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高中生物思维导图
长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。
编辑于2020-04-18 11:48:03- 相似推荐
- 大纲
细胞
元素化合物
元素
干重占比
C>O>N>H
鲜重占比
O>C>H>N
组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到，没有一种化学元素为细胞所特有
体现了生物界与非生物界的统一性与差异性
常见元素（20种）
最基本元素:C
基本元素C,H,O,N
大量元素:细胞中常见的含量较多的化学元素.eg:C,H,O,N,P,S,K,Ca,Mg.
微量元素:细胞中常见的含量较少的化学元素.eg:Fe,Mn,B,Zn,Mo,Cu.
主要元素:C,H,O,N,P
缺素症状
缺少I
成人易患甲状腺肿大
幼儿易患呆小症
缺少Mg:导致植物叶片发黄
缺少Ca:导致佝偻病，骨质疏松
缺少K:导致植物瘦小
缺素实验（以植物缺Mg为例）
实验材料:小麦，完全培养液，缺Mg+的完全培养液，Mg+
设计实验
1.取材（数量多且生长状况一致）
2.分组，编号
对照组
实验组
3.设计变量
对照组培养小麦时加入完全培养液——正常生长
实验组中加入缺Mg+的完全培养液——植物叶片发黄 一段时间后加入Mg+发现植物叶片正常
实验过程中不可缺少:而后的加入Mg+
4.培养以及处理（在相同且适宜的条件下）
5.观察
实验结论:Mg+是植物生长发育所必须的元素
化合物
含量
有机物中蛋白质最多
水最多
蛋白质
组成
氨基酸→多肽→蛋白质
多样性原因
氨基酸数目成百上千
氨基酸排列顺序千变万化
肽链的盘曲折叠方式多样
蛋白质的空间结构千差万别
功能
结构蛋白
催化
载体
信息传递
免疫
含量
血浆中最多
基本单位——氨基酸
转化:温度升高，结合水转化为自由水，代谢增强； 温度降低，自由水转化为结合水，抗逆性增强
必需氨基酸:甲硫氨酸，缬氨酸，赖氨酸，异亮氨酸，苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，苏氨酸
肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链数
肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链数
必需氨基酸:甲硫氨酸，缬氨酸，赖氨酸，异亮氨酸，苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，苏氨酸
核酸
脱氧核糖核酸 核糖核酸
分布
细胞核（主要） 线粒体 叶绿体
组成
脱氧核糖→脱氧核苷酸→DNA 核糖→核糖核苷酸→RNA
化学组成
ATCG AUCG
氢键
A＝T C≡G A＝U
配对原则
A-T C-G A-U
种类
/ mRNA rRNA tRNA
检验试剂:DNA用甲基绿，RNA用吡罗红
主要的能源物质
糖类(C,H,O)
化学性质
还原性糖：葡萄糖，果糖，麦芽糖
检验方法
试剂：斐林试剂
甲液：0.1g/mol的NaOH
乙液：0.05g/mol的CuSO4
方法
1.将甲液与乙液按1：1的比例混合
2.现配现用
3.水浴加热
现象：溶液由蓝色变为砖红色
非还原性糖：淀粉，纤维素，蔗糖，第七营养元素
结构组成
单糖（不能再水解，能被细胞直接吸收）
五碳糖：核糖，脱氧核糖等
六碳糖：葡萄糖，果糖，半乳糖
二糖（水解为两个单糖）
麦芽糖=葡萄糖+葡萄糖
蔗糖=葡萄糖+果糖
乳糖=葡萄糖+半乳糖
多糖（单体为葡萄糖）
纤维素:不溶于水——植物细胞壁的主要成分
淀粉:植物的储能物质
糖原
肝糖原
肌糖原
脂质
完全燃烧耗氧量比葡萄糖多
脂肪
储能/保温/缓冲/减压
磷脂
生物膜主要成分
固醇
胆固醇
动物细胞膜主要成分
参与血液中脂质的运输
性激素
生殖器官的发育
生殖细胞的发育
维生素D
促进Ca，P的吸收
水
结合水
细胞结构重要组成充分
自由水
细胞内良好溶剂
参与化学反应
绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中
运输养料与排泄废物
区别
自由水比例高
代谢旺盛
结合水比例高
抗逆性增强
