生物必修一知识点汇编

生物必修一第一章走进细胞1、生命活动离不开细胞细胞是生物体结构和功能的基本单位。（除病毒外）以细胞代谢为基础的生物与环境之间物质和能量的交换以细胞增殖分化为基础的生长发育以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传和变异生命活动离不开细胞，即使像病毒那样没有细胞结构的生物，也只有依赖或细胞才能生活2、生命系统的结构层次系统是指彼此间相互作用、相互依赖的组分有规律地结合而形成的整体从生物圈到细胞，生命系统层层相依，又各自有特定的组成、结构和功能细胞（最基本的生命层次）→组织（相同细胞构成的集合）→器官→系统（植物没有）→个体→种群（在一定的区域内，同种生物的所有个体是一个种群）→群落（在一定的区域内，所有的种群组成一个群落）→生态系统（多个）→生物圈（只有一个）3、细胞的种类科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类真核细胞构成的生物叫做真核生物（有单有多）：霉菌（除链霉菌外），酵母菌原核细胞构成的生物叫做原核生物（全是单细胞）：支原体，衣原体，放线菌，细菌（乳菌，大肠杆菌），蓝藻（也称蓝细菌），颤藻，蓝球藻，发菜，念珠藻蓝藻细胞内含有藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用的自养生物细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物原核细胞和真核细胞的异同原核细胞和真核细胞的共同之处：核糖体，细胞质，细胞膜，细胞壁不同之处：鞭毛（细菌），拟核（没有核膜包被的细胞核，没有染色体，但有一个环状的DNA分子，位于无明显边界的区域），细胞质（原核细胞没有线粒体、叶绿体等复杂的细胞器，只有核糖体）4、细胞学说：意义：①主要揭示细胞统一性和生物体结构统一性 ②是生物学的研究进入了分子水平提出人：德国科学家——施莱登，施旺内容：①细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成（体现了细胞是生物的结构单位）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（细胞分裂，细胞需要更新魏尔肖）第二章组成细胞的分子1、生物界与非生物界的统一性和差异性统一性：组成细胞的化学元素在自然界都可以找到，没有一种化学元素为细胞所特有差异性：细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同（生物体要生命活动→生物体有选择地从无极自然界获取各种物质来组成自身）2、组成细胞的元素细胞中常见的化学元素有20种大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、MoC是构成细胞的最基本元素，碳是生命的核心元素基本元素：CHON主要元素：CHONPS鲜重(含量)：O>C>H干重(含量)：C>O>N统一性：无论鲜重、干重最多的四种元素均为：C、O、H、N3、组成细胞的化合物水(鲜重最多)无机化合物：组成细胞的化合物无机盐糖类脂质有机化合物：蛋白质（干重最多）核酸 4、组成细胞的元素的作用1）Ca：Ca是构成人体骨骼和牙齿的主要成分，人体缺之会患骨软化病。血液中的Ca2+含量低会引起抽搐，过高则会引起肌无力。血液中游离的Ca2+具有促进血液凝固的作用，如果用柠檬酸钠或草酸钠除掉血液中游离的Ca2+，血液就不会发生凝固。2）Fe：血红蛋白的组成成分，缺乏会患缺铁性贫血。血红蛋白中的Fe是二价铁，三价铁是不能利用的。Fe是合成叶绿素的辅助酶的组成成分，缺少时会使叶片失绿。3）Mg：叶绿体的组成元素。也是很多酶的激活剂。植物缺镁时老叶易出现叶脉失绿。4）B：促进花粉的萌发和花粉管的伸长，缺乏植物会出现“花而不实”。5）I：被称为智力元素，I是甲状腺激素的成分，幼儿（或孕妇）体内缺乏时会患呆小症，成人体内缺乏会患地方性甲状腺肿（水土中缺乏会患地方性甲状腺肿）。6）K：血钾含量过低时，会出现心肌的自动节律异常，并导致心律失常。7）N：N是构成叶绿素、ATP、蛋白质和核酸等最重要生命物质的必需元素。N在植物体内形成的化合物都是不稳定的或易溶于水的，故N在植物体内可以自由移动，缺N时，幼叶可向老叶吸收N而导致老叶先黄。N和P都是生活污水中的常见元素，N与P是两种容易造成水域生态系统富营养化的一种化学元素，在水域生态系统中，过多的N与P会造成富营养化，在淡水生态系统中的富营养化称为“水华”，在海洋生态系统中的富营养化称为“赤潮”。动物体内缺N，实际就是缺少氨基酸，就会影响到动物体的生长发育。8）P:P是构成磷脂、核酸和ATP的必需元素。植物体内缺P，会影响到DNA的复制和RNA的转录，从而影响到植物的生长发育。P还参与植物光合作用和呼吸作用中的能量传递过程，因为ATP和ADP中都含有磷酸基。P也是容易造成水域生态系统富营养化的一种元素。植物缺P时老叶易出现茎叶暗绿或呈紫红色，生育期延迟。9）Zn：是某些酶的组成成分，也是酶的活化中心。如催化吲哚和丝氨酸合成色氨酸的酶中含有Zn，没有Zn就不能合成吲哚乙酸。所以缺Zn引起苹果、桃等植物的小叶症和丛叶症，叶子变小，节间缩短。