生物必修一：分子与细胞

高中生物笔记分享！这份思维导图整理了高中人教版生物必修一《分子与细胞》专题的内容，包括走进细胞、组成细胞的分子、细胞的基本结构、细胞的物质输入和输出、细胞的能量供应和利用、细胞的生命历程六个方面。如果对你有帮助的话，就赶紧收藏学起来吧！

分子与细胞

• （三）细胞基本结构
  • 细胞膜——系统的边界
    • 成分
      • 脂质
      • 蛋白质
      • 少量糖类
    • 功能
      • 将细胞与外界环境分隔开
      • 控制物质进出细胞
      • 进行细胞间信息交流
        • 接触传递
        • 物质传递
        • 通道传递
  • 细胞器——系统内的分工合作
    • 线粒体：细胞中制造能量的结构，细胞进行有氧呼吸的主要场所
    • 叶绿体(植物特有）：利用其叶绿素将光能转化为化学能，指导蛋白质合成
    • 双层膜
    • 内质网：蛋白质、脂质合成车间
    • 高尔基体：完成细胞分泌物(如蛋白质)最后加工和包装的场所，与胞吐有关
    • 液泡(存在于所有的植物和真菌细胞) : 相当于细胞的仓库
    • 溶酶体：分解蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的细胞器
    • 单层膜
    • 核糖体 :蛋白质的合成场所，按照mRNA的指令将氨基酸合成蛋白质多肽
    • 中心体(低等植物或动物细胞特有) : 与细胞的有丝分裂有关
    • 无膜
  • 细胞核——系统的控制中心
    • 真核细胞特有
    • 最大、最重要的细胞结构
    • 遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
    • 组成成分:核膜、核骨架、核仁等
• （四）细胞的物质输入和输出
  • 生物膜的流动镶嵌模型
    • 磷脂以疏水作用形成的双分子层为骨架
    • 蛋白质分子镶嵌于双分子层的骨架中
    • 蛋白质分子也可以在膜.上自由移动
  • 物质跨膜运输的实例
  • 物质跨膜运输的方式
    • 自由扩散:水、氧气、二氧化碳、氮气苯、脂质、甘油、乙醇等
    • 协助扩散:红细胞吸收葡萄糖
    • 主动运输:氨基酸、葡萄糖、核苷酸、各种离子(如:钠离子、氢离子等)
• （五）细胞的能量供应和利用
  • 降低化学反应活化能的酶白
    • 酶的作用和本质
      • 由生物体内活细胞产生的一种生物催化剂
      • 大多数由蛋白质组成(少数为RNA)
    • 酶的特性
      • 专一性:一种酶只能储化-种或一类底物
      • 高效性:酶的催化效率比无机催化剂更高,使得反应速率更快
      • 多样性:酶的种类很多大约有4000多种
      • 温和性:是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的
      • 活性可遇节性:包括抑制剂和激活剂调节、反馈抑制调节、共价修饰调节和变构调节等
      • 易变性:由于大多数酶是蛋白质。因而会被高温、强酸、强碱等破坏
  • 细胞的能量“通货”
    • 腺嘌呤核苷三磷酸(简称三磷酸腺苷)
    • 二种不稳定的高能化合物,由1分子腺嘌呤1分子核糖和3分子磷酸基团组成
    • 水解时释放出能量较多是生物体内最直接的能量来源
    • 元素组成为:C，H，O，N
    • 分子简式A-P~P~P (~代表高能磷酸键）
    • 水解放能: ATP→ADP+P
  • ATP的主要来源一细胞呼吸
    • 发酵:人们利用微生物在有氧或无氧环境下产生可利用的代谢物
    • 有氧呼吸
      • 细胞在氧的参与下通过多种酶的催化作用把有机物彻底氧化分解(通常以分解葡萄糖为主）产生二氧化碳和水.释放能量台成大量ATP的过程
      • 第一阶段
        • 场所:细胞质的基质中
        • 反应式: C6H12O6酶→2C3H403(丙酮酸)+ 4[H]+少量能量
      • 第二阶段
        • 场所:丙酮酸进入线粒体的基质中
        • 反应式: 2C3H403(丙酮酸)+ 6H2O酶→20[H]+6CO2+少量能量
      • 第三阶段
        • 场所:在线粒体的内膜上
        • 反应式: 24[H]+602酶→12H20+大量能量
      • 总反应式: C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+ 12H2O+大量能量
    • 无氧呼吸
      • 细胞在无氧环境下
      • 第一阶段:与有氧呼吸第一阶段相同
      • 第二阶段
        • 场所:在细胞质的基质中
        • 反应式
          • 动物: 2C3H4O3+4[H]+酶→2C3H6O3（乳酸)+少量能量
          • 植物: 2C3H4O3+4[H]+酶→2C2HSOH(酒精)+ 2CO2+少量能量
      • 不需要线粒体的作用
