高中生物基礎(chǔ)知識

高中生物基礎(chǔ)知識梳理

必修--

第一單元細胞的分子組成與結(jié)構(gòu)

一、生物界和非生物界的統(tǒng)一性和差異性：

1.統(tǒng)一性（種類）：組成生物體的化學元素在無機自然界都可以找到，沒有一種化學元素

是生物界所特有的。

2.差異性（含量）：細胞與非生物相比，各種元素的相對含量又大不相同。

二、組成細胞的元素：

1.分類：

①最基本元素是C

②基本元素是C、H、0、N

③主重元素是C、H、0、N、P、S

④大量元素有C、H、0、N、P、S、K、Ca、MR,

丁一元素有Fe、Mn、B、Zn.Mo、Cu（“鐵鎰碰新木桶”）。

注：無論是大量元素和微量元素均為必需元素。但生物體內(nèi)的元素不一定都是必需元素。

2.含量：

①組成生物體的化學元素種類大體相同，但含量相差很大。

②在細胞鮮重中，含量最多的元素是Q_q在細胞的干重中，含量最多的元素是C。三、

組成細胞的化合物：

水（含量最多）

無機化合物

［無機鹽

1.1糖類

種為有機化合物［脂質(zhì)

|蛋白質(zhì)（含量最多的有機物）f生物活動的主要承擔者

［核酸f遺傳物質(zhì)，遺傳信息的攜帶者

2.含量：（1）含量最多的（無機）化合物:九二

（2）含量最多的有標合物（干重含量最多的化合物）:蛋白質(zhì)。

3.實驗：檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)：

（1）實臉原理：某些化學試劑能夠使生物組織中的有關(guān)有機化合物產(chǎn)生特定的顏色反應。

①還原糖（葡萄糖、果糖、麥芽糖）+斐林試劑水浴加熱（沸水海紅色沉淀;

②淀粉+碘液f藍色

③脂肪+蘇丹in（N）-橘黃色（紅色）

④蛋白質(zhì)+雙縮胭試劑T紫色

（2）實驗步驟

①還原糖的檢測和觀察

'選材：含糖量較高、白色或近于白色的植物組織

I

制備組織樣液：制漿f過濾一取液（2mL）

?J

顏色反應：加入斐林試劑1mL（甲乙兩液等量混勻后一起加）f水浴加熱2min（50~65℃）

觀察顏色變化：生成磚紅色沉淀

結(jié)論：還原糖與斐林試劑在加熱的過程中生成磚紅色沉淀，說明組織樣液中有還原糖。

②脂肪的檢測和觀察

方法一：花生種子勻漿+3滴蘇丹川染液T橘黃色

方法二：

1

取材：花生種子（浸泡），將子葉切成薄片

’①取最理想的薄片

生…②滴2~3滴蘇丹HI染液（染色3min）

③去浮色（1~2滴）體積分數(shù)為50%的酒精溶液

④制成臨時裝片（1滴蒸儲水，加蓋玻片）

觀察：先在低倍鏡下尋找到已著色的顆粒，再用高倍鏡觀察

結(jié)論：圓形小顆粒呈橘黃色，說明有脂肪存在

③蛋白質(zhì)的檢測和觀察

取材2mL（豆?jié){或蛋清稀釋液）

加入雙縮胭試劑A液1mL,搖勻

加入雙縮腺試劑8液4滴，搖勻

觀察：溶液變成紫色

結(jié)論：

【實險注意事項】

⑴還原糖鑒定實臉材料要求

①淺色：不能用綠色葉片、西瓜、血液等材料，防止顏色的干擾。

②還原糖含量高：不能用馬鈴喜（含淀粉）、甘茨、甜菜（含茨糖）。

⑵斐林試劑與雙縮腺試劑的比較

項目斐林試劑雙縮腺試劑

鑒定

還原糖（葡萄糖、果糖、麥芽糖）蛋白質(zhì)

成分

還原糖中的醛基（-CH0）在加熱條件下

鑒定肽鍵（一NH-CO-）在堿性溶液中能與Cw?

能將Cu（0H）中的Cs還原成Cu?，從而生

原理成2磚紅包的CuO沉淀結(jié)合生成紫色絡合物

試劑甲液：質(zhì)量濃度為0.1g%L的NaOH溶液A液：質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液

濃度乙液：質(zhì)量濃度為0.05g/mL的CuSO,溶液B液：質(zhì)量濃度為0.01g/mL的CuSO,溶液

使用甲乙兩液等量混勻后再加入到樣液中，且先加入A液1mL造成堿性環(huán)境，再滴加B

方法現(xiàn)配現(xiàn)用液4滴

使用

水浴加熱（50~65℃）不加執(zhí)

條件

實臉

淺藍色T棕色專紅色無色一紫色

現(xiàn)象

4.蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)和功能

（1）蛋白盾主要由C、H、0、N（P、S）元素組成.有的也含有微量的Fe、Cu、Mn、I、

Zn等元素。

（2）氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。

氮基酸結(jié)構(gòu)通式的表示方法：

2

R

HjN—C—COOH

I

H

結(jié)構(gòu)特點是:每種氨基酸分子至少都含有一個氨基(-NH2)和一個歿基(-COOH)、并且都有一

個氨基和一個瘦基連接在同一個碳原子上.這個碳原子還連接一個羲原子和一個側(cè)鏈基團。

(3)連接兩個藐法戰(zhàn)分子的化學鍵叫做肽鍵(-NH-CO-)。

拓展：①失去水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)一肽捱數(shù)(對于環(huán)肽來說，肽鍵數(shù)=氮基酸數(shù))

②蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量=氨基酸平均相對分子質(zhì)量X氨基酸數(shù)量一失去水分子數(shù)X水的相

對分子質(zhì)量

③一個肽鏈中至少有一個游離的氮基和一個游離的照基，在肽鏈內(nèi)部的R基中可能也有

氨基和較基。

(4)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因是：

①氨基酸種類不同；

②氨基酸的數(shù)量不同：

③氨基酸的排列順序千變?nèi)f化；

④肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別。

蛋白質(zhì)多樣性的根本原因是基因中堿基排列順序的多樣性。

(5)一切生命活動都離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者。

蛋白質(zhì)的功能有：結(jié)構(gòu)蛋白(如肌肉)、催化作用(如大多數(shù)酶)、運輸載體(如血

紅蛋白)、信息傳遞(如胰島素)、免疫功能(如抗體)等。

(6)核酸的元素組成有C、H、0、N和P。核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，在生物

體的遺傳、變異和批白質(zhì)的生物合成中具有重要作用。

(7)核酸的基本單位是金苴更，一個核苔馥是由一分子含缸的堿戛、一分子五破癮和一

分子磷酸組成的。

核一分DNA和RNA兩種「

?DNA由兩條脫氧核昔酸鏈比成.五碳糖是脫氧核糖,堿基是A、T、G、C：

②RNA由一條核檐核昔酸錐由成.五碳糖是核糖.堿一是A、U、G、C。

(8)實臉：觀察DNA和RNA在細胞中的分布

原理：DNA主要分布在細胞核中.RNA大部分存在于細胞質(zhì)中。甲基■綠和毗羅紅兩種染

色劑對DNA和RNA的親和力不同.甲基綠使DNA呈現(xiàn)綠色.毗羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色0如酸

(8%)能夠改變細胞膜的通透性,加速染色劑進入細胞,同時使染色質(zhì)中的DNA與蛋白質(zhì)分

離.有利于DNA與染色劑結(jié)合。

(9)生物的遺傳物質(zhì)是核酸。

拓展：因為絕大多數(shù)生物均以DNA作為遺傳物質(zhì)，只有RNA病毒以RNA作為遺傳物質(zhì)，所

以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。

2.糖類、脂質(zhì)的種類和作用

(10)組成樵類的化舉元素有C、H、0°

(11)糖類是主要的能源物質(zhì)，分為單犍、二糖和多糖。常見的單糕有葡萄搪、半乳糖、

核糖：二摭有蔗糖、孔糖、麥芽糖：多摭有淀粉、糖原和纖維素>其中/-糠*細胞生

命活動所需要的主要能源物質(zhì)。

(12)植物體內(nèi)的儲能物質(zhì)是淀粉，人和動物體內(nèi)的儲能物盾是糖原(肝糖原和肌糖原)。

纖維素是構(gòu)成植物細胞壁的主要成分。構(gòu)成它們的基本單位都是葡萄糖。

(13)還原椅有：箱葡糖、果腦、寵芽糖。

核糖、脫氧核糖與纖維素不屬于能量糖,所以不能氧化分解為細胞的生命活動提供能量。

(14)多糖中的纖維素是構(gòu)成植物細胞細胞壁的主要成分，而原核細胞的細胞壁不含纖維素，

是由肽聚糖構(gòu)成的。因此能否被纖維素酶除去細胞壁，是區(qū)分植物細胞和原核細胞的依據(jù)之

3

(15)組成脂屋的元素主要爰C、H、0(N、。.脂)分脂肪、磷脂和固醇等。脂肪是細

胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)；磷脂是構(gòu)成生物膜的重要成分，也是構(gòu)成多種細胞器膜的重要成分；

固醇類包括膽固醇、性激素和維生素D.膽固醇是構(gòu)成細胞膜的重要成分，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；維生素D能

有效地促進人和動物腸道對鈣和磷的吸收。

(16)性激素屬于固醇類物質(zhì)，而細胞膜主要由磷脂構(gòu)成，根據(jù)相似相溶原理，性激素能夠

通過一自由擴散進入細胞內(nèi).與細胞內(nèi)受體結(jié)合，從而調(diào)節(jié)代謝過程。

(17)脂肪中氧元素含量低.碳和氫元素比例較高.而糖類則相反，同質(zhì)量的脂肪比淀粉

在氧化分解時耗氧多，釋放的能量也多。

(18)細胞內(nèi)三大能源物質(zhì)的供能順序為：糖類-?脂肪T蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)一般不作為能源

物質(zhì)供能。擅圣」是生物體主要的能源物質(zhì)，脂山是生物體的良好儲胞物質(zhì)，ATP是生物

體生命活動的直接供能物質(zhì)，太陽光能是最終的能量來源。

(19)多糖、蛋白質(zhì)、核酸等都是生物大分子，都是由許多基本的組成單位連接而成的，這

些基本單位稱為單體，這些生物大分子成為單體的多聚體。如組成多糖的單體是單糖，組成蛋

白質(zhì)的單體是氨基酸，組成核酸的單體是核昔酸。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，由許多單體連接成多聚體。所以C是拉成細胞的基本元素。

3.水和無機鹽的作用

(20)細胞鮮重中含量最多的化合物是土，含量最多的有機化合物是蛋白質(zhì)。干重中含

量最多的化合物是蛋白質(zhì)Q

(21)水在細胞中以兩種形式存在。一部分與細胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合，叫做結(jié)合水。

功能：結(jié)合水是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分(4.5%).細胞中絕大部分的水以游離的形式存

