全章复习与测试教案3

高中生物必修1知识点总结

《分子与细胞》

元素

细胞膜

基质

化学成分

结构与功能

细胞质

化合物

细胞核

细胞器

细胞

生物膜系统

有丝分裂

无丝分裂

细胞分裂

细胞分化

细胞工程

减数分裂

细胞的多样性和统一性

层次

从生物圈到细胞

细组成细胞的分子

胞是组成和

系统的边界——细胞膜

最结构

系统的分工合作——细胞器

基本系统的控制中心——细胞核

的生命功能

物质输入和输出

系

能量供应和利用

发展和

增殖（含生长）、分化

变化

衰老、凋亡、癌变

（一）走近细胞

一、

比较原核与真核细胞（多样性）

原核细胞

真核细胞

细胞

较小（1—10um）

较大（10--100 um）

细胞核

无成形的细胞核，核物质集中在核区。无有成形的真正的细胞核。有核膜，有核膜，无核仁。DNA不和蛋白质结合

核仁。DNA和蛋白质结合成染色体

细胞质

除核糖体外，无其他细胞器

有各种细胞器

细胞壁

有。但成分和真核不同，主要是肽聚糖

植物细胞、真菌细胞有，动物细胞无

代表

放线菌、细菌、蓝藻、支原体

真菌、植物、动物

二、生命系统的层次性

植：营养、保护、机械、输导 植：根、茎、叶

细胞 组织 分泌 器官 花、果、种

动：上皮、结缔、肌肉、神经 动：心、肝……

运动、循环

消化、呼吸 病毒

系统（动） 个体 单细胞 种群 群落

泌尿、生殖 多细胞

神经、内分泌

非生物因素 Ⅰ号 生态系统 生产者 生物圈

生物因素 消费者 Ⅱ号

分解者

三、细胞学说内容（统一性）

○从人体的解剖和观察入手：维萨里、比夏

○显微镜下的重要发明：虎克、列文虎克

○理论思维和科学实验的结合：施来登、施旺

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。

○在修正中前进：细胞通过分裂产生新的细胞。

注：现代生物学的三大基石

1.1838—1839年 细胞学说 2．1859年 达尔文

进化论 3.1866年 孟德尔

遗传学

四、结论

除病毒以外，细胞是生物体结构和功能的基本单位，也是地球上最基本的生命系统。 高一生物内容构成

1

（二）组成细胞的分子

基本：C、H、O、N

（90％）

大量：C、H、O、N、P、S、（９７％）K、Ca、Mg

元素

微量：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等

（２０种）

最基本：C，占干重的48.４%,生物大分子以碳链为骨架

物质

说明生物界与非生物界的统一性和差异性。

基础

水：主要组成成分；一切生命活动离不开水

无机物

无机盐：对维持生物体的生命活动有重要作用

化合物

蛋白质：生命活动（或性状）的主要承担者／体现者

核酸：携带遗传信息

有机物

糖类：主要的能源物质

脂质：主要的储能物质

一、蛋白质

（占鲜重７－１０％，干重５０％）

元素组成

C、H、O、N，有的还有P、S、Fe、Zn、Cu、B、Mn、I等

单体

氨基酸

（约20种，必需8种，非必需12种）

化学结构

由多个氨基酸分子脱水缩合而成，含有多个肽键的化合物，叫多肽。

多肽呈链状结构，叫肽链

结构

。一个蛋白质分子含有一条或几条肽链。

高级结构

多肽链形成不同的空间结构，分二、三、四级。

结构特点

由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同，于是肽链的空间结构千差万别，因此蛋白质分子的结构是极其多样的。

