（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。无核膜，无核仁。DNA不和蛋白质结合 有成形的真正的细胞核。有核膜，有核仁。DNA不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。 
（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、Mo、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％） 
结构 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。 
（二） 多肽呈链状结构，叫肽链。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。 
功能 ○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； 
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。 
备注 ○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）： 
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） 
计算 ○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； 
○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 
成分 磷酸 H3PO4 
五碳糖 脱氧核糖 核糖 
含氮 
碱基 A、G、C、T A、G、C、U 
功能 主要的遗传物质，编码、复制遗 
传信息，并决定蛋白质的合成 将遗传信息从DNA传递给 
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 
糖类 C、H、O 单糖 核糖C5H10O5 主细胞质 核糖核酸的组成成分； 
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 
C6H12O6、果糖等 主细胞质 是生物体进行生命活动的重要能源物质（70％以上）； 
二糖 
C12H22O11 麦芽糖、蔗糖 植物 
乳糖 动物 
多糖 淀粉、纤维素 植物 （细胞壁的组成成分）， 
重要的储存能量的物质； 
糖原（肝、肌） 动物 
脂质 C、H、O 
有的 还有N、P 脂肪 动、植物 储存能量、维持体温恒定； 
类脂/磷脂 脑、豆 构成生物膜的重要成分； 
固醇 胆固醇 动物 动物的重要成分； 
性激素 促性器官发育和第二性征； 
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。 
四、鉴别实验 
试剂 成分 实验现象 常用材料 
蛋白质 双缩脲 A: 0.1g/mL NaOH 紫色 大豆 
鸡蛋 
B: 0.01g/mL CuSO4 
脂肪 苏丹Ⅲ 橘黄色 花生 
还原糖 班氏（加热） 砖红色沉淀 苹果、梨、白萝卜 
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 
水 
结合水4.5% 
自由水95% 部分水和细胞中 
其他物质结合。 细胞结构的组成成分。 
绝大部分的水以 
游离形式存在，可以自由流动。 1．细胞内的良好溶剂； 
2．参与细胞内许多生物化学反应； 
3．水是细胞生活的液态环境； 
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； 
无机盐 多数以离子状态存，如K+、 
Ca2+、Mg2+、Cl--、PO2+等 1．细胞内某些复杂化合物的重要组成部分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分； 
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。 
(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； 
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 
些原生动物 动植物 动物 
低等植物 
形态 椭球形、棒形 扁平的球形或椭球形 大小囊泡、扁平囊 网状 椭球形粒状小体 
结构 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 
嵴（TP酶复合体）、基粒、基质 基粒（类体）、基质（片层结构）、酶 外连细胞膜，内连核膜 液泡膜、细胞液 蛋白质、RNA、和酶 两个互相垂直的中心粒 
功能 有氧呼吸的主场所 进行光合作用的场所 细胞分泌， 
成细胞壁 提供合成、运输条件 贮存物质，调节内环境 蛋白质合成的场所 与有丝分裂有关 
备注 在核仁 
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， 
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） 
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。 
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。 
