生物必修一（重要知识点总结）

生物必修一对于高一高三来说都很重要的知识，下面就是一些比较重要的知识点。希望能帮到大家。

走进细胞

【步骤01】

从生物圈到细胞
细胞的概念:细胞是生物体结构和功能的基本单位。
系统:系统是指彼此间相互作用、相互依赖的组分有规律地结合儿形成的整体。
生命系统:自然界的最高级形式，是指能独立与其所处的环境进行物质与能量交换，并在此基础上实现内部的有序性发展与繁殖的系统。（☜了解）
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。
植物的生命系统结构层次:细胞-组织-器官-个体-种群-群落-生态系统-生物圈
单细胞生命系统结构层次:细胞/个体-种群-群落-生态系统-生物圈
细胞是地球上最基本的生命系统。

【步骤02】

细胞的多样性和统一性
显微镜呈倒立的像
物镜:放大的倍数越大，长度越长。
目镜:放大的倍数越大，倍数越短。
低倍镜:视野明亮，范围大。看到的细胞数目多，细胞小。
高倍镜:视野暗，范围小。看到的细胞数目少，细胞大。
放大倍数:目镜倍数×物镜倍数
放大的是长度或宽度。
细胞分类: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。
细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物。
发菜:属蓝藻，细胞群体呈黑蓝色，状如发丝。
蓝藻细胞:内含藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用，是自养生物。
拟核:没有由核膜包被的细胞核，没有染色体，但有一个环状的DNA分子，位于细胞内特定的区域。
细胞学说建立者:德国科学家施莱登和施旺。
细胞学说要点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。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。

组成细胞的分子

【步骤01】

细胞中的元素和化合物
组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素为细胞所特有的。
细胞中常见的化学元素有20多种。
主要元素:C、H、O、N、P、S.
最基本元素:C（干重含量最多）
基本元素:C、H、O、N（含量最多）
大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
蔗糖属于非还原糖。
还原糖＋斐林试剂生成砖红色沉淀
脂肪＋苏丹Ⅲ染成橘黄色（＋苏丹Ⅳ染成红色）
淀粉＋碘变蓝色
蛋白质＋双缩脲试剂产生紫色反应
斐林试剂:甲液 0.1g/mLNaOH溶液。乙液 0.05g/mLCuSO4溶液。
双缩脲试剂:A液 0.1g/mLNaOH溶液。B液 0.01g/mLCuSO4溶液。

【步骤02】

生命活动的主要承担者-蛋白质
氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
每种氨基酸分子至少有一个氨基（-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。
蛋白质种类繁多的原因:氨基酸的数量不同 氨基酸的种类不同 氨基酸的排列顺序不同 氨基酸的多肽链盘曲折叠的方式不同。
氨基酸分子互相结合的方式是（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，同时脱去一份子水。
脱去的水分子个数＝氨基酸的个数-肽链的条数。
蛋白质的功能:构成细胞和生物体结构的重要物质（结构蛋白）、运输载体（血红蛋白）、信息传递、免疫功能（抗体）、催化（酶）、识别作用（糖蛋白）、运动功能（肌球蛋白 肌动蛋白）
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。

【步骤03】

遗传信息的携带者-核酸
核酸种类:脱氧核糖核酸，简称DNA。核糖核酸，简称RNA。
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。
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，吡罗红使RNA呈现红色。
盐酸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。
生理盐水可以维持细胞原有状态，防止细胞涨破。
将载玻片烘干可以让细胞牢固的粘固在载玻片上。
用蒸馏水缓水冲洗载玻片的目的:防止细胞被急流冲走、洗去残留的盐酸、防止影响实验。
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。
核苷酸是核酸的基本单位。
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。
核苷酸分为:脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸）和核糖核苷酸。
DNA是由脱氧核糖核苷酸连接而成的长链，RNA是由核糖核苷酸连接而成。
DNA和RNA各含有4种碱基。DNA:胸腺嘧啶（T）、腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）。RNA:尿嘧啶（U）、腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）。

【步骤04】

细胞中的糖类和脂质
糖类是主要的能源物质又被称为“碳水化合物”。
单糖:葡萄糖（C6H12O6）还有果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。
二糖:（C12H12O11）麦芽糖、乳糖等。
多糖:（C6H10O5）淀粉、糖原、纤维素等。
脂质包括:脂肪，磷脂，固醇。
脂肪是脂质的一种。化学元素主要有C，H，O。H:O＞2:1。
脂肪是细胞内良好的储能物质。有保温作用，缓冲和减压的作用。
固醇包括胆固醇，性激素和维生素D。胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分。
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。

