【东北大学家教网】生物必修一知识点

来源：东北大学家教网 日期：2016-12-13

沈阳家教沈阳家教网东北大学家教网www.dbdxjjw.com，欢迎广大家长免费注册，或致电13998219509，免费为您推荐优秀家教！

生物必修一

§1.1从生物圈到细胞

1. 生命活动离不开细胞

·细胞是生物体结构的基本单位

·病毒没有细胞结构，只能依赖活细胞生存

无论是没有细胞结构的病毒，还是单细胞或多细胞生物，生命活动都离不开细胞

2. 生命系统的结构层次

·植物没有系统层次，单细胞生物没有组织、器官和系统结构

·种群和群落的区别：

·细胞是最基本的生命系统

§1.2细胞的统一性和多样性

一、显微镜的使用

1.目镜与物镜的区别

·目镜放大倍数与镜头长度成反比，物镜放大倍数与镜头长度成正比

·目镜没有螺纹，物镜有螺纹

2.低倍镜转换高倍镜

步骤：简记：移中→换高→补光→微调

二、原核细胞与真核细胞

1.判别方法：真核细胞有以核膜为界的细胞核，原核细胞没有

2. 生物分类

	原核细胞	真核细胞
细胞大小	较小	较大
染色体	无，只有一条DNA	有，由DNA和蛋白质构成
遗传物质储存场所	拟核	细胞核
细胞器	只有核糖体一种细胞器	有多种细胞器
细胞壁	有	植物细胞有，其他没有
生物类群	细菌、蓝藻	真菌、指物、动物
共有的结构和物质	细胞膜、细胞质（核糖体）	DNA(共同的遗传物质)

三、细胞学说

1.要点

·细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞产物所构成

·细胞是一个相对独立的单位，既有自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用

·新细胞由老细胞产生

2.建立的意义

·揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，使人们意识到各种生物之间存在共同的结构基础

·标志着生物学的研究进入细胞水平，极大的促进了生物学的研究过程

△自养生物：植物、蓝藻、硝化细菌

§2.1细胞中的元素和化合物

一.生物界与非生物界的统一性和差异性

1.人体中所含元素

·大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg

·微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo

·C 是构成细胞最基本元素，C、H、O、N是基本元素，C、H、O、N、P、S、是主要元素

二.组成细胞的化合物

三.物质的鉴定

待测物质	所用试剂	现象	说明
淀粉（非还原糖）	碘液	变蓝色
可溶性还原糖	斐林试剂	砖红色沉淀	① 取材：还原糖含量较高、近于白色的植物组织 ② 斐林试剂：用0.1g/ml NaOH溶液和0.05g/ml ，现用现配，等量混合。 ③ 水浴加热。 ④ 沉淀为
蛋白质	双缩脲试剂	变紫色	双缩脲试剂：用0.05gml 与过量的0.1g/mlNaOH溶液混合。
脂肪	苏丹Ⅲ染液	变橘黄色
脂肪	苏丹Ⅳ染液	变红色

§2.2 生命活动的主要承担者——蛋白质

一. 组成蛋白质的基本单位——氨基酸：

1. 结构通式：

2. 特点：每个氨基酸都至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个（中心）碳原子上，中心碳原子还连接一个氢和一个侧链基团，侧链基团决定氨基酸的种类。

3. 分类

4. 氨基酸分子的结合——脱水缩合（缩聚反应）

二. 蛋白质

1. 蛋白质结构多样性的原因：

2. 蛋白质的功能

·一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。

§2.3遗传信息的携带者——核酸

一、核酸的分类和功能

·分类：

·功能：是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的合成中起到极其重要的作用

二、实验：观察DNA和RNA在细胞内的分布

要点： ·DNA主要分布于细胞核内，RNA大部分存在于细胞质内

·甲基绿和吡（bǐ）罗红两种染色剂对DNA和RNA亲和力不同，甲基绿使DNA显绿色，吡罗红使RNA显红色，混合染色剂将细胞染色，观察颜色即可得知DNA和RNA在细胞中的分布情况。

·盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合

三、核酸的结构（核酸是由核苷酸连接而成的长链）

1. 核苷酸结构

四、

§2.4细胞中的糖类和脂质

一、糖类

	举例		动植物种分布	主要功能
单糖（不能水解）	五碳糖	核糖	动植物细胞	组成DNA、RNA
		脱氧核糖
	六碳糖	葡萄糖		细胞生命活动所需的主要能量来源
		果糖
		半乳糖
二塘	麦芽糖		植物细胞	水解为单糖，作为能源物质
	蔗糖
	乳糖		动物细胞
多糖	纤维素		植物细胞	细胞壁主要组成成分
	淀粉			植物细胞主要储能物质
	糖原		动物细胞	动物细胞主要储能物质