○蛋白质的结构多样性决定了它的特异性/功能多样性。

１．构成细胞和生物体的重要物质：如细胞膜、染色体、肌肉中的蛋白质；

功能

２．有些蛋白质有催化作用：如各种酶；

３．有些蛋白质有运输作用：如血红蛋白、载体蛋白；

４．有些蛋白质有调节作用：如胰岛素、生长激素等；

５．有些蛋白质有免疫作用：如抗体。

○连接两个氨基酸分子的键（—ＮＨ—ＣＯ—）叫肽键。

○各种蛋白质在结构上所具有的共同特点（通式）：

备注

１．每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基连同一碳原子上；

２．各种氨基酸的区别在于Ｒ基的不同。

○

变性（熟鸡蛋）＆盐析＆凝固（豆腐）

○由Ｎ个aa形成的一条肽链围成环状蛋白质时，产生水／肽键

Ｎ

个；

○Ｎ个aa形成一条肽链时，产生水／肽键

Ｎ－１

个；

计算

○Ｎ个aa形成Ｍ条肽链时，产生水／肽键

Ｎ－Ｍ

个；

○Ｎ个aa形成Ｍ条肽链时，每个aa的平均分子量为α，那么由此形成的蛋白质

的分子量为

Ｎ×α－（Ｎ－Ｍ）×１８

；

二、核酸 一切生物的遗传物质，是遗传信息的载体，是生命活动的控制者。

元素组成

C、H、O、N、P等

分类

脱氧核糖核酸（DNA双链）

核糖核酸（RNA单链）

单体

磷酸

H

3PO4

成五碳糖

脱氧核糖

核糖

分

含氮

A、G、C、T A、G、C、U

碱基

功能

主要的遗传物质，编码、复制遗

将遗传信息从DNA传递给

传信息，并决定蛋白质的合成

蛋白质。

存在

主要存在于细胞核，少量在线粒

体和叶绿体中。甲基绿

主要存在于细胞质中。吡罗红

△

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。

三、糖类和脂质

元素

类别

存在

生理功能

核糖C 5H10O5

主细胞质

核糖核酸的组成成分；

单糖

脱氧核糖C4H10O5 主细胞核

脱氧核糖核酸的组成成分；

六碳糖：葡萄糖

糖C、H、C主细胞质

是生物体进行生命活动的重6H12O6、果糖等

要能源物质（70％以上）；

类

O 二糖

麦芽糖、蔗糖

植物

C12H22O11 乳糖

动物

多糖

淀粉、纤维素

植物

（细胞壁的组成成分），

糖原（肝、肌）

动物

重要的储存能量的物质；

C、H、脂肪

动、植物

储存能量、维持体温恒定；

脂O 类脂/磷脂

脑、豆

构成生物膜的重要成分；

质

有的 胆固醇

动物的重要成分；

还有固醇

性激素

动物

促性器官发育和第二性征；

N、P 维生素D 促进钙、磷的吸收和利用；

△

组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动，而只有按照一定的方式有机地组织起来，才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。

2

四、鉴别实验

试剂

双缩脲

浓硝酸

脂肪

苏丹Ⅲ

苏丹Ⅳ

成分

A: 0.1g/mL NaOH B: 0.01g/mL CuSO4 实验现象

紫色

黄色沉淀

橘黄色

红色

常用材料

大豆

鸡蛋

花生

备注

蛋白质

HNO3

(三)细胞的基本结构

细胞壁（植物特有）：

纤维素+果胶，支持和保护作用

成分：脂质（主磷脂）50%、蛋白质约40%、糖类2%-10%

细胞膜

作用：隔开细胞和环境；控制物质进出；细胞间信息交流；

还原糖

斐林

0.1g/mL NaOH 浅蓝色→棕色苹果、梨、0.05g/mL CuSO→砖红色沉淀

白萝卜

4 淀粉

碘液

I2 蓝色

马铃薯

○具有还原性的糖：葡萄糖、麦芽糖、果糖

五、无机物

存在方式

生理作用

部分水和细胞中

结合水4.5% 其他物质结合。

细胞结构的组成成分。

1．细胞内的良好溶剂；

水

绝大部分的水以

2．参与细胞内许多生物化学反应；

游离形式存在，可3．水是细胞生活的液态环境；

自由水95% 以自由流动。

4．水的流动，把营养物质运送到细胞，并把废物运送到排泄器官或直接排出；

1．细胞内某些复杂化合物的重要组成部分，无机盐

多数以离子状态存，如K+、

如Fe2+是血红蛋白的主要成分；

Ca2+、Mg2+、Cl--、PO2+等

2．持生物体的生命活动，细胞的形态和功能；

3．维持细胞的渗透压和酸碱平衡；

六、小结

化合 有机组合 分化

化学元素

化合物 原生质

细胞

○原生质 1．泛指细胞内的全部生命物质，但并不包括细胞内的所有物质，如细胞壁；

2．包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分；其主要成分为核酸、蛋白质（和脂类）；3．动物细胞可以看作一团原生质。