在，可以自由流動，叫做自由水c功能：①白由水是細胞內(nèi)的良好溶劑：②參與細胞

內(nèi)的許多生物化學反應：③為細胞提供液體環(huán)境：

@運送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物。

(22)①自由水/結(jié)合水的比值越大，新陳代謝越旺盛:比值越小，抗逆性越強。

②種子成熟過程中結(jié)合水/自由水的比值變大，萌發(fā)過程中結(jié)合水/自由水的比值變小。

③心臟、血液與肌肉細胞呈現(xiàn)不同狀態(tài)主要是因為爭金含量不同，例如心臟呈固

態(tài)而血液呈液態(tài)，原因是心臟中的結(jié)合水較多。

(23)細胞中大多數(shù)無機鹽以離子的形式存在。作用：①組成復雜化合物。②可維持細胞和

生物體的生命活動。③對維持細胞和生物體正常的滲透壓、酸堿平衡非常重要。拓展：ATP、核昔酸

等物質(zhì)的合成需要磷酸。

第二單元細胞的結(jié)構(gòu)和功能

1.多種多樣的細胞

(1)細胞是生腸體結(jié)構(gòu)與功能的基本單位

(2)自然界的生命系統(tǒng)包括的層次有：細胞、組織、器官、系統(tǒng)、個體、種群、群落、生

杰系分.、生物圈C

(3)植物的生命系統(tǒng)層次中沒有上樂生L這個層次。

(4)原核細胞與真核細胞的本肪區(qū)別是有無以核膜為界限的細胞核。

【方法點撥】原核生物和其核生新的判斷

a“菌”類的判斷：凡“菌”字前面有“桿”“球”“弧”及“螺旋”等字的都是細菌，

屬于原核生物，而酵母菌、霉菌及食用菌等則為其核生物。

b“藻”類的判斷：藻類的種類很多，常見的藻類有藍藻(如念珠藻、甑藻、螺旋藻、發(fā)菜

等)，綠藻(如紫菜、石花菜等)，褐藻(如海帶、裙帶菜等)，紅藻(如衣藻、水綿、小球藻、團藻等)。

其中藍藻為原核生物，其他藻類為其核生物。

拓展：①原核細胞只有核糖體一種細胞器.無其他細胞器。

②原核生物的遺傳不符合孟德爾遺傳規(guī)律；真核生物在有性生殖過程中，核基因的遺傳符

4

合盂德爾遺傳規(guī)律。

③自然條件下，原核生物的可遺傳變異的類型只有基因變史工真核生物的可遺傳變異的類

型有基因突變、基因重組、染色體變異。

④原核細胞如細菌主要以三殳饕_的方式進行分裂；真核細胞的分裂方式有有絲分裂、無絲

分裂、減數(shù)分裂。

(5)病毒不能獨立生活，病毒的名謝和繁殖過程只能在宿主的活細胞中進行。

拓展：①病毒在生物分類上是既不屬于原核生物，也不屬于其核生物。

②組成每種病毒核酸的基本單位是四種脫氧核苔酸，或是四種核糖核首酸。

③病毒的培養(yǎng)不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng)，因為病毒的繁殖必須在宿主的活細胞中進行。

2.細胞的多樣性和細胞的統(tǒng)一性

(6).細胞的多樣性表現(xiàn)：細胞的形態(tài)、大小、種類、結(jié)構(gòu)等各不相同。如原核細胞與真

核細胞、動物細胞與植物細胞、同一個體的不同類型的細胞。

(7).細胞的統(tǒng)一性表現(xiàn):

a結(jié)構(gòu)方面：都有細胞膜、細胞質(zhì)和核酸等。

b遺傳方面：都以DNA作為遺傳物質(zhì)。

c增殖方面：都以細胞分裂的方式增殖。

3.細胞學說的建立過程

(8)細胞學說的創(chuàng)始人是施萊餐和施旺。細胞學說揭示細胞統(tǒng)一性和生物體結(jié)構(gòu)統(tǒng)

一性。

(9)細胞學說的要點是：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

同組成的整體的生命起作用；③斫細胞可從老細胞中產(chǎn)生。

4.細胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能

(7)用哺乳動物成熟的紅細胞做實驗材料能分離得到純凈的細胞膜。把細胞放在清水里，

水會進入細胞，把細胞減破，細胞內(nèi)的物質(zhì)流出來，這樣就可以得到紀凈的細胞膜。

(8)細胞膜的主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，還有少量的糖類。磷脂雙分子層是基本骨架.

功能越復雜的細胞膜，蛋白腦的種類和數(shù)量越多。細胞膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動

性.功能特性是選擇透過性0細胞膜的功能有：①將細胞與外界環(huán)境分隔開；②控制物

質(zhì)進出細胞(控制作用是相對的)：③進行細胞間的信息交流。

拓展：①行使細胞膜控制物質(zhì)進出功能的物質(zhì)是載體。

②細胞膜與其他生物膜的化學組成大致相同,但是在不同的生物膜中，化學物屋的含量有

差別.例如，細胞膜上糖類的含量相對與細胞器膜要多。

③細胞間的信息交流的方式有：z.間接交流(如細胞分泌激素)；b.直接交流(如精卵細胞的

識別和結(jié)合)；c.通過特殊的通道(如高等植物細胞之間通過胞間連絲相互連接)

(9)在細胞膜的外表，有一層由細胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合而成的糖蛋白，叫做糖被。

