高中生物必修一知识点Word文档格式.docx
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最基本元素:
C
基本元素是:
CHON
组成细胞的主要元素是:
CHONPS
组成细胞的元素常见的有20多种,根据含量的不同分为:
大量元素和微量元素.
大量元素:
CHONPSKCaMg
微量元素:
Zn、Mo、Cu、B、Fe、Mn(口诀:
新木桶碰铁门)
占细胞鲜重最大的元素是:
O占细胞干重最大的元素:
生物与无机自然界的统一性----元素种类基本相同
生物与无机自然界的差异性-----元素含量大不相同.
二:
组成细胞的化合物:
无机化合物:
水,无机盐
细胞中含量最大的化合物或无机化合物:
水
有机化合物:
糖类(能源物质),蛋白质(结构物质),核酸(遗传物质)脂质(脂肪是储能物质).
细胞中含量最大的有机化合物或细胞中干重含量最大的化合物:
蛋白质。
三:
化合物的鉴定:
(一)、还原糖和蛋白质
注:
蔗糖是典型的非还原性糖,不能用于该实验
2.蛋白质+双缩脲试剂——紫色反应
3、脂肪可与苏丹III染液染成橘黄色(或被苏丹IV染液染成红色)
注意:
需在显微镜下观察
4、淀粉(多糖)遇碘变蓝色
(二)用显微镜观察
第二节:
生命活动的主要承担者:
蛋白质
1、蛋白质元素:
由C、H、O、N元素构成,有些含有P、S
2、组成蛋白质的基本单位:
氨基酸
3.氨基(—NH2)羧基(—COOH)肽键的化学键(—NH—CO—)
4、氨基酸的结合方式:
脱水缩合
5、氨基酸的通式
6.氨基酸的结构特点:
结构特点:
每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基因。
7.生物体组成蛋白质的氨基酸约有20种,分为必需氨基酸(8)和非必需氨基酸(12)两种
8、肽键:
两个氨基酸脱水缩合形成二肽,连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—)叫肽键。
9.多肽:
由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。
10.肽链:
多肽通常呈链状结构,叫肽链。
11.计算公式
失水数
=
形成的肽键个数
氨基酸个数
–
肽链条数
蛋白质分子量
氨基酸分子量
╳
—水的个数
18
肽链数=至少含有的羧基(—COOH)或氨基数(—NH2)
12、蛋白质多样性原因:
组成蛋白质的氨基酸种类,数目,排列顺序不同,
肽链的折叠,盘曲及蛋白质的空间结构千差万别。
13、蛋白质结构的多样性决定了它的功能多样性:
催化功能.结构功能.运输功能,
信息传递功能,免疫功能等。
一,复习
10.显微镜下高倍镜和低倍镜比较
第三节核酸
一、核酸的种类及功能
1.核酸
由C、H、O、N、P5种元素构成
2、核酸的基本的单位:
核苷酸DNA的基本单位:
脱氧核苷酸
RNA的基本单位:
核糖核苷酸
3、核酸分为两大类:
脱氧核糖核酸(简称DNA)和核糖核酸(简称RNA)
4、核酸的功能:
核酸是细胞内携带遗传信息的载体,在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用
,是一切生物的遗传物质。
5、
(1)基本组成单位是核苷酸,其组成成分中的五碳糖有两种:
核糖、脱氧核糖
(2)一个核苷酸是由一分子磷酸基团、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成
(3)DNA和RNA各含4种碱基,4种核苷酸
(4)核酸中含有的碱基总数为:
5种(A、T、C、G、U)核苷酸数为8种
6、DNA和RNA比较
DNA
RNA
★全称
脱氧核糖核酸
核糖核酸
★分布
细胞核、线粒体、叶绿体
主要存在细胞质
染色剂
甲基绿
吡罗红
链数
双链
单链
碱基
ATCG
AUCG
五碳糖
脱氧核糖
核糖
组成单位
脱氧核苷酸
代表生物
原核生物、真核生物、噬菌体
HIV、SARS病毒
DNA所含碱基有:
腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)
RNA所含碱基有:
腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)
二、实验:
甲基绿+DNA=绿色吡罗红+RNA=红色
8%盐酸的作用:
①改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞
②使染色体中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA和染色剂结合
0.9%的NaCl的作用:
保持动物细胞的细胞形态
实验步骤:
①制片②水解③冲洗④染色⑤观察
结论:
1、在真核生物中DNA主要存在于细胞核中,RNA主要存在于细胞质中
少量DNA存在于线粒体,叶绿体中。
2、原核细胞中DNA主要存在于拟核中,RNA主要存在于细胞质中
六、核酸分子的多样性
绝大多数生物的遗传信息就储存在DNA分子中,组成DNA分子的核苷酸虽然只有4种,但是核苷酸的排列顺序却是千变万化的。
核苷酸的排列顺序就代表了遗传信息。
生物的遗传物质是核酸(DNA或RNA),其中主要遗传物质是DNA。
第四节细胞中的糖类和脂质
1、糖类的化学元素组成及特点:
元素组成(C,H.O),特点:
大多数糖H:
O=2:
1
2,糖类的分类,分布及功能:
种类
分布
功能
单糖
(C5H10O4)
细胞中都有
组成RNA的成分
脱氧核糖(C5H10O5)
组成DNA的成分
六碳糖
(C6H12O6)
葡萄糖
主要的能源物质
果糖
植物细胞中
提供能量
半乳糖
动物细胞中
二糖
(C12H22O11)
麦芽糖
发芽的小麦、谷控中含量丰富
都能提供能量
蔗糖
甘蔗、甜菜中含量丰富
乳糖
人和动物的乳汁中含量丰富
多糖
(C6H10O5)n
淀粉
植物粮食作物的种子、变态根或茎等储藏器官中
储存能量
纤维素
植物细胞的细胞壁中
支持保护细胞
肝糖原
糖原
肌糖原
动物的肝脏中
储存能量调节血糖
动物的肌肉组织中
3、四大能源:
①重要能源:
葡萄糖
②主要能源:
糖类
③直接能源:
ATP
④根本能源:
阳光
4、单糖、二糖、多糖是怎么区分的?
单糖:
不能水解的糖,可被细胞直接吸收。
二糖:
由两分子的单糖脱水缩合而成。
如麦芽糖由两个葡萄糖分子脱水缩合而成,蔗糖可以水解为一分子果糖和一分子葡萄糖,乳糖可以水解为一分子葡萄糖和一分子半乳糖.(展示课本P312-11〉
多糖:
由许多的葡萄糖分子连接而成。
如淀粉、纤维素、糖原,构成它们的基本单位都是葡萄糖。
(P31)
5、脂质的比较:
分类
元素
常见种类
脂质
脂肪
C、H、O
∕
1、主要储能物质
2、保温
3、减少摩擦,缓冲和减压
磷脂
(N、P)
细胞膜的主要成分
固醇
胆固醇
与细胞膜流动性有关
性激素
维持生物第二性征,促进生殖器官发育
维生素D
有利于Ca、P吸收
第五节细胞中的无机物
一、有关水的知识要点
存在形式
含量
联系
水
自由水
约95%
1、良好溶剂
2、参与多种化学反应
3、运送养料和代谢废物
它们可相互转化;
代谢旺盛时自由水含量增多,反之,含量减少。
结合水
约4.5%
细胞结构的重要组成成分
二、1.无机盐(绝大多数以离子形式存在)功能:
①、构成某些重要的化合物,如:
Mg是组成叶绿素的主要成分Fe是人体血红蛋白的主要成分
②、维持生物体的生命活动(如动物缺钙会抽搐)
③、维持酸碱平衡,调节渗透压。
2.部分无机盐的作用
缺碘:
地方性甲状腺肿大(大脖子病)、呆小症
缺钙:
抽搐、软骨病,儿童缺钙会得佝偻病,老年人会骨质疏松
缺铁:
缺铁性贫血
第三章细胞的基本结构
第一节细胞膜------系统的边界
一、细胞膜的成分:
主要是脂质(约50%)和蛋白质(约40%),还有少量糖类(约2%--10%)
二、细胞膜的功能:
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
三、植物细胞还有细胞壁,主要成分是纤维素和果胶,对细胞有支持和保护作用;
其性质是全透性的。
第二节细胞器----系统内的分工合作
一、八大细胞器的比较:
1、线粒体:
(呈粒状、棒状,具有双层膜,普遍存在于动、植物细胞中,内有少量DNA和RNA内膜突起形成嵴,内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶),线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,生命活动所需要的能量,大约95%来自线粒体,是细胞的“动力车间”
2、叶绿体:
(呈扁平的椭球形或球形,具有双层膜,主要存在绿色植物叶肉细胞里),叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”,(含有叶绿素和类胡萝卜素,还有少量DNA和RNA,叶绿素分布在基粒片层的膜上。
在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中,含有光合作用需要的酶)。
