高中生物学科思维导图(2.0版)

高中生物学科思维导图（人教版）克拉玛依市南湖中学杨自良目录高中生物学科思维导图细胞中的物质1……………………………………………………………………………………1细胞中的物质2……………………………………………………………………………………2细胞的结构和功能1………………………………………………………………………………3细胞的结构和功能2………………………………………………………………………………4细胞代谢1…………………………………………………………………………………………5细胞代谢2…………………………………………………………………………………………6细胞的生命历程1…………………………………………………………………………………7细胞的生命历程2…………………………………………………………………………………8遗传的基本规律与伴性遗传1……………………………………………………………………9遗传的基本规律与伴性遗传2……………………………………………………………………10减数分裂和受精作用1……………………………………………………………………………11减数分裂和受精作用2……………………………………………………………………………12基因的本质与表达1………………………………………………………………………………13基因的本质与表达2………………………………………………………………………………14生物的变异、育种与进化1………………………………………………………………………15生物的变异、育种与进化2………………………………………………………………………16动物和人体生命活动的调节1……………………………………………………………………17动物和人体生命活动的调节2……………………………………………………………………18植物的激素调节1…………………………………………………………………………………19植物的激素调节2…………………………………………………………………………………20种群与群落1………………………………………………………………………………………21种群与群落2………………………………………………………………………………………22生态系统和环境保护1……………………………………………………………………………23生态系统和环境保护2……………………………………………………………………………24传统发酵技术的应用………………………………………………………………………………25微生物的培养与应用………………………………………………………………………………26酶的应用与蛋白质的提取和分离…………………………………………………………………27植物有效成分的提取………………………………………………………………………………28高中生物学科思维导图（人教版）克拉玛依市南湖中学杨自良第1页共28页联想肽键的组成进行记忆细胞中的物质一元素分类大量元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu（口诀：铁猛碰新木桶）人体细胞中的主要元素①鲜重：O、C、H、N与无机自然界的关系统一性差异性细胞与非生物相比，各种元素的相对含量大不相同无机物无机盐存在形式主要是离子形式（如：K+、Na+、HCO3-、HPO42-)，少数与化合物结合细胞吸收方式一般为主动运输功能组成复杂化合物维持细胞和生物体的生命活动如哺乳动物血钙维持细胞和生物体正常的渗透压和酸碱平衡水存在形式自由水和结合水。一定条件下可以相互转化，是细胞中含量最多的化合物自由水/结合水比值越大，新陈代谢越旺盛，但抗逆性越差（如抗旱、抗寒）功能结合水（约4.5%）是细胞结构的重要组成成分自由水（约95.5%）①细胞内的良好溶剂②为细胞提供液体环境脂质分类脂肪元素组成C、H、O功能是细胞内良好的储能物质、绝热、缓冲和减压磷脂元素组成C、H、O、N、P功能是构成细胞膜和细胞器膜的重要成分固醇元素组成C、H、O包括胆固醇构成动物细胞膜的重要成分，参与人体内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促进人和动物肠道对钙和磷的吸收合成场所主要是内质网脂肪