（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 
一、物质跨膜运输的实例 
1.水分 
条件 浓度 外液 > 细胞质/液 外液 < 细胞质/液 
现象 动物 失水皱缩 吸水膨胀甚至涨破 
植物 质壁分离 质壁分离复原 
原理 外因 水分的渗透作用 
内因 原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同 
结论 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 
○ 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。 
二、流动镶嵌模型 
1.要点 
①磷脂双分子层 构成生物膜的基本支架，但这个支架不是静止的，它具有流动性。 
②蛋白质 镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上，大多数蛋白质也是可以流动的。 
③天然糖蛋白 蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白，形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等 
2.与单位膜的异同 
相同点：组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质 
不同点：①流：蛋白质的分布有不均匀和不对称性；强调组成膜的分子是运动的。 
②单：蛋白质均匀分布在脂双层的两侧；认为生物膜是静止结构。 
三、跨膜运输的方式 
例子|方式| 浓度梯度| 载体| 能量| 作用 
水、甘油、气体、乙醇、苯| 自由扩散| 顺 ×| ×| 被选择吸收的物质从高浓度的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运 
葡萄糖进入红细胞| 协助扩散| 顺| √| × 
进入红细胞的钾离子 |主动运输| 逆| √| √| 能保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要 
的物质，排出新陈代谢产生的废物和对细胞要害的物质。 
○大分子或颗粒：胞吞、胞吐 
四、小结 
组成 决定 
磷脂分子+蛋白质分子 结构 功能（物质交换） 
具有 
导致 保证 体现 
运动性 流动性 物质交换正常 选择透过性 
成分组成结构，结构决定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的，因此决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性。结构的流动性保证了载体蛋白能把相应的物质从细胞膜的一侧转运到到另一侧。由于细胞膜上不同载体的数量不同，所以，当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同，即反映出物质交换过程中的选择透过性。可见，流动性是细胞膜结构的固有属性，无论细胞是否与外界发生物质交换关系，流动性总是存在的，而选择透过性是细胞膜生理特性的描述，这一特性，只有在流动性基础上，完成物质交换功能方能体现出来。 
五)细胞的能量供应和利用 
H2O 外界 
水 
H2O O2 矿质元素 
[H] 
光 ATP 原生质 
ADP+PI 热能 
ATP 
ADP+PI 
CO2+H2O C3H6O3 C2H5OH+CO2 
一、 酶——降低反应活化能 
◎ 新陈/细胞代谢：活细胞内全部有序化学反应的总称。 
◎ 活化能：分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。 
1． 发现 
①巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。 
②巴斯德（法、微生物学家）：发酵与活细胞有关；发酵是整个细胞。 
③利比希（德、化学家）：引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。 
④比希纳（德、化学家）：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。 
⑤萨姆纳（美、科学家）：从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。 
⑥许多酶是蛋白质。 
⑦切赫与奥特曼（美、科学家）：少数RNA具有生物催化功能。 
2．定义 
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。 
注： 
①由活细胞产生（与核糖体有关） 
②催化性质：A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能，提高化学反应速度。 
B.反应前后酶的性质和数量没有变化。 
③成分：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。 
3．特性 
① 高效性：催化效率很高，使反应速度很快，是一般无机催化集的107——1013倍。 
② 专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 → 多样性 。 
③ 需要合适的条件（温度和pH值） → 温和性 → 易变性 。 
酶的催化作用需要适宜的温度、pH值等，过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构。低温也会影响酶的活性，但不破坏酶的分子结构。
