高中生物必修一課本(人教版)摘錄

前言:

目前一輪復習三個多月瞭,想來一個總結,把課本上的重點和一些經常忽略的地方掃一遍,(高考對課本內容的考察細(sang)致(xin)入(bing)微(kuang)),於是有瞭本系列文章。純手碼字,幫助自己記憶(畢竟生物像是文科)。這些內容大部分是課本原話,做瞭部分刪減。

如果身邊有書還是建議看書啊

按照課本順序不定時補充。那。。開始吧。


第一章 走近細胞

1.生命系統結構層次

  • 細胞->組織->器官->系統->個體->種群和群落->生態系統->生物圈

2.原核細胞和真核細胞

  • 科學傢根據細胞內有無核膜為界限的細胞核,把細胞分為真核細胞和原核細胞兩大類。
  • 原核生物列舉:藍藻(顫藻、藍球藻、念珠藻、發菜等)、細菌、立克次氏體、衣原體、 支原體等。
  • 藍藻細胞含有藻藍素和葉綠素,能進行光合作用,無葉綠體。細菌中絕大多數種類是營腐生或寄生的異養生物。

3.細胞學說

  • 細胞學說的主要建立者是施來登和施旺,後人將他們的研究結果總結為以下內容:(1)細胞是一個有機體,一切動植物都由細胞發育而來;(2)細胞是一個相對獨立的單位,既有它自己的生命,又對其它細胞共同組成的整體的生命起作用;(3)新細胞可以從老細胞中產生。

第二章 組成細胞的分子

1.組成細胞的元素

  • 有些元素含量較多,稱為大量元素,如 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,其中前四種稱為基本元素。
  • 有些元素含量較少,稱為微量元素,如 Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo。(老師教我們的口訣:鐵猛碰新木桶,=.=)
  • 元素占細胞鮮重排序:O>C>H>N>P>S>其它;元素占細胞幹重排序:C>O>N>H>Ca>P>K>S>Mg,重點記C H O N的排序。
  • 細胞當中水最多,占85%~90%;蛋白質7%~10%。

2.蛋白質

  • 氨基酸是組成蛋白質的基本單位。 NH2-C(R)H-COOH
  • 有8種氨基酸人體不能直接合成(嬰兒有9種,比成人多出來的一種是組氨酸),稱為必須氨基酸,其它的人體可合成,叫非必需氨基酸。
  • 羧基與氨基脫水縮合形成肽鍵。
  • 一切生命活動都離不開蛋白質,蛋白質是生命活動的主要承擔者。

3.核酸

  • DNA主要分佈在細胞核內(少量位於線粒體葉綠體),RNA主要分佈在細胞質中。
  • 甲基綠和吡羅紅對DNA和RNA親和力不同。對細胞染色時,細胞核呈綠色,細胞質呈紅色。
  • 一個核苷酸有一分子含氮堿基、一分子五碳糖和一分子磷酸組成。

4.糖類和脂質

  • 糖類是主要的能源物質。
  • 單糖:不能水解的糖類就是單糖。如果糖、葡萄糖、半乳糖、核糖和脫氧核糖(選擇題容易忘記的點)
  • 二糖:由兩分子單糖組成。如麥芽糖(葡萄糖+葡萄糖)、蔗糖(果糖+葡萄糖)、乳糖(半乳糖+葡萄糖)。
  • 多糖:生物體內的糖類絕大多數以多糖( (C_{6}H_{10}O_{5})_{n} )的形式存在。如淀粉、糖原和纖維素。
  • 脂質存在於所有細胞中,主要由C、H、O組成,有些含有P和N。
  • 脂肪是細胞內良好的儲能物質。
  • 磷脂是構成細胞膜的重要成分,也是多種細胞器膜的重要成分。
  • 固醇類物質包括膽固醇、性激素和維生素D等。膽固醇是構成細胞膜的總要成分,在人體內還參與血液中脂質的運輸。性激素促進生殖器官的發育和生殖細胞的形成,維生素D能有效地促進人和動物腸道對鈣和磷的吸收。
  • 生物大分子以碳鏈為基本骨架。

5.無機物

  • 細胞中的水以兩種形式存在。一部分水與細胞內其它物質結合,叫做結合水,是細胞結構的重要組成成分,約占細胞中水分的4.5%。而細胞中絕大部分水以遊離形式存在,可以自由流動,叫做自由水。自由水的作用:(1)是細胞內良好的溶劑,許多化學反應也需要水的參與;(2)多細胞生物體的絕大多數細胞都必需浸潤在以水為基礎的液體環境中;(3)可以把營養物質運送到各個細胞,同時把代謝廢物運送到排泄器官或直接排出體外。
  • 細胞中大多數無機鹽以離子的形式存在。
  • 細胞內的無機鹽離子對與維持酸堿平衡很重要。

