高三生物一輪復習分子與細胞13章知識總結(jié)

第1章：走近細胞第1節(jié)

細胞是生命活動的基本單位1.細胞學說及其建立過程（1）細胞學說的建立者：主要是兩位德國科學家施萊登和施旺。（2）細胞學說的要點：①細胞是一個有機體，一切動植物都由細胞發(fā)育而來，并由細胞和細胞產(chǎn)物所構(gòu)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生命起作用;③新細胞是由老細胞分裂產(chǎn)生的。（3）細胞學說的重要意義：揭示了動物和植物的統(tǒng)一性，從而闡明了生物界的統(tǒng)一性。①細胞學說使人們認識到植物和動物有著共同的結(jié)構(gòu)基礎，從而在思想觀念上打破了在植物學和動物學之間橫亙已久的壁壘，也促使積累已久的解剖學、生理學、胚胎學等學科獲得了共同的基礎，這些學科的融通和統(tǒng)一催生了生物學的問世。②細胞學說中關(guān)于細胞是生命活動基本單位的觀點，使人們認識到生物的生長、生殖、發(fā)育及各種生理現(xiàn)象的奧秘都需要到細胞中去尋找，生物學的研究隨之由器官、組織水平進人細胞水平，并為后來進入分子水平打下基礎。③細胞學說中細胞分裂產(chǎn)生新細胞的結(jié)論，不僅解釋了個體發(fā)育，也為后來生物進化論的確立埋下了伏筆。2.細胞是基本的生命系統(tǒng)（1）細胞是生命活動的基本單位，生命活動離不開細胞。（2）細胞是一個由各種組分相互配合而組成的復雜的系統(tǒng)。細胞是有生命的,是一個生命系統(tǒng)。（3）在多細胞生物體內(nèi)，組織、器官、個體都是有生命活動的整體，因此是不同層次的生命系統(tǒng)。（4）在自然界，生物個體都不是單獨存在的，而是與其他同種和不同種的個體以及無機環(huán)境相互依賴、相互影響的。在一定的空間范圍內(nèi)，同種生物的所有個體形成一個整體——種群，不同種群相互作用形成更大的整體——群落，群落與無機環(huán)境相互作用形成更大的整體——生態(tài)系統(tǒng)，地球上所有的生態(tài)系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)構(gòu)成更大的整體——生物圈?？梢姡匀唤鐝纳飩€體到生物圈，可以看作各個層次的生命系統(tǒng)。（5）細胞是基本的生命系統(tǒng)。第2節(jié)細胞的多樣性和統(tǒng)一性1.原核細胞和真核細胞（1）通過顯微鏡觀察了解了細胞的多樣性，同時也看到細胞都有相似的基本結(jié)構(gòu)，如細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核，這反映了細胞的統(tǒng)一性。（2）科學家根據(jù)細胞內(nèi)有無以核膜為界限的細胞核，把細胞分為真核細胞和原核細胞兩大類。由真核細胞構(gòu)成的生物叫作真核生物，如動物、植物、真菌等。由原核細胞構(gòu)成的生物叫作原核生物，主要是各種細菌。（3）真核細胞多種多樣，原核細胞多種多樣，而真核細胞和原核細胞又不一樣，這反映了細胞的多樣性。原核細胞和真核細胞具有相似的細胞膜和細胞質(zhì)，它們都以DNA作為遺傳物質(zhì)，這反映了細胞的統(tǒng)一性。第2章：組成細胞的分子第1節(jié)

細胞中的元素和化合物1.組成細胞的元素（1）組成細胞的化學元素，常見的有20多種，含量較多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素，稱為大量元素;有些元素含量很少，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，稱為微量元素。組成細胞的元素中，C、H、O、N這四種元素的含量很高，其原因與組成細胞的化合物有關(guān)。2.組成細胞的化合物（1）組成細胞的各種元素大多以化合物的形式存在，細胞內(nèi)含量最多的化合物是水，含量最多的有機化合物是蛋白質(zhì)。不同生物組織的細胞中各種化合物的含量是有差別的。（2）生活應用：因為不同食物中營養(yǎng)物質(zhì)的種類和含量有很大差別，我們才需要在日常膳食中做到不同食物的合理搭配，以滿足機體的營養(yǎng)需要。第2節(jié)

