1、 1 高中生物学业水平测试高中生物学业水平测试知知识识点归纳点归纳 必修（必修（1）分子与细胞分子与细胞 第一章第一章 走近细胞走近细胞 第一节第一节 从生物圈到细胞从生物圈到细胞 一、相关概念、概念、 细 胞：是生物体结构和功能的基本单位。是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒除了病毒以外，所有生物都是由细胞构成的。细胞是地球上最基以外，所有生物都是由细胞构成的。细胞是地球上最基 本的生命系统本的生命系统 生命系统的结构层次： 细胞组织器官系统（植物没有系统）细胞组织器官系统（植物没有系统）个体个体种群种群 群落群落生态系统生态系统生物圈生物圈（P5P5） 二、病毒的相关知识： 1、病毒是一
2、类没有细胞结构没有细胞结构的生物体。 主要特征： 、个体微小微小，一般在 1030nm 之间，大多数必须用电电子显微子显微镜镜才能看见； 、仅仅具有一种一种类型的核酸核酸，DNA 或或 RNA，没有含两种核酸的病毒没有含两种核酸的病毒； 、专营细胞内寄生生活寄生生活； 、结构简单结构简单，一般由核酸（核酸（DNADNA 或或 RNARNA）和蛋白质蛋白质外外壳壳所构成。 2、根据寄生的宿主不同，病毒可分为动物动物病毒、植物植物病毒和细菌细菌病毒（即噬菌体）三大类。根据病毒所含核酸 种类的不同分为 DNA 病毒病毒（即噬菌体）（即噬菌体）和和 RNA 病毒病毒(烟草花叶病毒和逆转录病毒烟草花叶病
3、毒和逆转录病毒 HIV)。 3、常见的 RNARNA 病毒病毒有： SARSSARS 病毒、人类免疫缺陷人类免疫缺陷病毒（HIVHIV）引起艾滋病（AIDS）、烟草花叶烟草花叶病毒等。 第二节第二节 细胞的多样性和统一性细胞的多样性和统一性 一、一、细胞种类：根据细胞内有无以核膜核膜为界限的细胞核细胞核，把细胞分为原原核细胞和真真核细胞 二、原核细胞原核细胞和真核细胞真核细胞的比较： （P8） 1、原核原核细胞：细胞较小小，无无核膜、无无核仁，没有没有成形的细胞核；遗传物质（一个环状 DNA 分子）集中的区域称 为拟核拟核；没有染色体没有染色体，DNA 不与蛋白质结合， ；细胞器只有核糖体细胞
4、器只有核糖体；有有细胞壁，成分与真核细胞 不同不同。 2、真核真核细胞：细胞较大大，有有核膜、有有核仁、有有成形成形的细胞核细胞核；有有一定数目的染色体染色体（DNA 与蛋白质结合而成） ； 一般有多种细胞器有多种细胞器（如线粒体、叶绿体，内质网等） 。 3、原核原核生物：由原核细胞原核细胞构成的生物。如：蓝藻蓝藻（包括蓝球藻、颤藻和、念珠藻及发菜蓝球藻、颤藻和、念珠藻及发菜） 、细菌细菌（如硝化细菌、硝化细菌、 乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌） 、放线菌放线菌、支原体支原体等都属于原核生物。 （蓝线支细衣蓝线支细衣） 4、真核真核生物：由真核真核细胞构成的生物。如动
5、物动物( (草履虫、变形虫)、植物植物、真菌真菌（酵母菌、霉菌、酵母菌、霉菌、磨菇磨菇等食用菌） 等。 蓝藻蓝藻是细胞内含有藻蓝素和叶绿素含有藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用能进行光合作用的自养生物自养生物。细菌细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的 异养异养生物，但也有硝化细菌硝化细菌（化能合成作用）（化能合成作用）等少数种类的细菌是自养自养型生物。 （P9） 三、细胞学说的建立细胞学说的建立： 罗伯特。虎克罗伯特。虎克既是细胞的发现者细胞的发现者也是细胞的命名者细胞的命名者，活细胞活细胞的发现者是列文虎克列文虎克；新细胞 的产生是细胞分裂的结果； “所有的细胞都来源于先前存在的细胞”是魏
6、尔肖魏尔肖的名言。 1、细胞学说的主要建立者：德国科学家施莱登施莱登和施旺施旺 2、细胞学说的要点细胞学说的要点： （1）细胞是一个有机体，一切植物、动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。 3、这一学说揭示了生物体结构的统一性；细胞学说的建立过程，是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展 的过程，充满了耐人寻味的曲折。 第二章第二章 组成细胞的分子组成细胞的分子 第一节第一节 细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物 、1 一、生物界与非生物界具有统一性
