高一生物必修1《分子与细胞》知识点总结

1/19人教版高一生物必修一《分子与细胞》知识点总结生命活动离不开细胞细胞是生物体结构和功能的基本单位系统是指彼此间相互作用、相互依赖的组分有规律地结合而形成的整体从生物圈到细胞，生命系统层层相依，又各自有特定的组成、结构和功能细胞→组织（相同细胞构成的集合）→器官→系统→个体→种群（在一定的区域内，同种生物的所有个体是一个种群）→群落（在一定的区域内，所有的种群组成一个群落）→生态系统→生物圈科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类真核细胞构成的生物叫做真核生物（有单有多）：霉菌（除链霉菌外），酵母菌原核细胞构成的生物叫做原核生物（全是单细胞）：支原体，衣原体，放线菌，细菌（乳菌，大肠杆菌），蓝藻（也称蓝细菌），颤藻，蓝球藻，发菜，念珠藻蓝藻细胞内含有藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用的自养生物细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物原核细胞和真核细胞的共同之处：核糖体，细胞质，细胞膜，细胞壁不同之处：鞭毛（细菌），拟核（没有核膜包被的细胞核，没有染色体，但有一个环状的DNA分子，位于无明显边界的区域）细胞学说：主要揭示细胞统一性和生物体结构统一性（德国科学家——施莱登，施旺）1.细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成（体现了细胞是生物的结构单位）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命起作用3.新细胞可以从老细胞中产生（细胞分裂，细胞需要更新）生命与无机自然界有统一性，但虽各种元素都有，含量却不同，故生命与无机自然界有差异性→生物体要生命活动→生物体有选择地从无极自然界获取各种物质来组成自身细胞中常见的化学元素有20种大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、MoC是构成细胞的最基本元素，碳是生命的核心元素鲜重：1.O2.C3.H干重：1.C2.O3.N2/19组成细胞的化合物无机化合物水无机盐有机化合物糖类（甘蔗、甜菜、糖类）脂类（花生、油菜）蛋白质（大豆）——有机物中最多核酸盘绕、折叠（结构稳定）统一性：无论鲜重、干重最多的四种元素均为：C、O、H、N一切生命活动都不能离开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者（肉、蛋、奶和大豆制品）氨基酸是组成蛋白质的基本单位，在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种每种氨基酸分子至少都含有一个氨基（－NH2）和一个羧基(－COOH)，都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团各种氨基酸之间的区别在于R基的不同有8种氨基酸是人体细胞不能合成的，必须从外界直接获取，这些氨基酸叫做必需氨基酸在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重其中必需氨基酸的含量肽酶蛋白酶氨基酸→二肽→三肽→多肽→蛋白质脱掉的水分子个数=肽键个数=氨基酸个数－肽链条数蛋白质的分子量=平均分子量*氨基酸个数－18*（氨基酸个数－肽链条数）每条链至少有一个－NH2和一个－COOH氨基酸分子互相结合的方式：脱水缩合3/19多肽通常呈链状结构，叫做肽链。肽链能盘曲、折叠，形成有一定共建结构的蛋白质分子蛋白质结构多样性根本原因DNA的多样性决定1.氨基酸种数不同2.氨基酸数目不同3.氨基酸排列不同4.肽链空间结构不同蛋白质的功能1.蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，称为结构蛋白2.酶的催化3.运输载体的功能（血红蛋白；细胞膜上的载体蛋白）4.信息传递作用，调节作用（胰岛素；调节新陈代谢、生长发育的某些激素）5.免疫功能（人体内的抗体）核酸包括两大类：一类是脱氧核糖核酸，简称DNA；一类是核糖核酸，简称RNA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真核细胞的DNA主要分布在细胞核中。在细胞质的线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中核酸的组成元素：C、N、O、H、P核苷酸是核酸的基本组成单位，即组成核酸分子的单体一个核苷酸是由一分子含氮的建基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的DNA由两条脱氧核苷酸链构成（双链结构，稳定）RNA由一条核糖核苷酸链构成（容易变异）DNA和RNA各含有4种碱基4/19组成核酸的基本单位有8种DNA多样性：四种脱氧核酸的数目、比率和排列顺序不同特异性：不同物个体具有不同的DNA糖类是主要的能源物质六碳糖：果糖、半乳糖、葡萄糖五碳糖：核糖、脱氧核糖糖类分子都是由C、H、O三种元素构成，多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是2：1，糖类又称“碳水化合物”单糖：不能水解的糖类1.葡萄糖（C6H12O6）细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”2.果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等二糖（C12H22O11）：由两分子单糖脱水缩合而成，二糖必须水解成单糖才能被细胞吸收最常见的二糖：蔗糖蔗糖在糖料作物甘蔗和甜菜里含量丰富常见的二糖还有：在发芽的小麦等谷粒中含量丰富的麦芽糖；人和动物乳汁中含量丰富的乳糖多糖（（C6H10O5）n）：生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在基本单位：葡萄糖分子1.淀粉：最常见的多糖——植物多糖——作为植物体内的储能物质存在于植物细胞贮藏：粮食作物玉米、小麦、水稻的种子；马铃薯、山药、甘薯等植物变态的茎或根不易溶于水，人们食用必须经过消化分解成葡萄糖，才能被细胞吸收利用，因此淀粉无法到达人类细胞5/192.糖原主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中，是人和动物细胞的储能物质，原料：葡萄糖当人和动物血液中葡萄糖低于正常含量时，糖原便分解产生葡萄糖及时补充3.纤维素主要分布：棉、棕榈和麻类植物的长长的纤维细丝；其他植物茎秆和枝叶中的纤维；所有植物细胞的细胞壁不溶于水组成脂质的化学元素主要是C、H、O，有些脂质还含有P和N脂质分子中氧的含量远远少于糖类，而氢的含量更多→脂类放出的能量糖类常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等，通常都不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂1.脂肪：脂肪是最常见的脂质：花生、向日葵、松子、核桃（存在于子叶中间）脂肪是细胞内良好的储能物质；很好的绝热体——厚厚的脂肪层起到保温作用；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2.