精华高中生物必修一知识点总结[1].1doc

高中生物必修一总结

高一生物内容构成

细胞的多样性和统一性

从生物圈到细胞

组成细胞的成分

系统的边界——细胞膜

系统内的分工——细胞器

系统的控制中心——细胞核

细胞增殖、细胞分化

细胞衰老和凋亡、癌变

（一）走近细胞

一、细胞的生命活动离不开细胞

1、无细胞结构的生物病毒的生命活动离不开细胞

生活方式：寄生在活细胞

病毒分类：DNA病毒、RNA病毒

遗传物质：或只是DNA，或只是RNA（一种病毒只含一种核酸）

2、单细胞生物依赖单个细胞完成各种生命活动。

3、多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，完成复杂的生命活动。Array除病毒以外，细胞是生物体结构和功能的基本单位，是地球上最基本的生命系统。

三、高倍显微镜的使用

1、重要结构

光学结构：镜头目镜——长，放大倍数小

物镜——长，放大倍数大

反光镜平面——调暗视野

凹面——调亮视野

机械结构：准焦螺旋——使镜筒上升或下降（有粗、细之分）

转换器——更换物镜

光圈——调节视野亮度（有大、小之分）

2、步骤：取镜安放对光放置装片使镜筒下降使镜筒上升低倍镜下调

清晰，并移动物像到视野中央转动转换器，换上高倍物镜缓缓调节细准焦螺旋，使物像清晰

注意事项：

（1）调节粗准焦螺旋使镜筒下降时，侧面观察物镜与装片的距离；

（2）首先用低倍镜观察，找到要放大观察的物像，将物像移到视野中央（粗准焦螺旋不动），然后换上高倍物镜；

(3) 换上高倍物镜后，“不准动粗”。

(4) 物像移动的方向与装片移动的方向相反。

四、病毒、原核细胞和真核细胞的比较

细菌。如破伤风杆菌、葡萄球菌等都是细菌。乳酸菌是一个特例，它本属杆菌但往往把“杆”字省略。青霉菌、酵母菌、曲霉菌及根霉菌等属于真菌，是真核生物。

五、细胞学说的内容（统一性）

○从人体的解剖的观察入手：维萨里、比夏

○显微镜下的重要发现：虎克、列文虎克

○理论思维和科学实验的结论：施旺、施莱登

1. 细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；

2.细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体的生命起作用。

3. 新细胞可以从老细胞中产生。

○在修正中前进：细胞通过分裂产生新细胞。

注：现代生物学三大基石

1、1938~1839年，细胞学说;

2、1859年，达尔文，进化论;

3、1866年，孟德尔，遗传学

（二）组成细胞的分子

元素基本元素：C、H、O、N（90%）

（20种）大量元素：C、H、O、N、P、S（97%）K、Ca、Mg等

物质基础微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等

最基本元素：C，占细胞干重的48.8%，生物大分子以碳链为骨架

说明生物界与非生物界的统一性和差异性。

化合物无机化合物水：主要组成成分，一切生命活动都离不开水。

无机盐：对维持生物体的生命活动有重要作用

有机化合物蛋白质：生命活动（或性状）的主要承担者（体现者）

核酸：携带遗传信息

糖类：主要的能源物质

脂质：主要的储能物质

一、蛋白质（占细胞鲜重的7%~10%，占干重的50%）

○氨基酸结构通式：

①每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基连同一碳原子上；

②各种氨基酸的区别在于R基的不同。

○变性：高温、强酸、强碱（熟鸡蛋）

二、核酸

是一切生物的遗传物质，是遗传信息的载体，是生命活动的控制者。

o

每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。

四、鉴别实验

五、无机物 化学元素 化合物 原生质 细胞

化合

有机组合 分化

○原生质1．泛指细胞内的全部生命物质，但并不包括细胞内的所有物质，如细胞壁；

2．包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分；其主要成分为核酸、蛋白质（和脂类）；

3．动物细胞可以看作一团原生质。

○细胞质：指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。

○原生质层：成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，为一层半透膜。

(三)细胞的基本结构

细胞壁（植物）：纤维素+果胶，支持和保护作用

细胞膜成分：脂质（主磷脂）50%、蛋白质约40%、糖类2%-10%

作用：隔开细胞和环境；控制物质进出；细胞间信息交流；

真核基质：有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等

细胞细胞质是活细胞进行新陈代谢的主要场所。

细胞器分工：线、内、高、核、溶、中、叶、液

协调配合：分泌蛋白的合成与分泌；生物膜系统

核膜：双层膜，分开核内物质和细胞质

细胞核核孔：实现核质之间频繁的物质交流和信息交流

核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关

染色质：由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体

二、各种细胞器的归纳总结

1、分布特点：

（1）高等动植物细胞共有的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、溶酶体

（2）动物细胞和低等植物细胞特有的细胞器：中心体 （3）高等植物细胞特有的细胞器：叶绿体、液泡 2、功能特点：

（1）与能量转换有关的细胞器：叶绿体和线粒体

（2）与蛋白质合成、分泌相关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 （3）与细胞有丝分裂相关的细胞器：中心体、核糖体、高尔基体、线粒体 （4）增大细胞内膜面积的细胞器：内质网、线粒体、叶绿体 3、结构特点：

