生物必修一

此张思维导图非常适于高考复习，已经细化了知识点和简单易懂的知识体系，几乎是一眼过。余下的实验和其他必选选修的知识导图，阁主我会另外出，也是用自己的只是赚点零花钱希望各位多多支持我会越做越好。

生物必修一

• 走进细胞
  • 细胞是生命活动的基本单位
    • 细胞学说：施莱登和施旺（德国）
      • 1.细胞是一个有机体，一切动植物都是有细胞发育而来，并有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，有对于其他细胞共同组成的整体生命起作用
      • 3.新细胞是由老细胞分裂产生的
      • 细胞学说揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性
        • 归纳法
          • 完全归纳法（穷举法）
          • 不完全归纳法
            • 简单枚举法
            • 科学枚举法
          • 科学的特点：
            • 揭示了动植物的个体与细胞的内在规律关系
            • 需从观察入手
            • 离不开科学技术的支持
            • 理论的形成需要归纳与概括
            • 学说的建立是一个不断修正与发展的过程
    • 魏尔肖（德国）：细胞通过分裂产生新细胞【所有的细胞都来源于先前存在的细胞】
    • 道尔顿（英国）：物质是有不可再分的基本微粒——原子所构成【最小的化学单位】
  • 细胞的多样性和统一性
    • 原核细胞（拟核）
      • 细胞壁：肽聚糖（除支原体外）
      • 细胞器：核糖体
      • 核DNA：不形成染色体（环状）
      • 一蓝二菌三体
        • 蓝细菌（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（多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物），放线菌（放线菌是种类最多的霉链菌）
        • 支原体，衣原体，立克次氏体
    • 真核细胞
      • 细胞壁：纤维素，果胶，几丁质（除动物细胞除外）
      • 细胞器：多种细胞器
      • 核DNA：形成染色体（形状）
    • 显微镜的使用：
      • 视野中出现污物的位置判断：
        • 取镜→安放→对光→压片→调焦→观察
          • 1.找到观察目标并调节清晰（高→低）
          • 2.在低倍镜下将观察，目标移到视野中央
          • 3.移动转换器，换高倍镜【切换物镜时，要转动转换器进行切换，切记用手直接掰物镜】
          • 4.调节光圈或反光镜及细准焦螺旋至物象清晰
            • 光强：平面镜，小光圈
            • 光弱：凹面镜，大光圈
          • 视野中出现污物的位置判断：
            • 转动目镜
              • 污物移动→在目镜上
              • 污物不动→移动拨片
                • 污物移动→在玻片标本上
                • 污物不动→在物镜上
            • 移动规律：（装片）偏哪移哪【细胞质的流动方向与观察方向一致】 成像位置：（虚像）上，下，左，右，倒立
              • 1.单行视野时：视野范围与放大倍数成反比
              • 2.圆形视野时：视野范围与放大倍数的平方成反比
• 组成细胞的分子
  • 元素
    • 最基本元素：C
    • 基本元素：C,H,O,N
    • 主要元素：C,H,O,N,P,S
    • 大量元素：C,H,O,N,P（组成细胞膜，细胞核的重要组成成分）,S,K,Ca,Mg（构成叶绿素的元素)
    • 微量元素：Fe（构成血红素的元素）,Mn,B,Zn,Cu,Mo
    • 其他元素：Na+（缺乏会引起神经，肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛，无力），Ca2+（含量太低会出现抽搐等）
    • 大多数以化合物的形式存在
      • 无机物
        • 无机盐（大多数以离子的形式存在）
        • 水（含量最多的化合物）
          • →维持细胞酸碱平衡
          • →维持细胞渗透压
          • →维持生物正常的生理活动
      • 有机物
        • 【主要的储存能源】脂质（C,H,O<P,N>）
          • 脂肪（储存能源）：细胞内良好的储存物质，起保温，缓冲和减压的作用
          • 磷脂：动物生物膜的重要成分，也是构成多种细胞器膜的重要成分
          • 固醇：
            • 胆固醇（是构成动物细胞膜的重要成分，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管的发育以及生殖细胞的形式）。【其他大多数激素属于蛋白质】
            • 维生素D（能有效地促进人和动物肠道对钙的吸收）
        • 【主要的能源物质】糖类(C,H,O）