糖被與細胞表面的識別有密切關(guān)系。消化道和呼吸道上皮細胞表面的糖蛋白有保護和潤滑作用。

(10)細胞壁對植物細胞有支持和保護作用。植物細胞壁的化學成分主要愛纖維素和果膠。

常用纖維素酶和果膠酶除去植物細胞壁。細菌細胞壁的主要成分是肽聚糖。

5.主要細胞器的結(jié)構(gòu)和功能

(11)線粒體是活細胞進行有魚呼吸的主要場所。便那綠染液是專一性染線粒體的活細

胞染料。

(12)線粒體內(nèi)與有魚呼吸有關(guān)的酶分布在線粒體的內(nèi)膜和基質(zhì)中。

拓展：①線粒體內(nèi)的DNA不與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色體。

②線粒體是細胞內(nèi)進行有氧呼吸的主要場所.有氧呼吸的第一階段在細胞質(zhì)基廉中進行。

③進行有氧呼吸的細胞不一定要有線粒體，例如進行有氧呼吸的細菌。硝化細菌、大腸桿

菌

(13)葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所。與光合作用有關(guān)的酶分布在葉綠體內(nèi)的一去

青體薄膜上和葉綠體基脂中,與光合作用有關(guān)的色素分布在葉地體內(nèi)的類青體薄膜

上。

5

拓展：①葉綠體內(nèi)的DNA不與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色體。

②葉綠體走真核細胞內(nèi)進行光.合作用的唯一場所C

③進行光合作用的細胞不一定有葉綠體，例如藍藻屬于原核生物，能進行光合作用，但沒

有葉綠體。

(14)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細胞內(nèi)蛋白后合成和加工.以及脂質(zhì)合成的“車間”。

(15)爭捶更是細胞內(nèi)將氨基酸合成為蛋白質(zhì)的場所。有的附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上(主要合成胞內(nèi)

蛋白)，有的游離分布在細胞質(zhì)中(主要合成胞外蛋白(分泌蛋白))，是“生產(chǎn)蛋白質(zhì)的

機器”。

(16)高爾基體主要是對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進行加工、分類和包裝的“車間”和“發(fā)送

站”O(jiān)

動物細胞的高爾基體主要與分泌蛋白的加工、轉(zhuǎn)運有關(guān)，植物細胞的高爾基體與細胞

壁的合成有關(guān)。

(17)中心體存在于動物和某些低等植物的細胞中.與細胞的有絲分裂有關(guān)。

(20)液泡由液泡膜和膜內(nèi)的細胞液構(gòu)成，細胞液中含有糖類、無機鹽、色素和蛋白質(zhì)等物

質(zhì)。

拓展：①液泡內(nèi)的色素有花青素，細胞液呈酸性則偏紅，細胞液呈堿性則偏籃，從而影響植物的

花色。

②液泡內(nèi)的色素與葉綠體色素成分和功能均不相同。

(21)注意從以下幾個方面對細胞器進行正確分類

①具有雙層膜結(jié)構(gòu)的細胞器有：葉綠體、線粒體。

具有雙層膜結(jié)構(gòu)的細胞結(jié)構(gòu)有：葉綠體、線粒體和核膜。

②具有單層膜結(jié)構(gòu)的細胞器有：內(nèi)后網(wǎng)、高爾扎體、溶降體、；液泡.

具有單層膜結(jié)構(gòu)的細胞結(jié)構(gòu)有：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡和細胞膜。

③不具備膜結(jié)構(gòu)的細胞器有：核糖體和中心體。

④能產(chǎn)生水的細胞器有：線粒體、核糖體。(此外還有葉綠體和高爾基體.可不作要求)

⑤與堿基互補配對有關(guān)的細胞器有：核糖體、葉綠體、線粒體。

⑥含有DNA的細胞器有：葉綠體和線粒體。

⑦含有RNA的細胞結(jié)構(gòu)有：葉綠體、線粒體和核糖體。

⑧與細胞的能量轉(zhuǎn)換有關(guān)的細胞器有：線粒體、葉綠體。

(22)分泌蛋白最初是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中由氮基酸形成肽鏈，肽鏈進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行初

步的加工后，進入高爾基體經(jīng)過進一步的加工膨成分泌小泡與細胞膜融合，分泌到細胞外。

拓展：【內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以囊泡的形式將蛋白質(zhì)運送到高爾基體，囊泡與高爾基體膜融合導致高爾基體膜

面積增加；被進一步修飾加工的蛋白質(zhì)，再以囊泡的形式從高爾基體運送到細胞膜，又導致高爾

基體膜面積減少因此內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的面積逐步減少，細胞膜的面積逐漸增加，高爾基體的面積不變】

⑵)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)。

5.細胞核的結(jié)構(gòu)和功能

(24)細胞核包括核膜、染色質(zhì)(體)、核仁、核孔。

(25)核腔匕的核孔的功能易實現(xiàn)核臨之間頻繁的物屑交換和信息交流c細

胞核內(nèi)的核仁與某種RNA(rRNA)的合成以及核糖體的形成有關(guān)。

(25)細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。

(27)染色質(zhì)、染色體的化學組成是DNA和蛋白質(zhì)。染色角和染色體是同一物盾在細胞不

同時期的兩種存在狀態(tài)。

第三單元細胞代謝

一、物質(zhì)進出細胞的方式

(1)一個典型的滲透裝置必須具備的條件是具有一層半透膜。

(2)細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)稱為原生質(zhì)層。植物細胞內(nèi)原生質(zhì)層可以

看作是半遺膜，動物細胞的細胞膜可以看作是半透膜，所以都可以發(fā)生滲透吸水。

(3)細胞壁是全透性的，水分子和溶解在水里的物質(zhì)都能夠自由通過。當細胞液濃度〈外

6

界溶液濃度時，細胞失水，出現(xiàn)質(zhì)壁分離；當細胞液濃度,外界溶液濃度時，細胞吸水，質(zhì)壁

分離復原C

(4)細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜。

(5)物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細胞，叫做自由擴散。

進出細胞的物質(zhì)借助載體量白的擴散，叫做協(xié)助擴散。

物質(zhì)從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內(nèi)

化學反應所釋放的能量，這種方式叫做主動運輸。

小分子和離子的踏膜運揄的方式有被動運輸(自由擴散和協(xié)助獷散)和主動運輸：

大分子和顆粒性物質(zhì)進出細胞的方式主要是胞吞和胞吐.