7、统一性：组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到 2、生物界与非生物界存在差异性差异性：组成生物体的化学元素在细胞内的含量含量与在非生物界中的含量含量明显不同 2 二、组成生物体的化学元素组成生物体的化学元素有 2020 多种多种： 大量大量元素元素：C C、 O O、H H、N N、S S、P P、CaCa、MgMg、K K 等； 微量微量元素：FeFe、MnMn、B B、ZnZn、CuCu、MoMo； 最最基本基本元素：C C； 主要主要元素；C、 O、H、N、S、P； 细胞含量最多含量最多 4 4 种元素种元素（也称基本元素） ：C C、 O O、H H、N N； 水水 无机物无机物 无机
8、盐无机盐 组成细胞 蛋白质蛋白质 的化合物 脂质脂质 有机物有机物 糖类糖类 核酸核酸 三、在活细胞中含量最多的化合物最多的化合物是水水（85-90） ；含量最多的有机物最多的有机物是蛋白质蛋白质（7- 10） ；占细胞鲜鲜重比例最大的化学元素是 O O、占细胞干干重比例最大的化学元素是 C C。 第二节第二节 生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者-蛋白质蛋白质 一、相关概念： 氨氨 基基 酸酸：蛋白质的基本组成单位 ，组成蛋白质的氨基酸约有 2020 种种。 脱水缩合脱水缩合： 一个一个氨基酸分子的氨基氨基 （NH2） 与另一个另一个氨基酸分子的羧基羧基 （COOH） 相连接， 同时失去
9、一分子水失去一分子水。 肽肽 键键：肽链中连接两个氨基酸分子的化学键（NHNHCOCO） 。 二二 肽肽：由两两个氨基酸分子缩合而成的化合物，只含有一个肽键一个肽键。 多多 肽肽：由三个或三个以上三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。 肽肽 链链：多肽通常呈链状链状结构，叫肽链肽链。 二、氨基酸分子通式氨基酸分子通式： NH2 R C COOH H 三、 氨基酸结构的特点氨基酸结构的特点：每种氨基酸分子至少至少含有一个氨基一个氨基（NH2NH2）和一个羧一个羧基基（COOHCOOH） ，并且都有一个氨基和 一个羧基连接在同一个碳原子上同一个碳原子上（如：有有NH2NH2 和和COOHC
10、OOH 但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸）但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸） ；R R 基的不同导致基的不同导致 氨基酸的种类不同氨基酸的种类不同。 四、蛋白质多样性蛋白质多样性的原因是：组成蛋白质的氨基酸种类、种类、数目、排列顺序不同数目、排列顺序不同，多肽链空间结构空间结构千变万化。 五、蛋白质的主要功能蛋白质的主要功能（生命活动的主要承担者） ： （结运催免调结运催免调） 构成构成细胞和生物体的重要物质，如肌动蛋白肌动蛋白； 催化催化作用：绝大多数的酶酶； 调节调节作用：一些激素如胰岛素胰岛素、生长激素；、生长激素； 免疫免疫作用：如抗体抗体，抗原； 运输运输作用：如红细胞中的血红蛋
11、白血红蛋白。细胞膜上的载体载体 六、有关计算计算： 肽键数肽键数 = = 脱去水分子数脱去水分子数 = = 氨基酸数目氨基酸数目 肽链数肽链数 至少含有的羧基（至少含有的羧基（COOHCOOH）或氨或氨基数（基数（NH2NH2） = = 肽链数肽链数 蛋白质分子量蛋白质分子量 = = 氨基酸分子量氨基酸分子量 氨基酸个数氨基酸个数 脱去脱去水水分子分子的个数的个数 1818 第三节第三节 遗传信息的携带者遗传信息的携带者-核酸核酸 一、核酸的种类种类：脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸（DNADNA）和核糖核酸核糖核酸（RNARNA） 3 DNA RNA 结构特点 双螺旋结构双螺旋结构 单链单链结构 基
12、本单位 脱氧核苷酸脱氧核苷酸(四种) 核糖核苷酸核糖核苷酸(四种) 碱基 腺嘌呤（A） 、 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 、 胸腺嘧啶（T） 腺嘌呤（A） 、 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 、 尿嘧啶（U） 五碳糖 脱氧核糖脱氧核糖 核糖核糖 无机酸 磷酸磷酸 磷酸磷酸 存在场所 主要在细胞核细胞核中 （在叶绿体叶绿体和线粒体线粒体中有少量存在） 主要存在细胞质细胞质中 功能 储存、传递和表达遗传信息储存、传递和表达遗传信息 指导蛋白质合成 核酸的作用作用：是细胞内携带遗传信息携带遗传信息的物质，对于生物的遗传、变异遗传、变异和蛋白质的合成蛋白质的合成具有重要作用。 组成核酸的基本单位基本单位是：
