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1高中生物必修一总结《分子与细胞》元素细胞膜细胞质基质化学成分结构与功能细胞质化合物细胞核细胞器细胞生物膜系统有丝分裂无丝分裂细胞分裂细胞分化细胞工程减数分裂生物内容构成细胞的多样性和统一性从生物圈到细胞组成细胞的成分系统的边界——细胞膜系统内的分工——细胞器系统的控制中心——细胞核物质的输入和输出能量代谢：光合作用和细胞呼吸细胞增殖、细胞分化细胞衰老和凋亡、癌变（一）走近细胞一、细胞的生命活动离不开细胞1、无细胞结构的生物病毒的生命活动离不开细胞生活方式：寄生在活细胞病毒分类：DNA病毒、RNA病毒遗传物质：或只是DNA，或只是RNA（一种病毒只含一种核酸）2、单细胞生物依赖单个细胞完成各种生命活动。3、多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，完成复杂的生命活动。二、生命系统的结构层次结构层次概念举例细胞细胞是生物体结构和功能的基本单位心肌细胞组织由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起心肌组织、血液器官不同的组织按照一定的次序结合在一起皮肤、心脏系统能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起循环系统、呼吸系统个体由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的生物。草履虫、树、龟种群在一定的自然区域内，同种生物的所有个体是一个种群（彼此间可以进行基因交流）该区域内同种龟的所有个体群落在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落该区域内所有生物生态系统生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体水生生态系统生物圈由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境共同组成地球细胞是最基本的生命系统细胞的种类组成和结构功能增殖和分化2除病毒以外，细胞是生物体结构和功能的基本单位，是地球上最基本的生命系统。三、高倍显微镜的使用1、重要结构光学结构：镜头目镜——长，放大倍数小物镜——长，放大倍数大反光镜平面——调暗视野凹面——调亮视野机械结构：准焦螺旋——使镜筒上升或下降（有粗、细之分）转换器——更换物镜光圈——调节视野亮度（有大、小之分）2、步骤：取镜安放对光放置装片使镜筒下降使镜筒上升低倍镜下调清晰，并移动物像到视野中央转动转换器，换上高倍物镜缓缓调节细准焦螺旋，使物像清晰注意事项：（1）调节粗准焦螺旋使镜筒下降时，侧面观察物镜与装片的距离；（2）首先用低倍镜观察，找到要放大观察的物像，将物像移到视野中央（粗准焦螺旋不动），然后换上高倍物镜；(3)换上高倍物镜后，“不准动粗”。(4)物像移动的方向与装片移动的方向相反。3、高倍镜与低倍镜观察情况比较物像大小看到细胞数目视野亮度物像与装片的距离视野范围高倍镜大少暗近小低倍镜小多亮远大四、病毒、原核细胞和真核细胞的比较原核细胞真核细胞病毒大小较小较大最小本质区别无以核膜为界限的细胞核有以核膜为界限的真正的细胞核无细胞结构细胞壁主要成分是肽聚糖植物：纤维素和果胶；真菌：几丁质；动物细胞无细胞壁无细胞核有拟核，无核膜、核仁，DNA不与蛋白质结合有核膜和核仁，DNA与蛋白质结合成染色体无细胞质仅有核糖体，无其他细胞器有核糖体线粒体等复杂的细胞器无遗传物质DNADNA或RNA举例蓝藻、细菌等真菌，动、植物HIV、H1N1误区警示正确识别带菌字的生物：凡是“菌”字前面有“杆”字、“球”字、“螺旋”及“弧”字的都是细菌。如破伤风杆菌、葡萄球菌等都是细菌。乳酸菌是一个特例，它本属杆菌但往往把“杆”字省略。青霉菌、酵母菌、曲霉菌及根霉菌等属于真菌，是真核生物。五、细胞学说的内容（统一性）○从人体的解剖的观察入手：维萨里、比夏○显微镜下的重要发现：虎克、列文虎克○理论思维和科学实验的结论：施旺、施莱登1.细胞是有机体，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；2.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的生3命起作用。3.新细胞可以从老细胞中产生。○在修正中前进：细胞通过分裂产生新细胞。