1、 高中生物基础知识梳理必修一第一单元 细胞的分子组成与结构一、生物界和非生物界的统一性和差异性 ： 1.统一性（种类）：组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到，没有一种化学元素是生物界所特有的。 2.差异性（含量）：细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同。二、 组成细胞的元素：1.分类： 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、B、Zn、Mo、Cu （“铁锰碰新木桶”）。注：无论是大量元素和微量元素均为 必需元素。但生物体内的元素 不一定 都是必需元素。2. 含
2、量： 组成生物体的化学元素 种类 大体相同，但 含量 相差很大。 在细胞鲜重中，含量最多的元素是 O 。在细胞的干重中，含量最多的元素是 C 。三、组成细胞的化合物：1.2. 含量：（1）含量最多的（无机）化合物： 水 ； （2）含量最多的有机化合物（干重含量最多的化合物）： 蛋白质 。3.实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质：（1）实验原理：某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。 （2）实验步骤 还原糖的检测和观察结论：还原糖与斐林试剂在加热的过程中生成砖红色沉淀，说明组织样液中有还原糖。脂肪的检测和观察 方法一：花生种子匀浆+ 3滴苏丹染液橘黄色 方法二： 蛋
3、白质的检测和观察 结论：【实验注意事项】(1)还原糖鉴定实验材料要求浅色：不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。还原糖含量高：不能用马铃薯(含淀粉)、甘蔗、甜菜(含蔗糖)。(2)斐林试剂与双缩脲试剂的比较项目斐林试剂双缩脲试剂鉴定成分还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖）蛋白质鉴定原理还原糖中的醛基（CHO）在加热条件下能将Cu(OH)2中的Cu2+还原成Cu+，从而生成砖红色的Cu2O沉淀肽键（NHCO）在碱性溶液中能与Cu2+结合生成紫色络合物试剂浓度甲液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液乙液：质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液
4、B液：质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液使用方法甲乙两液等量混匀后再加入到样液中，且现配现用先加入A液1mL造成碱性环境，再滴加B液4滴使用条件水浴加热（5065）不加热实验现象浅蓝色棕色砖红色无色 紫色4.蛋白质、核酸的结构和功能（1）蛋白质主要由 C、H、O、N （ P、S）元素组成，有的也含有微量的 Fe、Cu、Mn、I、Zn 等元素。（2） 氨基酸 是组成蛋白质的基本单位。 氨基酸结构通式的表示方法： 结构特点是:每种氨基酸分子至少都含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并且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。（3）
5、 连接两个氨基酸分子的化学键叫做肽键（-NH-CO-）。拓展： 失去水分子数肽键数氨基酸数肽链数（对于环肽来说，肽键数氨基酸数） 蛋白质相对分子质量氨基酸平均相对分子质量氨基酸数量失去水分子数水的相对分子质量 一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，在肽链内部的 R 基中可能也有氨基和羧基。（4） 蛋白质结构多样性的原因是： 蛋白质多样性的根本原因是 基因中碱基排列顺序的多样性。（5） 一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。 蛋白质的功能有：结构蛋白（如肌肉）、催化作用（如大多数酶）、运输载体（如血红蛋白）、信息传递（如胰岛素）、免疫功能（如抗体）等。（6）核酸的元
6、素组成有 C、H、O、N 和 P 。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重要作用。（7）核酸的基本单位是 核苷酸 ，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。 核酸分 DNA 和 RNA 两种。 DNA由两条脱氧核苷酸链构成，五碳糖是 脱氧核糖 ，碱基是A、T、G、C ； RNA由一条核糖核苷酸链构成，五碳糖是 核糖 ，碱基是A、U、G、C。（8） 实验：观察DNA和RNA在细胞中的分布原理：DNA主要分布在 细胞核 中，RNA大部分存在于 细胞质 中。甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡
7、罗红使RNA呈现红色 。盐酸（8%）能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。（9）生物的遗传物质是核酸。拓展：因为绝大多数生物均以DNA作为遗传物质，只有 RNA 病毒以 RNA 作为遗传物质，所以说DNA 是主要的遗传物质。2.糖类、脂质的种类和作用（10）组成糖类的化学元素有C、H、O 。（11）糖类是主要的能源物质，分为 单糖、二糖和多糖 。常见的单糖有 葡萄糖、半乳糖、核糖 ；二糖有 蔗糖、乳糖、麦芽糖 ；多糖有 淀粉、糖原和纤维素 。其中葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。（12）植物体内的储能物质是淀粉 ，人和
8、动物体内的储能物质是糖原（肝糖原和肌糖原）。纤维素是构成植物细胞壁的主要成分。构成它们的基本单位都是葡萄糖。（13）还原糖有：葡萄糖、果糖、麦芽糖。 核糖、脱氧核糖与纤维素不属于能量糖，所以不能氧化分解为细胞的生命活动提供能量。（14）多糖中的纤维素是构成植物细胞细胞壁的主要成分，而原核细胞的细胞壁不含纤维素，是由肽聚糖构成的。因此能否被纤维素酶除去细胞壁，是区分植物细胞和原核细胞的依据之一。（15）组成脂质的元素主要是C、H、O（N、P）。脂质分 脂肪、磷脂和固醇 等。脂肪是细胞内良好的储能物质；磷脂是构成生物膜的重要成分，也是构成多种细胞器膜的重要成分；固醇类包括 胆固醇、性激素和维生素D
9、 。胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输；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；维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。（16）性激素属于固醇类物质，而细胞膜主要由磷脂构成，根据相似相溶原理，性激素能够通过 自由扩散 进入细胞内，与细胞内受体结合，从而调节代谢过程。 （17）脂肪中氧 元素含量低，碳和氢 元素比例较高，而糖类则相反，同质量的脂肪比淀粉在氧化分解时耗氧多，释放的能量也多。（18）细胞内三大能源物质的供能顺序为：糖类脂肪蛋白质 。蛋白质一般不作为能源物质供能。糖类 是生物体主要的能源物质，脂肪 是生物体的良好储能物质， ATP 是生物
10、体生命活动的直接供能物质，太阳光 能是最终的能量来源。（19）多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子，都是由许多基本的组成单位连接而成的，这些基本单位称为单体，这些生物大分子成为单体的多聚体。如组成多糖的单体是单糖，组成蛋白质的单体是氨基酸，组成核酸的单体是核苷酸。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。所以 C 是构成细胞的基本元素。3.水和无机盐的作用（20）细胞鲜重中含量最多的化合物是 水 ，含量最多的有机化合物是 蛋白质 。干重中含量最多的化合物是 蛋白质 。（21）水在细胞中以两种形式存在。一部分与细胞内的其他物质相结合，叫做 结合水 。功能：结合水
11、是细胞结构的重要组成成分（4.5%）。细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动，叫做 自由水 。功能： 自由水是细胞内的良好溶剂 ； 参与细胞内的许多生物化学反应 ； 为细胞提供液体环境 ； 运送营养物质和代谢废物 。（22） 自由水/结合水的比值越大，新陈代谢 越旺盛；比值越小，抗逆性 越强。 种子成熟过程中结合水/自由水的比值变大，萌发过程中结合水/自由水的比值变小。 心脏、血液与肌肉细胞呈现不同状态主要是因为 结合水 含量不同，例如心脏呈固态而血液呈液态，原因是心脏中的结合水较多。（23）细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。作用：组成复杂化合物。可维持细胞和生物体的生命活动。对维
12、持细胞和生物体正常的渗透压、酸碱平衡非常重要。拓展：ATP、核苷酸等物质的合成需要磷酸。第二单元 细胞的结构和功能1. 多种多样的细胞（1）细胞 是生物体结构与功能的基本单位（2）自然界的生命系统包括的层次有：细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈 。 （3）植物的生命系统层次中没有“系统”这个层次。（4）原核细胞与真核细胞的本质区别是 有无以核膜为界限的细胞核 。【方法点拨】原核生物和真核生物的判断a“菌”类的判断：凡“菌”字前面有“杆”“球”“弧”及“螺旋”等字的都是细菌，属于原核生物，而酵母菌、霉菌及食用菌等则为真核生物。b“藻”类的判断：藻类的种类很多，常见的藻类有
13、蓝藻(如念珠藻、颤藻、螺旋藻、发菜等)，绿藻(如紫菜、石花菜等)，褐藻(如海带、裙带菜等)，红藻(如衣藻、水绵、小球藻、团藻等)。其中蓝藻为原核生物，其他藻类为真核生物。拓展：原核细胞只有 核糖体 一种细胞器，无其他细胞器。原核生物的遗传不符合孟德尔遗传规律；真核生物在有性生殖过程中，核基因的遗传符合孟德尔遗传规律。自然条件下，原核生物的可遗传变异的类型只有基因突变 ；真核生物的可遗传变异的类型有基因突变、基因重组、染色体变异。原核细胞如细菌主要以二分裂 的方式进行分裂；真核细胞的分裂方式有有丝分裂、无丝分裂、减数分裂 。（5）病毒不能独立生活，病毒的代谢和繁殖过程只能在宿主的活细胞中进行。拓