細胞中的無機物1.細胞中的水（1）水是構(gòu)成細胞的重要成分，也是活細胞中含量最多的化合物。（2）水對細胞的作用：水是細胞內(nèi)良好的溶劑，許多種物質(zhì)能夠在水中溶解;細胞內(nèi)的許多生物化學反應也都需要水的參與。多細胞生物體的絕大多數(shù)細胞，必須浸潤在以水為基礎的液休環(huán)境中。水在生物體內(nèi)的流動，可以把營養(yǎng)物質(zhì)運送到各個細胞，同時也把各個細胞在新陳代謝中產(chǎn)生的廢物，運送到排泄器官或者直接排出體外。（3）水對細胞的重要作用是由它的分子結(jié)構(gòu)所決定的。（4）水在細胞中以兩種形式存在，絕大部分的水呈游離狀態(tài)，可以自由流動，叫作自由水;一部分水與細胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合，叫作結(jié)合水。（5）細胞中自由水和結(jié)合水所起的作用是有差異的:自由水是細胞內(nèi)良好的溶劑;結(jié)合水是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分，大約占細胞內(nèi)全部水分的4.5%。（6）細胞內(nèi)結(jié)合水的存在形式主要是水與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)結(jié)合，這樣水就失去流動性和溶解性，成為生物體的構(gòu)成成分。（7）在正常情況下，細胞內(nèi)自由水所占的比例越大，細胞的代謝就越旺盛;而結(jié)合水越多，細胞抵抗干旱和寒冷等不良環(huán)境的能力就越強。2.細胞中的無機鹽（1）細胞中大多數(shù)無機鹽以離子的形式存在，含量較多的陽離子有Na?、K?、Ca?、Mg2?、Fe2?、Fe3?等，陰離子有CI?、SO?2?、PO?3?、HCO??等。無機鹽是細胞中含量很少的無機物，僅占細胞鮮重的1%~1.5%。（2）無機鹽的作用：許多種無機鹽對于維持細胞和生物體的生命活動都有重要作用。Mg是構(gòu)成葉綠素的元素，F(xiàn)e是構(gòu)成血紅素的元素。P是組成細胞膜、細胞核的重要成分，也是細胞必不可少的許多化合物的成分。Na?、Ca2?等離子對于生命活動也是必不可少的。此外，生物體內(nèi)的某些無機鹽離子，必須保持一定的量，這對維持細胞的酸堿平衡也非常重要。第3節(jié)