磷脂：磷脂是构成细胞膜的重要成分，也是构成多种细胞器膜的重要成分在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中含量丰富3.固醇：固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输性激素能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生物大分子的基本单位称为单体，生物大分子又称为单体的多聚体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水在细胞中以两种形式存在：一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫做结合水细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动，叫做自由水1.自由水是细胞内的良好溶剂2.多细胞生物体的绝大多数细胞，必须浸润在以水为基础的液体环境中3.水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把各个细胞的新陈代谢中产生的废物，运送到排泄器官或者直接排出体外4.代谢反应的介质6/19细胞中大多数无机盐以离子的形式存在1.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2.维持细胞的酸碱平衡细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外还有少量糖类主要成分：磷脂、蛋白质蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多细胞膜的功能：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2.控制物质进出细胞3.进行细胞间的信息交流（高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用）细胞壁的化学成分主要是纤维素和果胶，它对植物细胞有支持和保护作用（唯一区别动物和植物）代谢旺盛：核糖体分泌功能：高尔基体厌氧生物无线粒体分离各种细胞器的方法：差速离心法将细胞膜破坏后，形成由各种各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆；将匀浆放入离心管中，用告诉离心机在不同的转速下进行离心，利用不同的离心速度所产生的不同离心力就能将各种细胞器分离开线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体叶绿体是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”（植物、低等动物）内质网是由膜连结而成的网状结构，是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”（分泌蛋白）高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”与植物细胞细胞壁的形成有关除了核糖体、中心体无膜，线粒体、叶绿体双层膜，其余的都为单层膜核糖体内质网上：分泌蛋白“生产蛋白质的机器”7/19游离态：合成细胞内蛋白溶酶体：“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则被排出细胞外液泡：主要存在于植物细胞中，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等，调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺（低等动物、植物）中心体：两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成，与细胞的有丝分裂有关（动物、低等植物）细胞质细胞器细胞质基质：胶质状态（无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶）细胞骨架：蛋白质纤维组成的网架结构分泌蛋白：蛋白质在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用（激素、生长激素、胰岛素、抗体、消化酶）分泌蛋白的运输：核糖体（合成）→内质网（加工）→高尔基体→细胞膜→细胞外“出芽”——囊泡（分泌小泡）：内质网、高尔基体在分泌蛋白的合成、加工和运输过程中，需要消耗能量——来自线粒体细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统生物膜系统作用：1.细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境，在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用2.许多重要的化学反应都在生物膜上进行，广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点3.细胞内的生物膜把各种细胞器隔开，使得细胞内能够同时进行多种化学反应而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行8/19高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物的红细胞——没有细胞核细胞核控制着细胞的代谢和遗传核膜：控制物质进出，允许小分子通过染色质：DNA的主要载体，DNA和蛋白质紧密结合极细的丝状物，因容易被碱性染料染成深色而得名分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化，缩短变粗→圆柱状或杆状的染色体分裂结束时，染色体解螺旋，重新成为细丝状染色质，被包围在新形成的细胞核里染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态DNA上贮存着遗传信息，细胞分裂时，DNA携带遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性遗传信息：细胞生命活动的“蓝图”，由于这张“蓝图”储藏在细胞核里，细胞核才具有控制细胞代谢的功能核孔：大分子运输的通道细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心制作模型：科学性、准确性应该是第一位，其次才是模型的美观与否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干燥的种子、分生区细胞（幼嫩）——未形成大液泡——吸水方式：吸胀植物细胞内的液体环境主要指液泡里面的细胞液细胞壁是全透性的原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质（包括细胞器）——相当于半透膜当细胞液浓度小于外界溶液的浓度时，细胞壁和原生质层都出现一定程度的收9/19缩；原生质层比细胞壁的伸缩性大——质壁分离；当细胞液浓度大于外界溶液的浓度时，质壁分离复原（质壁分离：由浅变深）亲水性强弱：蛋白质淀粉纤维素脂质不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