13、核苷酸核苷酸，是由一分子磷酸磷酸、一分子五碳糖五碳糖（DNADNA 为脱氧核糖为脱氧核糖、RNARNA 为为核糖核糖）和一分子含氮碱含氮碱 基基组成 第四节第四节 细胞中的糖类和脂质细胞中的糖类和脂质 一、相关概念： 糖类糖类：是生物体生物体的主要能源物质主要能源物质；主要分为单糖、二糖和多糖单糖、二糖和多糖等 单糖单糖：是不能不能再水解的糖。如葡萄糖葡萄糖。 二糖二糖：是水解水解后能生成两分子单糖生成两分子单糖的糖。 多糖多糖：是水解水解后能生成许多单糖许多单糖的糖。多糖多糖的基本组成单位基本组成单位都是葡萄糖葡萄糖。 可溶性还原性糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖可溶性还原性糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖
14、等 二、糖类的比较： 分类 元素 常见种类 分布 主要功能 单糖 C C H H O O 核糖核糖 动植物 组成核酸组成核酸 脱氧核糖脱氧核糖 葡萄糖葡萄糖、果糖、半乳糖 重要能源物质重要能源物质 二糖 蔗糖蔗糖 植物植物 麦芽糖麦芽糖 乳糖 动物 多糖 淀粉淀粉 植物植物 植物贮能物质 纤维素纤维素 细胞壁主要成分细胞壁主要成分 糖原糖原（肝糖原、肌糖原） 动物动物 动物贮能物质 三、脂质脂质的比较： 分类 元素 常见种类 功能 脂质 脂肪脂肪 C、H、O 1、主要储能物质主要储能物质 2 2、保温保温 3 3、减少摩擦，缓冲和减压、减少摩擦，缓冲和减压 磷脂磷脂 C、H、O （N、P） 细
15、胞膜的主要成细胞膜的主要成分 固醇固醇 胆固醇胆固醇 与细胞膜流动性有关 性激素性激素 维持生物第二性征，第二性征，促进生殖器官发育 及生殖细胞形成 维生素维生素 D D 有利于 Ca、P 吸收 4 【小结】物质的鉴定【小结】物质的鉴定： 物质或结构物质或结构 鉴定方法鉴定方法 物质物质 鉴定方法鉴定方法 还原性糖还原性糖 还原性糖还原性糖+ +斐林试剂斐林试剂砖红色沉淀砖红色沉淀 淀粉淀粉 淀粉淀粉+ +碘液碘液蓝色蓝色 脂肪脂肪 脂肪脂肪+ +苏丹苏丹橘黄色橘黄色 脂肪脂肪+ +苏丹苏丹红色红色 COCO2 2 COCO2 2+ + 澄清石灰水澄清石灰水浑浊浑浊。 COCO2 2+ +溴麝
16、香草酚蓝溴麝香草酚蓝蓝变绿再变黄蓝变绿再变黄。 蛋白质蛋白质 蛋白质蛋白质+ +双缩脲试剂紫色双缩脲试剂紫色 酒精酒精 酒精酒精+重铬酸钾重铬酸钾（橙色橙色）灰绿色灰绿色。 DNADNA DNA + DNA + 甲基绿甲基绿 绿色绿色 线粒体线粒体 线粒体线粒体 + + 健那绿健那绿 蓝蓝绿色绿色 RNARNA RNA + RNA + 吡罗红吡罗红 红色红色 染色体染色体 染色体染色体+ +龙胆紫（醋酸洋红）溶液龙胆紫（醋酸洋红）溶液 深深色色 第五节第五节 细胞中的无机物细胞中的无机物 一、有关水的知识要点 存在形式 含量 功能 联系 水 自由自由水 约 95 1、良好溶剂良好溶剂 2 2、
17、参与多种化学反应、参与多种化学反应 3 3、运送养料和代谢废物、运送养料和代谢废物 它们可相互转化； 代谢旺盛代谢旺盛时自由自由 水含量增多多，反 之，含量减少。 结合结合水 约 4.5 细胞结构结构的重要组成成分组成成分 二、无机盐无机盐（绝大多数以离子离子形式存在）功能： 、构成某些重要的化合物构成某些重要的化合物，如：叶绿素中含 Mg、血红蛋白中含 Fe 等 、维持生物体的生命活动维持生物体的生命活动（如动物缺钙会抽搐） 、维持酸碱平衡，调节渗透压维持酸碱平衡，调节渗透压。 第三章第三章 细胞的基本结构细胞的基本结构 第一节第一节 细胞膜细胞膜-系统的边界系统的边界 一、细胞膜细胞膜的成
18、分成分：主要是脂质脂质（主要是磷脂）（主要是磷脂） （约 5050）和蛋白质蛋白质（约 4040） ，还有少量糖类少量糖类（约 2-10） 二、细胞膜的功能功能：P42 、将细胞与外界环境分隔开将细胞与外界环境分隔开 、控制物质进出细胞控制物质进出细胞 、进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流 三、植物细植物细胞还有细胞细胞壁，主要成分是纤维素和果胶纤维素和果胶，对细胞有支持和保护支持和保护作用；其性质是全透性全透性的。 第二节第二节 细胞器细胞器-系统内的分工合作系统内的分工合作 一、相关概念： 细细 胞胞 质质：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