【步骤05】

细胞中的无机物
水是构成细胞的无机化合物。一般来说水在细胞中的各种化学成分中含量最多。
生物体一般含水量为60％～95％，水母达到97％。
一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫做结合水。
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。
自由水越多，新陈代谢越旺盛。
结合水不易结冰，不易蒸腾。具有抗逆性。
细胞中的大多数无机盐以离子形式存在，少数与其他化合物相结合的形式存在。
细胞是多种元素和化合物构成的生命系统。
无机盐的作用:1.是某些复杂化合物的重要作用。2.对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。3.维持细胞的酸碱平衡。

细胞的基本结构

【步骤01】

细胞膜-系统的边界
细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。
脂质约占细胞膜总量的50％，蛋白质约占40％，糖类占2％～10％。
约复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
细胞膜的功能:1.将细胞与外界环境分隔开。2.控制物质进出细胞。3.进行细胞间的信息交流。
细胞壁对植物细胞有支持和保护作用。

【步骤02】

细胞器-系统内的分工合作
细胞器:线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体等。
线粒体:细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。细胞生命活动所需的能量，大约95％来自线粒体。
叶绿体:呈绿色，扁平的椭球形或球形。是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
内质网:是由膜连接而成的网状结构，是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”。
粗面型内质网，有核糖体，与分泌蛋白质的加工和运输有关。滑面型内质网无核糖体。
高尔基体:主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。
核糖体:有的附着在内质网上，有的游离分布在细胞质中，是“生产蛋白质的机器”。
溶酶体:“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器；吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
液泡:主要存在于植物细胞中，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质。
中心体:见于动物和某些低等植物的细胞，由两个互相垂直排列的中心粒级周围物质组成，与细胞的有丝分裂有关。
细胞质基质:胶质状态，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成。是活细胞新陈代谢的主要场所。
健那绿可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。线粒体能在健那绿染液中维持活性数小时。
双层膜结构:线粒体、叶绿体、核膜
单层膜结构:高尔基体、内质网、溶酶体、液泡（还有细胞膜）
无膜结构:核糖体、中心体
生物膜是由细胞内所以膜的统称。
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。

【步骤03】

细胞核-系统的控制中心
除高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。
细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
细胞核的结构:核膜、染色质、核仁、核孔
核仁的大小与蛋白质合成的旺盛程度有关。
染色质是极细的丝状物，容易被碱性染料染成深色。
染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态。
细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
模型:是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。模型的形式:物理模型、概念模型、数学模型等
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。

细胞的物质输入和输出

【步骤01】

物质跨膜运输的实例
渗透作用:水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。
半透膜:一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。没有生命活性，也没有选择性。
渗透条件:1.具有半透膜2.半透膜两侧溶液浓度不同。
水流向特点:水分子透过半透膜，由低浓度溶液向高浓度扩散（水分子进出是顺相对浓度梯度）
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。
发生质壁分离的条件:成熟的植物细胞处于高浓度，细胞有活性。
发生质壁分离的原因:内部原因 原生质层比细胞壁的伸缩性大。外部原因 外界溶液浓度大于细胞液浓度。
物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。

【步骤02】

生物膜的流动镶嵌模型
19世纪末，欧文顿提出膜是由脂质组成的。
磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。
细胞膜具有流动性。
1972年桑格和尼克森提出细胞膜为流动镶嵌模型。
流动镶嵌模型:磷脂双分子层构成了膜的基本支架，磷脂双分子层是轻油般的流体，具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿与整个磷脂双分子层。
蛋白质分子结构特点:具有一定的流动性。
功能特点（生理特性）:具有选择透过性。

【步骤03】

物质跨膜运输的方式
被动运输:顺浓度梯度的扩散。
主动运输:逆浓度梯度的运输
物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。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。
进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散。载体具有专一性。
主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。