二、脂质

		元素组成	在细胞和生物体中的作用
脂肪		C、H、O	主要储能物质，对人和动物有缓冲、减压、保温作用
磷脂		C、H、O、N、P	构成生物膜的结构物质
固醇	胆固醇	C、H、O	细胞膜重要成分，参与人血液中脂质运输
	性激素		促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成
	维生素D		促进人和动物对钙的吸收

三、小结：糖类与脂质的比较

	元素比例	氧化分解耗氧量	氧化分解释放能量	等量时体积	主要功能
糖类	C:H:O=1:2：1	少	少	大	主要的能源物质
脂肪	H更高，O很小	多	多	小	主要的能源物质

四、生物大分子以碳链为骨架

多聚体	多糖	蛋白质	核酸
↑	↑	↑	↑ 组成
单体	葡萄糖	氨基酸	核苷酸

·每一个单体都以若干个相连的碳原子为骨架，由许多单体连成多聚体。碳是生命的核心元素，无碳无生命。

§2.5 细胞中的无机物

一、细胞中的水

·不同生物的含水量不同，生物体在不同发育时期含水量不同。

·存在形式和功能

·自由水含量越高，代谢越旺盛；结合水含量越高，抗性相对越强。

二、细胞中的无机盐（以离子形式存在）

·含量较多的粒子：·生物中无机盐含量很少，一般仅占细胞鲜重的1%~1.5%

·生理功能：

§3.1细胞膜——系统的边界

一、细胞膜的成分

（糖蛋白：存在于细胞膜外表面上，与细胞膜的识别有关。糖蛋白含量越少，细胞粘着性越差，越容易扩散、转移）

二、细胞膜的结构

1. 流动镶嵌模型的内容

1) 磷脂双分子层构成膜的基本支架。磷脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧。

2) 蛋白质分子镶嵌，贯穿覆盖在磷脂双分子层中，大多是功能蛋白。

3) 脂质分子和膜的蛋白质分子具有流动性。

4) 细胞膜外表有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系。

2. 细胞膜的特点：

1) 结构特点：流动性（镶嵌型、不对称性）

2) 功能特点：选择透过性

三、细胞膜的功能

1. 将细胞与外界环境分隔开

① 使细胞形成相对独立的生命系统

② 保障细胞内环境相对稳定

2. 控制物质进出细胞（选择透过性、相对性）

3. 进行细胞间的信息交流

① 分泌化学物质进行信息交流

② 通过相邻细胞膜接触进行信息交流

③ 携带信息的物质以通道进行信息交流

四、植物细胞的细胞壁

·成分：纤维素、果胶

·功能：支持和保护

△细菌的细胞壁成分：肽聚糖

§3.2 细胞器——系统内的分工合作

一、细胞器之间的分工

(一) 具有双层膜结构的细胞器

1. 线粒体

1) 分布：普遍存在于动植物细胞

2) 形态：短棒壮、圆球形等

3) 功能：真核细胞有氧呼吸的主要场所，细胞生命活动所需的能量大约95%都来自于线粒体。线粒体被称为细胞的“动力车间”。

2. 叶绿体

1) 分布：主要存在于绿色植物的叶肉细胞、幼嫩的茎。

2) 形态：扁平椭球形或球形。

3) 功能：绿色之躯细胞光合作用的场所。

(二) 具有单层膜结构的细胞器

1. 内质网

1) 分布：广泛分布于动植物细胞

2) 形态：网状

3) 功能：细胞内蛋白质的合成和加工以及脂肪的合成。

2. 高尔基体

1) 分布：动植物细胞

2) 形态：囊状

3) 功能：对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。与植物细胞壁的合成和动物细胞分泌物的形成有关。

△说明：内质网和高尔基体看似相似，主要区别在于：旁边有像泡泡一样的东西（囊泡）的就是高尔基体；内质网分为滑面内质网和粗面内质网，粗面内质网有核糖体附着，而滑面内质网没有。

3. 溶酶体

1) 分布：动植物细胞

2) 形态：囊状

3) 功能：内含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器；吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。

4. 液泡

1) 分布：主要存在于植物细胞中。

2) 形态：泡状

3) 功能：内含细胞液，含糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质，可以调节植物细胞的内部环境，充盈的液泡可以使植物细胞保持坚挺。

