2024新教材必修1《分子與細(xì)胞》提綱

黃偉編羅平三中高中生物基礎(chǔ)知識(shí)梳理必修1《分子與細(xì)胞》必修1《分子與細(xì)胞》基礎(chǔ)知識(shí)梳理【清單1】細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位1.細(xì)胞學(xué)說建立的過程（1）細(xì)胞學(xué)說的建立者主要是德國的施萊登和施旺。（2）細(xì)胞學(xué)說的主要內(nèi)容①細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)體，一切動(dòng)植物都是由細(xì)胞發(fā)育而來，并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成。②細(xì)胞③新細(xì)胞可以從老細(xì)胞中產(chǎn)生。（3）意義：細(xì)胞學(xué)說揭示了細(xì)胞的統(tǒng)一性和生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性。2.細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)者和命名者是英國科學(xué)家虎克；荷蘭著名魔鏡技師列文虎克用自制顯微鏡，觀察到不同形態(tài)的細(xì)菌、紅細(xì)胞和精子等；植物學(xué)家施萊登發(fā)現(xiàn)細(xì)胞有細(xì)胞核，首次提出植物細(xì)胞由細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞是植物體的基本單位，新細(xì)胞從老細(xì)胞中產(chǎn)生；動(dòng)物學(xué)家施旺提出動(dòng)物細(xì)胞也是由細(xì)胞構(gòu)成的，一切動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育過程都是從受精卵這個(gè)單細(xì)胞開始的；德國的魏爾肖總結(jié)出“細(xì)胞通過分裂產(chǎn)生新細(xì)胞”，他的名言是“所有的細(xì)胞都來源于先前存在的細(xì)胞”。3.生命活動(dòng)離不開細(xì)胞。除病毒外，細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。4.各類生物的生命活動(dòng)與細(xì)胞的關(guān)系（1）單細(xì)胞生物：依靠單個(gè)細(xì)胞就能完成各種生命活動(dòng)，如細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌、草履蟲、變形蟲等。（2）多細(xì)胞生物：依賴各種分化的細(xì)胞密切合作，共同完成一系列復(fù)雜的生命活動(dòng)，如絕大多數(shù)動(dòng)物、植物和真菌。（3）病毒：不具有(具有/不具有)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，主要由蛋白質(zhì)和核酸組成。不能(能/不能)獨(dú)立進(jìn)行生命活動(dòng)，必須寄生在活細(xì)胞中，借助宿主細(xì)胞的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行繁殖，表現(xiàn)出生命特征。如噬菌體專一寄生在大腸桿菌中，HIV主要寄生在人體的T淋巴細(xì)胞中。分類：按照宿主類型劃分為：動(dòng)物病毒、植物病毒和細(xì)菌病毒(噬菌體)，按照含有的核酸類型劃分為DNA病毒和RNA病毒。生活方式：病毒有高度的寄生性，完全依賴宿主細(xì)胞的能量和代謝系統(tǒng)，獲取生命活動(dòng)所需的物質(zhì)和能量，具有遺傳、復(fù)制等生物特征。5.多細(xì)胞生物生命活動(dòng)的基礎(chǔ)（1）生物與環(huán)境之間物質(zhì)和能量交換的基礎(chǔ)：細(xì)胞代謝。（2）生物生長發(fā)育的基礎(chǔ)：細(xì)胞的增殖、分化。（3）生物遺傳與變異的基礎(chǔ)：細(xì)胞內(nèi)基因的傳遞、變化。6.生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次（1）多細(xì)胞動(dòng)物生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層：細(xì)胞→組織→器官→系統(tǒng)→個(gè)體→種群→群落→生態(tài)系統(tǒng)→生物圈。（2）多細(xì)胞植物沒有系統(tǒng)層次；單細(xì)胞生物沒有組織、器官、系統(tǒng)層次；一個(gè)單細(xì)胞生物既是細(xì)胞層次，也是個(gè)體層次，如一個(gè)大腸桿菌、草履蟲、變形蟲等。3.（3）最基本的生命系統(tǒng)是細(xì)胞，最大的生命系統(tǒng)是生物圈。組成細(xì)胞的原子、分子，以及病毒不屬于(屬于/不屬于)生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次。(4)從個(gè)體到生態(tài)系統(tǒng)：7.一切生物的生命活動(dòng)是在細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞的參與下完成的。8.地球上最早出現(xiàn)的生命形式是單細(xì)胞生物?！厩鍐?】細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性1.原核細(xì)胞和真核細(xì)胞（1）原核細(xì)胞和真核細(xì)胞最明顯的區(qū)別是：有無以核膜為界限的細(xì)胞核/有無核膜。①原核細(xì)胞沒有(有/沒有)由核膜包被的細(xì)胞核，沒有(有/沒有)染色體，擬核區(qū)域有個(gè)環(huán)狀的裸露DNA分子。由原核細(xì)胞構(gòu)成的生物叫原核生物，如藍(lán)細(xì)菌、支原體、細(xì)菌、放線菌、衣原體。②真核細(xì)胞有(有/沒有)由核膜包被的細(xì)胞核，有(有/沒有)染色體，染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)。由真核細(xì)胞構(gòu)成的生物叫真核生物，如動(dòng)物、植物、真菌(酵母菌、食用菌)、變形蟲等。（2）生物分類①藍(lán)細(xì)菌是原核(真核/原核)生物，常見的藍(lán)細(xì)菌有藍(lán)球細(xì)菌、念珠藍(lán)細(xì)菌、顫藍(lán)細(xì)菌、發(fā)菜。②細(xì)菌是原核(真核/原核)生物，如大腸桿菌、硝化細(xì)菌、肺炎雙球菌、乳酸菌等。③動(dòng)物、變形蟲、草履蟲、衣藻、小球藻、團(tuán)藻、酵母菌、食用菌是真核(真核/原核)生物。（3）識(shí)圖填圖（在藍(lán)細(xì)菌和細(xì)菌的細(xì)胞中，都沒有(有/沒有)成形的細(xì)胞核）細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)擬核細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)擬核核糖體核糖體擬核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞模式圖細(xì)胞壁藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞模式圖細(xì)胞壁細(xì)胞膜藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)含有藻藍(lán)素和葉綠素，是能進(jìn)行光合作用的自養(yǎng)生物。細(xì)菌中的絕大多數(shù)種類是營腐生或寄生生活的異養(yǎng)生物。③原核細(xì)胞中唯一的一種細(xì)胞器是核糖體。④原核細(xì)胞和真核細(xì)胞都有的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)是：細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核糖體、DNA。(4)原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的統(tǒng)一性：具有相似的細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)，都以DNA作為遺傳物質(zhì)。(5)原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的比較【清單3】細(xì)胞中的元素和化合物1.生物界與非生物界的統(tǒng)一性與差異性（1）組成細(xì)胞的化學(xué)元素在無機(jī)自然界中都能找到，體現(xiàn)了生物界與非生物界的統(tǒng)一性。（2）細(xì)胞與非生物相比，各種元素的相對(duì)含量大不相同，體現(xiàn)了生物界與非生物界的差異性。2.組成細(xì)胞的元素（1）元素分類①大量元素：如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。②微量元素：含量少，但不可缺少，和大量元素一樣重要，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。主要元素：C、H、O、N、P、S6種。④基本元素(細(xì)胞中含量最多的元素)：C、H、O、N4種。鮮重下含量高低依次為：O＞C＞H＞N；干重下含量高低依次為：C＞O＞N＞H。⑤最基本元素：C，因?yàn)樯锎蠓肿佣家蕴兼湠榛竟羌?。?）特點(diǎn)：不同生物體內(nèi)化學(xué)元素的種類基本相同，但含量相差很大。3.組成細(xì)胞的化合物（1）組成細(xì)胞的元素大多以化合物的形式存在。（2）占細(xì)胞鮮重最多的化合物是水；16.占細(xì)胞鮮重最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì)；占細(xì)胞干重最多的化合物是蛋白質(zhì)?！厩鍐?】細(xì)胞中的無機(jī)物1.細(xì)胞中的無機(jī)物包括水和無機(jī)鹽。2.水的含量（1）一般來說，水在細(xì)胞的各種化學(xué)成分中含量最多。生物體的含水量一般為60%～95%。（2）不同種類生物含水量不同，如水生生物含水量高于陸生生物。（3）生物體在不同的生長發(fā)育時(shí)期，含水量不同，如幼兒身體的含水量高于成體人身體的含水量，植物幼嫩部分含水量高于老熟部分含水量，代謝旺盛的組織中含水量高于代謝弱的組織。（4）同一生物不同組織、器官內(nèi)水的含量不同。(5)水的特性:a.水是極性分子，帶正電荷與帶負(fù)電荷的分子容易與水結(jié)合，因此，水是良好的溶劑。b.水分子之間形成氫鍵，氫鍵較弱，易斷裂，易形成，使水在常溫下保持液體狀態(tài)，具有流動(dòng)性。c.氫鍵的存在使水具有較高的比熱容，使水的溫度相對(duì)不易發(fā)生改變。3.水的存在形式：水在細(xì)胞中以結(jié)合水和自由水兩種形式存在。（1）結(jié)合水：（2）自由水：以游離的形式存在，可以自由流動(dòng)，約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的95.5%。自由水作用：①細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑；②參與生化反應(yīng)；③提供液體環(huán)境；④運(yùn)送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物。實(shí)例：剛收獲的玉米種子在陽光下曬干，重量減輕，這個(gè)過程損失的主要是自由水，這樣的種子在條件適宜時(shí)，仍能萌發(fā)成幼苗；把曬干后的種子放在一潔凈的試管中加熱，試管壁上有水珠出現(xiàn)，這些水主要是結(jié)合水，這樣的種子將不能萌發(fā)。代謝旺盛的細(xì)胞內(nèi)自由水的含量相對(duì)高些。