14、展：病毒在生物分类上是既不属于原核生物，也不属于真核生物。组成每种病毒核酸的基本单位是四种脱氧核苷酸，或是四种核糖核苷酸。病毒的培养不能直接用培养基培养，因为病毒的繁殖必须在宿主的活细胞中进行。2.细胞的多样性和细胞的统一性（6）细胞的多样性表现：细胞的形态、大小、种类、结构等各不相同。如原核细胞与真核细胞、动物细胞与植物细胞、同一个体的不同类型的细胞。（7）细胞的统一性表现：a结构方面：都有细胞膜、细胞质和核酸等。b遗传方面：都以DNA作为遗传物质。c增殖方面：都以细胞分裂的方式增殖。3.细胞学说的建立过程（8）细胞学说的创始人是 施莱登 和 施旺 。细胞学说揭示 细胞统一性和生物体结构统一
15、性。 （9）细胞学说的要点是： 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； 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； 新细胞可从老细胞中产生。4.细胞膜系统的结构和功能（7）用哺乳动物成熟的红细胞做实验材料能分离得到纯净的细胞膜。把细胞放在清水里，水会进入细胞，把细胞涨破，细胞内的物质流出来，这样就可以得到纯净的细胞膜。（8）细胞膜的主要由脂质和蛋白质组成，还有少量的糖类。磷脂双分子层 是基本骨架，功能越复杂的细胞膜， 蛋白质 的种类和数量越多。细胞膜的结构特点是 具有一定的流动性 ，功能特性是 选择透过性 。细胞膜的
16、功能有：将细胞与外界环境分隔开；控制物质进出细胞（控制作用是相对的）；进行细胞间的信息交流。拓展：行使细胞膜控制物质进出功能的物质是载体。细胞膜与其他生物膜的化学组成大致相同 ，但是在不同的生物膜中，化学物质的含量有差别 ，例如，细胞膜上糖类的含量相对与细胞器膜要多。细胞间的信息交流的方式有：z.间接交流（如细胞分泌激素）；b.直接交流（如精卵细胞的识别和结合）；c.通过特殊的通道（如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接）（9）在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合而成的糖蛋白，叫做糖被。糖被与细胞表面的识别有密切关系。消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有保护和润滑作用。（10）细
17、胞壁对植物细胞有支持和保护作用。植物细胞壁的化学成分主要是纤维素和果胶。常用纤维素酶和果胶酶除去植物细胞壁。细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖。5.主要细胞器的结构和功能（11） 线粒体 是活细胞进行有氧呼吸的主要场所。 健那绿染液 是专一性染线粒体的活细胞染料。（12）线粒体内与有氧呼吸有关的酶分布在线粒体的内膜和基质中。拓展：线粒体内的 DNA 不与蛋白质结合形成染色体。 线粒体 是细胞内进行有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸的第一阶段在 细胞质基质 中进行。进行有氧呼吸的细胞不一定要有线粒体，例如进行有氧呼吸的细菌。硝化细菌、大肠杆菌（13） 叶绿体 是绿色植物进行光合作用的场所。与光合作用有关的酶
18、分布在叶绿体内的 类囊体薄膜上 和 叶绿体基质 中。与光合作用有关的色素分布在叶绿体内的 类囊体薄膜 上。拓展：叶绿体内的 DNA 不与 蛋白质结合形成染色体。 叶绿体 是真核细胞内进行光合作用的唯一场所。进行光合作用的细胞不一定有叶绿体，例如蓝藻属于原核生物，能进行光合作用，但没有叶绿体。（14） 内质网 是细胞内蛋白质合成和加工，以及 脂质 合成的“车间”。（15） 核糖体 是细胞内将氨基酸合成为蛋白质的场所。有的附着在内质网上（主要合成胞内蛋白），有的游离分布在细胞质中（主要合成胞外蛋白（分泌蛋白），是“生产蛋白质的机器”。（16） 高尔基体 主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包
19、装的“车间”和“发送站”。 动物细胞的高尔基体主要与分泌蛋白的加工、转运有关，植物细胞的高尔基体与细胞壁的合成有关。（17） 中心体 存在于动物和某些低等植物的细胞中，与细胞的有丝分裂有关。（20）液泡由液泡膜和膜内的细胞液构成，细胞液中含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质。拓展：液泡内的色素有花青素，细胞液呈酸性则偏红，细胞液呈碱性则偏蓝，从而影响植物的花色。液泡内的色素与叶绿体色素成分和功能均不相同。（21）注意从以下几个方面对细胞器进行正确分类具有双层膜结构的细胞器有：叶绿体、线粒体。 具有双层膜结构的细胞结构有：叶绿体、线粒体和核膜。具有单层膜结构的细胞器有： 内质网、高尔基体、溶酶体