○细胞质

：

指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。

○原生质层：成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，为一层半透膜。

真核 基质：

有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等

细胞 细胞质 是活细胞进行新陈代谢的主要场所。

分工：线、内、高、核、溶、中、叶、液、

细胞器

协调配合：分泌蛋白的合成与分泌；生物膜系统

核膜：双层膜，分开核内物质和细胞质

核孔：实现核质之间频繁的物质交流和信息交流

细胞核 核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关

染色质：由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体

一、

细胞器 差速离心：美国

克劳德

线粒体

叶绿体

高尔基体

内质网

液泡

核糖体

中心体

分布

动植物

植物

动植物

动植物

植物和某

动物

些原生动物

动植物

低等植物

形椭球形、棒形

扁平的球形或大小囊泡、态

椭球形

扁平囊

网状

椭球形粒状小体

双层膜，有少量DNA 单层膜，形成囊泡状和管状，内有腔

没有膜结构

结构

嵴（TP酶复合体）、基粒（类体）、外连细基粒、基质

基质（片层结

胞膜，内液泡膜、细胞蛋白质、两个互相垂构）、酶

连核膜

液

RNA、和酶

直的中心粒

功有氧呼吸的主场所

进行光合作用细胞分泌，

提供合贮存物质，调蛋白质合与有丝分裂能

的场所

成细胞壁

成、运输节内环境

成的场所

有关

备条件

在核仁

注

形成

△

细胞器是指在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能的结构单位，

3

三、协调配合 分泌蛋白 放射性同位素示踪法：罗马尼亚

帕拉德 有机物、O2

叶绿体 线粒体

能量、CO2

基因调控 初步合成 加工 修饰

细胞核 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 胞外

氨基酸 肽链 一定空间结构

○生物膜系统：细胞器膜 + 细胞膜 + 核膜等形成的结构体系

（四）细胞物质的运输

○科学家研究细胞膜结构的历程是从物质跨膜运输的现象开始的，分析成分是了解结构的基础，现象和功能又提供了探究结构的线索。人们在实验观察的基础上提出假说，又通过进一步的实验来修正假说，其中方法与技术的进步起到关键的作用

