人教版生物必修一复习提纲.docx
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人教版生物必修一复习提纲
必修1《分子与细胞》复习知识梳理
第二章细胞的化学组成
第一节细胞中的原子和分子
一、组成细胞的化学元素
1、种类:
组成生物体的元素中,C、H、O、N、P等元素的质量占全部元素的98%。
人教版
大量元素:
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
微量元素:
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
注意:
(1)细胞组成中最多的四种元素是C、O、H、N,其中基本元素是C。
(2)人体细胞组成中的主要元素,鲜重:
O>C>H>N;干重:
C>O>N>H
(3)无论是大量元素还是微量元素,都是生物体必需的元素,对于维持生物体的生命活动起着
非常重要的作用。
2、作用
①组成多种多样的化合物进而构成细胞,如核酸、蛋白质等。
②影响生物体的生命活动,如缺硒导致患克山病。
3、研究意义(课标要求)
(1)生物界与非生物界的统一性
组成生物体的化学元素,在无机自然界都可以找到,没有一种元素是生物体特有的。
(2)生物界与非生物界的差异性:
组成生物体的化学元素在生物体和自然界中含量相差很大;
二、细胞中的无机化合物:
包括水和无机盐
(一)水:
1、含量:
占细胞总重量的60%-90%,(人教版是60%-95%)是活细胞中含量最多的物质。
2、存在形式:
自由水和结合水
自由水:
细胞中绝大部分的水以游离形式存在,可以自由流动,叫做自由水。
结合水:
与细胞内其他物质相结合的水。
3、功能
自由水:
①细胞内的良好溶剂;
②参与细胞内的许多生化反应;
③运送营养物质和代谢废物;
④维持细胞的形态,保证代谢的正常进行。
从生物体的水平上阐述:
⑤为细胞生活提供液体环境;
1
⑥具有较大的比热和汽化热,是生物体的温度调节剂。
结合水:
是细胞结构的重要组成成分。
4、转化:
(1)自由水结合水
在代谢旺盛的细胞中,自由水的含量一般较多;
在环境条件恶劣(如低温、干旱、盐渍)时,结合水的含量增多,使植物的抗逆性增强,以适应不良
环境。
(2)应用:
①种子的贮存:
晒干种子是为了减少自由水含量,降低种子的代谢,延长种子寿命。
②低温环境下减少(填增加或减少)花卉浇水,可以提高花卉对低温的抗性。
(二)无机盐
1、存在形式:
主要以离子形式存在。
2、含量:
占细胞鲜重1%-1.5%。
3、功能
①合成有机物及某些特殊生理功能物质的
原料。
如:
Mg2+是合成叶绿素的原料、PO4
3-是合成ATP、磷脂和核苷酸的原料、Fe2+是合成血红蛋白的原料、
I-是合成甲状腺激素的原料。
②维持细胞和生物体的
生命活动。
如:
哺乳动物血液中
Ca2+浓度过低会出现肌肉抽搐(人教版)、过高会出现肌肉乏力现象等;缺少Ca2+
时,番茄果实顶端呈现暗绿色或灰白色;缺少K2+时,番茄植株的老叶尖端和边缘会失去绿色直至干枯坏
死。
③维持细胞的酸碱平衡。
如:
酸性(HCO-3、PO43-等)、碱性(Ca2+、Mg2+等)离子的适当配合等具有缓冲作用。
④调节渗透压,维持细胞的形态和功能。
(必修3)
如:
K+维持细胞内液的渗透压,Na+维持细胞外液的渗透压。
注:
渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力,单位体积中溶质微粒的数目越多,渗透压越大。
第二节细胞中的生物大分子
一、生物大分子的基本骨架
2
碳原子之间可以以单键、双键或三键相结合,形成不同长度的链状、分支链状或环状结构,这些结构
称为有机物的碳骨架。
生物大分子以碳链为骨架。
多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子,都是由许多基本组成单位(单体)
连接而成的,这些生物大分子又称为单体的多聚体。
每个单体都是由若干个相连的碳原子构成的碳链为基
本骨架,由许多单体连接成多聚体。
正是由于碳原子在组成生物大分子中的作用,科学家才说“碳是生命的核心元素”,“没有碳,就没有生命”。
二、细胞中重要的有机化合物
(一)糖类
1、元素组成:
由C、H、O3种元素组成。
2、种类
概念
种类
分布
核糖
五碳糖
C5H10O5
核糖、脱氧核糖、
脱氧核糖
单糖
不能水解的糖
葡萄糖动植物细