19、器细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。 细胞质基质细胞质基质：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新陈代谢的主要场所。 细细 胞胞 器器：细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。 二、八大细胞八大细胞器器的比较： 1、线粒体线粒体： （呈粒状、棒状，具有双层双层膜，普遍存在于动、植物细胞中动、植物细胞中，内有少量内有少量 DNADNA 和和 RNARNA，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有氧呼吸的主要场所，生命活动所需要 的能量能量，大约大约 95%95%来自线粒体来自线粒体，是细胞的
20、“动力车间”“动力车间” 2、叶绿体叶绿体： （呈扁平的椭球形或球形，具有双层膜具有双层膜，主要存在绿色植物叶肉细胞叶肉细胞里） ，叶绿体是植物进行是植物进行光合作光合作 用用的细胞器的细胞器， 是植物细胞的 “养料制造车间养料制造车间” 和 “能量转换站能量转换站” ，（含有叶绿素和类胡萝卜素叶绿素和类胡萝卜素， 还有少量少量 DNADNA 和和 RNARNA， 5 叶绿素分布在基粒片层的膜上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光合作用需要的酶） 。 3、核糖体核糖体：椭球形粒状小体，有些附着在内质网上，有些游
21、离在细胞质基质中。是细胞内将氨基酸将氨基酸合成蛋白质合成蛋白质的的 场所场所。 4、内质网内质网：由膜结构膜结构连接而成的网状物网状物。参与参与细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”脂质合成的“车间” 5、高尔基体高尔基体：在植物植物细胞中与细胞壁的形成细胞壁的形成有关，在动物动物细胞中与蛋白质（分泌蛋白）蛋白质（分泌蛋白）的的加工、分类运输加工、分类运输有关。 6、中心体中心体：每个中心体含两个中心粒含两个中心粒，呈垂直垂直排列，存在于动物动物细胞和低等植物低等植物细胞，与细胞的有丝分裂有丝分裂有关。 7、液泡液泡：主要存在于成熟成熟植物植物细胞中，液泡内有细胞液细胞液。化学成分：有
22、机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、 色素色素等。有维持细胞形态、储存养料维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水调节细胞渗透吸水的作用。 8、溶酶体溶酶体：有“消化车间消化车间”之称，内含多种水解多种水解酶，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。 归纳： 1 1 具有双层膜双层膜结构结构的细胞器 叶绿体，线粒体叶绿体，线粒体 2 2 具有单层膜结构单层膜结构的细胞器 内质网、高尔基体、液泡、内质网、高尔基体、液泡、溶酶体溶酶体 3 3 不具膜不具膜结构的细胞器 中心体、核糖体中心体、核糖体 4 4 含有少量 DNA 的细胞器 线粒体线粒体、叶绿体叶绿体 5 5 含有色素
23、的细胞器 叶绿体叶绿体、液泡液泡 注意：细胞核的核膜是双层膜双层膜，细胞膜是单层膜单层膜，但它们都不是细胞器。 2、能产生水产生水的细胞器：线粒体、核糖体线粒体、核糖体、叶绿体 3、与与能量转化能量转化有关有关并含有少量 DNADNA 和 RNARNA 的细胞器：线粒体和叶绿体线粒体和叶绿体。 三、分泌蛋白的合成和运输分泌蛋白的合成和运输： 核糖体核糖体（合成肽链）内质网内质网（加工成具有一定空间结构的蛋白质）高尔基体高尔基体（进一步修饰加工） 囊泡囊泡细胞膜细胞膜细胞外细胞外 与这一过程间接间接有关的细胞器细胞器还有线粒体线粒体（提供能量能量） ，间接有关间接有关的细胞结构细胞结构还有细胞核
24、细胞核（控制中心） 四、生物膜系统生物膜系统：P49P49 组成组成：包括细胞器膜、细胞膜和核膜细胞器膜、细胞膜和核膜等。 作用作用： （1）细胞膜所具有的功能细胞膜所具有的功能：使细胞具有一个相对稳定的内部环境，并在细胞与外部环境进行物质运输、能 量转换和信息传递的过程中起着决定性的作用。 （2）广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点。 （3）将细胞器将细胞器 分开，使细胞内同时进行的多种化学反应互不干扰，使生命活动高效、有序地进行。分开，使细胞内同时进行的多种化学反应互不干扰，使生命活动高效、有序地进行。 第三节第三节 细胞核细胞核-系统的控制中心