(三) 无膜结构的细胞器

1. 核糖体

1) 分布：动植物细胞

2) 形态：椭球形

3) 功能：合成蛋白质。附着在内质网上的核糖体合成的是分泌蛋白；游离在细胞质中的核糖体合成的是胞内蛋白。

2. 中心体：

1) 分布：动物和某些低等植物细胞。

2) 形态：由两个互相垂直排列的中心粒和周围物质组成。

3) 功能：与细胞的有丝分裂有关。

二、细胞器小结

1. 不同的细胞类型，其细胞器种类不同

① 植物细胞中特有的细胞器：液泡、叶绿体

② 动物细胞中特有的细胞器：中心体（低等植物也有）

③ 原核细胞与真核细胞共有的细胞器：核糖体

2. 不同种类的细胞器，其结构不同

① 具有双层膜结构：线粒体、叶绿体

② 具有单层膜结构：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体

③ 不具膜结构：核糖体、中心体

3. 不同细胞器，其化学成分不同

① 植物细胞中含有色素的细胞器：液泡、叶绿体

② 含DNA的细胞器：线粒体、叶绿体

③ 含RNA的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体

④ 不含磷脂的细胞器：核糖体、中心体

4. 不同细胞器也有功能共性

① 与能量转换有关的细胞器：线粒体和叶绿体

② 能复制的细胞器：线粒体、叶绿体、中心体

③ 具有相对独立遗传功能的细胞器：线粒体、叶绿体

5. 同一细胞器在不同类型细胞中功能不同

高尔基体普遍存在于动植物细胞中，与动物细胞分泌物的形成有关，还与植物细胞细胞壁的形成有关

6. 细胞结构的变化

① 不同功能的细胞内细胞器的种类、数量不同；细胞功能不同，主要是因为细胞内细胞器种类和数量不同

② 即使是同一细胞，在不同的生长发育时期，其细胞内的细胞器的种类和数量也是不同的。

③ 辨别高等动植物细胞模式图时，关键是看细胞壁、叶绿体、液泡和中心体的有无。

三、实验：用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

1. 观察叶绿体

1) 实验材料：常用藓类叶片。因为藓类叶片边缘仅有一层叶肉细胞。亦可选用菠菜叶，撕取少许叶肉的下表皮，因为接近下表皮的叶肉细胞是海绵组织，细胞排列疏松，易撕取、便于观察。

2) 实验流程：在玻片中央滴一滴水，将叶片放在水滴中，先用低倍镜观察，再换用高倍镜观察。

2. 观察线粒体

1) 实验材料：口腔上皮细胞

2) 染色：线粒体无色，需经键那绿染液染色后，才能在高倍镜下观察到。

3) 实验流程：载玻片中央滴一滴键那绿染液，用牙签刮口腔内侧壁后涂于染液中，盖上盖玻片，高倍镜下可见被染成蓝绿色的线粒体

四、细胞器之间的协调配合

内质网上的核糖体合成肽链具有一定空间结构的蛋白质成熟的蛋白质分泌蛋白

五、。。。

§3.3 细胞核——系统的控制中心

一、细胞核功能的实验研究

1. 两种美西螈细胞核移植

结论：美西螈皮肤颜色是由细胞核控制的

分析：无对照组，可将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈去核的卵细胞中,对形成的重组细胞进行培养作为对照。

2. 横溢蝾螈受精卵

结论：蝾螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的

分析：既有相互对照，又有自身对照。

3. 将变形虫切成两半

结论：变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由细胞核控制的。

分析：既有相互对照，又有自身对照。

4. 伞藻嫁接与核移植

结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。

分析：伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的影响，从而证明实验结论。

△小结：细胞核的功能：细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所；是细胞代谢和遗传的控制中心。

二、细胞核的结构

a) 核膜：双层膜，面向细胞质一层为外膜，附着着大量的核糖体颗粒，有些部位与内质网链接；内膜光滑无核糖体。内外膜在一些位点上融合形成环状开口，称为核孔。核膜在细胞分裂过程中周期性地消失和重建。

b) 核孔：上面提过，核孔是内外膜在一些位点上融合形成的环状开口。它是大分子物质进出细胞核的通道，能够实现核质之间平凡的物质交换和信息交流。

c) 染色质：间期细胞内主要由DNA和蛋白质组成的细丝状结构。它是细胞核内能被碱性染料染色的物质，是染色体的另一种存在状态。

d) 核仁：折光性较强，与rRNA的合成、加工与成熟以及核糖体亚基的组装有关，有丝分裂期表现出周期性地消失和重建。

△说明：染色质与染色体的关系：两者成分相同，主要是DNA和蛋白质；都容易被碱性染料染成深色；都是遗传物质的主要载体；是同一物质在不同时期的两种存在形式。染色质呈细长的丝状，存在于细胞分裂间期；染色体呈柱状或杆状，存在于细胞分裂期。染色体