20、、液泡 。 具有单层膜结构的细胞结构有：内质网、高尔基体、溶酶体、液泡和细胞膜。不具备膜结构的细胞器有： 核糖体和中心体 。能产生水的细胞器有：线粒体、核糖体。（此外还有叶绿体和高尔基体，可不作要求）与碱基互补配对有关的细胞器有：核糖体、叶绿体、线粒体。含有 DNA 的细胞器有：叶绿体和线粒体。含有 RNA 的细胞结构有：叶绿体、线粒体和核糖体。与细胞的能量转换有关的细胞器有：线粒体、叶绿体。（22）分泌蛋白最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网进行初步的加工后，进入 高尔基体经过进一步的加工形成分泌小泡与细胞膜融合，分泌到细胞外。拓展：【内质网以囊泡的形式将蛋白质运送到高
21、尔基体，囊泡与高尔基体膜融合导致高尔基体膜面积增加；被进一步修饰加工的蛋白质，再以囊泡的形式从高尔基体运送到细胞膜，又导致高尔基体膜面积减少因此内质网的面积逐步减少，细胞膜的面积逐渐增加，高尔基体的面积不变】（23）在细胞中，许多细胞器都有膜，如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等，这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。5.细胞核的结构和功能（24）细胞核包括核膜、染色质（体）、核仁、核孔。（25）核膜上的核孔的功能是 实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 。 细胞核内的核仁 与某种 RNA（rRNA）的合成以及核糖体的形成有关。（26）细胞核是遗传信息库，是细胞代
22、谢和遗传的控制中心。（27）染色质、染色体的化学组成是 DNA 和蛋白质。染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。第三单元 细胞代谢一、物质进出细胞的方式（1）一个典型的渗透装置必须具备的条件是具有一层 半透膜 。（2）细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为 原生质层 。 植物细胞内原生质层可以看作是半透膜，动物细胞的细胞膜可以看作是半透膜，所以都可以发生渗透吸水。（3）细胞壁是全透性的，水分子和溶解在水里的物质都能够自由通过。当细胞液浓度外界溶液浓度时，细胞失水，出现质壁分离；当细胞液浓度外界溶液浓度时，细胞吸水，质壁分离复原。（4）细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。（5）
23、物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。 进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散。 物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。 小分子和离子的跨膜运输的方式有 被动运输 （自由扩散和协助扩散）和 主动运输 ；大分子和颗粒性物质进出细胞的方式主要是 胞吞和胞吐 。（6）各种物质运输方式的区别如下：运输方式被动运输主动运输 胞吞 胞吐 自由扩散协助扩散运输方向顺浓度梯度高浓度低浓度逆浓度梯度低浓度高浓度 胞外胞内 胞内胞外 载 体 不需要需要需要 不 需 要 能 量不消耗消耗 需 要 举 例H2O、O2、CO
24、2、N2、甘油、乙醇、苯、尿素 葡萄糖进入红细胞Na+ 、K+、Ca2+等离子；小肠吸收葡萄糖、氨基酸吞噬细胞吞噬抗原胰岛素、消化酶、抗体的分泌拓展：溶液中的溶质或气体可发生自由扩散，溶液中的溶剂发生渗透作用；渗透作用必须具备两个条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。二、 酶与 ATP 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。1.酶在细胞代谢中的作用（1）分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。 （2）同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。（3）酶是活细胞产生的具有催化功能的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是
25、RNA。（4）酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。所以酶具有 高效性、专一性，酶的作用条件较温和。拓展：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。在低温，如 0左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。2.ATP 在能量代谢中的作用（3）ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。ATP 的结构简式是 APPP ，其中 A 代表腺苷，P 代表磷酸基团，“”代表普通磷酸键，“”代表高能磷酸键，断裂时，会释放出大量的能量。 一分子腺苷 = 一分子腺嘌呤 + 一分子核糖 AP ：腺