(6)各種物質(zhì)運輸方式的區(qū)別如下:

被動運輸

運輸方式主動運輸胞吞

自由擴散協(xié)助擴散胞吐

順濃度梯度逆濃度梯度

運輸方向胞外T胞內(nèi)胞內(nèi)T胞外

高濃度T低濃度低濃度T高濃度

載體不需要需要需要不需要

能量不消耗消耗需要

H0、0、CO、N

葡萄糖進Na-、K*.Ca??等離子；吞噬細胞吞胰島素、消化

舉例J油、2乙醇;苯：

入紅細胞小腸吸收葡荀糖、氨基酸噬抗原酶、抗體的分泌

尿素

拓展：

①溶液中的溶質(zhì)或氣體可發(fā)生自由#散，溶液中的溶劑發(fā)生滲透作用；滲透作用必須具備兩個

條件：一是具有半透膜，二是半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。

二、酶與ATP

細胞中每時每刻都進行著許多化學反應，統(tǒng)稱為細胞代謝。

1.酶在細胞代謝中的作用

(1)分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。

(2)同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。

(3)酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化功能的有機物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNAo

(4)酶所催化的化學反應一般是在比較溫和的條件下進行的。所以醯具有高效性、專一

性.酶的作用條件較溫和。

拓展：①同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。

②過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。在低溫，如0C左右

時，酶的活性很低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以升高。

2.ATP在能量代謝中的作用

(3)ATP是細胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。ATP的結(jié)構(gòu)簡式是A—P?P?P.其中A代表

腺甘，P代表磷酸基團，“一”代表普通磷酸鍵，“?”代表高能磷酸鍵，斷裂時，會釋放

出大量的能量。

一分子腺昔=一分子腺喋吟+一分子核糖

A—P:腺喋吟核糖核昔酸(RNA的基本單位之一)

(4)ATP和ADP的轉(zhuǎn)化

菊1

ATP?-----------?ADP+Pi+能量(ATP在細胞內(nèi)含量少、生成速度快、生成總量多。)

酶2

注意：①醒不同：酶1是水解酶.酶2是合成酶:

②能量來源不同：ATP水解釋放的能量,來自高能璘酸健的化學能,并用于各種生命

活動：

合成ATP的能量來自呼吸作用或光合作用。

③場所不同：ATP水解在細胞的各處。ATP合成在線粒體.葉P體.細胞層基質(zhì)。

7

拓展：①動物體內(nèi)合成ATP的途徑是呼吸作用,植物體內(nèi)合成ATP的途徑是呼吸作用

和光合作用C

②ATP在細胞內(nèi)的含量較少，依靠于ADP的轉(zhuǎn)化而保持一定的含量。

③ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應，因為反應的場所、酶不同。

④ATP的水解總是與吸能反應在一起.ATP的合成總是與放能反應在一起。

五、細胞呼吸

(1)細胞呼吸是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋

放出能量并生成ATP的過程。

拓展：①細胞進行有氧呼吸時最常直接利用的物質(zhì)是葡萄糖。

②有氧呼吸第一階段的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)，反應物是前萄糖，產(chǎn)物是丙酮酸和［H］。

糖酵解："。+4〔H1+少量能量(2ATP)

③有氧呼吸第二階段的場所是或粒的篡質(zhì)，反應物是丙酮酸和水，產(chǎn)物是CO和［H］。

一澈酸循環(huán)：2CHO+6H。-J6co+20W+少量能量(2MP)

④有氧呼吸第三階段耨青臍是成粒體內(nèi)膜，發(fā)應物是0和［H］,產(chǎn)物是H0。

氧化磷酸化：24(//］+60q>12H0+大量能量"(34ATP)

22

⑤有氧呼吸的總反應式是：：_________

11?二酶i1

C?H12O6+6O2+6H2。-----?12H,O+6CO,+能量

有氧呼吸的三個階段比較:

有氧呼吸過程第一階段第二階段第三階段

場所細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜

反應物主要是c,H.0丙酮酸+比0[H]+0.