3、核糖体:
无膜的结构,椭球形粒状小体,有些附着在内质网上,有些游离在细胞质基质中。
是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。
4、中心体:
无膜的结构,每个中心体含两个中心粒,呈垂直排列,存在于动物细胞和低等植物细胞,与细胞的有丝分裂有关。
5、内质网:
单层膜的结构,由膜结构连接而成的网状物。
是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”
6、高尔基体:
单层膜的结构在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞中与蛋白质(分泌蛋白)的加工、分类运输有关。
7、液泡:
单层膜的结构,主要存在于成熟植物细胞中,液泡内有细胞液。
化学成分:
有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等。
有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。
8、溶酶体:
单层膜的结构,有“消化车间”之称,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。
二、分泌蛋白的合成和运输:
核糖体(合成肽链)→内质网(加工成具有一定空间结构的蛋白质)→
高尔基体(进一步修饰加工)→囊泡→细胞膜→细胞外
三、生物膜系统的组成:
包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。
1、细胞膜、核膜、细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统,它们在结构和功能上紧密联系,协调。
维持细胞内环境相对稳定
2、生物膜系统功能许多重要化学反应的位点
把各种细胞器分开,提高生命活动效率
核膜:
双层膜,其上有核孔,可供蛋白质和mRNA通过
结构核仁
3、细胞核由DNA及蛋白质构成,与染色体是同种物质在不同时期的
染色质两种状态
容易被碱性染料染成深色
功能:
是遗传信息库,是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞代谢和遗传的控制中心
★4、植物细胞内的液体环境,主要是指液泡中的细胞液。
原生质层指细胞膜,液泡膜及两层膜之间的细胞质
植物细胞原生质层相当于一层半透膜;
质壁分离中质指原生质层,壁为细胞壁
第四章细胞的物质输入和输出
第一节物质跨膜运输的实例
一、渗透作用:
水分子(溶剂分子)通过半透膜的扩散作用。
二、原生质层:
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
三、发生渗透作用的条件:
①是具有半透膜
②是半透膜两侧具有浓度差。
四、细胞的吸水和失水(原理:
渗透作用)
1、动物细胞的吸水和失水
外界溶液浓度<
细胞质浓度时,细胞吸水膨胀
外界溶液浓度>
细胞质浓度时,细胞失水皱缩
外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡
2、植物细胞的吸水和失水
细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
原生质层:
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
细胞液浓度时,细胞质壁分离
细胞液浓度时,细胞质壁复原
外界溶液浓度=细胞液浓度时就,水分进出细胞处于动态平衡
五、实验现象
中央液泡大小原生质层位置细胞大小
蔗糖溶液变小脱离细胞壁基本不变
清水逐渐恢复原来大小恢复原位基本不变
第二节生物膜的流动镶嵌模型
一、细胞膜结构:
磷脂蛋白质糖类
↓↓↓
磷脂双分子层“镶嵌蛋白”糖被(与细胞识别有关)
(膜基本支架)
注意:
▲磷脂双分子层构成了膜的基本支架
▲蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层
二、
结构特点:
具有一定的流动性
细胞膜
(生物膜)功能特点:
选择透过性
第三节物质跨膜运输的方式
一、相关概念:
自由扩散:
物质通过简单的扩散作用进出细胞。
协助扩散:
进出细胞的物质要借助载体蛋白的扩散。
主动运输:
物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