10）S:蛋白质一般都含有S（甲硫氨酸含S），而核酸一般都不含S；所有核酸都含P，而蛋白质一般不含有P。所以，分子遗传学实验时常用S的放射性同位素标记蛋白质，常用P的放射性同位素标记核酸。 5、蛋白质----生命活动的主要承担者一切生命活动都不能离开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者（肉、蛋、奶和大豆制品）（1）氨基酸是组成蛋白质的基本单1、氨基酸是组成蛋白质的基本单位，在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种必需氨基酸有8种氨基酸是人体细胞不能合成氨基酸的种类的，必须从外界直接获取，这些氨基酸叫做必需氨基酸非必需氨基酸注：在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重其中必需氨基酸的含量2、氨基酸的特点：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基（－NH2）和一个羧基(－COOH)，都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（即R基：各种氨基酸之间的区别在于R基的不同）（2）蛋白质的形成过程：肽酶蛋白酶氨基酸→二肽→三肽→多肽→蛋白质盘绕、折叠（结构稳定）此后才具有一定功能方式：脱水缩合[一个氨基酸分子的羧基（—COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（—NH2）相连接，同时脱去1分子的水。（羧基上的羟基和氨基上的一个氢原子结合形成一分子水）]特点：每条链至少有一个－NH2和一个－COOH肽键：连接两个氨基酸分子的化学键（—NH—CO—）多肽：由多个氨基酸分子（3个或3个以上）缩合而成的，含有多个肽键的化合物肽链：多肽通常呈链状结构相关计算： 脱掉的水分子个数=肽键个数=氨基酸个数－肽链条数蛋白质的分子量=平均分子量*氨基酸个数－18*（氨基酸个数－肽链条数）（3）蛋白质结构的多样性DNA的多样性决定根本原因直接原因：①氨基酸种数不同②氨基酸数目不同③氨基酸排列不同④肽链空间结构不同（4）蛋白质功能的多样性结构蛋白：蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质①酶的催化②运输载体的功能（血红蛋白；细胞膜上的载体蛋功能蛋白：白）③信息传递作用，调节作用（胰岛素；调节新陈代谢、生长发育的某些激素）④免疫功能（人体内的抗体）6、核酸——遗传信息的携带者（1）核酸的种类及分布：DNA：脱氧核糖核酸（基本单位：脱氧核苷酸）RNA：核糖核酸（基本单位：核糖核苷酸）甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，线粒体，叶绿体内也含有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中。注：DNA由两条脱氧核苷酸链构成（双链结构，稳定）RNA由一条核糖核苷酸链构成（容易变异）（2）核苷酸----组成核酸的基本单位核苷酸是核酸的基本组成单位，即组成核酸分子的单体1、核酸的组成元素：C、N、O、H、P五碳糖P含N碱基2、核苷酸的组成特点：一个核苷酸是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的 3、核苷酸的种类（3）核酸的作用核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用7、糖类——是主要能源物质（1）糖类的种类六碳糖：果糖、半乳糖、葡萄糖（C6H12O6）单糖（不能水解的糖类）（葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”）五碳糖：核糖、脱氧核糖二糖（C12H22O11）麦芽糖（2分子葡萄糖）（由两分子单糖脱（在发芽的小麦等谷粒中含量丰富）水缩合而成，二糖蔗糖（果糖+葡萄糖）必须水解成单糖才（在糖料作物甘蔗和甜菜里含量丰富）能被细胞吸收）乳糖（葡萄糖+半乳糖）（人和动物乳汁中含量丰富）淀粉多糖（C6H10O5）n：（生物体内的糖类绝大纤维素多数以多糖的形式存在）糖原 注：淀粉：最常见的多糖——植物多糖——作为植物体内的储能物质存在于植物细胞贮藏：粮食作物玉米、小麦、水稻的种子；马铃薯、山药、甘薯等植物变态的茎或根不易溶于水，人们食用必须经过消化分解成葡萄糖，才能被细胞吸收利用，因此淀粉无法到达人类细胞糖原：主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中，是人和动物细胞的储能物质，原料：葡萄糖当人和动物血液中葡萄糖低于正常含量时，糖原便分解产生葡萄糖及时补充纤维素：主要分布：棉、棕榈和麻类植物的长长的纤维细丝；其他植物茎秆和枝叶中的纤维；所有植物细胞的细胞壁不溶于水（2）糖类的组成糖类分子都是由C、H、O三种元素构成，多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是2：1，糖类又称“碳水化合物”8、脂质（1）