25、系统的控制中心 一、细胞核细胞核的功能的功能：是遗传信息库遗传信息库（遗传物质储存和复制的场所） ，是细胞代谢和遗传的控制中心细胞代谢和遗传的控制中心； 二、细胞核的结构细胞核的结构： 1、染色质染色质：由 DNADNA 和蛋白质和蛋白质组成，染色质和染色体染色质和染色体是同同一一物质物质在细胞不同时期不同时期的两两种存在状态存在状态。染色质是极极 细的丝状物细的丝状物， 因容易被碱性染料染成深色容易被碱性染料染成深色而得名。 细胞分裂时， 细胞核解体， 染色质高度螺旋化，染色质高度螺旋化， 缩短变粗缩短变粗，成为圆柱状圆柱状或杆状杆状的染色体染色体 2、核核 膜膜：双层膜双层膜，把核内物质与
26、细胞质分开。 3、核核 仁仁：与某种与某种 RNARNA 的合成的合成以及核糖体的形成核糖体的形成有关。 4、核核 孔孔：是 RNARNA 等大分子有机物进出的通道等大分子有机物进出的通道；实现细胞核细胞核与细胞质细胞质之间的物质交换物质交换和信息交流信息交流。 第四章第四章 细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出 第一节第一节 物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例 一、渗透作用渗透作用：水分子（溶剂分子）通过半透膜水分子（溶剂分子）通过半透膜的扩散作用扩散作用。 二、原生质层原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。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发生渗
27、透作用的条件： 1、具有半透膜半透膜 2、膜两侧有浓度差浓度差 四、细胞的吸水和失水细胞的吸水和失水： 外界溶液浓度外界溶液浓度细胞内溶液浓度细胞内溶液浓度细胞失水细胞失水 6 外界溶液浓度外界溶液浓度细胞内溶液浓度细胞内溶液浓度细胞细胞吸吸水水 第二节第二节 生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型 一、细胞膜一、细胞膜结构结构： 磷脂磷脂 蛋白质蛋白质 糖类糖类 磷脂双分子层磷脂双分子层 “镶嵌蛋白”“镶嵌蛋白” 糖被（与细胞识别有关）糖被（与细胞识别有关） （膜基本支架）（膜基本支架） 二、二、 结构结构特点：具有一定的一定的流动性流动性（磷脂分子及绝大多数的蛋白质分子可动）（磷脂分子及
28、绝大多数的蛋白质分子可动） 细胞膜细胞膜 （生物膜（生物膜） 功能功能特点：选择透过性选择透过性（这种膜可以让水分子水分子自由通过，一些离一些离子和小分子小分子也可以通过可以通过，而其他的其他的 离子、小分子和大分子离子、小分子和大分子则不能通过不能通过。这是活细胞活细胞的一重要特性。 第三节第三节 物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式 一、相关概念： 自由扩散自由扩散：物质通过简单的扩散作用简单的扩散作用进出细胞。 协助扩散协助扩散：进出细胞的物质要借助载体蛋白的扩散。借助载体蛋白的扩散。 主动运输主动运输：物质从低浓度低浓度一侧运输到高浓度到高浓度一侧，需要载体蛋白需要载体蛋白的协助，同时
29、还需要消耗需要消耗细胞内化学反应所释 放的能量能量。 二、 自由扩散、协助扩散和主动运输的比较自由扩散、协助扩散和主动运输的比较： 比较项目 运输方向运输方向 是否要载体是否要载体 是否消耗能量是否消耗能量 代表例子代表例子 自由扩散自由扩散 高高浓度低低浓度 不需要不需要 不不消耗 O2、CO2、H2O、乙醇乙醇、 甘油等甘油等 协助扩散协助扩散 高高浓度低低浓度 需要需要 不不消耗 葡萄糖葡萄糖进入红细胞进入红细胞等 主动运输主动运输 低低浓度高高浓度 需要需要 消耗消耗 葡萄糖、葡萄糖、氨基酸、各种氨基酸、各种 离子等离子等 附：主动运输必需的条件主动运输必需的条件是能量能量和载体。载体