丙酮酸;而‘

產(chǎn)物CO+[H]'HO

釋放能量少量少量大量

(2)無氧呼吸是指細胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把前萄糖等有機物質(zhì)分解成為

不徹底的氧化產(chǎn)物，同時釋放出少量能量的過程。

(3)無氧呼吸的全過程分為兩個階段，這兩個階段需要不同酶的催化，但都是在細胞局基

廈—中進行。其中第一階段與有第呼吸第一個階段完全相同.第二階段是丙酮酸在不同酶

的催化作用下，分解成酒精和CO2,或者轉(zhuǎn)為成乳酸。

無論是分解成酒精和二氧化/還是轉(zhuǎn)化成乳酸，無氧呼吸都只有第一階段釋放出少

量的能量，生成少量的ATP。

拓展：①高等植物在水淹時，無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和CO5

②高等動物、乳酸菌、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚進右無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸。

③相同呼吸底物，代謝產(chǎn)物不同的直接原因是基丕劇一根本原因是益因不同。一種

生物無氧呼吸的產(chǎn)物只能是一種，酒精和CO2或乳酸。

④無氧呼吸生成酒精的反應式：

CH01~^2CHOH(酒精)+2C0+少量能量(44TP)

6126252

無氧呼吸生成乳酸的反應式：CHO—i^2CH0(乳酸)+少量能量(44TP)

6126363

(4)細胞呼吸的意義

①為生物體的生命活動提供能量C

②為體內(nèi)其他化合物的合成提供中間產(chǎn)物。如丙酮酸是三大有機物相互轉(zhuǎn)化的樞紐。六、

光合作用

1、捕獲光能的色素

吸收光能的四種色素就分布在美囊色的薄膜上。

色素種類I顏色I吸收光譜I濾紙條上位置I

8

葉綠素（約葉綠素a藍綠包主要吸收紅光和籃紫光中下層

占3/4）葉綠素b黃綠色最下層

類胡蘿卜素胡蘿卜素橙黃光最上層

主要吸收藍紫光

(約占1/4)葉黃素黃色中上層

2.光合作用的基本過程

葉綠體是進行光合作用的場所。它內(nèi)部的巨大膜表面上，不僅分布著許多吸收光能的色素

分子，還有許多進行光合作用所必需的酶。

光合作用過程圖解

用防

K_________7__________1V._____________7_____________/

光反應暗反應

（1）光合作用的反應式可表示為：

6CO+12HO光能1CHO+60+6H0

22葉綠素612622

（2）概述光合作用的過程（光反應和暗反應）

a.光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有

機物，并且釋放出氧氣的過程。

b.光反應階段：光合作用第一個階段中的化學反應，必須有光才能進行。這個階段叫做光

反應階段。

C.暗反應階段：光合作用第二個階段中的化學反應，有沒有光都可以進行，這個階段叫做

暗反應階段。

比較項目光反應暗反應

需要條件光、色素、酶多種酶

反應場所葉綠體基粒（類囊體的薄膜上）葉綠體基質(zhì)

水的光解：2Ho—_>4［H］+0,CO?的固定：CO+Ck2c3

物質(zhì)變化

ATP的合成：而P+Pi+能量

C.的還慶：2CQr，3篇(CH今0)+CU

活躍的化學能T穩(wěn)定的化學能（儲存在有機

能量變化光能T活躍的化學能（儲存在ATP中）

初中）

完成標志0、的釋放，ATP和［H］的生成葡萄糖等有機物的生成

兩者關(guān)系光反應為暗反應提供能量（ATP）和還原劑（［H］）：暗反應為光反應提供ADP和Pi

拓展：①光合作用產(chǎn)生的02中的。全部來自于H?

②光合作用產(chǎn)生的葡萄糖4水中的氧元素來自%應物中的COo

③與光反應進行有關(guān)的非生物因素：光、溫府、水°與暗反左進行有關(guān)的非生物因素：一溫

度、COj

④從外界吸收來的CO不能直接被［H］還原，eg需要先被固定成為C3，C直接被［H］還原。

⑤當CO?不足時，植物春內(nèi)C3.ATP、C,［H］的含量變化分別是下城、上升、上升、上升。

當光照未足時，植物體內(nèi)C:ATP、C：［H］的含量變化分別是上升、下降、下降、下降。

35

9

⑥光合速率的測定：一般采用的卷標如單位時間內(nèi)氧氣的釋放量、單位時間內(nèi)CO2的吸收

哥、單位時間內(nèi)植物重量(有機物)的變化量C

⑦細胞呼吸產(chǎn)生的［H］和光合作用產(chǎn)生的［H］不同。細胞呼吸產(chǎn)生的［H］為還原型輔酶I

(NADH),光合作用產(chǎn)生的［H］為還原型輔酶II(NADPH)。

⑧細胞呼吸產(chǎn)生的ATP用于除暗反應外的各項生命活動。光合作用光反應階段產(chǎn)生的ATP只能用

于暗反應。

⑨細胞呼吸能量來源于化學能。光合作用能量來源于光能。

3.影響光合作用速率的環(huán)境因素

(3)提高農(nóng)作物對光能的利用率的措施有延長光合作用時間、增加光合作用面積、提高光

合作用效率。

(4)光合作用效率是植物光合作田中，產(chǎn)生有機物中所含能量與光合作用中吸收的光能的

比值。提高農(nóng)作物的光合作用效率有：給植物提高適宜的光照強度、溫度，給植物提供充足

的CO?、HO和礦質(zhì)元素(無機鹽)。

(5)%加光合作用原理在農(nóng)業(yè)上的應用有：在冬季通過溫室、大棚為農(nóng)作物提供合適的溫

度；種植陰生植物要遮蔭；通過合理密植、套種等措施提高作物產(chǎn)量。

利用呼吸作用原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用有：對稻田舉行定期排水，防止水稻幼根因缺