4.自由水與結(jié)合水的比例與細(xì)胞代謝、抗性的關(guān)系比值大：代謝旺盛，抗性弱比值?。捍x比值大：代謝旺盛，抗性弱比值?。捍x緩慢，抗性強(qiáng)→代謝與抗性呈相反關(guān)系實(shí)例：種子萌發(fā)或幼苗，新陳代謝旺盛、生長迅速時(shí)，自由水的含量增多，但抗性減弱；種子曬干后，自由水大量減少，代謝減弱，但抗性增強(qiáng)，易于保存。水的含量與細(xì)胞代謝和抗逆性的關(guān)系:①將收獲的種子曬干，降低自由水的含量，使代謝減弱，有利于種子的長期保存；②干種子萌發(fā)前，需要吸收水分，增加自由水的含量，使代謝逐漸增強(qiáng)；③越冬作物減少灌溉，降低自由水含量，提高對(duì)低溫的抗性5.細(xì)胞中大多數(shù)無機(jī)鹽以離子的形式存在，少數(shù)以化合物形成存在(如CaCO3)。6.無機(jī)鹽的存在形式：大多數(shù)以離子的形式存在。含量：占細(xì)胞鮮重的1%～1.5%。eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(陽離子主要有：Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋等,陰離子主要有：Cl－、SO\o\al(2－,4)、PO\o\al(3－,4)、HCO\o\al(－,3)等))7.無機(jī)鹽的作用（1）某些復(fù)雜化合物的重要組成成分。如Mg是葉綠素的組成元素，F(xiàn)e是血紅蛋白的組成元素，I是甲狀腺激素的組成元素，CaCO3是動(dòng)物骨和牙齒的重要成分。（2）維持細(xì)胞和生物體正常的生命活動(dòng)。如哺乳動(dòng)物血Ca2＋低會(huì)抽搐，血Ca2＋高會(huì)肌無力。（3）維持細(xì)胞的滲透壓和酸堿平衡。0.9%NaCl溶液(生理鹽水)能維持動(dòng)物細(xì)胞正常的形態(tài)和生理功能。`【清單5】細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)1.生物體進(jìn)行生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)是糖類。2.糖類的組成元素是C、H、O。3.糖類分為(據(jù)水解情況)：單糖、二糖和多糖。（1）單糖①特點(diǎn)：不能(能/不能)水解，能(能/不能)被細(xì)胞直接吸收。②常見種類：五碳糖核糖(C5H10O5)：分布于動(dòng)植物細(xì)胞中，是組成RNA的成分。②常見種類：五碳糖脫氧核糖(C5H10O4)：分布于動(dòng)植物細(xì)胞中，是組成DNA的成分。②常見種類：六碳糖葡萄糖(C6H12O6)：分布于動(dòng)植物細(xì)胞中，是細(xì)胞中主要的能源物質(zhì)。②常見種類：六碳糖果糖：分布于植物細(xì)胞中。②常見種類：六碳糖半乳糖：分布于動(dòng)物細(xì)胞中。（2）二糖①特點(diǎn)：水解后能生成2分子單糖，必須水解成單糖才能被細(xì)胞吸收。②常見種類：麥芽糖：分布于植物細(xì)胞中，麥芽糖eq\o(──→,\s\up7(水解))葡萄糖＋葡萄糖。②常見種類：蔗糖：分布于植物細(xì)胞中，蔗糖eq\o(──→,\s\up7(水解))果糖＋葡萄糖。②常見種類：乳糖：分布于動(dòng)物細(xì)胞中，乳糖eq\o(──→,\s\up7(水解))半乳糖＋葡萄糖。（3）多糖①特點(diǎn)：水解后能生成許多單糖，必須水解成單糖才能被細(xì)胞吸收，自然界中含量最多。②常見種類：淀粉：分布于植物細(xì)胞中，是植物細(xì)胞中的儲(chǔ)能物質(zhì)。②常見種類：纖維素：分布于植物細(xì)胞中，是植物細(xì)胞壁的組成成分。②常見種類：糖原：分為肝糖原和肌糖原，主要存在于人和動(dòng)物的肝臟和肌肉中，是動(dòng)物細(xì)胞中的儲(chǔ)能物質(zhì)。幾丁質(zhì)：也是一種多糖，又稱為殼多糖，廣泛分布于甲殼類動(dòng)物和昆蟲的外骨骼中。③淀粉、糖原、纖維素的組成單位都是葡萄糖。（4）糖類的功能：生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)：葡萄糖。細(xì)胞中的儲(chǔ)能物質(zhì)：糖原、淀粉。參與構(gòu)成細(xì)胞的物質(zhì)：核糖、脫氧核糖、纖維素、幾丁質(zhì)等。4.糖類分為(據(jù)化學(xué)性質(zhì))（1）還原糖：如麥芽糖、葡萄糖、果糖，與斐林試劑在水浴加熱的條件下產(chǎn)生磚紅色沉淀。（2）非還原糖：如蔗糖、淀粉、糖原、纖維素等。5.并不是所有糖類都是能源物質(zhì)，如核糖、脫氧核糖、纖維素。6.脂質(zhì)的組成元素主要是C、H、O，有的含N、P。7.脂質(zhì)分為脂肪、磷脂和固醇。（1）脂肪(三酰甘油\甘油三酯)：①組成：甘油＋脂肪酸→脂肪；組成元素為C、H、O。脂肪酸種類：飽和脂肪酸碳和碳之間有雙鍵，固態(tài)，熔點(diǎn)較高，多數(shù)為動(dòng)物；不飽和脂肪酸碳和碳之間靠單鍵連接，液態(tài)，熔點(diǎn)較低，大多數(shù)存在于植物中。（1）脂肪：②功能：是細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì)[(與糖類相比，體積小，儲(chǔ)能多)儲(chǔ)能脂質(zhì)]；很好的絕熱體，有保溫作用；能減壓和緩沖，可以保護(hù)內(nèi)臟器官。（2）磷脂：是細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜等生物膜的重要成分[結(jié)構(gòu)脂質(zhì)]，組成元素是CHONP。（3）固醇[調(diào)節(jié)脂質(zhì)]：又包括膽固醇、性激素和維生素D等①膽固醇：構(gòu)成動(dòng)物細(xì)胞膜的重要成分，參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸。②性激素：能促進(jìn)人和動(dòng)物生殖器官的發(fā)育以及生殖細(xì)胞的形成。③維生素D：能有效促進(jìn)腸道對(duì)鈣和磷的吸收。8.等質(zhì)量的脂肪與糖類相比，脂肪氧化分解耗氧多，產(chǎn)能多，產(chǎn)H2O多，因?yàn)榕c糖類相比，脂肪中C、H多，O少。9.多糖、蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的基本骨架是碳鏈。10.糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸四大有機(jī)物都有的元素是C、H、O?！厩鍐?】生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)1.生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者是蛋白質(zhì)。2.蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸。3.氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式：。（1）特點(diǎn)：每種氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基(－NH2)和一個(gè)羧基(－COOH)；且都有一個(gè)氨基(－NH2)和一個(gè)羧基(－COOH)連接在同一個(gè)碳原子上。(注：多余的氨基或羧基位于R基中)（2）種類：組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有21種，它們的區(qū)別在于R基的不同。（3）由結(jié)構(gòu)通式可知，氨基酸分子式可簡寫為C2H4O2N-R。（3）由結(jié)構(gòu)通式可知，氨基酸(蛋白質(zhì))的組成元素主要是C、H、O、N，有的含有P、S、Fe等元素。4.必需氨基酸：人體細(xì)胞不能(能/不能)合成，必須從外界環(huán)境中直接獲取的氨基酸，成人有8種。4.非必需氨基酸：人體細(xì)胞能(能/不能)合成，也能從外界環(huán)境中獲取的氨基酸，有13種。5.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次：氨基酸eq\o(,\s\up7(脫水縮合反應(yīng)，由肽鍵連接))肽鏈(鏈狀)eq\o(,\s\up7(盤曲、折疊))蛋白質(zhì)(空間結(jié)構(gòu))。（1）氨基酸分子之間的結(jié)合方式叫做脫水縮合：一個(gè)氨基酸分子的羧基(－COOH)和另一個(gè)氨基酸分子的氨基(－NH2)相連接，同時(shí)脫去一分子水的過程。R基中的氨基和羧基不參與(參與/不參與)參與脫水縮合。（2）連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵叫做肽鍵，表示為—NH—CO—。（3）脫水縮合產(chǎn)生的H2O中的H來自羧基和氨基，O來自羧基。（4）命名：由2個(gè)氨基酸分子脫水縮合而成的化合物叫二肽，3個(gè)氨基酸分子脫水縮合而成的化合物叫三肽，4個(gè)氨基酸分子脫水縮合而成的化合物叫四肽，以此類推。由多個(gè)氨基酸分子縮合而成的，含有多個(gè)肽鍵的化合物統(tǒng)稱多肽。（5）結(jié)構(gòu)層次以及聯(lián)系：6.氨基酸脫水縮合過程分析(1)參與脫水縮合的部位：一個(gè)氨基酸氨基中的—H和另一個(gè)氨基酸羧基中的—OH。(2)H2O中H和O的來源：H既來自氨基又來自羧基，O只來自羧基。(3)—NH2和—COOH的數(shù)量和位置：一條肽鏈中至少含有一個(gè)游離的—NH2和一個(gè)游離的—COOH，分別位于肽鏈的兩端，其余的—NH2和—COOH位于R基中。7.蛋白質(zhì)形成過程的有關(guān)計(jì)算規(guī)律（1）鏈狀肽：氨基酸脫水縮合時(shí)脫去的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基數(shù)-肽鏈數(shù)環(huán)狀肽：氨基酸數(shù)＝肽鍵數(shù)＝水分子數(shù)。（2）蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)×氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量－水分子數(shù)×18。（3）蛋白質(zhì)中游離的氨（羧）基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基上的氨（羧）基數(shù)=各氨基酸中氨（羧）基總數(shù)-肽鍵數(shù)。(4)假設(shè)氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，由n個(gè)氨基酸分別形成1條肽鏈或m條肽鏈或環(huán)狀多肽：形成的多肽形成肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)氨基數(shù)目羧基數(shù)目多肽相對(duì)分子質(zhì)量1條肽鏈n－1n－1至少1個(gè)至少1個(gè)na－18(n－1)m條肽鏈n－mn－m至少m個(gè)至少m個(gè)na－18(n－m)環(huán)狀多肽nn最少為0最少為0na－18n(5)若蛋白質(zhì)中含有二硫鍵(—S—S—)時(shí)，要考慮脫去氫的質(zhì)量，每形成1個(gè)二硫鍵，脫去2個(gè)H。(6)環(huán)狀肽肽鍵數(shù)的計(jì)算方法環(huán)狀多肽主鏈中無氨基和羧基，環(huán)狀肽中氨基或羧基數(shù)目取決于構(gòu)成環(huán)狀肽的氨基酸R基中的氨基和羧基的數(shù)目，如圖所示。(Aa表示氨基酸)由圖示可知：肽鍵數(shù)＝脫去的水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)。即相當(dāng)于環(huán)狀肽中肽鏈數(shù)為零。