细胞的分子组成

这是一个关于细胞分子组成的思维导图，清晰展现细胞内部复杂而精细的分子结构，包括DNA、蛋白质、脂质等关键成分。

专题一 细胞的分子组成

• 元素
  • 来源
    • 从无机自然界获取
  • 含量
    • 大量
      • C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
    • 微量
      • Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
  • 存在形式
    • 大多数以化合物形式存在
• 化合物
  • 无机物
    • 水
      • 鲜重含量最多
      • 存在形式
        • 自由水（4.5%）
          • 细胞内良好的溶剂
          • 参与许多生物化学反应
          • 为细胞提供液体环境
          • 运送营养物质和代谢废物
        • 结合水（95.5%）
          • 细胞结构的重要组成成分
    • 无机盐
      • 存在形式
        • 主要以离子形式存在
      • 吸收方式
        • 主要是主动运输
      • 功能
        • 组成化合物
          • 维持生命活动
            • 维持渗透压和酸碱平衡
  • 有机物
    • 蛋白质
      • 基本单位：氨基酸
        • 元素组成
          • C、H、O、N等
        • 结构
          • 通式
          • 特点
            • 至少有一个氨基和一个羧基；都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上
        • 种类
          • 根据能否在人体内合成
            • 非必需氨基酸
            • 必需氨基酸
      • 二肽的形成
      • 结构多样性
        • 氨基酸种类、数目、排列顺序不同；肽链的盘曲折叠方式、空间结构不同
      • 功能多样性
        • 催化：大多数酶
        • 运输：血红蛋白、载体蛋白
        • 调节：蛋白质类激素
        • 免疫：抗体、细胞因子
        • 结构蛋白：肌肉、毛发中的蛋白质
        • 蛋白质的检测
          • 蛋白质+双缩脲试剂➡️紫色反应
    • 糖类
      • 元素：一般为C、H、O
      • 种类
        • 单糖
          • 核糖、脱氧核糖、葡萄糖（细胞内主要的能源物质）
        • 二糖
          • 蔗糖、麦芽糖、乳糖（水解成单糖而供能）
        • 多糖
          • 淀粉、纤维素、肌/肝糖原
      • 还原糖的检测
        • 斐林试剂+还原糖（50～65℃、水浴加热）➡️砖红色沉淀
    • 脂质
      • 脂肪
        • C、H、O
          • 储能、保温、缓冲、减压
      • 磷脂
        • C、H、O、N、P
          • 生物膜的重要成分
      • 固醇
        • C、H、O
          • 胆固醇
            • 动物细胞膜成分
          • 性激素
            • 调节生命活动
          • 维生素D
            • 促进钙和磷的吸收
      • 脂肪的检测
        • 脂肪+苏丹Ill染液➡️橘黄色
    • 核酸
      • 基本单位：核苷酸
        • 元素：C、H、O、N、P
        • 组成
          • 含氮碱基、五碳糖、磷酸
        • 种类
          • 脱氧核苷酸（4种）
          • 核糖核苷酸（4种）
      • 种类
        • DNA：主要分布于细胞核（真核细胞）
          • RNA：主要分布于细胞质
      • 功能
        • 携带遗传信息，控制遗传变异和蛋白质合成

专题二 细胞的结构和功能

• 分泌蛋白的合成和分泌
  • 研究方法
    • 同位素标记法
  • 过程
  • 数量变化模型
• 细胞质基质
  • 细胞质中诚溶胶状，是真核生物有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸等代谢的发生场所
• 细胞的生物膜系统
  • 组成和功能
    • 细胞膜
      • 物质运输、能量转换、信息传递
    • 细胞器膜
      • 为酶提供附着位点
    • 核膜
      • 使细胞内部区域化，保证反应高效有序
• 生物膜之间的联系
• 细胞核
  • 结构
    • 核膜
      • 双层膜
    • 染色质
      • 主要由DNA和蛋白质组成
    • 核仁
      • 与某种RNA的合成及核糖体的形成有关
    • 核孔
      • 实现核质间物质交换和信息交流
  • 功能
    • 是遗传信息库
    • 是细胞代谢和遗传的控制中心
• 病毒
  • 成分
    • 主要是蛋白质和核酸
  • 遗传物质
    • DNA或RNA
  • 分类
    • 植物病毒
    • 动物病毒
    • 细菌病毒
  • 营养方式
    • 寄生在活细胞中
  • 增值过程
    • 吸附-侵入-合成-组装-释放
• 细胞器
  • 分离细胞器的方法：差速离心法
  • 八种细胞器的分工
  • 细胞器归类举例
    • 分布
      • 动物和低等植物特有：中心体
      • 真、原核生物共有：核糖体
    • 结构
      • 单层膜：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体
      • 双层膜：线粒体、叶绿体
      • 无膜：核糖体、中心体
    • 成分
      • 含色素：叶绿体、液泡
      • 含DNA：线粒体、叶绿体
      • 含RNA：线粒体、叶绿体、核糖体
  • 细胞骨架
    • 组成
      • 由蛋白质纤维组成的网架结构
    • 作用
      • 维持细胞形态，锚定并支撑许多细胞器，与细胞运动分裂分化及物质运输能量转换，信息传递等生命活动有关
• 细胞膜
  • 成分
    • 脂质
      • 磷脂（主要）
      • 胆固醇（动物细胞膜）
    • 蛋白质
      • 与膜功能密切相关
    • 糖类
      • 糖被：大多位于细胞膜外侧，可作为判断细胞膜内外侧的依据
  • 结构特点
    • 流动镶嵌模型
    • 特点
      • 具有一定的流动性
  • 功能
    • 将细胞与外界环境分隔开
    • 控制物质进出细胞
    • 进行细胞间的信息交流
    • 功能特性：选择透过性
• 细胞的多样性
  • 细胞学说
    • 内容
      • 组成
        • 一切动植物都由细胞和细胞产物构成
      • 功能
        • 细胞相对独立，既有自己的生命，又对其他细胞共同组成的整体生命起作用
      • 来源
        • 新细胞是由老细胞分裂产生的
    • 意义
      • 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
  • 生命系统结构层次
    • 细胞-组织-器官-系统（动物）-个体-种群-群落-生态系统-生物圈
  • 真核细胞和原核细胞
    • 4个统一
      • 结构
        • 都有细胞膜 细胞质 核糖体
      • 能量
        • 直接能源物质一般都是ATP
      • 增殖
        • 都可以以细胞分裂的方式增殖
      • 遗传
        • 遗传物质都是DNA，可共用一套遗传密码
    • 6个区别
      • 细胞壁成分
        • 原核细胞主要是肽聚糖；真核细胞有纤维素，果胶等
      • 细胞质
        • 原核细胞只有核糖体；真核细胞有多种细胞器
      • 细胞核
        • 原核细胞无核膜、核仁；真核细胞有核膜、核仁
      • DNA存在形式
        • 原核细胞为拟核；真核细胞存在于细胞核中
      • 分裂方式
        • 原核细胞为二分裂；真核细胞为无丝分裂、有丝分裂和减数分裂
      • 变异类型
        • 原核细胞主要为基因突变；真核细胞包括基因突变，基因重组和染色体变异