图例 
解析 在底物足够，其他因素固定的条件下，酶促反应的速度与酶浓度成正比。 1.在S较低时，V随S增加而加快，近乎成正比； 
2.在S较低时，V随S增加而加快，但不显著； 
3.当S很大且达到一定限度时，V也达到一个最大值，此时即使再增加S，反应也几乎不再改变。 
1.在一定T内V随T的 
升高而加快； 
2.在一定条件下，每一种酶在某一T时活力最大，称最适温度； 
3.当T升高到一定限度时，V反而随温度的升高而降低。 
◎动物T：35—40℃ 
PH ： 6.5—8.0 
◎ 酶工程 
生产提取 制成 酶制剂 应用 治疗疾病；加工和生产一些产品； 
和分离纯化 固定化酶 化验诊断和水质检测；其他分支。 
二、ATP（三磷酸腺苷） 
◎ ATP是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是生物体进行各项生命活动的直接 
能源，它的水解与合成存在着能量的释放与贮存。 
1．结构简式 
A — P ～ P ～ P 
腺苷 普通化学键13.8KJ/mol 高能磷酸键 30.54 KJ/mol 磷酸基团 
2．ATP与ADP的转化 
ATP 
呼吸作用 
（线粒体） 吸 Pi 
（细胞质基质） 能 吸收分泌（渗透能） 
（叶绿体） 放 肌肉收缩（机械能） 
光合作用 Pi 能 神经传导、生物电（电能） 
ADP (每个活细胞) 合成代谢（化学能） 
体温（热能） 
萤火虫（光能） 
◎ 糖类—主要能源物质 热能 散失 
太阳光能 脂肪—主要储能物质 氧化 
（直接能源） 蛋白质—能源物质之一 分解 化学能 ATP 
水解酶、放 
◎ ATP ADP + Pi + 能量 
合成酶、吸 
3．能产生ATP： 线粒体、叶绿体、细胞质基质 
能产生水： 线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核 
能碱基互补配对： 线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核 
三、ATP的主要来源——细胞呼吸 
◎呼吸是通过呼吸运动吸进氧气，排出二氧化碳的过程。 
◎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。分为： 
有氧呼吸 无氧呼吸 
概念 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，生成许多ATP的过程。 指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。
过程 ① C6H12O6 → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP 
② 2丙酮酸+ 6H2O → 6CO2 + [H]+ 2ATP 
③ [H] + 6O2 → 12H2O + 34ATP ① C6H12O6 → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP 
→ 2C3H6O3 
② 2丙酮酸 → 2C2H5OH + 2CO2 
反应式 C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 + 12H2O + 38ATP C6H12O6 → 2C3H6O3 + 2ATP 
→ 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP 
不同点 场所 ： ①②线粒体基质 ③内膜 始终在细胞质基质 
条件 ： 除①外，需分子氧、酶 不需分子氧、需酶 
产物 ： CO2 、H2O 酒精和CO2或乳酸 
能量 ： 大量、合成38ATP（1161KJ） 少量、合成2ATP(61.08KJ) 
相同点 联系 ： 从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同，以后阶段不同 
实质 ： 分解有机物，释放能量，合成ATP 
意义 ： 为生物体的各项生命活动提供能量；为体内其他化合物合成提供原料 
◎比较 
光合作用 呼吸作用 
反应场所 绿色植物（在叶绿体中进行） 所有生物（主要在线粒体中进行） 
反应条件 光、色素、酶 酶（时刻进行） 
物质转变 把无机物CO2和H2O合成有机物（CH2O） 分解有机物产生CO2和H2O 
能量转变 把光能转变成化学能储存在有机物中 释放有机物的能量，部分转移ATP 
实质 合成有机物、储存能量 分解有机物、释放能量、产生ATP 
联系 有机物、氧气 
光合作用 呼吸作用 
能量、二氧化碳 
◎ 光合作用的实质 
通过光反应把光能转变成活跃的化学能，通过暗反应把二氧化碳和水合成有机物，同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。 
四、光和光合作用 
◎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，并释放出氧气的过程。影响因素有：光、温度、CO2浓度、水分、矿质元素等。 
1．发现 
内容 时间 过程 结论 
普里斯特 1771年 蜡烛、小鼠、绿色植物实验 植物可以更新空气 
萨克斯 1864年 叶片遮光实验 绿色植物在光合作用中产生淀粉 
恩格尔曼 1880年 水绵光合作用实验 叶绿体是光合作用的场所释放出氧。 
鲁宾与卡门 1939年 同位素标记法 光合作用释放的氧全来自水 
2．场所 
双层膜 
叶绿体 基质 
基粒 多个类囊体（片层）堆叠而成 
胡萝卜素（橙黄色）1/3 