脂质的组成及性质组成脂质的化学元素主要是C、H、O，有些脂质还含有P和N脂质分子中氧的含量远远少于糖类，而氢的含量更多→脂类放出的能量>>糖类常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等，通常都不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂（2）脂质的种类1、脂肪：脂肪是最常见的脂质：花生、向日葵、松子、核桃（存在于子叶中间）作用：①分布在内脏器官周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官②脂肪是细胞内良好的储能物质；③很好的绝热体——厚厚的脂肪层起到保温2、磷脂：磷脂是构成细胞膜的重要成分，也是构成多种细胞器膜的重要成分在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中含量丰富3、固醇： 固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等作用：①胆固醇是构成细胞膜的重要成分②在人体内还参与血液中脂质的运输③性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成④维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收插入：生物大分子的基本单位称为单体，生物大分子又称为单体的多聚体。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9、水（含量：60%-95%）1）水在细胞中以两种形式存在：结合水：一部分水与细胞内的其他物质相结合自由水：细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动2）水的作用自由水：①自由水是细胞内的良好溶剂②代谢反应的介质③运输作用多细胞生物体的绝大多数细胞，必须浸润在以水为基础的液体环境中水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把各个细胞的新陈代谢中产生的废物，运送到排泄器官或者直接排出体外通常，自由水/结合水的比例越高，新陈代谢越快。植物在相对恶劣的环境下，自由水的含量相对降低以提高其抗性（抗旱、抗寒等）。10、无机盐1）存在形式细胞中大多数无机盐以离子的形式存在2）无机盐的作用①对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用②维持细胞的酸碱平衡③维持正常渗透压第三章细胞的基本结构1、细胞膜——系统的边界 （1）细胞膜的成分脂质（磷脂最多）50%蛋白质40%（功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多）糖类2%-10%（与蛋白质结合成糖蛋白，与脂质结合成糖脂）（2）细胞膜的结构流动镶嵌模型（1）要点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天然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：具有相对的流动性生理特性：选择透过性（对离子和小分子物质具选择性）（2）与单位膜的异同相同点：组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质不同点：①流：蛋白质的分布有不均匀和不对称性；强调组成膜的分子是运动的。②单：蛋白质均匀分布在脂双层的两侧；认为生物膜是静止结构。生物膜系统作用：1、细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境，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作用 2、许多重要的化学反应都在生物膜上进行，广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点3、细胞内的生物膜把各种细胞器隔开，使得细胞内能够同时进行多种化学反应而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行（3）细胞膜的功能1、将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定2、控制物质进出细胞3、进行细胞间的信息交流（高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用）（4）、细胞物质的运输物质跨膜运输的方式：运输方式浓度梯度载体能量自由扩散由高到低（氧气，水，甘油等）不需要不需要协助扩散由高到低（葡萄糖入红细胞）需要不需要主动运输由低到高（小肠吸收葡萄糖，氨基酸，无机盐）需要需要○大分子或颗粒：胞吞、胞吐——与膜流动性有关系l干燥的种子、分生区细胞（幼嫩）——未形成大液泡——吸水方式：吸胀l植物细胞内的液体环境主要指液泡里面的细胞液l细胞壁是全透性的l原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