細胞中的糖類和脂質(zhì)1.細胞中的糖類（1）糖類是細胞主要的能源物質(zhì)。（2）糖類分子都是由C、H、O三種元素構(gòu)成的。因為多數(shù)糖類分子中氫原子和氧原子之比是2:1,類似水分子，因而糖類又被稱為“碳水化合物”，簡寫為(CH?O)。（3）糖類大致可以分為單糖、二糖和多糖等幾類。（4）單糖：不能水解，可直接被細胞吸收。常見的單糖還有果糖、半乳糖、核糖和脫氧核糖等。二糖：二糖(C??H??O??)由兩分子單糖脫水縮合而成,一般要水解成單糖才能被細爬吸收。生活中最常見的二糖是蔗糖，紅糖、白糖、冰糖等都是蔗糖。常見的二糖還有麥芽糖、乳糖。多糖：生物體內(nèi)的糖類絕大多數(shù)以多糖[(C?H??O?)?]的形式存在。①淀粉：是最常見的多糖。人體攝人的淀粉，必須經(jīng)過消化分解成葡萄糖，才能被細胞吸收利用。②糖原：食物中的淀粉水解后變成葡萄糖，這些葡萄糖成為人和動物體合成動物多糖——糖原的原料。糖原主要分布在人和動物的肝臟和肌肉中，是人和動物細胞的儲能物質(zhì)。當細胞生命活動消耗了能量，人和動物血液中葡萄糖含量低于正常時，肝臟中的糖原便分解產(chǎn)生葡萄糖及時補充。③纖維素：也是多糖，不溶于水，在人和動物體內(nèi)很難被消化，也是由許多葡萄糖連接而成的。④幾丁質(zhì)：也是一種多糖，又稱為殼多糖，廣泛存在于甲殼類動物和昆蟲的外骨骼中。幾丁質(zhì)及其衍生物在醫(yī)藥、化工等方面有廣泛的用途。2.細胞中的脂質(zhì)（1）作用：脂質(zhì)存在于所有細胞中，是組成細胞和生物體的重要有機化合物。（2）組成成分：組成脂質(zhì)的化學元素主要是C、H、O,有些脂質(zhì)還含有P和N。脂質(zhì)分子中氧的含量遠遠低于糖類，而氫的含量更高。（3）常見的脂質(zhì)：脂肪、磷脂和固醇等，它們的分子結(jié)構(gòu)差異很大，通常都不溶于水，而溶于脂溶性有機溶劑。（4）脂肪①脂肪的成分：由三分子脂肪酸與一分子甘油發(fā)生反應而形成的酯，即三酰甘油(又稱甘油三酯)。其中甘油的分子比較簡單，而脂肪酸的種類和分子長短卻不相同。脂肪酸可以是飽和的，也可以是不飽和的。②脂肪的作用：A.脂肪是細胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)，當生命活動需要時可以分解利用。B.脂肪是一種很好的絕熱體。C.脂肪還具有緩沖和減壓的作用，可以保護內(nèi)臟器官。（5）磷脂：①成分：磷脂除了含有C、H、0外，還含有P甚至N。②作用：磷脂是構(gòu)成細胞膜的重要成分，也是構(gòu)成多種細胞器膜的重要成分。在人和動物的腦、卵細胞、肝臟以及大豆的種子中，磷脂含量豐富。（6）固醇：固醇類物質(zhì)包括膽固醇、性激素和維生素D等。膽固醇是構(gòu)成動物細胞膜的重要成分，在人體內(nèi)還參與血液中脂質(zhì)的運輸。性激素能促進人和動物生殖器官的發(fā)育以及生殖細胞的形成;維生索D能有效地促進人和動物腸道對鈣和磷的吸收。3.細胞中的糖類和脂質(zhì)是可以相互轉(zhuǎn)化的。第4節(jié)

蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者1.蛋白質(zhì)的功能：是生命活動的主要承擔者。（1）舉例：①許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成細胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)，稱為結(jié)構(gòu)蛋白。②有些蛋白質(zhì)能夠調(diào)節(jié)機體的生命活動。③細胞中的化學反應離不開酶的催化。絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)。④有些蛋白質(zhì)具有運輸功能。⑤有些蛋白質(zhì)有免疫功能。（2）總體來說，蛋白質(zhì)是細胞的基本組成成分，具有參與組成細胞結(jié)構(gòu)、催化、運輸、信息傳遞、防御等重要功能。可以說，細胞的各項生命活動都離不開蛋白質(zhì)。2.蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸（1）在人體中，組成蛋白質(zhì)的氨基酸有21種。氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。（2）氨基酸的結(jié)構(gòu)特點：①每種氨基酸至少都含有一個氨基(—NH?)和一個羧基(—COOH)，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。這個碳原子還連接一個氫原子和一個側(cè)鏈基團，這個側(cè)鏈基團用R表示。各種氨基酸之間的區(qū)別在于R基的不同。②氨基酸分子結(jié)構(gòu)通式：3.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性（1）結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)是以氨基酸為基本單位構(gòu)成的生物大分子。①脫水縮合：氨基酸分子首先通過互相結(jié)合的方式進行連接:一個氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一個氨基酸分子的氨基(—NH?)相連接，同時脫去一分子的水，這種結(jié)合方式叫作脫水縮合。②肽鍵：連接兩個氨基酸分子的化學鍵叫作肽鍵。③二肽：由兩個氨基酸縮合而成的化合物，叫作二肽。④多肽：由多個氨基酸縮合而成的，含有多個肽鍵的化合物，叫作多肽。⑤肽鏈：多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)，叫作肽鏈。（2）蛋白質(zhì)構(gòu)成：由于氨基酸之間能夠形成氫鍵等，從而使得肽鏈能盤曲、折疊，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子。許多蛋白質(zhì)分子都含有兩條或多條肽鏈，它們通過一定的化學鍵相互結(jié)合在一起。這些肽鏈不呈直線，也不在同一個平面上，而是形成更為復雜的空間結(jié)構(gòu)。（3）蛋白質(zhì)多樣性的原因：在細胞內(nèi)，組成一種蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目可能成千上萬，氨基酸形成肽鏈時，不同種類氨基酸的排列順序千變?nèi)f化，肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別，因此，蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)極其多樣，這就是細胞中蛋白質(zhì)種類繁多的原因。（4）每一種蛋白質(zhì)分子都有與它所承擔功能相適應的獨特結(jié)構(gòu)，如果氨基酸序列改變或蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變，就可能會影響其功能。第5節(jié)

