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生物必修一
超级详细的生物必修一全书完整版思维导图来啦！下图包括细胞的生命历程、细胞的能量供应和利用、细胞的物质输入和输出、细胞的基本结构等内容，并用红色对重要知识点做了特殊标注，更加便于同学们复习！
编辑于2020-04-16 20:12:21- 相似推荐
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生物必修一
走近细胞
从生物圈到细胞
生命活动离不开细胞
病毒无细胞结构(寄生) 单个细胞完成(单) 依赖各细胞合作共同完成(多)
代谢—生物与环境物质能量交换 增值分化—生长发育 基因传递和变化—遗传变异
生命系统的结构层次
层次：细组器系个种群生生
关系：层层相依，各自有特定组成，结构，功能
特例：病毒非细胞生物
细胞的多样性和统一性
使用高倍显微镜观察细胞
步骤：找移转调，不动聚焦
关系：物长放大，目长放小
原核细胞与真核细胞
分类依据：有无核膜包被
原核
蓝藻利用叶绿素进行光合作用 细菌(一般为异养，寄生)
例：衣支蓝细线
真核
例：动植物，真菌
统一性：都有细胞膜，质，核糖体和DNA
组成细胞的分子
细胞中的元素和化合物
基：C 主：C H O N P S 大：C H O N P S K Ca Mg 微：Fe Mn Zn B Mo Cu(铁猛碰新木桶)
鲜重：OCHN 干重CONH
还原糖—斐林试剂(现配现用)—砖红色沉淀 脂肪—苏丹Ⅲ—橘黄色 蛋白质—双缩脲试剂—紫色
生命活动的主要承担着—蛋白质
氨基酸及其种类
结构通式：
结构特点：每个氨基酸分子至少有一个(—NH²)，一个(—COOH),且连在同一个原子上
区别：R集团的不同
种类：必须8种，非必须12种
蛋白质的形成
结构层次：脱水缩合(肽键—NH²—CO—)
蛋白质的结构多样性和功能多样性
氨基酸方面：种类，数目，排列顺序不同
肽链方面：盘曲，折叠方式，空间顺序不同
功能多样性：免疫，信息传递和调节，催化，运输，构成细胞和生物体
遗传信息的携带者—核酸
核酸的种类，功能及分布
种类：DNA(主位于细胞核)和RNA(主位于细胞质)
线粒体和叶绿体中含有少量DNA
作用：携带遗传物质，帮助遗传，变异，蛋白质合成
原理：吡罗红甲基绿染色剂使DNA(绿)，RNA(红)
注意：蒸馏水冲洗玻片上盐酸，缓水流防止细胞被冲走 8％盐酸改变细胞膜通透性
核酸是由核苷酸连接而成的长链
基本单位：核苷酸
构成：DNA由脱氧核糖核苷酸组成的长链(双链) RNA由核糖核苷酸组成
DNA(AGCT胸腺嘧啶) RNA(AGCU尿嘧啶)
多样性原因：碱基不同和排列顺序多样
意义：储存大量的遗传物质
细胞中的糖类和脂质
细胞中的糖类
地位：主要的能源物质
组成:C H O
单糖含义:不能水解的糖类 种类：葡萄糖(主要能源)，果糖，半乳糖，核糖，脱氧核糖
二糖组成：两分子单糖脱水缩合(必须水解才可吸收) 例子：麦芽糖(葡萄糖)，蔗糖(果糖和葡萄糖)，乳糖(半乳糖和葡萄糖)
多糖种类：糖原分布人与动物的肝脏和肌肉(储能) 淀粉(最常见)分布粮食作物的种子植物变态茎根(植物储能) 纤维素分布植物茎杆和枝叶中的细胞壁(构成保护)
淀粉，纤维素，糖原均由葡萄糖聚合而成，由于葡萄糖连接方式的差异导致其在结构和性质上的差异。
细胞中的脂质和生物大分子
脂质化学元素：C H O(主要)P N(磷脂特有)
分类：脂肪最常见，储能，绝热体，保温，缓冲减压 磷脂细胞膜重要成分 固醇(胆固醇—动物细胞膜重要成分，性激素，维生素D—促进肠道对Ca,P吸收)
生物大分子以碳链为骨架，碳是生命最核心元素
细胞中的无机物
细胞中的水
含量：同一生物体在不同的生长发育期含水量也不同。
存在形式：自由水和结合水 自由水①细胞内的良好溶剂②参与细胞内的生化反应③为细胞提供液体环境④运输养料和废物。 结合水细胞结构重要组成部分
注：失去结合水的细胞失去生理活性 失去自由水的种子仍保持其生理功能
关系：自由水／结合水比高代快抗低，反之亦然
细胞中的无机盐
大多数以离子的形式存在，少数化合物。 例：铁离子是血红蛋白的成分，镁离子是叶绿素的成分。
功能：①某些复杂化合物的重组②维持生物体的生命活动③维持细胞渗透压④维持细胞酸碱平衡。