质（包括细胞器）——相当于半透膜当细胞液浓度小于外界溶液的浓度时，细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩；原生质层比细胞壁的伸缩性大——质壁分离；当细胞液浓度大于外界溶液的浓度时，质壁分离复原（质壁分离：由浅变深）l亲水性强弱：蛋白质>淀粉>纤维素>脂质l不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异l细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜l磷脂在空气－水界面上铺展成单分子层l小肠绒毛上皮细胞/肾小管上皮细胞自由扩散：水、脂质主动运输：其余 l载体具有专一性（选择性）小结：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。2、细胞器——系统内的分工合作（1）细胞器的组成细胞器分工：线、内、高、核、溶、中、叶、液、名称分布形态结构功能线粒体动植物椭球形双膜有氧呼吸主要场所，动力车间叶绿体植物叶肉球形，椭球形双膜光合作用场所，养料制造车间内质网动植物网状单层膜有机物的合成加工车间高尔基体动植物囊状单层膜蛋白质的加工转运，植物细胞壁形成有关核糖体动植物椭球形粒状小体无膜结构合成蛋白质的机器中心体动物，低等植物“十”形无膜结构有丝分裂（动物细胞）液泡植物泡状单层膜调节细胞内环境，保持渗透压溶酶体动植物囊状单层膜“酶仓库”“消化车间”归纳：1.具有双层膜的细胞器：线粒体、叶绿体2.单层膜的细胞器：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体3.无膜结构的细胞器（不具有磷脂分子）：中心体、核糖体4.高等植物细胞特有的细胞器：叶绿体、5.高等植物细胞没有的、而动物细胞（或低等植物）有细胞器：中心体6.与能量转换有关的细胞器：线粒体、叶绿体 1.代谢旺盛：核糖体2.分泌功能：高尔基体3.厌氧生物无线粒体4.分离各种细胞器的方法：差速离心法将细胞膜破坏后，形成由各种各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆；将匀浆放入离心管中，用告诉离心机在不同的转速下进行离心，利用不同的离心速度所产生的不同离心力就能将各种细胞器分离开。（2）功能协调配合：分泌蛋白的合成与分泌例：出芽AA核糖体内质网高尔基体胞膜分泌蛋白（合成肽链）（加工）囊泡（修饰加工）囊泡注意：放射性元素出现的顺序其中能量来自线粒体提供，分泌蛋白的合成要受基因的控制分泌蛋白常见的物质：抗体、某些酶（如消化酶）、某些激素（如多肽类、蛋白类激素）例：具有分泌蛋白功能的细胞中，高尔基体、内质网等细胞器增多3、细胞核——系统的控制中心注：高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物的红细胞——没有细胞核（1）细胞核的结构高度螺旋化，缩短变粗染色质染色体（同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态）解螺旋（2）细胞核的功能细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心证据：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总结 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。1．结构：细胞的各个部分是相互联系的。如分布在细胞质的内质网内连核膜，外接细胞膜。2．功能：细胞的不同结构有不同的生理功能，但却是协调配合的。如分泌蛋白的合成与分泌。3．调控：细胞核是代谢的调控中心。其DNA通过控制蛋白质类物质的合成调控生命活动。4．与外界的关系上：每个细胞都要与相邻细胞、而与外界环境直接接触的细胞都要和外界环境进行物质交换和能量转换。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。第五章细胞的能量供应和利用1、降低化学反应活化能的酶◎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）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。（2）特性①高效性：催化效率很高，使反应速度很快，是一般无机催化集的107——1013倍。 ②专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。→多样性。③需要合适的条件（温度和pH值）→温和性→易变性。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。解析1、在底物足够，其他因素固定的条件下，酶促反应的速度与酶浓度成正比。2、在一定条件下，每一种酶在某一T时活力最大，称最适温度；当T升高到一定限度时，反应速率反而随温度的升高而降低。