高中生物知识手册（人教版必修一）

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1、 1 【必修一】 一、细胞物质基础 1.水和无机盐 水 无机盐 存在形式 自由水 95.5% 结合水4.5% 离子（大多数） 1%1.5% 主要功能 细胞内良好溶剂 参与细胞内许多生化反应运输营养物质和废物 细胞结构 的重要组分 组成细胞内某些复杂化合物:维持细胞和生物体生命活动维持酸碱平衡和渗透压平衡 2.糖类和脂质 糖类（主要能源物质、细胞的重要组成成分） 元素 C、H、O 种 类 单糖 二糖 多糖 五碳糖 六碳糖 植物 动物 植物 动物 脱氧核糖 核糖 葡萄糖 果糖 半乳糖 麦芽糖 蔗糖 乳糖 纤维素 淀粉 糖原 功能 组成DNA 组成RNA 重要 能源 物质 水解为单糖 组成 细胞壁

2、植物 储能 物质 植物 储能 物质 高中生物 2 必 修 1 鉴定 还原糖有葡萄糖 、果糖 、麦芽糖 鉴定：菲林试剂，条件：水浴加热，现象：呈砖红色 脂质 C、H、O（N、P） 脂肪 磷脂 固醇 胆固醇 性激素 维生素D 良好储能物质 生物膜重要成分 调节生命活动 苏丹染液使细胞中脂肪呈橘黄色 3.蛋白质和核酸 蛋白质 核 酸 元素 C、H、O、N C、H、O、N、P 种类 脱氧核糖核酸DNA 核糖核酸RNA 基本单位 名称 氨基酸 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 结构 通式: 磷酸、脱氧核糖 、 含氮碱基 ： 4种( A、G、C、T ) 磷酸、核糖、 含氮碱基 ： 4种(A、G、C、U ) 种类

3、 20种 4种 4种 结 构 肽链， 双链 一般为 单链 特点多样性 稳定性、多样性、特异性 3 功能 构成细胞和生物体结构、催化、运输、免疫、调节 绝大多数生物的遗传物质，储存遗传信息 参与合成蛋白质，mRNA、tRNA、rRNA 生物体生命活动的承担者 一切生物的遗传物质 鉴定 双缩脲试剂，呈紫色 甲基绿染液 使细胞核呈绿色 吡罗红试剂，使细胞质呈 红色 二、细胞结构 1.细胞膜 成分 结构 功能 主 要 脂质 磷脂双分子层（基本支架） 将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出、进行细胞间信息交流 蛋白质 镶、嵌入、贯穿脂双层 少量糖类 与蛋白质形成糖蛋白 具有一定的流动性 选择透过性 2.细

4、胞器 名称 单层膜结构 无膜结构 内质网 高尔基体 溶酶体 液泡 核糖体 中心体 功 能 蛋白质加工运输及脂质合成 动:分泌蛋白；植:形成细胞壁 含多种消化酶，细胞内消化 调节细胞内部环境 合成蛋白质的场所 与细胞有丝分裂有关 4 必 修 1 双层膜结构 线粒体 叶绿体 不 同 点 内膜 向内折叠成嵴，扩大面积，含有与有氧呼吸有关的酶 无折叠 基粒 由多个类囊体重叠而成，含有光合色素和酶 基质 含与有氧呼吸有关的酶，含少量DNA 含有与碳反应有关的酶，含少量DNA 功能 分解有机物，释放能量 合成有机物，储存能量 3.细胞核 （1）结构: 核膜：两层，上有核孔（大分子通道，如mRNA等）核仁染

5、色质（体）：成分-DNA+蛋白质 （2）功能：遗传物质储存和复制场所，细胞代谢和遗传控制中心 4.原核细胞与真核细胞的主要区别 项目 真核细胞 原核细胞 细胞壁 （植物）纤维素、果胶 （细菌）肽聚糖 细胞器 核糖体，线粒体等 只有核糖体 细胞核 形态 成型细胞核，有核膜 拟核，无核膜 遗传物质 DNA 与蛋白质结合成染色体/质 DNA环状， 不形成染色体 举例 植物、动物、真菌 细菌、蓝细菌 5.细胞的生物膜系统 组成 单层：细胞膜、内质网、高尔基体、液泡、溶酶体； 双层：核膜、叶绿体、线粒体 5 特点 化学组成种类（脂质、蛋白质、糖类）相同，含量有差异 ，基本结构大致相同 结构 直接： 细胞

