高一生物教學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)梳理
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高一生物教學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)總結(jié)
第一單元 細(xì)胞的分子組成與結(jié)構(gòu)
1.蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)和功能
(1)蛋白質(zhì)主要由 C、H、O、N 4 種元素組成,很多蛋白質(zhì)還含有 P、S 元素,有的也含有微
量的Fe、Cu、Mn、I、Zn 等元素。
(2)氨基酸結(jié)構(gòu)通式的表示方法:
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:每種氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基,并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)
羧基連接再同一個(gè)碳原子上,這個(gè)碳原子還連接一個(gè)氫原子和一個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)。
(3)連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵叫做肽鍵?;瘜W(xué)式表示為—NH—CO—
拓展:
?、偈ニ肿訑?shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)—肽鏈數(shù)(對(duì)于環(huán)肽來說,肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù))
②蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量=氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量×氨基酸數(shù)量-失去水分子數(shù)×水的相對(duì)分子質(zhì)量
?、垡粭l肽鏈中至少有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基,在肽鏈內(nèi)部的 R 基中可能也有氨基和羧基。
(4)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因是:組成不同蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)量不同,氨基酸形成肽鏈時(shí),不同種類氨基酸的排列順序千變?nèi)f化,肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別。蛋白質(zhì)多樣性的根本原因是基因中堿基排列順序的多樣性。
(5)有些蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的結(jié)構(gòu)成分,如結(jié)構(gòu)蛋白;有些蛋白質(zhì)具有催化作用,如胃蛋白酶;有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸載體的功能,如血紅蛋白;有些蛋白質(zhì)起信息傳遞作用,能夠調(diào)節(jié)機(jī)體的生命活動(dòng),如胰島素;有些蛋白質(zhì)具有免疫功能,如抗體。
(6)核酸的元素組成有 C、H、O、N 和P。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。
(7)核酸的基本單位是核苷酸,一個(gè)核苷酸是由一分子含氮的堿基、一分子五碳糖和一分子磷酸組成的。
(8)DNA 中的五碳糖是脫氧核糖,RNA 中的五碳糖是核糖;DNA 中含有的堿基是腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶,而 RNA 中含有的堿基是腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶;DNA 中含有兩條脫氧核苷酸鏈,而 RNA 中只含有一條核糖核苷酸鏈。
(9)生物的遺傳物質(zhì)是核酸。
拓展:
①因?yàn)榻^大多數(shù)生物均以DNA作為遺傳物質(zhì),只有 RNA 病毒以RNA 作為遺傳物質(zhì),所以說DNA 是主要的遺傳物質(zhì)?
?、谡婧松?、原核生物的遺傳物質(zhì)都是DNA。(記做:凡是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物遺傳物質(zhì)都是DNA)
?、跠NA 病毒的遺傳物質(zhì)是 DNA,RNA 病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。
④真核生物細(xì)胞中含有的 RNA 不是遺傳物質(zhì),DNA 是遺傳物質(zhì)。
?、菁?xì)胞質(zhì)內(nèi)的遺傳物質(zhì)是 DNA。
2.糖類、脂質(zhì)的種類和作用
(10)組成糖類的化學(xué)元素有C、H、O。
(11)葡萄糖是細(xì)胞生命活動(dòng)所需要的主要能源物質(zhì);核糖是核糖核苷酸的組成成分;脫氧核糖是脫氧核苷酸的組成成分。
(12)糖類的主要作用是主要的能源物質(zhì)。
(13)植物細(xì)胞特有的單糖是果糖,特有的二糖是麥芽糖、蔗糖,特有的多糖是淀粉和纖維素;動(dòng)物細(xì)胞所特有的二糖是乳糖,特有的多糖是糖源。
(14)組成脂質(zhì)的元素主要是C、H、O,有些脂質(zhì)還含有 P 和 N。
(15)脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì),此外還是一種很好的絕熱體,分布在內(nèi)臟器官周圍的脂肪還具有緩沖和減壓的作用,可以保護(hù)內(nèi)臟器官。磷脂作用是構(gòu)成細(xì)胞膜和多種細(xì)胞器膜的重要成分。
(16)固醇類包括膽固醇、性激素和維生素D。
(17)組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇。
(18)因?yàn)榈攘康闹狙趸纸獗忍穷愥尫诺哪芰慷啵哉f脂肪是動(dòng)物細(xì)胞中良好的儲(chǔ)能物
3.水和無機(jī)鹽的作用
(19)細(xì)胞鮮重中含量最多的化合物是水,細(xì)胞干重中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)。