3、在一定条件下，每一种酶在某一PH时活力最大，称最适PH；过酸、过碱会降低酶的活性，甚至使酶失活◎动物T：35—40℃PH：6.5—8.0口腔：唾液淀粉酶，pH：6.8胃:胃蛋白酶,pH:1.5—2.2小肠:小肠液中的肠肽酶和胰液中的各种酶,pH:8—92、细胞的能量“通货”——ATP注:ATP是细胞生命活动的直接能源太阳能是细胞生命活动的最终能源糖类是细胞生命活动的主要能源◎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（~代表高能磷酸键）A-腺苷普通化学键13.8KJ/mol高能磷酸键30.54KJ/mol磷酸基团2、ATP与ADP的转化水解酶、放能 ◎ATPADP+Pi+能量合成酶、吸能注意：相互转化不是可逆反应（物质可逆，能量不可逆）：条件不同：水解酶与合成酶的不同反应场所不同：ATP合成在细胞质基质、线粒体、叶绿体ATP水解在细胞各个需能的场所能量来源和流向不同：ATP的水解能量来自高能磷酸键内的化学能，释放后供生命活动的需要ATP的合成能量来自太阳能和有机物中的化学能，贮存在高能磷酸键中ATP在细胞中含量很少，但转化快；使ATP处于动态平衡之中。ATP的来源：①呼吸作用（线粒体）（细胞质基质）②光合作用（叶绿体）ATP的利用：水解酶、放能◎ATPADP+Pi+能量用于：物质主动运输、神经传导、生物电（电能）、肌肉收缩（机械能）、细胞内各种吸能反应ADP(每个活细胞)合成代谢（化学能）归纳：能产生ATP：线粒体、叶绿体、细胞质基质能产生水：线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核能碱基互补配对：线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核3、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（ATP的主要来源）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，释放出能量并产生ATP的过程。分为：有氧呼吸无氧呼吸。一、有氧呼吸 有氧呼吸：细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多ATP的过程。酶反应式：C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量阶段变化场所第一阶段1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸产生少量[H]，释放少量能量细胞质基质第二阶段丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H]释放少量能量线粒体基质第三阶段[H]与O2结合成水，释放大量能量线粒体内膜二、无氧呼吸无氧呼吸：指细胞在无氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。阶段变化场所第一阶段1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸产生少量[H]，释放少量能量细胞质基质第二阶段丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸细胞质基质酶C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量（马铃薯块茎，肌细胞，玉米胚，甜菜块根，乳酸菌）酶C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量（大部分高等植物，酵母菌）三、比较不同点场所：有氧呼吸第二阶段在线粒体基质、第三阶段在内膜无氧呼吸始终在细胞质基质条件：有氧呼吸需分子氧、酶无氧呼吸不需分子氧、需酶 产物：有氧呼吸是CO2、H2O无氧呼吸是酒精和CO2或乳酸能量：有氧呼吸大量、合成38ATP（1161KJ）无氧呼吸少量、合成2ATP(61.08KJ)相同点联系：从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同，以后阶段不同实质：分解有机物，释放能量，合成ATP意义：为生物体的各项生命活动提供能量；为体内其他化合物合成提供原料四、影响有氧呼吸的外界因素及其在生产实践中的应用1、温度：通过影响酶的活性来影响呼吸速率应用：低温贮存蔬菜、水果大棚栽培夜间适当降低温度、阴雨天适当降低温度以降低呼吸消耗2、氧气的浓度在一定范围内，随O2浓度的增加，有氧呼吸速率增快（无氧呼吸受到抑制）；当氧浓度达到一定值时，呼吸速率不再增加。应用：低氧贮存粮食中耕松土3、含水量在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强。应用：种子贮存应先晒干4、能量之源——光合作用一、捕获光能的色素和结构叶绿素A和叶绿素B主要吸收蓝紫光和红光胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光1、色素色素的提取与分离：纸层析法色素在滤纸上的排序（上下）2、结构 双层膜：叶绿体基粒：类囊体含有与光反应有关的色素和酶基质：含有与暗反应有关的酶二、光合作用的原理和应用1、探究过程：2、光合作用的过程光合作用：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，并且释放出氧气的过程。