6、膜、内质网 、核膜 、线粒体外膜 间接： 内质网、高尔基体 、细胞膜 （通过囊泡） 功能 蛋白质的结构：核糖体内质网高尔基体细胞膜 合成和分泌功能：合成多肽 ；加工、转运 ； 加工、分类、包装； 分泌（胞吐） 三、物质运输 1. 物质运输的实例 （1）渗透作用 条件 相应的细胞条件 半透膜 原生质层（细胞膜、细胞质、液泡膜） 有浓度差 细胞液和外界溶液具有浓度差 （2）细胞吸水和失水 细胞内外浓度差 细胞水分变化 液泡体积 细胞状态 细胞液浓度 外界溶液浓度 失水 变小 质壁分离 细胞液浓度 外界溶液浓度 吸水 变大 质壁分离复原 （3） 实验：观察洋葱表皮细胞的质壁分离及其复原 质壁分离是指

7、原生质层 和细胞壁的分离 原因：原生质层伸缩性大 于细胞壁伸缩性 细胞壁 细胞核 细胞膜 细胞质 原生质层 液泡膜 细胞液 6 必 修 1 2. 物质运输的方式 四、细胞代谢 1、酶 （1）产生：活细胞； 分布：细胞内和细胞外 （2）作用：生物催化剂；机理：降低反应活化能 （3）本质：多数是蛋白质，少数是RNA。 （4）特性：高效性（酶的催化效率是无机催化剂的1071013倍） 专一性（一种酶只催化一种或一类化合物的化学反应） 作用条件温和（最适温度、最适pH） （5）影响酶促反应的因素：温度、PH值和各种离子等。 温度对酶活性的影响： 在最适温度时，酶的活性最高。 低温时酶活性受抑制，当升高

8、到适宜温度时，酶的活性能恢复，高温使酶的空间结构改变，酶的活性丧失，再调整到适宜温度时不能恢复。 比较 离子、小分子物质 大分子、物质 方式 被动运输 主动运输 胞吞、胞吐 自由扩散 协助扩散 条件 载体 不需 需要 需要 不需 ATP 不需 不需 需ATP 需ATP 浓度差 高浓度低浓度 不受浓度限制 举例 气体、H2O、乙醇、甘油脂肪酸、苯等 葡萄糖进入红细胞 葡萄糖、氨基酸、离子、核苷酸等 排出分泌蛋白 白细胞吞噬病菌、 7 pH对酶活性的影响： 过酸、过碱能使酶的空间结构改变，酶的活性丧失，再调整到适宜pH不能恢复。 2.ATP （1）中文名称：三磷酸腺苷或腺苷三磷酸； （2）功能：生

9、物体进行生命活动的直接能源。 （3）分子简式：A-PPP 由腺苷（“A”代表，包括腺嘌呤、核糖）和3个磷酸基团组成。 （4）细胞内ATP含量很少，但ATP与ADP不断相互转化，满足生命活动对ATP的需要。 ATP生成 ATP水解 反应 ADP + Pi + 能量 ATP ATP ADP + Pi + 能量 能量 代谢 植物-能量来自呼吸作用和光合作用；动物-呼吸作用 能量利用：各项生命活动 3.细胞呼吸 （1） 实质：分解有机物，释放能量，产生ATP，供生命活动。 （2） 有氧呼吸C6H12O6 +6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 第一阶段 第二阶段 第三阶段 场所 细胞质基质 线

