分子与细胞

这是一篇关于分子与细胞的思维导图，按照教材章节逻辑，从细胞是生命活动的基本单位、细胞的多样性和统一性、组成细胞的元素与化合物三大模块展开，细致拆解细胞学说、生命系统结构层次、原核 / 真核生物区分、病毒分类、细胞元素组成、无机物与有机物分类等核心知识点，将零散的考点串联成体系，解决高中生物知识点琐碎、易混淆的学习痛点。模板内容兼顾基础梳理与考点提炼，不仅完整覆盖教材所有知识点，还融入了高频考点、易错点标注，帮助学生快速抓住学习重点，提升预习效率、优化复习节奏，无论是课前梳理知识框架、课中标记重点难点，还是课后复盘巩固、考前冲刺背诵，都能直接套用，告别低效死记硬背。同时，模板结构清晰、层级分明，支持个性化修改与二次编辑，可根据学习进度补充笔记、拓展延伸，适配不同学习节奏的高中生，也可供生物教师制作教学课件、备课使用，是师生通用的生物学习辅助资料。借助万兴脑图软件绘制，助力高中生物学习效率翻倍。

分子与细胞

• 1.1 细胞是生命活动的基本单位
  • 细胞学说
    • 建立过程
    • 主要建立者
      • 是 施莱登、施旺
    • 内容
      • 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
      • 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生命起作用
      • 新细胞是由老细胞分裂产生的（例外：受精卵是精细胞和卵细胞融合得到的）
    • 意义
      • 揭示了动物和植物的 统一性 ，从而阐明了生物界的 统一性 。
  • 细胞是基本的生命系统
    • 生命结构层次
      • 细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
      • （植物没有 系统 ，单细胞生物没有 组织、器官、系统 ）
    • 补充概念
      • 除 病毒 外，生物体都以 细胞 作为结构和功能的基本单位。
      • 细胞 是地球上最基本的生命系统
      • 种群的判断需要精确到某一品种的生物；
      • 群落是一定区域内的 所有生物 ；
      • 生态系统是 群落+无机环境 。
• 1.2 细胞的多样性和统一性
  • 生物
    • 无细胞结构的生物
      • 病毒
        • 结构
          • 蛋白质和核酸
        • 分类
          • 依据核酸的种类
            • DNA病毒
            • RNA病毒
              • 如新冠病毒
          • 依据宿主的种类
            • 动物病毒
            • 植物病毒，如烟草花叶病毒
            • 细菌病毒，如噬菌体
    • 有细胞结构的生物（根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核)
      • 结构：原核生物VS真核生物
      • 真核细胞
        • 动物
        • 植物
        • 原生生物，如草履虫、变形虫、眼虫、疟原虫等
        • 藻类
          • 绿藻：衣藻、水绵、团藻、小球藻、伞藻等
          • 褐藻：海带等
          • 红藻：紫菜等
        • 真菌
          • 酵母菌
          • 霉菌：曲霉菌、青霉菌、根霉菌、毛霉菌等
          • 食用菌：蘑菇、灵芝、木耳、银耳等
      • 原核细胞
        • 种类
          • 三菌
            • 细菌
              • 球菌、杆菌、螺旋菌、弧菌
            • 蓝细菌
              • 色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌
            • 放线菌
          • 三体
            • 支原体、衣原体、立克次氏体
• 元素
  • 来源
    • 生物界
      • （种类上）统一性
    • 非生物界（自然界）
      • （含量上）差异性
  • 含量
    • 大量元素：C、H、O、 N 、P、S、K、Ca、Mg 等
    • 微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等（含量少、作用大、不可缺少）
  • 存在形式：主要是化合物
    • 水（鲜重含量最多）
    • 无机盐
    • 无机化合物
    • 蛋白质(干重含量最多）
    • 糖类
    • 脂质
    • 核酸
    • 有机化合物

