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精心整理页脚内容高中生物知识结构网络图必修1分子与细胞专题一：组成细胞的分子1.1细胞中的元素和化合物系统表解表2-1-1组成细胞的化合物的种类及含量：种类含量（质量分数/%）有机化合物（除CO、CO2、碳酸盐等以外的所有含碳化合物）蛋白质占7～10脂质占1～2糖类和核酸占1～1.5无机化合物（有机化合物以外的化合物）水占85～90无机盐占1～1.51．2几种常见元素的生理功能元素种类功能缺乏时引起的病症N构成蛋白质、核酸的重要元素，有生命元素之称各种新陈代谢活动受到影响P构成磷脂、ATP、NADPH等动物缺P：佝偻病、软骨病K维持动物细胞内液渗透压动物：心律失常Mg构成叶绿素元素之一，也可作为多种酶激活剂叶片变黄B促进花粉的萌发和花粉管的伸长花粉发育不良Fe构成动物血红蛋白的元素缺铁性贫血Ca组成骨骼和牙齿的主要成分，控制肌肉收缩骨质疏松症、抽搐Na维持细胞外液渗透压血压下降，心率加快I甲状腺激素的组成成分地方甲状腺肿（大脖子病）1.3细胞中的化合物一览表化合物分类元素组成主要生理功能水①组成细胞（结合水）②维持细胞形态③运输物质④提供反应场所⑤参与化学反应无机盐①构成化合物（Fe、Mg）②组成细胞（如骨细胞）③维持细胞渗透压和酸碱平衡④许多无机盐离子对于维持生命活动有重要作用精心整理页脚内容糖类单糖二糖多糖C、H、O①供能（淀粉、糖元、葡萄糖等）②组成核酸（核糖、脱氧核糖）③细胞识别（糖蛋白）④组成细胞壁（纤维素）脂质脂肪磷脂（类脂）固醇（胆固醇、性激素、维生素D）C、H、OC、H、O、N、PC、H、O①脂肪：储能、保护和保温②磷脂组成生物膜③固醇调节生殖和代谢（性激素）蛋白质单纯蛋白（如胰岛素）结合蛋白（如糖蛋白、脂蛋白）C、H、O、N、S（Fe、Cu、P、Mo……）①组成细胞和生物体②调节代谢（激素）③催化化学反应（酶）④运输（血红蛋白）⑤免疫（抗体）⑥识别（糖蛋白）核酸DNARNAC、H、O、N、P①储存、传递和表达遗传信息②控制生物性状③催化化学反应（RNA类酶）1.4蛋白质系统表解表2-2-1必需氨基酸和非必需氨基酸：种类含???义举????例非必需氨基酸在人体细胞内能够合成的氨基酸。丙氨酸、甘氨酸等必需氨基酸不能在人体细胞内合成，必需从外界环境中直接摄取。共8种：赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸。（甲携来一本亮色书）婴儿有9种，多出来的一种是组氨酸。熟记教材中常见的蛋白质（1）大部分酶(2)部分激素：如胰岛素、生长激素（3）载体（4）抗体（5）干扰素（6）受体（7）糖被蛋白质的相关计算规律1：氨基酸数、肽链数、肽键数、失水数1)形成肽链失水数＝肽腱数＝氨基酸数（n)－肽链数(m)2)形成环状肽脱去的水分子数＝肽腱数＝氨基酸数（n)规律2：有关游离氨基数、游离羧基数的“至少”、“至多”。至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数注：若是环状，则至少为0.游离氨基或羧基数目=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数规律3：蛋白质的相对分子量蛋白质分子量＝氨基酸个数×氨基酸分子平均质量-18×脱水数规律4:在蛋白质相对分子质量的计算中若通过图示或其他形式告知蛋白质中含有二硫键时,要考虑脱去氢的质量,每形成1个二硫键,脱去2个H。规律5：有M个氨基酸形成X条肽链，其中Z条形成环状，则形成的肽键数为M—X+Z.规律6：组成蛋白质分子各原子数的计算精心整理页脚内容（1）N原子数＝各氨基酸中N的总数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数(2)O原子数＝各氨基酸中O的总数－脱去水分子数=肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数规律7：氨基酸的排列与多肽种类的计算（1）假若n种氨基酸形成一个m肽，每种氨基酸数目无限，则形成的多肽种类nm。