26、嘌呤核糖核苷酸（RNA的基本单位之一）（4）ATP和ADP的转化酶1酶2ATP ADP +Pi + 能量（ATP在细胞内含量少、生成速度快、生成总量多。）注意：酶不同：酶1是水解酶，酶2是合成酶； 能量来源不同：ATP水解释放的能量，来自高能磷酸键的化学能，并用于各种生命活动； 合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同：ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体，叶绿体，细胞质基质。拓展：动物体内合成 ATP 的途径是 呼吸作用 ，植物体内合成 ATP 的途径是 呼吸作用和光合作用。ATP 在细胞内的含量较少，依靠于ADP的转化而保持一定的含量。ATP 与 ADP 相互转化不是可逆反应
27、，因为反应的场所、酶不同。ATP的水解总是与 吸能反应 在一起，ATP的合成总是与 放能反应 在一起。五、细胞呼吸（1）细胞呼吸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，释放出能量并生成ATP的过程。 拓展：细胞进行有氧呼吸时最常直接利用的物质是葡萄糖。有氧呼吸第一阶段的场所是 细胞质基质 ，反应物是葡萄糖，产物是丙酮酸和H。 有氧呼吸第二阶段的场所是 线粒体基质 ，反应物是丙酮酸和水，产物是 CO2 和H。 有氧呼吸第三阶段的场所是 线粒体内膜 ，反应物是O2 和H，产物是H2O。 酶有氧呼吸的总反应式是：有氧呼吸的三个阶段比较：有氧呼吸过程第一阶段第二阶段第三阶段场所
28、细胞质基质线粒体基质线粒体内膜反应物主要是C6H12O6丙酮酸+H2OH+ O2产物丙酮酸+HCO2+HH2O释放能量少量少量大量（2） 无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。（3）无氧呼吸的全过程分为两个阶段，这两个阶段需要不同酶的催化，但都是在 细胞质基质 中进行。其中 第一阶段与有氧呼吸第一个阶段完全相同 ， 第二阶段是丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和CO2，或者转为成乳酸。 无论是分解成酒精和二氧化碳还是转化成乳酸，无氧呼吸都只有 第一阶段 释放出少量的能量，生成少量的ATP。拓展：高等植物在水淹时
29、，无氧呼吸的产物是酒精和CO2。高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚进行无氧呼吸的产物是乳酸。相同呼吸底物，代谢产物不同的直接原因是 酶不同 ，根本原因是 基因不同 。一种生物无氧呼吸的产物只能是一种，酒精和 CO2 或乳酸。 无氧呼吸生成酒精的反应式： 无氧呼吸生成乳酸的反应式：（4） 细胞呼吸的意义为生物体的生命活动提供 能量。为体内其他化合物的合成提供 中间产物 。如 丙酮酸 是三大有机物相互转化的枢纽。六、 光合作用 1、 捕获光能的色素 吸收光能的四种色素就分布在类囊体的薄膜上。色素种类颜色吸收光谱滤纸条上位置叶绿素(约占3/4) 叶绿素a 蓝绿色主要吸收 红光和蓝紫光 来
30、源:学优高考网中下层 叶绿素b 黄绿色最下层类胡萝卜素(约占1/4) 胡萝卜素 橙黄光 主要吸收 蓝紫光 最上层 叶黄素 黄色中上层2. 光合作用的基本过程叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。 光合作用过程图解（1）光合作用的反应式可表示为：（2） 概述光合作用的过程（光反应和暗反应）a.光合作用是指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。 b.光反应阶段：光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行。这个阶段叫做光反应阶段。 c.暗反应阶段：光合作用第二个阶
31、段中的化学反应，有没有光都可以进行，这个阶段叫做暗反应阶段。 比较项目光反应暗反应 需要条件光、色素、酶多种酶 反应场所叶绿体基粒（类囊体的薄膜上）叶绿体基质 物质变化水的光解：ATP的合成：ADP+Pi+能量酶ATPCO2的固定：CO2 +C5 酶 2C3C3的还原：2C3 H ，ATP,多种酶 (CH2O)+C5 能量变化光能活跃的化学能（储存在ATP中） 活跃的化学能稳定的化学能(储存在有机物中) 完成标志O2的释放，ATP和 H 的生成葡萄糖等有机物的生成 两者关系 光反应为暗反应提供能量(ATP)和还原剂( H )；暗反应为光反应提供ADP和Pi拓展：光合作用产生的O2中的O全部来自
32、于H2O。光合作用产生的葡萄糖和水中的氧元素来自反应物中的 CO2。与光反应进行有关的非生物因素： 光、温度、水 。与暗反应进行有关的非生物因素： 温度、CO2 。从外界吸收来的 CO2 不能直接被H还原，CO2 需要先被固定成为 C3，C3 直接被H还原。当CO2不足时，植物体内 C3、ATP、C5、 H 的含量变化分别是下降、上升、上升、上升。当光照不足时，植物体内 C3、ATP、C5、 H 的含量变化分别是上升、下降、下降、下降。光合速率的测定：一般采用的指标如单位时间内氧气的释放量、单位时间内 CO2 的吸收量、单位时间内植物重量（有机物）的变化量。细胞呼吸产生的H和光合作用产生的H不