10、粒体基质 线粒体内膜 反应 葡萄糖分解产生丙酮酸和 H 丙酮酸分解产生CO2和 H H与O2反应，生成水 放能 少量 少量 大量 酶 酶 酶 8 必 修 1 （3）无氧呼吸 酒精发酵：反应式：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量 实例：酵母菌、绝大多数植物水淹时根细胞 乳酸发酵：反应式：C6H12O6 2C3H6O3+能量 实例：乳酸菌、人和动物、马铃薯块茎、甜菜根等 （4） 氧浓度与细胞呼吸 4.光合作用 （1）叶绿体中的色素： 存在部位：叶绿体基粒类囊体薄膜上 提取和分离实验： 提取叶绿体色素：研磨法（色素溶于丙酮、乙醇等有机溶剂） 分离叶绿体色素：纸层析法（色素在层析液中的溶解

11、度不同，） 色素的种类及功能： 种类 颜色 吸收光谱 功能 类胡萝卜素 胡萝卜素 橙黄色 吸收蓝紫光 吸收、传递和转化光能 叶黄素 黄色 叶绿素 叶绿素a 蓝绿色 吸收红光、蓝紫光 叶绿素b 黄绿色 酶 酶 9 （2）光合作用的过程 反应式: 生成糖类：CO2 + H2O （CH2O）+ O2过程图解： （3） 影响光合作用的因素： 光照强度： CO2：在一定范围内，CO2浓度增大，光合速率增大。 温度：影响酶活性，对光合作用和呼吸作用都有影响。 温室白天应适当增温，夜间应适当降温，保持昼夜温差。 水：蒸腾失水多时，气孔关闭，影响植物从外界吸收CO2； 矿质元素：参与构成光合色素、 酶等成分，

12、影响光合作用。 五、细胞的生命历程 1.细胞增殖 （1） 细胞增殖是生物体生殖、发育、遗传和变异的基础。 （2） 体细胞进行有丝分裂：亲代细胞的染色体经过复制，平均分配给子细胞，因而在细胞的亲子代和之间保持了遗传性状的稳定性。（所有体细胞细胞核中染色体是相同的） （3）真核细胞的分裂方式：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂 叶绿体 光能 10 必 修 1 （4）有丝分裂（体细胞的增殖） 细胞周期：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止（包括分裂间期（长）和分裂期（短） 时期 主要特点 分裂间期 完成组成染色体的DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。复制的结果，每个染色体都形成两个

13、完全一样的姐妹染色单体。 分 裂 期 前期 出现染色体；核膜解体，核仁消失； 从细胞两极发出许多纺锤丝，进而形成纺锤体； 染色体着丝点散乱分布在纺锤体上。 中期 染色体的着丝点排列在赤道板上，染色体形态稳定，数目清晰。 后期 每个着丝点分裂为二，每个染色体的两个姐妹染色单体分开，成为两个染色体； 纺锤丝收缩牵引染色体向两极移动，形成两套数目和形态完全相同的染色体 末期 两组染色体分别到达两极后，又变成细长盘曲的染色质丝；核膜、核仁重新出现；（植物细胞）在赤道板位置上出现的细纺锤丝消失；细胞板进而形成新的细胞壁，最后一个细胞分裂成两个子细胞。 11 2.细胞分化 （1）概念：细胞的后代在形态、结

14、构、生理功能上发生稳定性差异的过程。 （2）原因：基因选择性表达的结果；（所有体细胞核中都有本物种的全套基因，不同体细胞中表达的基因不完全相同） （3）意义：生物个体发育的基础，使多细胞生物的细胞趋向专门化，利于提高效率。 3.细胞衰老（特征） （1）细胞内水分减少，细胞体积变小，细胞新陈代谢速度减慢； （2）细胞内多种酶活性降低，如：白发； （3）细胞内色素积累，阻碍物质、信息交流和传递； （4）细胞内呼吸速率减慢，线粒体数量随年龄增大而减少； （5）细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深； （6）细胞膜的通透性改变，使物质运输功能降低。 4.细胞凋亡 （1）概念：基因决定的细胞自动结束生命的过程 （2）意义：利于细胞更新、被病原体感染细胞清除 5.细胞癌变 （1）特征：无限增殖形态结构改变 易分散转移：因细胞膜上的糖蛋白减少，细胞间粘性减少。 （2）原因：外因-物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子； 内因-原癌基因和抑癌基因发生突变。