转化:温度升高，结合水转化为自由水，代谢增强； 温度降低，自由水转化为结合水，抗逆性增强
无机盐
作用
无机化合物的重要组成成分
调节生命活动
调节渗透压平衡
调节pH平衡
运输方式
主动运输为主
例外：协助扩散
Na内流，K外流
一部分以离子形式存在(阴阳离子)，一部分以化合物形式存在（碳酸钙，叶绿素，血红蛋白）
细胞生命历程
增殖
相对表面积
细胞体积越大，比表面积越小，物质运输效率越低
有丝分裂
周期性
时间
从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止。
分裂间期
G1期
DNA合成前期 蛋白质和RNA等物质合成
S期
DNA合成期
G2期
DNA合成后期 合成少量蛋白质和RNA
分裂期（M期）
前期
染色质→染色体，核仁解体，核膜消失，细胞两级发出纺锤丝
中期
观察染色体的最佳时期
染色体整齐的排列在赤道板上
赤道板并非真实存在在细胞中无法找到
后期
着丝点分裂，姐妹染色单体分开
末期
染色体→染色质，纺锤丝消失，核膜核仁出现，细胞板形成
动物细胞末期直接缢裂
无丝分裂
过程：细胞核延长，核中部向内凹进缢裂成两个细胞核，接着细胞缢裂成两个子细胞
特点
没有出现纺锤丝和染色体的变化
减数分裂
染色体数目减半发生在减Ⅰ
概念
减数分裂使进行有性生殖的生物，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
特点
染色体复制一次，细胞分裂两次，结果使成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞的减少一半
间期 前期
中期 后期 末期
精子的形成过程
精原细胞DNA复制
联会形成四分体，交叉互换
染色体整齐的排列在赤道板上
同源染色体分离，非同源染色体自由组合
形成两个次级精母细胞
减数第一次分裂
没有间期或间期非常短
染色体杂乱排列
染色体整齐排列在赤道板上
着丝点分裂，姐妹染色单体分离
形成四个精细胞
经过一系列变化成为精子
减数第二次分裂
卵子的形成过程
与精子形成大致相同，减Ⅰ形成次级卵母细胞和第一极体，减Ⅱ极体分裂成两个极体，次级卵母细胞分裂成极体和卵细胞，不久极体退化消失，最终只会形成一个卵细胞
意义
细胞增殖是重要的生命活动，是生物体生长，发育，繁殖，遗传的基础。
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叫做细胞分化。
意义
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，有利于组织器官的修复。
根本原因
基因的选择性表达
全能性
概念
指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。
植物细胞和动物细胞核
脱分化:通过激素诱导将已分化的细胞诱变为未分化的细胞
衰老
单细胞衰老死亡＝个体衰老死亡
概念
细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态结构和功能发生变化。
特征
细胞水分减少，体积变小，新陈代谢速率减慢
细胞内多种酶的活性降低
色素积累
细胞呼吸速率减慢，细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深
细胞膜通透性改变，物质运输功能降低
原因
自由基学说
端粒学说
凋亡
细胞编程性死亡
概念
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程叫细胞凋亡。
意义
细胞的生长发育，内部环境稳定，抵御外界因素干扰
坏死
细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
癌变 （异常分化）
癌细胞的概念
有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的，连续进行分裂的恶性增殖细胞。
特点
无限增值
形态结构发生显著变化
糖蛋白等物质减少，黏着性显著降低，容易在体内分散和转移
致癌因子
物理致癌因子
化学致癌因子
病毒致癌因子
原因
原癌基因和抑癌基因 发生突变
原癌基因
负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。
