导图社区 分子与细胞
初中生物教资第一章分子与细胞重点知识梳理，包括细胞的分子基础、细胞的结构、细胞的代谢、细胞的生命历程等内容。
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分子与细胞
细胞的分子基础
元素
大量元素
ＣＨＯＮＰＳＫGa Mg
微量元素
铁锰硼锌目铜
主要元素
ＣＨＯＮＰＳ
基本元素
ＣＨＯＮ
最基本元素
C是构成有机体的基本骨架
化合物
无机化合物
水
结合水
越多细胞抗逆性越强
自由水
越多细胞代谢越旺盛。 是细胞内良好的溶剂
自由水与结合水可以相互转化
无机盐（大多以离子的形式存在）
1:与蛋白质等物质结合成复杂的化合物egmg是叶绿素的成分，fe是是构成血红蛋白的成分，i是构成甲状腺激素的成分
2:参与细胞内的各种代谢活动eg 钙离子
3:维持生物体内的渗透压和酸碱平衡
有机化合物
蛋白质（ＣＨＯＮ）
氨基酸的基本组成单位
蛋白质的基本组成单位：氨基酸
在人体中组成蛋白质的氨基酸有21种
每种氨基酸至少有一个氨基（—NH2）和一个羧基（COOH）连接在同一个碳原子上
氨基酸分子的结合方式
脱水缩合
连接两个氨基酸分子的化学键叫做肽键
蛋白质结构和功能的多样性
氨基酸的种类数目排列顺序不同
肽链盘区折叠的方式不同，形成的空间结构也不同
蛋白质功能的多样性
1构成细胞和生物体的重要物质 2催化作用大多数的酶都是蛋白质 3运输作用血红蛋白可以运输氧气 4 调节作用如胰岛素 5免疫作用人体内的抗体是蛋白质 6可氧化分解为生物体提供能量
核酸ＣＨＯＮＰ
核酸的分类
DNA脱氧核糖核酸
基本组成单位：脱氧核糖核苷酸
主要存在于细胞核中，少量存在于叶绿体和线粒体中
RNA核糖核酸
核糖核苷酸
主要分布在细胞质中
基本组成单位核苷酸（1分子磷酸，1分子五碳糖，1分子含氮碱基）
核酸的主要功能是存储遗传信息控制蛋白质的合成
糖类ＣＨＯ
简称碳水化合物CH2O
是细胞进行生命活动的主要能源物质
单糖
五碳糖
六碳糖
二糖
麦芽糖
蔗糖
乳糖
多糖
淀粉
纤维素
糖原
肝糖原（参与调解血糖浓度）
肌糖原
脂质ＣＨＯ（ＮＰ）
脂肪
1、细胞内良好的储能物质2、具有保温缓冲减压的作用
磷脂（核酸，ATP的组成元素都是ＣＨＯＮＰ）
细胞膜和细胞器膜的重要组成部分
固醇
胆固醇
维生素D
性激素
细胞的结构
细胞学说
施莱登和施旺：1、一切动植物都是由细胞构成的 2新细胞是从老细胞中产生的
罗伯特虎克：死细胞
列文虎克：活细胞
意义：揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性
细胞的基本结构
细胞壁
1具有全透性2保护和支持作用
植物：纤维素和果胶 真菌：几丁质（壳多糖） 细菌：肽聚糖
细胞膜
细胞膜的组成
脂质50
蛋白质40
功能越复杂的细胞膜蛋白质的种类和数量越多
糖类2～10
糖被有保护润滑的作用，还与细胞膜识别细胞间的信息，传递等作用有关
结构（流动性）
1磷脂双分子层为膜的基本支架
2蛋白质的分布具有不均匀性
3磷脂分子和蛋白质分子大多是可以流动的
功能（ 选择透过性）
将细胞与外界分隔开
控制物质进出
进行细胞间的交流
细胞分泌的化学物质如激素，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体糖蛋白结合，将信息传递给靶细胞
相邻两个细胞的细胞膜接触 信息从一个细胞传递给另一个细胞
相邻两个细胞之间形成通道 ，携带信息的物质通过通道进入给另一个细胞
细胞质基质
细胞代谢的主要场所
细胞器
双层膜（1都具有双层膜结构 2含有少量的DNA和RNA3具有能量转化功能4有液态的基质）
线粒体
叶绿体
将光能转化成化学能
单层膜
内质网：与脂质的加工有关
高尔基体
液泡
溶酶体
无膜
核糖体（由蛋白质和RNA组成）
蛋白质合成的场所
