生物必修一知識點大全,生物必修一知識點匯總
來源:好上學 ??時間:2023-07-29
有沒有聽說過生物又稱為理科中的文科,選擇生物的高中生,不僅要理性思考實驗,還要像文科一樣記住一些零碎的知識的?;诔踔猩锏幕A都差不多,所以高中很容易在同一起跑線競賽。就看你興趣大不大了。必修一學的是基礎,一切知識點要理解地記憶,多練習題,那就沒有問題了。為了方便大家的學習,下面是小編獻上的一份生物必修一知識點大全,希望能幫助到大家。
(一) 走近細胞
一、比較原核與真核細胞(多樣性)
原核細胞 真核細胞
細胞 較小(1—10um) 較大(10--100 um)
細胞核 無成形的細胞核,核物質集中在核區(qū)。無核膜,無核仁。DNA不和蛋白質結合 有成形的真正的細胞核。有核膜,有核仁。DNA不和蛋白質結合成染色體
細胞質 除核糖體外,無其他細胞器 有各種細胞器
細胞壁 有。但成分和真核不同,主要是肽聚糖 植物細胞、真菌細胞有,動物細胞無
代表 放線菌、細菌、藍藻、支原體 真菌、植物、動物
二、生命系統(tǒng)的層次性
植:營養(yǎng)、保護、機械、輸導 植:根、莖、葉
細胞 組織 分泌 器官 花、果、種
動:上皮、結締、肌肉、神經 動:心、肝……
運動、循環(huán)
消化、呼吸 病毒
系統(tǒng)(動) 個體 單細胞 種群 群落
泌尿、生殖 多細胞
神經、內分泌
非生物因素 Ⅰ號
生態(tài)系統(tǒng) 生產者 生物圈
生物因素 消費者 Ⅱ號
分解者
三、細胞學說內容(統(tǒng)一性)
○從人體的解剖和觀察入手:維薩里、比夏
○顯微鏡下的重要發(fā)明:虎克、列文虎克
○理論思維和科學實驗的結合:施來登、施旺
1. 細胞是一個有機體,一切動植物都由細胞發(fā)育而來,并由細胞和細胞產物所構成。
2. 細胞是一個相對獨立的單位,既有它自己的生命,又對與其他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。
○在修正中前進:細胞通過分裂產生新的細胞。
注:現代生物學的三大基石
1.1838—1839年 細胞學說 2.1859年 達爾文 進化論 3.1866年 孟德爾 遺傳學
四、結論
除病毒以外,細胞是生物體結構和功能的基本單位,也是地球上最基本的生命系統(tǒng)。
(二)組成細胞的分子
基本:C、H、O、N (90%)
大量:C、H、O、N、P、S、(97%)K、Ca、Mg
元素 微量:Fe、Mo、Zn、Cu、B、Mo等
(20種) 最基本:C,占干重的48.4%,生物大分子以碳鏈為骨架
物質 說明生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性。
基礎 水:主要組成成分;一切生命活動離不開水
無機物 無機鹽:對維持生物體的生命活動有重要作用
化合物 蛋白質:生命活動(或性狀)的主要承擔者/體現者
核酸:攜帶遺傳信息
有機物 糖類:主要的能源物質
脂質:主要的儲能物質
一、蛋白質 (占鮮重7-10%,干重50%)
結構 元素組成 C、H、O、N,有的還有P、S、Fe、Zn、Cu、B、Mn、I等
單體 氨基酸 (約20種,必需8種,非必需12種)
化學結構 由多個氨基酸分子脫水縮合而成,含有多個肽鍵的化合物,叫多肽。
(二) 多肽呈鏈狀結構,叫肽鏈。一個蛋白質分子含有一條或幾條肽鏈。
高級結構 多肽鏈形成不同的空間結構,分二、三、四級。
結構特點 由于組成蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列次序不同,于是肽鏈的空間結構千差萬別,因此蛋白質分子的結構是極其多樣的。
功能 ○蛋白質的結構多樣性決定了它的特異性/功能多樣性。
1. 構成細胞和生物體的重要物質:如細胞膜、染色體、肌肉中的蛋白質;
2. 有些蛋白質有催化作用:如各種酶;
3. 有些蛋白質有運輸作用:如血紅蛋白、載體蛋白;
4. 有些蛋白質有調節(jié)作用:如胰島素、生長激素等;
5. 有些蛋白質有免疫作用:如抗體。
備注 ○連接兩個氨基酸分子的鍵(—NH—CO—)叫肽鍵。
○各種蛋白質在結構上所具有的共同特點(通式):
1. 每種氨基酸至少都含有一個氨基和一個羧基連同一碳原子上;
2. 各種氨基酸的區(qū)別在于R基的不同。
變性(熟雞蛋)&鹽析&凝固(豆腐)