（2）假若n种氨基酸形成一个三肽，且每种氨基酸只有一个，则形成三肽的种类：n×(n-1)×(n-2)规律8：氨基酸与相应核酸的碱基数目的对应关系：DNA（基因）碱基数：RNA碱基数：氨基酸数=6：3：11．5核酸的基本组成单位名称基本组成单位核酸核苷酸（8种）一分子磷酸（H3PO4）一分子五碳糖（核糖或脱氧核糖）核苷一分子含氮碱基（5种：A、G、C、T、U）DNA脱氧核糖核苷酸（4种）一分子磷酸一分子脱氧核糖脱氧核苷一分子含氮碱基（A、G、C、T）RNA核糖核苷酸（4种）一分子磷酸一分子核糖核糖核苷一分子含氮碱基（A、G、C、U）DNA、RNA、蛋白质的水解产物和代谢产物基本单位初步水解彻底水解代谢产物DNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸(4种)磷酸、脱氧核糖、碱基CO2、H2O、含N废物RNA核糖核苷酸核糖核苷酸(4种)磷酸、核糖、碱基CO2、H2O、含N废物蛋白质氨基酸多肽氨基酸CO2、H2O、尿素1.6生物大分子的组成特点及多样性的原因名称基本单位化学通式聚合方式多样性的原因多糖葡萄糖C6H12O6脱水缩合①葡萄糖数目不同②糖链的分支不同③化学键的不同蛋白质氨基酸①氨基酸数目不同②氨基酸种类不同③氨基酸排列次序不同④肽链的空间结构核酸（DNA和RNA）核苷酸①核苷酸数目不同②核苷酸排列次序不同③核苷酸种类不同RNH2COOHHC精心整理页脚内容1.7生物组织中还原性糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定物质试剂操作要点颜色反应还原性糖斐林试剂（甲液和乙液）临时混合加热砖红色脂肪苏丹Ⅲ（苏丹Ⅳ）切片（高倍镜观察）桔黄色（红色）蛋白质双缩脲试剂（A液和B液）先加试剂A1ml再滴加试剂B4滴紫色DNA二苯胺加2mol/LNaCl溶液5ml沸水加热5min蓝色专题二：细胞的结构和功能2.1细胞是生命系统最基本的结构层次生物类型举例生命活动现象举例结论无细胞结构的生物病毒只有依赖活细胞才能生活。单细胞生物的单个细胞就能完成各种生命活动；多细胞生物依赖各种分化的细胞的密切合作。细胞生物单细胞生物草履虫运动、分裂增殖等多细胞生物动植物物质和变量变化的基础－细胞代谢生殖、生长发育的基础―细胞的增殖和分化遗传变异的基础－细胞内基因的传递和变化与病毒相关的知识点：1.病毒没有细胞结构，主要由核酸和蛋白质组成，有完整的结构。2.病毒的生活方式为寄生生活，必须利用寄主细胞提供原料、能量、酶和物质合成场所才能进行增殖等活动。一旦离开活细胞，不再有任何生命活动。3.病毒的培养必须利用活细胞，不能利用培养基来培养病毒。4.病毒的遗传物质是DNA或RNA2.2细胞学说的创立过程科学家贡献不足维萨里、比夏1543年，从器官、组织水平研究生命未深入到细胞水平马尔比基用显微镜观察了微细结构未用细胞来描述罗伯特.虎克1665年，用显微镜发现并命名了细胞观察的是死细胞列文虎克17世纪，用显微镜观察了活细胞未上升到理论施莱登18世纪，细胞是构成植物体的基本单位未与动物界联系施旺18世纪，提出了细胞学说：一切动、植物都是由细胞构成的未搞清细胞来源的过程耐格里观察到了细胞是细胞分裂的结果未上升到理论魏尔肖1858年，细胞通过分裂产生新细胞未考虑非细胞结构生命的繁殖精心整理页脚内容细胞学说使千变万化的生物界通过细胞这一共同的结构统一起来。细胞学说揭示细胞的统一性和生物体的统一性。1．2细胞学中常用研究方法①制备细胞膜的方法——吸水涨破②染色排除法（台盼蓝染液）——鉴别动物细胞的死活③质壁分离法——鉴别植物细胞的死活④差速离心法——分离细胞器⑤同位素示踪技术——研究细胞器功能⑥引流法——制作临时装片⑦高倍显微镜使用技术——观察细胞显微结构⑧模型建构法——概括细胞结构⑨核移植法——研究细胞核的功能2．