資源簡介

新人教版生物學必修1《分子與細胞》知識梳理
第1章 走近細胞
第1節 細胞是生命活動的基本單位
1. 生命活動離不開 細胞 。除 病毒 外， 細胞 是生物體結構和功能的基本單位。
2. 各類生物的生命活動與細胞的關系
(1)單細胞生物：依靠 單個細胞 就能完成各種生命活動，如細菌、藍藻、草履蟲、變形蟲等。
(2)多細胞生物：依賴各種 分化的細胞 密切合作，共同完成一系列復雜的生命活動，如絕大多數動物、植物和真菌。
(3)病毒： 不具有 細胞結構，主要由 蛋白質 和 核酸 組成。 不能 獨立進行生命活動，必須 寄生 在活細胞中，借助宿主細胞的物質和結構進行繁殖，表現出生命特征。如噬菌體專一寄生在 大腸桿菌 中，HIV主要寄生在人體的 T淋巴 細胞中。
3. 多細胞生物生命活動的基礎
(1)生物與環境之間物質和能量交換的基礎： 細胞代謝 。
(2)生物生長發育的基礎：細胞的 增殖、分化 。
(3)生物遺傳與變異的基礎：細胞內 基因的傳遞、變化 。
4. 生命系統的結構層次
(1)多細胞動物生命系統結構層： 細胞 →組織→器官→ 系統 →個體→ 種群 → 群落 →
生態系統→生物圈。
(2)多細胞植物沒有 系統 層次；單細胞生物沒有 組織、器官、系統 層次；一個單細胞生物既是
細胞 層次，也是 個體 層次，如一個大腸桿菌、草履蟲、變形蟲等。
(3)最基本的生命系統是 細胞 ，最大的生命系統是 生物圈 。
組成細胞的原子、分子，以及病毒 不屬于 (屬于/不屬于)生命系統的結構層次。
5. 一切生物的生命活動是在 細胞 內或 細胞 的參與下完成的。
6. 地球上最早出現的生命形式是 單細胞 生物。
第二節 細胞的多樣性和統一性
1.【實驗】顯微鏡的使用
(1)顯微鏡放大倍數＝ 目鏡 放大倍數× 物鏡 放大倍數。
顯微鏡放大的是物像的 長度或寬度 ，而不是面積或體積。
(2)目鏡與物鏡的判斷
①目鏡： 無 (有/無)螺紋，放大倍數與長度呈 反 比。
②物鏡： 有 (有/無)螺紋，放大倍數與長度呈 正 比。
(3)顯微鏡使用原則
①先用 低 倍鏡觀察，再用 高 倍鏡觀察。
②低倍鏡下先用 粗 準焦螺旋，再用 細 準焦螺旋；
高倍鏡下只能用 細 準焦螺旋。
(4)高倍鏡的使用方法
①找：在 低 倍鏡下找到要觀察的目標；
②移：移動載玻片，把目標移到視野的 中央 ；
③轉：轉動 轉換器 ，換上高倍 物鏡 ；
④調：清晰度調 細準焦 螺旋，亮度調 光圈 和 反光鏡 。
注：把視野調暗：使用 小 光圈、 平 面鏡；把視野調亮：使用 大 光圈、 凹 面鏡。
(5)“物”與“像”是上下相反，左右相反的關系，即把“物”翻轉180°后就是“像”。如玻片上有“上”字，則視野中看到的是 ；玻片上有“P”字母，則視野中看到的是 d 。
(6)視野中觀察對象在視野外側，要將它移到視野中央，遵循“哪偏哪移”原則。如觀察對象在視野的左下方，要將它移到視野中央，玻片應向 左下方 移動。
(7)低倍鏡下視野 亮 (亮/暗)、范圍 大 (大/小)、細胞 小 (大/小)、數目 多 (多/少)；
高倍鏡下視野 暗 (亮/暗)、范圍 小 (大/小)、細胞 大 (大/小)、數目 少 (多/少)。
2. 原核細胞和真核細胞
(1)原核細胞和真核細胞最明顯的區別是： 有無以核膜為界限的細胞核/有無核膜 。
①原核細胞 沒有 (有/沒有)由核膜包被的細胞核， 沒有 (有/沒有)染色體，擬核區域有個環狀的
裸露DNA 分子。由原核細胞構成的生物叫原核生物，如 藍藻、支原體、細菌、放線菌、衣原體 。
②真核細胞 有 (有/沒有)由核膜包被的細胞核， 有 (有/沒有)染色體，染色體的主要成分是
DNA 和 蛋白質 。由真核細胞構成的生物叫真核生物，如 動物、植物、真菌(酵母菌、食用菌)、
變形蟲等。
(2)生物分類
①藍細菌是 原核 (真核/原核)生物，常見的藍細菌有 色球藍細菌 、 念珠藍細菌 、顫藍細菌、 發菜 。
②細菌是 原核 (真核/原核)生物，如 大腸桿菌、硝化細菌、肺炎雙球菌、乳酸菌 等。
③動物、變形蟲、草履蟲、衣藻、小球藻、團藻、酵母菌、食用菌是 真核 (真核/原核)生物。
(3)識圖填圖(在藍細菌和細菌的細胞中，都 沒有 (有/沒有)成形的細胞核)
①藍細菌細胞內含有 藻藍素 和 葉綠素 ，是能進行光合作用的 自養 生物。
②細菌中的絕大多數種類是營 腐生 或 寄生 生活的 異養 生物。
③原核細胞中唯一的一種細胞器是 核糖體 。
④原核細胞和真核細胞都有的結構和物質是： 細胞膜 、 細胞質 、 核糖體 、 DNA 。
3. 細胞學說建立的過程
(1)細胞學說的建立者主要是德國的 施萊登 和 施旺 。
(2)細胞學說的主要內容
① 細胞 是一個有機體，一切 動植物 都是由 細胞 發育而來，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，即有它自己的生命，又對與其他細胞共同構成的整體的生命起作用。
③新細胞可以從 老細胞 中產生。
(3)意義：細胞學說揭示了 細胞 的統一性和 生物體結構 的統一性。
4. 細胞的發現者和命名者是英國科學家 羅伯特。胡克 ；荷蘭著名魔鏡技師 列文虎克 用自制顯微鏡，觀察到不同形態的細菌、紅細胞和精子等；德國的 魏爾肖 總結出“細胞通過分裂產生新細胞”，他的名言是“所有的細胞都來源于先前存在的細胞”。新人教版生物學必修1《分子與細胞》知識梳理
第1章 走近細胞
第1節 細胞是生命活動的基本單位
1. 生命活動離不開 。除 外， 是生物體結構和功能的基本單位。
2. 各類生物的生命活動與細胞的關系
(1)單細胞生物：依靠 就能完成各種生命活動，如細菌、藍藻、草履蟲、變形蟲等。
(2)多細胞生物：依賴各種 密切合作，共同完成一系列復雜的生命活動，如絕大多數動物、植物和真菌。
(3)病毒： 細胞結構，主要由 和 組成。 獨立進行生命活動，必須 在活細胞中，借助宿主細胞的物質和結構進行繁殖，表現出生命特征。如噬菌體專一寄生在 中，HIV主要寄生在人體的 細胞中。
3. 多細胞生物生命活動的基礎
(1)生物與環境之間物質和能量交換的基礎： 。
(2)生物生長發育的基礎：細胞的 。
(3)生物遺傳與變異的基礎：細胞內 。
4. 生命系統的結構層次
(1)多細胞動物生命系統結構層： →組織→器官→ →個體→ → →
生態系統→生物圈。
(2)多細胞植物沒有 層次；單細胞生物沒有 層次；一個單細胞生物既是
層次，也是 層次，如一個大腸桿菌、草履蟲、變形蟲等。
(3)最基本的生命系統是 ，最大的生命系統是 。
組成細胞的原子、分子，以及病毒 (屬于/不屬于)生命系統的結構層次。
5. 一切生物的生命活動是在 內或 的參與下完成的。
6. 地球上最早出現的生命形式是 生物。
第二節 細胞的多樣性和統一性
1.【實驗】顯微鏡的使用
(1)顯微鏡放大倍數＝ 放大倍數× 放大倍數。
顯微鏡放大的是物像的 ，而不是面積或體積。
(2)目鏡與物鏡的判斷
①目鏡： (有/無)螺紋，放大倍數與長度呈 比。
②物鏡： (有/無)螺紋，放大倍數與長度呈 比。
(3)顯微鏡使用原則
①先用 倍鏡觀察，再用 倍鏡觀察。
②低倍鏡下先用 準焦螺旋，再用 準焦螺旋；
高倍鏡下只能用 準焦螺旋。
(4)高倍鏡的使用方法
①找：在 倍鏡下找到要觀察的目標；
②移：移動載玻片，把目標移到視野的 ；
③轉：轉動 ，換上高倍 ；
④調：清晰度調 螺旋，亮度調 和 。
注：把視野調暗：使用 光圈、 面鏡；把視野調亮：使用 光圈、 面鏡。
(5)“物”與“像”是上下相反，左右相反的關系，即把“物”翻轉180°后就是“像”。如玻片上有“上”字，則視野中看到的是 ；玻片上有“P”字母，則視野中看到的是 。
(6)視野中觀察對象在視野外側，要將它移到視野中央，遵循“哪偏哪移”原則。如觀察對象在視野的左下方，要將它移到視野中央，玻片應向 移動。
(7)低倍鏡下視野 (亮/暗)、范圍 (大/小)、細胞 (大/小)、數目 (多/少)；
高倍鏡下視野 (亮/暗)、范圍 (大/小)、細胞 (大/小)、數目 (多/少)。
2. 原核細胞和真核細胞
(1)原核細胞和真核細胞最明顯的區別是： 。
①原核細胞 (有/沒有)由核膜包被的細胞核， (有/沒有)染色體，擬核區域有個環狀的
分子。由原核細胞構成的生物叫原核生物，如 。