类胡萝卜素 叶黄素（黄色） 2/3 吸蓝紫光 
色素 （1/4） 叶绿素A（蓝绿色）3/4 
叶绿素（3/4） 叶绿素B（黄绿色）1/4 吸红橙和蓝紫光 
3．过程 
光反应 暗反应 
条件 光、色素、酶 CO2、[H]、ATP、酶 
时间 短促 较缓慢 
场所 内囊体的薄膜 叶绿体的基质 
过程 ① 水的光解 
2H2O → 4[H] + O2 
② ATP的合成/光合磷酸化 
ADP + Pi + 光能 → ATP ① CO2的固定 
CO2 + C5 → 2C3 
② C3/ CO2的还原 
2C3 + [H] →（CH2O） 
实质 光能 → 化学能，释放O2 同化CO2，形成（CH2O） 
总式 CO2 + H2O → （CH2O）+ O2 
或 CO2 + 12H2O → （CH2O）6 + 6O2 + 6H2O 
物变 无机物CO2、H2O → 有机物（CH2O） 
能变 光能 → ATP中活跃的化学能 → 有机物中稳定的化学能 
◎ 同位素示踪 
14C 光反应 2C 3 暗反应 （14CH2O） 
3H2O 固定 [3H] 还原 （C3H2O） 
H218O 光 18O2 
◎ 人为创设条件，看物质变化： 
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） 
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cxfmdm  
2010-12-07 
必修一 分子与细胞 
1、生命系统的结构层次依次为：细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统 
细胞是生物体结构和功能的基本单位；地球上最基本的生命系统是细胞 
2、光学显微镜的操作步骤：对光→低倍物镜观察→移动视野中央（偏哪移哪）→高倍物镜观察：①只能调节细准焦螺旋；②调节大光圈、凹面镜 
★3、原核细胞与真核细胞根本区别为：有无核膜为界限的细胞核 
①原核细胞：无核膜，无染色体，如大肠杆菌等细菌、蓝藻 
②真核细胞：有核膜，有染色体，如酵母菌，各种动物 
注：病毒无细胞结构，但有DNA或RNA 
4、蓝藻是原核生物，自养生物 
5、真核细胞与原核细胞统一性体现在二者均有细胞膜和细胞质 
6、细胞学说建立者是施莱登和施旺，细胞学说建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。细胞学说建立过程，是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程，充满耐人寻味的曲折 
7、组成细胞（生物界）和无机自然界的化学元素种类大体相同，含量不同 
★8、组成细胞的元素 
①大量无素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg ②微量无素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu 
③主要元素：C、H、O、N、P、S ④基本元素：C ⑤细胞干重中，含量最多元素为C，鲜重中含最最多元素为O 
★9、生物（如沙漠中仙人掌）鲜重中，含量最多化合物为水，干重中含量最多的化合物为蛋白质。 
★10、（1）还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖）可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀；脂肪可苏丹III染成橘黄色（或被苏丹IV染成红色）；淀粉（多糖）遇碘变蓝色；蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应。 
（2）还原糖鉴定材料不能选用甘蔗 
（3）斐林试剂必须现配现用（与双缩脲试剂不同，双缩脲试剂先加A液，再加B液） 
R 
★11、蛋白质的基本组成单位是氨基酸，氨基酸结构通式为NH2—C—COOH，各种氨基酸的区别在于R基的不同。 H 
★12、两个氨基酸脱水缩合形成二肽，连接两个氨基酸分子的化学键（—NH—CO—）叫肽键。 
★13、脱水缩合中，脱去水分子数=形成的肽键数=氨基酸数—肽链条数 
★14、蛋白质多样性原因：构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序千变万化，多肽链盘曲折叠方式千差万别。 
★15、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因。 
★16、遗传信息的携带者是核酸，它在生物体的遗传变异和蛋白质合成中具有极其重要作用，核酸包括两大类：一类是脱氧核糖核酸，简称DNA；一类是核糖核酸，简称RNA，核酸基本组成单位核苷酸。 
17、蛋白质功能： 
①结构蛋白，如肌肉、羽毛、头发、蛛丝 ②催化作用，如绝大多数酶 ③运输载体，如血红蛋白 ④传递信息，如胰岛素 ⑤免疫功能，如抗体 
18、氨基酸结合方式是脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基（—COOH）与另一个氨基酸分子的氨基（—NH2）相连接，同时脱去一分子水。 
19、 DNA RNA 
★全称 脱氧核糖核酸 核糖核酸 
★分布 细胞核、线粒体、叶绿体 细胞质 
染色剂 甲基绿 吡罗红 
链数 双链 单链 
碱基 ATCG AUCG 
五碳糖 脱氧核糖 核糖 
组成单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 
代表生物 原核生物、真核生物、噬菌体 HIV、SARS病毒 
