学习必备欢迎下载必修 1 分子与细胞知识点汇编第一章走进细胞一、从生物圈到细胞1、生命活动离不开细胞2、生命系统的结构层次细胞： 是生物体结构和功能的基本单位组织：由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起的细胞群器官：不同的组织按照一定的次序结合在一起而构成器官系统：能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在起而构成系统个体：由各种器官(植物 )或系统 (动物和人 )协调配合共同完成复杂的生命活动的生物。单细胞生物是由一个细胞构成的生物体。种群：在一定的自然区域内，同种生物的所有个体是一个种群。群落：在一定的自然区域内，所有的种群(生物 )组成一个群落。生态系统：生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体生物圈：由地球上所有生物和这些生物生活的无机环境共同组成（地球上最大的生态系统）二、细胞的多样性和统一性1、观察细胞 (显微镜的使用 ) 低倍镜的视野大(小)，通过的光多(少)，放大倍数小 (大 )；物镜放大倍数小(大)，镜头较短 (长) 显微镜放大倍数=目镜放大倍数物镜放大倍数先用低倍镜观察清楚，把要放大观察的移到视野中央，再换高倍镜观察看到物像是倒像，因而物像移动的方向与实际材料(装片 )移动方向相反2、原核细胞与真核细胞3、细胞学说 主要内容 ：(1)细胞是一个有机体，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生物生物类型说明SARS 病毒非细胞生物病毒要在活细胞中繁殖草履虫单细胞生物单细胞生物具有生命的基本特征。(衣藻、酵母菌等) 人多细胞多细胞生物的生命活动是从一个细胞开始的，其生长和发育也是建立在细胞的分裂和分化基础上的类别原核细胞真核细胞细胞大小较小较大细胞核无成形的细胞核，无核膜，无核仁，无染色体有成形的真正的细胞核，有核膜、核仁和染色体细胞质有核糖体有核糖体、线粒体等，植物细胞还有叶绿体和液泡生物类群细菌、蓝藻真菌、植物、动物精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 10 页学习必备欢迎下载第二章 组成细胞的分子一、细胞中元素和化合物1、组成细胞的元素：(大量元素 )C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg ；(微量元素 )Fe、Mn、B 、Zn 、Cu、Mo 2、基本元素C；3、活 (干)细胞中含量最多的四种元素依次为：O、C、H、N(C、O、N、H) 4、组成细胞的化合物：无机物水(活细胞中含量最多)、无机盐；有机物蛋白质(干细胞中含量最多)、核酸、糖类和脂质5、检测蛋白质、还原性糖和脂肪：双缩脲试剂 +蛋白质紫色反应；斐林试剂 +还原性糖 (葡萄糖、果糖和麦芽糖)砖红色沉淀苏丹 III 染液 +脂肪橘黄色；苏丹 IV 染液 +脂肪红色二、生命活动的主要承担者蛋白质1、含量：占细胞鲜重的7%10%，干重的50%以上，是细胞含量最多的有机物。2、组成元素：主要由C、H、O、N 等元素组成，有些含有S、Fe 等3、相对分子质量：几千100万以上，属于大分子化合物4、基本单位：氨基酸，大约有20 多种，5、结构通式：6、 结构特点是至少含有一个氨基(-NH2和一个羧基 (-COOH) ， 并且都有一个有一个氨基(-NH2和一个羧基 (-COOH) 连接在同一个碳原子上，将氨基酸区别为不同的种类的依据是 R 基(侧链基团 )。7、形成过程：(1)脱水缩合：(2)肽链：两 (三)个氨基酸缩合的化合物叫二(三)肽，含有一 (二)个肽键，脱掉一(二)个水分子， 多个氨基酸缩合而的含多个肽键的化合物叫做多肽，若 n 个氨基酸形成一条肽链，则可形成n-1 个肽键，失去n-1 个水分子；若 n 个氨基酸形成m 条肽链， 则形成 n-m 个肽键， 失去 n-m 个水分子，则由这m条肽链组成蛋白质的分子量为：na-(n-m)18 (a 为氨基酸的平均分子量、18 为水分子量 )。(3)空间结构：一条或几条肽链通过一定的化学键互相链接在一起，形成具有复杂空间结构的蛋白质。高温、强酸强碱和重金属都会破坏蛋白质的空间结构。8、结构的多样性：组成蛋白质的氨基酸数目不同、氨基酸的种类不同、氨基酸排列顺序不同、多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千变万化。