②真核細胞 (有/沒有)由核膜包被的細胞核， (有/沒有)染色體，染色體的主要成分是
和 。由真核細胞構成的生物叫真核生物，如 等。
(2)生物分類
①藍細菌是 (真核/原核)生物，常見的藍細菌有 。
②細菌是 (真核/原核)生物，如 等。
③動物、變形蟲、草履蟲、衣藻、小球藻、團藻、酵母菌、食用菌是 (真核/原核)生物。
(3)識圖填圖(在藍細菌和細菌的細胞中，都 (有/沒有)成形的細胞核)
①藍細菌細胞內含有 和 ，是能進行光合作用的 生物。
②細菌中的絕大多數種類是營 或 生活的 生物。
③原核細胞中唯一的一種細胞器是 。
④原核細胞和真核細胞都有的結構和物質是： 。
3. 細胞學說建立的過程
(1)細胞學說的建立者主要是德國的 和 。
(2)細胞學說的主要內容
① 是一個有機體，一切 都是由 發育而來，并由 和 所構成。
② 是一個相對獨立的單位，即有它自己的生命，又對與其他細胞共同構成的整體的生命起作用。
③新細胞可以從 中產生。
(3)意義：細胞學說揭示了 的統一性和 的統一性。
4. 細胞的發現者和命名者是英國科學家 ；荷蘭著名魔鏡技師用自制顯微鏡，觀察到不同形態的細菌、紅細胞和精子等；德國的 總結出“細胞通過分裂產生新細胞”，他的名言是“所有的細胞都來源于先前存在的細胞”。新人教版生物學必修1《分子與細胞》知識梳理
第2章 組成細胞的分子
第1節 細胞中的元素和化合物
1. 生物界與非生物界的統一性與差異性
(1)組成細胞的化學元素在無機自然界中都能找到，體現了生物界與非生物界的 統一 性。
(2)細胞與非生物相比，各種元素的相對含量大不相同，體現了生物界與非生物界的 差異 性。
2. 組成細胞的元素
(1)元素分類
①大量元素：如 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等。
②微量元素：含量少，但不可缺少，和大量元素一樣重要，如 Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 等。
③主要元素： C、H、O、N、P、S 6種。
④基本元素(細胞中含量最多的元素)： C、H、O、N 4種。
鮮重下含量高低依次為： O＞C＞H＞N ；干重下含量高低依次為： C＞O＞N＞H 。
⑤最基本元素： C ，因為生物大分子都以 碳鏈 為基本骨架。
(2)特點：不同生物體內化學元素的種類 基本相同 ，但含量 相差很大 。
3. 組成細胞的化合物
(1)組成細胞的元素大多以 化合物 的形式存在。
(2)占細胞鮮重最多的化合物是 水 ；占細胞鮮重最多的有機化合物是 蛋白質 ；
占細胞干重最多的化合物是 蛋白質 。
4.【實驗】檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質
(1)原理
①還原糖(葡萄糖、果糖、麥芽糖等)＋ 斐林 試劑→ 磚紅 色沉淀
②淀粉＋ 碘液 → 藍 色
③脂肪＋ 蘇丹Ⅲ (蘇丹Ⅳ) 橘黃 色( 紅 色)(染色后要用 50%酒精 洗掉浮色)
④蛋白質(多肽)＋ 雙縮脲 試劑→ 紫 色
(2)材料選擇(要求組織顏色 淺或近白色 ，目的是 避免材料顏色對反應后顏色造成干擾 )
①蘋果、梨勻漿可用作 還原糖 待檢樣品。
西瓜 不能 (能/不能)作為還原糖檢測材料，因為西瓜汁呈 紅色 ，會掩蓋實驗現象；
甘蔗 不能 (能/不能)作為還原糖檢測材料，因為甘蔗中的蔗糖 是非還原糖 。
②馬鈴薯勻漿可用作 淀粉 待檢樣品。
③花生種子、花生種子勻漿可用作 脂肪 待檢樣品。
④豆漿、鮮肝提取液、蛋清可用作 蛋白質 待檢樣品。若用蛋清需要 稀釋 。
(3)試劑組成及使用方法
①斐林試劑 組成：甲液： 0.1g/mL的NaOH溶液 ；乙液： 0.05g/mL的CuSO4溶液 。
使用方法： 等量混合 使用， 現配現用 ； 水浴 加熱。
②雙縮脲試劑：組成：A液： 0.1g/mL的NaOH溶液 ；B液： 0.01g/mL的CuSO4溶液 。
使用方法：先加 雙縮脲試劑A液 ，搖勻，再加少量 雙縮脲試劑B液 ，搖勻。
不需要 (需要/不需要)加熱。若B液過量，反應液會呈 藍 色，遮蓋反應后的顏色。
實質： 堿性 條件下 肽鍵 與雙縮脲試劑中的Cu2＋反應生成紫色絡合物。
第2節 細胞中的無機物
1. 細胞中的無機物包括 水 和 無機鹽 。
2. 水的含量
(1)一般來說， 水 在細胞的各種化學成分中含量最多。生物體的含水量一般為60%～95%。
(2)不同種類生物含水量不同，如水生生物含水量 高于 陸生生物。
(3)生物體在不同的生長發育時期，含水量不同，如幼兒身體的含水量 高于 成體人身體的含水量，植物幼嫩部分含水量 高于 老熟部分含水量，代謝旺盛的組織中含水量 高于 代謝弱的組織。
(4)同一生物不同組織、器官內水的含量 不同 。
3. 水的存在形式：水在細胞中以 結合水 和 自由水 兩種形式存在。
(1)結合水：與細胞中的某些物質結合，是 細胞結構 的重要組成成分，約占細胞內全部水分的4.5%。
(2)自由水：以 游離 的形式存在，可以自由流動，約占細胞內全部水分的95.5%。
自由水作用：①細胞內的 良好溶劑 ；②參與 生化反應 ；
③提供 液體 環境；④運送 營養物質 和 代謝廢物 。
實例：剛收獲的玉米種子在陽光下曬干，重量減輕，這個過程損失的主要是 自由水 ，這樣的種子在條件適宜時，仍能萌發成幼苗；把曬干后的種子放在一潔凈的試管中加熱，試管壁上有水珠出現，這些水主要是 結合水 ，這樣的種子將不能萌發。代謝旺盛的細胞內 自由水 的含量相對高些。
4. 自由水與結合水的比例與細胞代謝、抗性的關系
實例：種子萌發或幼苗，新陳代謝旺盛、生長迅速時， 自由水 的含量增多，但抗性 減弱 ；種子曬干后， 自由水 大量減少，代謝 減弱 ，但抗性 增強 ，易于保存。
5. 細胞中大多數無機鹽以 離子 的形式存在，少數以化合物形成存在(如CaCO3)。
6. 無機鹽的作用
(1)某些復雜化合物的重要組成成分。如 Mg 是葉綠素的組成元素， Fe 是血紅蛋白的組成元素，
I 是甲狀腺激素的組成元素， CaCO3 是動物骨和牙齒的重要成分。
(2)維持細胞和生物體正常的生命活動。如哺乳動物血Ca2＋低會 抽搐 ，血Ca2＋高會 肌無力 。
(3)維持細胞的 滲透壓 和 酸堿 平衡。0.9%NaCl溶液(生理鹽水)能維持動物細胞正常的 形態
和生理功能 。
第3節 細胞中的糖類和脂質
1. 生物體進行生命活動的主要能源物質是 糖類 。
2. 糖類的組成元素是 C、H、O 。
3. 糖類分為(據水解情況)： 單糖 、 二糖 和 多糖 。
(1)單糖
①特點： 不能 (能/不能)水解， 能 (能/不能)被細胞直接吸收。
②常見種類：五碳糖 核糖(C5H10O5)：分布于 動植物 細胞中，是組成 RNA 的成分。
脫氧核糖(C5H10O4)：分布于 動植物 細胞中，是組成 DNA 的成分。
葡萄糖(C6H12O6)：分布于 動植物 細胞中，是細胞中主要的 能源物質 。
六碳糖 果糖：分布于 植物 細胞中。
半乳糖：分布于 動物 細胞中。
(2)二糖
①特點：水解后能生成 2 分子單糖，必須水解成 單糖 才能被細胞吸收。
麥芽糖：分布于 植物 細胞中，麥芽糖 葡萄糖 ＋ 葡萄糖 。
②常見種類：蔗糖：分布于 植物 細胞中，蔗糖 果糖 ＋ 葡萄糖 。
乳糖：分布于 動物 細胞中，乳糖 半乳糖 ＋ 葡萄糖 。
(3)多糖
①特點：水解后能生成 許多 單糖，必須水解成 單糖 才能被細胞吸收，自然界中含量最多。
淀粉：分布于 植物 細胞中，是植物細胞中的 儲能 物質。
②常見種類：纖維素：分布于 植物 細胞中，是 植物細胞壁 的組成成分。
糖原：分為 肝糖原 和 肌糖原 ，主要存在于人和動物的 肝臟 和 肌肉 中，
是動物細胞中的 儲能 物質。
③淀粉、糖原、纖維素的組成單位都是 葡萄糖 。
4. 糖類分為(據化學性質)
(1)還原糖：如 麥芽糖、葡萄糖、果糖 ，與 斐林 試劑在 水浴 加熱的條件下產生 磚紅色 沉淀。
(2)非還原糖：如 蔗糖、淀粉、糖原、纖維素 等。
5. 并不是所有糖類都是能源物質，如 核糖 、 脫氧核糖 、 纖維素 。
6. 脂質的組成元素主要是 C、H、O ，有的含N、P。
7. 脂質分為 脂肪 、 磷脂 和 固醇 。