          • 单糖：果糖，半乳糖，五碳糖（核糖，脱氧核糖），葡萄糖（生命的燃料→重要能源）
          • 二糖：蔗糖（红糖，白糖，冰糖），麦芽糖，乳糖
          • 多糖：淀粉（储存能源）， 糖原（肝糖原→动物肝脏【储存能量，调节血糖】； 肌糖原→动物肌肉组织【储存和提供能量】）
        • 细胞中的糖类和脂质是可以相互转换的 ∵脂肪H>糖类H ∴氧化分解时，耗氧多 ∴m脂肪>m糖类
        • 【生命活动的主要承担者】蛋白质（含量最多的有机化合物（C,H,O,N[S])）
          • 组成人体蛋白质的氨基酸有21种（脱水缩合在核糖体中进行）
            • 必需氨基酸（外界环境获取）
              • 9种（婴儿）{多一种组氨酸/赖氨酸，色氨酸，苏氨酸，亮氨酸，缬氨酸，蛋氨酸【甲硫氨酸】，苯丙氨酸，异亮氨酸{甲，缬，赖，异，苯，亮，色，苏}
              • 8种（成人）{赖氨酸，色氨酸，苏氨酸，亮氨酸，缬氨酸，蛋氨酸【甲硫氨酸】，苯丙氨酸，异亮氨酸{甲，缬，赖，异，苯，亮，色，苏}
            • 非必要氨基酸（人体细胞合成）：13种
            • 蛋白质种类繁多的原因：
              • 1.不同种类氨基酸排列顺序千变万化
              • 2.肽链盘曲，折叠方式及其形成的空间结构千变万化
              • 3.DNA具有多样性（根本）
            • 多肽
              • 条状：脱水数=水分子数=形成肽键数=氨基酸-肽链数
              • 环状（原核生物）：肽键数=脱水数=氨基酸数
              • 蛋白质变性：氢键，二硫键被破坏
                • 高温
                • 重金属
                • 加酒精
                • 强酸强碱
            • 酶：绝大多数酶是蛋白质，但是少数RNA也具有生物催化功能
              • 专一性
              • 高效性
              • 酶的作用条件温和
                • 温度
                  • 动物：35°~C40°C
                  • 植物：40℃~50℃
                  • 有的生物：可高达70℃
                • PH值
                  • 动物：6.5~8.0
                  • 植物：4.5~6.5
                  • 胃蛋白酶：可低至1.5
        • 间接能源
        • 核酸
          • 【双链】脱氧核糖核酸（DNA）：主要分布在细胞核，少量分布在线粒体，叶绿体{携带遗传信息}
            • 基本单位：脱氧核苷酸
              • 磷酸
              • 含氮碱基（T,A,G,C)
              • 脱氧核糖
              • DNA病毒：烟草花病毒
          • 【单链】核糖核酸（RNA）：主要分布在细胞质，少量分布在线粒体，叶绿体{传递遗传信息}
            • 基本单位：核糖核苷酸
              • 磷酸
              • 含氮碱基(U,A,G,C)
              • 核糖
              • PNA病毒：噬菌体
      • • 多糖，蛋白质核核酸分别以单糖，氨基酸和核苷酸为单体组成多聚体，相对分子质量很大，称为生物大分子。生物大分子以碳链
• 细胞的基本结构
  • 细胞膜
    • 结构与功能
      • 细胞膜（质膜）的功能
        • 将细胞与外界环境分隔开→细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定
        • 控制物质进出→活细胞的细胞膜对物质进入细胞具有控制作用→选择透过性
        • 进行细胞间的信息交流→各个细胞的协调性的实现有赖于物质和能量的交换和信息的交流
          • 细胞受体（细胞膜直接接触）
          • 胞间连丝（细胞通道）
          • 分泌化学物质
      • 细胞膜的探索历程
        • 欧文顿：细胞膜有脂质组成；哺乳动物的成熟红细胞（没有细胞核和众多细胞器）通过吸水作用涨破→得知细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。
        • 戈特和格伦德尔：用丙酮从红细胞中提取脂质→细胞膜中的磷脂分子必然为连续的两层
        • 丹妮利和戴维森：推测细胞膜出含脂质分子外，可能还附有蛋白质
        • 罗伯特森：在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构→所有的细胞膜都有蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成
        • 荧光标记法→细胞膜具有流动性
        • 希格和尼克尔森：提出流动镶嵌模型（磷脂双分子层是膜的基本支架）
          • 磷脂分子（具有屏障作用）