注：现代生物学三大基石1、1938~1839年，细胞学说;2、1859年，达尔文，进化论;3、1866年，孟德尔，遗传学（二）组成细胞的分子元素基本元素：C、H、O、N（90%）（20种）大量元素：C、H、O、N、P、S（97%）K、Ca、Mg等物质基础微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等最基本元素：C，占细胞干重的48.8%，生物大分子以碳链为骨架说明生物界与非生物界的统一性和差异性。化合物无机化合物水：主要组成成分，一切生命活动都离不开水。无机盐：对维持生物体的生命活动有重要作用有机化合物蛋白质：生命活动（或性状）的主要承担者（体现者）核酸：携带遗传信息糖类：主要的能源物质脂质：主要的储能物质一、蛋白质（占细胞鲜重的7%~10%，占干重的50%）结构元素组成C、H、O、N，有的含有P、S、Fe、Zn、Cu、B、I等单体氨基酸（约有20种，必需氨基酸8种，非必需氨基酸12种）化学结构由多个氨基酸分子脱水缩合而成，含有多个肽键的化合物，叫多肽，多肽呈链状结构，叫肽链，一个蛋白质分子含有一条或几条肽链高级结构多肽链形成不同的空间结构结构特点由组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同，于是肽链的空间结构千差万别，因此蛋白质分子的结构式极其多样的功能蛋白质的结构多样性决定了它的特异性和功能多样性1.构成细胞和生物体的重要物质，如肌动蛋白；2.有些蛋白质有催化作用：如酶；3.有些蛋白质有调节作用：如胰岛素、生长激素；4.有些蛋白质有免疫作用：如抗体，抗原；5.有些蛋白质有运输作用：如红细胞中的血红蛋白。备注计算○由N个氨基酸形成的一条肽链围成环状蛋白质时，产生水=肽键=N个；○N个氨基酸形成一条肽链时，产生水=肽键=N－1个；○N个氨基酸形成M条肽链时，产生水=肽键=N－M个；○N个氨基酸形成M条肽链时，每个氨基酸的平均分子量为α，那么由此形成的蛋白质的分子量为N×α－（N－M）×18；二、核酸是一切生物的遗传物质，是遗传信息的载体，是生命活动的控制者。○连接两个氨基酸分子的键（—NH—CO—）叫肽键。○氨基酸结构通式：①每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基连同一碳原子上；②各种氨基酸的区别在于R基的不同。○变性：高温、强酸、强碱（熟鸡蛋）4元素组成C、H、O、N、P分类脱氧核糖核酸（DNA双链）核糖核酸（RNA单链）单体脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸成分磷酸五碳糖碱基H3PO4脱氧核糖核糖A、G、C、TA、G、C、U功能主要的遗传物质，编码、复制遗传信息，并决定蛋白质的生物合成将遗传信息从DNA传递给蛋白质。存在主要存在于细胞核，少量在线粒体和叶绿体中。（甲基绿）主要存在于细胞质中。（吡罗红）三、糖类和脂质元素类别存在生理功能糖类C、H、O单糖核糖（C5H10O5）主细胞质核糖核酸的组成成分；脱氧核糖C5H10O4主细胞核脱氧核糖核酸的组成成分六碳糖：葡萄糖果糖C6H12O6主细胞质是生物体进行生命活动的重要能源物质二糖C12H22O11麦芽糖、蔗糖植物乳糖动物多糖淀粉、纤维素植物细胞壁的组成成分，重要的储存能量的物质；糖原（肝、肌）动物脂质C、H、O有的还有N、P脂肪；动\植物储存能量、维持体温恒定类脂、磷脂脑.豆类构成生物膜的重要成分；固醇胆固醇动物动物细胞膜的重要成分；性激素性器官发育和生殖细形成维生素D促进钙、磷的吸收和利用；每一个单体都以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。四、鉴别实验试剂成分实验现象常用材料蛋白质双缩脲试剂A:0.1g/mLNaOH紫色大豆、蛋清B:0.01g/mLCuSO4脂肪苏丹Ⅲ橘黄色花生苏丹Ⅳ红色还原糖斐林试剂（加热）甲:0.1g/mLNaOH砖红色沉淀苹果、梨、白萝卜乙:0.05g/mLCuSO4淀粉碘液I2蓝色马铃薯○具有还原性的糖：葡萄糖、麦芽糖、果糖o5五、无机物存在方式生理作用水结合水4.5%部分水和细胞中其他物质结合。细胞结构的组成成分，不易散失，不参与代谢。自由水95.5%绝大部分的水以游离形式存在，可以自由流动。1．细胞内的良好溶剂；2．参与细胞内许多生物化学反应；3．水是细胞生活的液态环境；4．水的流动，把营养物质运送到细胞，并把废物运送到排泄器官或直接排出；无机盐多数以离子状态存，如K+、Ca2+、Mg2+、Cl--、PO42-等1．