8.蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)多樣性原因：氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序不同，以及肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)不同。9.蛋白質(zhì)的功能（1）構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)，稱為結(jié)構(gòu)蛋白，如肌肉、羽毛、頭發(fā)等。（2）絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，有催化作用。（3）紅細(xì)胞中的血紅蛋白、細(xì)胞膜上的載體蛋白有運(yùn)輸功能。（4）胰島素起信息傳遞作用，能夠調(diào)節(jié)機(jī)體的生命活動(dòng)。（5）抗體有免疫功能。（6）糖蛋白有信息識(shí)別功能。10.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性的關(guān)系：11.高溫、過酸、過堿等因素能破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)(變得伸展、松散)，使蛋白質(zhì)變性失活，但肽鍵并未斷裂，能與雙縮脲試劑呈紫色反應(yīng)。【清單7】核酸是遺傳信息的攜帶者1.核酸的分類和功能（1）分類：核酸分為脫氧核糖核酸(簡稱DNA)和核糖核酸(簡稱RNA)。（2）功能：核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)；在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有重要作用。2.核酸的分子結(jié)構(gòu)（1）核酸的基本組成單位——核苷酸①分子組成：一個(gè)核苷酸是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮堿基組成的。核苷酸的結(jié)構(gòu)簡圖表示為。注：核苷酸(核酸)組成元素是C、H、O、N、P。②分類（共8種）據(jù)五碳糖不同，核苷酸可分為脫氧核糖核苷酸(簡稱脫氧核苷酸)和核糖核苷酸兩種：脫氧核糖核苷酸的分子組成：磷酸＋脫氧核糖＋含氮堿基(有A、G、C、T4種堿基)。核糖核苷酸的分子組成：磷酸＋核糖＋含氮堿基(有A、G、C、U4種堿基)。據(jù)含氮堿基的不同，脫氧核糖核苷酸和核糖核苷酸又分別分為4種：脫氧核糖核苷酸：含A的叫：腺嘌呤脫氧核糖核苷酸；含G的叫：鳥嘌呤脫氧核糖核苷酸；脫氧核糖核苷酸：含C的叫：胞嘧啶脫氧核糖核苷酸；含T的叫：胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸。核糖核苷酸：含A的叫：腺嘌呤核糖核苷酸；含G的叫：鳥嘌呤核糖核苷酸；核糖核苷酸：含C的叫：胞嘧啶核糖核苷酸；含U的叫：尿嘧啶核糖核苷酸。（2）核酸的結(jié)構(gòu)層次①DNA：脫氧核糖核苷酸eq\o(─────→,\s\up7(磷酸二酯鍵))脫氧核糖核苷酸鏈eq\o(───→,\s\up7(2條鏈))脫氧核糖核酸(DNA)②RNA：核糖核苷酸eq\o(─────→,\s\up7(磷酸二酯鍵))核糖核苷酸鏈eq\o(───→,\s\up7(1條鏈))核糖核酸(RNA)3.核酸分子的多樣性：構(gòu)成核酸的核苷酸數(shù)目成千上萬，排列順序千變?nèi)f化。4.核酸分子的特異性：每個(gè)核酸中核苷酸的數(shù)目和排列順序是特定的。4.DNA和RNA共有的化學(xué)組分是磷酸、腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)；7.DNA特有的組分是脫氧核糖、胸腺嘧啶(T)，RNA特有的組分是核糖、尿嘧啶(U)。5.DNA初步水解產(chǎn)物是4種脫氧核糖核苷酸，RNA初步水解產(chǎn)物是4種核糖核苷酸。6.DNA徹底水解產(chǎn)物是磷酸、脫氧核糖、4種堿基，RNA徹底水解產(chǎn)物是磷酸、核糖、4種堿基。6.真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中都有2種核酸，8種核苷酸，5種堿基。7.真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的遺傳物質(zhì)都是DNA，其組成中有4種核苷酸，4種堿基。7.病毒中只有1種核酸(DNA或RNA)，4種核苷酸，4種堿基。7.核酸的信息儲(chǔ)存(1)絕大多數(shù)生物其遺傳信息儲(chǔ)存在DNA分子中。(2)部分病毒的遺傳信息直接儲(chǔ)存在RNA中。8．核酸的功能(1)核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)。(2)核酸在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。9.生物大分子以碳鏈為骨架a．生物大分子：多糖、蛋白質(zhì)、核酸等都是生物大分子。b．單體：生物大分子的基本單位稱為單體。c．多聚體：每一個(gè)單體都以若干個(gè)相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架，由許多單體連接成多聚體。[師說重難]1.核酸初步水解和徹底水解的產(chǎn)物分別是什么？物質(zhì)初步水解徹底水解DNA脫氧核糖核苷酸磷酸、脫氧核糖和堿基RNA核糖核苷酸磷酸、核糖和堿基2.DNA、RNA和蛋白質(zhì)的關(guān)系【清單8】細(xì)胞膜(質(zhì)膜)——系統(tǒng)的邊界1.【實(shí)驗(yàn)】體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法（1）制備細(xì)胞膜的材料：哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞，因?yàn)闆]有細(xì)胞核及各種具膜細(xì)胞器。（2）制備方法：放在清水中讓其吸水漲破，然后通過離心、過濾獲得較純凈的細(xì)胞膜。2.細(xì)胞膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，另外還有少量的糖類。脂質(zhì)中最豐富的是磷脂。2.細(xì)胞膜的組成元素有C、H、O、N、P。3.蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜行使功能時(shí)起重要作用，功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。4.細(xì)胞膜的功能（1）將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開，使細(xì)胞成為相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)，保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。（2）控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。①細(xì)胞需要的營養(yǎng)物質(zhì)可以進(jìn)入；②細(xì)胞不需要的或有害的物質(zhì)不容易進(jìn)入；③環(huán)境中的一些有害物質(zhì)有可能進(jìn)入；④有些病毒、病菌也可能侵入。⑤細(xì)胞將其產(chǎn)生的代謝廢物排到細(xì)胞外；⑥細(xì)胞產(chǎn)生的抗體、激素等物質(zhì)分泌到細(xì)胞外；⑦細(xì)胞內(nèi)的核酸等重要物質(zhì)不會(huì)流失到細(xì)胞外。（3）進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。在多細(xì)胞生物體內(nèi)，各個(gè)細(xì)胞都不是孤立存在的，他們之間必須保持功能的協(xié)調(diào)，才能使生物體健康地生存。這種協(xié)調(diào)性的實(shí)現(xiàn)不僅依賴于物質(zhì)和能量交換，也有賴于信息的交流。細(xì)胞間信息交流的方式多種多樣，主要有以下三種方式：①通過化學(xué)物質(zhì)傳遞信息：細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì)(如激素、遞質(zhì))進(jìn)入血液，隨血液到達(dá)全身各處，與靶細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的受體結(jié)合，從而將信息傳遞給靶細(xì)胞，引起靶細(xì)胞的生理反應(yīng)。②通過細(xì)胞膜直接接觸傳遞信息：相鄰兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜直接接觸，信息從一個(gè)細(xì)胞傳遞給另一個(gè)細(xì)胞，引起靶細(xì)胞的生理反應(yīng)。如精子和卵細(xì)胞之間的識(shí)別和結(jié)合。③通過細(xì)胞通道傳遞信息：相鄰兩個(gè)細(xì)胞之間形成通道，使細(xì)胞質(zhì)相互溝通，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞。如高等植物細(xì)胞之間通過胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用。注意：該種信息交流方式?jīng)]有受體參與。5.植物細(xì)胞壁（1）主要成分：纖維素和果膠。（2）作用：對(duì)植物細(xì)胞有支持和保護(hù)作用。（3）去壁方法：酶解法，用纖維素酶和果膠酶處理。（4）特性：全透性，伸縮性小。6.細(xì)菌細(xì)胞壁成分：肽聚糖；真菌細(xì)胞壁成分：幾丁質(zhì)。生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型1.對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（1）19世紀(jì)末，歐文頓對(duì)植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)能夠優(yōu)先通過細(xì)胞膜，并且細(xì)胞膜會(huì)被溶解脂質(zhì)的溶劑溶解，也會(huì)被蛋白酶分解，說明組成細(xì)胞膜的物質(zhì)中有脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。（3）20世紀(jì)初，將膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離出來進(jìn)行化學(xué)分析，表明膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。（2）1925年，兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮將人紅細(xì)胞中的脂質(zhì)提取出來，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍，由此得出結(jié)論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層。（4）1959年，羅伯特森在電鏡下看到了細(xì)胞膜清晰的暗—亮—暗三層結(jié)構(gòu)，由此提出生物膜模型：所有的生物膜都由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。他把生物膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。