光反应光合作用过程（1）部位：叶绿体的类囊体薄膜上（2）条件：需光、色素分子和酶（3）物质变化：水的光解：2H2O→4[H]+O2ATP的形成：ADP+Pi+能量→ATP（4）能量转换：光能→ATP中的活泼的化学能暗反应暗反应（1）部位：叶绿体基质中（2）条件：需多种酶和CO2（3）物质变化：CO2的固定：CO2+C5→2C3C3的还原:2C3+12[H]+ATP→C6H12O6+H2O（4）能量转换：ATP中的活泼的化学能→有机物中的稳定的化学能总反应式： 思考：条件骤变时，物质量的变化。如：突然停止光照；突然停止CO2供应；C3,C5,ATP和【H】，（CH2O）的变化3．光合作用中光反应阶段和暗反应阶段的区别与联系：（1）区别光反应阶段暗反应阶段所需条件必须有光有光无光均可进行场所类囊体的薄膜上叶绿体内的基质中物质变化H2O分解成O2和［H］；形成ATP二氧化碳被固定；C3被［H］还原，最终形成糖类；ATP转化成ADP和Pi能量转换光能转变为化学能，储存在ATP中ATP中的化学能转化为糖类中储存的化学能（2）联系：物质：光反应阶段产生的［H］，在暗反应阶段用于还原C3；能量：光反应阶段生成的ATP，在暗反应阶段中将其储存的化学能释放出来，帮助C3形成糖类，ATP中的化学能则转化为储存在糖类中的化学能。4.为什么光合作用与呼吸作用不是简单的逆转？（1）从生物角度看：所有生物都能进行呼吸作用，而只有绿色植物才能进行光合作用。（2）从细胞角度看：所有活细胞都能进行呼吸作用，而光合作用一般在叶肉细胞或绿茎皮层细胞中进行。（3）从反应的场所看；呼吸作用的场所是细胞质和线粒体，而光合作用的场所在叶绿体。（4）从能量变化来看：呼吸作用是将有机物中的化学能转变为热能和ATP，而光合作用则是将光能转变为化学能。结论：光合作用与呼吸作用虽然有本质上的区别，但不是简单的逆转。5．光合作用和细胞呼吸的区别和联系：区别比较光合作用细胞呼吸场所植物细胞内的叶绿体细胞内的线粒体和细胞质基质原料CO2和H2OC6H12O6（或和O2）；C6H12O6是光合作用的产物，其中所含的能量最终来自光能 条件光能、酶酶联系（CH2O）和O2；（CH2O）中的能量由光能转化而来，（CH2O）可以为细胞呼吸提供原料CO2和H2O，或C3H6O3，或C2H5OH和CO2；C3H6O3和C2H5OH中含有的能量最终也来自光能6、影响光合作用作用的环境因素（1）光照强度：在一定范围内，光照强度逐渐增强光合作用中光反应强度也随着加强；但光照增强到一定程度时，光合作用强度就不再增加。光的补偿点、饱和点另：光质也会影响光合作用（2）、温度：温度可以通过影响暗反应的酶促反应来影响光合作用；在一定范围内随温度的提高，光合作用加强；温度过高时也会影响酶的活性，使光合作用强度减弱。（3）、O2浓度：二氧化碳是光合作用的原料。在一定浓度范围内，适当提高二氧化碳的浓度，光合作用加强。但浓度提高到一定程度，光合作用不再增强。（4）水分：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内。（5）矿质元素：如Mg是叶绿素的组成成分，N是光合酶的组成成分，P是ATP分子的组成成分等等。第六章细胞的生命历程1、细胞增殖一、细胞增殖方式真核细胞分裂的方式：有丝分裂，无丝分裂，减数分裂细菌等原核生物→二分裂二、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（分裂间期和分裂期）细胞间期比分裂期时间长得多 近代科学研究证实，在细胞分裂间期，细胞内部发生着很复杂的变化，最大的变化特点是：完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。复制的结果，每条染色体都含两条完全一样的染色单体（姐妹染色单体），呈细丝状，通过一个共用的着丝点连接在一起。所以，分裂间期是整个细胞周期中极为关键的准备阶段，占用的时间也很长，大约占细胞分裂周期的90%－95%左右具有细胞周期的：根的分生区、茎的形成层、动物的干细胞、精（卵）原细胞等具有连续分裂能力的细胞三、有丝分裂1．限制细胞长大的因素⑴细胞表面积与体积之比。当细胞的体积（4πR3/3）由于生长而逐步增大时，其相对表面积（4πR2）将变得越来越小，从而使细胞与周围环境之间进行物质运输所需要的时间变长，不能满足细胞新陈代谢的需求。⑵细胞的核质之比。细胞核所控制的大小与核的大小要正常的比例。2、分裂过程及特点间期：DNA分子的复制和有关蛋白质的合成前期：一（染色体）现二（核仁，核膜）失一（纺锤体）形成中期：点（着丝点）列赤道板后期：点裂平分到两极末期：二（核仁，核膜）现二（染色体，纺锤体）失一（细胞板）形成实质：将亲代细胞的染色体经复制后，平均地分配到两个子细胞中去。意义：由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。3、与细胞有丝分裂有关的细胞器核糖体、中心体、高尔基体、线粒体等4、减数分裂：产生生殖细胞的过程，是特殊的有丝分裂。无丝分裂：如蛙的宏细胞分裂。