三、细胞是一个统一的整体

（1）从结构上看：细胞的各个组成部分都是相互联系的。

（2）从功能上看，细胞的不同结构虽具有不同的生理功能，但是是协调合作的。

（3）从调控上看：细胞核是代谢的调控中心。细胞核内的DNA通过控制蛋白质等物质的合成，调控细胞的生命活动。

（4）从与外界的关系看：每一个细胞都要与相邻细胞进行物质和能量的交换以及信息交流。

（5）从细胞核与细胞质的关系看，细胞核的生命活动必须依赖于细胞质对它的物质和能量供应；无核的细胞不能长期生存（寿命较短）。

§4.1 物质的跨膜运输实例

一、细胞的吸水与失水

1. 原理：生物膜都是选择透过性膜，具有半透膜的性质。水分子可以通过半透膜扩散，水的流动方向是由低浓度一侧流向高浓度一侧（简记：稀释、平衡浓度差）。

2. 动物细胞的吸水和失水

当细胞质浓度高于外界溶液浓度，细胞吸水；

当细胞质浓度低于外界溶液浓度，细胞失水。

3. 探究植物细胞的吸水和失水

细胞壁具有全透性。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。

当外界溶液浓度高于细胞液浓度，细胞失水，发生质壁分离；

当外界溶液浓度低于细胞液浓度，细胞吸水，发生质壁分离复原。

△说明：发生质壁分离及复原的条件：具有中央大液泡的成熟的植物活细胞在一定浓度的溶液中可发生质壁分离；在溶质可穿过膜的溶液中发生质壁分离后自动复原。

二、实验：探究植物细胞的吸水和失水

a) 假设：原生质层相当于一层半透膜。

b) 预期结果：由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由透过，而蔗糖分子不能自由透过。因此，在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小。

c) 实验流程

i. 制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片。

ii. 用低倍显微镜观察洋葱鳞片叶外表皮细胞中紫色的中央液泡的大小以及原生质层的位置。

iii. 从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次，盖玻片下面的洋葱鳞片叶表皮就浸润在蔗糖溶液中。

iv. 用低倍显微镜观察，看细胞的中央大液泡是否逐渐变小，原生质层在什么位置，细胞大小是否变化。

v. 在盖玻片一侧滴入清水，另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次，盖玻片下面的洋葱鳞片叶表皮就浸润在清水中。

vi. 用低倍显微镜观察，看细胞的中央大液泡是否逐渐变大，原生质层的位置有没有变化，细胞大小是否变化。

d) 结论：“原生质层相当于一层半透膜”假设成立。

§4.2 生物膜的流动镶嵌模型（详见§3.1 二）

§4.3 物质跨膜运输方式

1. 被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散方式。

a) 自由扩散：通过简单的扩散作用进出细胞。（小分子）

特征：①顺浓度梯度 ②不需要载体蛋白 ③不消耗能量

b) 协助扩散：借助载体蛋白进出细胞。（大分子）

特征：①顺浓度梯度 ②需要载体蛋白 ③不消耗能量

2. 主动运输：物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧。

特征：①逆浓度梯度 ②需要载体蛋白 ③消耗能量

3. 胞吞和胞吐

Ø 进入液态物质称为胞饮，进入固态物质称为吞噬。

§5.1 降低化学反应活化能的酶

△活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的状态所需要的能量称为活化能。正催化剂可降低反应的活化能。