計算 由N個aa形成的一條肽鏈圍成環(huán)狀蛋白質時,產生水/肽鍵 N 個;N個aa形成一條肽鏈時,產生水/肽鍵 N-1 個;N個aa形成M條肽鏈時,產生水/肽鍵 N-M 個;N個aa形成M條肽鏈時,每個aa的平均分子量為α,那么由此形成的蛋白質的分子量為 N×α-(N-M)×18 ;
二、核酸
一切生物的遺傳物質,是遺傳信息的載體,是生命活動的控制者。
元素組成 C、H、O、N、P等
分類 脫氧核糖核酸(DNA雙鏈) 核糖核酸(RNA單鏈)
單體
成分 磷酸 H3PO4
五碳糖 脫氧核糖 核糖
含氮
堿基 A、G、C、T A、G、C、U
功能 主要的遺傳物質,編碼、復制遺
傳信息,并決定蛋白質的合成 將遺傳信息從DNA傳遞給
蛋白質。
存在 主要存在于細胞核,少量在線粒
體和葉綠體中。甲基綠 主要存在于細胞質中。吡羅紅
△ 每一個單體都以若干個相連的碳原子構成的碳鏈為基本骨架,由許多單體連接成多聚體。
三、糖類和脂質
元素 類別 存在 生理功能
糖類 C、H、O 單糖 核糖C5H10O5 主細胞質 核糖核酸的組成成分;
脫氧核糖C4H10O5 主細胞核 脫氧核糖核酸的組成成分;
六碳糖:葡萄糖
C6H12O6、果糖等 主細胞質 是生物體進行生命活動的重要能源物質(70%以上);
二糖
C12H22O11 麥芽糖、蔗糖 植物
乳糖 動物
多糖 淀粉、纖維素 植物 (細胞壁的組成成分),
重要的儲存能量的物質;
糖原(肝、肌) 動物
脂質 C、H、O
有的 還有N、P 脂肪 動、植物 儲存能量、維持體溫恒定;
類脂/磷脂 腦、豆 構成生物膜的重要成分;
固醇 膽固醇 動物 動物的重要成分;
性激素 促性器官發(fā)育和第二性征;
維生素D 促進鈣、磷的吸收和利用;
△ 組成生物體的任何一種化合物都不能夠單獨地完成某一種生命活動,而只有按照一定的方式有機地組織起來,才能表現出細胞和生物體的生命現象。細胞就是這些物質最基本的結構形式。
四、鑒別實驗
試劑 成分 實驗現象 常用材料
蛋白質 雙縮脲 A: 0.1g/mL NaOH 紫色 大豆
雞蛋
B: 0.01g/mL CuSO4
脂肪 蘇丹Ⅲ 橘黃色 花生
還原糖 班氏(加熱) 磚紅色沉淀 蘋果、梨、白蘿卜
淀粉 碘液 I2 藍色 馬鈴薯
○具有還原性的糖:葡萄糖、麥芽糖、果糖
五、無機物
存在方式 生理作用
水
結合水4.5%
自由水95% 部分水和細胞中
其他物質結合。 細胞結構的組成成分。
絕大部分的水以
游離形式存在,可以自由流動。 1.細胞內的良好溶劑;
2.參與細胞內許多生物化學反應;
3.水是細胞生活的液態(tài)環(huán)境;
4.水的流動,把營養(yǎng)物質運送到細胞,并把廢物運送到排泄器官或直接排出;
無機鹽 多數以離子狀態(tài)存,如K+、
Ca2+、Mg2+、Cl--、PO2+等 1.細胞內某些復雜化合物的重要組成部分,如Fe2+是血紅蛋白的主要成分;
2.持生物體的生命活動,細胞的形態(tài)和功能;
3.維持細胞的滲透壓和酸堿平衡;
六、小結
○原生質 1.泛指細胞內的全部生命物質,但并不包括細胞內的所有物質,如細胞壁;
2.包括細胞膜、細胞質和細胞核三部分;其主要成分為核酸、蛋白質(和脂類);
3.動物細胞可以看作一團原生質。
○細胞質 : 指細胞中細胞膜以內、細胞核以外的全部原生質。
○原生質層:成熟的植物細胞的細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質,為一層半透膜。
(三)細胞的基本結構
細胞壁(植物特有): 纖維素+果膠,支持和保護作用
成分:脂質(主磷脂)50%、蛋白質約40%、糖類2%-10%
細胞膜
作用:隔開細胞和環(huán)境;控制物質進出;細胞間信息交流;
真核 基質: 有水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等
細胞 細胞質 是活細胞進行新陳代謝的主要場所。
分工:線、內、高、核、溶、中、葉、液、
細胞器
協(xié)調配合:分泌蛋白的合成與分泌;生物膜系統(tǒng)
核膜:雙層膜,分開核內物質和細胞質
核孔:實現核質之間頻繁的物質交流和信息交流
細胞核 核仁:與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關
