必修一《分子与细胞》
第一章走进细胞 1.生命活动离不开细胞：细胞是生物体结构和功能的基本单位。（病毒无细胞结构，但 必须寄生在活细胞中才能生活和繁殖。） 细胞：地球上最基本的生命系统； 第一节：组织：以人为例有四大组织：神经、上皮、肌肉、结缔组织； 从生物圈器官：例——皮肤、心脏、小肠等； 到细胞 2 生命系 系统：例——神经系统，循环系统等，（植物无系统层次）； 个体：单细胞就是一个个体，无组织、器官、系统； 统的结 种群：某区域内，同种生物的所有个体是一个种群； 构层次： 群落：某区域内，所有生物组成群落； 生态系统：生物群落+无机环境； 生物圈：地球上最大的生态系统。 1.真核细胞：细胞核有核膜。代表生物：动物、植物、真菌（酵母菌、霉菌、食 用菌）等。注意：病毒既不是真核生物也不是原核生物。 原核细胞：无细胞核，无核膜，为拟核。代表生物：细菌和蓝藻（蓝藻包括颤 藻、篮球藻、念珠藻、发菜，其余藻类为真核）。 判断细菌的方法：凡菌字前有“杆”、“球”、“螺旋”、“弧”字的都是细菌，如： 杆菌、葡萄球菌、霍乱弧菌等。 第二节： 细 胞 2. 细胞学说的建立 ： < 英 > 罗伯特·虎克——发现并命名细胞； 的 <荷兰>列文·虎克——首次观察到细菌、红细胞、精子等活细胞； 多样性 <德>施莱登和施旺——提出细胞学说 细胞是有机体，一切动 和统一植物都是由单细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；细 性 胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细 胞共同组成的整个生命体起作用；新细胞可以从老细胞中产生。 < 德>魏尔肖——细胞通过分裂产生新细胞。 3.高倍镜的使用步骤：在低倍镜下找到物象，将物象移至视野中央； 转动转换器，换上高倍镜； 调节光圈和反光镜，使视野亮度适宜； ④调节细准焦螺旋，使物象清晰。 遵循原则：先低后高，先光后焦，先动粗，后调细。 显微镜使用常识： 1.调亮视野的两种方法（放大光圈）、（使用凹面镜）。 2.高倍镜：物象（大），视野（暗），看到的细胞数目（少）。 低倍镜：物象（小），视野（亮），看到的细胞数目（多）。 3.物镜：（有）螺纹，镜筒越（长），放大倍数越大。 目镜：（无）螺纹，镜筒越（短），放大倍数越大。 4放大倍数=物镜的放大倍数×目镜的放大倍数。 显微镜的成像特点：上下颠倒，左右相反。
1.生物界与非生物界具有统一性：组成细胞的元素在非生物界都能找到，没有一种元
----素是生物界所特有的。 完整版学习资料分享---- 生物界与非生物界具有差异性：细胞与非生物相比，各种元素含量大不相同。 资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除
第二章组成细胞的分子 大量元素：C、O、H、N、P、S、K、Ca、Mg等； 微量元素：Zn、Fe、B、Cu、Mo、Mn； 【Zn（新）、Fe（铁）、 B 2.组成细胞 （臂）、阿、Cu（童）、Mo（木）、Mn（猛）！】 第一节： 的元素有 基本元素：C，占细胞干重的48.8%，生物大分子以碳链为骨架。 细胞中 20多种 主要元素：C、H、O、N、P、S； 的元素 细胞含量最多元素：干重：C 占细胞鲜重比例：O＞C＞Ｈ＞Ｎ 和化合 鲜重：O 占细胞干重比例：Ｃ＞Ｏ＞Ｎ＞Ｈ 物 无机物：水（85-90%）、无机盐（1-1.5%） ３.组成细胞 的化合物 有机物：蛋白质（7-10%）、脂质（1-2%）、糖类和核酸（1-1.5%） 含量：一般为６０－95% 自由水：以游离形式存在，可自由流动 形式 水 结合水：与其他物质结合的水，约占细胞全部水分的４．5% 自由水：①良好溶剂；②参与细胞内生化反应；③物质运输。 作用 结合水：组成细胞结构的重要成分，结合水含量增高，可使植物抗逆 性增强，如：抗寒、抗旱、抗盐碱等。 第五节： 细胞中 含量：占细胞鲜重：1-1.5% 的无机 存在形式：离子 物 ①构成某些重要的化合物，如：Mg2+是构成叶绿素的成分、 Fe2+是构成血红蛋白的成分、 无机盐 I-是构成甲状腺激素的成分。 作用 ②维持生物体的生命活动，如：缺铁导致缺铁性贫血、钙离 子浓度过低肌肉抽搐。 ③维持酸碱平衡，调节渗透压，如：缓冲物质。 生物组织鉴定：
元素组成：C、H、O、N，大多数蛋白质含有S 基本单位：氨基酸（约20种） ----完整版学习资料分享---- 资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除
