高中生物必修一知识点总结总结讲义

高一生物考试重要知识点细胞中的元素1、生物界与非生物界统一性：元素种类大体相同差异性：元素含量有差异2、组成细胞的元素（常见20多种）大量元素：CHONPSKCaMg微量元素：Zn、Mo、Cu、B、Fe、Mn（口诀：新木桶碰铁门）主要元素：C、H、O、N、P、S含量最高的四种元素：C、H、O、N（基本元素）最基本元素：C（干重下含量最高）质量分数最大的元素：O（鲜重下含量最多的是水）数量最多的元素：H3几种元素在生物中的应用：N:(1)是各种酶、叶绿素、ATP和NATP+的组成元素（2）可促进细胞分裂和生长，使叶面积增大，从而增大光合作用的面积。（3）能延叶片寿命，可延长光合作用时间。（4）是蛋白质和核酸组成元素。Mg：镁是叶绿素的组成元素S：硫是蛋白质的组成成分P：P是叶绿体、ATP、DNA、的组成元素细胞中的无机化合物水：自由水结合水自由水：游离形式存在，可以自由移动，易蒸发。具有作为溶剂、运输、参加生化反应、降温等功能结合水：在细胞中通过氢键与糖类、蛋白质、脂质等结合在一起，是组成细胞的结构物质，具有抗逆性。1、细胞鲜重中含量最多的化合物是水（占细胞总量的60%-90%），细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质。2、结合水是细胞结构的重要组成成分。自由水是细胞内的良好溶剂；细胞内的许多生物化学反应需要水参与；多细胞生物体内的绝大多数细胞，必须浸润在以水为基础的液体环境中；水在生物体内的流动，可以运送营养物质和代谢废物。3、结合水/自由水的比值变小有利于适应代谢活动的增强。拓展：①种子成熟过程中结合水/自由水的比值变大，萌发过程中结合水/自由水的比值变小。②自由水和结合水的比值大小决定了细胞或生物体的代谢强度，比值越大代谢越强，反之代谢越弱，一般二者比值越大，抗性越差，比值越小，抗性越强。无机盐：无机盐在机体中常以离子的形式存在，许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用；A、维持细胞的酸碱平衡（K2HPO4KH2PO4CO32-HCO3-）B、合成有机物的原料（P-核苷酸Mg2+—叶绿素）C、合成某些具有特殊生理功能的物质的原料（Fe2+—血红蛋白I—甲状腺激素）D、参与生命活动某些无机盐含量过多或过少时，生物体可能会出现相应的症状：缺Ca2+，哺乳动物会出现肌肉抽搐现象，软骨病，儿童缺钙会得佝偻病，老年人会骨质疏松。Ca2+过多，肌肉出现乏力。植物缺K+会失绿，直至干枯死亡。缺碘：地方性甲状腺肿大（大脖子病）、呆小症缺钙：抽搐、缺铁：缺铁性贫血K+：维持细胞内渗透压，促进植物体内淀粉的运输。是动物神经细胞形成动作电位的重要离子。Na+：维持细胞内渗透压，促进植物体内淀粉的运输。是动物神经细胞形成动作电位的重要离子。Ca2+：能够降低神经系统的兴奋性，过高时肌无力，过低时肌肉抽搐B+：促进花粉萌发，花药生长。生物大分子的基本骨架碳原子之间可以单键相结合，也可以双键或三键相结合，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，长短以及与骨架连接的原子团决定了有机化合物的基本性质。糖的种类和功能相关概念：糖类：是主要的能源物质；主要分为单糖、二糖和多糖等单糖：是不能再水解的糖。如葡萄糖。无机盐的功能几种离子的功能二糖：是水解后能生成两分子单糖的糖。多糖：是水解后能生成许多单糖的糖。多糖的基本组成单位都是葡萄糖。常见糖的种类及功能分类常见种类分子式分布主要功能单糖核糖C5H10O5动植物组成核酸（DNA或RNA）脱氧核糖C5H10O4葡萄糖、果糖、半乳糖C6H12O6重要能源物质二糖蔗糖C12H22O11植物能水解成果糖和葡萄糖麦芽糖能水解成两分子的葡萄糖乳糖动物能水解成葡萄糖和半乳糖多糖淀粉(C6H10O5)n植物植物贮能物质纤维素细胞壁主要成分糖原（肝糖原、肌糖原）动物动物贮能物质注意：A、组成糖类的化学元素有C、H、OB、糖类既是生物体重要的结构物质，也是生物体维持生命活动的主要能量来源C、糖类能与蛋白质等结合形成复杂的化合物（如糖蛋白），它们参与细胞识别、细胞间物质运输和免疫调节等生命活动。D、根据是否具有还原性，将糖类分为还原性糖和非还原性糖，还原性糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖等，非还原性糖：淀粉、蔗糖等。还原性糖能与斐林试剂发生反应，产生砖红色沉淀。