中心体—与细胞有丝分裂有关，分布：动物和某些低等植物细胞
生命系统的物质基础
C H O N构成细胞主要化合物的基础
细胞的基本结构
细胞膜—系统的边界
细胞膜的成分
细胞膜制备实验原理：动物细胞放在清水里因吸水而涨破
材料：人或其他哺乳动物成熟红细胞 流程：选材—制片—观察—滴蒸馏水—观察—结果。
组成：脂质，蛋白质少量糖类(C H O N P) 脂质：主要是磷脂，蛋白质：对其行驶功能有作用，糖类：与蛋白质合成形成糖蛋白，与脂质合成形成糖脂，用于细胞识别
关系：功能越复杂的细胞膜蛋白质的种类和数量越多
细胞膜的功能
膜功能：①将细胞与外界环境隔开②控制物质进出③进行细胞间信息交流
方式(实例)：化学物质交流(激素作用)，细胞膜相互接触交流(精卵细胞识别与结合)，通道交流(植物细胞的胞间连丝)
壁成分：纤维素和果胶(支持和保护作用)具有全透性 例(细胞壁成分)：细菌(肽聚糖)，真菌(几丁质)
细胞器—系统内的分工合作
细胞器之间的分工
细胞器分离方法：差速离心法
双层膜细胞器
线粒体—有氧呼吸主要场所，分布：动植物细胞
叶绿体—进行光合作用结构，养料制造车间，能量转换站 分布：植物细胞
单层膜细胞器
内质网—蛋白质合成和加工，脂质合成，分布：动植物细胞
高尔基体—加工，分类和包装蛋白质，分布：动植物细胞 功能(动物细胞分泌物形成，植物细胞细胞壁形成)
液泡—调节植物细胞内环境，渗透，吸收，代谢产物储存 分布：植物细胞
溶酶体—消化车间，分解衰老损伤细胞器杀死侵入病毒，分布：动植物细胞
无膜细胞器
核糖体—生产蛋白质，分布：内质网及细胞质
用高倍镜观察叶绿体和线粒体
实验原理：健那绿染液将线粒体染成蓝绿色，线粒体
细胞器之间的协调配合
胞内蛋白合成场所：游离核糖体，作用在细胞内 分泌蛋白合成场所：附着在内质网上的核糖体，作用在细胞外
分泌蛋白的合成加工和运输过程：核糖体—内质网—高尔基体—细胞膜(线粒体提供能量)
研究方法：同位素标记法
细胞的生物膜系统
组成：细胞器膜，细胞膜，核膜等
特点：各种生物膜组成成分和结构相似，结构和功能上紧密联系
功能：控制物质进出，能量转换，信息传递
细胞核—系统的控制中心
细胞核的分布和功能
功能：控制细胞代谢和遗传，是遗传信息库
细胞核的结构与模型构建
结构：核膜(双层膜，把核内物质与细胞质分开) 染色质(DNA是遗传信息的载体) 核仁(某种RNA的合成以及核糖体的形成) 核孔(核质之间物质交换和信息交流)
①代谢旺盛的细胞，核孔数目较多 ②染色质易被碱性染料染成深色 ③细胞代谢中心是细胞质
模型描述只能是定性的，不可以是定量的 分类：物理模型，概念模型，数学模型
细胞的生命历程
细胞增值
细胞分裂是生长，发育，繁殖，遗传的基础
实验：细胞大小与物质运输的关系
实验原理：①酚酞遇NaOH呈紫红色②不同大小的琼脂块模拟不同大小的细胞③用NaOH在琼脂块中扩散的比值与整个琼脂块的体积比值模拟细胞物质运输的效率。
实验结论：①相同时间内NaOH在每一琼脂块那扩散的速率是相同的②琼脂块的相对表面积随着琼脂块的增大而减小③NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小
细胞周期
概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成开始，到下一次分裂完成为止
包括：分裂间期和分裂期
真核细胞分裂方式
有丝分裂
间期(完成复制与合成)
前期(膜仁消失现两体)
中期(形定数晰赤道齐)
便于观察
后期(点裂数加均两极)
末期(两消两现新壁建)
意义
亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，保持了细胞亲子代之间遗传性状的稳定性。
减数分裂
进行有性生殖的细胞在产生成熟生殖细胞时 进行的染色体数目减半的细胞分裂方式。
无丝分裂
例：蛙的红细胞的无丝分裂
原核细胞分裂方式
二分裂
细胞分化
概念
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
特点
普遍性，持久性，稳定性，不可逆性
实质
基因的选择性表达(遗传信息的执行情况不同)
意义
①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