第三章 細胞的基本結構

1.細胞膜

  • 細胞膜主要由脂質和蛋白質組成,此外還有少量的糖類。功能越復雜的細胞膜,蛋白質種類和數量越多。
  • 特性:(參考本文第四章。)
  • 功能:(1)將細胞與外界環境分隔開;(2)控制物質進出細胞;(3)進行細胞間的信息交流。
  • 植物細胞具有細胞壁,成分主要是纖維素和果膠,有支持和保護的作用。

2.細胞器

  • 線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所。細胞約95%的能量來自線粒體。(功能參考本文第五章)
  • 葉綠體是綠色植物能進行光合作用的細胞含有的細胞器。(功能參考本文第五章)
  • 內質網是由膜連接而成的網狀結構,是細胞內蛋白質合成和加工,以及脂質合成的“車間”。
  • 高爾基體主要是對來自內質網加工、分類和包裝的“車間”及“發送站”。
  • 核糖體有的附著在內質網上,有的為遊離狀態,生產蛋白質,由蛋白質和rRNA構成。
  • 溶酶體含有多種水解酶,能分解衰老、損傷的細胞器,吞噬並殺死侵入細胞的病毒或細菌。
  • 液泡主要存在於植物細胞中,內有細胞液,含有糖類、無機鹽、色素和蛋白質等物質,可以條件植物細胞內的環境,保持細胞堅挺。
  • 真核細胞中有維持細胞形態,保持細胞內部結構有序性的基本骨架(細胞骨架),由蛋白質纖維組成。
  • 分泌蛋白的合成和運送路徑:核糖體->內質網->高爾基體->細胞膜。
  • 細胞器膜和細胞膜、核膜等結構,共同構成細胞的生物膜系統。
  • 生物膜系統的作用:(1)使細胞具有相對穩定的內部環境,同時在細胞與外部環境進行物質運輸、能量轉換和信息傳遞的過程中起著決定性作用;(2)廣闊的膜面積為酶提供瞭大量附著位點;(3)將各種細胞器分隔開,使細胞能夠同時進行多種化學反應不會相互幹擾,保證細胞生命活動高效有序地進行。

3.細胞核

  • 細胞核是遺傳信息庫,是細胞代謝和遺傳的控制中心

4.小結

  • 細胞既是生物體結構的基本單位,也是生物體代謝和遺傳的基本單位。

第四章 細胞的物質輸入和輸出

1.細胞的吸水和失水

  • 水分由溶質濃度小往溶質濃度大的的地方跑,所以把紅細胞丟到清水裡就吸水脹破瞭。
  • 植物細胞內的液體環境主要指液泡裡的細胞液。細胞膜和液泡膜以及兩層膜間的細胞質稱為原生質層。
  • 當植物細胞液中的濃度低於外界溶液濃度時,細胞液中水分透過原生質層進入外界溶液中,使細胞壁和原生質層都發生一定程度的收縮,由於原生質層比細胞壁收縮性大(原生質層往內縮得多),所以出現質壁分離現象。

2.細胞對於物質的輸入輸出有選擇透過性,可以說細胞膜和其它生物膜都是選擇透過性膜。

3.生物膜的流動鑲嵌模型

  • 1925年兩位科學傢用丙酮從人的紅細胞中提取脂質,在空氣-水界面上鋪成單分子層,測得其面積恰為紅細胞面積的2倍。他們得出結論:細胞膜中的脂質分子必然為連續排列的兩層。
  • 磷脂頭部親水,尾部疏水。
  • 1959年羅伯特森在電鏡下看到瞭細胞膜 暗-亮-暗 的結構,提出生物膜是由 蛋白質-脂質-蛋白質 三層結構構成,然而是錯的(這裡曾經有過考點,沒註意到這段話的同學就……)。
  • 磷脂雙分子層構成瞭膜的基本支架,具有流動性。
  • 膜的表面有一層糖類和蛋白質結合成的糖蛋白(糖被),與細胞膜的識別功能有重要聯系。

3.物質跨膜運輸方式

  • 氣體、水和脂溶性物質(甘油、乙醇等)可以直接透過膜,物質通過簡單的擴散作用進出細胞,叫做自由擴散。
  • 離子和較大的分子依靠膜上的蛋白質順濃度梯度跨膜運輸,進出細胞的物質借助載體蛋白的擴散,叫做協助擴散。
  • 從低濃度一側運輸到高濃度一側,需要載體蛋白的協助,同時還需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量,這種方式叫做主動運輸。
  • 大分子物質(如蛋白質),通過胞吞胞吐進出細胞,體現細胞膜的流動性。