9、功能的多样性：构成细胞和生物体的重要物质；酶有催化作用，绝大多数的酶都是蛋白H R COOH NH2C H R1COOH NH2C H R2COOH H2N C + H2O H R1CO NH2C H R2COOH HN C 肽键二肽精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 10 页学习必备欢迎下载质；有传递信息(或调节生命活动)的作用，如胰岛素、生长激素（非生长素）等；有运输载体的作用，如血红蛋白、细胞膜载体等；有免疫作用，如抗体。三、遗传信息的携带者核酸1、组成元素：主要由C、H、O、N、P 等元素组成，也是大分子化合物。2、种类：脱氧核糖核酸(DNA ，主要分布在细胞核，少量在叶绿体和线粒体) 核糖核酸 (RNA ，主要分布在细胞质) 3、功能：细胞内携带的遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中起着极其重要的作用。4、组成单位：核苷酸四、中的糖类 (又称碳水化合物) 1、组成元素：C、H、O 2、功能：细胞的重要成分，也是细胞主要的能源物质3、种类：单糖：核糖和脱氧核糖；葡萄糖(前三种存在所有细胞中)和果糖 (植物细胞中 ) 二糖：蔗糖 (一分子果糖和一分子葡萄糖)和麦芽糖 (两分子葡萄糖 ) (植物细胞 )和乳糖 (动物细胞，半乳糖和葡萄糖) 多糖： 淀粉和纤维素 (存在植物细胞中)和糖原 (动物细胞中， 肝糖原和肌糖原) 五、细胞中的脂质1、组成元素 ：C、H、O，有些还有N、P 等2、种类：脂肪： 只有 C、H、O， 细胞中储存能量(储存能量最多)的主要物质， 对动物和人还有保温、缓冲、减压等作用。磷脂：组成生物膜的重要成分固醇：胆固醇-组成生物膜成分，促进脂质在血液中运输；性激素-促进人和动物的生殖器官的发育、生殖细胞的形成；维生素 D-促进肠道对钙、磷的吸收以上多糖、蛋白质、核酸等生物大分子均以碳链作为骨架的，都是由基本单位(单体：如单糖、氨基酸和核苷酸)连接而成多聚体。六、细胞中的水分和无机盐1、水分：自由水-有利于物质的运输和生物化学反应顺利的进行和结合水(大约占细胞内全部水分的4.5%)-结构的重要成分一分子五碳糖一分子含氮碱基核苷酸一分子脱氧核糖脱氧核苷酸 (四种 )DNA ( 一般 为 双链结构 )核糖核苷酸 (四种 )RNA ( 一般 为 单链结构 )核苷酸结构简式核苷酸链一分子磷酸一分子核糖胸腺嘧啶 (T) 腺嘌呤 (A) 鸟嘌呤 (G) 胞嘧啶 (C) 尿嘧啶 (U) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 10 页学习必备欢迎下载2、无机盐：主要以离子形式存在。功能： 1)复杂化合物的成分；2)维持细胞和生物体的生命活动；3)维保持酸碱平衡生理盐水： 质量分数为0.9%的氯化钠溶液。 其渗透压与血浆等细胞外液的渗透压相同。第三章 细胞的基本结构第四章细胞的物质输入和输出I、细胞的基本结构一、细胞膜系统的边界1、细胞膜的成分：脂质和蛋白质，还有少量糖类；膜功能的复杂程度与蛋白质的多少有关。提取膜的材料：哺乳动物成熟的红细胞、吸水涨破2、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，如激素与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞、 精子与卵细胞之间的识别和结合、高等植物细胞之间通过胞间连丝进行信息交流. 3、细胞壁：主要成分是纤维素和果胶，有支持和保护的作用二、细胞器系统内的分工合作1、细胞器之间的分工线粒体：双层膜结构，进行有氧呼吸的场所，是细胞的动力车间，为细胞的生命活动提供 95%能量。 (健那绿染液 ) 叶绿体：双层膜结构，进行光合作用的场所，是细胞的养料制造车间和能量转换器内质网：膜连接而成的网状结构，是蛋白质合成加工以及脂质合成” 车间 ”高尔基体： 囊状结构，能形成囊泡，主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的车间及发送站，(与植物细胞壁的形成有关) 核糖体：有的游离分布在细胞质中, 有的附着在内质网上，是生产蛋白质的机器(脱水缩合 )。溶酶体： ” 消化车间 ” ,有膜结构，内部含有多种水解酶，能分解衰损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌. 液泡：主要存在于植物细胞中,有液泡膜，内有细胞液，含糖类、色素、无机盐和蛋白质等中心体：动物细胞和某些低等植物，与有丝分裂有关2、细胞质基质：胶质状态，水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成。