C5H10O4
胞都有
六碳糖
葡萄糖、果
C6H12O6糖、半乳糖
蔗糖
二糖
水解后能够生成
植物细胞
C12H22O11
麦芽糖
二分子单糖的糖
动物细胞
乳糖
淀粉
水解后能够生成
植物细胞
多糖
纤维素
许多个单糖分子
的糖
糖原
动物细胞
3:
转化关系:
水解
二糖或多糖
单糖
脱水缩合
主要功能
组成核酸的物质
葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质
植物细胞中的储能物质植物细胞壁的基本组成成分
动物细胞中的储能物质
1蔗糖→1葡萄糖+1果糖1麦芽糖→2葡萄糖1乳糖→1葡萄糖+1半乳糖
1淀粉→麦芽糖→葡萄糖1纤维素→纤维二糖→葡萄糖1糖原→葡萄糖
4、功能:
主要功能:
是生物体维持生命活动的主要能量来源。
是生物体重要的结构物质。
其他功能:
糖类与蛋白质等物质结合形成的复杂化合物能参与细胞识别,细胞间物质运输和免疫功能的
调节等生命活动。
5.【实验】糖类的鉴定:
(1)淀粉的鉴定
淀粉+碘液蓝色
(2)生物组织中还原糖的鉴定原理
还原性糖+
斐林试剂
50-65℃水浴加热
砖红色沉淀
2min
(单糖、麦芽糖和乳糖)
注:
斐林试剂的使用:
3
成分:
0.1g/mLNaOH溶液(甲液)、0.05g/mLCuSO4溶液(乙液)
使用:
混合(甲液2mL,乙液4-5滴)后使用,且现配现用。
条件:
隔水加热(人教版:
50-60℃水浴加热)
(二)脂质
1、元素组成:
主要由C、H、O组成,有些还含N、P等
2、分类:
脂肪、类脂(如磷脂)、固醇(如胆固醇、性激素、维生素D等)。
不同的脂质在化学组成和化学
结构上有很大差异,但共同的特性是通常都不溶于水。
3、功能:
脂肪:
细胞代谢所需能量的主要储存形式。
类脂中的磷脂:
是构成生物膜的重要物质,所有细胞都含有磷脂。
(是构成细胞膜的重要成分,也是构
成细胞器膜的重要成分。
在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆种子中含量丰富。
)
固醇类:
在细胞的营养、调节和代谢中具有重要功能。
胆固醇:
构成细胞膜的重要物质,在人体内还参与血液中脂质的运输。
性激素:
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:
能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
4、【实验】脂肪的鉴定
原理:
脂肪+苏丹Ⅲ染液橘黄色
脂肪+苏丹Ⅳ染液红色
过程:
方法一:
花生种子匀浆+3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色
方法二:
取材:
花生种子(浸泡),去掉种皮
切片:
用刀片在花生子叶横断面上平行切下若干薄片
制片:
①选取最薄的切片
②在切片上滴2-3滴苏丹Ⅲ染液(染色3min)
③去浮色(1-2滴体积分数50%的酒精溶液)
④制成临时装片(吸去酒精,加1滴蒸馏水,盖上盖玻片)
观察:
先用低倍镜观察,再用高倍镜观察
结果与结论:
视野中有被染成橘黄色的脂肪颗粒,说明有脂肪存在。
(三)蛋白质
1、元素组成:
除C、H、O、N外,大多数蛋白质还含有S
2、含量:
细胞中含量最多的有机物。
3、基本组成单位:
氨基酸
(1)氨基酸的种类:
组成蛋白质的氨基酸约20种。
人教版:
将氨基酸分为两类:
非必需氨基酸:
人体细胞可以合成的。
(12种)
必需氨基酸:
人体细胞不能合成,必须从外界环境中直接获取的氨基酸。
(8种)评价食物中蛋白质成
分的营养价值时,格外注重其含量。
(2)氨基酸的结构通式:
。
(3)氨基酸的判断:
①同时有氨基和羧基
4
②至少有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
(组成蛋白质的20种氨基酸的区别:
R基的不同)
4.形成:
许多氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键(-CO-NH-)相连而成肽链,多条肽链盘曲折叠形成有
具有一定空间结构的蛋白质
二肽:
由2个氨基酸分子组成的肽链。
多肽:
由n(n≥3)个氨基酸分子以肽键相连形成的肽链。
蛋白质结构的多样性的原因:
组成蛋白质多肽链的氨基酸...的种类、数目、排列顺序的不同;
构成蛋白质的多肽链的数目、空间结构不同
...