抑癌基因
组织细胞不正常增殖。
诊断与治疗
病理切片的显微观察，CT，核磁共振
手术切除，放疗，化疗
物质的运输与供能
实例
吸水膨胀
1. 外界浓度<细胞质浓度
失水皱缩
2.外界浓度>细胞质浓度
原生质层
细胞膜+液泡膜+细胞质
原生质体
即动物细胞，植物细胞除细胞壁部分
质壁分离实验
指原生质层与细胞壁的分离
实验选材
高浓度溶液会使细胞失水死亡
KNO3等溶液：先质壁分离后质壁分离复原
生物膜的流动镶嵌模型
磷脂双分子层构成膜的基本支架
蛋白质的镶嵌，嵌入，贯穿
1层生物膜=1层磷脂双分子层=2层磷脂分子
糖被
组成
蛋白质与糖类结合而成，细胞膜专有
作用
保护，润滑，识别
区别
糖脂=糖类+脂质
物质跨膜运输方式
被动运输
自由扩散
水，气体，脂溶性的物质
协助扩散
葡萄糖进入红细胞，钠内流，钾外流，通道蛋白
主动运输
葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞，离子
胞吞
溶酶体自噬，吞噬细胞
胞吐
分泌蛋白（蛋白类激素），神经递质
影响因素
浓度差
能量
载体数量
酶
本质:大多数为蛋白质，少数为RNA
特性:高效性，专一性，作用条件温和性
影响酶活性的条件
温度
pH
注意:低温不会使酶永久失活但高温会
各环境中的pH
6.2~7.4：唾液
0.9~1.5：胃液
7.6：小肠液
7.35~7.45：血浆
细胞中每时每刻都在进行着许多化学反应，统称细胞代谢。细胞代谢的主要场所是细胞质基质。
ATP
结构简式
A-P~P~P
远离A的高能磷酸健水解时断裂
转化
补充（吸放能反应）
特点
需求量大
储量少
快速进行
产生场所
线粒体（有氧呼吸）
叶绿体（光合作用）
细胞质基质
主要来源
呼吸作用
细胞呼吸
主要场所
线粒体
内膜折叠成嵴，周围充满液态基质
分类
有氧呼吸
第三阶段
线粒体内膜：场所
第二阶段
线粒体基质：场所
第一阶段
细胞质基质：场所
光反应+暗反应
无氧呼吸（发酵）
第一阶段
细胞质基质：场所
第二阶段
细胞质基质：场所
没有能量产生
产生酒精
酵母菌
产生酒精
酵母菌
产生乳酸
马铃薯的块茎，甜菜根，玉米胚，乳酸菌，人，动物，部分植物
线粒体基质：场所
产生乳酸
线粒体基质：场所
光合作用
色素
胡萝卜素
橙黄
溶解度最大
含量少
主要吸收蓝紫光
叶黄素
黄色
溶解度较大
含量少
主要吸收蓝紫光
叶绿素a
蓝绿
溶解度较小
含量最多
主要吸收蓝紫光+红光
叶绿素b
黄绿
溶解度最小
含量较多
主要吸收蓝紫光+红光
叶绿体
分布
叶肉细胞
结构
外膜，内膜
基质
基粒
真光合作用=净光合作用+呼吸作用
影响光合作用的因素
CO2浓度
光照强度
温度
化能合成作用
硝化细菌（自养），铁细菌，硫细菌
光反应+暗反应
细胞结构
基本结构
细胞壁
作用
支持，保护
全透性
植物
纤维素+果胶
细菌
肽聚糖
真菌
几丁质
细胞膜
功能
1.将细胞与外界环境分隔开
2.控制物质进出细胞
3.进行细胞间的信息交流
激素与靶细胞受体结合
相邻两个细胞的细胞膜接触
高等植物间的胞间连丝
功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多
物质组成
脂质（磷脂最丰富）
蛋白质
糖类（少量）
细胞核
高等植物成熟的筛管，哺乳动物成熟的红细胞没有
细胞核是遗传和代谢的控制中心
结构
核膜
双层膜
小分子进出通道
核仁
与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
核孔
物质交换与信息交流
大分子进出通道
选择透过性
染色质
可被龙胆紫和醋酸洋红染成紫色或红色
细胞器
分布
形态
结构
成分
双层膜
动植物细胞 线粒体
椭球形
内膜折叠成嵴
与有氧呼吸有关，少量DNA,RNA
球形/椭球形 绿色植物绿色部位 叶绿体
与光合作用有关的酶，色素及少量DNA
单层膜
内质网
由膜连接而成的网状结构
粗面
分泌蛋白的合成与加工
光面
脂质的合成
高尔基体
细胞核附近
扁平小囊和小泡
合成纤维素，蛋白质进一步加工
溶酶体
动植物细胞
圆球性
含有多种水解酶
分解衰老损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵细胞的病毒或病菌
液泡
植物细胞
细胞液，糖类，无机盐，色素，蛋白质等
调节植物细胞内环境，使细胞保持一定的渗透压，使细胞保持坚挺