一、实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解

a) 实验目的：比较过氧化氢酶与其他催化剂催化效果的不同。

b) 原理：比较过氧化氢在常温、高温、过氧化氢酶、铁离子等不同条件下气泡产生多少或卫生香燃烧剧烈程度，了解过氧化氢酶的作用和意义。

c) 实验步骤：在四支试管中，各取2ml 3% 溶液。

第一支（对照组）不做处理，发现溶液无气泡产生，放入点燃的卫生香不燃烧；

第二支90℃水浴加热，发现溶液有很少气泡产生，放入点燃的卫生香不燃烧；

第三支加入 2滴3.5% 溶液，发现溶液有较多气泡产生，放入点燃的卫生香发亮；

第四支加入2滴20%新鲜肝脏研磨液，发现溶液有很多气泡产生，放入点燃的卫生香复燃。

d) 结论：酶具有高效性。酶通过降低活化能，使生物化学反应尽快达到平衡点，并使细胞代谢在温和条件下快速进行。

e) 注意事项：①肝脏必须是新鲜的并且研磨碎，这样可以保证酶的活性和与过氧化氢充分接触。②各实验组不能合并。③点燃的卫生先放在管口检验氧气。

二、酶

1. 酶的本质：大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。

2. 酶的特性：①高效性：保证细胞内化学反应顺利进行和能量供应的稳定。②专一性：一种酶只针对一种反应，使细胞代谢有条不紊地进行。③作用条件温和。

三、实验：探究影响酶活性因素

1. 探究温度对酶活性的影响

a) 原理：淀粉遇碘液变蓝，淀粉酶会使淀粉水解变为麦芽糖，麦芽糖不能使碘液变蓝。温度影响淀粉酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否存在蓝色及蓝色的深浅，即可判定酶的活性。

b) 结论：在最适宜的温度下，酶的活性最高。

2. 探究pH对酶活性的影响

a) 原理：。

b) 实验程序设计：取几支试管，分别加入等量的质量分数为3%的过氧化氢，用盐酸和氢氧化钠调出各种pH值，加入等量的质量分数为20%的肝脏研磨液，用点燃的卫生香检测分解情况。

c) 结论：在最适宜的pH值下，酶的活性最高。

§5.2 细胞的能量通货 ATP

一、 ATP（三磷酸腺苷）的结构特点及特性

1. 元素组成：C、H、O、N、P

2. 结构简式：A-P~P~P

△说明：A=腺苷=腺嘌呤+核糖；P=磷酸基团；横=普通磷酸键；浪线=高能磷酸键。

二、 ATP与ADP的相互转化

ATPADP+Pi+能量 ADP+Pi+能量（来源于细胞呼吸等）ATP

这一过程在细胞中无休止的循环，提供能量。

§5.3 ATP的主要来源——细胞呼吸

一、细胞呼吸的概念

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，释放出能量并生成ATP的过程。

二、有氧呼吸

1. 场所：线粒体

2. 过程：第一阶段：

第二阶段：

第三阶段：

3. 总反应式：

4. 能量去向：60%以热能形式散失，另一部分转移到ATP中。

三、无氧呼吸

（细胞在无氧条件下通过酶的催化作用把葡萄糖等有机物不彻底的分解同时释放少量能量的过程。）

(一) 产生酒精的无氧呼吸

1. 场所：细胞质基质

2. 过程：第一阶段：

第二阶段：

3. 总反应式：

(二) 产生乳酸的无氧呼吸

1. 场所：细胞质基质

2. 过程：第一阶段：

第二阶段：

3. 总反应式：

四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较

1) 不同点：有氧呼吸释放能量多（38 molATP），无氧呼吸释放能量少（2mol ATP）。

2) 相同点：①过程中，第一阶段都是相同的；②实质都是分解有机物释放能量的过程。

五、实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式

a) 实验目的：比较有氧呼吸与无氧呼吸。

b) 原理：酵母菌是兼性厌氧菌在有氧和无氧条件下均能生存，有氧呼吸产生水和二氧化碳，无氧呼吸产生乙醇和二氧化碳。

c) 实验程序设计：①新鲜酵母菌分成两等份分别注入240 mL质量分数为5％的（煮沸冷却的）葡萄糖溶液。一份在A瓶中，另一份在B瓶中。

（左图为有氧条件，右图为无氧条件）② 检测的产生。

③检测酒精的产生：在AB中各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注人1号、2号干净的试管中。在1号、2号试管中各滴加0.5 mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液。并轻轻振荡，观察试管中溶液的颜色变化。

d) 观察现象：①澄清石灰水的浑浊程度反应产生的多少。②重铬酸钾的浓硫酸溶液由橙色变灰绿色，证明有酒精产生。

e) 结果及结论：

结果	结论
甲组澄清石灰水先变浑浊，且浑浊程度更强。	酵母菌有氧呼吸放出多，且速度快；无氧呼吸产生较少。
1号试管不变色；2号试管由橙色变灰绿色。	酵母菌有氧呼吸不产生酒精；无氧呼吸产生酒精。