细胞的能量供应和利用

【步骤01】

降低化学反应活化能的酶
一.酶的作用和本质
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。是细胞生命活动的基础。
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。
Fe3+和过氧化氢酶促使过氧化氢分解，降低了过氧化氢分解反应的活化能。
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。
H2O2的分解:当没有催化剂时需活化能4180KJ/mol。用胶肽钯作催化剂时，只需活化能2594KJ/mol。当用过氧化氢酶催化时，活化能下降到46.5KJ/mol。
酶的化学本质是蛋白质（多数）和RNA（少数）。
二.酶的特性
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。
酶具有高效性。意义:可以保证细胞内化学反应的顺利进行。
每种酶只能催化一种或一类化学反应，具有专一性。
细胞中几乎所有的化学反应都是由酶来催化的，酶对化学反应的催化效率称为酶活性。
酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。
动物体内的酶最适温度在35～40℃之间。植物体内的酶最适温度在40～50℃之间。细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大，有的酶最适温度可达到70℃。
动物体内的酶最适PH大多在6.5～8.0之间。胃蛋白酶的最适PH为1.5。植物体内的酶最适PH大多在4.5～6.5之间。
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。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。酶制剂适于在低温（0～4℃）下保存。

【步骤02】

细胞的能量“通货”-ATP
细胞中的糖类、脂肪等有机物都储存着化学能，但是直接给细胞的生命活动提供能量的却是另一种有机物-ATP。
ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写。其中A代表腺苷，P代表磷酸基团。
ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。
ATP化学性质不稳定，在酶的催化作用下，ATP分子中远离A的那个P很容易水解，就会脱离开来，形成游离的Pi（磷酸），同时释放大量能量。ATP就转化成ADP（二磷酸腺苷的英文缩写）
ATP与ADP的这种相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。
细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。
在叶绿体内进行光合作用时，ADP转化为ATP还利用了光能。
细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的。
吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系，能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。

【步骤03】

ATP的主要来源-细胞呼吸
细胞呼吸的实质:分解有机物，释放能量ATP
细胞呼吸的意义:1.能为生物体的生命活动提供能量。2.能为体内其他化合物的合成提供能量（丙酮酸→氨基酸）。
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。
探究酵母菌细胞呼吸方式实验:
实验原理:酵母菌是一种单细胞细菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。
CO2可使澄清石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变蓝。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。
橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇（酒精）发生化学反应，变成灰绿色。
实验结论:在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量二氧化碳。
线粒体的内膜上和基质中含有许多种有氧呼吸有关的酶。
有氧呼吸:第一阶段.1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的[H]，并释放少量的能量，不需要氧的参与，在细胞基质中进行。
第二阶段:丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H]，并释放出少量的能量，不需要氧的参与，在线粒体基质中进行。
第三阶段:上两个阶段产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，并释放出大量的能量。需要氧的参与，在线粒体内膜上进行。
有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，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，生成大量ATP的过程。
无氧呼吸:除酵母菌以外，还有许多种细菌和真菌能够进行无氧呼吸。此外，马铃薯块茎、苹果果实等植物器官的细胞以及动物骨骼肌的肌细胞等，除了能够进行有氧呼吸，在缺氧条件下也能进行有氧呼吸。第一阶段:与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。
第二阶段:丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。
无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，生成少量ATP。
无氧呼吸产生的乳酸或酒精对细胞有害，当酒精含量达到12％～16％时，发酵就停止了。
细胞呼吸原理的应用:1.创可贴，抑制厌氧性细菌繁殖。2.花盆定时松土透气。3.稻田定期排水。4.酿酒。5.破伤风。6.慢跑等有氧运动。

【步骤04】

能量之源-光和光合作用
一 捕获光能的色素和结构
二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。
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。
叶绿体一般呈扁平的椭球形或球形，外表有双层膜，内部有许多基粒，每个基粒由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的四种色素，就分布在内囊体的薄膜上。
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。
二 光合作用的原理和应用
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。
CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这一途径称为卡尔文循环。
光反应阶段:光合作用第一阶段中的化学反应，必需有光才能进行。
暗反应阶段:光合作用第二阶段中的化学反应，有没有光都可以进行。
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。硝化细菌能将土壤中的氨（NH3）氧化成亚硝酸（HNO2），进而将亚硝酸氧化成硝酸（HN3）。

细胞的生命历程

【步骤01】

细胞的增值
多细胞生物体体积的增大，既生物体的生长，既靠细胞生长增大细胞的体积，还要靠细胞分裂增加细胞的数量。
相对面积既细胞的表面积与体积之比。
在相同时间内，物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积之比可以反映细胞的物质运输的效率。
细胞不能长大的原因:1.细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低。（细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大）。2.细胞核中的DNA是不会随着细胞体积的扩大而增加的。如果细胞太大，细胞核的“负担”就会过重。
单细胞生物体通过细胞增殖而繁衍。细胞的增殖和分化逐渐发育为成体。细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
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、无丝分裂、减数分裂。