★20、主要能源物质：糖类 细胞内良好储能物质：脂肪 人和动物细胞储能物：糖原 直接能源物质：ATP 
21、糖类： 
①单糖：葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖 ②二糖：麦芽糖、蔗糖、乳糖 ★③多糖：淀粉和纤维素（植物细胞）、糖原（动物细胞） 
22、脂肪：储能；保温；缓冲；减压 脂质：磷脂：生物膜重要成分 
固醇： 胆固醇 性激素：促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞形成 
维生素D：促进人和动物肠道对Ca和P的吸收 
★23、多糖，蛋白质，核酸等都是生物大分子，基本组成单位依次为：单糖、氨基酸、核苷酸。 生物大分子以碳链为基本骨架，所以碳是生命的核心元素。 
24、自由水（95.5%）：良好溶剂；参与生物化学反应；提供液体环境；运送 
水存在形式营养物质及代谢废物 结合水（4.5%） 
★25、无机盐绝大多数以离子形式存在。哺乳动物血液中Ca2+过低，会出现抽搐症状；患急性肠炎的病人脱水时要补充输入葡萄糖盐水；高温作业大量出汗的工人要多喝淡盐水。 
26、细胞膜主要由脂质和蛋白质，和少量糖类组成，脂质中磷脂最丰富，功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多；细胞膜基本支架是磷脂双分子层；细胞膜具有一定的流动性和选择透过性。 将细胞与外界环境分隔开 
27、细胞膜的功能控制物质进出细胞 进行细胞间信息交流 
28、植物细胞的细胞壁成分为纤维素和果胶，具有支持和保护作用。 
★29、制取细胞膜利用哺乳动物成熟红细胞，因为无核膜和细胞器膜。 
30、★叶绿体：光合作用的细胞器；双层膜 ★线粒体：有氧呼吸主要场所；双层膜 核糖体：生产蛋白质的细胞器；无膜 中心体：与动物细胞有丝分裂有关；无膜 液泡：调节植物细胞内的渗透压，内有细胞液 内质网：对蛋白质加工 高尔基体：对蛋白质加工，分泌 
31、消化酶、抗体等分泌蛋白合成需要四种细胞器：核糖体，内质网、高尔基体、线粒体。 
32、细胞膜、核膜、细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统，它们在结构和功能上紧密联系，协调。 维持细胞内环境相对稳定 生物膜系统功能许多重要化学反应的位点 把各种细胞器分开，提高生命活动效率 
核膜：双层膜，其上有核孔，可供mRNA通过 
结构核仁 
33、细胞核由DNA及蛋白质构成，与染色体是同种物质在不同时期的染色质两种状态 容易被碱性染料染成深色 
功能：是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心 
★34、植物细胞内的液体环境，主要是指液泡中的细胞液。 原生质层指细胞膜，液泡膜及两层膜之间的细胞质 植物细胞原生质层相当于一层半透膜；质壁分离中质指原生质层，壁为细胞壁 
★35、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜 
自由扩散：高浓度→低浓度，如H2O，O2，CO2，甘油，乙醇、苯 
协助扩散：载体蛋白质协助，高浓度→低浓度，如葡萄糖进入红细胞 
★36、物质跨膜运输方式主动运输：需要能量；载体蛋白协助；低浓度→高浓度，如无机盐离子 胞吞、胞吐：如载体蛋白等大分子 
★37、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，这种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。 
38、本质：活细胞产生的有机物，绝大多数为蛋白质，少数为RNA。具有高效性，专一性：（每种酶只能催化一种成一类化学反应），酶作用条件温和：适宜的温度，pH，最适温度（pH值）下，酶活性最高。 
温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低，甚至失活（过高、过酸、过碱） 
功能：催化作用，降低化学反应所需要的活化能 
★39、ATP 结构简式：A—P~P~P，A表示腺苷，P表示磷酸基团，~表示高能磷酸键 全称：三磷酸腺苷 与ADP相互转化：A—P~P~P A—P~P+Pi+能量 功能：细胞内直接能源物质 ATP分子高能磷酸键中能量的主要来源 
40、细胞呼吸：有机物在细胞内经过一系列氧化分解，生成CO2或其他产物，释放能量并生成ATP过程 
★41、有氧呼吸与无氧呼吸比较 
有氧呼吸 无氧呼吸 
场所 细胞质基质、线粒体（主要） 细胞质基质 
产物 CO2，H2O，能量 CO2，酒精（或乳酸）、能量 
反应式 C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量 C6H12O62C3H6O3+能量 
C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量 
过程 
第一阶段：1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸和少量[H]，释放少量能量，细胞质基质 
第二阶段：丙酮酸和水彻底分解成CO2 
和[H]，释放少量能量，线粒 
体基质 
第三阶段：[H]和O2结合生成水， 
大量能量，线粒体内膜 第一阶段：同有氧呼吸 
第二阶段：丙酮酸在不同酶催化作用 
下，分解成酒精和CO2或 
转化成乳酸 
能量 大量 少量 
42、细胞呼吸应用： 
包扎伤口，选用透气消毒纱布，抑制细菌有氧呼吸 
酵母菌酿酒：选通气，后密封。先让酵田菌有氧呼吸，大量繁殖，再无氧呼吸产 