33、同。细胞呼吸产生的H为还原型辅酶（NADH），光合作用产生的H为还原型辅酶（NADPH）。细胞呼吸产生的ATP用于除暗反应外的各项生命活动。光合作用光反应阶段产生的ATP只能用于暗反应。细胞呼吸能量来源于化学能。光合作用能量来源于光能。3.影响光合作用速率的环境因素（3）提高农作物对光能的利用率的措施有延长光合作用时间、增加光合作用面积、提高光合作用效率。（4）光合作用效率是植物光合作用中，产生有机物中所含能量与光合作用中吸收的光能的比值。提高农作物的光合作用效率有：给植物提高适宜的光照强度、温度，给植物提供充足的 CO2、H2O 和矿质元素（无机盐）。（5）利用光合作用原理在农业上的应用有：
34、在冬季通过温室、大棚为农作物提供合适的温度；种植阴生植物要遮荫；通过合理密植、套种等措施提高作物产量。 利用呼吸作用原理在农业生产中的应用有：对稻田举行定期排水，防止水稻幼根因缺氧而腐烂；农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶。4.在不同的光照条件下，光合速率与呼吸速率的计算(1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示 呼吸速率 。(2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示 净光合速率 。(3)真光合速率净光合速率呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：光合作用产生的O2量实测的O2释放量细胞呼吸消耗的O2量。光合作用固定的CO2量实测的CO2吸收量细胞
35、呼吸释放的CO2量。光合作用产生的葡萄糖量葡萄糖的积累量(增重部分)细胞呼吸消耗的葡萄糖量。4、化能合成作用：除了绿色植物，自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫做化能合成作用，这些细菌也属于自养生物。例如生活在土壤中的硝化细菌。第四单元 细胞的生命历程 细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。 一、细胞的增殖1.细胞的生长和增殖的周期性 细胞以分裂的方式进行增殖。细胞在分裂之前，必须进行一定的物质准备。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。 真核细胞的分裂方式有三种：有丝分裂、无
36、丝分裂、减数分裂。（1） 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，是一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。2.细胞的有丝分裂（2）分裂间期细胞内发生的主要变化是完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。分为G1期、S期、G2期。（3）细胞分裂期各阶段的变化特点是:前期：“膜仁消失现两体”，核仁、核膜消失，出现纺锤丝形成纺锤体，染色体，散乱地分布在纺锤体的中央。中期：“形数清晰赤道齐”，染色体形态数目清晰，整齐的排列在赤道板上。后期：“点裂数增均两极”，着丝点分裂，染色体数目增加，平均分配到两极。末期：“膜仁重现失两体”，出现新的核膜和核仁，染色体纺锤体消
37、失，一个细胞分裂成为两个子细胞。（5） 记住细胞有丝分裂DNA、染色体的变化曲线图（6）动物细胞与植物细胞有丝分裂过程基本相同，不同的特点是：动物细胞在间期中心体倍增，在前期两组中心粒分别移向细胞两极，在中心粒的周围，发出星射线构成纺锤体；而植物细胞在前期从细胞两极发出纺锤丝。动物细胞分裂的末期细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最后把细胞缢裂成两部分；植物细胞末期在赤道板的位置出现细胞板，细胞板由细胞的中央向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁。拓展：动物细胞有丝分裂前期纺锤体的形成主要与中心体有关。植物细胞分裂末期新的细胞壁的形成与高尔基体有关。细胞分裂的过程中还需要核糖体、线粒体的参与。3.细胞的无丝分
38、裂(8)蛙的红细胞的分裂过程中，细胞核先延长，核的中部向内凹进，缢裂成为两个细胞核；接着整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。拓展：蛙的红细胞的分裂是无丝分裂，哺乳动物的红细胞无核，也不能进行分裂。在无丝分裂过程中有 DNA 的复制。二、细胞的分化、癌变、衰老和凋亡1.细胞的分化(1)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，叫做细胞分化。细胞分化使细胞趋于专门化，提高了生命活动的效率。 细胞分化的本质是： 基因的选择性表达。 多细胞个体内的每个体细胞都含有该物种全套的基因。 (2)细胞分化发生在生物体的整个生命进程中，在胚胎时期达到最大