二、自由扩散、协助扩散和主动运输的比较:
比较项目
运输方向
是否要载体
是否消耗能量
代表例子
自由扩散
高浓度→低浓度
不需要
不消耗
O2、CO2、H2O、乙醇、甘油等
协助扩散
需要
葡萄糖进入红细胞等
主动运输
低浓度→高浓度
消耗
氨基酸、各种离子等
三、离子和小分子物质主要以被动运输(自由扩散、协助扩散)和主动运输的方式进出细胞
四、大分子和颗粒物质进出细胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。
第五章细胞的能量供应和利用
第一节降低化学反应活化能的酶
新陈代谢:
是活细胞中全部化学反应的总称,是生物与非生物最根本的区别,是生物体进行一切生命活动的基础。
细胞代谢:
细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。
酶:
是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能:
降低化学反应活化能,提高化学反应速率)的一类有机物。
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要的能量。
二、酶的本质:
大多数酶的化学本质是蛋白质(合成酶的场所主要是核糖体,水解酶的酶是蛋白酶),也有少数是RNA。
三、酶的特性:
①、高效性:
催化效率比无机催化剂高许多。
②、专一性:
每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。
③、酶需要较温和的作用条件:
在最适宜的温度和pH下,酶的活性最高。
温度和pH偏高和偏低,酶的活性都会明显降低。
四。
、酶的特征
本质:
活细胞产生的有机物,绝大多数为蛋白质,少数为RNA
高效性:
酶在降低反应的活化能方面比无机催化剂更显著,
因而催化效率更高
特性专一性:
每种酶只能催化一种或一类化学反应
酶酶需要较温和的作用条件:
温度过高或过酸、过碱,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。
(低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复)
催化作用,降低化学反应所需要的活化能。
第二节细胞的能量“通货”-----ATP
结构简式:
A—P~P~P,A表示腺苷,P表示磷酸基团,~表示高能磷酸键
中文名称:
三磷酸腺苷
一、ATP与ADP相互转化:
A—P~P~P
A—P~P+Pi+能量(Pi表示磷酸)远离A的那个高能磷酸键断裂(1molATP水解释放30.54KJ能量)
元素组成:
ATP由C、H、O、N、P五种元素组成
细胞内直接能源物质
二、ADP中文名称叫二磷酸腺苷,结构简式A—P~P
三、ATP在细胞内含量很少,但在细胞内的转化速度很快,处于动态平衡之中。
四、ATP的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量,所以ATP被称为高能化合物。
这种高能化合物化学性质不稳定,在水解时,由于高能磷酸键的断裂,释放出大量的能量。
五、ATP与ADP的转化:
1、ATP
ADP+Pi+能量这个过程储存能量(放能反应)
2、ADP+Pi+能量
ATP这个过程释放能量(吸能反应)
3、ATP与ADP的相互转化
ATP
ADP
+
Pi
能量
4、ADP转化为ATP所需能量来源:
动物和人:
呼吸作用
绿色植物:
呼吸作用、光合作用
第三节ATP的主要来源------细胞呼吸
1、呼吸作用(也叫细胞呼吸):
指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其它产物,释放出能量并生成ATP的过程。
根据是否有氧参与,分为:
有氧呼吸和无氧呼吸
2、有氧呼吸:
指细胞在有氧的参与下,通过多种酶的催化作用下,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放出大量能量,生成ATP的过程。
3、无氧呼吸:
是指细胞在无氧的条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物(酒精、CO2或乳酸),同时释放出少量能量的过程。
4、发酵:
微生物(如:
酵母菌、乳酸菌)的无氧呼吸。
二、有氧呼吸过程(主要在线粒体中进行):
场所
发生反应
产物
第一阶段
基质
丙酮酸、[H]、释放少量能量,形成少量ATP
第二阶段
线粒体