生酒精 
花盆经常松土：促进根部有氧呼吸，吸收无机盐等 
稻田定期排水：抑制无氧呼吸产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡 
提倡慢跑：防止剧烈运动，肌细胞无氧呼吸产生乳酸 
破伤风杆菌感染伤口：须及时清洗伤口，以防无氧呼吸 
★43、活细胞所需能量的最终源头是太阳能；流入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能 
44、叶绿体中色素 （类囊体薄膜） 叶绿素a 叶绿素b；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 
类胡萝卜素 胡萝卜素 叶黄素；主要吸收蓝紫光 
45、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并且释放出O2的过程。 
46、18世纪中期，人们认为只有土壤中水分构建植物，未考虑空气作用 
1771年，英国普利斯特利实验证实植物生长可以更新空气，未发现光的作用 
1779年，荷兰英格豪斯多次实验验证，只有阳光照射下，只有绿叶更新空气，但 
未知释放该气体的成分。 
1785年，明确放出气体为O2，吸收的是CO2 
1845年，德国梅耶发现光能转化成化学能 
1864年，萨克斯证实光合作用产物除O2外，还有淀粉 
1939年，美国鲁宾卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的O2来自水。 
★47、光合作用 
光反应：条件：一定需要光 
场所：类囊体薄膜， 
产物：[H]、O2和能量 
过程：（1）水在光能下，分解成[H]和O2； 
（2）ADP+Pi+光能ATP 
暗反应：条件：有没有光都可以进行 
场所：叶绿体基质 
产物：糖类等有机物和五碳化合物 
过程：（1）CO2的固定：1分子C5和CO2生成2分子C3 
（2）C3的还原：C3在[H]和ATP作用下，部分还原成糖类，部分又形成C5 
联系：光反应阶段与暗反应阶段既区别又紧密联系，是缺一不可的整体，光反应为暗反应提供[H]和ATP。 
48、空气中CO2浓度，土壤中水分多少，光照长短与强弱，光的成分及温度高低等，都是影响光合作用强度的外界因素：可通过适当延长光照，增加CO2浓度等提高产量。 
49、自养生物：可将CO2、H2O等无机物合成葡萄糖等有机物，如绿色植物，硝化细菌（化能合成） 
异养生物：不能将CO2、H2O等无机物合成葡萄糖等有机物，只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动，如许多动物。 
50、细胞表面积与体积关系限制了细胞的长大，细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖遗传的基础。 有丝分裂：体细胞增殖 
51、真核细胞的分裂方式减数分裂：生殖细胞（精子，卵细胞）增殖 
★无丝分裂：蛙的红细胞。分裂过程中没有出现纺缍丝和染色体变化 
★52、分裂间期：完成DNA分子复制及有关蛋白质合成，染色体数目不增加，DNA 
加倍。 
有丝分裂前期：核膜核仁逐渐消失，出现纺缍体及染色体，染色体散乱排列。 
中期：染色体着丝点排列在赤道板上，染色体形态比较稳定，数目比分裂期较清晰便于观察 
后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分离，染色体数目加倍 
末期：核膜，核仁重新出现，纺缍体，染色体逐渐消失。 
★53、动植物细胞有丝分裂区别 
植物细胞 动物细胞 
间期 DNA复制，蛋白质合成（染色体复制） 染色体复制，中心粒也倍增 
前期 细胞两极发生纺缍丝构成纺缍体 中心体发出星射线，构成纺缍体 
末期 赤道板位置形成细胞板向四周扩散 不形成细胞板，细胞从中央向内 
形成细胞壁 凹陷，缢裂成两子细胞 
★54、有丝分裂特征及意义：将亲代细胞染色体经过复制（实质为DNA复制后），精确地平均分配到两个子细胞，在亲代与子代之间保持了遗传性状稳定性，对于生物遗传有重要意义。 
55、有丝分裂中，染色体及DNA数目变化规律 
56、细胞分化：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，它是一种持久性变化，是生物体发育的基础，使多细胞生物体中细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能效率。 
★57、细胞分化举例：红细胞与肌细胞具有完全相同遗传信息，（同一受精卵有丝分裂形成）；形态、功能不能原因是不同细胞中遗传信息执行情况不同。 
★58、细胞全能性：指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体潜能。 
高度分化的植物细胞具有全能性，如植物组织培养因为细胞（细胞核）具有该生物 
生长发育所需的遗传信息 
高度分化的动物细胞核具有全能性，如克隆羊 
59、细胞内水分减少，新陈代谢速率减慢 
细胞内酶活性降低 
细胞衰老特征细胞内色素积累 
细胞内呼吸速度下降，细胞核体积增大 
细胞膜通透性下降，物质运输功能下降 
60、细胞凋亡指基因决定的细胞自动结束生命的过程，是一种正常的自然生理过程，如蝌蚪尾消失，它对于多细胞生物体正常发育，维持内部环境的稳定以及抵御外界因素干扰具有非常关键作用。 
能够无限增殖 
★61、癌细胞特征形态结构发生显著变化 
癌细胞表面糖蛋白减少，容易在体内扩散，转移 
62、癌症防治：远离致癌因子，进行CT，核磁共振及癌基因检测；也可手术切除、化疗和放疗