中心体
存在于动物和某些低等的植物细胞
细胞有丝分裂纺锤体的形成有关
细胞核（细胞代谢和遗传的控制中心，遗传物质存储和复制的主要场所）
染色质（DNA+蛋白质）
遗传物质的主要载体
核仁（与一些RNA和核糖体的形成有关）
核仁越大，核糖体越多，蛋白质的合成越旺盛
内膜（有选择透过性）
外膜（有选择透过性）
核孔（RNA和蛋白质的进出）
核孔越多，细胞代谢越旺盛
细胞的多样性与统一性
多样性：细胞的大小形态结构种类不一样，直接原因是：构成细胞蛋白质的结构不同，根本原因是基因的选择性表达
p 17所有的细胞可分为两类有无以核膜为界限的细胞核
原核细胞（无细胞核，也没有染色体）
细菌蓝细菌
真核细胞
动植物 真菌
细胞的代谢
细胞物质的输入和输出
被动运输高到低。小分子
自由扩散不需要载体和能量
协助扩散需要载体不要能量（转运蛋白）
水进入细胞
葡萄糖或氨基酸进入红细胞
Na离子内流，Ka离子外流（通道蛋白）
主动运输需要载体和能量。 低到高。小分子
载体蛋白
胞吞胞吐（大分子，消耗能量）
不需要载体，消耗能量
依赖细胞膜的流动性
物质跨0层膜
属于跨膜运输
酶活细胞产生的，具有催化作用
特性
大多数是蛋白质，少数是RNA
高效性 专一性 作用条件温和
影响酶促反应的因素
温度
高温破坏酶的空间结构，使酶失活
低温抑制酶的活性
Ph
过高过低都会破坏空间结构，使酶失活
底物浓度和酶浓度
激活剂与抑制剂
ATP细胞生命活动的直接能源物质
A-P～P～P
A代表腺苷（腺嘌呤➕核糖）
P代表磷酸基团
～高能磷酸键
ATP与ADP的转化过程P22
细胞呼吸
有氧呼吸P23
第一阶段
2ATP
第二阶段
线粒体基质
第三阶段
线粒体内膜
28ATP大部分能量以热能散失
无氧呼吸P24
细胞质基质不放能
有氧与无氧综合P24
影响细胞呼吸的环境因素
温度（影响酶的活性）
氧气的浓度
二氧化碳的浓度
细胞呼吸的意义和应用
水稻～漏田和晒田～通气～增强根系细胞呼吸
储存粮食～降温干燥～抑制呼吸
果蔬保鲜～降温降氧冲氮～抑制呼吸，～保持湿度
光合作用
捕获光能的色素p27
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
胡萝卜素橙黄
叶黄素黄
叶绿素主要吸收蓝紫光和红光
叶绿素a蓝绿
叶绿素b黄绿
光合作用的过程p28
光反应叶绿体类囊体薄膜光能转化成ATP中稳定的化学能
暗反应叶绿体基质
ATP中的化学能转化成有机物中的化学能
影响因素
光照强度
当光照强度达到一定数值后，光照强度增强而光和速率不变光饱和
二氧化碳浓度
当光和作用吸收的二氧化碳量等于呼吸作用吸收的二氧化碳量就叫做二氧化碳补偿点
影响酶的活性
水分。必须元素。叶龄
原理应用
提高光能利用率
延长光照时间
人工光照
多季种植
增加光照面积
合理密植
套种
提高光合作用速率
对阳生，阴生植物施加不同强度的光照
适当提高二氧化碳浓度
增大昼夜温差
白天提高温度 光和速率增强 有机物积累 夜晚降低温度 抑制呼吸 减少有机物消耗
供应必须矿质元素
呼吸与光合的综合p32
细胞的生命历程
细胞的增殖
细胞不能无限的长大
1细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大
2细胞的核质比限制了细胞的生长
连续分裂的细胞，从上一次分裂完成开始到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期
阶段
间期时间长
G1合成了大量的蛋白质和RNA细胞器数目增加
S期DNA分子的复制
G2期为后面的分裂做准备，合成少量的的RNA和蛋白质
分裂期时间短
前 中 后 末期
特点
1只有连续分裂的细胞才有细胞周期 高度分化的细胞不能连续分裂 故没有细胞周期
分裂间期在前 分裂期在后
不同生物或同一生物不同种类的细胞 细胞周期长短不一