（5）1970年，科學(xué)家將熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合，實(shí)驗(yàn)表明細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。（5）1972年，桑格和尼科爾森根據(jù)新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)，提出的流動(dòng)鑲嵌模型為大多數(shù)人所接受。2.流動(dòng)鑲嵌模型（如圖）（1）識(shí)圖①A表示磷脂分子，是一種由甘油、脂肪酸和磷酸等所組成的分子；B表示磷脂雙分子層，其構(gòu)成了細(xì)胞膜(生物膜)的基本支架；物質(zhì)A親水性的“頭部”排在外側(cè)，疏水性的“尾部”排在內(nèi)側(cè)。②C表示蛋白質(zhì)分子，有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層，說明C在磷脂雙分子層中的分布是不對(duì)稱(對(duì)稱/不對(duì)稱)的。③D表示糖蛋白，是由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成。D在細(xì)胞生命活動(dòng)中具有重要的功能，如具有保護(hù)、潤滑、識(shí)別等功能。④除糖蛋白外，細(xì)胞膜表面還有糖類和脂質(zhì)分子結(jié)合成的糖脂。⑤分布于細(xì)胞膜外表面的糖類分子，也叫糖被，糖被，由此可知圖中甲側(cè)是細(xì)胞的外側(cè)。（2）生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的流動(dòng)性，是因?yàn)闃?gòu)成生物膜的磷脂分子可以側(cè)向移動(dòng)和蛋白質(zhì)分子大多是運(yùn)動(dòng)的。（3）生物膜的功能特點(diǎn)：具有選擇透過性，這一特性主要與膜上的蛋白質(zhì)分子有關(guān)?！厩鍐?】細(xì)胞器之間的分工合作：細(xì)胞器：線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡、核糖體、中心體。1.細(xì)胞質(zhì)的組成：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)：存在狀態(tài)：呈溶膠狀態(tài)。在活細(xì)胞中，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)呈流動(dòng)狀態(tài)。3.細(xì)胞質(zhì)的組成：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)：成分：含有水、無機(jī)鹽、脂質(zhì)、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等。3.細(xì)胞質(zhì)的組成：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)：功能：多種化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的場所，活細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝的主要場所。分離細(xì)胞器的方法：差速離心法。3.細(xì)胞器之間的分工：各種細(xì)胞器的形態(tài)、結(jié)構(gòu)不同，在功能上也各有分工。圖例名稱分布結(jié)構(gòu)功能線粒體動(dòng)植物細(xì)胞雙層膜是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場所，是細(xì)胞的“動(dòng)力車間”。細(xì)胞生命活動(dòng)所需的能量，大約95%來自線粒體葉綠體綠色植物細(xì)胞雙層膜是綠色植物進(jìn)行光合作用的場所，是植物細(xì)胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”內(nèi)質(zhì)網(wǎng)動(dòng)植物細(xì)胞單層膜是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工運(yùn)輸?shù)耐ǖ溃约爸|(zhì)合成的“車間”；內(nèi)連核膜，外連細(xì)胞膜，擴(kuò)大了細(xì)胞內(nèi)的膜面積；分為粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(附著有核糖體)和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)兩類高爾基體動(dòng)植物細(xì)胞單層膜要是對(duì)來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝的“車間”及“發(fā)送站”；②動(dòng)植物細(xì)胞中都有但功能不同，在植物細(xì)胞中與植物細(xì)胞細(xì)胞壁的形成有關(guān)，在動(dòng)物細(xì)胞中與分泌物的形成有關(guān)溶酶體主要?jiǎng)游锛?xì)胞單層膜是細(xì)胞內(nèi)的“消化車間”，內(nèi)含多種水解酶，能分解衰老、損傷的細(xì)胞器和細(xì)胞，吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或病菌液泡主要植物細(xì)胞單層膜內(nèi)有細(xì)胞液，核糖體動(dòng)植物細(xì)胞無膜組成成分是RNA和蛋白質(zhì)；是細(xì)胞內(nèi)“生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器”；分為附著核糖體和游離核糖體兩類中心體動(dòng)物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞無膜由兩個(gè)相互垂直的中心粒及周圍物質(zhì)組成，組成成分是蛋白質(zhì)；與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)線粒體①外膜：使線粒體與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分隔開雙層膜②內(nèi)膜：向內(nèi)腔折疊形成③嵴，擴(kuò)大了線粒體內(nèi)的膜面積；附著有與有氧呼吸有關(guān)的酶④線粒體基質(zhì)：呈溶膠狀態(tài)，分布在嵴的周圍，含少量DNA、RNA及核糖體，分布有與有氧呼吸有關(guān)的酶葉綠體①外膜：使葉綠體與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分隔開雙層膜②內(nèi)膜③基粒：由囊狀結(jié)構(gòu)的類囊體堆疊而成，擴(kuò)大了葉綠體內(nèi)的膜面積；分布有能吸收光能的色素及與光合作用有關(guān)的酶④葉綠體基質(zhì)：呈膠質(zhì)狀態(tài)，分布在基粒的周圍，含少量DNA、RNA及核糖體，分布有與光合作用有關(guān)的酶硅肺：當(dāng)肺部吸入硅塵(SiO2)后，硅塵被吞噬細(xì)胞吞噬，吞噬細(xì)胞中的溶酶體缺乏分解硅塵的酶，而硅塵卻能破壞溶酶體膜，使其中的水解酶釋放，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞死亡，最終導(dǎo)致肺的功能受損。（1）動(dòng)物、高等植物、低等植物細(xì)胞判斷依據(jù)①高等植物細(xì)胞：具有細(xì)胞壁、葉綠體和液泡，而無中心體。②低等植物細(xì)胞：具有細(xì)胞壁、葉綠體、液泡和中心體。③動(dòng)物細(xì)胞：具有中心體，而無細(xì)胞壁、葉綠體和液泡。（2）細(xì)胞器分類分布①動(dòng)植物細(xì)胞共有的細(xì)胞器線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、核糖體②植物細(xì)胞特有的細(xì)胞器葉綠體、液泡③動(dòng)物和低等植物細(xì)胞特有的細(xì)胞器中心體④原核細(xì)胞和真核細(xì)胞共有的細(xì)胞器核糖體結(jié)構(gòu)⑤具有雙層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器線粒體、葉綠體（線葉雙）⑥具有單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡（溶液內(nèi)高）⑦無膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器核糖體、中心體（無心糖）功能⑧與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)的細(xì)胞器線粒體、葉綠體⑨增大細(xì)胞內(nèi)膜面積的細(xì)胞器線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)⑩動(dòng)植物細(xì)胞都有，但功能不同的細(xì)胞器高爾基體成分eq\o\ac(○,11)含有DNA的細(xì)胞器線粒體、葉綠體eq\o\ac(○,12)含有RNA的細(xì)胞器線粒體、葉綠體、核糖體eq\o\ac(○,13)含有色素的細(xì)胞器葉綠體、液泡（3）細(xì)胞器的數(shù)量與細(xì)胞的功能呈正相關(guān)①消耗能量多的細(xì)胞線粒體較多，如心肌細(xì)胞。②合成蛋白質(zhì)旺盛的細(xì)胞核糖體較多，如癌細(xì)胞。③代謝旺盛的細(xì)胞中線粒體、核糖體的數(shù)量較多。④分泌功能旺盛的細(xì)胞高爾基體較多，如唾液腺細(xì)胞、腸腺細(xì)胞等。(注：汗液中不含蛋白質(zhì)，故汗腺中高爾基體數(shù)量并不多)（4）細(xì)胞器與生物種類的關(guān)系①有葉綠體的細(xì)胞一定是植物細(xì)胞，但植物細(xì)胞不一定有葉綠體，如根細(xì)胞。②能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞中不一定有葉綠體，如藍(lán)細(xì)菌。③能進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)胞中不一定有線粒體，如藍(lán)細(xì)菌及硝化細(xì)菌、醋酸菌等需氧型細(xì)菌。④動(dòng)物細(xì)胞中一定有中心體，但有中心體的細(xì)胞不一定是動(dòng)物細(xì)胞，還可能是低等植物細(xì)胞。⑤沒有大液泡的細(xì)胞也不一定就是動(dòng)物細(xì)胞，如植物根尖分生區(qū)細(xì)胞就沒有大液泡。⑥有中心體的細(xì)胞不一定就是動(dòng)物細(xì)胞，如某些低等植物細(xì)胞就含有中心體。4.細(xì)胞骨架：由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，能維持細(xì)胞形態(tài)、保持細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)有序性，與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、分裂、分化以及物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞等生命活動(dòng)密切相關(guān)。5.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合（1）分泌蛋白：在細(xì)胞內(nèi)合成后，分泌到細(xì)胞外起作用的蛋白質(zhì)，如消化酶、抗體和蛋白質(zhì)類激素等。分泌蛋白形成過程研究方法：同位素標(biāo)記法。(具有放射性：C、P、H、S；不具有放射性：N、O)（3）分泌蛋白的形成過程線粒體(提供能量)↓↓↓↓核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)eq\o(──→,\s\up7(囊泡))高爾基體eq\o(──→,\s\up7(囊泡))細(xì)胞膜↓合成↓初加工↓再加工↓胞吐(方式)肽鏈較成熟蛋白質(zhì)成熟蛋白質(zhì)分泌蛋白a.