氧而腐爛；農(nóng)作物、果樹管理后期適當摘除老葉、殘葉。

4.在不同的光照條件下，光合速率與呼吸速率的計算

(1)綠色植物組織在黑暗條件下測得的數(shù)值表示呼吸速率。

⑵綠色植物組織在有光的條件下，光合作用與細胞呼吸同時進行，測得的數(shù)值表示凈光合速

⑶真光合速率=凈光合速率+呼吸速率。用O?、CO2或葡萄糖的量表示如下：

①光合作用產(chǎn)生的0，量=實測的0；釋放量+細鬣呼最消耗的0英。

②光合作用固定的co；量=實測的do；吸收量+細胞呼吸釋放的缶聲o

③光合作用產(chǎn)生的前高糖量=新萄糖4積累量(增重部分)+細胞呼嬴消耗的前萄糖量。

4、化能合成作用：除了綠色植物，自然界中少數(shù)種類的細菌，雖然細胞內(nèi)沒有葉綠素，不能

進行光合作用，但是能夠利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物,

這種合成作用叫做化能合成作用，這些細菌也屬于自養(yǎng)生物。例如生活在土境中的硝化細菌。

第四單元細胞的生命歷程

細胞表面積與體積的關(guān)系限制T細胞的長大。

一、細胞的增殖

1.細胞的生長和增殖的周期性

細胞以分裂的方式進行增殖。細胞在分裂之前，必須進行一定的物質(zhì)準備。細胞增殖包

括物質(zhì)準備和細胞分裂整個連續(xù)的過程。真核細胞的分裂方式有三種：有絲分裂、無絲分

裂、減數(shù)分裂。

(1)連續(xù)分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止，是一個細胞周

期。一個細胞周期包括兩個階段：分裂間期和分裂期。

2.細胞的有絲分裂

(2)分裂間期細胞內(nèi)發(fā)生的主要變化是完成DNA分子的復制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。分為G1

10

期、S期、G2期。

G1期：DM4合成前期，主要是相關(guān)酶的合成

.S期：DM4合成期="染色體(DNA)復制有單體”

G2期：RN4和蛋白質(zhì)的合成，特別是微管蛋白的合成

(3)細胞分裂期各階段的變化特點是：

前期：“膜仁消失現(xiàn)兩體”，核仁、核膜消失，出現(xiàn)紡錘絲形成紡錘體，染色體，散亂地分布

在紡錘體的中央。

中期：“形數(shù)清晰赤道齊”，染色體形態(tài)數(shù)目清晰，整齊的排列在赤道板上。

后期：“點裂數(shù)增均兩極”，著絲點分裂，染色體數(shù)目增加，平均分配到兩極。

末期：“膜仁重現(xiàn)失兩體”，出現(xiàn)新的核膜和核仁，染色體紡錘體消失，一個細胞分裂成為兩

個子細胞。

(5)記住細胞有絲分裂DNA、染色體的變化曲線圖

DNA含量染色體效

B

時期時期

的中后末orm前中后主

期期期期期期刖期期

，短條染色體上DNA彳量，個

(6)動物細胞與植物細胞有絲分裂過程基本相同，不同的特點是：動物細胞在間期中心體倍

增，在前期兩組中心粒分別移向細胞兩極，在中心粒的周圍，發(fā)出星射線構(gòu)成紡錘體；而植物

細胞在前期從細胞兩極發(fā)出紡錘絲。動物細胞分裂的末期細胞膜從細胞的中部向內(nèi)凹陷，

最后把細胞縊裂成兩部分；植物細胞末期在赤道板的位置出現(xiàn)細胞板，細胞板由細胞的中央向四

周擴展，逐漸形成新的細胞壁。

拓展：①動物細胞有絲分裂前期紡錘體的形成主要與中心體有關(guān)。

②植物細胞分裂末期新的細胞壁的形成與高爾基體有關(guān)。

③細胞分裂的過程中還需要核糖體、線粒體的參與。

3.細胞的無絲分裂

(8)蛙的紅細胞的分裂過程中，細胞核先延長，核的中部向內(nèi)凹進，縊裂成為兩個細胞核；

接著整個細胞從中部縊裂成兩部分，形成兩個子細胞。

拓展：①蛙的紅細胞的分裂是無絲分裂，哺乳動物的紅細胞無核，也不能進行分裂。

②在無絲分裂過程中有DNA的復制。

二、細胞的分化、癌變、衰老和凋亡1.

細胞的分化

⑴在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)

定性差異的過程，叫做細胞分化。細胞分化使細胞趨于專門化，提高了生命活動的效率。

細胞分化的本質(zhì)是：基因的選擇性表達。多細胞個體內(nèi)的每個體細胞都含有該物種全

套的基因。

(2)細胞分化發(fā)生在生物體的整個生命進程中，在胚胎時期達到最大程度。(3)

細胞分化是一種持久性變化，分化導致的穩(wěn)定性差異一般是不可逆轉(zhuǎn)的。2.細

胞的全能性

(4)細胞的全能性是指已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。細胞具有全能

性的原因是細胞包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個體所必需的全部基

因。

⑸植物細胞全能性表達需要的條件是植物細胞脫離了原來所在植物體的器官或組織而處于

11

離體狀態(tài)時，在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其它外界條件的作用下，就可能表現(xiàn)出全能性。

拓展：①細胞分化的過程中遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變。

②同一個體不同細胞中DNA相同，RNA、蛋白質(zhì)不完全相同，因為細胞分化過程中發(fā)生了基因的

選擇性表達。

3.細胞的衰老和凋亡以及與人體健康的關(guān)系

(6)衰老細胞主要具有以下特征：

①細胞內(nèi)的水分減少，結(jié)果使細胞萎縮，體積變小，細胞新陳代謝的速率減慢；

②細胞內(nèi)多種酶的活性降低；

③細胞內(nèi)的色素隨細胞衰老而逐漸積累，妨礙細胞內(nèi)物質(zhì)的交流和傳遞，影響細胞正常的生

理功能；

@細胞內(nèi)呼吸速率減慢，細胞核的體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮、染色加深；