染色質:由DNA和蛋白質組成,DNA是遺傳信息的載體
一、 細胞器 差速離心:美國 克勞德
線粒體 葉綠體 高爾基體 內質網 液泡 核糖體 中心體
分布 動植物 植物 動植物 動植物 植物和某
些原生動物 動植物 動物
低等植物
形態(tài) 橢球形、棒形 扁平的球形或橢球形 大小囊泡、扁平囊 網狀 橢球形粒狀小體
結構 雙層膜,有少量DNA 單層膜,形成囊泡狀和管狀,內有腔 沒有膜結構
嵴(TP酶復合體)、基粒、基質 基粒(類體)、基質(片層結構)、酶 外連細胞膜,內連核膜 液泡膜、細胞液 蛋白質、RNA、和酶 兩個互相垂直的中心粒
功能 有氧呼吸的主場所 進行光合作用的場所 細胞分泌,
成細胞壁 提供合成、運輸條件 貯存物質,調節(jié)內環(huán)境 蛋白質合成的場所 與有絲分裂有關
備注 在核仁
形成
△ 細胞器是指在細胞質中具有一定形態(tài)結構和執(zhí)行一定生理功能的結構單位,
三、協(xié)調配合 分泌蛋白 放射性同位素示蹤法:羅馬尼亞 帕拉德
有機物、O2
葉綠體 線粒體
能量、CO2
基因調控 初步合成 加工 修飾
細胞核 核糖體 內質網 高爾基體 細胞膜 胞外
氨基酸 肽鏈 一定空間結構
○生物膜系統(tǒng):細胞器膜 + 細胞膜 + 核膜等形成的結構體系
四、細胞核 = 核膜(雙層) + 核仁 + 染色質 + 核液
美西螈實驗、蠑螈橫縊實驗、變形蟲實驗、傘藻嫁接與移植實驗
細胞核是遺傳信息儲存和復制的場所,是代謝活動和遺傳特性的控制中心。
○ 染色質和染色體是同一物質在細胞周期不同階段相互轉變的形態(tài)結構。
DNA 螺旋
○ + = 核小體(串珠結構) 染色質 30nm纖維
組蛋白 非組蛋白
螺旋化
0.4um超螺旋管(圓筒形) 2-10um染色單體(圓柱狀、桿狀)
二、樹立觀點(基本思想)
1.有一定的結構就必然有與之相對應功能的存在;
○結構和功能相統(tǒng)一
2.任何功能都需要一定的結構來完成
1.各種細胞器既有形態(tài)結構和功能上的差異,又相互聯(lián)系,相互依存;
○分工合作
2.細胞的生物膜系統(tǒng)體現細胞各結構之間的協(xié)調配合。
○生物的整體性:整體大于各部分之和;只有在各部分組成一個整體的時才能體現出生命現象。
1.結構:細胞的各個部分是相互聯(lián)系的。如分布在細胞質的內質網內連核膜,外接細胞膜。
2.功能:細胞的不同結構有不同的生理功能,但卻是協(xié)調配合的。如分泌蛋白的合成與分泌。
3.調控:細胞核是代謝的調控中心。其DNA通過控制蛋白質類物質的合成調控生命活動。
4.與外界的關系上:每個細胞都要與相鄰細胞、而與外界環(huán)境直接接觸的細胞都要和外界環(huán)境進行物質交換和能量轉換。
六、總結
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。
(四)細胞物質的運輸
○科學家研究細胞膜結構的歷程是從物質跨膜運輸的現象開始的,分析成分是了解結構的基礎,現象和功能又提供了探究結構的線索。人們在實驗觀察的基礎上提出假說,又通過進一步的實驗來修正假說,其中方法與技術的進步起到關鍵的作用
成分:磷脂和蛋白質和糖類
結構:單位膜(三明治)→ 流動鑲嵌模型
細胞膜 特性 結構特點:具有相對的流動性
生理特性:選擇透過性(對離子和小分子物質具選擇性)
保護作用
功能 控制細胞內外物質交換
細胞識別、分泌、排泄、免疫等
一、物質跨膜運輸的實例
1.水分
條件 濃度 外液 > 細胞質/液 外液 < 細胞質/液
現象 動物 失水皺縮 吸水膨脹甚至漲破
植物 質壁分離 質壁分離復原
原理 外因 水分的滲透作用
內因 原生質層與細胞壁的伸縮性不同造成收縮幅度不同
結論 細胞的吸水和失水是水分順相對含量梯度跨膜運輸的過程
○ 滲透現象發(fā)生的條件:半透膜、細胞內外濃度差
○ 滲透作用:水分從水勢高的系統(tǒng)通過半透膜向水勢低的系統(tǒng)移動的現象。
○ 半透膜:指一類可以讓小分子物質通過而大分子物質不能通過的一類薄膜的總稱。
○ 質壁分離與復原實驗可拓展應用于:(指的是原生質層與細胞壁)
?、僮C明成熟植物細胞發(fā)生滲透作用; ②證明細胞是否是活的;
③作為光學顯微鏡下觀察細胞膜的方法; ④初步測定細胞液濃度的大小;
2. 無機鹽等其他物質