          • 蛋白质
            • 受体蛋白
            • 酶蛋白
            • 识别蛋白
            • 载体蛋白
            • 通道蛋白（协助扩散）
          • 结构特点：流动性 功能特点：选择透过性
          • 糖被（识别，保护，润滑）
            • 糖类分子+蛋白质分子=糖蛋白
            • 糖类分子+脂质=糖脂
    • 成分
      • 少量的糖类（2％~10％）
      • 脂质（50%）：磷脂最丰富，此外还有少量胆固醇
      • 蛋白质（40%）
      • 生物膜系统
        • 核膜
        • 细胞器膜
          • 叶绿体膜
            • 内膜
            • 外膜
            • 体膜（内膜）
          • 线粒体膜
            • 内膜
            • 外膜
          • 内质网膜
          • 囊泡
          • 高尔基体膜
          • 囊泡
        • 细胞膜
  • 细胞器
    • 细胞壁{纤维素+果胶]
      • 细菌：多聚糖
      • 真菌：几丁质
      • 对细胞起支持与保护作用
    • 液泡（内含细胞液：糖类，无机盐，色素{花青素}和蛋白质）
      • 调节植物细胞内的环境
      • 使植物细胞保持坚挺
    • 核糖体（RNA，蛋白质）
      • 生产蛋白质的机器
        • 1.附于粗面内质网上【分泌蛋白】
        • 2.游离在细胞质基质中【留在细胞内供细胞自身使用（内在的蛋白）】
    • 内质网
      • 粗面内质网（蛋白质）
      • 光滑内质网（脂质）
    • 高尔基体
      • 溶酶体是由高尔基体形成的单层膜结构的细胞器
      • 高尔基体是构成细胞壁的非纤维素多糖（果胶，半纤维素）
      • 对来自内质网的蛋白质进行加工，分类和包装
    • 叶绿体（光合作用）：储存能量，合成有机物
    • 线粒体（呼吸作用）：释放能量，消耗有机物
      • 有氧呼吸
      • 无氧呼吸
    • 双层膜
      • 1.含有少量DNA,RNA，核糖体
      • 2.具有能量转换功能
      • 3.有液态的基质
      • 4.都是半自主性细胞器
    • 中心体：与动物和低等植物细胞的有丝分裂有关
    • 溶酶体：“消化车间”→内部含有多种水解酶
      • 1.能分解衰老，损伤的细胞器
      • 2.吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌
      • 3.是细菌自溶（凋亡）
  • 细胞核（遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心 ）
    • 核膜（双层膜，把核内物质与细胞质分开）
    • 核仁（与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关）
    • 染色质（主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传的载体）
      • 细胞分裂时： 细胞核解体，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状染色体
      • 细胞分裂结束时： 染色体解螺旋，重新成为细丝状的染色质，被包围在新形成的细胞核里
      • 染色体和染色质是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态
        • 易被碱性染色成深色
          • 甲紫溶液（龙胆紫溶液）
          • 醋酸洋红溶液
    • 核孔（实现核质之间频繁的物质交换和信息交流）
• 细胞的物质输入和输出
  • 被动运输
    • 自由扩散
      • 1.顺浓度梯度运输
      • 2.不需要转运蛋白
      • 3.不需要消耗能量
    • 协助扩散（易化扩散）
      • 1.顺浓度梯度运输
      • 2.要借助转运蛋白
        • 载体蛋白：只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变
        • 转运蛋白：只容许与自身通道的直径和形状相适配，大小和电荷相适宜的分子或离子通过
      • 3.不需要消耗能量
    • 渗透作用： 1.半透膜（原生质层，液泡膜，细胞质）； 2.两侧的溶液就浓度差
      • 质壁分离
        • 外因：（外界溶液浓度>细胞液浓度）失水
        • 内因：原生质层比细胞壁的伸缩性大
        • 条件
          • 具有细胞壁
          • 具有大液泡
          • 活细胞
      • 质壁分离复原
        • 外因：(细胞液浓度<外界溶液浓度）吸水
        • 特殊情况
          • 细胞死亡
          • 溶质分子进入细胞：甘油，KNO3溶液，尿素.....