第二章组成细胞的分子 第二节： 生命活 动的承 担着— 蛋白质 第三节： 遗 传信息 的携带 者——核酸 第四节： 细 胞中的 糖类和脂质 元素组成：C、H、O、N、P五种 脱氧核苷酸 （4种） 一分子磷酸 一分子脱氧核糖一分子含氮碱基（A、G、C、T） 基本单位：核苷酸 （8种） 一分子磷酸 核糖核苷酸 一分子核糖 （4种） 一分子含氮碱基（A、G、C、Ｕ尿嘧啶） 种类：脱氧核糖核酸（ＤＮＡ）、核糖核酸（RNA） 分布：DNA在真核细胞中主要在细胞核中，线粒体、叶绿体中也有少量ＤＮＡ，原核 细胞在拟核中；ＲＮＡ主要分布在细胞质中。 生理功能：储存遗传信息，控制蛋白质的合成。（原核真核生物的遗传信息都是ＤＮＡ， 病毒的遗传信息是ＤＮＡ或ＲＮＡ）。 物质鉴定：ＤＮＡ用甲基绿染色变成绿色；RNA用吡咯红染色变成红色。 组成元素：Ｃ、H、Ｏ三种 糖类：主要的能源物质 单糖：不能再水解的糖。如葡萄糖、果糖、核糖。 二糖：是水解后能生成两分子单糖的糖。如：蔗糖、麦芽糖、乳糖 种类： 多糖：是水解后能生成许多单糖的糖。如：淀粉、纤维素、糖原。 多糖的基本组成单位都是葡萄糖。 可溶性还原性糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖等。 组成元素：Ｃ、H、Ｏ，有的脂质还含有P和N 脂质 脂肪：细胞内良好的储能物质；与糖类相同质量的脂肪储存能量是糖类的2 倍保温、减少摩擦、缓冲和减压。 种类 磷脂：（C、H、O、N、P）构成生物膜的重要成分； 固醇：包括胆固醇、性激素、维生素D等，胆固醇是构成细胞膜的重要成 1.细胞膜的成分：主要是脂质（约50％）大多数为磷脂，还含少量胆固醇， 分，维生素D促进钙和磷的吸收。 蛋白质（约40％），还有少量糖类（约2％—10％） 2.细胞膜的功能：①将细胞与外界环境分隔开 ----完整版学习资料分享---- ②控制物质进出细胞 ③进行细胞间的信息交流 3.细胞膜的功能特点：选择透过性 第一节：细胞膜—系统的边界 资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除
第二 节：细胞 器—系统 内的分工合作 第三 节：细胞 核—系统 的控制中心 1.相关概念：细胞质：在细胞膜以内、细胞核以外的原生质，叫做细胞质。细胞质主要 包括细胞质基质和细胞器。 细胞质基质：细胞质内呈液态的部分是基质，是细胞进行新陈代谢的主要场所。 细胞器：细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。 2.提纯方法：差速离心法。 3.各细胞器比较 （1）双层膜的细胞器： 叶绿体：存在于绿色植物细胞，光合作用场所 “养料制造车间”和“能量转换站”。 线粒体：有氧呼吸主要场所，是细胞的“动力车间”。 （2）单层膜的细胞器： 内质网：细胞内蛋白质合成和加工，脂质合成的场所；蛋白质运输的通道。 高尔基体：对蛋白质进行加工、分类、包装。 液泡：植物细胞特有，调节细胞内环境，维持细胞形态。 溶酶体：含有多种水解酶，分解衰老、损伤细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌， 是细胞的“消化车间”。 （3）无膜的细胞器 核糖体：是“生产蛋白质的机器”。 中心体：与细胞有丝分裂有关，由两个相互垂直的中心粒组成，见于动物和某些低等植物细胞。 4.分泌蛋白的合成和运输： 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 细胞外 （合成肽链） （加工成蛋白质） （进一步加工） （囊泡与细胞膜融合，蛋白质释放） 5、生物膜系统：包括细胞器膜、细胞膜和核膜等 作用：①使细胞具有稳定内部环境，进行细胞内外物质运输、能量转换、信息传递。 ②为各种酶提供大量附着位点，是许多生化反应的场所。 ③把各种细胞器分隔开，保证生命活动高效、有序进行。 1.细胞核的功能：细胞核控制着细胞的代谢和遗传。细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和 遗传的控制中心。 2.细胞核的结构：（1）染色质：由DNA和蛋白质组成，容易被碱性染料染成深色，染 色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。 （2）核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开。 （3）核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。 （4）核孔：实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。 1.