各种生物细胞中，是 原核生物 中唯一的细胞器。
内质网
①结构： 单 层膜的网状结构。
②功能：增大细胞内的膜面积，是细胞内蛋白质加工和合成以及 脂质 合成的“车间”。
③分布：绝大多数的动植物细胞中。
高尔基体
①结构： 单 层膜结构。
②功能：主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。在动物细胞中与 细胞分泌物 的形成有关，在植物细胞中与 细胞壁 的形成有关。
③分布：普遍存在于动植物细胞中。
中心体
①结构： 无 膜结构，由垂直的两个 中心粒 构成。
②功能：与细胞的 有丝分裂 有关。
③分布：存在于 动物 和 低等植物 细胞中。
液泡
①结构： 单 层膜。
②功能：贮藏（营养、色素等），保持细胞坚挺，调节 植物细胞内环境 。
③分布：成熟的植物细胞中有大液泡。
溶酶体： 单 层膜结构，含有多种 水解酶 ，是细胞的“ 消化车间 ”。
分布 植物特有的细胞器 叶绿体
动物和低等植物特有的细胞器 中心体
结构 不具膜结构的细胞器 核糖体、中心体
具单层膜结构的细胞器 内质网、液泡、高尔基体、溶酶体
具双层膜结构的细胞器 叶绿体、线粒体
成分 含DNA的细胞器 叶绿体、线粒体
含RNA的细胞器 叶绿体、线粒体、核糖体
含色素的细胞器 叶绿体、液泡
功能 与能量有关（能产生ATP）的细胞器 叶绿体、线粒体
与有丝分裂有关的细胞器 核糖体、线粒体、高尔基体、中心体
与分泌蛋白合成、分泌有关的细胞器 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
动植物细胞都有，但功能不同的细胞器 高尔基体
细胞器的共性归纳
蛋白质在细胞内合成和运输途是 核糖体 → 内质网 → 高尔基体 → 细胞膜外 。
探究分泌蛋白和合成和运输所使用的科学方法是： 同位素标记法
生物膜系统包括 细胞膜、细胞器膜、核膜 。
生物膜的结构特点： 具有一定的流动性
功能特点： 选择透过性
系统的控制中心： 细胞核
除了高等植物成熟的筛管细胞 和哺乳动物成熟的红细胞 外，真核细胞都有细胞核。
细胞核控制着细胞的 代谢和遗传 ，由 核膜、染色质、核仁、核孔 构成。
染色质和染色体的关系： 同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态 ，都是由DNA 和蛋白质 组成。
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 。
细胞的物质输入和输出
当外界溶液浓度比细胞质的浓度低时，细胞 吸水膨胀 ；反之细胞 失水皱缩 。
原生质层指的是 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质 。
质壁分离便是 原生质层和细胞壁发生分离 。
植物的原生质层相当于一层 半透膜 。细胞壁是 全透性 的，伸缩性较小。
当外界溶液浓度高于细胞液时，植物细胞 失水 ，发生 质壁分离 现象，
此时若滴加适量清水，则会发生 质壁分离的复原 现象。
如果外界溶液是 甘油、尿素、乙二醇、KNO3溶液 等，质壁分离后细胞会吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
大分子物质以 胞吞 、 胞吐 的方式进出细胞，说明细胞膜具有 流动性 ，
需要消耗 能量 ，但不需要 载体蛋白 。
细胞膜的形状、大小、厚薄等变化都体现了细胞膜的 流动性 ，如变形虫的摄食。
细胞的能量供应和利用
同无机催化剂相比， 酶 降低活化能的作用更显著，催化效率更 高 。
酶的本质：绝大多数是 蛋白质 ，少数是 RNA 。
高效性 （催化效率比无机催化剂高）
酶的特性 专一性 （一种酶只能催化一种或一类化学反应）
作用条件温和 （ 高温 、 过酸 、 过碱 会使酶失活）
生命活动的直接能源物质是 ATP ，中文名称： 腺苷三磷酸 ，结构简写：A-P～P～P A代表 腺苷 、T代表 三 、P代表 磷酸 、“~”代表 一种特殊的化学键
ATP与ADP转化机制： ATP ADP＋Pi＋能量 对于细胞的正常生活来说，ATP与ADP的这种相互转化，是时刻不停地发生并且处于 动态平衡 之中的。
探究酵母菌细胞呼吸的方式中
①检测CO2的方法
②检测酒精的方法： 加入橙色的重铬酸钾在酸性条件下变成灰绿色