  • 能量之源一 光和光合作用
    • 捕获光能的色素和结构
      • 色素含量:叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素
      • 叶绿体内囊状结构薄膜上
    • 光合作用的原理和应用
      • 光反应
        • 实质:光能化学能。释放O2
        • 条件:需色素、光ADP、和酶
        • 场所:在叶绿体内囊状结构薄膜上进行
      • 暗反应(碳反应)
        • 实质:同化CO2形成(CH2O) (酶促反应）
        • 条件 :不需色素和光,需多种酶
        • 场所:在叶绿体基质中进行
    • 绿色植物(包括深类)吸收光能,把二氧化碳(CO21和水(H20)合成能有机物同时释放氧
• （二）组成细胞的分子
  • 细胞中的元素和化合物
    • 元素
      • 微量元素：Fe,Mn,Cu,Zn,B,M
      • 大量元素：C,H,O,N,P,S,K,M,Ca
      • 主要元素：C,H,O,N,P,S
      • 基本元素：C,H,O
      • 最基本元素：C
    • 化合物
      • 水
      • 无机盐
      • 蛋白质
      • 糖类
      • 脂质
      • 核酸等
  • 生命活动的主要承担者——蛋白质
    • 含义
      • 氨基酸以“脱水缩合”的方式组成多肽
      • 多肽链经过盘曲折叠形成
      • 具有一定空间结构的物质
      • 一种复杂的有机化合物
      • 生命活动的主要承担者
    • 作用
      • 结构蛋白：羽毛肌肉
      • 催化：酶
      • 运输：血红蛋白、载体
      • 免疫：抗体
      • 调节：胰岛素
    • 氨基酸
      • 每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基.并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上
      • 组成蛋白质的基本单位
  • 遗传信息的携带者——核酸
    • 许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物
    • 脱氧核糖核酸（DNA)
      • 结构：规则的双螺旋结构
      • 基本单位：脱氧核糖核苷酸
        • 五碳糖：脱氧核糖
        • 含氮碱基：A,T,C,G
        • 磷酸
      • 分布：主要在细胞核，少量在线粒体和叶绿体
      • 功能：携带遗传信息，在生物遗传、变异和蛋白质合成中具有重要作用
    • 核糖核酸（RNA）
      • 功能
        • 作为遗传物质
        • 在DNA控制蛋白质合成过程中起作用
      • 分布：主要存在于细胞质
      • 结构：通常程单链结构
      • 基本单位：核糖核苷酸
        • 五碳糖：核糖
        • 碱基A,U,C,G
        • 磷酸
  • 细胞中的糖类和脂质
    • 糖类
      • 单糖
        • 五碳糖
        • 葡萄糖、果糖、半乳糖
      • 二糖
        • 蔗糖（葡萄糖+果糖）
        • 麦芽糖（葡萄糖+葡萄糖）
        • 植物细胞
        • 乳糖（葡萄糖+半乳糖）
          • 动物细胞
        • 水解成单糖供能
      • 多糖
        • 淀粉：植物细胞内储能物质
        • 纤维素：细胞壁主要成分
        • 植物细胞
        • 糖原：动物细胞储能物质
          • 动物细胞
    • 脂质
      • 元素：C,H,O(N,P)
      • 种类
        • 脂肪（储能、保温、缓冲、减压）
        • 磷脂（生物膜重要成分）
        • 固醇
          • 胆固醇：构膜、血液中脂质运输
          • 性激素：促进动物生殖器官发育及生殖细胞形成
          • 维生素D：促进动物肠道对钙和磷的吸收
  • 细胞中的无机物
    • 水
      • 自由水
        • 细胞内良好溶剂
        • 参与生物化学反应
        • 运输营养和废物，参与代谢活动
      • 结合水：细胞结构的重要组成成分
    • 无机盐
      • 细胞内某些复杂化合物的重要组成部分
      • 维持生命活动，细胞的形态和功能
      • 维持细胞渗透压平衡
      • 维持细胞酸碱平衡
• （一）走进细胞
  • 从生物圈到细胞
    • 任何生命活动都离不开细胞
    • 生命系统的结构层次
  • 细胞的多样性和统一性
    • 多样性：细胞的形态、大小、种类、结构等
    • 统一性：化学组成、结构、遗传物质、能源物质等