?、?不同生物吸收無機鹽的種類和數量不同。
?、?物質跨膜運輸既有順濃度梯度的,也有逆濃度梯度的。
3. 選擇透過性膜
可以讓水分子自由通過,一些離子和小分子也可以通過,而其他離子、小分子和大分子則不能通過的膜。
□ 生物膜是一種選擇透過性膜,是嚴格的半透膜。
二、流動鑲嵌模型
1.要點
?、倭字p分子層 構成生物膜的基本支架,但這個支架不是靜止的,它具有流動性。
?、诘鞍踪| 鑲嵌、貫穿、覆蓋在磷脂雙分子層上,大多數蛋白質也是可以流動的。
?、厶烊惶堑鞍?蛋白質和糖類結合成天然糖蛋白,形成糖被具有保護、潤滑和細胞識別等
2.與單位膜的異同
相同點:組成細胞膜的主要物質是脂質和蛋白質
不同點:①流:蛋白質的分布有不均勻和不對稱性;強調組成膜的分子是運動的。
?、趩危旱鞍踪|均勻分布在脂雙層的兩側;認為生物膜是靜止結構。
三、跨膜運輸的方式
例子|方式| 濃度梯度| 載體| 能量| 作用
水、甘油、氣體、乙醇、苯| 自由擴散| 順 ×| ×| 被選擇吸收的物質從高濃度的一側通過細胞膜向濃度低的一側轉運
葡萄糖進入紅細胞| 協(xié)助擴散| 順| √| ×
進入紅細胞的鉀離子 |主動運輸| 逆| √| √| 能保證活細胞按照生命活動的需要,主動地選擇吸收所需要
的物質,排出新陳代謝產生的廢物和對細胞要害的物質。
○大分子或顆粒:胞吞、胞吐
成分組成結構,結構決定功能。構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子大都是可以流動的,因此決定了由它們構成的細胞膜的結構具有一定的流動性。結構的流動性保證了載體蛋白能把相應的物質從細胞膜的一側轉運到到另一側。由于細胞膜上不同載體的數量不同,所以,當物質進出細胞時能體現出不同的物質進出細胞膜的數量、速度及難易程度的不同,即反映出物質交換過程中的選擇透過性??梢?,流動性是細胞膜結構的固有屬性,無論細胞是否與外界發(fā)生物質交換關系,流動性總是存在的,而選擇透過性是細胞膜生理特性的描述,這一特性,只有在流動性基礎上,完成物質交換功能方能體現出來。
五)細胞的能量供應和利用
H2O 外界
水
H2O O2 礦質元素
[H]
光 ATP 原生質
ADP+PI 熱能
ATP
ADP+PI
CO2+H2O C3H6O3 C2H5OH+CO2
一、 酶——降低反應活化能
◎ 新陳/細胞代謝:活細胞內全部有序化學反應的總稱。
◎ 活化能:分子從常態(tài)轉變成容易發(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量。
1. 發(fā)現
?、侔退沟轮埃喊l(fā)酵是純化學反應,與生命活動無關。
?、诎退沟?法、微生物學家):發(fā)酵與活細胞有關;發(fā)酵是整個細胞。
?、劾认?德、化學家):引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質,但這些物質只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用。
?、鼙认<{(德、化學家):酵母細胞中的某些物質能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起催化作用,就像在活酵母細胞中一樣。
?、菟_姆納(美、科學家):從刀豆種子提純出來的脲酶是一種蛋白質。
?、拊S多酶是蛋白質。
⑦切赫與奧特曼(美、科學家):少數RNA具有生物催化功能。
2.定義
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。
注:
?、儆苫罴毎a生(與核糖體有關)
②催化性質:A.比無機催化劑更能減低化學反應的活化能,提高化學反應速度。
B.反應前后酶的性質和數量沒有變化。
?、鄢煞郑航^大多數酶是蛋白質,少數酶是RNA。
3.特性
?、?高效性:催化效率很高,使反應速度很快,是一般無機催化集的107——1013倍。
② 專一性:每一種酶只能催化一種或一類化學反應。 → 多樣性 。
?、?需要合適的條件(溫度和pH值) → 溫和性 → 易變性 。
酶的催化作用需要適宜的溫度、pH值等,過酸、過堿、高溫都會破壞酶分子結構。低溫也會影響酶的活性,但不破壞酶的分子結構。
圖例