6CO2
CO2、[H]、释放少量能量,形成少量ATP
第三阶段
内膜
O2
生成H2O、释放大量能量,形成大量ATP
三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
呼吸方式
有氧呼吸
无氧呼吸
不
同
点
细胞质基质,线粒体基质、内膜
细胞质基质
条件
氧气、多种酶
无氧气参与、多种酶
物质变化
葡萄糖彻底分解,产生
CO2和H2O
葡萄糖分解不彻底,生成乳酸或酒精等
能量变化
释放大量能量(1161kJ被利用,其余以热能散失),形成大量ATP
释放少量能量,形成少量ATP
酶
四、有氧呼吸的总反应式:
C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量
五、无氧呼吸的总反应式:
C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量
或
C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量
六、影响呼吸速率的外界因素:
1、温度:
温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。
温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。
在一定温度范围内,温度越低,,细胞呼吸越弱;
温度越高,细胞呼吸越强。
2、氧气:
氧气充足,则无氧呼吸将受抑制;
氧气不足,则有氧呼吸将会减弱或受抑制。
3、水分:
一般来说,细胞水分充足,呼吸作用将增强。
但陆生植物根部如长时间受水浸没,根部缺氧,进行无氧呼吸,产生过多酒精,可使根部细胞坏死。
4、CO2:
环境CO2浓度提高,将抑制细胞呼吸,可用此原理来贮藏水果和蔬菜。
七、呼吸作用在生产上的应用:
1、作物栽培时,要有适当措施保证根的正常呼吸,如疏松土壤等。
2、粮油种子贮藏时,要风干、降温,降低氧气含量,则能抑制呼吸作用,减少有机物消耗。
3、水果、蔬菜保鲜时,要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度,抑制呼吸作用。
第四节能量之源----光与光合作用
一、光合色素(在类囊体的薄膜上):
叶绿素a(蓝绿色)
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光
叶绿素b(黄绿色)
色素
胡萝卜素(橙黄色)
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
叶黄素(黄色)
色素:
包括叶绿素3/4
和
类胡萝卜素
1/4
色素分布图:
色素提取实验:
乙醇(丙酮)提取色素
二氧化硅使研磨更充分
碳酸钙防止色素受到破坏
二、叶绿体的功能:
叶绿体是进行光合作用的场所。
在类囊体的薄膜上分布着具有吸收光能的光合色素,在类囊体的薄膜上和叶绿体的基质中含有许多光合作用所必需的酶。
三、相关概念:
1、光合作用:
绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程
2.总方程式:
叶绿体
CO2+
H20
(CH2O)+O2
光合作用释放的氧气全部来自水。
★3、活细胞所需能量的最终源头是太阳能;
流入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能
4、光合作用的过程:
条件:
一定需要光
光反应阶段场所:
类囊体薄膜,
产物:
[H]、O2和能量
光合作用的过程
过程:
(1)水的光解,水在光下分解成[H]和O2;
2H2O—→4[H]
(2)形成ATP:
ADP+Pi+光能
能量变化:
光能变为ATP中活跃的化学能
条件:
有没有光都可以进行
场所:
叶绿体基质
暗反应阶段产物:
糖类等有机物和五碳化合物
过程:
(1)CO2的固定:
1分子C5和CO2生成2分子C3
(2)C3的还原:
C3在[H]和ATP作用下,部分还原成糖
类,部分又形成C5
能量变化:
ATP活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能
联系:
光反应阶段与暗反应阶段既有区别又紧密联系,是缺一不可的整体,光反应为暗反应提供[H]和ATP,暗反应为光反应提供ADP+Pi,没有光反应,暗反应无法进行,
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