3、细胞器之间的协调配合分泌蛋白：在细胞内合成，分泌到细胞外起作用的蛋白质分泌蛋白合成和分泌的过程：核糖体内质网高尔基体细胞膜细胞外（线粒体全程提供能量）4、细胞的生物膜系统生物膜：细胞膜、核膜、细胞器膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。生物膜的功能：1)细胞膜保持内部环境的相对稳定；在与外界进行物质运输、能量转换和细胞间的信息传递过程中起决定性作用。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 10 页学习必备欢迎下载2)许多重要反应都在膜上进行，广阔的膜面积为多种酶提供大量的附着位点3) 细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,如同一个个小的区室使得，细胞内能同时进行多种化学反应而不会相互干扰. 三、细胞核系统的控制中心1、细胞核的功能：为细胞的遗传信息库，是细胞代谢和遗传控制中心；2、细胞核的结构：核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开染色质：是极细的丝状物，由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体。染色质与染色体是同一种物质在不同细胞时期的两种存在形态。核仁：与某种RNA 的合成以及核糖体的形成有关核孔：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流细胞的物质输入和输出一、物质跨膜运输的实例1、细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水：红细胞分别放在不同浓度的外界溶液中所产生的不同变化(胀破、皱缩和保持不变) 植物细胞的吸水和失水：洋葱表皮细胞放在30%的蔗糖溶液中发生质壁分离 现象，把分离的细胞放到清水，可见质壁分离复原现象2、分析：以上失水和吸水属于渗透作用，渗透作用是水分子(或其他溶剂分子)通过 半透膜 由低浓度 溶液向 高浓度 溶液的扩散。 红细胞的细胞膜和成熟植物细胞中的细胞膜、细胞质和液泡膜-即原生质层均可以作为半透膜，而半透膜的特性是大分子(如血红蛋白、蔗糖分子等)不能通过，小分子可以通过(如水、氧气、二氧化碳、甘油等)。因而动植物细胞的失水和吸水取决于细胞内外溶液的浓度差。3、其他实例：物质的跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，而且细胞对于物质的输入和输出有 选择性 。结论：细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，可作为活细胞 的一个重要特征。二、生物膜的流动镶嵌模型1、对生物膜结构的探索历程：19 世纪末欧文顿提出膜是由脂质构成分离出膜，并通过化学分析得出膜的主要成分是脂质和蛋白质提取脂质，并发现膜是由两层脂质构成提出结构模型 (静态 )通过小鼠和人细胞的融合实验，得出细胞膜具有流动性的结论1972 年提出流动镶嵌模型。2、流动镶嵌模型糖侧链精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 10 页学习必备欢迎下载3、物质跨膜运输的方式4、大分子物质的进出细胞的方式：（要能量）胞吞胞吐第五章 细胞的能量供应和利用一、降低化学反应的活化能的酶1、酶在细胞代谢中的作用细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。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。催化剂的作用机理：降低化学反应所需要的活化能。酶：同无机催化剂相比，酶降低化学反应的活化能作用更显著，因而催化效率更高。2、酶的本质：活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数为RNA 。3、酶的特性高效性：如酶的催化效率是无机催化剂的1071013倍，这说明酶的高效性专一性：每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的反应，如淀粉酶只能分解淀粉适宜的条件：高温、低温及强酸强碱都影响酶的活性，高温、强酸强碱破坏酶的结构。