组成细胞的化合物

• 水
• 无机盐
• 蛋白质
• 脂质
• 糖类
• 核酸
  • 组成元素：C、H、O、N、P
  • 种类
    • 脱氧核糖核酸，简称DNA
      • 分布
        • 真核细胞
          • 细胞核、线粒体、叶绿体
        • 原核细胞
          • 拟核、质粒
        • DNA病毒
      • 基本单位
        • 脱氧核糖核苷酸（简称 脱氧核苷酸）
          • 子主题
          • 化学组成
            • 磷酸、脱氧核糖、碱基
    • 核糖核酸：简称RNA
      • 分布
        • 主要在细胞质中
      • 基本单位
        • 核糖核苷酸
          • 化学组成
            • 磷酸、核糖、碱基
  • 基本单位连接成DNA、RNA的方式
    • 基本单位通过磷酸二脂键连接成链
    • 两条脱氧核苷酸链通过氢键连接成DNA双链
  • 核酸多样性的原因
    • 核苷酸的数目不同
    • 核苷酸的排列顺序多样

第6章 细胞的生命历程

• 细胞的增殖
  • 细胞周期
    • 分裂间期
      • G1期：
        • （DNA合成前期）RNA和有关蛋白质的合成，S期DNA的复制做准备。
      • S 期：
        • （DNA合成期）最主要的特征是DNA的复制。
      • G2期：
        • （DNA合成后期）主要为后面的M期做准备DNA合成终止，但还有RNA和蛋白质的合成。 (如组成纺锤体的微管蛋白的合成)
    • 分裂期
      • 有丝分裂
      • 减数分裂
• 细胞的分化
  • 细胞分化
    • 表现：细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程
    • 根本原因：细胞中基因选择性表达的结果
    • 基因
      • 管家基因：所有细胞均表达，维持生命活动所必需的。
      • 奢侈基因：指不同类型细胞中特异性表达的基因。
    • 特点
      • 持久性
      • 不可逆性
      • 普遍性
    • 意义
      • 细胞分化是生物个体发育的基础，能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。
      • 细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。
  • 细胞的全能性
    • 概念
      • 细胞经过分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性
        • 高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力
        • 已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
    • 原因
      • 细胞内含有生物生长发育所需的全套遗传物质
    • 条件
      • 离体（必要条件）
      • 一定的营养物质（无机盐、维生素、氨基酸等）和植物激素
      • 适宜的外界条件（适宜的温度、pH等）、无菌无毒的环境
    • 细胞全能性的高低
      • 细胞分化程度越高，细胞的全能性越低。
      • 不同生物
        • 植物体细胞 ＞ 动物体细胞
        • 受精卵 ＞ 胚胎干细胞 ＞ 造血干细胞/皮肤干细胞/神经干细胞/干组织干细胞＞ 体细胞
    • 干细胞
      • 概念：动物和人体内保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞
      • 类型
        • 按分化潜能分
          • 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
      • 用途
        • 骨髓移植的方法治疗白血病
        • 利用胚胎干细胞修复病人损伤组织
• 细胞的衰老和死亡
  • 细胞的衰老
    • 特征
      • 细胞膜的通透性改变，使物质运输功能降低；
      • 细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。
      • 细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小
      • 细胞内酶活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢
      • 细胞内色素逐渐积累，妨碍细胞内的物质交流和传递
    • 例子
      • 老年人头发变白
        • 原因：毛囊中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少（注：若人体内无法合成酪氨酸酶，会得白化病）
      • 老年人皮肤上长老年斑
        • 原因：细胞内色素积累
    • 原因（课本P124)
      • 自由基学说
      • 端粒学说
    • 细胞衰老与个体衰老的关系
      • 对于单细胞生物来说
        • 细胞的衰老和死亡就是个体的衰老和死亡
      • 对于多细胞生物来说
        • 细胞的衰老和死亡不代表个体的衰老和死亡（如红细胞的存活时间约为120天，但人并不只活120天）
        • 个体的衰老过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程
  • 细胞的死亡
    • 细胞凋亡（生理性）
      • 概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程， 就叫”细胞凋亡“
        • 了解拓展：英文中的细胞凋亡一词，源自古希腊语，意思是树叶的脱落、凋零，强调细胞凋亡是一种自然的生理过程。
      • 地位：是细胞死亡的一种主要方式
      • 类型
        • 发育性凋亡
          • 个体发育过程中细胞的程序性死亡
        • 更新性凋亡
          • 维持内部环境的稳定
        • 清除性凋亡
          • 抵御外界因素的干扰
    • 坏死（病理性）
      • 概念
        • 指在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下，由于细胞的正常代谢活动受损或中断，从而引起细胞的损伤和死亡。
    • 细胞自噬（生理性）
      • 概念
        • 细胞吃掉自身的结构和物质（理解）
      • 发生时间
        • 营养缺乏时，细胞通过细胞自噬获得维持生存所需的能量和物质
        • 细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬清除受损伤或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定
        • 激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡
    • 用“秀丽隐杆线虫”研究的细胞凋亡
  • 补充
    • 细胞凋亡VS细胞坏死