⑤細胞膜通透性改變，使物質(zhì)運榆功能降低。

拓展：老年人的皺紋、白發(fā)及色斑如何解釋？

皺紋產(chǎn)生的準確機理比較復雜，皺紋的產(chǎn)生與代謝戒慢、皮膚衰老等有關(guān)。

由于頭發(fā)基部的黑色素細胞衰老，細胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成減少，所以老年人

頭發(fā)變白。老年斑是由于細胞內(nèi)的色素隨著細胞衰老而逐漸積累造成的。衰老細胞中出現(xiàn)色素策

集，主要是脂褐素的堆積。脂褐素是不飽和脂肪酸的氧化產(chǎn)物，是一種不溶性顆粒物。不同的細胞

在衰老過程中脂褐素顆粒的大小也有一定的差異。皮膚細胞的脂褐素顆粒大，就出現(xiàn)了老年斑。

(7)由基因所決定的細胞自動結(jié)束生命的過程，就叫細胞凋亡。由于細胞凋亡受到嚴格的

由遺傳機制決定的程序性調(diào)控，所以也常常被稱為細胞編程性死亡。

(8)在成熟的生物體中，細胞的自然更新、被病原體感染的細胞的清楚，也是通過細胞

凋亡完成的。

4.癌細胞的主要特征及防治

有的細胞受到致癌因子的作用，細胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生變化，就變成不受機體控制的、連

續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞，這種細胞就是癌細胞。

(8)癌細胞主要有以下特征：

①在適宜條件下，癌細胞能鏘無限增殖；

②癌細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化；

③癌細胞的表面發(fā)生了變化，由于細胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，使得癌細胞彼此之間的

黏著性顯著降低，容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。

(9)致癌因子大致分為三類：物理致癌因子、化學致癌因子和病毒致癌因子。

(10)人和動物體的染色體上存在國盅基因％也逸基因一^原癌基因主要負責調(diào)節(jié)細胞周

期，控制細胞

生長和分裂的進程；抑癌基因主要是阻止細胞不正常的增殖。環(huán)境中的致癌因子會損傷細

胞中的DNA分子，使褥原癌益因和抑癌晟因發(fā)生突變.導致正常細胞的生長和分裂失控而

變成癌細胞。

必修二

五、孟像爾遺傳定律

1.孟德爾遺傳實臉的科學方法

(1)遺傳學實險的科學雜交實驗包括：人工去雄、套袋、授粉、套袋。

(2)孟德爾獲得成功的原因：首先選擇了相對性狀明顯和嚴格自花傳粉的植物進行雜交，

其次運用了科學的統(tǒng)計學分析方法和以嚴謹?shù)目茖W態(tài)度進行研究。

2.基因分離定律和自由組合定律

(3)分離定律：在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；在形

成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨配子

遺傳給后代。分離定律的實質(zhì)是等位基因彼此分離。

(4)自由組合定律：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時，

決定同一性狀的成對的遺傳因子披此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。

12

第六單元生物的遺傳

一、遺傳的細胞基礎(chǔ)——減教分裂和受精作用

1.細胞的減數(shù)分裂

(1)減數(shù)分裂是進行有性生殖的生物，在產(chǎn)生成熟生殖細胞時進行的染色體數(shù)目減半的細

胞分裂。在減數(shù)分裂過程中，染色體只復制一次，而細胞分裂兩次。減數(shù)分裂的結(jié)果是，

成熟生殖細胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細胞的減少一半。

減數(shù)分裂與有絲分裂過程的區(qū)別是減數(shù)分裂產(chǎn)生的子細胞是有性生殖細胞，而有絲分

裂產(chǎn)生體細胞；減數(shù)分裂細胞連續(xù)分裂2次，而染色體復制1次，有聯(lián)會、四分體和同源染色體

的分離現(xiàn)象；有絲分裂染色體復制和細胞分裂均為1次，無聯(lián)會和同源染邑體分離等現(xiàn)象。

(2)減數(shù)分裂過程中配對的兩條染色體，形狀和大小一般相同，一條來自父方，一條來自

母方，叫同源染色體。同;及染魚體兩兩配對的現(xiàn)臬叫做聯(lián)會C聯(lián)會后的每對同源染色體

含有四條染色單體，叫一個四分體。一分體、同源染色體、染色單體、核DNA之間的數(shù)

量關(guān)系是1個四分體含有1對同源染色體，共含有4條染色單體，4條DNA。

(3)減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目的減半發(fā)生在減數(shù)第一次分裂。遺傳規(guī)律的發(fā)生是在細胞

減數(shù)分裂減I后期，即同源染色體分離和非同源染色體自由組合的時期。

2.配子的膨成過程

(4)卵細胞與精子形成過程的主要區(qū)別：卵細胞形成過程中細胞質(zhì)不均等分配、減數(shù)分裂

后不經(jīng)過細胞變形過程，而精子的形成細胞質(zhì)均等分配、減數(shù)分裂后形成精子時有細胞變

形過程。

3.受精過程

(5)受精作用是指精子和卵細胞融合形成受精卵的過程，受精作用的實質(zhì)是精核與卵細胞

核的融合。受精卵中的染色體數(shù)目恢復到體細胞中的數(shù)目，其中有一半的染色體來自精子，

另一半來自卵細胞。

(6)減數(shù)分裂和受精作用的重要意義是保證了有性生殖過程中染色體一半來自父方，一半

來自母方，并且保證了親子代染電體數(shù)目的恒定。

4.基因在染色體上

(1)薩頓假說：基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)