有氧呼吸总反应式：C6H12O6＋6H2O＋6O2 6CO2＋12H2O＋能量
第Ⅰ阶段（ 细胞质基质 ）C6H12O6 2丙酮酸＋4[H]＋少量能量
第Ⅱ阶段（ 线粒体基质 ）2丙酮酸＋6H2O 6CO2＋20[H]＋少量能量
第Ⅲ阶段（ 线粒体内膜 ）24[H]＋6O2 12H2O＋大量能量
无氧呼吸场所： 细胞质基质 。无氧呼吸第一阶段和有氧呼吸 完全一样 。
反应式 C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)＋少量能量
C6H12O6 2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量
“绿叶中色素的提取和分离” 实验中的试剂及其作用：
4种色素在层析液中的溶解度不同，因此扩散速度也不同，扩散最快的是胡萝卜素 。 色素带的宽度代表 色素的含量 ，含量最多的是 叶绿素a 。
胡萝卜素 、 橙黄色
叶绿素 、 黄色
叶绿素a 、 蓝绿色
叶绿素b 、 黄绿色
叶绿体的结构包括外膜、内膜、基质和基粒。每个基粒都由 类囊体 堆叠而成，
吸收光能的4种色素就在 类囊体薄膜 。
光合作用总反应式： CO2＋H2O （CH2O）＋O2
阶段： 光反应阶段 暗反应阶段
场所： 类囊体薄膜 叶绿体基质
水的光解：2H20 4H+＋O2 +4e- CO2的固定：CO2 ＋C5 2C3
ATP的合成：ADP＋Pi＋光能 ATP C3的还原：2C3 （CH2O）＋C5
能量变化： 光能→活跃的化学能→糖类中稳定的化学能
注意：①光反应必须有光才能进行，而暗反应 有没有光都可以进行
②光反应为暗反应提供 ATP、NADPH
③暗反应为光反应提供 ADP、Pi、NADP+
细胞的生命历程
细胞不能无限长大的原因：① 细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大
② 细胞核的控制范围有限
体细胞的分裂方式是 有丝 分裂， 蛙的红细胞 进行无丝分裂， 生殖 细胞的分裂方式是减数分裂。
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为一个细胞周期。一个细胞周期包括 分裂间期 和 分裂期 。其中 分裂间期 时间最长。
有丝分裂每个时期特点
间期： DNA的复制和有关蛋白质的合成
前期： 核膜、核仁消失，染色体、纺锤体出现
中期： 染色体形态稳定、数目清晰，着丝粒排列在赤道板上
后期： 着丝粒分裂，染色体数目增加，均匀分布到两极
末期： 染色体、纺锤体消失，核膜、核仁重现
动植物细胞有丝分裂比较
区别 植物细胞 动物细胞
纺锤体的形成（前期） 细胞两极发出纺锤丝形成 中心体发出星射线形成
形成子细胞的方式（末期） 出现细胞板形成细胞壁 细胞膜中部向内凹陷，缢裂成两部分
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时，选用的材料是洋葱根尖分生区细胞，分生区细胞特点： 呈正方形，排列紧密 所用的碱性染剂是 甲紫溶液、醋酸洋红液 。
装片的制作流程为： 解离→漂洗→染色→制片 。
解离的目的是： 用药液使组织中的细胞相互分离开来 。
用 清水 进行漂洗，目的是： 洗去药液，防止解离过度 。
细胞分化 是在个体发育中，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。根本原因是： 基因的选择性表达 。
细胞的全能性 是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。
具有全能性的有 植物细胞、已分化的动物细胞细胞核、干细胞 。
细胞衰老的特征有：细胞膜的通透性改变，使物质运输功能降低，细胞核体积增大，细胞体积减小 ，水分减少 ，酶的活性 降低 ，色素 逐渐积累 ，呼吸速率减慢 。
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程叫做 细胞凋亡 ，如人在胚胎时期
尾巴的消失 和 手的形成 ，又被称为 细胞程序性死亡 。
细胞坏死 是指在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
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