30、。 三、离子和小分子物质离子和小分子物质主要以被动运输被动运输（自由扩散自由扩散、协助扩散协助扩散）和主动运输主动运输的方式进出细胞；大分子和颗粒物质大分子和颗粒物质进 出细胞的主要方式是胞吞胞吞作用和胞吐胞吐作用。 第五章第五章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用 第一节第一节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶 一、相关概念： 细胞代谢细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。 酶酶：是活细胞活细胞(来源)所产生的具有催化作用催化作用(功能：降低化学反应活化能，提高化学反应速率)的一类有机物有机物。其中绝绝 大多数大多数是蛋白质蛋白质。少数少数种类是 RNARNA 活
31、活 化化 能能：分子从常态常态转变为容易发生化学反应的活跃活跃状态所需要的能量的能量。 二、酶的发现酶的发现： 、1783 年，意大利科学家斯巴兰让尼家斯巴兰让尼用实验证明：胃具有化学性消化胃具有化学性消化的作用； 、1836 年，德国科学家施旺施旺从胃液中提取了胃蛋白酶胃蛋白酶； 、1926 年，美国科学家萨姆纳萨姆纳通过化学实验证明脲酶是一种蛋白质脲酶是一种蛋白质； 7 、20 世纪 80 年代，美国科学家切赫和奥特曼切赫和奥特曼发现少数少数 RNARNA 也具有生物催化作用也具有生物催化作用。 三、酶的本质：大多数酶大多数酶的化学本质是蛋白质蛋白质（合成酶的场所主要是核糖体，水解酶的酶是
32、蛋白酶）合成酶的场所主要是核糖体，水解酶的酶是蛋白酶） ，也有少数少数是 RNARNA。 四、酶的特性： 、高效性高效性：催化效率比无机催化剂高许多。 、专一性专一性：每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。 、酶需要较温和的作用条件酶需要较温和的作用条件：在最适宜的温度温度和 pHpH 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。温度过高、温度过高、PHPH 过高或过低过高或过低会使酶变性（酶变性（酶的空间结构改变） ，酶的活性不可恢复；但 过低温过低温只会使酶的活性降低，酶不会变性酶不会变性，当温度升高时酶的活性会会逐渐恢复恢复。 第二节第二节 细胞的能量“通货”
33、细胞的能量“通货”-ATP 一、ATPATP 的结构简式的结构简式：ATP 是三磷酸腺苷三磷酸腺苷的英文缩写英文缩写，结构简式结构简式：，其中： “A A”代表腺苷腺苷， “P P”代 表磷酸基磷酸基团团， “”代表高能磷酸键，高能磷酸键， “ ”代表普通化学键普通化学键。 注意：ATP 的分子中的高能磷酸键高能磷酸键中储存着大量的能量储存着大量的能量，所以 ATPATP 被称为高能化合物高能化合物。这种高能化合物化学性质化学性质 不稳定不稳定，在水解时，由于高能磷酸键的断裂高能磷酸键的断裂，释放出大量的能量释放出大量的能量。 二、ATPATP 与与 ADPADP 的转化的转化及其意义及其意义
34、： 注：在 ATP 和 ADP 转化过程中物质是可逆物质是可逆，能量是不可逆能量是不可逆的 意义意义：能量通过 ATP 分子在吸能反应吸能反应（如蔗糖的合成过程）（如蔗糖的合成过程）和放能反应放能反应（如葡萄糖的氧化分解）（如葡萄糖的氧化分解）之间循环流通 P89P89，ATPATP 是是细胞里的能量流通的能量“通货能量“通货” 第三节第三节 ATP 的主要来源的主要来源-细胞呼吸细胞呼吸 一、相关概念： 1、呼吸作用呼吸作用（也叫细胞呼吸细胞呼吸） ：指有机物有机物在细胞内经过一系列的氧化分解氧化分解，最终生成二氧化碳二氧化碳或其它产物其它产物，释释 放出能量放出能量并生成生成 ATPATP
35、 的过程。根据是否有氧是否有氧参与，分为：有氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸无氧呼吸 2、有氧呼吸有氧呼吸：指细胞在有氧有氧的参与下，通过多种酶多种酶的催化作用下，把葡萄糖葡萄糖等有机物彻底氧化分解彻底氧化分解，产生二氧二氧 化碳化碳和水水，释放出大量能大量能量，生成生成 ATPATP 的过程。 3、无氧呼吸无氧呼吸：一般是指细胞在缺缺氧氧的条件下，通过酶酶的催化作用，把葡萄糖葡萄糖等有机物分解为不彻底不彻底的氧化产物 （酒精、酒精、CO2CO2 或乳酸）或乳酸） ，同时释放出少量能量释放出少量能量的过程。 4、发酵发酵：微生物微生物（如：酵母菌酵母菌、乳酸菌乳酸菌）的无氧呼吸的无氧呼吸。 二、有氧呼