(1)脂肪：①組成： 甘油 ＋ 脂肪酸 →脂肪；組成元素為 C、H、O 。
②功能：是細胞內良好的 儲能物質 [(與糖類相比，體積 小 ，儲能 多 )儲能脂質]；
很好的絕熱體，有 保溫 作用；
能 減壓和緩沖 ，可以保護內臟器官。
(2)磷脂：是 細胞膜 、 細胞器膜 等生物膜的重要成分[結構脂質]，組成元素是 CHONP 。
(3)固醇[調節脂質]：又包括 膽固醇 、 性激素 和 維生素D 等
①膽固醇：構成 動物細胞膜 的重要成分，參與血液中 脂質 的運輸。
②性激素：能促進人和動物 生殖器官 的發育以及 生殖細胞 的形成。
③維生素D：能有效促進腸道對 鈣和磷 的吸收。
8. 等質量的脂肪與糖類相比， 脂肪 氧化分解耗氧多，產能多，產H2O多，因為 與糖類相比，脂肪
中C、H多，O少 。
9. 多糖、蛋白質、核酸等生物大分子的基本骨架是 碳鏈 。
10. 糖類、脂質、蛋白質和核酸四大有機物都有的元素是 C、H、O 。
第4節 蛋白質是生命活動的主要承擔者
1. 生命活動的主要承擔者是 蛋白質 。
2. 蛋白質的基本組成單位是 氨基酸 。
3. 氨基酸分子的結構通式： 。
(1)特點：每種氨基酸分子至少都含有一個 氨基(－NH2) 和一個 羧基(－COOH) ；且都有一個氨基(－NH2)和一個羧基(－COOH)連接在 同一個碳原子 上。(注：多余的氨基或羧基位于 R基 中)
(2)種類：組成蛋白質的氨基酸約有 20 種，它們的區別在于 R基 的不同。
(3)由結構通式可知，氨基酸分子式可簡寫為 C2H4O2N-R 。
氨基酸(蛋白質)的組成元素主要是 C、H、O、N ，有的含有P、S、Fe等元素。
4. 必需氨基酸：人體細胞 不能 (能/不能)合成，必須從外界環境中直接獲取的氨基酸，成人有8種。
非必需氨基酸：人體細胞 能 (能/不能)合成，也能從外界環境中獲取的氨基酸，有12種。
5. 蛋白質的結構層次：氨基酸肽鏈(鏈狀)蛋白質(空間結構)。
(1)氨基酸分子之間的結合方式叫做 脫水縮合 ：一個氨基酸分子的 羧基(－COOH) 和另一個氨基酸分子的 氨基(－NH2) 相連接，同時脫去一分子 水 的過程。R基中的氨基和羧基 不參與
(參與/不參與)參與脫水縮合。
(2)連接兩個氨基酸分子的化學鍵叫做 肽鍵 ，表示為 —NH—CO—(老教材)。
(3)脫水縮合產生的H2O中的H來自 羧基和氨基 ，O來自 羧基 。
(4)命名：由2個氨基酸分子脫水縮合而成的化合物叫 二肽 ，3個氨基酸分子脫水縮合而成的化合物叫 三肽 ，4個氨基酸分子脫水縮合而成的化合物叫 四肽 ，以此類推。由多個氨基酸分子縮合而成的，含有多個 肽鍵 的化合物統稱 多肽 。
6. 相關計算
(1)鏈狀肽：氨基酸數＝ 肽鍵 數＋ 肽鏈 數；水分子數＝ 肽鍵 數。
環狀肽：氨基酸數＝ 肽鍵 數＝ 水分子 數。
(2)每條肽鏈中至少含有 1 個游離的—NH2和 1 個游離的—COOH，分別位于肽鏈的 兩端 。
(3)蛋白質相對分子質量＝ 氨基酸數×氨基酸的平均相對分子質量－水分子數×18－二硫鍵數×2 。
7. 蛋白質分子結構多樣性原因：氨基酸的 種類 、 數目 和 排列順序 不同，以及肽鏈的 盤曲、折疊 方式及其形成的 空間結構 不同。
8. 蛋白質的功能
(1)構成細胞和生物體結構的重要物質，稱為 結構蛋白 ，如肌肉、羽毛、頭發等。
(2)絕大多數酶是 蛋白質 ，有 催化 作用。
(3)紅細胞中的血紅蛋白、細胞膜上的載體蛋白有 運輸 功能。
(4)胰島素起 信息傳遞 作用，能夠調節機體的生命活動。
(5)抗體有 免疫 功能。 (6)糖蛋白有 信息識別 功能。
9. 鹽析：在雞蛋清中加入一些 食鹽 ，會看到白色絮狀物(蛋白質)的現象。兌水稀釋后，白色絮狀物又消失，這一過程中蛋白質結構 沒有發生 變化，因此可用 鹽析 的方法提取分離蛋白質。
10. 高溫、過酸、過堿 等因素能破壞蛋白質的 空間結構 (變得伸展、松散)，使蛋白質變性失活，但 肽鍵 并未斷裂，能與 雙縮脲 試劑呈紫色反應。
第5節 核酸是遺傳信息的攜帶者
1. 核酸的分類和功能
(1)分類：核酸分為 脫氧核糖核酸 (簡稱 DNA )和 核糖核酸 (簡稱RNA)。
(2)功能：核酸是細胞內攜帶 遺傳信息 的物質；在生物體的 遺傳 、 變異 和 蛋白質
的生物合成中具有重要作用。
2.【實驗】觀察DNA和RNA在細胞中的分布
(1)原理
①利用 甲基綠、吡羅紅 混合染色劑將細胞染色，可以顯示DNA和RNA在細胞中的分布。
DNA＋ 甲基綠 → 綠 色； RNA＋ 吡羅紅 → 紅 色。
②鹽酸的作用：改變 細胞膜 的通透性，加速 染色劑 進入細胞；
使染色質中的 DNA 和 蛋白質 分離，有利于 DNA 與染色劑結合。
(2)實驗材料：人的 口腔上皮細胞 、洋蔥鱗片葉 內表皮細胞 。
(3)實驗步驟：制片(0.9%NaCl)→ 水解 (8%HCl)→沖洗(蒸餾水)→ 染色 →觀察。
(4)實驗現象(結果)：細胞核被染成 綠 色，細胞質被染成 紅 色。
(5)實驗結論：真核細胞的DNA主要分布在 細胞核 中， 線粒體 、 葉綠體 內也含有少量的DNA；RNA主要分布在 細胞質 中。(注：原核細胞中的DNA主要分布在 擬核 區域)
3. 核酸的分子結構
(1)核酸的基本組成單位—— 核苷酸
①分子組成：一個核苷酸是由一分子 磷酸 、一分子 五碳糖 和一分子 含氮堿基 組成的。
核苷酸的結構簡圖表示為 。
注：核苷酸(核酸)組成元素是 C、H、O、N、P 。
②分類(共 8 種)
據五碳糖不同，核苷酸可分為 脫氧核糖核苷酸 (簡稱 脫氧核苷酸 )和 核糖核苷酸 兩種：
脫氧核糖核苷酸的分子組成： 磷酸 ＋ 脫氧核糖 ＋ 含氮堿基 (有 A、G、C、T 4種堿基)。
核糖核苷酸的分子組成： 磷酸 ＋ 核糖 ＋ 含氮堿基 (有 A、G、C、U 4種堿基)。
據 含氮堿基 的不同，脫氧核糖核苷酸和核糖核苷酸又分別分為4種：
脫氧核糖核苷酸：含A的叫： 腺嘌呤脫氧核糖核苷酸 ；含G的叫： 鳥嘌呤脫氧核糖核苷酸 ；
含C的叫： 胞嘧啶脫氧核糖核苷酸 ；含T的叫： 胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸 。
核糖核苷酸：含A的叫： 腺嘌呤核糖核苷酸 ；含G的叫： 鳥嘌呤核糖核苷酸 ；
含C的叫： 胞嘧啶核糖核苷酸 ；含U的叫： 尿嘧啶核糖核苷酸 。
(2)核酸的結構層次
①DNA： 脫氧核糖核苷酸 脫氧核糖核苷酸鏈 脫氧核糖核酸 (DNA)
②RNA： 核糖核苷酸 核糖核苷酸鏈 核糖核酸 (RNA)
4. 核酸分子的 多樣性：構成核酸的核苷酸 數目 成千上萬， 排列順序 千變萬化。
特異性：每個核酸中核苷酸的 數目 和 排列順序 是特定的。
5. DNA和RNA共有的化學組分是 磷酸 、腺嘌呤( A )、 鳥嘌呤 ( G )、 胞嘧啶 ( C )；
DNA特有的組分是 脫氧核糖 、 胸腺嘧啶 ( T )，RNA特有的組分是 核糖 、 尿嘧啶 ( U )。
6. DNA初步水解產物是 4種脫氧核糖核苷酸 ，RNA初步水解產物是 4種核糖核苷酸 。
DNA徹底水解產物是 磷酸、脫氧核糖、4種堿基 ，RNA徹底水解產物是 磷酸、核糖、4種堿基 。
7. 真核細胞和原核細胞中都有 2 種核酸， 8 種核苷酸， 5 種堿基。
真核細胞和原核細胞的遺傳物質都是 DNA ，其組成中有 4 種核苷酸， 4 種堿基。
病毒中只有 1 種核酸( DNA 或 RNA )， 4 種核苷酸， 4 種堿基。新人教版生物學必修1《分子與細胞》知識梳理
第2章 組成細胞的分子
第1節 細胞中的元素和化合物
1. 生物界與非生物界的統一性與差異性
(1)組成細胞的化學元素在無機自然界中都能找到，體現了生物界與非生物界的 性。
(2)細胞與非生物相比，各種元素的相對含量大不相同，體現了生物界與非生物界的 性。
2. 組成細胞的元素
(1)元素分類
①大量元素：如 等。
②微量元素：含量少，但不可缺少，和大量元素一樣重要，如 等。
③主要元素： 6種。
④基本元素(細胞中含量最多的元素)： 4種。
鮮重下含量高低依次為： ；干重下含量高低依次為： 。
⑤最基本元素： ，因為生物大分子都以 為基本骨架。
(2)特點：不同生物體內化學元素的種類 ，但含量 。
3. 組成細胞的化合物
(1)組成細胞的元素大多以 的形式存在。