专题三 细胞的物质输入和输出

• 渗透作用
  • 概念
    • 水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散过程
  • 产生条件
    • 有一层半透膜，且半透膜两侧溶液有浓度差
  • 渗透装置
• 水进出细胞的原理
  • 植物细胞
    • 原理
      • 细胞壁：全透性，伸缩性低于原生质层
      • 原生质层：（包括细胞膜、液泡膜和细胞质）相当于半透膜
      • 细胞液：和外界溶液存在浓度差
    • 现象
      • 外界溶液浓度大于细胞液浓度—细胞失水皱缩
      • 外界溶液浓度小于细胞液浓度—细胞吸水膨胀
  • 动物细胞
    • 原理
      • 动物细胞膜相当于半透膜，细胞质和外界溶液具有浓度差
    • 现象
      • 外界溶液浓度大于细胞液浓度—细胞失水皱缩
      • 外界溶液浓度小于细胞液浓度—细胞吸水膨胀
• 物质进出细胞的方式
  • 离子、大多数小分子的跨膜运输
    • 被动运输
      • 自由扩散
        • 不需要载体，不需要能量
      • 协助扩散
        • 需要转运蛋白作为载体，不需要能量
      • 顺浓度梯度
    • 主动运输
      • 需要载体蛋白，需要能量
        • 逆浓度梯度
  • 大分子和颗粒物等进出细胞的方式
    • 胞吞和胞吐
      • 不需要转运蛋白，需要能量，依靠膜的流动性为基础
  • 影响因素
    • 内因
      • 主要是转运蛋白的种类和数量
    • 外因
      • 物质的浓度
      • 影响细胞呼吸的因素，如氧气浓度、温度等

专题四 酶与ATP

• 酶
  • 化学本质
    • 绝大多数是蛋白质，少数是RNA
  • 合成原料
    • 氨基酸或核糖核苷酸
  • 合成场所
    • 核糖体，少数合成在细胞核
  • 来源
    • 一般来说，活细胞都能产生酶
  • 生理功能
    • 有催化作用
  • 作用机理
    • 降低化学反应活化能
• 酶的特性
  • 高效性
    • 原因
      • 与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著
    • 意义
      • 使细胞代谢快速进行
  • 专一性
    • 含义
      • 每一种酶只能催化一种或一类化学反应
    • 意义
      • 保证细胞代谢有条不紊的进行
  • 作用条件温和
    • 内容
      • 最适宜的温度和pH下酶的活性最高
    • 酶活性
      • 实质
        • 催化特定化学反应的能力
      • 表示方法
        • 酶促反应速率
• ATP
  • 名称
    • 腺苷三磷酸
  • 结构简式
    • A—P～P～P
  • 特点
    • 末端磷酸基团转移势能较高
  • 功能
    • 生命活动的直接能源物质
• ATP的形成和利用
  • ATP的形成
  • ATP的利用

专题五 细胞呼吸

• 探究酵母菌呼吸的方式
  • 酵母菌
    • 生物类型
      • 真菌（真核生物）
    • 代谢类型
      • 异养兼性厌氧菌
    • 呼吸类型
      • 有氧呼吸和无氧呼吸
  • 实验装置
    • • 质量分数为10%的NaOH溶液可吸收空气中的二氧化碳
      • 乙装置中，B瓶口应封口放置一段时间，在连通有澄清石灰水的锥形瓶，目的是使酵母菌消耗尽瓶中O2
      • 实验中也可以用溴麝香草酚蓝溶液检测产物
      • 产物检测
  • 实验结果
• 细胞呼吸
  • 真核生物的有氧呼吸
    • 过程
      • 第一阶段
        • 场所
        • 能量变化
      • 第二阶段
        • 场所
        • 能量变化
      • 第三阶段
        • 场所
        • 能量变化
    • 反应式及各元素去向
    • 能量去向
  • 无氧呼吸