成分：磷脂和蛋白质和糖类

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）

保护作用

功能

控制细胞内外物质交换

细胞识别、分泌、排泄、免疫等

四、细胞核 = 核膜（双层）

+ 核仁

+ 染色质

+ 核液

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

细胞核是遗传信息储存和复制的场所，是代谢活动和遗传特性的控制中心。

○

染色质和染色体是同一物质在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。

DNA 螺旋

○ + = 核小体（串珠结构） 染色质 30nm纤维 组蛋白 非组蛋白

螺旋化

0.4um超螺旋管（圆筒形） 2－10um染色单体（圆柱状、杆状）

一、物质跨膜运输的实例

1.水分

条件

浓度

现象

原理

结论

动物

植物

外因

内因

外液

> 细胞质/液

失水皱缩

质壁分离

外液

< 细胞质/液

吸水膨胀甚至涨破

质壁分离复原

水分的渗透作用

原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同

二、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。

细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程

六、总结

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。

4

○

渗透现象发生的条件：半透膜、细胞内外浓度差

○

渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。

○

半透膜：指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。

○

质壁分离与复原实验可拓展应用于：（指的是原生质层与细胞壁）

①证明成熟植物细胞发生渗透作用； ②证明细胞是否是活的；

③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法；

④初步测定细胞液浓度的大小；

2. 无机盐等其他物质

①

不同生物吸收无机盐的种类和数量不同。

②

物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度的。

3. 选择透过性膜

可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子、小分子和大分子则不能通过的膜。

□

生物膜是一种选择透过性膜，是严格的半透膜。

◎

同位素示踪

14C 光反应 2C暗反应 （14 3 CH2O）

3H2O 固定 [3H] 还原 （C3H2O）

H182O 光 18O2 △

暗反应中碳同化的途径有C3途径、C4途

径等。根据其最初光合产物的不同，把高等植◎

人为创设条件，看物质变化：

物分为C3植物和C4植物两类。C4植物维管束鞘细胞外面有“花环状”的叶肉细胞。

1．

光照

→ [H]和ATP

→ 暗反应

→ （CH2O）

↓ ↓ ↓ ↓

切断

→ 不能生成

→

不能进行

→ 不能生成

2．

CO2

→ C5

→ C3

→ （CH2O）

↓ ↓ ↓ ↓

切断

→

增多

→

减少

→不能生成

4．意义

（1）制造有机物，实现物质转变——“绿色工厂”；

（2）调节大气中O2和CO2的含量——“自动的空气净化剂”；

（3）生物生命活动所需能量的最终来源——“巨大的能量转换器”；

（4）对生物的进化具有重要的作用。

光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。

６．比较同化作用的类型

不同点

能量来源

物质来源

举例

相同点

光能( 绿色植物

自自养

光能

养

能用无机物制造有光合细菌化能体外环境的物硫细菌

都从外界摄取物质，经型

机物

自养

质氧化时所放出的能量

铁细菌

过极其复杂的变化，转硝化细菌

变成自身的组成物质，所摄取的有机

不能利用无机物制人类、动物和并且贮存能量

异养型

物中储存的能造有机物，只能摄取营腐生、寄生量

现成的有机物

的菌类

（六）细胞的生命历程

癌变

增殖

分化

衰老与凋亡

一、细胞的增殖

表面积/体积

→

物质运输效率

体积增大

→

细胞生长

细胞核/细胞质

→

控制与必需

◎

生长

减数分裂

数目增加

→

细胞分裂

有丝分裂

核延长缢裂为二，整个细胞缢裂成两个

无丝分裂

特点：分裂中无纺锤丝和染色体的变化

例子：蛙的红细胞

1．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结束。可分

分裂间期：DNA复制与蛋白质的合成。分G1、S、G2期。

前期：核膜核仁消失，纺锤丝出现形成纺锤体，出现染色体；

分裂期M

中期：纺锤丝牵引着染色体运动，使染色体的着丝点排列在中央赤道板；

后期：着丝点分裂，染色单体分开，分别移向两极；

末期：纺锤丝消失，染色体变成染色质，核膜核仁出现。

2．区别

复制

着丝点分裂

△

有丝分裂的重要意义，是将亲代

细胞的染色体经过复制以后，

精确地

DNA数：

1

2

2 平均分配到两个子细胞中去，而在生染色体

：

1

1