有丝分裂
基本过程
前期
核仁消失现两体
染色体 纺锤体
中期
形定数晰赤道齐
观察染色体数目和形态的最佳时期
后期
点裂数增均两极
染色体数目加倍的时期
末期
膜仁重现失两体
动植物细胞有丝分裂的比较
动物
中心粒发出的星射线构成纺锤体
由细胞膜向内凹陷
植物
细胞两级发出的纺锤丝构成纺锤体
细胞板形成的细胞壁把亲代分成两个子代
意义
保证了亲代与子代细胞间的遗传性状的稳定性
相关结构变化 染色体DNA数目变化p36
无丝分裂
过程
核先延长
核中部凹陷
裂成两个子细胞核
整个细胞从中部裂成两部分 形成两个子细胞
1分裂过程是细胞核与细胞质的直接分裂 没有核膜 核仁的消失与重建 不出现纺锤体和染色体的变化
2分裂速度快 时间短 耗能少
实例
蛙的红细胞进行无丝分裂
细胞的分化与细胞的全能性
细胞分化
原因及概念
同一种类的细胞经过分裂后，逐渐在形态 结构 生理功能上形成稳定性差异
基因没有改变
细胞分化是基因的选择性表达
1细胞分化发生在整个生命历程中 胚胎时期达到最大限度
2普遍性 稳定性 持久性 不可逆性
3细胞分裂的结果是细胞数目增加 分化的结果是细胞种类的增加
使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
全能性
概念
已经分裂和分化的细胞 仍然具有发育成完整有机体或分化成其他各种细胞的特质和潜能
原因
细胞中具有发育成完整个体的全部遗传物质
细胞分化与全能性的关系
细胞分化程度越高 全能性越难以实现
细胞分化程度：体细胞>生殖细胞>受精卵
已分化的植物细胞具有全能性
动物细胞核具有全能性
细胞衰老
一大
细胞核体积增大
一小
细胞体积变小
一多
色素增多
一少
水分减少
四低
1酶活性降低
2运输功能降低
3呼吸速率降低
4新陈代谢降低
一改变
细胞膜的通透性改变
细胞死亡
细胞凋亡
程序性
对机体有利
细胞坏死
不受基因控制
对机体有害
细胞癌变 细胞中的遗传物质发生改变基因突变
癌变机理
癌变的根本原因是原癌基因或抑癌基因发生基因突变
只有多个与癌变有关的基因发生突变 该细胞才会变成癌细胞
癌细胞的特点
1适宜条件下能够无限增殖
2形态结构发生显著变化，通常变成球形
3癌细胞容易在体内分散和转移，原因是癌细胞细胞膜表面的糖蛋白减少，细胞之间的黏着性降低
微生物
病毒
主要特征
病毒是一种由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的非细胞生物
只能寄生在某种特定的活细胞内才能存活 并利用宿主细胞内的环境及原料快速增值复制
分类
遗传物质的不同
DNA病毒
T2 T4噬菌体 天花 乙肝 腺病毒 HPV病毒
RNA病毒
烟草花叶病毒 SARS 病毒 新冠 HIV 禽流感 埃博拉
宿主细胞不同
植物病毒
动物病毒
微生物病毒
细菌单细胞原核
形态结构
1细胞壁（肽聚糖）细胞膜 细胞质 拟核
2芽孢的生命力非常顽强 是对不良环境强抵抗力的休眠体 与细菌的生殖无关
3 细菌无核膜包被的细胞核 无法进行有丝分裂
4 细菌核区以外的 可进行自主复制的裸露的环状双链DNA分子成为质粒
真菌
特征
除少数单细胞真菌外（酵母菌），真菌是由多细胞菌丝构成的 组成一个菌体的全部菌丝称菌丝体
基本结构包括细胞壁（几丁质）细胞膜 细胞质 细胞核
营养方式
寄生 腐生 共生
生殖方式
主要为孢子生殖
酵母菌
单细胞真菌
生长在潮湿或液态环境 有些也会生长在生物体内
腐生
营养条件良好
出芽生殖无性生殖
营养条件不良
孢子生殖有性
酵母菌细胞核外含有其他遗传信息的结构质粒 是闭合环状超螺旋DNA分子
霉菌
多细胞真菌
丝状真菌的俗名
蕈菌
形成大型子实体或菌核组织的高等真菌的总称
子实体一般是由菌盖 菌柄 菌褶组成的p43
菌盖下方呈放射状排列的片状结构 是产生担孢子的场所