第五章 細胞的能量供應和應用

1.酶

  • 細胞中每時每刻都進行著許多化學反應,統稱為細胞代謝
  • 分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能亮稱為活化能。
  • 同無機催化劑相比,酶降低活化能的作用更顯著,因而催化效率更高。正是由於酶的催化作用,細胞代謝才能在溫和條件下快速進行。
  • 酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物,其中絕大多數酶是蛋白質,少數為RNA。(2018年高考第8題命題神失誤)
  • 酶具有高效性(同無機催化劑相比)和專一性(一種酶隻催化一種或一類化學反應)。
  • 酶所催化的化學反應一般是在比較溫和的條件下進行的。在最適宜的pH和溫度條件下,酶的催化效率最高。

2.ATP

  • ATP是三磷酸腺苷的縮寫,可簡寫為 A-Psim Psim P , sim 代表高能磷酸鍵。
  • ATP脫去兩個磷酸就是腺嘌呤核糖核苷酸。
  • ADP與ATP的轉化處於動態平衡中。
  • 螢火蟲的尾部含有熒光素和熒光素酶,熒光素接收ATP提供的能量後再熒光素酶的催化下與氧發生反應產生熒光。
  • ATP水解放出能量提供給吸能反應,而放能反應提供能量合成ATP。(比較繞)

3.細胞呼吸(重點!)

3.0.預備知識

  • 細胞呼吸是指有機物在細胞內進過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其它產物,釋放出能量並生成ATP的過程。
  • CO_{2} 可以使澄清石灰水變渾濁,也可以使溴麝香草酚藍水由藍變綠再變黃。
  • 乙醇可以是酸性重鉻酸鉀變成灰綠色。

3.1 有氧呼吸

  • 對於絕大多數生物來說,有氧呼吸是細胞呼吸的主要形式。有氧呼吸的主要場所是線粒體。
  • 有的原核生物雖然沒有線粒體,但卻含有全套的與有氧呼吸有關的酶,這些酶分佈在細胞質基質和細胞膜上,因此,這些細胞是可以進行有氧呼吸的。 利用細胞膜和細胞質的酶系進行有氧呼吸。(百度百科)
  • 有氧呼吸最常利用的物質是葡萄糖,其反應式可寫成: C_{6}H_{12}O_{6}+6H_{2}O+6O_{2} rightarrow 6CO_{2}+12H_{2}O+能量
  • 第一階段位於細胞質基質,一分子葡萄糖分解為兩分子丙酮酸,產生少量的NADH,釋放少量能量。
  • 第二階段位於線粒體基質,丙酮酸和水徹底分解為二氧化碳和NADH,並釋放少量能量
  • 第三階段位於線粒體內膜,前兩個階段的NADH與氧氣結合形成水,放出大量能量。
  • 有氧呼吸大部分的能量以熱能的形式散失瞭

3.2 無氧呼吸

  • 除酵母菌外,許多種細菌和真菌也能進行有氧呼吸。此外,馬鈴薯塊莖,蘋果果實等植物器官的細胞以及動物骨骼肌的肌細胞等,除瞭能進行有氧呼吸,在缺氧條件下也能進行無氧呼吸。
  • 無氧呼吸第一階段與有氧呼吸完全相同。第二階段是,丙酮酸在不同酶的催化下,分解成酒精和二氧化碳,或轉換成乳酸。
  • 無氧呼吸隻在第一階段釋放出少量能量,生成少量ATP,葡萄糖分子中的大部分能量留存在酒精或乳酸中
  • 反應式可概括為以下兩種: C_{6}H_{12}O_{6}rightarrow 2C_{3}H_{6}O_{3}(乳酸)+少量能量C_{6}H_{12}O_{6}rightarrow 2C_{2}H_{5}OH(酒精)+2CO_{2}+少量能量
  • 產生乳酸的生物:高等動物,乳酸菌,馬鈴薯塊莖,甜菜塊根,玉米胚乳等。
  • 產生酒精的生物:大多數植物,酵母菌等。

4.光合作用(重點!)