(2)占細胞鮮重最多的化合物是 ；占細胞鮮重最多的有機化合物是 ；
占細胞干重最多的化合物是 。
4.【實驗】檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質
(1)原理
①還原糖(葡萄糖、果糖、麥芽糖等)＋ 試劑→ 色沉淀
②淀粉＋ → 色
③脂肪＋ (蘇丹Ⅳ) 色( 色)(染色后要用 洗掉浮色)
④蛋白質(多肽)＋ 試劑→ 色
(2)材料選擇(要求組織顏色 ，目的是 )
①蘋果、梨勻漿可用作 待檢樣品。
西瓜 (能/不能)作為還原糖檢測材料，因為西瓜汁呈 ，會掩蓋實驗現象；
甘蔗 (能/不能)作為還原糖檢測材料，因為甘蔗中的蔗糖 。
②馬鈴薯勻漿可用作 待檢樣品。
③花生種子、花生種子勻漿可用作 待檢樣品。
④豆漿、鮮肝提取液、蛋清可用作 待檢樣品。若用蛋清需要 。
(3)試劑組成及使用方法
①斐林試劑 組成：甲液： ；乙液： 。
使用方法： 使用， ； 加熱。
②雙縮脲試劑：組成：A液： ；B液： 。
使用方法：先加 ，搖勻，再加少量 ，搖勻。
(需要/不需要)加熱。若B液過量，反應液會呈 色，遮蓋反應后的顏色。
實質： 條件下 與雙縮脲試劑中的Cu2＋反應生成紫色絡合物。
第2節 細胞中的無機物
1. 細胞中的無機物包括 和 。
2. 水的含量
(1)一般來說， 在細胞的各種化學成分中含量最多。生物體的含水量一般為60%～95%。
(2)不同種類生物含水量不同，如水生生物含水量 陸生生物。
(3)生物體在不同的生長發育時期，含水量不同，如幼兒身體的含水量 成體人身體的含水量，植物幼嫩部分含水量 老熟部分含水量，代謝旺盛的組織中含水量 代謝弱的組織。
(4)同一生物不同組織、器官內水的含量 。
3. 水的存在形式：水在細胞中以 和 兩種形式存在。
(1)結合水：與細胞中的某些物質結合，是 的重要組成成分，約占細胞內全部水分的4.5%。
(2)自由水：以 的形式存在，可以自由流動，約占細胞內全部水分的95.5%。
自由水作用：①細胞內的 ；②參與 ；
③提供 環境；④運送 和 。
實例：剛收獲的玉米種子在陽光下曬干，重量減輕，這個過程損失的主要是 ，這樣的種子在條件適宜時，仍能萌發成幼苗；把曬干后的種子放在一潔凈的試管中加熱，試管壁上有水珠出現，這些水主要是 ，這樣的種子將不能萌發。代謝旺盛的細胞內 的含量相對高些。
4. 自由水與結合水的比例與細胞代謝、抗性的關系
實例：種子萌發或幼苗，新陳代謝旺盛、生長迅速時， 的含量增多，但抗性 ；種子曬干后， 大量減少，代謝 ，但抗性 ，易于保存。
5. 細胞中大多數無機鹽以 的形式存在，少數以化合物形成存在(如CaCO3)。
6. 無機鹽的作用
(1)某些復雜化合物的重要組成成分。如 是葉綠素的組成元素， 是血紅蛋白的組成元素，
是甲狀腺激素的組成元素， 是動物骨和牙齒的重要成分。
(2)維持細胞和生物體正常的生命活動。如哺乳動物血Ca2＋低會 ，血Ca2＋高會 。
(3)維持細胞的 和 平衡。0.9%NaCl溶液(生理鹽水)能維持動物細胞正常的 。
第3節 細胞中的糖類和脂質
1. 生物體進行生命活動的主要能源物質是 。
2. 糖類的組成元素是 。
3. 糖類分為(據水解情況)： 、 和 。
(1)單糖
①特點： (能/不能)水解， (能/不能)被細胞直接吸收。
②常見種類：五碳糖 核糖(C5H10O5)：分布于 細胞中，是組成 的成分。
脫氧核糖(C5H10O4)：分布于 細胞中，是組成 的成分。
葡萄糖(C6H12O6)：分布于 細胞中，是細胞中主要的 。
六碳糖 果糖：分布于 細胞中。
半乳糖：分布于 細胞中。
(2)二糖
①特點：水解后能生成 分子單糖，必須水解成 才能被細胞吸收。
麥芽糖：分布于 細胞中，麥芽糖 ＋ 。
②常見種類：蔗糖：分布于 細胞中，蔗糖 ＋ 。
乳糖：分布于 細胞中，乳糖 ＋ 。
(3)多糖
①特點：水解后能生成 單糖，必須水解成 才能被細胞吸收，自然界中含量最多。
淀粉：分布于 細胞中，是植物細胞中的 物質。
②常見種類：纖維素：分布于 細胞中，是 的組成成分。
糖原：分為 和 ，主要存在于人和動物的 和 中，
是動物細胞中的 物質。
③淀粉、糖原、纖維素的組成單位都是 。
4. 糖類分為(據化學性質)
(1)還原糖：如 ，與 試劑在 加熱的條件下產生 沉淀。
(2)非還原糖：如 等。
5. 并不是所有糖類都是能源物質，如 、 、 。
6. 脂質的組成元素主要是 ，有的含N、P。
7. 脂質分為 、 和 。
(1)脂肪：①組成： ＋ →脂肪；組成元素為 。
②功能：是細胞內良好的 [(與糖類相比，體積，儲能)儲能脂質]；
很好的絕熱體，有 作用；
能 ，可以保護內臟器官。
(2)磷脂：是 、 等生物膜的重要成分[結構脂質]，組成元素是 。
(3)固醇[調節脂質]：又包括 、 和 等
①膽固醇：構成 的重要成分，參與血液中 的運輸。
②性激素：能促進人和動物 的發育以及 的形成。
③維生素D：能有效促進腸道對 的吸收。
8. 等質量的脂肪與糖類相比， 氧化分解耗氧多，產能多，產H2O多，因為
。
9. 多糖、蛋白質、核酸等生物大分子的基本骨架是 。
10. 糖類、脂質、蛋白質和核酸四大有機物都有的元素是 。
第4節 蛋白質是生命活動的主要承擔者
1. 生命活動的主要承擔者是 。
2. 蛋白質的基本組成單位是 。
3. 氨基酸分子的結構通式： 。
(1)特點：每種氨基酸分子至少都含有一個 和一個 ；且都有一個氨基(－NH2)和一個羧基(－COOH)連接在 上。(注：多余的氨基或羧基位于 中)
(2)種類：組成蛋白質的氨基酸約有 種，它們的區別在于 的不同。
(3)由結構通式可知，氨基酸分子式可簡寫為 。
氨基酸(蛋白質)的組成元素主要是 ，有的含有P、S、Fe等元素。
4. 必需氨基酸：人體細胞 (能/不能)合成，必須從外界環境中直接獲取的氨基酸，成人有8種。
非必需氨基酸：人體細胞 (能/不能)合成，也能從外界環境中獲取的氨基酸，有12種。
5. 蛋白質的結構層次：氨基酸肽鏈(鏈狀)蛋白質(空間結構)。
(1)氨基酸分子之間的結合方式叫做 ：一個氨基酸分子的 和另一個氨基酸分子的 相連接，同時脫去一分子 的過程。R基中的氨基和羧基
(參與/不參與)參與脫水縮合。
(2)連接兩個氨基酸分子的化學鍵叫做 ，表示為 (老教材)。
(3)脫水縮合產生的H2O中的H來自 ，O來自 。
(4)命名：由2個氨基酸分子脫水縮合而成的化合物叫 ，3個氨基酸分子脫水縮合而成的化合物叫 ，4個氨基酸分子脫水縮合而成的化合物叫 ，以此類推。由多個氨基酸分子縮合而成的，含有多個 的化合物統稱 。
6. 相關計算
(1)鏈狀肽：氨基酸數＝ 數＋ 數；水分子數＝ 數。
環狀肽：氨基酸數＝ 鍵 數＝ 數。
(2)每條肽鏈中至少含有 個游離的—NH2和 個游離的—COOH，分別位于肽鏈的 。
(3)蛋白質相對分子質量＝ 。
7. 蛋白質分子結構多樣性原因：氨基酸的 、 和 不同，以及肽鏈的 方式及其形成的 不同。
8. 蛋白質的功能
(1)構成細胞和生物體結構的重要物質，稱為 ，如肌肉、羽毛、頭發等。
(2)絕大多數酶是 ，有 作用。
(3)紅細胞中的血紅蛋白、細胞膜上的載體蛋白有 功能。
(4)胰島素起 作用，能夠調節機體的生命活動。
(5)抗體有 功能。 (6)糖蛋白有 功能。
9. 鹽析：在雞蛋清中加入一些 ，會看到白色絮狀物(蛋白質)的現象。兌水稀釋后，白色絮狀物又消失，這一過程中蛋白質結構 變化，因此可用的方法提取分離蛋白質。
10. 等因素能破壞蛋白質的 (變得伸展、松散)，使蛋白質變性失活，但 并未斷裂，能與 試劑呈紫色反應。
第5節 核酸是遺傳信息的攜帶者
1. 核酸的分類和功能
(1)分類：核酸分為 (簡稱 )和 (簡稱RNA)。
(2)功能：核酸是細胞內攜帶 的物質；在生物體的 、 和
的生物合成中具有重要作用。
2.【實驗】觀察DNA和RNA在細胞中的分布
(1)原理
①利用混合染色劑將細胞染色，可以顯示DNA和RNA在細胞中的分布。
DNA＋ → 色； RNA＋ → 色。
②鹽酸的作用：改變 的通透性，加速 進入細胞；
使染色質中的 和 分離，有利于 與染色劑結合。
(2)實驗材料：人的 、洋蔥鱗片葉 。
(3)實驗步驟：制片(0.9%NaCl)→ (8%HCl)→沖洗(蒸餾水)→ →觀察。