核酸是遺傳信息的攜帶者1.核酸的種類及其分布（1）核酸含義：就是從細胞核中提取的具有酸性的物質(zhì)。（2）核酸種類：包括兩大類:一類是脫氧核糖核酸，簡稱DNA;另一類是核糖核酸，簡稱RNA。（3）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(nèi)也含有少量的DNA。RNA主要分布在細胞質(zhì)中。2.核酸是由核苷酸連接而成的長鏈（1）核酸的組成：核苷酸是核酸的基本組成單位。每個核酸分子是由幾十個乃至上億個核苷酸連接而成的長鏈。一個核苷酸是由一分子含氮的堿基、一分子五碳糖和一分子磷酸組成的。（2）核苷酸分類：根據(jù)五碳糖的不同，可以將核苷酸分為脫氧核糖核苷酸(簡稱脫氧核苷酸)和核糖核苷酸。（3）DNA和RNA的區(qū)別：兩者各含4種堿基，但是組成二者的堿基種類有所不同。DNA是由脫氧核苷酸連接而成的長鏈，RNA則是由核糖核苷酸連接而成的長鏈。一般情況下，在生物體的細胞中，DNA由兩條脫氧核苷酸鏈構(gòu)成，RNA由一條核糖核苷酸鏈構(gòu)成。（4）核酸的作用：是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。3.生物大分子以碳鏈為骨架（1）細胞是由多種元素和化合物構(gòu)成的。在構(gòu)成細胞的化合物中，多糖、蛋白質(zhì)、核酸都是生物大分子。（2）如何理解生物大分子以碳鏈為骨架：組成多糖的基本單位是單糖，組成蛋白質(zhì)的基本單位是安基酸，組成核酸的基本單位是核苷酸，這些基本單位稱為單體。每一個單體都以若干個相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架。生物大分子是由許多單體連接成的多聚體，因此，生物大分子也是以碳鏈為基本骨架的。正是由于碳原子在組成生物大分子中的重要作用，科學家才說“碳是生命的核心元素”“沒有碳，就沒有生命”。（3）以碳鏈為骨架的多糖、蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子,構(gòu)成細胞生命大廈的基本框架;糖類和脂質(zhì)提供了生命活動的重要能源;水和無機鹽與其他物質(zhì)一起，共同承擔著構(gòu)建細胞、參與細胞生命活動等重要功能。細胞中的這些化合物，含量和比例處在不斷變化之中，但又保持相對穩(wěn)定，以保證細胞生命活動的正常進行。第3章：細胞的基本結(jié)構(gòu)第1節(jié)