4.1 色素提取

  • 研磨綠葉時,二氧化矽有助於研磨充分,碳酸鈣可以防止色素被破壞,無水乙醇提取色素。
  • 做題目時看清是層析液加入無水乙醇還是研磨時加入。
  • 制備濾紙條時將其一端剪去兩角,並在距這一端1cm處畫一條細線。
  • 取毛細管吸取少量濾液,沿鉛筆線均勻地畫出一條細線,待濾液幹後,再畫一到兩次。
  • 色素從上往下依次是:胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素A、葉綠素B。(溶解度越高跑得越快)
  • 葉綠素A和葉綠素B主要吸收藍紫光和紅光(所以顏色偏綠),胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光(所以顏色偏黃)
  • 吸收光能的四種色素,分佈在類囊體薄膜上。

4.2 光合作用

  • 光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物,並且釋放出氧氣的過程。
  • 1941年,魯賓和卡門利用同位素標記法進行研究,證實光合作用釋放的氧氣來自於水。
  • 20世紀40年代,卡爾文等人用小球藻做實驗,用 ^{14}C 標記的 ^{14}CO_{2} ,探明瞭碳在光合作用中轉化為有機物的途徑,這以途徑被稱為卡爾文循環。
  • 過程

光合作用 來源:http://biowebofzell.weebly.com/20809215122031629992.html

  • 光反應必需在光下進行,暗反應有沒有光都可以進行。

4.3 化能合成

  • 有些種類的細菌沒有葉綠素,無法進行光合作用,但能夠利用體外環境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物,如硝化細菌。

第六章 細胞的生命歷程

1.細胞的增殖

  • 細胞體積越大,其相對表面積越小,細胞的物質運輸效率越低。細胞表面積與體積的關系限制瞭細胞的長大。

2.有絲分裂

  • 連續分裂的細胞,從一次分裂完成開始,到下一次分裂完成時為止,為一個細胞周期。(像神經細胞等高度分化的細胞就沒有細胞周期)
  • 細胞周期由:間期{G1期,S期,G2期}、前期、中期、後期、末期構成
  • 中期染色體形態比較穩定,數目比較清晰,便於觀察。
  • 動物和植物有絲分裂區別:(1)動物細胞有由一對中心粒構成的中心體,中心粒在間期倍增。成為兩組。(2)動物細胞分裂末期不形成細胞板,而是細胞膜從細胞的中部向內凹陷,最後把細胞溢裂成兩部分,沒部分都含有一個細胞核。
  • 意義:細胞有絲分裂的重要意義,是將親代細胞的染色體經過復制(實質為DNA復制)之後,精確地平均分配到兩個子細胞中。由於染色體上有遺傳物質DNA,因而在細胞的親代和子代之間保持瞭遺傳性狀的穩定性。

3. 細胞的分化

  • 在個體發育中,由一個或一種細胞增殖產生的後代,在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程,叫做細胞分化。
  • 細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向專門化,有利於提高各種生理功能的效率。
  • 細胞的全能性是指已經分化的細胞,仍然具有發育成完整個體的潛能(一個細胞變成一個器官之類的就不算瞭,必需是發育成完整個體)。

4. 細胞衰老凋亡

  • 細胞衰老具有以下特征:(1)細胞內水分減少,結果使細胞萎縮,體積變小,細胞新陳代謝的速率減慢。(2)細胞內多種酶活性降低。(3)細胞內色素會隨著細胞衰老而逐漸積累,它們會妨礙細胞內物質的交流和傳遞,影響細胞正常的生理功能。(4)細胞內呼吸速率減慢、細胞核體積增大,核膜內折,染色質收縮、染色加深。(5)細胞膜通透性改變,使物質運輸功能降低。
  • 衰老原因,目前普遍接受兩個學說:自由基學說和端粒學說
  • 自由基學說:細胞代謝時產生自由基,攻擊和破壞細胞內各種執行正常功能的生物分子。
  • 端粒學說:每條染色體的兩端都有一端特殊序列的DNA,稱為端粒。端粒序列DNA在每次細胞分裂後都會縮短一截,隨著細胞分裂次數增加,截斷部分向內延伸,端粒內側正常基因的DNA序列受到損傷。。
  • 由基因決定的細胞自動結束生命的過程,叫細胞凋亡(細胞編程性死亡)。

5. 細胞的癌變

  • 有的細胞受到致癌因子的作用,細胞中的遺傳物質發生變化,就變成不受機體控制的、連續進行分裂的惡性增殖細胞,這種細胞就是癌細胞。
  • 特征:(1)在適宜條件下,癌細胞能無限增殖。(2)癌細胞形態結構發生顯著變化。(3)表面糖蛋白等物質減少,黏著性降低,易於分散和轉移。
  • 致癌因子:物理致癌因子,化學致癌因子,病毒致癌因子。

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