(4)實驗現象(結果)：細胞核被染成 色，細胞質被染成 色。
(5)實驗結論：真核細胞的DNA主要分布在 中， 、 內也含有少量的DNA；RNA主要分布在 中。(注：原核細胞中的DNA主要分布在 區域)
3. 核酸的分子結構
(1)核酸的基本組成單位——
①分子組成：一個核苷酸是由一分子 、一分子 和一分子 組成的。
核苷酸的結構簡圖表示為 。
注：核苷酸(核酸)組成元素是 。
②分類(共 種)
據五碳糖不同，核苷酸可分為 (簡稱 )和 兩種：
脫氧核糖核苷酸的分子組成： ＋ ＋ (有 4種堿基)。
核糖核苷酸的分子組成： ＋ ＋ (有 4種堿基)。
據 的不同，脫氧核糖核苷酸和核糖核苷酸又分別分為4種：
脫氧核糖核苷酸：含A的叫： ；含G的叫： ；
含C的叫： ；含T的叫： 。
核糖核苷酸：含A的叫： ；含G的叫： ；
含C的叫： ；含U的叫： 。
(2)核酸的結構層次
①DNA： 脫氧核糖核苷酸鏈(DNA)
②RNA：核糖核苷酸鏈 (RNA)
4. 核酸分子的 多樣性：構成核酸的核苷酸 成千上萬， 千變萬化。
特異性：每個核酸中核苷酸的 和 是特定的。
5. DNA和RNA共有的化學組分是 、腺嘌呤( )、 ( )、 ( )；
DNA特有的組分是 、 ( )，RNA特有的組分是 、 ( )。
6. DNA初步水解產物是 ，RNA初步水解產物是 。
DNA徹底水解產物是 ，RNA徹底水解產物是 。
7. 真核細胞和原核細胞中都有 種核酸， 種核苷酸， 種堿基。
真核細胞和原核細胞的遺傳物質都是 ，其組成中有 種核苷酸， 種堿基。
病毒中只有 種核酸( 或 )， 種核苷酸， 種堿基。新人教版生物學必修1《分子與細胞》知識梳理
第3章 細胞的基本結構
第1節 細胞膜的結構和功能
1.【實驗】體驗制備細胞膜的方法
(1)制備細胞膜的材料： 哺乳動物成熟的紅細胞 ，因為 沒有細胞核及各種具膜細胞器 。
(2)制備方法：放在 清水 中讓其吸水漲破，然后通過 離心、過濾 獲得較純凈的細胞膜。
2. 細胞膜的主要成分是 脂質 和 蛋白質 ，另外還有少量的 糖類 。脂質中最豐富的是 磷脂 。
細胞膜的組成元素有 C、H、O、N、P 。
3. 蛋白質 在細胞膜行使功能時起重要作用，功能越復雜的細胞膜，蛋白質的 種類 和 數量 越多。
4. 細胞在癌變的過程中，細胞膜的成分發生改變，產生了 甲胎蛋白 和 癌胚抗原 等物質。
5. 細胞膜的功能
(1)將細胞與 外界環境 分隔開，使細胞成為 相對獨立 的系統，保障了細胞內部環境的 相對穩定 。
(2)控制 物質 進出細胞。
①細胞需要的營養物質 可以 進入； ②細胞不需要的或有害的物質 不容易 進入；
③環境中的一些有害物質 有可能 進入； ④有些病毒、病菌也 可能 侵入。
⑤細胞將其產生的代謝廢物 排到 細胞外； ⑥細胞產生的抗體、激素等物質 分泌到 細胞外；
⑦細胞內的核酸等重要物質 不會流失 到細胞外。
(3)進行細胞間的 信息交流 。
在多細胞生物體內，各個細胞都不是孤立存在的，他們之間必須保持功能的協調，才能使生物體健康地生存。這種協調性的實現不僅依賴于 物質 和 能量 交換，也有賴于 信息 的交流。
細胞間信息交流的方式多種多樣，主要有以下三種方式：
①通過化學物質傳遞信息：細胞分泌的 化學物質 (如激素、遞質)進入血液，隨 血液 到達全身各處，與 靶細胞 的細胞膜表面的 受體 結合，從而將信息傳遞給 靶細胞 ，引起靶細胞的生理反應。
②通過細胞膜直接接觸傳遞信息：相鄰兩個細胞的 細胞膜 直接接觸，信息從一個細胞傳遞給另一個細胞，引起靶細胞的生理反應。如 精子 和 卵細胞 之間的識別和結合。
③通過細胞通道傳遞信息：相鄰兩個細胞之間形成 通道 ，使細胞質相互溝通，攜帶信息的物質通過通道進入另一個細胞。如高等植物細胞之間通過 胞間連絲 相互連接，也有信息交流的作用。
注意：該種信息交流方式沒有受體參與。
6. 植物細胞壁
(1)主要成分： 纖維素 和 果膠 。
(2)作用：對植物細胞有 支持 和 保護 作用。
(3)去壁方法： 酶解法 ，用 纖維素酶 和 果膠酶 處理。
(4)特性： 全透性，伸縮性小 。
7. 細菌細胞壁成分： 肽聚糖 ；真菌細胞壁成分： 幾丁質 。
8. 細胞活性判斷：科研上鑒別死細胞和活細胞，常用“染色排除法”。例如，用 臺盼藍 染色，死的動物細胞會被染成 藍 色，而活的動物細胞不著色，從而判斷細胞是否死亡。
生物膜的流動鑲嵌模型
1. 對生物膜結構的探索歷程
(1)19世紀末，歐文頓對植物細胞的通透性進行實驗，發現脂溶性物質能夠優先通過細胞膜，并且細胞膜會被溶解脂質的溶劑溶解，也會被蛋白酶分解，說明組成細胞膜的物質中有 脂質和蛋白質 。
(3)20世紀初，將膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來進行化學分析，表明膜的主要成分是 脂質
和 蛋白質 。
(2)1925年，兩位荷蘭科學家用丙酮將人紅細胞中的脂質提取出來，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍，由此得出結論：細胞膜中的脂質分子必然排列為連續的 兩 層。
(4)1959年，羅伯特森在電鏡下看到了細胞膜清晰的 暗—亮—暗 三層結構，由此提出生物膜模型：所有的生物膜都由 蛋白質—脂質—蛋白質 三層結構構成。他把生物膜描述為 靜態 的統一結構。
(5)1970年，科學家將熒光標記的小鼠細胞和人細胞融合，實驗表明細胞膜具有 流動性 。
(5)1972年， 桑格 和 尼克森 根據新的觀察和實驗證據，提出的 流動鑲嵌 模型為大多數人所接受。
2. 流動鑲嵌模型(如圖)
(1)識圖
①A表示 磷脂 分子，是一種由 甘油 、 脂肪酸 和 磷酸 等所組成的分子；
B表示 磷脂雙分子層 ，其構成了細胞膜(生物膜)的 基本支架 ；
物質A 親水 性的“頭部”排在外側， 疏水 性的“尾部”排在內側。
②C表示 蛋白質 分子，有的 鑲在 磷脂雙分子層表面，有的部分或全部 嵌入 磷脂雙分子層中，有的 貫穿 于整個磷脂雙分子層，說明C在磷脂雙分子層中的分布是 不對稱 (對稱/不對稱)的。
③D表示 糖蛋白 ，又叫 糖被 ，是由細胞膜上的 蛋白質 與 糖類 結合形成，只分布于細胞膜的 外表 ，由此可知圖中 甲 (甲/乙)側是細胞的外側。D在細胞生命活動中具有重要的功能，如具有 保護、潤滑、識別 等功能。
④除糖蛋白外，細胞膜表面還有糖類和脂質分子結合成的 糖脂 。
(2)生物膜的結構特點：具有 一定的流動性 ，是因為構成生物膜的 磷脂 分子和 蛋白質 分子是運動的。
(3)生物膜的功能特點：具有 選擇透過性 ，這一特性主要與膜上的 蛋白質 分子有關。
第2節 細胞器之間的分工合作
1. 分離細胞器的方法： 差速離心法 。
2. 細胞器之間的分工：各種細胞器的形態、結構不同，在功能上也各有分工。
圖例 名稱 分布 結構 功能
線粒體 動植物 細胞 雙 層膜 是細胞進行 有氧呼吸 的主要場所，是細胞的“動力車間”。細胞生命活動所需的能量，大約95%來自線粒體
葉綠體 綠色植物 細胞 (主要是葉肉細胞) 雙 層膜 是綠色植物進行 光合作用 的場所，是植物細胞的“養料制造車間”和“能量轉換站”
內質網 動植物 細胞 單 層膜 是細胞內蛋白質合成和加工，以及 脂質 合成的“車間”；內連核膜，外連細胞膜，擴大了細胞內的 膜面積 ；分為粗面內質網(附著有核糖體)和滑面內質網兩類
高爾基體 動植物 細胞 單 層膜 要是對來自內質網的蛋白質進行 加工 、 分類 和 包裝 的“車間”及“發送站”； ②動植物細胞中都有但功能不同，在植物細胞中與植物細胞 細胞壁 的形成有關，在動物細胞中與 分泌物 的形成有關
溶酶體 動植物 細胞 單 層膜 是細胞內的“消化車間”，內含多種 水解酶 ，能分解 衰老 、 損傷 的 細胞器 和細胞，吞噬并殺死侵入細胞的 病毒 或 病菌
液泡 植物 細胞 (成熟植物細 胞有大液泡) 單 層膜 內有 細胞液 ，含糖類、無機鹽、色素(與花、果實的顏色有關)和蛋白質等物質，充盈的液泡可以使植物細胞保持堅挺，與植物細胞的吸水和失水有關
核糖體 動植物 細胞 無 膜 組成成分是 RNA 和 蛋白質 ；是細胞內“生產 蛋白質 的機器”；分為附著核糖體和游離核糖體兩類