(20)結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。自由水是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑;細(xì)胞內(nèi)的許多生物化學(xué)反應(yīng)需要水參與;多細(xì)胞生物體內(nèi)的絕大多數(shù)細(xì)胞,必須浸潤(rùn)在以水為基礎(chǔ)的液體環(huán)境中;水在生物體內(nèi)的流動(dòng),可以運(yùn)送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物。
(21)結(jié)合水/自由水的比值變小有利于適應(yīng)代謝活動(dòng)的增強(qiáng)。
拓展:
?、俜N子成熟過程中結(jié)合水/自由水的比值變大,萌發(fā)過程中結(jié)合水/自由水的比值變小。
②自由水和結(jié)合水的比值大小決定了細(xì)胞或生物體的代謝強(qiáng)度,比值越大代謝越強(qiáng),反之代謝越弱,一般二者比值越大,抗性越差,比值越小,抗性越強(qiáng)。
③心臟、血液與肌肉細(xì)胞呈現(xiàn)不同狀態(tài)主要是因?yàn)榻Y(jié)合水含量不同,例如心臟呈固態(tài)而血液呈液態(tài),原因是心臟中的中結(jié)合水較多。
(22)許多種無機(jī)鹽對(duì)于維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)有重要作用;無機(jī)鹽離子必須保持一定的量,對(duì)維持細(xì)胞的酸堿平衡非常重要。拓展:ATP、核苷酸等物質(zhì)的合成需要磷酸。
(23)組成細(xì)胞最基本元素是C,基本元素是 C、H、O、N,主要元素是 C、H、O、N、P、S,大量元素有 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,微量元素有 Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo。
(24)活細(xì)胞中的這些化合物,含量和比例處于不斷變化之中,但又保持相對(duì)穩(wěn)定,以保證細(xì)胞生
命活動(dòng)的正常進(jìn)行。
第二單元 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能
1.細(xì)胞學(xué)說的建立過程
(1)細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)始人是施萊登和施旺。
(2)細(xì)胞學(xué)說的要點(diǎn)是:細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)體,一切動(dòng)植物都由細(xì)胞發(fā)育而來,并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成;細(xì)胞是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單位,既有它自己的生命,又對(duì)與其他細(xì)胞共同組成的整體的生命起作用;新細(xì)胞可從老細(xì)胞中產(chǎn)生。
(3)細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立對(duì)生物的進(jìn)化的重要意義是:它揭示了任何動(dòng)植物均是由細(xì)胞構(gòu)成的,從而說明動(dòng)植物之間具有一定的親緣關(guān)系,生物之間的親緣關(guān)系對(duì)揭示生物進(jìn)化具有重要價(jià)值。
2.多種多樣的細(xì)胞
(4)自然界的生命系統(tǒng)包括的層次有: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。
(5)植物的生命系統(tǒng)層次中沒有“系統(tǒng)”這個(gè)層次。
(6)原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的本質(zhì)區(qū)別是有無以核膜為界限的細(xì)胞核。
拓展:
?、僭思?xì)胞除核糖體外,無其他細(xì)胞器。原核生物如細(xì)菌的細(xì)胞壁主要成分是由糖類與蛋白質(zhì)結(jié)合而成的化合物。
?、谠松锏倪z傳不符合孟德爾遺傳規(guī)律;真核生物在有性生殖過程中,核基因的遺傳符合孟德爾遺傳規(guī)律。
③自然條件下,原核生物的可遺傳變異的類型只有基因突變;真核生物的可遺傳變異的類型有基因突變、基因重組、染色體變異。
?、茉思?xì)胞如細(xì)菌主要以二分裂的方式進(jìn)行分裂;真核細(xì)胞的分裂方式有有絲分裂、無絲分裂、減數(shù)分裂。
(7)病毒不能獨(dú)立生活,病毒的代謝和繁殖過程只能在宿主的活細(xì)胞中進(jìn)行。
拓展:
①病毒在生物分類上是既不屬于原核生物,也不屬于真核生物。
?、诮M成每種病毒核酸的基本單位是四種脫氧核苷酸,或是四種核糖核苷酸。
?、鄄《镜呐囵B(yǎng)不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng),因?yàn)椴《镜姆敝潮仨氃谒拗鞯幕罴?xì)胞中進(jìn)行。
3.細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能
(8)用哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)材料能分離得到純凈的細(xì)胞膜。把細(xì)胞放在清水里,水會(huì)進(jìn)入細(xì)胞,把細(xì)胞漲破,細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)流出來,這樣就可以得到純凈的細(xì)胞膜。
(9)細(xì)胞膜的主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成,還有少量的糖類。
拓展:
?、傩惺辜?xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出功能的物質(zhì)是載體。
?、诩?xì)胞膜與其他生物膜的化學(xué)組成大致相同,但是在不同的生物膜中,化學(xué)物質(zhì)的含量有差別,例如,細(xì)胞膜上糖類的含量相對(duì)與細(xì)胞器膜要多。
(10)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是流動(dòng)性,功能特性是選擇透過性。
(11)在細(xì)胞膜的外表,有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合而成的糖蛋白,叫做糖被。糖被與細(xì)胞表面的識(shí)別有密切關(guān)系。消化道和呼吸道上皮細(xì)胞表面的糖蛋白有保護(hù)和潤(rùn)滑作用。
(12)植物細(xì)胞壁的化學(xué)成分主要是纖維素和果膠。
拓展:
?、偌?xì)菌細(xì)胞壁的成分是糖類與蛋白質(zhì)結(jié)合而成的化合物。
?、诔S美w維素酶和果膠酶除去植物細(xì)胞壁。
4.主要細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能
(13)比較葉綠體、線粒體在成分、結(jié)構(gòu)、功能、遺傳物質(zhì)等方面的區(qū)別。