（1）具有双层膜结构的细胞器：线粒体、叶绿体

（2）具有单层膜结构的细胞器：内质网、高尔基体、溶酶体、液泡 （3）无膜结构的细胞器：中心体、核糖体 三、协调配合—— 分泌蛋白合成与分泌 放射性同位素示踪法：罗马尼亚 帕拉德

叶绿体 线粒体

供能

细胞核 细胞膜 胞外

○生物膜系统：细胞器膜 + 细胞膜 + 核膜等形成的结构体系 四、细胞核 = 核膜（双层） + 核仁 + 染色质 + 核液

美西螈实验、蝾螈横缢实验、变形虫实验、伞藻嫁接与移植实验

细胞核功能：是遗传信息储存和复制的场所，是代谢活动和遗传特性的控制中心。 ○ 染色质和染色体是同一物质在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。 DNA

组蛋白 染色体

五、树立观点(基本思想)

1.有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在； ○结构和功能相统一 2．任何功能都需要一定的结构来完成

1．各种细胞器既有形态结构和功能上的差异，又相互联系，相互依存； ○分工合作 2．细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的协调配合。 ○生物的整体性：整体大于各部分之和；只有在各部分组成一个整体的时才能体现出生命现象。

六、总结

细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。 （四）细胞物质的运输

○科学家研究细胞膜结构的历程是从物质跨膜运输的现象开始的，分析成分是了解结构的基础，现象和功能又提供了探究结构的线索。人们在实验观察的基础上提出假说，又通过进一步的实验来修正假说，其中方法与技术的进步起到关键的作用

有机物、O 2

能量、CO 2

修饰 分泌

成分：脂质、蛋白质和糖类

结构：单位膜（三明治）→流动镶嵌模型

细胞膜特性结构特点：具有一定的流动性

功能特性：选择透过性（对离子和小分子物质具选择性）

将细胞与外界环境隔开

功能控制物质进出细胞

进行细胞间的信息交流

一、物质跨膜运输的实例

1.水分

○渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。

○半透膜：指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。

○质壁分离与复原实验可拓展应用于：（指的是原生质层与细胞壁）

①证明成熟植物细胞发生渗透作用；②证明细胞是否是活的；

③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法；④初步测定细胞液浓度的大小；

2. 无机盐等其他物质

①不同生物吸收无机盐的种类和数量不同，与膜上载体蛋白的数量有关。

②物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度的。

3. 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、小分子和大分子则不能通过的膜。

□生物膜是一种选择透过性膜，是严格的半透膜。

二、流动镶嵌模型

①磷脂双分子层：构成生物膜的基本支架，但这个支架不是静止的，它具有一定的流动性。

②蛋白质：镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上，大多数蛋白质也是可以流动的。

③糖蛋白：蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白，形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等

三、跨膜运输的方式

四、小结

磷脂分子+蛋白质分子 结构 功能（物质交换）

具有

运动性 流动性 物质交换正常 选择透过性

成分组成结构，结构决定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的，因此决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性。结构的流动性保证了载体蛋白能把相应的物质从细胞膜的一侧转运到到另一侧。由于细胞膜上不同载体的数量不同，所以，当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同，即反映出物质交换过程中的选择透过性。可见，流动性是细胞膜结构的固有属性，无论细胞是否与外界发生物质交换关系，流动性总是存在的，而选择透过性是细胞膜生理特性的描述，这一特性，只有在流动性基础上，完成物质交换功能方能体现出来。 (五)细胞的能量供应和利用 H2O 外界

CO2+H2O C3H6O3 C2H5OH+CO2

一、 酶——降低反应活化能

◎ 新陈细胞代谢：活细胞内全部有序化学反应的总称。

◎ 活化能：分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。 1． 发现 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利比希（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

组成 决定

导致

保证 体现

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。

2．定义：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。

注：①由活细胞产生（与核糖体有关）

②催化性质：A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能，提高化学反应速度。

B.反应前后酶的性质和数量没有变化。

③成分：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。

3．特性①高效性：催化效率很高，使反应速度很快

②专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。

③需要合适的条件（温度和pH值）→温和性→易变性→特异性。

酶的催化作用需要适宜的温度、pH值等，过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构。低温也会影响酶的活性，但不破坏酶的分子结构。