中心體 動物 細胞和 低等植物 細胞 無 膜 由兩個相互垂直的 中心粒 及周圍物質組成，組成成分是 蛋白質 ；與細胞的 有絲分裂 有關
線粒體 ① 外膜 ：使線粒體與細胞質基質分隔開 雙 層膜
② 內膜 ：向內腔折疊形成③ 嵴 ，擴大了線粒體內的膜面積；附著有與 有氧呼吸 有關的酶
④ 線粒體基質 ：呈膠質狀態，分布在嵴的周圍，含少量 DNA、RNA 及核糖體，分布有與 有氧呼吸 有關的酶
葉綠體 ① 外膜 ：使葉綠體與細胞質基質分隔開 雙 層膜
② 內膜
③ 基粒 ：由囊狀結構的 類囊體 堆疊而成，擴大了葉綠體內的膜面積；分布有能吸收光能的 色素 及與 光合作用 有關的酶
④ 葉綠體基質 ：呈膠質狀態，分布在基粒的周圍，含少量 DNA、RNA 及核糖體，分布有與 光合作用 有關的酶
硅肺：當肺部吸入硅塵(SiO2)后，硅塵被吞噬細胞吞噬，吞噬細胞中的溶酶體缺乏分解硅塵的酶，而硅塵卻能破壞溶酶體膜，使其中的水解酶釋放，破壞細胞結構，使細胞死亡，最終導致肺的功能受損。
(1)動物、高等植物、低等植物細胞判斷依據
①高等植物細胞：具有 細胞壁 、 葉綠體 和 液泡 ，而無 中心體 。
②低等植物細胞：具有 細胞壁 、 葉綠體 、 液泡 和 中心體 。
③動物細胞：具有 中心體 ，而無 細胞壁 、 葉綠體 和 液泡 。
(2)細胞器分類
分布 ①動植物細胞共有的細胞器 線粒體、內質網、高爾基體、溶酶體、核糖體
②植物細胞特有的細胞器 葉綠體、液泡
③動物和低等植物細胞特有的細胞器 中心體
④原核細胞和真核細胞共有的細胞器 核糖體
結構 ⑤具有雙層膜結構的細胞器 線粒體、葉綠體
⑥具有單層膜結構的細胞器 內質網、高爾基體、溶酶體、液泡
⑦無膜結構的細胞器 核糖體、中心體
功能 ⑧與能量轉換有關的細胞器 線粒體、葉綠體
⑨增大細胞內膜面積的細胞器 線粒體、葉綠體、內質網
⑩動植物細胞都有，但功能不同的細胞器 高爾基體
成分 含有DNA的細胞器 線粒體、葉綠體
含有RNA的細胞器 線粒體、葉綠體、核糖體
含有色素的細胞器 葉綠體、液泡
(3)細胞器的數量與細胞的功能呈正相關
①消耗能量多的細胞 線粒體 較多，如心肌細胞。
②合成蛋白質旺盛的細胞 核糖體 較多，如癌細胞。
③代謝旺盛的細胞中 線粒體 、 核糖體 的數量較多。
④分泌功能旺盛的細胞 高爾基體 較多，如唾液腺細胞、腸腺細胞等。(注：汗液中不含蛋白質，故汗腺中高爾基體數量并不多)
(4)細胞器與生物種類的關系
①有葉綠體的細胞一定是植物細胞，但植物細胞不一定有葉綠體，如 根細胞 。
②能進行光合作用的細胞中不一定有葉綠體，如 藍細菌 。
③能進行有氧呼吸的細胞中不一定有線粒體，如 藍藻 及 硝化細菌、醋酸菌 等需氧型細菌。
④動物細胞中一定有中心體，但有中心體的細胞不一定是動物細胞，還可能是 低等植物 細胞。
⑤沒有大液泡的細胞也不一定就是動物細胞，如植物 根尖分生區 細胞就沒有大液泡。
⑥有中心體的細胞不一定就是動物細胞，如某些 低等植物 細胞就含有中心體。
細胞器： 線粒體、葉綠體、內質網、高爾基體、溶酶體、液泡、核糖體、中心體 。
3. 細胞質的組成： 存在狀態：呈 膠質 狀態。在活細胞中，細胞質基質呈流動狀態。
細胞質基質：成分：含有 水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶 等。
功能：多種 化學反應 進行的場所，活細胞進行 新陳代謝的主要場所。
4. 細胞骨架：由 蛋白質纖維 組成的網架結構，能維持 細胞形態 、保持 細胞內部結構 有序性，與細胞 運動 、 分裂 、 分化 以及 物質運輸 、 能量轉換 、 信息傳遞 等生命活動密切相關。
5.【實驗】用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體
(1)觀察葉綠體：材料是 蘚類葉 或 黑藻葉 或 菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮 ，不需要染色。
(2)觀察線粒體：材料是 人口腔上皮細胞 。用染色劑 健那綠 將線粒體染成 藍綠 色，線粒體
可保持活性數小時。
6. 細胞器之間的協調配合
(1)分泌蛋白：在 細胞內 合成后，分泌到 細胞外 起作用的蛋白質，
如 消化酶、抗體和蛋白質類激素 等。
(2)分泌蛋白形成過程研究方法： 同位素標記法 。
(3)分泌蛋白的形成過程
線粒體 (提供能量)
↓ ↓ ↓ ↓
核糖體 → 內質網 高爾基體 細胞膜
↓合成 ↓初加工 ↓再加工 ↓ 胞吐 (方式)
肽鏈 較成熟蛋白質 成熟蛋白質 分泌蛋白
(4)分泌蛋白形成過程中：內質網膜面積 減小 ，高爾基體膜面積 先增大后減小(基本不變) ，細胞膜膜面積 增大 。
7. 細胞的生物膜系統
(1)組成： 細胞膜 、 細胞器膜 和 核膜 等膜結構共同構成細胞的生物膜系統。(注：小腸黏膜、胃黏膜等不屬于生物膜系統)
(2)特點：各種生物膜的組成成分和結構 相似 ，在結構和功能上緊密聯系，進一步體現了細胞內各種結構之間的 協調配合 。內質網膜內連核膜，外連細胞膜，在結構上 直接 聯系。
(3)功能
① 細胞膜 在維持細胞內部環境的相對穩定，在細胞與外部環境進行 物質運輸 、 能量轉換 和
信息傳遞 的過程中起決定性作用。
②許多化學反應在 生物膜 上進行，廣闊的膜面積為 多種酶 提供附著位點。
③細胞內的生物膜將細胞 區域化 ，把各種 細胞器 分隔開，使細胞內能夠同時進行多種化學反應，而不會互相干擾，保證了細胞生命活動 高效、有序 地進行。
第3節 細胞核的結構和功能
1. 除了高等植物 成熟的篩管細胞 和哺乳動物 成熟的紅細胞 等極少數細胞外，真核細胞都有細胞核。
2. 核移植實驗(克隆技術)中，后代的性別、顏色等性狀與提供 細胞核 (細胞質/細胞核)的個體相同。
3. 細胞核的結構和功能
(1)核膜： 雙 層膜，把核內物質與細胞質分開，對物質進出具有 選擇透過 性。
(2)染色質：主要由 DNA 和 蛋白質 組成，其中 DNA 是遺傳信息的載體。
(3)核仁：與真核細胞某種 RNA 的合成以及 核糖體 的形成有關。蛋白質合
成旺盛的細胞中，核仁的體積相對 較大 。[注：原核細胞中核糖體的形成與核仁 無 (有/無)關]
(4)核孔：實現核質之間頻繁的 物質交換 和 信息交流 ，是 大分子 物質(如蛋白質、RNA)進出細胞核的通道，離子和小分子可穿過核膜，核孔對物質進入具有 選擇透過 性。代謝旺盛的細胞中，核孔數目 較多 。
4. 染色質和染色體
(1)特性：染色質(體)是細胞核內易被 堿性 染料染成深色的物質。
(2)成分：染色質和染色體的形態結構 不同 ，組成成分主要是 DNA 和 蛋白質 。
(3)關系：染色質(細絲狀)和染色體(桿狀)是 同種 物質在細胞 不同 時期的 兩種 存在狀態。
(4)分布：染色質(體)只存在于 真核 (真核/原核)細胞中。
5. 細胞核功能：細胞核是 遺傳信息 庫，是細胞 代謝 和 遺傳 的控制中心，是遺傳物質DNA復制和儲存的主要場所。
6. 原核細胞的細胞代謝和遺傳的控制中心，遺傳物質貯存和復制的主要場所是 擬核 。新人教版生物學必修1《分子與細胞》知識梳理
第3章 細胞的基本結構
第1節 細胞膜的結構和功能
1.【實驗】體驗制備細胞膜的方法
(1)制備細胞膜的材料： ，因為 。
(2)制備方法：放在 中讓其吸水漲破，然后通過 獲得較純凈的細胞膜。
2. 細胞膜的主要成分是 和 ，另外還有少量的 。脂質中最豐富的是 。
細胞膜的組成元素有 。
3. 在細胞膜行使功能時起重要作用，功能越復雜的細胞膜，蛋白質的 和 越多。
4. 細胞在癌變的過程中，細胞膜的成分發生改變，產生了 和 等物質。
5. 細胞膜的功能
(1)將細胞與 分隔開，使細胞成為 的系統，保障了細胞內部環境的 。
(2)控制 進出細胞。
①細胞需要的營養物質 進入； ②細胞不需要的或有害的物質 進入；
③環境中的一些有害物質 進入； ④有些病毒、病菌也 侵入。
⑤細胞將其產生的代謝廢物 細胞外； ⑥細胞產生的抗體、激素等物質 細胞外；
⑦細胞內的核酸等重要物質 到細胞外。
(3)進行細胞間的 。
在多細胞生物體內，各個細胞都不是孤立存在的，他們之間必須保持功能的協調，才能使生物體健康地生存。這種協調性的實現不僅依賴于 和 交換，也有賴于 的交流。