而非还原性糖不能。因此实验中用斐林试剂检验还原糖。E、植物细胞特有的单糖是果糖，特有的二糖是麦芽糖、蔗糖，特有的多糖是淀粉和纤维素；动物细胞所特有的二糖是乳糖，特有的多糖是糖元。F、在淀粉酶的作用下，淀粉能水解成麦芽糖，麦芽糖与斐林试剂反应，产生砖红色沉淀。（1）还原糖的检测和观察实验原理：糖类中的还原糖（如葡萄糖、果糖、麦芽糖）与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。常用材料：苹果和梨试剂：斐林试剂（甲液：0.1g/ml的NaOH乙液：0.05g/ml的CuSO4）注意事项：①还原糖有葡萄糖，果糖，麦芽糖②甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，现配现用③必须用水浴加热颜色变化：浅蓝色棕色砖红色（2）淀粉的检测和观察实验原理：淀粉遇碘变蓝常用材料：马铃薯试剂：碘液颜色变化：无色加碘液变蓝加热蓝色消失脂质的种类和功能组成脂质的元素主要是C、H、O，有些脂质还含有P和N。特点：不溶于水，易溶于有机溶剂脂肪是细胞内良好的储能物质，此外还是一种很好的绝热体，分布在内脏器官周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。磷脂作用是构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分。功能分类化学本质分布及功能储能脂质脂肪①主要分布：动物的皮下、肠系膜、大网膜及内脏周围；②主要功能：储存能量，缓冲压力，减少摩擦，保温作用结构脂质磷脂（类脂）①主要分布：人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子等；②主要功能：细胞膜、多种细胞器膜的重要成分功能脂质固醇胆固醇动物细胞膜的重要成分，使细胞膜在低温条件下仍能保持一定的流动性；参与人体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、激发和维持第二性征及雌性动物的性周期维生素D促进肠道对钙、磷的吸收，调节钙、磷代谢（1）组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇。（2）因为等量的脂肪氧化分解比糖类释放的能量多，所以说脂肪是动物细胞中良好的储能物质。（3）检测生物组织中脂肪原理：脂肪可以被苏丹红Ⅲ染成橘黄色（或被苏丹红Ⅳ染液染成红色）材料：花生种子或向日葵种子（浸泡3-4H）、苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液、清水、50%的酒精、二氧化硅注意事项：①切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊。②酒精的作用是：洗去浮色③需使用显微镜观察④使用不同的染色剂染色时间不同颜色变化：橘黄色或红色蛋白质的结构和功能1、蛋白质是组成细胞的有机物中含量最多的，是细胞干重中含量最多的化合物2、元素组成：CHON(有的含NPSFe等)3、基本单位：氨基酸组成蛋白质的氨基酸约有20种。有8种氨基酸是人体细胞不能合成的（婴儿有9种），必须从外界环境中直接获取，叫必需氨基酸。另外12种氨基酸是人体能够合成的，叫非必需氨基酸。通式：结构要点：每种氨基酸都至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。氨基酸的种类由R基（侧链基团）决定。4、蛋白质的结构氨基酸分子相互结合的方式是：脱水缩合，一个氨基酸分子的氨基（—NH2）与另一个氨基酸分子的羧基（—COOH）相连接，同时失去一分子水。脱水缩合形成的化学键（—NH—CO—）叫做肽键，脱水缩合的反应式：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，只含有一个肽键，叫做二肽。由n（≥3）个氨基酸分子以肽键相连形成的一条肽链，称为n肽，也叫多肽。相关计算：①失去水分子数＝肽键数＝氨基酸数—肽链数（对于环肽来说，肽键数＝氨基酸数），如：n个氨基酸脱水缩合形成m条多肽链时，共脱去(n－m)个水分子，形成(n－m)个肽键。②蛋白质相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数量－失去水分子数×水的相对分子质量③一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，在肽链内部的R基中可能也有氨基和羧基。