导图社区 必修一 分子与细胞
高中生物必修一思维导图,精细版,包括细胞、组成细胞的分子、细胞的基本结构、细胞的生命历程、细胞的能量供应和利用、细胞的物质输入和输出等内容。
编辑于2023-01-27 18:46:33必修一 分子与细胞
细胞
细胞学说
1.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
2.细胞是一个相对独立的单位,既有他自己的生命,又对与其它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
细胞是基本的生命系统
系统:系统是指彼此间相互作用、相互依赖而形成的整体
根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,细胞分为原核细胞(无膜)和真核(有膜)细胞
蓝细菌细胞内含有藻蓝素和叶绿素,是能进行光合作用的自养生物
组成细胞的分子
元素
大量元素
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
微量元素
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
化合物
水、蛋白质、核酸、糖类、脂质
无机物
水
自由水:游离状态、可以自由流动的水
结合水:与细胞内其他物质相结合的水
无机盐
细胞中大多数无机盐以离子形式存在
Mg:构成叶绿素
Fe:构成血红素
P:组成细胞膜、细胞核
Na+:缺少会引发肌肉酸痛、无力
Ca+:缺少会引发抽搐
糖
由C、H、O组成
单糖
葡萄糖
果糖
半乳糖
核糖
脱氧核糖
二糖
蔗糖
麦芽糖
乳糖
多糖
淀粉
糖原
纤维素
几丁质
脂质
C、H、O(P、N)
通常不溶于水、溶于脂溶性有机溶剂,如丙酮、氯仿、乙醚
分类
脂肪
C、H、O
由三分子脂肪酸与一分子甘油反应形成的脂,即三酰甘油(甘油三酯)
植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态
动物脂肪大多含有饱和脂肪酸,室温时成固态
脂肪是细胞内良好的储能物质
磷脂
C、H、O(P、N)
区别于脂肪:甘油的一个羟基不是与脂肪酸合成脂,而是与磷酸及其它衍生物结合
磷脂是构成细胞膜的重要成分,也是构成多种细胞器膜的重要成分。
固醇
胆固醇
构成动物细胞膜的重要成分
性激素
促进人和动物生殖器官的发育,促进生殖细胞形成
维生素D
促进动物肠道对Ca、P的吸收
蛋白质
以氨基酸为基本单位构成的生物大分子
蛋白质是生命活动主要承担者
蛋白质是细胞的基本组成成分,具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、防御等重要功能
氨基酸
氨基酸是组成蛋白质的基本单位
21种
脱水缩合
一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接,同时脱去一份子的水。
肽键
连接两个氨基酸分子的化学键
二肽
由两个氨基酸缩合而成的化合物
多肽
由多个氨基酸缩合而成,含有多个肽键的化合物
氨基酸
肽链
蛋白质
核酸
脱氧核糖核酸(DNA)
主要分布在细胞核内
核糖核酸(RNA)
主要分布在细胞质内
核苷酸
核苷酸是核酸的基本组成单位
一个核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成
细胞的基本结构
细胞的生命历程
细胞增殖
细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础
细胞周期
连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一个分裂完成时为止,为一个细胞周期
分裂间期
细胞周期大部分时间处于分裂间期
分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长
分裂期
有丝分裂
对于真核生物来说,有丝分裂时进行细胞分裂的主要方式
植物细胞
纺锤丝形成纺锤体
赤道板位置出现细胞板,分隔细胞
动物细胞
两组中心粒之间的星射线形成纺锤体
细胞膜从细胞中部箱内凹陷,把细胞缢裂成两部分
意义
将亲代细胞的染色体经过复制之后,精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性
无丝分裂
细胞核延长,核中部向内凹陷,缢裂成为两个细胞核,接着,整个细胞从中缢裂成两部分,形成两个子细胞
细胞分化
在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫做细胞分化
这时细胞中的基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同
细胞的全能性
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
细胞衰老
特征
细胞通透性改变,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
细胞内多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢
细胞内色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递
原因
自由基学说
端粒学说
细胞死亡
凋亡
细胞死亡的一种主要方式
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程
坏死
在不利因素影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡
细胞自噬
在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用
细胞的能量供应和利用
细胞代谢
细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应
细胞代谢是生命活动的基础
酶
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质
细胞代谢离不开酶
活化能
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
与无机催化物相比,酶降低活化能的作用更显著,催化效率更高
特性
高效性
专一性
作用条件温和
酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的
ATP
ATP(腺苷三磷酸)的结构简写为A—P~P~P
ATP是一种高能磷酸化合物
ATP和ADP可以相互转化
ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等磷酸分子化,空间结构发生变化,活性也被改变,因而可以参加各种化学反应
细胞呼吸
有氧呼吸
有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程
无氧呼吸
在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过不完全分解,释放少量能量的过程
细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放能量并生成ATP的过程
光合作用
光合色素
叶绿体
叶绿体由双层膜包被,内部有许多基粒。每个基粒由一个个圆饼状的囊状结构(类囊体)堆叠而成,吸收光能的四种色素分布在类囊体薄膜上,基粒与基粒之间充满了基质
光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程
光反应
光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行
光反应在类囊体薄膜上进行
过程
叶绿体中光合色素吸收的光能,有以下两方面用途
一是将水分解成氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原性辅酶Ⅱ(NADPH)。NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用
二是在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。这样,光能就转化为储存在ATP中的化学能。这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应
暗反应(卡尔文循环)
光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行
暗反应在叶绿体基质中进行
在暗反应中,CO2被利用,经过一系列反应后生成糖类
过程
CO2在特定酶的作用下,与C5结合,这个过程称作CO2的固定
一分子的CO2被固定后,很快形成两个C3分子。在有关酶的的催化下,C3接受ATP和NADPH释放的能量,并被NADPH还原
一些接收能量并被还原的C3,在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类
另一些接收能量并被还原的C3,经过一系列变化,又形成C5
总过程
在光反应阶段,光能被叶绿体内类囊体膜上的色素捕获后,将水分解为O2和H+等,形成ATP和NADPH,于是光能转化成ATP和NADPH中的化学能
ATP和NADPH驱动在叶绿体基质中进行的暗反应,将CO2转化为储存化学能的糖类
细胞的物质输入和输出
原生质层
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
被动运输
物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放能量
自由扩散
物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式
协助扩散
借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式
主动运输
物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
胞吞
细胞摄取大分子时,大分子与膜上蛋白结合,引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子,小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部
胞吐
细胞需要外排的大分子,现在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排除细胞
氨基酸种类