      • 自身对照
  • 主动运输与胞吞，胞吐
    • 主动运输
      • 1.逆浓度梯度运输
      • 2.需要载体蛋白的协助
      • 3.需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
    • 胞吞胞吐
      • 1.需要消耗细胞呼吸所释放的能量
      • 2.运输大分子物质
• 细胞的能量供应和利用
  • 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢→细胞生命活动的基础
    • 细胞代谢离不开酶
      • 1.分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能
      • 2.与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高
      • 3.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质
        • 酶具有高效性 【but无机催化剂催化的化学反应范围比较广：酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉水解】
        • 酶具有专一性 【but许多无机催化剂能在高温，高压，强酸或弱碱条件下催化化学反应】
        • 酶的作用条件较温和
  • 直接能源：ATP,GTP,CTP,UTP(是驱动细胞生命活动的直接能源物质）
    • 含量少且稳定，转化速度快
      • ATP是一种高能磷酸化合物【腺苷三磷酸】 A(腺苷）-P~P~（特殊的化学键）P（磷酸集团）
        • ADP:A-P~P【腺苷二磷酸】
          • AMP:A-P(RNA的组成部分）【腺苷一磷酸】
      • ADP+Pi+能量{ATP合成酶}→ATP【放能】
      • ATP{ATP水解酶}→ADP+Pi+能量【吸能】
      • 细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的
  • 呼吸作用：实质是细胞内有机物氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸
    • 除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽
    • 有氧呼吸
      • 特点
        • 1.有氧呼吸过程温和
        • 2.有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放
        • 3.这些能量有相当一部分储存在ATP中
    • 无氧呼吸
      • 特点
        • 1.只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP
        • 2.葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸
  • 光合作用与能量转化
    • 太阳光能（根本能源）的输入，捕获和转化，是生物圈得以维持运转的基础。
    • 1.捕获光能的色素和结构
      • 叶绿素a（含量最多，扩散较慢）
      • 叶绿素b（含量较少，扩散最慢）
      • 蓝紫光和红光
      • 叶黄素（含量较多，扩散较快）
      • 胡萝卜素（含量最少，扩散最快）
      • 蓝紫光
    • 2.光合作用（是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径）的原理和应用
      • 光反应
      • 暗反应
• 细胞的生命历程
  • 1.细胞的增殖
    • 细胞增殖（物质准备【完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长】和细胞分裂）→具有周期性
      • 有丝分裂
      • 无丝分裂
      • 体细胞
      • 减数分裂
        • 生殖细胞
    • 有丝分裂【细胞周期=分裂间期（90%~95%）+分裂期】
    • 无丝分裂
      • 蛙的红细胞进行无丝分裂
      • ∵无丝分裂中，核膜和核仁都不消失，没有染色体和纺锤体的出现∴看不到染色体复制的规律性变化，但染色质会发生变化
      • 真核细胞（有细胞核变化）的无丝分裂和细菌的二分裂（无细胞核）不同
  • 2.细胞的分化【基因的选择性表达】： 相同核DNA→不同mRNA(合成）→不同蛋白质（表现）→不同的形态结构和功能
    • 1.生物个体发育的基础
    • 2.使多细胞生物体中细胞趋向专门化，有利于提高各种生物功能的效率
    • 分化程度：体细胞>干细胞>受精卵
    • 细胞的全能性
      • 植物组织培养→植物细胞
      • 动物克隆→动物细胞核
        • 全能干细胞——胚胎干细胞
        • 多能干细胞——造血干细胞
        • 专能干细胞——神经干细胞
      • 受精卵>生殖细胞>体细胞
      • 植物细胞>动物细胞
  • 3.细胞的衰老和死亡
    • 细胞的死亡
      • 凋亡（自动死亡）——受遗传物质控制
        • 程序性死亡
        • 1.个体发育中细胞的编程性死亡
        • 2.成熟个体中细胞的自然更新
        • 3.被病原体感染细胞的清除
        • 意义
          • 保证多细胞生物完成正常发育
          • 维持内部环境的稳定
          • 抵御外界因素的干扰
      • 坏死（被动死亡）——受外界因素死亡→细胞破裂，对周围细胞造成伤害，引发炎症
      • 细胞自噬【通过溶酶体降解后再利用】
        • 通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量
        • 在细胞受到损伤，维生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定
    • 细胞癌变
      • 特点
        • 不死细胞：无限增殖【突破接触抑制】
        • 扩散细胞：癌细胞表面的糖蛋白减少，细胞间黏着性降低，易在体内扩散和转移
        • 变态细胞：癌细胞的形态结构发生变化
      • 原因
        • 内因（基因突变）
          • 原癌基因：调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程
          • 抑癌基因：阻止组织细胞不正常的增殖
        • 外因（致癌因子）
          • 物理致癌因子{电离辐射，X射线，紫外线}
          • 化学致癌因子
            • 无机物{石棉，砷化物，铬化物}
            • 有机物{黄曲霉毒素，亚硝胺}
          • 病毒致癌因子{某些肿瘤病毒或致癌病毒的核酸可以整合到宿主基因中，诱发宿主细胞癌变}
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