分泌蛋白首先在游離的核糖體中以氨基酸為原料開始多肽鏈的合成，當(dāng)合成了一段肽鏈后，這段肽鏈會(huì)與核糖體一起轉(zhuǎn)移到粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上繼續(xù)其合成過程，再運(yùn)輸?shù)礁郀柣w進(jìn)行再加工，最后經(jīng)細(xì)胞膜分泌到細(xì)胞外。b.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)將多肽鏈加工、折疊成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，高爾基體對(duì)來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)做進(jìn)一步的修飾加工。c.分泌蛋白由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體、由高爾基體到細(xì)胞膜是以囊泡的形式運(yùn)輸?shù)?。d.分泌蛋白的合成、加工和運(yùn)輸都需要線粒體提供能量。e.高爾基體是重要的交通樞紐。（4）分泌蛋白形成過程中：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積減小，高爾基體膜面積先增大后減小(基本不變)，細(xì)胞膜膜面積增大。6.細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)（1）組成：細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜和核膜等膜結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。(注：小腸黏膜、胃黏膜等不屬于生物膜系統(tǒng))（2）特點(diǎn)：各種生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)相似，在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系，進(jìn)一步體現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)配合。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜內(nèi)連核膜，外連細(xì)胞膜，在結(jié)構(gòu)上直接聯(lián)系。①相似性：各種生物膜在組成成分的種類上基本相同，都主要由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成。②差異性：各種生物膜在組成成分的含量上有顯著差異，這與不同生物膜功能的復(fù)雜程度有關(guān)，功能越復(fù)雜的生物膜中，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。（3）功能①細(xì)胞膜在維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定，在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞的過程中起決定性作用。②許多化學(xué)反應(yīng)在生物膜上進(jìn)行，廣闊的膜面積為多種酶提供附著位點(diǎn)。③細(xì)胞內(nèi)的生物膜將細(xì)胞區(qū)域化，把各種細(xì)胞器分隔開，使細(xì)胞內(nèi)能夠同時(shí)進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)，而不會(huì)互相干擾，保證了細(xì)胞生命活動(dòng)高效、有序地進(jìn)行。【清單10】細(xì)胞核系統(tǒng)的控制中心1.分布：除了高等植物成熟的篩管細(xì)胞和哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞等極少數(shù)細(xì)胞外，真核細(xì)胞都有細(xì)胞核。2.功能：細(xì)胞核是遺傳信息庫，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。3.細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能（1）核膜：雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開，對(duì)物質(zhì)進(jìn)出具有選擇透過性。（2）染色質(zhì)：主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，其中DNA是遺傳信息的載體。（3）核仁：與真核細(xì)胞某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。蛋白質(zhì)合成旺盛的細(xì)胞中，核仁的體積相對(duì)較大。[注：原核細(xì)胞中核糖體的形成與核仁無(有/無)關(guān)]（4）核孔：實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流，是大分子物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、RNA)進(jìn)出細(xì)胞核的通道，離子和小分子可穿過核膜，核孔對(duì)物質(zhì)進(jìn)入具有選擇透過性。代謝旺盛的細(xì)胞中，核孔數(shù)目較多。4.染色質(zhì)和染色體（1）特性：染色質(zhì)(體)是細(xì)胞核內(nèi)易被堿性染料染成深色的物質(zhì)。（2）成分：染色質(zhì)和染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)不同，組成成分主要是DNA和蛋白質(zhì)。（3）關(guān)系：染色質(zhì)(細(xì)絲狀)和染色體(桿狀)是同種物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)。（4）分布：染色質(zhì)(體)只存在于真核(真核/原核)細(xì)胞中。5.細(xì)胞核功能：細(xì)胞核是遺傳信息庫，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心，是遺傳物質(zhì)DNA復(fù)制和儲(chǔ)存的主要場所。6.原核細(xì)胞的細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心，遺傳物質(zhì)貯存和復(fù)制的主要場所是擬核。7.細(xì)胞在生命系統(tǒng)中的地位：細(xì)胞既是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位，也是生物體代謝和遺傳的基本單位8.建構(gòu)模型:(1)概念：模型是人們?yōu)榱四撤N特定的目的而對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象所作的一種簡化的概括性的描述。(2)類型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(物理模型,概念模型,數(shù)學(xué)模型))(3)舉例：沃森和克里克制作的著名的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型就是物理模型。(4)科學(xué)性是模型設(shè)計(jì)的第一位【清單11】物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例水進(jìn)出細(xì)胞的原理（1）滲透作用概念：水分子等溶劑分子通過半透膜從低濃度溶液向高濃度溶液的擴(kuò)散。（2）發(fā)生條件：①具有半透膜；②膜兩側(cè)溶液有濃度差[提醒：指物質(zhì)的量濃度]。（3）滲透作用裝置滲透現(xiàn)象示意圖滲透現(xiàn)象示意圖蔗糖分子水分子半透膜水分子能通過半透膜、蔗糖分子不能通過半透膜分析：漏斗內(nèi)蔗糖溶液濃度大于燒杯內(nèi)清水濃度；半透膜允許水分子可透過，蔗糖分子不能透過。單位體積蔗糖溶液中水分子數(shù)少于單位體積清水中水分子數(shù)→多的一邊eq\o(───→,\s\up7(水分子))少的一邊。水分子數(shù)多水分子數(shù)少單位時(shí)間內(nèi)：低濃度溶液高濃度溶液→漏斗頸內(nèi)液面上升水分子數(shù)多水分子數(shù)少漏斗內(nèi)液面不再上升(平衡后)，仍然是漏斗內(nèi)蔗糖溶液濃度大于燒杯內(nèi)溶液濃度。注：液面上升速度及高度差都取決于膜兩側(cè)溶液的濃度差。滲透作用中水分子運(yùn)動(dòng)方向是雙向的。2.動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水（1）條件：細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜；細(xì)胞質(zhì)與外界溶液有濃度差。（2）現(xiàn)象①圖A：外界溶液濃度＜細(xì)胞質(zhì)濃度→細(xì)胞吸水膨脹。②圖B：外界溶液濃度＞細(xì)胞質(zhì)濃度→細(xì)胞失水皺縮。③圖C：外界溶液濃度＝細(xì)胞質(zhì)濃度→水分進(jìn)出細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡，細(xì)胞維持正常的形態(tài)功能。注：動(dòng)物細(xì)胞吸水和失水的速率和量取決于濃度差。3.成熟植物細(xì)胞的吸水和失水（1）成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)濃度選擇透過半透膜大細(xì)胞膜液泡膜細(xì)胞質(zhì)濃度選擇透過半透膜大細(xì)胞膜液泡膜細(xì)胞質(zhì)全透?。?）【實(shí)驗(yàn)】觀察植物細(xì)胞的吸水和失水或檢驗(yàn)“原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜”①實(shí)驗(yàn)原理內(nèi)因：原生質(zhì)層具有選擇透過性，相當(dāng)于一層半透膜；原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的。外因：原生質(zhì)層兩側(cè)的溶液具有濃度差。外界溶液濃度＞細(xì)胞液濃度→細(xì)胞失水(吸水/失水)→發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。外界溶液濃度＜細(xì)胞液濃度→細(xì)胞吸水(吸水/失水)→發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。②實(shí)驗(yàn)材料：活的(細(xì)胞有活性)成熟的(有大液泡)植物細(xì)胞(有細(xì)胞壁)，如洋蔥鱗片葉外表皮或黑藻葉。采用紫色洋蔥鱗片葉外表皮，是因?yàn)榧?xì)胞中有一個(gè)紫色的中央大液泡，便于觀察。③實(shí)驗(yàn)步驟a.制作洋蔥鱗片葉外表皮的臨時(shí)裝片。b.用低倍顯微鏡觀察洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞中紫色的中央液泡的大小，以及原生質(zhì)層的位置。c.從蓋玻片的一側(cè)滴入0.3g/mL的蔗糖溶液，在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引，重復(fù)幾次。d.用低倍顯微鏡觀察：因細(xì)胞滲透失水(吸水/失水)，所以可觀察到：原生質(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸分離，發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象；此過程中液泡體積逐漸變小、顏色逐漸變深。