鉴定原理脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色；被苏丹Ⅳ染液染成红色方法向组织样液中滴加3滴苏丹Ⅲ染液，观察染色情况制作子叶临时切片，用显微镜观察子叶细胞的着色情况步骤取材→切片→制片→观察洗去染液浮色用体积分数为50%的酒精含有较多的H元素，所以同质量的脂肪释放的能量（39kJ/g)比糖原（17kJ/g)多人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中含量丰富分布③参与许多生物化学反应④运输营养物质和废物过高：肌无力过低：抽搐比值越小，新陈代谢越缓慢，但抗逆性越强渗透压:如Na+、Cl-酸碱平衡:如HCO3-、HPO42-如Mg2+是叶绿素的成分；Fe2+是血红蛋白的成分最基本元素②干重：C、O、N、H组成细胞的元素在无机自然界中都能找到，没有一种化学元素为细胞所特有C糖类元素组成：C、H、O分类单糖不能再被水解的糖（如：核糖、脱氧核糖、葡萄糖、果糖、半乳糖等）二糖蔗糖（1分子葡萄糖和1分子果糖）、麦芽糖（2分子葡萄糖）多糖淀粉（植物体内的储能物质）、纤维素（植物细胞壁的成分）功能构成细胞的重要物质如：纤维素是构成植物细胞细胞壁的重要成分（另外有果胶）主要的能源物质如：葡萄糖，淀粉、糖原彻底水解为葡萄糖后也可为细胞供能进行细胞间的信息交流如：某些寡糖能与某些细胞膜上的蛋白质形成糖蛋白合成场所叶绿体（葡萄糖和淀粉）、内质网（糖原）、高尔基体（半纤维素）还原糖鉴定试剂甲液：质量浓度为0.1g/ml的NaOH溶液用法将甲液1ml和乙液1ml混匀，再加入2ml组织样液中注意为了避免颜色干扰，不宜选用西瓜汁、胡萝卜汁等红色生物材料说明蔗糖和多糖都是非还原性糖，不能与斐林试剂反应形成砖红色沉淀植物细胞特有动物细胞特有乳糖（1分子葡萄糖和1分子半乳糖）动物细胞特有植物细胞特有糖原（分为肝糖原和肌糖原，是人和动物细胞的储能物质）特例：五碳糖和纤维素一般不能提供能量以上多糖的基本单位都是葡萄糖乙液：质量浓度为0.05g/ml的CuSO4溶液斐林试剂形成砖红色沉淀现象50-65℃水浴加热举例把种子晒干主要散失自由水，把干种子少数时主要散失结合水高中生物学科思维导图（人教版）克拉玛依市南湖中学杨自良第2页共28页细胞中的物质二蛋白质元素组成C、H、O、N（P、S）含量是细胞内含量最多的有机化合物；也是占细胞干重最多的化合物基本单位结构通式：氨基酸结合方式脱水缩合：相关计算肽键数=脱去水分子数=n-m(n表示氨基酸数，m表示形成的肽链数）蛋白质分子量=na-18(n-m)，(a表示氨基酸的平均分子量）蛋白质中至少含有的游离氨基（或羧基）数目=肽链条数蛋白质中含有的游离氨基（或羧基）数目=肽链条数+R基中的氨基（或羧基）数结构多样性的原因①氨基酸的数目、种类、排列顺序不同；②肽链的数目和空间结构不同功能多样性结构蛋白构成细胞和生物体的重要物质，如羽毛、肌肉、头发、蛛丝的成分主要是蛋白质功能蛋白运输（血红蛋白、载体蛋白）、催化（胃蛋白酶、过氧化氢酶）一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要体现者和承担着鉴定试剂双缩脲试剂（A液：质量浓度为0.1g/ml的NaOH溶液，B液：质量浓度为0.01g/ml的CuSO4）用法先向2ml组织样液中加入A液1ml，摇匀后再加入B液4滴，摇匀，反应呈紫色核酸元素组成C、H、O、N、P分类脱氧核糖核酸（DNA）功能：真核细胞、原核细胞和DNA病毒的遗传物质核糖核酸（RNA）是RNA病毒的遗传物质基本单位核苷酸分类组成一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基形成核酸过程比较功能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：“观察DNA和RNA在细胞中的分布”原理甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同；盐酸作用结果细胞核被染成绿色，细胞质被染成红色结论DNA主要分布在细胞核中（线粒体和叶绿体中也含有少量的DNA）特例原核细