5.计算:
(1)有关氨基酸脱水缩合反应的计算
一个蛋白质分子中肽键数(脱去的水分子数)=氨基酸数-肽链条数。
一个蛋白质分子中至少含有氨基数(或羧基数)=肽链条数
..
蛋白质分子量=氨基酸数×氨基酸平均分子量-脱去的水分子数×18
(注意:
有时还要考虑肽链之间形成化学键导致的分子量的减少)
6.功能:
(1)结构功能:
细胞膜主要由蛋白质和磷脂构成,还有各种结构蛋白质。
(人教版:
许多蛋白质是构成细
胞和生物体结构的重要物质,如羽毛、头发、肌肉、蛛丝等的成分主要是蛋白质。
)
(2)调控(节)功能:
如激素等能调节、控制细胞的生长、分化、遗传信息的表达。
(3)催化功能:
如酶。
(4)运输(载体)功能:
如载体蛋白,血红蛋白运输氧气,脂蛋白将脂质从肝运输到身体其他部位。
(5)信息传递功能:
(人教版)如胰岛素与细胞表面的受体结合,调节细胞的糖代谢等。
(6)免疫功能:
如抗体。
小结:
蛋白质的功能还有很多。
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。
(人教版)
7.蛋白质研究的新进展:
8、【实验】蛋白质鉴定
原理:
蛋白质+双缩脲试剂→紫色
注:
双缩脲试剂的使用:
成分:
0.1g/mLNaOH溶液、0.01g/mLCuSO4溶液、
(A液)(B液)
使用:
分开使用,先加1mL0.1g/mLNaOH溶液,再加4滴0.01g/mLCuSO4溶液。
条件:
(不需要隔水加热)
过程(人教版)
选材与制备:
鲜肝提取液或黄豆浆滤液
↓
呈色反应:
取2mL组织样液,向试管中加入1mL双缩脲试剂A液1ml并摇匀,再加入双缩脲试剂B液4
滴并摇匀,组织样液变成紫色。
结论:
组织样液中存在蛋白质。
(四)核酸
1、元素组成:
由C、H、O、N、P5种元素构成
5
2、基本单位:
核苷酸(由一分子磷酸、一分子五碳糖、一分子含氮碱基组成)
1分子磷酸
脱氧核苷酸1分子脱氧核糖
(4种)1分子含氮碱基(A、T、G、C)
1分子磷酸
核糖核苷酸1分子核糖
(4种)1分子含氮碱基(A、U、G、C)
3、种类:
脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)
类别
核酸
DNA(脱氧核糖核酸)
RNA(核糖核酸)
基本单位
核苷酸
脱氧核糖核苷酸(4种)
核糖核苷酸(4种)
碱基
A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)
化学
T(胸腺嘧啶)
U(尿嘧啶)
成分
五碳糖
脱氧核糖
核糖
磷酸
磷酸
分布
主要分布在细胞核中(在线粒体和
主要分布在细胞质中(在线粒体和叶绿体中
叶绿体中有少量存在)
有少量存在)
结构
一般由两条脱氧核苷酸长链盘旋成
一般是一条核糖核苷酸长链
双螺旋结构
(单链RNA不稳定,易发生突变)
功能
绝大多数生物的遗传物质
某些病毒的遗传物质
4、生理功能:
DNA分子的4种核苷酸分子不同的组合或序列构成了成千上万种基因,这些基因编码着不同的
遗传信
息,指导和控制着生物体的形态、生理和行为等多种
性状的表达和变化。
同时,DNA分子也通过精细准确
的自我复制,为生物将其遗传特性传递给下一代提供了最基本的分子基础。
核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作
用。
(人教版)
5、生物体中DNA和RNA比较:
6
细胞生物(真核、原核)
非细胞生物(病毒)
核酸
DNA和RNA
只有DNA
只有RNA
遗传物质
DNA
DNA
RNA
举例
细菌、真菌、动物、植物等
大多数噬菌体
烟草花叶病毒、SARS病毒、艾滋病病
毒(HIV)、流感病毒等
6、【实验】观察
DNA和RNA在细胞中的分布(人教版)
原理:
甲基绿使DNA呈现绿色,吡罗红(苏教称派洛宁)使
RNA呈现红色。
结果:
绿色明显集中分布于细胞中央,红色广泛分布于绿色的周围。
结论:
DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中。
第三章细胞的结构和功能
第一节生命活动的基本单位——细胞
一、细胞学说的建立和发展
1、建立:
细胞的发现者、命名者是英国的科学家胡克;
细胞学说的建立者是德国的科学家施莱登和施旺。
施旺、施莱登提出“一切动物和植物都是由细胞构
成的,细胞是一切动植物的基本单位”。
在此基础上德国的魏尔肖总结出:
“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。
这被认为是对细胞学说的重要补充。
2、意义:
它使动物和植物统一到细胞的基础上,对现代生物科学的发展具有重要意义。
二、光学显微镜的使用
1、方法:
先对光:
一转转换器;二调光圈;三调反光镜
再观察:
一放标本孔中央;二降物镜片上方;三升镜筒仔细看
2、注意:
(1)放大倍数=物镜的放大倍数×目镜的放大倍数
(2)物镜越长,放大倍数越大
目镜越短,放大倍数越大
“物镜—玻片标本”距离越短,放大倍数越大
(3)物像与实际材料上下、左右都是颠倒的
(4)高倍物镜使用顺序:
低倍镜→标本移至中央→高倍镜→大光圈,凹面镜→细准焦螺旋三、【实验】用显微镜观察多种多样的细胞
结果:
1、不同的细胞形态、大小千差万别。
2、不同的细胞有共同的结构:
细胞膜、细胞质、(细胞核)。
结论:
细胞既具有多样性,又具有统一性。
第二节细胞的类型和结构
7
一、显微结构与亚显微结构
显微结构:
光学显微镜下观察到的细胞结构。
亚显微结构:
电子显微镜下观察到的细胞结构。
二、细胞的类型
原核细胞
真核细胞
本质区别
无由核膜包被的细胞核
有由核膜包被的细胞核
大小
较小
较大
细胞壁
有,主要成分是糖类和蛋白质
植物细胞有,主要成分是纤维素和果胶(动
不
物细胞无细胞壁)
同
细胞质
有唯一细胞器核糖体
有核糖体和其他细胞器
点
细胞核
拟核,无核膜、核仁,DNA不与
有核膜、核仁,DNA与蛋白质结合成染色体
蛋白质结合
举例
细菌、蓝藻、放线菌、支原体(无
动物、植物、真菌
细胞壁)
①都有相似的细胞膜和细胞质
相同点
②都有与遗传关系密切的DNA分子
人教版:
蓝藻也称蓝细菌,颤藻、发菜等都是蓝藻。
蓝藻细胞含藻蓝素和叶绿素,是能进行光合作用的自养生
物。
水域污染、富营养化,会长出水华,影响水质和水中动物的生活,其中有多种蓝藻。
细菌中的绝大多
数是营腐生或寄生的异养生物。
三、细胞的结构
(一)细胞膜——系统的边界系统(人教版)
1、成分:
主要是脂质(约占50%)和蛋白质(约占40%),还有少量的糖类(约占2%-10%)
2、结构:
(流动镶嵌模型)
磷脂双分子层:
构成细胞膜的基本骨架。
(注:
磷脂分子包括亲水的头部和疏水的尾部)
蛋白质:
不同程度的嵌入、贯穿或附着在磷脂双分子层的表面。
(注:
功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多)
外表面:
糖分子与蛋白质结合形成糖蛋白。
(注:
糖蛋白与细胞识别有关)
3、特点:
(1)结构特点:
具有一定的流动性
(原因:
构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数是可以运动的);
(2)功能特点:
具有选择透过性。
4、功能:
(人教版)
①将细胞与外界环境分隔开;保障了细胞内部环境的相对稳定性。
②控制物质的进出;
如:
细胞需要的营养物质可以可以进入细胞,而细胞不需要或对细胞有害的物质不容易进入细胞;抗体、激素等物质在细胞内合成后,分泌到细胞外,细胞产生的废物也要排到细胞外。
③进行细胞间信息交流
附:
细胞壁
植物细胞细胞膜外面还有一层细胞壁,其主要成分是纤维素和果胶,对植物细胞有支持和保护的功能。
(二)细胞质:
是指细胞膜以内,细胞核以外的部分,主要包括细胞质基质和细胞器。