二、ATP（三磷酸腺苷）

◎ ATP是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是生物体进行各项生命活动的直接能源，它的水解与合成存在着能量的释放与贮存。

1．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 ） 2．ATP 与ADP 的转化

◎ ATP ADP + Pi + 能量 ATP

放能

呼吸作用 每一个细胞的生命活动

（线粒体 、 吸能

细胞质） Pi Pi

ADP

糖类—主要能源物质 热能——散失

脂肪—主要储能物质 —能源物质之一 化学能——ATP

三、ATP 的主要来源——细胞呼吸

◎呼吸是通过呼吸运动吸进氧气，排出二氧化碳的过程。 ◎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。分为：

水

解酶

动态平衡

合成酶

四、影响细胞呼吸作用的因素

1、内部因素——遗传因素（决定酶的种类和数量）

(1) 不同植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物。

（2）同一植物不同生长发育时期细胞呼吸速率不同，如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高 （3）同一植株不同的器官，呼吸速率也有很大的差异，如生殖器官大于营养器官。 2、环境因素 （1）温度

（2）O 2的浓度

五、光合作用

◎光合作用是指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。 温度以影响酶的活性影响呼吸速率。在最低点与最适点之间，呼吸酶活性低，呼吸作用受抑制，呼吸速率随温度的升高而加快。超过最适点，呼吸酶活性降低甚至变性失活，呼吸作用受到抑制，呼吸速率则会随着温度的增高而下降。

植物在O 2浓度为0时只进行无氧呼吸，大多数植物无氧呼吸的产物是酒精和CO 2；O 2浓度在0~10%时，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；在O 2浓度5%时，呼吸作用最弱；在O 2浓度超过10%时，只进行有氧呼吸。有氧环境对无氧呼吸起抑制作用，抑制作用随氧浓度的增加而增强，直至无氧呼吸完全停止在一定氧浓度范围内，有氧呼吸的强度随氧浓度的增加而增强。

2、场所

双层膜

叶绿体 基质 ：DNA ，多种酶、核糖体等

基粒 多个类囊体（片层）堆叠而成

胡萝卜素（橙黄色）1/3

类胡萝卜素 叶黄素（黄色） 2/3 吸蓝紫光

色素 （1/4） 叶绿素A （蓝绿色）3/4

叶绿素（3/4 叶绿素B （黄绿色）1/4 吸红橙和蓝紫光 3．过程

◎ 同位素示踪

14C

2C 3 （14CH 2O ） 3H 2O [3H]

（C

3H 2

O ）

H 218O

18O 2 ◎ 人为创设条件，看物质变化：

（1）光照 强→ 3 （CH 2O ）

CO 2 合成量 （2） 光照不变 CH 2O ）

减少CO 2 ◎ 光合作用的实质

通过光反应把光能转变成活跃的化学能，通过暗反应把二氧化碳和水合成有机物，同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。 4、光合作用的意义

①制造有机物，实现物质转变，将CO 2和H 2O 合成有机物，转化并储存太阳能； ②调节大气中的O 2和CO 2含量保持相对稳定；

③生物生命活动所需能量的最终来源；

注：光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。 5、影响光合作用速率的因素及其在生产上的应用

光合速率是光合作用强度的指标，它是指单位时间内单位面积的叶片合成有机物的速率。影响因素包括植物自身内部的因素，如处在不同生育期等，以及多种外部因素。

(1)单因子对光合作用速率影响的分析

①光照强度(如图所示)

曲线分析：A 点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放CO 2量表明此时的呼吸强度。 AB 段表明光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO 2的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用；而到B 点时，细胞呼吸释放的CO 2全部用于光合作用，即光合作用强度=细胞呼吸强度，称B

光反应 暗反应 固定 还原 光

点为光补偿点(植物白天的光照强度在光补偿点以上，植物才能正常生长)。BC段表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了，称C点为光饱和点。

应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如上图虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置，冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。

②光照面积(如图所示)

曲线分析：OA段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，A点为光合作用叶面积的饱和点。随叶面积的增大，光合作用不再增加，原因是有很多叶被遮挡，光照强度在光补偿点以下。OB段表明干物质量随光合作用增加而增加，而由于A点以后光合作用不再增加，但叶片随叶面积的不断增加呼吸量(OC段)不断增加，所以干物质积累量不断降低(BC段)。

应用：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。封行过早，使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费。

②CO2浓度、含水量和矿质元素(如图所示)