3原核细胞与真核细胞的比较表原核细胞真核细胞细胞大小较小较大细胞壁主要含肽聚糖纤维素和果胶细胞膜均有，且成分相似细胞质（细胞器）无复杂的细胞器，只有分散的核糖体有线粒体、内质网、叶绿体等复杂的细胞器细胞核拟核：无核膜、核仁、染色质，有1个环状DNA有核膜、核仁、染色质和DNA细胞分裂二分裂无丝分裂、有丝分裂、减数分裂生殖方式无性生殖无性生殖、有性生殖可遗传变异来源基因突变基因突变、基因重组、染色体变异转录与翻译同一时间和地点先转录后翻译，转录在核内，翻译在核外遗传物质DNADNA2.4细胞膜2.5扩散作用与渗透作用的联系与区别2.6半透膜与选择透过性膜的区别与联系半透膜选择透过性膜概念小分子、离子能透过，大分子不能透过水自由通过，被选择的离子和其它小分子可以通过，大分子和颗粒不能通过性质半透性（存在微孔，取决于孔的大小）选择透过性（生物分子组成，取决于脂质、蛋白质和ATP）状态活或死活材料合成材料或生物材料生物膜（磷脂和蛋白质构成的膜）物质运动方向不由膜决定，取决于物质密度水和亲脂小分子：不由膜决定，取决于物质密度离子和其它小分子：膜上载体（蛋白质）决定功能渗透作用渗透作用和其它更多的生命活动功能共同点水自由通过，大分子和颗粒都不能通过扩散作用渗透作用用物质从高浓度到低浓度的运动。溶剂分子通过半透膜的扩散叫渗透，具备一定条件才能发生联系区别物质由高到低的移动方式，利用物质本身的属性，不需要能量要能量特指溶剂分子（如水、酒精等）通过半透膜的扩散，需特定的条件精心整理页脚内容2.72.8选择透过性膜的特点2.9三种跨膜运输方式的比较：运输方式比????较举?例运输方向是否需载体蛋白协助是否耗能被动运输自由扩散顺浓度梯度扩散否否水、O2、CO2、甘油、乙醇、苯协助扩散顺浓度梯度扩散是否葡萄糖进入红细胞主动运输低浓度一侧→高浓度一侧是是无机离子、葡萄糖和氨基酸的吸收主动选择吸收所需营养物质，排出代谢废物和有害物质，保证了活细胞能够按照生命活动的需要。大分子物质通过胞吞胞吐进出生物膜，体现膜的流动性，物质的跨膜运输方式主要体现膜的选择透过性。流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物膜的功能特性。流动性是选择透过性的基础，膜只有具有流动性，才能实现选择透过性。只有活细胞才具有膜的流动性和选择透过性。膜的流动性受温度影响，在一定温度范围内，随温度升高，膜的流动性增强。2.10生物膜与生物膜系统2.11对生物膜结构的探索历程探究历程时间科学家方?法现?象推测或结论膜成分的探究19世纪末欧文顿用化学物质对植物细胞的通透性进行实验脂溶性物质更容易通过细胞膜膜是由脂质构成。20世纪初分离哺乳动物的红细胞膜，并化学分析。膜的主要成分是脂质和蛋白质膜静态结构的建立1925年两位荷兰科学家将丙酮提取的人红细胞膜中的脂质在空气－水界面上铺展成单分子层单分子层的面积为红细胞表面积的2倍细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层20世纪40年代推测蛋白质分子覆盖在脂质两边20世纪50罗伯特森电镜观察细胞膜细胞膜的“暗―亮―暗”的三层结中间亮层是脂质分子，两边暗层是蛋白质分渗透吸水水渗透系统统隔着半透膜的两种溶液构成的体系体系吸胀吸水水液泡尚未形成或消失通过亲水物质的亲水性吸水吸水植物细胞构构成渗透系统统原生质层层由细胞膜、液泡膜、两膜之间的细胞质构成构成看作一层半透膜（本质是选择透过性）两个系统统①植物细胞与土壤溶液之间构成构成②每两个植物细胞之间构成构成水分的吸收吸水原理理主要由成熟细胞的中央液泡构成渗透系统透系统通过渗透作用吸水发生条件件①具有半透膜膜②膜两侧溶液具有浓度差度差溶液与纯水达平衡时，溶液一方所承受的外压差。压差。渗透压压选择透过性膜的特点三个通过水自由通过可以通过不能通过被选择的离子和小分子其它离子、小分子和大分子膜生物膜系统生物膜功能上的联系组成细胞的膜的总称化学组成相似基本结构相同结构上的联系直接联系间接联系核外膜——内质网膜——胞膜内质网膜——线粒体外膜内质网膜—膜泡—高尔基体膜—膜泡—胞膜分泌作用胞吞作用内质网-高尔基体-细胞膜细胞膜-溶酶体相互配合协调工作细胞膜、核膜及具膜细胞器构成的结构结构上紧密联系生理作用研究意义为细胞提供稳定的内环境进行物质运输、能量交换、信息传递为化学反应提供场所将细胞分隔成功能小区细胞膜工业上淡化海水，处理污水研究抗寒、抗旱、耐盐机理人造膜材料代替病变器官农业上医药上概念概念精心整理页脚内容年代构子。蛋白质均匀分布膜动态模型的建立20世纪60年代以后新技术用于生物膜的研究膜蛋白有的镶嵌于脂质双分子