另外可推測出細(xì)胞液濃度逐漸升高，滲透壓逐漸升高，細(xì)胞吸水能力逐漸增強(qiáng)。此狀態(tài)下細(xì)胞壁與原生質(zhì)層間充滿蔗糖溶液。e.從蓋玻片的一側(cè)滴入清水，在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引，重復(fù)幾次。f.用低倍顯微鏡觀察：因細(xì)胞滲透吸水(吸水/失水)，所以可觀察到：原生質(zhì)層逐漸貼近細(xì)胞壁，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象；此過程中液泡體積逐漸變大、顏色逐漸變淺。另外可推測出此過程中液泡濃度逐漸降低，細(xì)胞吸水能力逐漸減弱。蔗糖溶液蔗糖溶液質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原注：植物細(xì)胞吸水和失水的速率和量取決于濃度差。質(zhì)壁分離及復(fù)原過程中都有水分子進(jìn)出細(xì)胞。4.滲透現(xiàn)象及原理的拓展分析（1）死細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞不能(能/不能)發(fā)生質(zhì)壁分離。（2）在一定濃度、溶質(zhì)(如蔗糖)不能穿膜的溶液中成熟植物細(xì)胞現(xiàn)象為：發(fā)生質(zhì)壁分離。（3）在一定濃度、溶質(zhì)(如葡萄糖溶液、KNO3溶液、尿素、乙二醇)可穿膜的溶液中成熟植物細(xì)胞現(xiàn)象為：發(fā)生質(zhì)壁分離后又自動(dòng)復(fù)原。（4）成熟植物細(xì)胞在高濃度的蔗糖溶液(如0.5g/mL)中能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，但不能復(fù)原，原因是外界溶液濃度過高，導(dǎo)致細(xì)胞失水過多而死亡。（5）當(dāng)細(xì)胞處于平衡狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞吸水量等于失水量。(大于/小于/等于)（6）右圖所示狀態(tài)細(xì)胞，A濃度大于或小于或等于B濃度。(大于/小于/等于)（7）高濃度鹽水可對(duì)傷口殺菌消毒，原因是高濃度鹽水可使細(xì)菌滲透失水而死亡?！厩鍐?2】主動(dòng)運(yùn)輸與胞吞、胞吐1.小分子、離子的跨膜運(yùn)輸方式（體現(xiàn)了膜的選擇透過性）方式方向(?濃度→?濃度)載體(需要/不需要)能量(消耗/不消耗)舉例被動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散高→低不需要不消耗少數(shù)水、O2、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇、苯、尿素（水、氣體、脂溶性物質(zhì)）協(xié)助擴(kuò)散高→低需要不消耗葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞,水（多數(shù)）通過水通道蛋白進(jìn)行運(yùn)輸；鈉離子進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞主動(dòng)運(yùn)輸?shù)汀咝枰男∧c吸收葡萄糖、氨基酸、核苷酸、無機(jī)鹽離子等主動(dòng)運(yùn)輸普遍存在于動(dòng)植物和微生物細(xì)胞中，保證了活細(xì)胞能夠按照生命活動(dòng)的需要，主動(dòng)選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)。2.大分子、顆粒性物質(zhì)的非跨膜運(yùn)輸方式（體現(xiàn)了膜的流動(dòng)性）（1）胞吞：細(xì)胞外→細(xì)胞內(nèi)，消耗(消耗/不消耗)能量，如白細(xì)胞吞噬病菌、變形蟲攝食等。（2）胞吐：細(xì)胞內(nèi)→細(xì)胞外，消耗(消耗/不消耗)能量，如消化酶、抗體、蛋白質(zhì)類激素等分泌蛋白的分泌。3.模型圖分析（1）圖①表示：自由擴(kuò)散圖②表示：協(xié)助擴(kuò)散圖③表示：主動(dòng)運(yùn)輸。（2）圖④表示：自由擴(kuò)散圖⑤表示：協(xié)助擴(kuò)散圖⑥表示：主動(dòng)運(yùn)輸。4.影響因素(1)被動(dòng)運(yùn)輸?shù)乃俾手苯邮苣?nèi)外物質(zhì)濃度梯度大小的影響。①圖A表示的運(yùn)輸方式是自由擴(kuò)散，轉(zhuǎn)運(yùn)速率主要取決于膜兩側(cè)物質(zhì)的濃度差。②圖B表示的運(yùn)輸方式可能是協(xié)助擴(kuò)散，ab段主要受膜兩側(cè)濃度差的影響，bc段受到載體蛋白數(shù)量的限制，運(yùn)輸速率不能再上升。③協(xié)助擴(kuò)散的速率還與載體蛋白的數(shù)量有關(guān)。(2)影響主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊蛩?1)物質(zhì)濃度(2)O2濃度(3)溫度5.載體(蛋白)的特性（1）特異性：一種載體只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種特定結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，不同細(xì)胞膜上載體的種類不同。（2）飽和性：當(dāng)細(xì)胞膜上的載體全部參與物質(zhì)運(yùn)輸后，細(xì)胞運(yùn)輸該物質(zhì)的速率達(dá)最大值，不再隨物質(zhì)濃度的增大而增大。6.膜上的兩種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白比較名稱轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)象特點(diǎn)載體蛋白與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象的改變通道蛋白與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子轉(zhuǎn)運(yùn)分子不需要與通道蛋白結(jié)合【清單13】降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶1.細(xì)胞代謝(1)場所：活細(xì)胞內(nèi)。(2)實(shí)質(zhì)：各種化學(xué)反應(yīng)的總稱。(3)意義：細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除作為自變量的因素外，其余因素(無關(guān)變量)都保持一致，并將結(jié)果進(jìn)行比較的實(shí)驗(yàn)叫作對(duì)照實(shí)驗(yàn)。一般來說，保持原有狀態(tài)的組作為對(duì)照組，人為改變條件的組作為實(shí)驗(yàn)組；或者是已知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的組作為對(duì)照組，未知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的組作為實(shí)驗(yàn)組?？刂谱兞?1)自變量：人為控制的對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行處理的因素叫作自變量。(2)因變量：因自變量改變而變化的變量叫作因變量。(3)無關(guān)變量：除自變量外，實(shí)驗(yàn)過程中還存在一些對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的可變因素，叫作無關(guān)變量。2.酶概念的理解（1）概念：酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。（2）酶的作用：催化作用（唯一作用）；酶的作用機(jī)理：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。酶在催化學(xué)反應(yīng)前后自身性質(zhì)和數(shù)量不變(改變/不變)。（3）合成酶的原料：氨基酸或核糖核苷酸。（4）合成酶的主要場所：核糖體。（注：還有細(xì)胞核、線粒體、葉綠體）（5）酶的作用場所：可以在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮催化作用。（6）來源：一般活細(xì)胞均能產(chǎn)生。（7）意義：使細(xì)胞代謝在溫和條件下快速有序進(jìn)行。3.酶作用機(jī)理曲線分析（右圖）（1）ac段表示無催化劑時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能；（1）bc段表示酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能；（1）ab段表示酶降低的活化能。（2）若將酶變成無機(jī)催化劑，則b點(diǎn)在縱軸向向上移動(dòng)。4.酶的科學(xué)史概括5.酶的特性（1）高效性：酶的催化效率大約是無機(jī)催化劑的107～1013倍。同無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。（2）專一性：一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，使細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行。因?yàn)槊钢荒艽呋c其結(jié)構(gòu)互補(bǔ)的底物。據(jù)酶的專一性可知：能催化淀粉水解的酶是淀粉酶，能催化蔗糖水解的酶是蔗糖酶，能催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶，能催化植物細(xì)胞壁水解的酶是纖維素酶和果膠酶。0最適溫度溫度酶促反應(yīng)速率0最適pHpH酶促反應(yīng)速率（3）作用條件較溫和(溫和性)：酶需要適宜的溫度0最適溫度溫度酶促反應(yīng)速率0最適pHpH酶促反應(yīng)速率酶促反應(yīng)速率與溫度(pH)的關(guān)系曲線都是拋物線，如下圖所示：①在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高。溫度和pH偏高或偏低，酶活性都會(huì)明顯降低。②過酸、過堿或溫度過高，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。③低溫抑制酶的活性，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以升高。④酶制劑適于在低溫、最適pH下保存。⑤人體內(nèi)酶的最適溫度在37℃左右，胃液的最適pH范圍為0.9-1.5(酸性環(huán)境)。6.曲線分析（影響酶促反應(yīng)的因素：溫度、pH、反應(yīng)物濃度、酶濃度）（1）甲圖①平衡點(diǎn)指生成物總量。②曲線a與c對(duì)照，說明酶具有催化作用。③曲線a與b對(duì)照，自變量是催化劑種類，說明酶具有高效性。④曲線a、b、c反應(yīng)速率從快到慢依次是a＞b＞c，說明催化劑只能改變達(dá)到平衡點(diǎn)的時(shí)間，不能改變平衡點(diǎn)的高低。平衡點(diǎn)高低取決于反應(yīng)物的數(shù)量，增加反應(yīng)物，平衡點(diǎn)上移。（2）乙圖：OP段限制因素是反應(yīng)物濃度(數(shù)量)，P點(diǎn)后限制因素是酶的濃度(數(shù)量)。（3）丙圖：在底物充足的前提下，反應(yīng)速率與酶濃度呈正比。