2 物的亲代和子代间保持了遗传性状染色单体：

0

2

0 的稳定性。

3．假设正常体细胞的核中DNA含量为2a，染色体数为2N，则

复制

间期

前期

中期

后期

末期

DNA含量

2a →

4a

4a

4a

4a

4a →

2a

染色体数

2N

2N

2N

4N

4N →

2N

染色单体

0 →

4N

4N

4N

0

0

8

二、细胞的分化

1．分化

在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在结构、形态和生理功能上

发生稳定性差异的过程。

注：

①

持久性：在生物体的整个生命过程都有，只是在胚胎发育时达到最大值；

②

相对稳定性：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡；

③

意义：使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。

2．全能性

← 1958年

美国

斯图尔德 指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。如

植物：胡萝卜的组织培养 快繁花卉与蔬菜；拯救物种；培育新作物；

动物：克隆羊多莉；干细胞 替换病变部位，治疗某些癌症和遗传病带来希望。一般而言，受精卵的全能性大于生殖细胞，生殖细胞的全能性大于体细胞，

植物细胞全能性大于动物细胞。

三、细胞的衰老与凋亡

◎

生命历程：发生

→ 分化

→

衰老

→

死亡

水分减少，体积变小，代谢减慢

→ 皱纹

酶活性降低

→ 白发

细胞衰老

个体衰老

色素积累

→ 老年斑

（形态、结构、功能）

呼吸减慢，核体积增大，染色质固缩，染色加深

细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低

细胞凋亡：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。如尾的消失，手指的形成。

VS

（基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果）

细胞坏死

四、细胞的癌变

物理：主指各种辐射，如紫外线、X射线等；

致癌因子

化学：如石棉、砷、亚硝胺、黄曲霉素等；

病毒：如Rous肉瘤病毒等。

原癌、抑癌基因突变

无限增殖；

正常细胞

癌细胞

形态结构发生显著变化；

（不受机体控制的恶性增殖

）

表面发生变化，易分散和转移；

实验专题

一、检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质

隔水加热

◎可溶性还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖）+蓝色的斐林试剂（甲+乙液）

砖红色↓

①3min ②吸水纸吸去染液

2min

◎脂肪+苏丹Ⅲ 橘黄色

③50%酒精洗去浮色

④吸去酒精，滴蒸馏水

先A液：制造碱性环境；再B液

◎蛋白质+双缩脲

紫色

二、植物细胞的吸、失水

原理：原生质层相当于一层选择透过性膜。

步骤：

有一个紫色的中央液泡制作洋葱外表皮临时装片

观察正常细胞形态

质壁紧贴在一起

中央液泡逐渐缩小

换0.3g/L的蔗糖溶液

观察质壁分离

质、壁逐渐分离

中央液泡逐渐扩大

换清水

观察质壁分离复原

质壁逐渐紧贴在一起

结论：①成熟的植物细胞能与外溶液发生渗透作用；

②当外界溶液大于细胞液浓度时，细胞失水；

③当外界溶液小于细胞液浓度时，细胞吸水。

三、影响酶活性的条件

1 2 3 ①

3%可溶性淀粉2 mL ②

T 60℃

100℃

冰块

pH

蒸馏水

1 mol/L盐酸

1 mol/L NaOH ③

2%淀粉酶溶液1 mL

5min ④

1滴碘液

结果

变蓝

不变蓝

9

四、绿叶中色素的提取与分离

1．过程

步骤

原理

试剂

备注

提取

色素能溶于有机溶剂

无水乙醇、丙酮

5g绿叶+丙酮+二氧化硅+碳酸钙

制备滤纸条

画滤液细线（细、直）

分离

溶解度有异，且在滤纸层析液（石油醚、细线不触及层析液

上扩散速度不同

丙酮和苯）

2．结果

颜色

种类

含量

溶解度

扩散速度

橙黄色

胡萝卜素

最少

最高

最快

黄色

叶黄素

较少

较高

较快

蓝绿色

叶绿素a 最多

较低

较慢

黄绿色

叶绿素b 较多

最低

最慢

3．注意事项

①研磨不充分，色素未能充分提取出来；

◎淡绿色

②丙酮加入量太多，稀释了色素提取液；

③未加入碳酸钙粉末，叶绿素分子已破坏。

◎荧光现象：提取液在透射光下是翠绿色的，而在反射光下是棕红色。

五、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂

步骤

材料

时间

作用

培养

洋葱

3—4天

制

（取材：根尖2—3 cm,10 am—14 pm分裂最活跃）

作

解离

解离液（15%盐酸+95%酒精）

3—5min 溶解细胞间质，使细胞分离

装

漂洗

清水

约10min 洗去药液，防止解离过度

片

染色

0.01g/mL龙胆紫（醋酸洋红）

3—5min 使染色体着色

制片

滴清水，碎根尖，压片

使细胞分散开呈薄云雾状

观察

低倍镜找到分生区：细胞呈正方形，排列紧密；转高倍镜寻找分裂期

注意事项：

◎烂根：进行无氧呼吸而酒精中毒，以及微生物繁殖使水质污染导致。

10