二、细胞能量的“通货”ATP 1、ATP 分子具有高能磷酸键：三磷酸腺苷，简式：APPP (A 表示腺苷， P 表示磷酸基团，表示高能磷酸键) 2、ATP 和 ADP 可以相互转化：3、ATP 的利用：细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP 直接提供能量三、 ATP 的主要来源呼吸作用(也称细胞呼吸) 1、细胞呼吸 ：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，释放能量并生成ATP 的过程。水、氧、CO2、甘油、乙醇、苯由高浓度到低浓度，不要能量由低浓度到高浓度，要 能量、载体主动运输：各种离子、氨基酸人、动物的呼吸作用绿色植物的呼吸作用和光合作用主动运输；用于生物发电、发光；肌肉收缩；用于生物合成；用于大脑思考APP(二磷酸腺苷 ) + Pi + 能量APPP 酶酶精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 10 页学习必备欢迎下载呼吸的方式：有氧呼吸和无氧呼吸(通过酵母菌的对照实验) 2、有氧呼吸 ：是绝大多数生物的主要方式。场所：细胞质基质和线粒体(主要 ) 1)线粒体：内外两层膜，内膜向内腔折叠形成嵴，嵴使内膜的表面积大大增加。嵴周围充满了液态的基质，内膜及基质含有与有氧呼吸有关的酶。2)反应总式：C6H12O6 + 6H2O + O26CO2 + 6H2O + 能量 (2870kJ) 1161kJ 转变为 ATP，其余转变成热量3)过程 (三个阶段 )：1 C6H12O6 2C3H6O3(丙酮酸 ) + 少量 H + 少量 ATP 细胞质基质中进行2C3H6O3+ H2O 酶CO2 + 少量 H+ 少量 ATP 线粒体基质中进行H + O2酶H2O +大量 ATP 线粒体内膜中进行4)概念：在氧的参与下， 通过多种酶的催化作用，把葡萄糖彻底分解成二氧化碳和水，释放能量，形成许多ATP 3、无氧呼吸 ：许多细菌和真菌进行无氧呼吸，高等动植物细胞在缺氧条件下也会进行无氧呼吸。1) 场所： 细胞质基质2C3H6O3 (乳酸 ) + 少量能量(动物细胞 ) 2) 过程 (两个阶段 )：1 C6H12O6 2C3H6O3(丙酮酸 ) 2C2H5OH(酒精 )+ 2CO2 + (植物细胞 ) 少量能量3)发酵：酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸。(如酒精发酵、乳酸发酵) 4、细胞呼吸原理的应用：用透气纱布包扎伤口抑制无氧呼吸的病原菌的繁殖生长利用无氧呼吸生产酒精、食醋和味精等提倡慢跑防止产生大量乳酸(剧烈运动缺氧 ) 给植物松土保证氧气的供给，促进根系生长稻田定期排水防止幼根缺氧产生酒精使根腐烂四、能量之源光与光合作用1、色素的种类和作用叶绿素：叶绿素a(蓝绿色 )，叶绿素b(黄绿色 ) 主要吸收蓝紫光和红光类胡萝卜素：叶黄素(黄色 )，胡萝卜素 (橙黄色 ) 主要吸收蓝紫光在滤纸上分离的色素(由上至下 )依次：胡、叶、a、b 2、叶绿体的结构和功能：扁平的椭球形或球形，双层膜，内部有许多基粒，基粒间充满基质，基粒由一个个囊状结构 (光合作用作用场所)堆叠而成，也称类囊体，色素分布在类囊体的薄膜上，类囊体膜上及基质中含有光合作用的酶。3、光合作用的过程(原理 )：包括光反应与暗反应两个阶段。光反应 (类囊体的薄膜上)水在光下分解：H2O H + O2叶绿体中的色素光ADP + Pi + 光能ATP叶绿体中的色素酶酶酶精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 10 页学习必备欢迎下载合成 ATP：暗反应 (叶绿体的基质中) CO2的固定： C3的还原：4、光合作用总反应式：6CO2 + 12H2O* + 能量光能叶绿体C6H12O6 + 6 H2O + 6O2* 5、光合作用原理的应用：提高光合作用强度(指单位时间内通过光合作用制造糖类的数量)的措施： 控制光照强弱、 温度的高低、 适当增加作物环境中二氧化碳的浓度。6、化能合成作用：有少数种类的细菌能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量，把CO2等无机物制造有机物，这种合成作用，叫做化能合成作用，如硝化细菌等。第六章 细胞的生命历程CO2 + C5(五碳化合物 )2C3(三碳化合物 )C3(三碳化合物 ) + H+ 能量C6(糖类或有机物 ) + C5(五碳化合物 )ATP ADP + Pi + 能量酶细胞不能无限长大：1)细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大；2)DNA 不会随细胞体积的扩大而增多，细胞太大，细胞核的负担就会过重细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。