（4）丁圖：表示酶的專一性，其中A代表酶，B代表反應(yīng)物，C、D代表生成物。【清單14】細(xì)胞的能量“貨幣”ATP1.ATP的功能：ATP是細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。（提醒：ATP并不是唯一的直接能源物質(zhì)）2.ATP的結(jié)構(gòu)（1）ATP中文名稱：腺苷三磷酸，是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。（2）ATP的結(jié)構(gòu)簡式：A—P～P～P，其中“A”代表腺苷(由腺嘌呤和核糖組成)，“T”代表三，“P”代表磷酸基團(tuán)，“—”代表普通磷酸鍵，“～”代表特殊化學(xué)鍵。一個(gè)ATP分子中有1個(gè)A，2個(gè)特殊化學(xué)鍵，3個(gè)磷酸基團(tuán)。（3）ATP去掉1個(gè)磷酸基團(tuán)后叫ADP(腺苷二磷酸)；ATP去掉2個(gè)磷酸基團(tuán)后叫AMP(腺苷一磷酸/腺嘌呤核糖核苷酸)，是組成RNA的基本單位之一。（4）ATP的組成元素：C、H、O、N、P。(注：DNA、RNA、磷脂、ATP組成元素都是CHONP)（5）特點(diǎn)：ATP在細(xì)胞中含量少，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，末端磷酸基團(tuán)有一種離開ATP而與其他分子結(jié)合的趨勢，也就是具有較高的轉(zhuǎn)移勢能。(6)高能量：ATP水解釋放的能量高達(dá)30.54kJ/mol，是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。3.ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化：。圖5-5ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖圖5-5ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖（1）ATP的合成：ADP＋Pi＋能量eq\o(───→,\s\up7(合成酶))ATP。能量來自太陽能或物質(zhì)氧化分解釋放的化學(xué)能，能量去向是合成ATP。動(dòng)物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌合成ATP的生理過程是呼吸作用。①綠色植物葉肉細(xì)胞中合成ATP的生理過程是呼吸作用、光合作用。①綠色植物根尖細(xì)胞中合成ATP的生理過程是呼吸作用。（2）ATP的水解：ATPeq\o(───→,\s\up7(水解酶))ADP＋Pi＋能量。能量來自ATP的水解，能量去向是用于各項(xiàng)生命活動(dòng)。（3）ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)式不屬于(屬于/不屬于)可逆反應(yīng)，其中物質(zhì)可逆，能量不可逆，酶不相同(相同/不相同)。4．相互轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)(1)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化時(shí)刻不停地發(fā)生，且處于動(dòng)態(tài)平衡之中。(2)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，在所有生物的細(xì)胞內(nèi)都是一樣的，體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性。5.ATP的利用（1）吸能反應(yīng)一般與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系，由ATP水解提供能量。（1）放能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系，釋放的能量儲(chǔ)存在ATP中。（2）主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、胞吐、生物發(fā)電、生物發(fā)光、肌細(xì)胞收縮、物質(zhì)合成、大腦思考所需能量的直接來源都是ATP。（3）ATP功能的原理ATP水解釋放的磷酸基團(tuán)使蛋白質(zhì)等分子磷酸化，這些分子被磷酸化后，空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，活性也被改變，因而可以參與各種化學(xué)反應(yīng)。例如：ATP為主動(dòng)運(yùn)輸供能5.能源相關(guān)知識(shí)歸納（1）能量的最終來源：太陽能。（2）細(xì)胞中的三大能源物質(zhì)：糖類、脂肪、蛋白質(zhì)。（3）生物體生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)：糖類。（4）細(xì)胞生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)：葡萄糖。（5）植物細(xì)胞中的儲(chǔ)能物質(zhì)：淀粉；動(dòng)物細(xì)胞中的儲(chǔ)能物質(zhì)：糖原。（6）細(xì)胞內(nèi)良好(主要)的儲(chǔ)能物質(zhì)：脂肪。（7）細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)：ATP。【清單15】細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用呼吸作用：細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物氧化分解，并釋放能量，也叫細(xì)胞呼吸。對(duì)比實(shí)驗(yàn)：設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過對(duì)結(jié)果的比較分析，來探究某種因素對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的影響，這樣的實(shí)驗(yàn)稱為對(duì)比實(shí)驗(yàn)。對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果事先一般均未知。對(duì)比實(shí)驗(yàn)不設(shè)對(duì)照組，均為實(shí)驗(yàn)組(或互為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組)，是對(duì)照實(shí)驗(yàn)的一種特殊形式，即相當(dāng)于“相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)”。2.有氧呼吸（1）概念：細(xì)胞在O2的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳(CO2)和水(H2O)，釋放能量，生成大量ATP的過程。（2）有氧呼吸場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體(主要)。（3）線粒體增大膜面積方式：內(nèi)膜向內(nèi)腔折疊形成嵴。①外膜；②嵴；③內(nèi)膜；④線粒體基質(zhì)。⑤細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(2)與有氧呼吸有關(guān)的酶分布在：②、③、④。⑤（4）有氧呼吸過程階段場所酶物質(zhì)變化酶能量變化第一階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)酶1葡萄糖(C6H12O6)→2丙酮酸(C3H4O3)＋4[H]酶少量能量第二階段線粒體基質(zhì)酶2丙酮酸(C3H4O3)＋6H2O→6CO2＋20[H]酶少量能量第三階段線粒體內(nèi)膜24[H]＋6O2→12H2O大量能量（5）有氧呼吸總反應(yīng)式：C6H12O6＋6H2O＋6O2eq\o(──→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋大量能量。有氧呼吸產(chǎn)生的[H]實(shí)質(zhì)是NADH(還原型輔酶Ⅰ)。（6）有氧呼吸各元素去向：。研究元素去向的方法：同位素標(biāo)記法。3.無氧呼吸（1）無氧呼吸兩個(gè)階段都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。無氧呼吸第一階段與有氧呼吸完全相同，都產(chǎn)生了共同的中間產(chǎn)物丙酮酸；第二階段在不同酶的催化下生成酒精和CO2或乳酸。（2）無氧呼吸總反應(yīng)式①酵母菌、多數(shù)植物、蘋果：C6H12O6eq\o(──→,\s\up7(酶))2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量。②乳酸菌、骨骼肌、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚：C6H12O6eq\o(──→,\s\up7(酶))2C3H6O3(乳酸)＋少量能量。注：不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同，是因?yàn)槊傅姆N類不同。無氧呼吸產(chǎn)生的[H]實(shí)質(zhì)是NADH。（3）無氧呼吸只在第一階段釋放出少量能量，合成少量ATP。4.細(xì)胞呼吸拓展分析（1）細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)是氧化分解有機(jī)物，釋放能量，合成ATP，其中大部分能量以熱能形式散失，只有少部分能量儲(chǔ)存在ATP中，用于生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)。（2）①有氧呼吸有機(jī)物徹底氧化分解，因此釋放的能量多。共釋放2870kJ能量，其中977.28kJ的能量儲(chǔ)存在32ATP中，其余以熱能形式散失。（3）②無氧呼吸有機(jī)物不徹底氧化分解，因此釋放的能量少，大部分能量存留在酒精或乳酸中。釋放的能量61.08儲(chǔ)存在2ATP中，其余以熱能形式散失。比較有氧呼吸和無氧呼吸的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)項(xiàng)目有氧呼吸無氧呼吸不同點(diǎn)條件需氧不需氧場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分解程度葡萄糖被徹底分解葡萄糖分解不徹底產(chǎn)物CO2、H2O乳酸或酒精和CO2釋放能量大量少量相同點(diǎn)反應(yīng)條件需酶和適宜溫度本質(zhì)氧化分解有機(jī)物，釋放能量，合成ATP過程第一階段完全相同意義為生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量5.細(xì)胞呼吸原理的運(yùn)用（1）用透氣的消毒紗布或松軟的“創(chuàng)可貼”包扎傷口，是為了抑制傷口處厭氧菌的繁殖。（2）疏松土壤、稻田定期排水，促進(jìn)根系的有氧呼吸，防止根系無氧呼吸而引起酒精中毒。（3）釀酒過程中，前期通入無菌空氣讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖；后期封閉發(fā)酵罐，讓酵母菌進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精。（4）向發(fā)酵罐通入無菌空氣，利用醋酸桿菌、谷氨酸棒狀桿菌的有氧呼吸生產(chǎn)味精。（5）提倡慢跑等有氧運(yùn)動(dòng)，避免肌細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸，而使肌肉酸脹乏力。