2、细胞分化、癌变、凋亡和衰老 一、细胞分化：1、概念：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。（基因在特定时间，特定空间的选择性表达）2．细胞分裂和细胞分化的关系细胞分裂使细胞增多，是个体发育过程中的“量变”，是生物体生长、发育和繁殖的基础，也是细胞分化的基础；细胞分化则使细胞种类多样化，是个体发育过程中的“质变”。没有细胞分化，生物体就不能正常发育。细胞在分裂的过程中通常就有分化，在有些分化过程中也有细胞分裂。通常高度分化的细胞，分裂能力较差或暂时失去分裂能力，如神经细胞等。也有的细胞终生保持较旺盛的分裂能力，如各种干细胞。有些已经分化的细胞暂时失去了分裂能力，在特殊情况下可恢复其分裂能力，如部分黄骨髓细胞。生物的个体发育是通过细胞分裂和细胞分化过程共同实现的。3、细胞分化的本质细胞分化是相同细胞产生不同后代细胞的过程，其本质是基因选择性表达，使相同细胞后代子细胞中的化学物质出现差异，进而导致形态、结构和功能的差别。细胞分化不改变细胞内的遗传物质，所以已分化的细胞仍有一套和受精卵形态的遗传物质，具有全能性。细胞分化是一种持久性变化，发生在整个生命进程中，但个体发育的不同阶段不同，胚胎期达到最大；在自然状态下，细胞分化是稳定的，不可逆转的。脱分化是在人工条件下细胞分化的逆过程。（植物的组织培养、体细胞杂交要经历脱分化）4、细胞全能性：已经分化的细胞，由于各个体细胞内都含有完全相同的一整套该生物个体的遗传信息，即具有完全相同的DNA。在特定的条件下，能恢复其分裂能力，脱分化，并进一步分化形成一个完整的新个体，即已经高度分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。植物细胞的全能性容易表达，而动物和人体的体细胞的全能性较难表达，但其细胞核仍然具有全能性。细胞全能性的大小：受精卵最高，生殖细胞其次，体细胞再次。体现细胞全能性的证据必须是经历从细胞到个体这一过程。细胞的分化程度越低，分裂能力越高，全能性越高；反之，亦同。高度分化的细胞已失去全能性。 二、细胞的衰老和凋亡：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程1）个体衰老与细胞衰老的关系l对于单细胞生物体来说，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡l多细胞生物体内的细胞总是不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态；从总体上看，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，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢2.细胞内多种酶的活性降低3.细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，它们会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能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）细胞衰老的原因：自由基学说、端粒学说4）细胞凋亡：由基因决定的细胞自动结束生命的过程，也叫细胞编程性死亡l在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的l细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维护内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用5）细胞坏死细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡区别坏死：短时间快速被动死亡（外因作用）凋亡：编程性三、细胞的癌变1、癌细胞：有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中的遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的，连续进行分裂的恶性增殖细胞。是畸形分化的细胞2、癌细胞的主要特征：（1）无限增殖（2）癌细胞的形态结构发生显著变化 （3）癌细胞的表面物质发生变化由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，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：物理致癌因子，化学致癌因子，病毒致癌因子l人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因：原癌基因和抑癌基因原癌基因：负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程抑癌基因：组织细胞不正常的增殖致癌因子损伤细胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。