②有利于多细胞生物体的正常发育
细胞全能性
概念
已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能
原因
已经分化的细胞含有发育为个体的全部遗传物质
举例
植物组织培养，克隆羊
干细胞
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞
细胞衰老和凋亡
衰老特征
细胞内水分减少
酶活性降低
色素逐渐累积
细胞呼吸速率减慢
细胞核体积增大，细胞体积变小
细胞膜通透性改变
凋亡
概念
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程(又称编程性死亡)
正常生命过程
细胞癌变
主要特征
能无限增值
形态结构发生显著变化
一般为球形
表面发生变化
致癌因子
物理致癌因子
主要指辐射，如紫外线，X射线
化学致癌因子
石棉，砷化物，铬化物，镉化物，亚硝胺，黄曲霉素
病毒致癌因子
Rous肉瘤病毒
致癌机理
与癌有关的基因
原癌基因
调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程
抑癌基因
阻止细胞的不正常增殖
致癌基因
环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控变成癌细胞。
累积效应
至少在细胞中发生五~六个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征
细胞的能量供应和利用
降低化学反应活化能的酶
细胞代谢
场所：细胞中 实质：各种化学反应的总称 意义：细胞生命活动的基础
酶的作用
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
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能量
意义：①与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，需要而催化效率更高②使细胞代谢能在温和条件下快速就行
酶的本质
化学本质：绝大多数蛋白质少数RNA
(合成原料)—合成场所：蛋白质(氨基酸)—核糖体，RNA(核糖核苷酸)—细胞核
来源：活细胞(一般情况下)
生理功能：催化功能
作用场所：细胞内外
酶的特性
高效性
意义：使细胞代谢快速进行
专一性
含义：怎每一种酶只能催化一种或一类化学反应
意义：细胞代谢有条不紊的进行
作用条件较温和
影响酶活性的因素
实验：探究影响酶活性的条件
温度，PH，酶浓度，反应物浓度
细胞的能量通货—ATP
元素组成：C,H,O,N,P
结构
一分子腺嘌呤
一分子核糖
腺苷
＋1磷酸 AMP
＋2磷酸 ADP
＋3磷酸 ATP
结构
三分子磷酸基团
结构简式：A-P~P~P
普通磷酸键"-"
高能磷酸键"~"
功能：细胞生命活动的直接供能物质
ATP与ATP的相互转化
不是可逆反应：从物质方面来看是可逆的，从酶，反应场所，能量方面来看是不可逆的。
特点：时刻不停且处于动态平衡。
意义：保证细胞内能量的供应
水解(吸能反应)
产物：一分子腺嘌呤，一分子五碳糖，三分子磷酸
特点：远离ATP的高能磷酸键断裂，释放出大量能量
场所：细胞质
ATP—酶—ADP＋Pi＋能量
能量去向：用于各项生命活动
合成(放能反应)
ADP＋Pi＋能量—酶—ATP
场所：线粒体，叶绿体，细胞质基质
能量去向：储存在ATP中
能量来源
呼吸作用
稳定化学能→活化能
场所：①细胞质基质②线粒体基质(内膜)
光合作用
光能→化学能
场所：类囊体薄膜
产生的ATP专用于暗反应C3的还原
ATP的主要能源—细胞呼吸
概念：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出能量并产生ATP的过程。
有氧呼吸
场所：细胞质基质，线粒体
总反应式：C6H12O6+6H2O+6O2酶→6CO2+12H2O+大量能量
过程
第一阶段
细胞质基质
C6H12O6酶→2丙酮酸+4[H]+少量能量
第二阶段
线粒体基质
2(丙酮酸)+6H2O酶→20[H]+6CO2+少量能量
第三阶段
线粒体内膜
24[H]+6O2酶→12H2O+大量能量