細胞間信息交流的方式多種多樣，主要有以下三種方式：
①通過化學物質傳遞信息：細胞分泌的 (如激素、遞質)進入血液，隨 到達全身各處，與 的細胞膜表面的 結合，從而將信息傳遞給 ，引起靶細胞的生理反應。
②通過細胞膜直接接觸傳遞信息：相鄰兩個細胞的 直接接觸，信息從一個細胞傳遞給另一個細胞，引起靶細胞的生理反應。如 和 之間的識別和結合。
③通過細胞通道傳遞信息：相鄰兩個細胞之間形成 ，使細胞質相互溝通，攜帶信息的物質通過通道進入另一個細胞。如高等植物細胞之間通過 相互連接，也有信息交流的作用。
注意：該種信息交流方式沒有受體參與。
6. 植物細胞壁
(1)主要成分： 和 。
(2)作用：對植物細胞有 和 作用。
(3)去壁方法： ，用 和 處理。
(4)特性： 。
7. 細菌細胞壁成分： ；真菌細胞壁成分： 。
8. 細胞活性判斷：科研上鑒別死細胞和活細胞，常用“染色排除法”。例如，用 染色，死的動物細胞會被染成 色，而活的動物細胞不著色，從而判斷細胞是否死亡。
生物膜的流動鑲嵌模型
1. 對生物膜結構的探索歷程
(1)19世紀末，歐文頓對植物細胞的通透性進行實驗，發現脂溶性物質能夠優先通過細胞膜，并且 ，說明組成細胞膜的物質中有 。
(3)20世紀初，將膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來進行化學分析，表明膜的主要成分是
和 。
(2)1925年，兩位荷蘭科學家用丙酮將人紅細胞中的脂質提取出來，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測得 ，由此得出結論：細胞膜中的脂質分子必然排列為連續的 層。
(4)1959年，羅伯特森在電鏡下看到了細胞膜清晰的 三層結構，由此提出生物膜模型：所有的生物膜都由 三層結構構成。他把生物膜描述為 的統一結構。
(5)1970年，科學家將熒光標記的小鼠細胞和人細胞融合，實驗表明細胞膜具有 。
(5)1972年， 和 根據新的觀察和實驗證據，提出的 模型為大多數人所接受。
2. 流動鑲嵌模型(如圖)
(1)識圖
①A表示 分子，是一種由 、 和 等所組成的分子；
B表示 ，其構成了細胞膜(生物膜)的 ；
物質A 性的“頭部”排在外側， 性的“尾部”排在內側。
②C表示 分子，有的 磷脂雙分子層表面，有的部分或全部 磷脂雙分子層中，有的 于整個磷脂雙分子層，說明C在磷脂雙分子層中的分布是 (對稱/不對稱)的。
③D表示 ，又叫 ，是由細胞膜上的 與 結合形成，只分布于細胞膜的 ，由此可知圖中 (甲/乙)側是細胞的外側。D在細胞生命活動中具有重要的功能，如具有 等功能。
④除糖蛋白外，細胞膜表面還有糖類和脂質分子結合成的 。
(2)生物膜的結構特點：具有 ，是因為構成生物膜的 分子和分子是運動的。
(3)生物膜的功能特點：具有 ，這一特性主要與膜上的 分子有關。
第2節 細胞器之間的分工合作
1. 分離細胞器的方法： 。
2. 細胞器之間的分工：各種細胞器的形態、結構不同，在功能上也各有分工。
圖例 名稱 分布 結構 功能
細胞 層膜 是細胞進行 的主要場所，是細胞的“動力車間”。細胞生命活動所需的能量，大約95%來自線粒體
細胞 (主要是 ) 層膜 是綠色植物進行 的場所，是植物細胞的“養料制造車間”和“能量轉換站”
細胞 層膜 是細胞內蛋白質合成和加工，以及 合成的“車間”；內連核膜，外連細胞膜，擴大了細胞內的 ；分為粗面內質網(附著有核糖體)和滑面內質網兩類
細胞 層膜 要是對來自內質網的蛋白質進行 、 和 的“車間”及“發送站”； ②動植物細胞中都有但功能不同，在植物細胞中與植物細胞 的形成有關，在動物細胞中與 的形成有關
細胞 層膜 是細胞內的“消化車間”，內含多種 ，能分解 、 的 和細胞，吞噬并殺死侵入細胞的 或
細胞 (成熟植物細 胞有大液泡) 層膜 內有 ，含糖類、無機鹽、色素(與花、果實的顏色有關)和蛋白質等物質，充盈的液泡可以使植物細胞保持堅挺，與植物細胞的吸水和失水有關
細胞 膜 組成成分是 和 ；是細胞內“生產 的機器”；分為附著核糖體和游離核糖體兩類
細胞和 細胞 膜 由兩個相互垂直的 及周圍物質組成，組成成分是 ；與細胞的 有關
線粒體 ① ：使線粒體與細胞質基質分隔開 層膜
② ：向內腔折疊形成③ ，擴大了線粒體內的膜面積；附著有與 有關的酶
④ ：呈膠質狀態，分布在嵴的周圍，含少量 及核糖體，分布有與 有關的酶
葉綠體 ① ：使葉綠體與細胞質基質分隔開 層膜
②
③ ：由囊狀結構的 堆疊而成，擴大了葉綠體內的膜面積；分布有能吸收光能的 及與 有關的酶
④ ：呈膠質狀態，分布在基粒的周圍，含少量 及核糖體，分布有與 有關的酶
硅肺：當肺部吸入硅塵(SiO2)后，硅塵被吞噬細胞吞噬，吞噬細胞中的溶酶體缺乏分解硅塵的酶，而硅塵卻能破壞溶酶體膜，使其中的水解酶釋放，破壞細胞結構，使細胞死亡，最終導致肺的功能受損。
(1)動物、高等植物、低等植物細胞判斷依據
①高等植物細胞：具有 、 和 ，而無 。
②低等植物細胞：具有 、 、 和 。
③動物細胞：具有 ，而無 、 和 。
(2)細胞器分類
分布 ①動植物細胞共有的細胞器
②植物細胞特有的細胞器
③動物和低等植物細胞特有的細胞器
④原核細胞和真核細胞共有的細胞器
結構 ⑤具有雙層膜結構的細胞器
⑥具有單層膜結構的細胞器
⑦無膜結構的細胞器
功能 ⑧與能量轉換有關的細胞器
⑨增大細胞內膜面積的細胞器
⑩動植物細胞都有，但功能不同的細胞器
成分 含有DNA的細胞器
含有RNA的細胞器
含有色素的細胞器
(3)細胞器的數量與細胞的功能呈正相關
①消耗能量多的細胞 較多，如心肌細胞。
②合成蛋白質旺盛的細胞 較多，如癌細胞。
③代謝旺盛的細胞中 、 的數量較多。
④分泌功能旺盛的細胞 較多，如唾液腺細胞、腸腺細胞等。(注：汗液中不含蛋白質，故汗腺中高爾基體數量并不多)
(4)細胞器與生物種類的關系
①有葉綠體的細胞一定是植物細胞，但植物細胞不一定有葉綠體，如 。
②能進行光合作用的細胞中不一定有葉綠體，如 。
③能進行有氧呼吸的細胞中不一定有線粒體，如 及 等需氧型細菌。
④動物細胞中一定有中心體，但有中心體的細胞不一定是動物細胞，還可能是 細胞。
⑤沒有大液泡的細胞也不一定就是動物細胞，如植物 細胞就沒有大液泡。
⑥有中心體的細胞不一定就是動物細胞，如某些 細胞就含有中心體。
細胞器： 。
3. 細胞質的組成： 存在狀態：呈 狀態。在活細胞中，細胞質基質呈流動狀態。
細胞質基質：成分：含有 等。
功能：多種 進行的場所，活細胞進行 的主要場所。
4. 細胞骨架：由 組成的網架結構，能維持 、保持 有序性，與細胞 、 、 以及 、 、 等生命活動密切相關。
5.【實驗】用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體
(1)觀察葉綠體：材料是 或 或 ，不需要染色。
(2)觀察線粒體：材料是 。用染色劑 將線粒體染成 色，線粒體
可保持活性數小時。
6. 細胞器之間的協調配合
(1)分泌蛋白：在 合成后，分泌到 起作用的蛋白質，
如 等。
(2)分泌蛋白形成過程研究方法： 。
(3)分泌蛋白的形成過程
(提供能量)
↓ ↓ ↓ ↓
→
↓合成 ↓初加工 ↓再加工 ↓ (方式)
肽鏈 較成熟蛋白質 成熟蛋白質 分泌蛋白
(4)分泌蛋白形成過程中：內質網膜面積 ，高爾基體膜面積 ，細胞膜膜面積 。
7. 細胞的生物膜系統
(1)組成： 、 和 等膜結構共同構成細胞的生物膜系統。(注：小腸黏膜、胃黏膜等不屬于生物膜系統)
(2)特點：各種生物膜的組成成分和結構 ，在結構和功能上緊密聯系，進一步體現了細胞內各種結構之間的 。內質網膜內連核膜，外連細胞膜，在結構上 聯系。
(3)功能
① 在維持細胞內部環境的相對穩定，在細胞與外部環境進行 、 和
的過程中起決定性作用。
②許多化學反應在 上進行，廣闊的膜面積為 提供附著位點。
③細胞內的生物膜將細胞 ，把各種 分隔開，使細胞內能夠同時進行多種化學反應，而不會互相干擾，保證了細胞生命活動 地進行。
第3節 細胞核的結構和功能
1. 除了高等植物 和哺乳動物 等極少數細胞外，真核細胞都有細胞核。
2. 核移植實驗(克隆技術)中，后代的性別、顏色等性狀與提供 (細胞質/細胞核)的個體相同。