36、吸有氧呼吸的总反应式： C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 能量能量 三、无氧呼吸无氧呼吸的总反应式： C6H12O6 2C2H5OH（酒精）（酒精）+ 2CO2 + 少量能量少量能量 或或 C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）（乳酸）+ 少量能量少量能量 四四、有氧呼吸过程有氧呼吸过程（主要在线粒体中进行） ：（主要在线粒体中进行） ： 酶酶 酶酶 酶酶 ADP+Pi+能量能量 酶 1 ATP ATP 酶 2 ADP+Pi+能量能量 这个过程储存的能量来自：动物动物中为呼吸作用呼吸作用转 这个过程释放能量释放能量，用于一切生命活动一切生命活动。 移的能量，植物植物中来自
37、光合作用和呼吸作用光合作用和呼吸作用。 8 场所场所 发生反应发生反应 产物产物 第一阶段第一阶段 细胞质细胞质 基质基质 丙酮酸、丙酮酸、 H H 、 释放、 释放少量少量 能量，形成能量，形成少量少量 ATP 第二阶段第二阶段 线粒体线粒体 基质基质 CO2CO2、 H H 、释放、释放少量少量能能 量，形成少量量，形成少量 ATP 第三阶段第三阶段 线粒体线粒体 内膜内膜 生成生成 H2O、释放、释放大量大量能能 量，形成量，形成大量大量 ATP 五五、有氧有氧呼吸呼吸与无氧呼吸的比较：与无氧呼吸的比较： 呼吸方式 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸 不 同 点 场所场所 细胞质基质，线
38、粒体基质、内膜 细胞质基质 条件条件 氧气、多种酶 无氧气参与无氧气参与、多种酶 物质变化物质变化 葡萄糖彻底彻底分解，产生 CO2和H2O 葡萄糖分解不彻底不彻底，生成 乳酸或酒精等 能量能量变化 释放大量大量能量（1161kJ 被利用，其余 以热能散失） ，形成大量大量 ATATP 释放少量少量能量，形成少量少量 ATPATP 六、影响呼吸速率的外界因素： 1、温度温度：温度温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性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，在一定温度范围内，温度越低， 细胞呼吸越弱；温度越高，细胞呼吸越强细胞呼吸
39、越弱；温度越高，细胞呼吸越强。 2、氧气氧气：氧气充足，则无氧呼吸氧气充足，则无氧呼吸将将受抑制受抑制；氧气不足，则有氧呼吸氧气不足，则有氧呼吸将将会减弱或受抑制会减弱或受抑制。 3、水分水分：一般来说，细胞水分充足，呼吸作用将增强。但陆生植物陆生植物根部如长时间受水浸没，水浸没， 根部缺氧根部缺氧，进行无氧呼吸无氧呼吸，产生过多酒精酒精，可使根部细胞坏死根部细胞坏死。 4、COCO2：环境 CO2CO2 浓度提高浓度提高，将抑制细胞呼吸，抑制细胞呼吸，可用此原理来贮藏水果和蔬菜贮藏水果和蔬菜。 七、呼吸作用在生产上的应用： 1、作物栽培作物栽培时，要有适当措施保证根的正常呼吸，如疏松土壤疏松
40、土壤等。 2、粮油种子贮藏种子贮藏时，要风干、降温，降低氧气含量风干、降温，降低氧气含量，则能抑制呼吸作用，减少有机物消耗减少有机物消耗。 3、水果、蔬菜保鲜水果、蔬菜保鲜时，要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度，抑制呼吸作用浓度，抑制呼吸作用。 第四节第四节 能量之源能量之源-光与光合作用光与光合作用 一、相关概念：概念： 1、光合作用光合作用：绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用光能光能，把二氧化碳二氧化碳和水水转化成储存着能量的有机物有机物，并释放出氧气释放出氧气的 过程 二、光合色素（在类囊体的薄膜上） ： 叶绿素叶绿素 a a (蓝蓝绿色） 叶绿素叶绿素
41、主要吸收红光和蓝紫光红光和蓝紫光 叶绿素叶绿素 b b (黄黄绿色） 色素 胡萝卜素胡萝卜素 （橙橙黄色黄色） 类胡萝卜素类胡萝卜素 主要吸收蓝紫光蓝紫光 叶黄素叶黄素 （黄色黄色） 三、光合作用的探究历程探究历程： 6H2O 酶 酶 2丙酮酸丙酮酸 少量少量 能量能量 H + + + 6CO2 H2O 酶酶 大量能量大量能量 H + + O2 葡萄糖葡萄糖 酶酶 2丙酮酸丙酮酸 少量能量少量能量 H + + 9 、1648 年海尔蒙脱(比利时)，把一棵 2.3kg 的柳树苗种植在一桶 90.8kg 的土壤中，然后只用雨水浇灌而不供给 任何其他物质，5 年后柳树增重到 76.7kg，而土壤只减