胞中DNA分布在拟核区域，为一个裸露的环状DNA分子（无染色体）生物大分子包括多糖、蛋白质、核酸等形成方式脱水缩合许多单体→多聚体基本骨架碳链（也是单体的基本骨架）氨基酸（约20种，R基不同）结构特点：至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上调节（胰岛素、胰高血糖素）、免疫（抗体、淋巴因子）RNA主要分布在细胞质中（细胞核、线粒体、叶绿体中含有少量RNA）甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞使染色质中的DNA和蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合真核细胞、原核细胞中也有，但不作为遗传物质，包括（mRNA、tRNA、rRNA)场所：核糖体功能RNA酶（催化作用）高中生物学科思维导图（人教版）克拉玛依市南湖中学杨自良第3页共28页细胞的结构和功能一生命系统的结构层次内容细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈+无机环境特例植物没有系统这一层次单细胞生物没有组织、器官和系统这三个层次病毒没有细胞结构，不属于生命系统生命活动离不开细胞举例单细胞生物：能完成如摄食、呼吸、消化、运动等相应的各种生命活动多细胞生物：靠各种分化的细胞密切合作完成相应的各种生命活动（如反射）非细胞生物：病毒必须寄生在活细胞中，才能表现增殖等生命活动观察高倍显微镜的操作步骤找（低倍镜下找到所要观察的物像）→移（把要放大观察的物像移至视野中央）→转（转动转换器，换上高倍镜）→调（调细准焦螺旋和光圈，使物像清晰）分类无细胞结构——病毒生活方式营寄生生活，属于消费者组成蛋白质外壳和内部的遗传物质核酸（特例：朊病毒，只有蛋白质，没有核酸）分类依据遗传物质DNA病毒：乙型肝炎病毒、噬菌体等RNA病毒：烟草花叶病毒、艾滋病病毒、流感病毒、新冠病毒等依据寄主植物病毒、动物病毒、细菌病毒（又称噬菌体）有细胞结构原核细胞特点①没有核膜包被的细胞核②没有染色体举例细菌：如大肠杆菌、乳酸菌、醋酸菌真核细胞特点有核膜包被的细胞核，其中DAN分子和蛋白质组成染色质或染色体举例真菌细胞：酵母菌、青霉菌、木耳等的细胞两者的统一性①都具有细胞膜、细胞质、核糖体②都以DNA作为遗传物质细胞学说主要内容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新细胞可以从老细胞中产生意义揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性细胞壁成分植物细胞（纤维素和果胶）、细菌（肽聚糖）、真菌（几丁质）功能保护和支持细胞膜制备实验材料哺乳动物成熟的红细胞（原因是无细胞核和众多的细胞器）实验原理将动物细胞放入蒸馏水中，细胞吸水涨破，内容物流出组成成分脂质：约占50%，主要是磷脂，动物细胞膜还含有胆固醇蛋白质：约占40%，是细胞膜功能的主要承担者，细胞膜功能越复杂，蛋白质的种类和数量越多糖类：约占2%-10%，在细胞膜外表面与一些蛋白质结合形成糖蛋白，叫做糖被。具有保护、润滑和识别的功能；还可与细胞膜表面的脂质结合形成糖脂功能将细胞与外界环境隔开保障了细胞内部环境的相对稳定控制物质进出细胞被动运输自由扩散协助扩散主动运输特点：从低浓度到高浓度、需要载体蛋白、消耗能量胞吞、胞吐进行细胞间的信息交流通过细胞分泌化学物质如分泌激素、神经递质等通过细胞膜直接接触如精子和卵细胞的相互识别通过细胞通道如植物细胞之间的胞间连丝③有一个环状的DNA分子存在的区域，叫做拟核④唯一的细胞器是核糖体蓝藻：如发菜、念珠藻（蓝藻含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用）动物细胞：人、家鸽、牛蛙、鲫鱼、草履虫等的细胞植物细胞：水稻、花生、银杏、水绵、衣藻等的细胞③都以细胞分裂的方式进行增殖④都以ATP作为直接能源物质特点：不需要载体，需要消耗能量（大分子、颗粒物质如抗体的分泌）体现了细胞膜具有一定的流动性特点：从高浓度到低浓度、不需要载体蛋白、不消耗能量举例：如氧气、二氧化碳