相关概念比较： （注：除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核 （1） 扩散：物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散（扩散与过膜与否无关如：O2从浓度高的 细胞都有细胞核。） 地方向浓度低的地方运动）。 （2）渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散又称为渗透。 ----完整版学习资料分享---- 发生渗透作用的条件：具有半透膜；半透膜两侧具有浓度差。 （3）半透膜：物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小 （如：动物膀胱、玻璃纸、肠衣、 鸡蛋的卵壳膜等）。 （4）选择透过性膜：可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子、 资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除
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 第二节： 生物膜 的流动 镶嵌模 型 第三节： 跨物质 输膜运 的方式 大多数蛋白质分子可以运动的。 2.糖蛋白（糖被）1.流动镶嵌模型的基本内容： （1）磷脂双分子层构成了膜的基本支架； （2）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； （3）磷脂双分子层和 组成：由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。 作用：保护、润滑和细胞识别等。 1.被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散，称为被动运输。 (1)自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞； (2)协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。 2.主动运输：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，这种方式叫做主动运输。 3.三种跨膜运输方式的比较： 自由扩散 协助扩散 主动运输 方向 高→低 高→低 低→高 载体 不需要 需要 需要 能量 不需要 不需要 需要 举例 水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯等 葡萄糖进入红细胞 氨基酸、K、Na、Ca等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞 +++4.大分子物质进出细胞的方式：胞吞、胞吐——大分子物质通过囊泡运输进出细胞，需要 能量。 1.作用：催化作用，降低化学反应所需要的活化能。 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
酶的作用和本质 量称为活化能。（常态 能量 活化态） 细胞代谢：活细胞内全部有序化学反应的总称。 2.本质：活细胞产生的有机物，绝大多数为蛋白质，少数为RNA。 ----完整版学习资料分享---- 资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除
第一节： 降低 化学反 应活化 能的酶
第二节： 细胞的 能量“通 货”—— ATP 第三节： ATP的 主要来源—细胞呼吸 酶的特性 1.高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。 2.专一性：每种酶只能催化一种或一类化学反应。 3.作用条件温和：最适温度（pH值）下，酶活性最高，过酸、过碱或温 度过高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。 补充：关于酶本质的探索历程： ①巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。 ②巴斯德（法、微生物学家）：发酵与活细胞有关；发酵是整个细胞。 ③李比希（德、化学家）：引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物 质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。 ④比希纳（德、化学家）：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎 后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。 ⑤萨姆纳（美、科学家）：从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。 ⑥许多酶是蛋白质。 ⑦切赫与奥特曼（美、科学家）：少数RNA具有生物催化功能。 1.中文名称：三磷酸腺苷（腺苷由一分子腺嘌呤和一分子核糖组成）。 2.结构简式 A — P ～ P ～ P 腺苷 普通化学键 高能磷酸键 磷酸基团 （13.8KJ/mol） （30.54 KJ/mol） 3 3.功能：细胞内直接能源物质。 组成元素：Ｃ、H、Ｏ三种 酶 ADP + Pi + 能量 （Pi表示磷酸） 4.ATP与ADP相互转化：ATP 远离A的那个高能磷酸键断裂（1molATP水解释放30.54KJ能量） ADP中文名称叫二磷酸腺苷，结构简式A—P~P 5.ATP和ADP相互转化的过程和意义： ADP + Pi + 能量 ATP与ADP的相互转化 ：ATP 方程从左到右：代表释放的能量，用于一切生命活动。 方程从右到左：代表转移的能量，动物中为呼吸作用转移的能量。植物中来自光合 作用和呼吸作用。 意义：能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通，ATP是细胞里的能量流 通的能量“通货”。ATP 在细胞内含量很少，但在细胞内的转化速度很快，用掉 多少马上形成多少。 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 量并生成ATP的过程。 （1）有氧呼吸 总反应式：C6H12O6 +6O2 +6H2O 酶 6CO2 + 12H2O +大量能量 酶 第一阶段：细胞质基质 C6H12O6 2C3H4O3（丙酮酸)+少量[H]+少量能量
----完整版学习资料分享---- 酶 第二阶段：线粒体基质 2C3H4O3+6H2O 6CO2+大量[H] +少量能量 酶 第三阶段：线粒体内膜 24[H]+6O 12HO+大量能量 酶资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除
种类
第四节： 能量之源 ——光与 光合作用
1.光合作用图解：
（2）无氧呼吸 酶
总反应式：C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+少量能量 酶
C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量 无氧呼吸共分为两个阶段，且都在细胞质基质中完成： 第一阶段：与有氧呼吸第一阶段完全相同；
第二阶段：丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转 化成乳酸。
注意：微生物的的无氧呼吸也叫发酵，生成乳酸的叫乳酸发酵，生成酒精 的叫酒精发酵。
糖类 2.光合作用总方程式： CO2+H2O 光能 （CH2O）+O2 叶绿体 注意：光合作用释放的氧气全部来自水。 光合作用分为两个阶段：光反应阶段，必须有光才能进行； 暗反应阶段，有光无光都可进行。 光反应和暗反应的比较见下页 卡尔文循环 ----完整版学习资料分享----
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2.光反应和暗反应的比较： 条件 场所 过程 光反应 光、H2O、色素、酶 类囊体的薄膜上 暗反应 CO2、[H]、ATP、C5、酶 叶绿体的基质 ① 水的光解 2H2O → 4[H] + O2 ① CO2的固定：CO2 + C5 → 2C3 ② ATP的合成：ADP + Pi + 光能 → ATP ② C3的还原： 2C3 + [H] →C5+（CH2O） 光能 转化成ATP中活跃的化学能 ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能 能量变化 物质变化 联系 无机物CO2、H2O 转化成 有机物（CH2O） 光反应为暗反应提供ATP和[H]，暗反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和Pi
4.人为创设条件，看物质变化：
5.化能合成作用：