解析 在底物足夠,其他因素固定的條件下,酶促反應的速度與酶濃度成正比。 1.在S較低時,V隨S增加而加快,近乎成正比;
2.在S較低時,V隨S增加而加快,但不顯著;
3.當S很大且達到一定限度時,V也達到一個最大值,此時即使再增加S,反應也幾乎不再改變。
1.在一定T內V隨T的
升高而加快;
2.在一定條件下,每一種酶在某一T時活力最大,稱最適溫度;
3.當T升高到一定限度時,V反而隨溫度的升高而降低。
◎動物T:35—40℃
PH : 6.5—8.0
◎ 酶工程
生產提取 制成 酶制劑 應用 治療疾病;加工和生產一些產品;
和分離純化 固定化酶 化驗診斷和水質檢測;其他分支。
二、ATP(三磷酸腺苷)
◎ ATP是生物體細胞內普遍存在的一種高能磷酸化合物,是生物體進行各項生命活動的直接
能源,它的水解與合成存在著能量的釋放與貯存。
1.結構簡式A — P ~ P ~ P 腺苷 普通化學鍵13.8KJ/mol 高能磷酸鍵 30.54 KJ/mol 磷酸基團
2.ATP與ADP的轉化
ATP
呼吸作用
(線粒體) 吸 Pi
(細胞質基質) 能 吸收分泌(滲透能)
(葉綠體) 放 肌肉收縮(機械能)
光合作用 Pi 能 神經傳導、生物電(電能)
ADP (每個活細胞) 合成代謝(化學能)
體溫(熱能)
螢火蟲(光能)
◎ 糖類—主要能源物質 熱能 散失
太陽光能 脂肪—主要儲能物質 氧化
(直接能源) 蛋白質—能源物質之一 分解 化學能 ATP
水解酶、放
◎ ATP ADP + Pi + 能量
合成酶、吸
3.能產生ATP: 線粒體、葉綠體、細胞質基質
能產生水: 線粒體、葉綠體、核糖體、細胞核
能堿基互補配對: 線粒體、葉綠體、核糖體、細胞核
三、ATP的主要來源——細胞呼吸
◎呼吸是通過呼吸運動吸進氧氣,排出二氧化碳的過程。
◎細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產物,釋放出能量并生成ATP的過程。分為:
有氧呼吸 無氧呼吸
概念 指細胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機物徹底氧化分解,產生二氧化碳和水,釋放能量,生成許多ATP的過程。 指細胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機物分解成不徹底的氧化產物,同時釋放出少量能量的過程。
過程 ① C6H12O6 → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP
?、?2丙酮酸+ 6H2O → 6CO2 + [H]+ 2ATP
③ [H] + 6O2 → 12H2O + 34ATP ① C6H12O6 → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP→ 2C3H6O3
?、?2丙酮酸 → 2C2H5OH + 2CO2
反應式 C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 + 12H2O + 38ATP C6H12O6 → 2C3H6O3 + 2ATP→ 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP
不同點 場所 : ①②線粒體基質 ③內膜 始終在細胞質基質
條件 : 除①外,需分子氧、酶 不需分子氧、需酶
產物 : CO2 、H2O 酒精和CO2或乳酸
能量 : 大量、合成38ATP(1161KJ) 少量、合成2ATP(61.08KJ)
相同點 聯(lián)系 : 從葡萄糖分解成丙酮酸階段相同,以后階段不同
實質 : 分解有機物,釋放能量,合成ATP
意義 : 為生物體的各項生命活動提供能量;為體內其他化合物合成提供原料
◎ 光合作用的實質
通過光反應把光能轉變成活躍的化學能,通過暗反應把二氧化碳和水合成有機物,同時把活躍的化學能轉變成穩(wěn)定的化學能貯存在有機物中。
四、光和光合作用
◎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,并釋放出氧氣的過程。影響因素有:光、溫度、CO2濃度、水分、礦質元素等。
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