（6）食品真空包裝、充加CO2能抑制細(xì)胞呼吸，延長保存期。注：破傷風(fēng)芽胞桿菌為原核生物，只能進(jìn)行無氧呼吸。6.細(xì)胞呼吸方式的判斷（以葡萄糖為底物）（1）消耗O2或產(chǎn)生H2O?存在有氧呼吸。（2）不消耗O2，只產(chǎn)生CO2?只進(jìn)行無氧呼吸。（3）O2吸收量＝CO2產(chǎn)生量?只進(jìn)行有氧呼吸。（3O2吸收量＜CO2產(chǎn)生量?有氧呼吸和無氧呼吸都進(jìn)行，多于CO2來自無氧呼吸。（3O2吸收量＞CO2產(chǎn)生量?呼吸底物中存在脂肪，因?yàn)橹局蠬多O少，氧化分解時(shí)耗O2多。（4）酒精量＝CO2產(chǎn)生量?只進(jìn)行無氧呼吸。酒精量＜CO2產(chǎn)生量?有氧呼吸和無氧呼吸都進(jìn)行，多于CO2來自有氧呼吸。7.影響細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素及應(yīng)用（1）氧氣曲線分析：由曲線可知，O2是有氧呼吸所必需的，且O2對(duì)無氧呼吸有抑制作用。①O2濃度＝0時(shí)，只進(jìn)行無氧呼吸；②0＜O2濃度＜10%時(shí)，同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸；③O2濃度≥10%時(shí)，只進(jìn)行有氧呼吸；④O2濃度為5%時(shí)，有機(jī)物消耗最少，利于儲(chǔ)存糧食、水果。應(yīng)用eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①中耕松土促進(jìn)植物根部有氧呼吸,②無氧發(fā)酵過程需要嚴(yán)格控制無氧環(huán)境,③低氧倉儲(chǔ)藏糧食、水果和蔬菜))（2）溫度溫度主要通過影響呼吸酶的活性，進(jìn)而影響呼吸作用。在一定的溫度范圍內(nèi)，呼吸強(qiáng)度隨著溫度的升高而增強(qiáng)；但超過一定的溫度，酶的活性下降，甚至?xí)冃允Щ睿瑥亩购粑饔脺p弱直至停止應(yīng)用eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①低溫儲(chǔ)存食品,②大棚栽培在夜間和陰天適當(dāng)降溫,③溫水和面發(fā)酵快))（3）二氧化碳CO2是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過多會(huì)抑制細(xì)胞呼吸的進(jìn)行應(yīng)用：適當(dāng)增加CO2濃度，有利于水果和蔬菜的保鮮（4）水分在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，隨含水量的減少而減慢。當(dāng)含水量過多時(shí)，呼吸速率減慢，甚至停止。(2)應(yīng)用eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①糧食在收倉前要進(jìn)行晾曬處理,②干種子萌發(fā)前進(jìn)行浸泡處理))8.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究細(xì)胞呼吸類型欲確認(rèn)某生物的呼吸類型，應(yīng)設(shè)置兩套呼吸裝置，如圖所示(以發(fā)芽種子為例)：2．實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測和結(jié)論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論裝置1液滴裝置2液滴不動(dòng)不動(dòng)只進(jìn)行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸或種子已死亡不動(dòng)右移只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸左移右移進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸左移不動(dòng)只進(jìn)行有氧呼吸或進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無氧呼吸【清單16】能量之源——光與光合作用1.捕獲光能的色素(作用：吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能)（1）綠葉中的色素包括葉綠素和類胡蘿卜素兩大類，其中葉綠素含量最多(約占3/4)。葉綠素分為葉綠素a和葉綠素b，類胡蘿卜素分為胡蘿卜素和葉黃素。（2）葉綠素分子中含有Mg元素；葉綠素的合成需要光照條件，黑暗中植物幼苗會(huì)長成黃化苗；低溫會(huì)破壞葉綠素分子，而類胡蘿卜素分子穩(wěn)定，因此秋冬季多數(shù)綠色植物葉片變黃。（3）葉綠素主要吸收藍(lán)紫光和紅光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。葉綠素對(duì)綠光吸收量最少，綠光被反射出來，所以葉片呈現(xiàn)綠色。色素只能吸收可見光進(jìn)行光合作用，不能吸收紅外光和紫外光。（見右圖）2.捕獲光能的結(jié)構(gòu)（1）光合作用的場所是葉綠體。葉綠體增大膜面積方式：類囊體堆疊形成基粒。（2）吸收光能的四種色素分布在類囊體薄膜上；與光合作用有關(guān)的酶分布在類囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中。（3）葉綠體功能驗(yàn)證試驗(yàn)——恩格爾曼實(shí)驗(yàn)①過程：水綿＋好氧菌eq\o(──────→,\s\up7(黑暗、無空氣))極細(xì)光束照射→好氧菌集中于葉綠體被光束照射的部位（1）過程：水綿＋好氧菌eq\o(──────→,\s\up7(黑暗、無空氣))完全曝光→好氧菌分布于葉綠體所有受光的部位②結(jié)論：葉綠體是綠色植物光合作用的場所，氧氣是由葉綠體釋放的。③評(píng)價(jià)：a.該實(shí)驗(yàn)設(shè)置極細(xì)光束和黑暗、完全曝光和黑暗兩組對(duì)照。b.自變量是光照的有無，因變量是好氧細(xì)菌的分布位置。3.探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)科學(xué)家實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論希爾在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑(懸浮液中有水，沒有二氧化碳)，在光照下可以釋放出氧氣光合作用釋放的O2來自水；氧氣的產(chǎn)生和糖類的合成不是(填“是”或“不是”)同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)魯賓和卡門Heq\o\al(18,2)O＋CO2→植物→18O2_H2O＋C18O2→植物→O2光合作用釋放的O2中的氧元素來自水阿爾農(nóng)在光照下，葉綠體可合成ATP，且這一過程總是與水的光解相伴隨水的光解可合成ATP卡爾文用14C標(biāo)記的14CO2供小球藻(一種綠藻，真核生物)進(jìn)行光合作用，然后追蹤檢測其放射性。實(shí)驗(yàn)探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑(即卡爾文循環(huán))。歸納：分泌蛋白研究、魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)、卡爾文實(shí)驗(yàn)方法都是同位素標(biāo)記法。4.光合作用的過程（1）概念：光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)光能葉綠體存能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣光能葉綠體（2）總反應(yīng)式：CO2＋H2O(CH2O)＋O2。（3）過程分析①NADPH(還原型輔酶Ⅱ)，②2C3，③ADP＋Pi，④O2，⑤(CH2O)(4)光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)（卡爾文循環(huán)/碳反應(yīng)）場所葉綠體類囊體的薄膜上葉綠體基質(zhì)中條件需光、色素和酶不需要光[H]（NADPH）、ATP和多種酶物質(zhì)變化①水的光解H2Oeq\o(→,\s\up7(光能))4H＋＋O2；NADP＋＋H＋＋+2e-能量→NADPH；②ATP的形成ADP＋Pi＋能量eq\o(→,\s\up7(酶))ATP①CO2的固定：CO2＋C5eq\o(→,\s\up7(酶))2C3；②C3的還原：2C3eq\o(→,\s\up6(NADPH、ATP),\s\do2(酶))(CH2O)＋C5能量變化光能→ATP中活躍的化學(xué)能和NADPH中的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能和NADPH中的化學(xué)能→(CH2O)中的化學(xué)能物質(zhì)聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供NADPH和ATP（暗反應(yīng)），暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi和NADP+能量聯(lián)系光能→ATP中活躍的化學(xué)能和NADPH中的化學(xué)能→(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能[H]和ATP的移動(dòng)方向類囊體薄膜→葉綠體基質(zhì)。光合作用的光反應(yīng)合成ATP，暗反應(yīng)消耗ATP，且光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng)。標(biāo)記18O：H218O→18O2→C18O2→C3→(CH218O)標(biāo)記14C：14CO2→14C3→(14CH2O)。5.環(huán)境條件改變時(shí)相關(guān)物質(zhì)含量的變化①CO2供應(yīng)不足，則短時(shí)間內(nèi)C3含量減少，C5含量增多，[H]和ATP含量增多。②植物突然停止光照，CO2供應(yīng)正常，則短時(shí)間內(nèi)[H]和ATP含量減少，C3含量增多，C5含量減少。注意：ATP、NADPH、C5變化一致，與C3相反6.光合作用原理的應(yīng)用（1）概念：光合作用強(qiáng)度是指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。(2)影響因素內(nèi)因：葉齡、生長時(shí)期、葉面積指數(shù)、色素含量及酶的種類和數(shù)量等外因：①光照強(qiáng)度、光質(zhì)（波長）、光照時(shí)間：提供能量；②CO2濃度：原料；③溫度：影響酶的活性；④必需的礦質(zhì)元素（無機(jī)鹽）：如Mg2+合成葉綠素、N是酶和ATP的原料等；⑤水分：原料（還可影響氣孔關(guān)閉從而影響CO2供應(yīng)）①光照強(qiáng)度曲線模型模型分析：分析：影響光反應(yīng)階段，在一定范圍內(nèi)隨著光照強(qiáng)度的增加光合作用強(qiáng)度（速率）也增加，但光照強(qiáng)度達(dá)到一定時(shí)，光合作用強(qiáng)度（速率）不再隨光照強(qiáng)度的增加而增加。曲線對(duì)應(yīng)點(diǎn)細(xì)胞生理活動(dòng)ATP產(chǎn)生場所植物組織外觀表現(xiàn)圖示A點(diǎn)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，不進(jìn)行光合作用只在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體從外界吸收O2，