细胞是以分裂的方式进行增殖。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。细胞分裂的方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。有丝分裂：1)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。包括分裂间期和分裂期2) 分裂间期 ：约占细胞周期的90%95%，为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。3) 分裂期 ：前期：膜仁消失显两体植物细胞：从细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体动物细胞：在间期复制的两组中心粒分别移向两极，并发出星射线形成纺锤体。中期：形数清晰赤道齐后期：点裂数增均两极末期：两消两现重开始植物细胞：在赤道板位置上出现细胞板，并由细胞板扩展形成细胞壁。动物细胞：由细胞膜从细胞中部向内凹陷，把细胞缢裂成两部分。4)染色体、染色单体和DNA 数量变化曲线图染色单体植物细胞动物细胞精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 10 页学习必备欢迎下载二、细胞的分化1、细胞的分化：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差异的过程。2、细胞分化的意义：生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。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。3、细胞的全能性：指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。4、干细胞：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。如骨髓中的造血干细胞，能分裂分化产生血细胞(如血小板、红细胞和白细胞) 三、细胞的衰老和凋亡1、个体衰老与细胞衰老的关系：个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。2、细胞衰老的特征：1)细胞内的水分减少，细胞萎缩，新陈代谢速率减慢。2)细胞内多种酶的活性降低3)细胞内的色素会随着衰老而逐渐积累，它们会妨碍细胞内物质的交流和传递。4)细胞内呼吸速率减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深5)细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。3、细胞的凋亡：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。也称细胞编程性死亡。对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。四、细胞的癌变1、癌细胞：有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。2、癌细胞的特征：1)能够无限增殖；2)形态结构发生显著变化；3)癌细胞的表面发生了变化，由于细胞膜上糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。3、致癌因子 ：物理因子：主要指辐射，如紫外线、X 射线等；化学因子：无机化合物-石棉、砷化物、铬化物、镉化物等有机化合物：联苯胺、烯环烃、亚硝胺、黄曲霉素等吸烟病毒因子： Rous肉毒瘤病毒。4、健康的生活方式与防癌：注意远离致癌因子；诊断：切片的显微观察、CT、核磁共振以及癌基因检测治疗：手术切除、化疗和放疗等技术。5.原癌基因和抑癌基因. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 10 页学习必备欢迎下载原癌基因 :主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程; 抑癌基因 :主要阻止细胞不正常的增殖. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 10 页