曲线分析：CO2和水是光合作用的原料，矿质元素直接或间接影响光合作用。在一定范围内，CO2、水和矿质元素越多，光合作用速率越快，但到A点时，即CO2、水、矿质元素达到饱和时，就不再增加了。

应用：“正其行，通其风”，温室内充CO2，即提高CO2浓度，增加产量的方法.合理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成速率，增加光合作用速率。

③温度(如图所示)

曲线分析：光合作用是在酶催化下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在10～35℃下正常进行光合作用，其中AB段(10～35℃)随温度的升高而逐渐加强，B点(35℃)以上光合酶活性下降，光合作用开始下降，50％左右光合作用完全停止。

应用：冬天温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用：晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证有机物的积累。

④叶龄(如图所示)

曲线分析：OA段为幼叶，随幼叶的不断生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合作用速率不断增加。AB段为壮叶，叶片的面积、叶绿体的叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定。BC段为老叶，随着叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。

应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶，都是根据其原理，降低其细胞呼吸消耗有机物。

(2)多因子对光合作用速率影响的分析（如图所示）

曲线分析：P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法。

应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当充加CO2，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。总之，可根据具体情况，通过增加光照强度，调节温度或增加CO2浓度来充分提高光合速率，以达到增产的目的

6、总结:光合作用在现实生活中

①提高农作物产量：延长光合作用时间、增大光合作用面积

合理密植

改变植物种植方式：轮作、间作、套作 ②提高光合作用速度

覆盖地膜 使用温室大棚 使用农家肥、化肥

“正其行，通其风”

大棚中适当提高二氧化碳的浓度 补充人工光照

7、计算 ① 真光合作用速率=净光合作用速率+细胞呼吸作用速率 CO 2

CO 2②光合作用制造的有机物=光合作用积累的有机物+细胞呼吸消耗的有机物

解析：制造的就是生产的总量，其中一部分被储存起来，就是积累的，另一部分被呼吸消耗 ③光合作用利用二氧化碳的量=从外界吸收的二氧化碳的量+细胞呼吸释放的二氧化碳的量 解析：光合作用利用CO 2的量有两个来源，一个是外界吸收的，另一个是自身呼吸放出的，二者都被光合作用利用。

、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

=净光合作用+呼吸作用

◎ 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。

（六）细胞的生命历程

癌变 ←增殖→ 分化→ 衰老和凋亡

一、细胞增殖

表面积

/

体积——→物质运输速率 体积增大

→细胞生长 细胞核/细胞质——→控制与必需 生长

减数分裂 数目增多→细胞分裂 有丝分裂

无丝分裂：特点：分裂中无纺锤丝和染色体的变化 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。 记忆口诀：膜仁消失现两体，形定数晰赤道齐，点裂数增均两极，两消两现重开始 2、 细胞分裂的过程（动物细胞）

前期 中期 后期 末期

注意：染色体数= 着丝点数DNA数= 线条数

2N 2N 2N 4N 2N

2N→4N 4N 4N 4N 2N

5、染色体、DNA、染色单体的变化曲

间期前期中期后期末期

二、细胞分化

1、细胞分化

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的差异的过程称为细胞分化。

⊙实质：细胞中遗传信息的执行情况不同（基因选择性表达）

⊙主要特点：

①持久性:细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中,在胚胎期达到最大程度

②稳定性和不可逆性:一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡

③普遍性:生物界普遍存在,是生物个体发育的基础

⊙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。2、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。

⊙特点：

①高度分化的植物体细胞具有全能性，植物细胞在离体的情况下，在一定营养的物质，

激素和其他适宜的外界条件下，才能表现其全能性。

②动物已分化的体细胞全能性受限制，但细胞核仍具有全能性。

△在多细胞生物中每个体细胞的细胞核具有个体发育的全部基因，只要条件许可，都可发育成完整的个体。

三、细胞衰老和凋亡

1、细胞衰老的特征

①.在衰老的细胞内水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速度减慢。

②.衰老的细胞内，有些酶的活性降低。

③.细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累。

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，如蝌蚪尾消失，它对于多细胞生物体正常发育，维持内部环境的稳定以及抵御外界因素干扰具有非常关键作用。

四、细胞癌变

1、概念：有的细胞由于受到致癌因子的作用，不能正常地完成细胞分化，而变成了不受机体控制的恶性增殖细胞。

2、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）

3、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。

4、原因：原癌基因或抑癌基因发生基因突变。

5、预防：要尽量避免接触物理的、化学的、病毒的等各种致癌因子。同时，要注意增强体质，保持心态健康，养成良好的生活习惯，从多方面积极采取防护措施。