第6章 细胞的生命历程

• 细胞的增殖
  • 细胞周期
    • 分裂间期
      • G1期：
        • （DNA合成前期）RNA和有关蛋白质的合成，S期DNA的复制做准备。
      • S 期：
        • （DNA合成期）最主要的特征是DNA的复制。
      • G2期：
        • （DNA合成后期）主要为后面的M期做准备DNA合成终止，但还有RNA和蛋白质的合成。 (如组成纺锤体的微管蛋白的合成)
    • 分裂期
      • 有丝分裂
      • 减数分裂
• 细胞的分化
  • 细胞分化
    • 表现：细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程
    • 根本原因：细胞中基因选择性表达的结果
    • 基因
      • 管家基因：所有细胞均表达，维持生命活动所必需的。
      • 奢侈基因：指不同类型细胞中特异性表达的基因。
    • 特点
      • 持久性
      • 不可逆性
      • 普遍性
    • 意义
      • 细胞分化是生物个体发育的基础，能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。
      • 细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。
  • 细胞的全能性
    • 概念
      • 细胞经过分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性
        • 高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力
        • 已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
    • 原因
      • 细胞内含有生物生长发育所需的全套遗传物质
    • 条件
      • 离体（必要条件）
      • 一定的营养物质（无机盐、维生素、氨基酸等）和植物激素
      • 适宜的外界条件（适宜的温度、pH等）、无菌无毒的环境
    • 细胞全能性的高低
      • 细胞分化程度越高，细胞的全能性越低。
      • 不同生物
        • 植物体细胞 ＞ 动物体细胞
        • 受精卵 ＞ 胚胎干细胞 ＞ 造血干细胞/皮肤干细胞/神经干细胞/干组织干细胞＞ 体细胞
    • 干细胞
      • 概念：动物和人体内保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞
      • 类型
        • 按分化潜能分
          • 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
      • 用途
        • 骨髓移植的方法治疗白血病
        • 利用胚胎干细胞修复病人损伤组织
• 细胞的衰老和死亡
  • 细胞的衰老
    • 特征
      • 细胞膜的通透性改变，使物质运输功能降低；
      • 细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。
      • 细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小
      • 细胞内酶活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢
      • 细胞内色素逐渐积累，妨碍细胞内的物质交流和传递
    • 例子
      • 老年人头发变白
        • 原因：毛囊中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少（注：若人体内无法合成酪氨酸酶，会得白化病）
      • 老年人皮肤上长老年斑
        • 原因：细胞内色素积累
    • 原因（课本P124)
      • 自由基学说
      • 端粒学说
    • 细胞衰老与个体衰老的关系
      • 对于单细胞生物来说
        • 细胞的衰老和死亡就是个体的衰老和死亡
      • 对于多细胞生物来说
        • 细胞的衰老和死亡不代表个体的衰老和死亡（如红细胞的存活时间约为120天，但人并不只活120天）
        • 个体的衰老过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程
  • 细胞的死亡
    • 细胞凋亡（生理性）
      • 概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程， 就叫”细胞凋亡“
        • 了解拓展：英文中的细胞凋亡一词，源自古希腊语，意思是树叶的脱落、凋零，强调细胞凋亡是一种自然的生理过程。
      • 地位：是细胞死亡的一种主要方式
      • 类型
        • 发育性凋亡
          • 个体发育过程中细胞的程序性死亡
        • 更新性凋亡
          • 维持内部环境的稳定
        • 清除性凋亡
          • 抵御外界因素的干扰
    • 坏死（病理性）
      • 概念
        • 指在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下，由于细胞的正常代谢活动受损或中断，从而引起细胞的损伤和死亡。
    • 细胞自噬（生理性）
      • 概念
        • 细胞吃掉自身的结构和物质（理解）
      • 发生时间
        • 营养缺乏时，细胞通过细胞自噬获得维持生存所需的能量和物质
        • 细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬清除受损伤或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定
        • 激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡
    • 用“秀丽隐杆线虫”研究的细胞凋亡
  • 补充
    • 细胞凋亡VS细胞坏死
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