1、细胞质基质:
成分:
水、无机盐离子、脂质、糖类、蛋白质、氨基酸、核苷酸等,许多蛋白质类酶。
功能:
为生命活动提供了重要的代谢反应场所和所需的物质物质(如核苷酸、氨基酸等)及一定的环
境条件,影响细胞的形状、分裂、运动及细胞器的转运等。
2、细胞器:
——系统内的分工合作。
细胞器是指细胞质基质中一些具有特定形态结构、功能的结构。
8
(1)双层膜细胞器
线粒体:
结构:
有内外两层膜,内膜向内突起形成“嵴”,内膜以内是线粒体基质。
功能:
是细胞进行有氧呼吸的主要场所(第二、三阶段),在线粒体内膜与基质中有多种与有氧呼吸
有关的酶。
细胞生命活动所需能量大约95%来自线粒体。
分布:
动、植物细胞。
特点:
含少量DNA和RNA
叶绿体:
结构:
由双层膜、类囊体、基质构成(许多类囊体叠合构成基粒),在类囊体薄膜上有光合作用必需
的色素和与光反应有关的酶,基粒之间的基质中含有与暗反应有关的酶。
功能:
进行光合作用的场所。
分布:
主要存在于植物的叶肉细胞中。
特点:
含少量DNA和RNA
(2)单层膜细胞器
内质网:
结构:
由膜构成的复杂结构,广泛分布在细胞质基质内。
内质网膜与核膜相连,内质网腔与内、外两层核
膜之间的腔相通;有的细胞中内质网膜与细胞膜相连,有的细胞中内质网膜与线粒体外膜相连。
功能:
①增大了细胞内的膜面积,膜上有多种酶,有利于化学反应进行;
②合成和加工蛋白质(形成蛋白质的空间结构)、与脂质的合成有关。
分布:
动、植物细胞。
高尔基体:
结构:
由扁平小囊和小泡组成。
功能:
①与动物细胞分泌物的形成有关;
②与植物细胞细胞壁的形成有关;
③加工和转运来自内质网蛋白质,形成成熟的蛋白质。
分布:
动、植物细胞。
液泡:
结构:
泡状结构,外面的膜称液泡膜,里面的液体称细胞液,其中含有糖类、无机盐、色素和氨基酸
等物质。
成熟的植物细胞中有大液泡。
功能:
调节细胞的内环境,使细胞维持一定的渗透压,保持细胞的形态。
分布:
普遍存在于植物细胞。
溶酶体(人教版)
结构:
单层膜构成的囊状结构。
功能:
含多种水解酶,是“消化车间”。
能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒、病菌。
分布:
动、植物细胞。
(3)无膜细胞器核糖体:
结构:
无膜结构。
含rRNA。
功能:
合成蛋白质的场所。
9
分布:
动、植物细胞。
(注:
其他细胞,包括原核细胞也有)
中心体:
结构:
无膜结构,由两个垂直排列的中心粒及其周围物质组成。
功能:
与动物细胞的有丝分裂有关。
分布:
动物细胞。
(注:
低等植物细胞中也有)
小结:
1、高等动、植物细胞区别:
高等动物特有的结构是中心体;高等植物特有的结构有细胞壁、叶绿体、液泡。
2、具有双层膜的细胞器有线粒体、叶绿体;具有单层膜的细胞器有内质网、高尔基体、液泡、溶酶体;
没有膜的细胞器有核糖体、中心体;
3、能产生水的细胞器有:
线粒体、核糖体、叶绿体、高尔基体。
4、能产生ATP(与能量转换有关)的结构有:
线粒体、核糖体、细胞质基质。
5、与主动运输有关的细胞器有:
线粒体、核糖体。
6、生理互动中遵循碱基互补配对原则的结构有:
细胞核、核糖体、线粒体、叶绿体。
7、参与细胞分裂的细胞器有:
线粒体、核糖体、中心体、高尔基体。
8、含色素的细胞器有:
叶绿体、液泡、有色体。
9、与碳循环有关的细胞器有:
叶绿体、线粒体。
10、核糖体在细胞中的分布和功能:
有的附着在内质网上(合成分泌蛋白,如消化酶、抗体、部分激素等);
有的游离在细胞质基质中(合成胞内蛋白,如与有氧呼吸有关的酶)
细胞内有许多条“生产线”。
每条“生产线”都需要若干细胞器的相互配合。
各种细胞器的形态、
结构不同,在功能上也各有分工。
(人教版)体现了“结构与功能相统一、局部与整体相统一”。
(三)细胞核(真核细胞)——系统的控制中心
1、结构:
由核膜、