細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能1.細胞膜的功能（1）細胞的邊界就是細胞膜，也叫質(zhì)膜。（2）細胞膜的功能：①將細胞與外界環(huán)境分隔開；②控制物質(zhì)進出；③進行細胞間的信息交流。（3）細胞間的信息交流，大多與細胞膜的結(jié)構(gòu)有關(guān)。細胞膜的功能是由它的成分和結(jié)構(gòu)決定的。2.對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索（1）細胞膜的組成：細胞膜主要是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的。此外，還有少量的糖類。其中脂質(zhì)約占細胞膜總質(zhì)量的50%，蛋白質(zhì)約占40%,糖類占2%~10%。在組成細胞膜的脂質(zhì)中，磷脂最豐富，此外還有少量的膽固醇。蛋白質(zhì)在細胞膜行使功能方面起著重要的作用，因此功能越復雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類與數(shù)量就越多。（2）關(guān)于細胞膜的分子結(jié)構(gòu)模型：1972年，辛格和尼科爾森提出的流動鑲嵌模型為大多數(shù)人所接受。（3）流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容：①細胞膜主要是由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成的。磷脂雙分子層是膜的基本支架，其內(nèi)部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或離子不能自由通過，因此具有屏障作用。蛋白質(zhì)分子以不同方式鑲嵌在磷脂雙分子層中:有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌人磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個磷脂雙分子層。這些蛋白質(zhì)分子在物質(zhì)運輸?shù)确矫婢哂兄匾饔?。②細胞膜不是靜止不動的，而是具有流動性，主要表現(xiàn)為構(gòu)成膜的磷脂分子可以側(cè)向自由移動,膜中的蛋白質(zhì)大多也能運動。細胞膜的流動性對于細胞完成物質(zhì)運輸、生長、分裂、運動等功能都是非常重要的。第2節(jié)

細胞器之間的分工合作1.細胞器之間的分工（1）細胞內(nèi)部就像一個繁忙的工廠，在細胞質(zhì)中有許多忙碌不停的“部門”，這些“部門”都有一定的結(jié)構(gòu)，如線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、核糖體等，它們統(tǒng)稱為細胞器。細胞質(zhì)中還有呈溶膠狀的細胞質(zhì)基質(zhì)，細胞器就分布在細胞質(zhì)基質(zhì)中。（2）細胞中各種細胞器的形態(tài)、結(jié)構(gòu)不同，在功能上也各有分工。（3）細胞質(zhì)中的細胞器并非是漂浮于細胞質(zhì)中的，細胞質(zhì)中有著支持它們的結(jié)構(gòu)——細胞骨架。細胞骨架是由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，維持著細胞的形態(tài)，錨定并支撐著許多細胞器，與細胞運動、分裂、分化以及物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞等生命活動密切相關(guān)。2.細胞器之間的協(xié)調(diào)配合（1）細胞中有許多條“生產(chǎn)線”。每一條“生產(chǎn)線”都需要若干細胞器的相互配合。（2）分泌蛋白的合成、加工、運輸過程大致是:首先，在游離的核糖體中以氨基酸為原料開始多肽鏈的合成。當合成了一段肽鏈后，這段肽鏈會與核糖體一起轉(zhuǎn)移到粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上繼續(xù)其合成過程，并且邊合成邊轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)，再經(jīng)過加工、折疊，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜鼓出形成囊泡，包裹著蛋白質(zhì)離開內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，到達高爾基體，與高爾基體膜融合，囊泡膜成為高爾基體膜的一部分。高爾基體還能對蛋白質(zhì)做進一步的修飾加工，然后由高爾基體膜形成包裹著蛋白質(zhì)的囊泡。囊泡轉(zhuǎn)運到細胞膜,與細胞膜融合,將蛋白質(zhì)分泌到細胞外。在分泌蛋白的合成、加工、運輸?shù)倪^程中，需要消耗能量。這些能量主要來自線粒體。在細胞內(nèi)，許多由膜構(gòu)成的囊泡就像深海中的潛艇，在細胞中穿梭往來，繁忙地運輸著“貨物”，而高爾基體在其中起著重要的交通樞紐作用。3.細胞的生物膜系統(tǒng)（1）在細胞中，許多細胞器都有膜，如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、葉綠體、溶酶體等,這些細胞器膜和細胞膜、核膜等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成細胞的生物膜系統(tǒng)。這些生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)很相似，在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系，進一步體現(xiàn)了細胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)與配合。（2）生物膜系統(tǒng)在細胞的生命活動中作用極為重要。首先，細胞膜不僅使細胞具有一個相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，同時在細胞與外部環(huán)境進行物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)化和信息傳遞的過程中起著決定性的作用。第二，許多重要的化學反應需要酶的參與，廣闊的膜面積為多種