5、蛋白质分子多样性的原因①构成蛋白质的氨基酸的种类，数目，排列顺序导致蛋白质结构多样性。②蛋白质的空间结构不同导致蛋白质结构多样性。③蛋白质结构多样性，导致蛋白质的功能的多样性。6、蛋白质的主要功能（生命活动的主要承担者）：①催化功能：有催化功能的蛋白质称酶，生物体新陈代谢的全部化学反应都是由酶催化来完成的。②运动功能：从最低等的细菌鞭毛运动到高等动物的肌肉收缩都是通过蛋白质实现的。③运输功能：在生命活动过程中，许多小分子及离子的运输是由各种专一的蛋白质来完成的。例如在血液中血浆白蛋白运送小分子物质、红细胞中的血红蛋白运送氧气和二氧化碳等。④免疫和防御功能：生物体为了维持自身的生存，拥有多种类型的防御手段，其中不少是靠蛋白质来执行的。例如抗体即是一类高度专一的蛋白质，它能识别和结合侵入生物体的外来物质，如异体蛋白质、病毒和细菌等，取消其有害作用。⑤调节功能：在维持生物体正常的生命活动中，代谢机能的调节，生长发育和分化的控制，生殖机能的调节以及物种的延续等各种过程中，多肽和蛋白质激素起着极为重要的作用。，如调节机体的生命活动（胰岛素），此外，尚有接受和传递调节信息的蛋白质，如各种激素的受体蛋白等。7、蛋白质的鉴定常用材料：鸡蛋清，黄豆组织样液，牛奶试剂：双缩脲试剂（A液：0.1g/ml的NaOHB液：0.01g/ml的CuSO4）注意事项：①先加A液1ml，再加B液4滴②鉴定前，留出一部分组织样液，以便对比颜色变化：变成紫色核酸的结构和功能一核酸的分类核酸包括两大类：一类是脱氧核糖核酸（DNA）绝大多数生物的遗传物质；一类是核糖核酸（RNA），某些病毒的遗传物质。细胞生物含两种核酸：DNA和RNA病毒只含有一种核酸：DNA或RNA二、核酸的结构1、核酸可以水解成许多核苷酸。所以核酸的基本组成单位是核苷酸（核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基组成）。根据五碳糖的不同，可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸）和核糖核苷酸。DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸（4种）基本单位：RNA的基本组成单位是核糖核苷酸（4种）2、DNA中的碱基：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T），RNA中的碱基：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）3、基本结构：DNA由两条脱氧核苷酸链构成的，具双螺旋结构。在DNA分子中的脱氧核糖和磷交替连接，排在外侧构成骨架，碱基排在内侧，两条链的碱基之间通过氢键连接成碱基对，碱基配对有一定的规律，A一定与T配对，G一定与C配对，A与T之间有两个氢键，G与C之间有三个氢键。注意：（1）DNA和RNA的不同：①碱基不同②五碳糖不同（2）RNA的种类：有三种，①信使RNA（mRNA）主要担当蛋白质合成的模板；②转运RNA（tRNA）在合成蛋白质时转运氨基酸；③核糖体RNA（rRNA）与蛋白质构成核糖体（核糖核蛋白体）（3）RNA的主要功能：①遗传物质。部分病毒以RNA为遗传物质②参与遗传信息的表达。比如tRNA和mRNA③催化作用。有少数的酶属于RNA。④核糖体的结构成分。核糖体由rRNA和蛋白质组成⑤作为DNA复制的引物（PCR扩增也需要以RNA为引物）4、核酸中的相关计算：（1）若是在含有DNA和RNA的生物体中，则碱基种类为5种；核苷酸种类为8种，脱氧核糖核苷酸种类4种，核糖核苷酸种类4种。（2）在双链的DNA中，A=T，G=C，如：一条双链DNA中的碱基数为n，其中A为m个，则T也是m个，G=C=22mn；5、核酸的功能：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。实验：核酸在细胞中的分布——观察核酸在细胞中的分布：材料：人的口腔上皮细胞试剂：甲基绿、吡罗红混合染色剂原理：DNA主要分布在细胞核内，RNA大部分存在于细胞质中。甲基绿使DNA呈绿色，吡罗红使RNA呈现红色。盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离。结论