39、程度。(3)细胞分化是一种持久性变化，分化导致的稳定性差异一般是不可逆转的。2.细胞的全能性(4)细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。细胞具有全能性的原因是细胞包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因。(5)植物细胞全能性表达需要的条件是植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时，在一定的营养物质、激素和其它外界条件的作用下，就可能表现出全能性。拓展：细胞分化的过程中遗传物质没有发生改变。同一个体不同细胞中DNA相同，RNA、蛋白质不完全相同，因为细胞分化过程中发生了基因的选择性表达。3. 细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关
40、系(6)衰老细胞主要具有以下特征： 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； 细胞内多种酶的活性降低； 细胞内的色素随细胞衰老而逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能； 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； 细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。拓展：老年人的皱纹、白发及色斑如何解释？皱纹产生的准确机理比较复杂，皱纹的产生与代谢减慢、皮肤衰老等有关。由于头发基部的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，所以老年人头发变白。老年斑是由于细胞内的色素随着细胞衰老而逐渐积累造成的。衰老细胞中出现色素
41、聚集，主要是脂褐素的堆积。脂褐素是不饱和脂肪酸的氧化产物，是一种不溶性颗粒物。不同的细胞在衰老过程中脂褐素颗粒的大小也有一定的差异。皮肤细胞的脂褐素颗粒大，就出现了老年斑。（7） 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡。（8） 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楚，也是通过 细胞凋亡 完成的。4.癌细胞的主要特征及防治 有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。 (8)癌细胞主要有以下特征： 在适宜条
42、件下，癌细胞能够无限增殖； 癌细胞的形态结构发生显著变化； 癌细胞的表面发生了变化，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。（9）致癌因子大致分为三类：物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。(10)人和动物体的染色体上存在 原癌基因 和 抑癌基因 。原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使得 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。 必修二五、孟德尔遗传定律1.孟德尔遗传实验的科学方法（1）遗传学实验的科学杂交实验
43、包括：人工去雄、套袋、授粉、套袋。（2）孟德尔获得成功的原因：首先选择了相对性状明显和严格自花传粉的植物进行杂交，其次运用了科学的统计学分析方法和以严谨的科学态度进行研究。2.基因分离定律和自由组合定律（3）分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。分离定律的实质是等位基因彼此分离。（4）自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。第六单元 生物的遗传一、遗传的细胞基础减数
44、分裂和受精作用1.细胞的减数分裂（1）减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。 减数分裂与有丝分裂过程的区别是减数分裂产生的子细胞是有性生殖细胞，而有丝分裂产生体细胞；减数分裂细胞连续分裂2次，而染色体复制1次，有联会、四分体和同源染色体的分离现象；有丝分裂染色体复制和细胞分裂均为1次，无联会和同源染色体分离等现象。（2）减数分裂过程中配对的两条染色体，形状和大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方，叫 同源染色体。 同源染色体两两配对的现象叫做 联会 。联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫一个 四分体。 四分体、同源染色体、染色单体、核 DNA之间的数量关系是1个四分体含有1对同源染色体，共含有4条染色单体，4条DNA。（3）减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂。遗传规律的发生是在细胞减数分裂减I 后期，即同源染色体分离和非同源染色体自由组合的时期。2.配子的形成过程（4）卵细胞与精子形成过程的主要区别：卵细胞形成过程中细胞质不均等分配、减数分裂后不经过细胞变形过程，而 精子的形成细胞质均等分配、减数分裂后形成精子时有细胞变形过程。3.受精过程（5）受精作用是指精子