细胞内某些复杂化合物的重要组成部分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分；2．持生物体的生命活动，细胞的形态和功能；3．维持细胞的渗透压和酸碱平衡；六、小结化学元素化合物原生质细胞○原生质1．泛指细胞内的全部生命物质，但并不包括细胞内的所有物质，如细胞壁；2．包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分；其主要成分为核酸、蛋白质（和脂类）；3．动物细胞可以看作一团原生质。○细胞质：指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。○原生质层：成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，为一层半透膜。(三)细胞的基本结构细胞壁（植物）：纤维素+果胶，支持和保护作用细胞膜成分：脂质（主磷脂）50%、蛋白质约40%、糖类2%-10%作用：隔开细胞和环境；控制物质进出；细胞间信息交流；真核基质：有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等细胞细胞质是活细胞进行新陈代谢的主要场所。细胞器分工：线、内、高、核、溶、中、叶、液协调配合：分泌蛋白的合成与分泌；生物膜系统核膜：双层膜，分开核内物质和细胞质细胞核核孔：实现核质之间频繁的物质交流和信息交流核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关染色质：由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体一、细胞器差速离心：美国克劳德线粒体叶绿体高尔基体内质网溶酶体液泡核糖体中心体分布动植物植物动植物动植物动植物植物和某些原生动物动植物动物、低等植物形态球形、棒形扁平的球形或椭球形大小囊泡、扁平囊泡网状结构囊状结构泡状结构椭球形粒状小体两个中心粒相互垂直排列结构双层膜少量DNA单层膜，形成囊泡状和管状，内有腔没有膜结构嵴、基粒、基质基粒、基质片层结构外连细胞膜内连核膜含丰富的水解酶水、离子和营养物质蛋白质和RNA两个中心粒化合有机组合分化6功能有氧呼吸的主场所进行光合作用的场所细胞分泌及细胞壁合成有关提供合成、运输条件细胞内消化贮存物质，调节内环境蛋白质合成的场所与有丝分裂有关备注与高尔基体有关在核仁形成△细胞器是指在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能的结构单位。三、协调配合——分泌蛋白合成与分泌放射性同位素示踪法：罗马尼亚帕拉德叶绿体线粒体供能细胞核核糖体内质网高尔基体细胞膜胞外氨基酸肽链一定空间结构○生物膜系统：细胞器膜+细胞膜+核膜等形成的结构体系四、细胞核=核膜（双层）+核仁+染色质+核液美西螈实验、蝾螈横缢实验、变形虫实验、伞藻嫁接与移植实验细胞核功能：是遗传信息储存和复制的场所，是代谢活动和遗传特性的控制中心。○染色质和染色体是同一物质在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。DNA组蛋白染色体五、树立观点(基本思想)1.有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在；○结构和功能相统一2．任何功能都需要一定的结构来完成1．各种细胞器既有形态结构和功能上的差异，又相互联系，相互依存；○分工合作2．细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的协调配合。○生物的整体性：整体大于各部分之和；只有在各部分组成一个整体的时才能体现出生命现象。六、总结细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。（四）细胞物质的运输○科学家研究细胞膜结构的历程是从物质跨膜运输的现象开始的，分析成分是了解结构的基础，现象和功能又提供了探究结构的线索。人们在实验观察的基础上提出假说，又通过进一步的实验来修正假说，其中方法与技术的进步起到关键的作用成分：脂质、蛋白质和糖类结构：单位膜（三明治）→流动镶嵌模型细胞膜特性结构特点：具有一定的流动性功能特性：选择透过性（对离子和小分子物质具选择性）将细胞与外界环境隔开功能控制物质进出细胞进行细胞间的信息交流一、物质跨膜运输的实例1.水分有机物、O2能量、CO2基因调控初步合成加工修饰分泌7条件浓度细胞外液细胞内液细胞外液细胞内液现象动物失水皱缩吸水膨胀甚至胀破植物质壁分离质壁分离复