(14)線粒體內(nèi)與有氧呼吸有關(guān)的酶分布在線粒體的內(nèi)膜和基質(zhì)中。
拓展:
?、倬€粒體是細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所,有氧呼吸的第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。
②進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)胞不一定要有線粒體,例如進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)菌。硝化細(xì)菌、大腸桿菌
(15)與光合作用有關(guān)的酶分布在葉綠體內(nèi)的類囊體的薄膜上和葉綠體基質(zhì)中。與光合作用有關(guān)的色素分布在葉綠體內(nèi)的類囊體的薄膜上。
拓展:
?、偃~綠體和線粒體中含有少量的DNA和RNA,在分裂間期能完成自我增殖,在遺傳上不完全依賴于細(xì)胞核,有一定的獨(dú)立性,稱為半自主的細(xì)胞器。
?、谌~綠體是真核細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行光合作用的唯一場(chǎng)所。
③進(jìn)行光合作用的細(xì)胞不一定有葉綠體,例如藍(lán)藻屬于原核生物,能進(jìn)行光合作用,但沒有葉綠體。
(16)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工,以及脂質(zhì)合成的“車間”。
(17)核糖體有的附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,有的游離分布在細(xì)胞質(zhì)中,是“生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器”。
拓展:
?、俸颂求w的功能受到生長(zhǎng)激素的調(diào)節(jié)。
?、谟坞x核糖體合成的蛋白質(zhì)主要是胞內(nèi)蛋白,附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的主要是胞外蛋白(分泌蛋白)。
(18)高爾基體主要是對(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”和“發(fā)送站”。動(dòng)物細(xì)胞的高爾基體主要與分泌蛋白的加工、轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān),植物細(xì)胞的高爾基體與細(xì)胞壁的合成有關(guān)。
(19)中心體存在于動(dòng)物和某些低等植物的細(xì)胞中,與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)。
(20)液泡由液泡膜和膜內(nèi)的細(xì)胞液構(gòu)成,細(xì)胞液中含有糖類、無機(jī)鹽、色素和蛋白質(zhì)等物質(zhì)。
拓展:
①液泡內(nèi)的色素有花青素,細(xì)胞液呈酸性則偏紅,細(xì)胞液呈堿性則偏藍(lán),從而影響植物的花色。
②液泡內(nèi)的色素與葉綠體色素成分和功能均不相同。
(21)注意從以下幾個(gè)方面對(duì)細(xì)胞器進(jìn)行正確分類
?、倬哂须p層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器有:葉綠體、線粒體。具有雙層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有葉綠體、線粒體和核膜。
?、诰哂袉螌幽そY(jié)構(gòu)的細(xì)胞器有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡。
具有單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡和細(xì)胞膜。
?、鄄痪邆淠そY(jié)構(gòu)的細(xì)胞器有核糖體和中心體。
?、苣墚a(chǎn)生水的細(xì)胞器有線粒體、核糖體。(此外還有葉綠體和高爾基體,可不作要求)
?、菖c堿基互補(bǔ)配對(duì)有關(guān)的細(xì)胞器有核糖體、葉綠體、線粒體。
?、藓?DNA 的細(xì)胞器有葉綠體和線粒體。
⑦含有 RNA 的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有葉綠體、線粒體和核糖體。
?、嗯c細(xì)胞的能量轉(zhuǎn)換有關(guān)的細(xì)胞器有線粒體、葉綠體。
(22)分泌蛋白最初是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中由氨基酸形成肽鏈,肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行初步的加工后,進(jìn)入高爾基體經(jīng)過進(jìn)一步的加工形成分泌小泡與細(xì)胞膜融合,分泌到細(xì)胞外。
拓展:
【內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以囊泡的形式將蛋白質(zhì)運(yùn)送到高爾基體,囊泡與高爾基體膜融合導(dǎo)致高爾基體膜面積增加;被進(jìn)一步修飾加工的蛋白質(zhì),再以囊泡的形式從高爾基體運(yùn)送到細(xì)胞膜,又導(dǎo)致高爾基體膜面積減少因此內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的面積逐步減少,細(xì)胞膜的面積逐漸增加,高爾基體的面積不變】
(23)構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)生物膜系統(tǒng)的膜結(jié)構(gòu)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、葉綠體、溶酶體等細(xì)胞器膜和細(xì)胞膜、核膜。
5.細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能
(24)細(xì)胞核包括核膜、染色質(zhì)、核仁、核孔。
(25)核膜上的核孔的功能是實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流。細(xì)胞核內(nèi)的核仁與某種 RNA(rRNA)的合成以及核糖體的形成有關(guān)。
(26)細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù),是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。
(27)染色質(zhì)、染色體的化學(xué)組成是 DNA 和蛋白質(zhì)。染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)。