42、轻了 57g。指出：植物的物质积累来自水植物的物质积累来自水 、1771 年英国科学家普里斯特利发现，将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭； 将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠不容易窒息而死，证明：植物可以更新空气。植物可以更新空气。 、1785 年，由于空气组成的发现，人们明确了绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。 1845 年，德国科学家梅耶指出，植物进行光合作用时，把光能光能转换成化学能化学能储存起来。 、1864 年,德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光，另一半遮光。过一段时间后，用碘蒸气处理叶
43、 片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明：绿色叶片在光合作用绿色叶片在光合作用 中产生了淀粉中产生了淀粉。 、1880 年，德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。证明：叶绿体叶绿体是绿色植物进行是绿色植物进行光合作用的场所光合作用的场所， 氧氧是叶绿体释放出来的。是叶绿体释放出来的。 、20 世纪 30 年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组相植物提供 H218O 和 CO2， 释放的是 18O 2；第二组提供 H2 O 和 C 18O，释放的是 O 2。光合作用释放的氧全部来自来水 光合作用释放的氧全部来自来水。 四、叶绿体的功
44、能：叶绿体的功能： 叶绿体是进行光合作用的场所叶绿体是进行光合作用的场所。在类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上分布着具有吸收光能的光合色素光合色素，在类囊体在类囊体的薄膜的薄膜上和上和叶绿叶绿 体的体的基质中基质中含有许多光合作用所必需的酶。酶。 五、影响光合作用影响光合作用的外界因素主要外界因素主要有： 1、光照强度光照强度：在一定范围内，光合速率随光照强度的增强而加快光合速率随光照强度的增强而加快，超过光饱合点超过光饱合点，光合速率反而会下降光合速率反而会下降。 2、温度温度：温度可影响酶的活性酶的活性。 3、 二氧化碳浓度二氧化碳浓度： 在一定范围内， 光合速率随二氧化碳浓度的增加而加快随二氧
45、化碳浓度的增加而加快， 达到一定程度 （二氧化碳饱和点） 后， 光合速率维持在一定的水平，不再增加。 4、水水：光合作用的原料之一，缺少时光合速率下降缺少时光合速率下降。 六、光合作用的应用：光合作用的应用： 1、适当提高光照强度提高光照强度。 2、延长光合作用的时间延长光合作用的时间。 3、增加光合作用的面积增加光合作用的面积-合理密植，间作套种。合理密植，间作套种。 4、温室大棚大棚用无色透明玻璃无色透明玻璃。 5、温室栽培植物时，白天白天适当提高温度提高温度，晚上晚上适当降温。降温。 6、温室栽培多施有机肥施有机肥或放置干冰放置干冰，提高二氧化碳浓度提高二氧化碳浓度。 七、光合作用的过程
46、光合作用的过程： 光光 反反 应应 阶 段 条件条件 光、色素、酶光、色素、酶 场所场所 在类囊体的薄膜上在类囊体的薄膜上 物质变化物质变化 水的分解水的分解：H2O H + O2 ATPATP 的生成：的生成：ADP + Pi ATP 能量变化能量变化 光能光能ATPATP 中的活跃化学能中的活跃化学能 暗暗 反反 应应 阶阶 段段 条件条件 酶、酶、ATPATP、HH 场所场所 叶绿体基质叶绿体基质 物质变化物质变化 CO2CO2 的固定的固定：CO2 + C5 2C3 C3C3 的还原的还原： C3 + H （CH2O） 能量变化能量变化 ATPATP 中的活跃化学能中的活跃化学能（CH
47、2O）中的稳定化学能中的稳定化学能 总反应式总反应式 CO2 + H2O O2 + （CH2O） 光能光能 叶绿体叶绿体 光光 酶酶 酶酶 酶酶 ATP 第第六六章章 细胞的生命历程细胞的生命历程 10 4)染色体、染色单体和染色体、染色单体和 DNADNA 数量数量变化曲线图 细胞不能无限长大细胞不能无限长大：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，细胞核细胞核的负担就会过重 细胞增殖细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传生长、发育、繁殖和遗传的基础。 细胞是以分裂分裂的方式进行增殖。细胞增殖细胞增殖包括物质准备物质准备和细胞分裂细胞分裂整个连续的过程。 细胞分裂的方式细胞分裂的方式包括有丝有丝分裂、无丝无丝分裂和减数减数分裂。 有丝分裂： 1)细胞周期细胞周期连续连续分裂的细胞，从一