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自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有色素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中某些无机物氧化时释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫做化能合成作用。例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌。下图为硝化细菌的化能合成作用
进行光合作用和化能合成作用的生物都是自养型生物；
而只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动的生物是异养型生物。
6、比较光合作用和细胞呼吸作用 反应场所 反应条件 物质转变 能量转变 实质 联系 光合作用 绿色植物（在叶绿体中进行） 光、色素、酶等 无机物CO2和H2O合成有机物（CH2O） 把光能转变成化学能储存在有机物中 合成有机物、储存能量 有机物、氧气 光合作用 呼吸作用 能量、二氧化碳 呼吸作用 所有生物（主要在线粒体中进行） 酶（时刻进行） 分解有机物产生CO2和H2O 释放有机物的能量，部分转移至ATP 分解有机物、释放能量、产生ATP
附图：
线粒体立体结构模式图 叶绿体立体结构模式图
第六章：细胞的生命历程
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癌变 ←增殖→ 分化→ 衰老和凋亡
第一节：细胞的增值
1.细胞周期：连续分裂的细胞，从上一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一 个细胞周期。
分裂间期：DNA复制与蛋白质的合成 分裂期：前期：核膜核仁消失；染色质变成染色体，纺锤丝变成纺锤体；形态散乱； 中期：着丝点都排列在赤道板上，纺锤体清晰可见，便于观察； 后期：着丝点分裂；染色体数目加倍，向两极移动； 末期：核膜核仁出现；染色体变成染色质，纺锤体消失。 记忆口诀：膜仁消失现两体，形定数晰点在板，点裂体分向两极，两体消失膜仁现。 2.细胞分裂的过程（动物细胞） 后期 中期 末期 前期
3.染色体、染色单体和DNA的数量变化： DNA 染色体 染色单体 复制 2 1 2 分裂 2 2 0 1 1 0 注意：染色体数 = 着丝点数 DNA数 = 线条数
染色体复制后才有染色单体，着丝点分裂后又无染色单体 4、某生物体中一个体细胞内的染色体和DNA的含量为2N，比较如下： 间期 前期 中期 染色体数目 2N DNA数目 2N→4N 2N 4N 2N 4N 4N 4N 4N 0 2N 2N 0 后期 末期 染色单体数 0→4N 4N 5.染色体、DNA、染色单体的变化曲
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6.动植物细胞有丝分裂区别 植物细胞 间期 前期 末期 动物细胞 DNA复制，蛋白质合成（染色体复制） 染色体复制，中心粒也倍增 细胞两极发生纺缍丝构成纺缍体 赤道板位置形成细胞板向四周扩散形成细胞壁 中心体发出星射线，构成纺缍体 不形成细胞板，细胞从中央向内凹陷，缢裂成两子细胞 第二节：细胞的分化
1.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。
2.过程：受精卵 增殖为多细胞 分化为组织、器官、系统 发育为生物体 3.特点：持久性、稳定性、不可逆转性。 4.实质：基因选择性表达
细胞全能性：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。
高度分化的植物体细胞具有全能性，高度分化的动物的细胞核具有全能性。 全能性大小：受精卵>生殖细胞>体细胞
第三节：细胞的衰老和凋亡
1.细胞衰老的特征：①在衰老的细胞内水分减少，体积变小，细胞新陈代谢的速度减慢；②细胞内多种酶酶的活性降低；③细胞内的色素逐渐积累。 ④衰老的细胞内呼吸速度减慢，细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深。 ⑤细胞膜通透性功能改变，使物质运输功能降低。 2、细胞凋亡
细胞凋亡指基因决定的细胞自动结束生命的过程，是一种正常的自然生理过程。可以清除被病原体感染的细胞、衰老的细胞等。
第四节：细胞癌变
1.特征：①能够无限增殖； ②癌细胞的形态结构发生了变化.；
③癌细胞易扩散易转移（原因：癌细胞的表面糖蛋白数量减少）
2.致癌因子的种类：①物理致癌因子，主要是辐射致癌 ；②化学致癌因子，如砷、苯、煤焦油等；③病毒致癌因子，能引起细胞癌变的病毒，叫做肿瘤病毒或致癌病毒。 3.原因：原癌基因或抑癌基因发生基因突变。
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