无膜
核糖体
原核真核细胞都有
颗粒状
游离的
合成胞内蛋白
内质网上的
合成分泌蛋白
中心体
动物，低等植物细胞
由两个垂直的中心粒及周围物质组成
与细胞的有丝分裂有关
细胞骨架
概念
有蛋白质纤维组成的网架结构
作用
保持细胞形态
保持细胞内部结构有序性
与各种生命活动密切相关
有
真核
动物细胞
植物细胞
真菌
酵母菌，霉菌，食用菌，青霉菌
有无以核膜为界限的细胞核：区别
原核
细菌，放线菌，衣原体，支原体，蓝藻（蓝球藻，念珠藻，颤藻，发菜）
无
病毒
分类
DAN病毒
天花，乙肝，噬菌体
RNA病毒
HIV，SARS，烟草花叶病毒
增殖过程
吸附，注入，合成，组装，释放
遗传与进化
遗传因子的发现
孟德尔的豌豆杂交实验（一）
相对性状:一种生物的同一种性状的不同表现类型
豌豆:自花传粉，闭花授粉，自然状态下是纯种
传粉:①母本去雄②套袋隔离3.人工授粉④套袋隔离
杂交实验结果:子一代总是高茎出现性状分离高茎与矮茎数量比接近3:1
假说:(①生物性状是由遗传因子決定的(核心内容) ②体细胞中，遗传因子是成对存在的 ③生物体在形成生殖细胞，配子时成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中(本质) ④受精时，雌雄配子的结合是随机的
测交实验:F1与隐性纯合子杂交性状分离比接近1:1
结论:分离定律(在生物的体细胞中控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合;在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中随配子遗传给后代。)
孟德尔的豌豆杂交实验（二）
实验:纯黄圆豌豆ⅹ纯绿皱豌豆出现绿圆豌豆和黄皱豌豆
解释:①F1在形成配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。 ②受精时，雌雄配子的结合是随机的 ③黄色圆粒，黄色铍粒，绿色圆粒，绿色粒数量比是9:3:3:1
测交实验: Yyrrxyyrr数量比为 1:1:1:1
结论:自由组合定律(控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干抗的.在形成配子时，決定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。)
基因与染色体的关系
概念
减数分裂:进行有性生殖的生物，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。
联会:同源染色体配对。
四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体。
受精作用:卵细胞和精子相互识别融合成为受精卵的过程（减数分裂和受精作用对于维持某种生物前后代体细胞染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异都是十分重要的）
伴性遗传:基因位于性染色体上，在遗传上总是和性别相关联
理论
萨顿-类比推理:基因和染色体行为存在着明显的平行关系
摩尔根-假说演绎:基因位于染色体上
基因在染色体上呈线性排列
减数分裂
伴性遗传
概念:基因位于性染色体上，性状在遗传上总是和性别相关联
分类
伴X显性遗传病:女患者多于男患者，如，抗维生素D佝偻病
伴X隐性遗传病:男患者多于女患者，如:红绿色盲，血友病
伴Y遗传遗传病:都是男患者，如:外耳道多毛症
基因的本质
DNA是主要的遗传物质，绝大多数生物的遗传物质是DNA
DNA的双螺旋结构
DNA分子是以四种脱氧核苷酸为单位连接合成的长链，这四种脱氧核苷酸分别含有ATCG4种碱基
磷酸-脱氧核糖骨架安排在螺旋外部，碱基安排在螺旋内部的双链螺旋
腺嘌呤的量总是等于胸腺嘧啶的量，鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶的量
碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则
DNA的复制
特点:1.边解旋边复制；2.多起点同时进行；3.半保留复制
基本条件:模板，原料，能量和酶等
基因的表达
基因突变及其他变异
从杂交育种到基因工程
现代生物进化理论