无氧呼吸
场所：细胞质基质
酒精发酵：C6H12O6 →（酶）2C2H5OH + 2CO2 + 能量
乳酸发酵： C6H12O6 →（酶）2 C3H6O3（乳酸）＋能量
过程
第一阶段
细胞质基质
2(丙酮酸)+6H2O酶→20[H]+6CO2+少量能量
第二阶段
细胞质基质
产生酒精：C6H12O6酶→2C2H5OH+2CO2+能量 ； 产生乳酸：C6H12O6酶→2C3H6O3+能量
特点：不彻底的氧化分解释放能量较少
所属生物
大多数植物，酵母菌等——产酒精和二氧化碳
高等动物，乳酸菌，马铃薯块茎，玉米种子的胚等——产乳酸
补充：[H]为还原型辅酶Ⅰ(NADH)的简化表示方式
对比实验
概念：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系的实验
举例
探究酵母菌细胞呼吸方式
CO2
使澄清石灰水变浑浊
使溴麝香草酚蓝水由蓝变绿再变黄
酒精的鉴定
使橙色的重络酸钾溶液在酸性条件下变成灰绿色
能量之源—光和光合作用
概念：指绿色植物通过叶绿体利用光能把二氧化碳和水转化为储存能量的有机物，并且释放氧气的过程。
光合色素
提取
原理
绿叶中色素易溶于有机溶剂，用无水乙醇提取色素
提示
二氧化硅助于研磨充分，碳酸钙阻止研磨中色素被破坏
分离原理
原理
各色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢
方法：纸层析法
种类
类胡萝卜素(约占1／4，主吸收蓝紫光)
胡萝卜素(橙黄色)
叶黄素(黄色)
叶绿素(约占3／4，主吸收蓝紫光和红光)
叶绿素a(蓝绿色)
叶绿素b(黄绿色)
总反应式：6CO2+12H2O (光能，叶绿体)→ C6H12O6+6O2+6H2O
过程
光反应(需光)
场所：叶绿体类囊体薄膜
物质变化：H2O(光能)→O2＋[H],ADP+Pi(光能，酶)→ATP
能量变化：光能→ATP中活跃的化学能
暗反应(有光无光都可)
场所：叶绿体基质
物质变化：CO2+C5→2C3（二氧化碳的固定），2C3(酶)→（CH2O）+ C5(有机物的生成或称为C3的还原）
能量变化：ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
补充：[H]为还原型辅酶Ⅱ(NADPH)的简化表示方式
化学合成作用
概念：利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量制造有机物的过程(体内没有叶绿素，不能利用光能进行光合作用)
例：硝化细菌，铁细菌，硫细菌等为自养生物
细胞的物质输入和输出
物物质跨膜运输的实例
渗透作用
条件：①半透膜②浓度差
原理：水分子透过半透膜从低到高浓度溶液扩散
细胞的吸水和失水
现象：外界溶液浓度＜细胞质浓度—细胞吸水膨胀 外界溶液浓度＝细胞质浓度—细胞形态基本不变 外界浓度＞细胞质浓度—细胞失水皱缩
植物细胞的吸水和失水：外界溶液浓度＞细胞液浓度—质壁分离 外界溶液浓度＜细胞液浓度—质壁分离复原
①原生质层具有选择透过性。 ②细胞壁伸缩性＜原生质层伸缩性。
原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
物质跨膜运输的其他实例
①同种植物对不同离子吸收有差异，不同植物too ②不同微生物对不同矿物质吸收不同 ③细胞对物质输入输出具有选择性
细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜
生物膜的流动镶嵌模型
对生物膜结构的探索历程
①19世纪欧文顿提出膜由脂质形成 ②20世纪膜的主要成分是支持和蛋白质，以及脂质有两层 ③1959年罗伯特森细胞膜呈暗—亮—暗三层 ④人鼠细胞杂交实验—细胞膜具有流动性
流动镶嵌模型的基本内容
模型：
生物膜结构特点：一定流动性，功能特点：选择透过性
物质跨膜运输的方式
小分子跨膜运输方式
被动运输
自由扩散(扩散作用)
特点：①顺浓度梯度②不耗能③不需载体
例：水，CO2，甘油，乙醇等
协助扩散(蛋白质协助)
特点：①顺浓度梯度②需要载体③不耗能
例：葡萄糖进入红细胞
主动运输
特点：①逆浓度②需载体③耗能
例：无机盐进入细胞
大分子跨膜运输方式
胞吞胞吐
特点：①不跨膜②耗能③不需载体蛋白