3. 細胞核的結構和功能
(1)核膜： 層膜，把核內物質與細胞質分開，對物質進出具有 性。
(2)染色質：主要由和 組成，其中是遺傳信息的載體。
(3)核仁：與真核細胞某種的合成以及 的形成有關。蛋白質合
成旺盛的細胞中，核仁的體積相對 。[注：原核細胞中核糖體的形成與核仁 (有/無)關]
(4)核孔：實現核質之間頻繁的 和 ，是 物質(如蛋白質、RNA)進出細胞核的通道，離子和小分子可穿過核膜，核孔對物質進入具有 性。代謝旺盛的細胞中，核孔數目 。
4. 染色質和染色體
(1)特性：染色質(體)是細胞核內易被 染料染成深色的物質。
(2)成分：染色質和染色體的形態結構，組成成分主要是和 。
(3)關系：染色質(細絲狀)和染色體(桿狀)是 物質在細胞 時期的 存在狀態。
(4)分布：染色質(體)只存在于 (真核/原核)細胞中。
5. 細胞核功能：細胞核是 庫，是細胞 和 的控制中心，是遺傳物質DNA復制和儲存的主要場所。
6. 原核細胞的細胞代謝和遺傳的控制中心，遺傳物質貯存和復制的主要場所是 。新人教版生物學必修1《分子與細胞》知識梳理
細胞的物質輸入和輸出
物質跨膜運輸的方式
1. 小分子、離子的跨膜運輸方式(體現了膜的 選擇透過 性)
方式 方向 ( 濃度→ 濃度) 載體 (需要/不需要) 能量 (消耗/不消耗) 舉例
被動運輸 自由擴散 高→低 不需要 不消耗 H2O、O2、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇、苯、尿素
協助擴散 高→低 需要 不消耗 葡萄糖進入紅細胞
主動運輸 低→高 需要 消耗 小腸吸收 葡萄糖、氨基酸、核苷酸、無機鹽離子 等
主動運輸普遍存在于動植物和微生物細胞中，保證了活細胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需要的營養物質，排出代謝廢物和對細胞有害的物質。
2. 大分子、顆粒性物質的非跨膜運輸方式(體現了膜的 流動 性)
(1)胞吞：細胞外→細胞內， 消耗 (消耗/不消耗)能量，如白細胞吞噬病菌、變形蟲攝食等。
(2)胞吐：細胞內→細胞外， 消耗 (消耗/不消耗)能量，如 消化酶、抗體、蛋白質類激素 等分泌蛋白的分泌。
3. 模型圖分析
(1)圖①表示： 自由擴散 圖②表示： 協助擴散 圖③表示： 主動運輸 。
(2)圖④表示： 自由擴散 圖⑤表示： 協助擴散 圖⑥表示： 主動運輸 。
4. 曲線圖分析
(1)圖⑦表示 自由擴散 ，運輸速率與物質濃度呈 正比 。
(2)圖⑧可表示 協助擴散或主動運輸 ，若表示協助擴散，OP段限制因素是 物質濃度 ，P點后限制因素是 載體數量 ；若表示主動運輸，OP段限制因素是 物質濃度 ，P點后限制因素是 載體數量或能量 。
(3)圖⑨曲線運輸速率與O2濃度無關，說明不消耗能量，曲線表示 被動運輸 。
(4)圖⑩表示 主動運輸 ，OP段限制因素是 O2濃度 ，P點后限制因素是 載體數量 。
(5)圖曲線運輸速率與載體數量無關，說明不需要載體，曲線表示 自由擴散 。
(6)圖可表示 協助擴散或主動運輸 ，若表示協助擴散，OP段限制因素是 載體數量 ，P點后載體達到飽和狀態，運輸速率達最大值；若表示主動運輸，OP段限制因素是 載體數量 ，P點后限制因素是 能量 。
(7)圖表示 主動運輸 ，虛線下表示物質從 高 濃度到 低 濃度運輸，虛線上表示物質從 低 濃度到 高 濃度運輸，P點后限制因素是 載體數量或能量 。
5. 載體(蛋白)的特性
(1)特異性：一種載體只能轉運 一 種特定結構的物質，不同細胞膜上載體的種類 不同 。
(2)飽和性：當細胞膜上的載體全部參與物質運輸后，細胞運輸該物質的速率達 最大值 ，不再隨物質濃度的增大而增大。新人教版生物學必修1《分子與細胞》知識梳理
細胞的物質輸入和輸出
物質跨膜運輸的方式
1. 小分子、離子的跨膜運輸方式(體現了膜的 性)
方式 方向 ( 濃度→ 濃度) 載體 (需要/不需要) 能量 (消耗/不消耗) 舉例
被動運輸 自由擴散
協助擴散
主動運輸
主動運輸普遍存在于動植物和微生物細胞中，保證了活細胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需要的營養物質，排出代謝廢物和對細胞有害的物質。
2. 大分子、顆粒性物質的非跨膜運輸方式(體現了膜的 性)
(1)胞吞：細胞外→細胞內， (消耗/不消耗)能量，如 、變形蟲攝食等。
(2)胞吐：細胞內→細胞外， (消耗/不消耗)能量，如 等分泌蛋白的分泌。
3. 模型圖分析
(1)圖①表示： 圖②表示： 圖③表示： 。
(2)圖④表示： 圖⑤表示： 圖⑥表示： 。
4. 曲線圖分析
(1)圖⑦表示 ，運輸速率與物質濃度呈 。
(2)圖⑧可表示 ，若表示協助擴散，OP段限制因素是 ，P點后限制因素是 ；若表示主動運輸，OP段限制因素是 ，P點后限制因素是 。
(3)圖⑨曲線運輸速率與O2濃度無關，說明不消耗能量，曲線表示 。
(4)圖⑩表示 ，OP段限制因素是 ，P點后限制因素是 。
(5)圖曲線運輸速率與載體數量無關，說明不需要載體，曲線表示 。
(6)圖可表示 ，若表示協助擴散，OP段限制因素是 ，P點后載體達到飽和狀態，運輸速率達最大值；若表示主動運輸，OP段限制因素是 ，P點后限制因素是 。
(7)圖表示 ，虛線下表示物質從濃度到濃度運輸，虛線上表示物質從濃度到濃度運輸，P點后限制因素是 。
5. 載體(蛋白)的特性
(1)特異性：一種載體只能轉運 種特定結構的物質，不同細胞膜上載體的種類 。
(2)飽和性：當細胞膜上的載體全部參與物質運輸后，細胞運輸該物質的速率達 ，不再隨物質濃度的增大而增大。新人教版生物學必修1《分子與細胞》知識梳理
細胞的能量供應和利用
第1節 降低化學反應活化能的酶
1.【實驗】比較過氧化氫在不同條件下的分解(重在理解)
反應式：2H2O22H2O＋ O2 ↑
(1)變量分析(自變量、因變量、無關變量)
①實驗條件常溫、加熱、氯化鐵溶液、
肝臟研磨液屬于 自變量 。
②H2O2分解速率(指標：氣泡產生
數量、速度，衛生香燃燒情況)屬
于 因變量 。
③試管中H2O2溶液的性質、濃度和
用量、FeCl3和肝臟的新鮮程度、加入試劑的量等屬于 無關變量 。
(2)對照實驗
①對照實驗一般要設置對照組和 實驗組 ，對照組起 對照 作用。
本實驗對照組是 1 組，實驗組是 2、3、4 組。
②在對照實驗中，除了要觀察的變量(自變量)外，其他變量(無關變量)都應當始終 保持相同 。
無關變量要始終 相同且適宜 。
③實驗設計原則： 單一變量原則 、 對照性原則 、 等量適宜原則 、 可觀測性原則 等。
(3)實驗分析
①4組和1組對照，說明酶具有 催化 作用。
②4組和3組對照，自變量是 催化劑種類 ，說明H2O2酶 加快H2O2分解的速率 更顯著，即酶的催化作用具有 高效 性。
(4)加熱、Fe3＋、H2O2酶促進H2O2分解的原理
①加熱能促進H2O2分解是因為提供了 能量 。
②Fe3＋、H2O2酶能促進H2O2分解是因為 降低了化學反應的活化能 。
2. 酶的本質
(1)概念：酶是由 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 ，少數酶是 RNA 。
(2)酶的作用： 催化 作用；酶的作用機理： 降低化學反應的活化能 。
酶在催化學反應前后自身性質和數量 不變 (改變/不變)。
(3)合成酶的原料： 氨基酸 或 核糖核苷酸 。
(4)合成酶的主要場所： 核糖體 。(注：還有細胞核、線粒體、葉綠體)
(5)酶的作用場所：可以在 細胞內、細胞外、體外 發揮催化作用。
3. 酶作用機理曲線分析(右圖)
(1)ac段表示 無催化劑 時反應進行所需要的活化能；
bc段表示 酶催化 時反應進行所需要的活化能；
ab段表示 酶降低的活化能 。
(2)在圖中畫出無機催化劑催化反應的曲線。
4. 酶的特性
(1)高效性：酶的催化效率大約是 無機催化劑 的107～1013倍。同無機催化劑相比，酶 降低活化能 的作用更顯著，因而催化效率更高。
(2)專一性：一種酶只能催化 一種 或 一類 化學反應，因為酶只能催化與其 結構互補 的底物。
據酶的專一性可知：能催化淀粉水解的酶是 淀粉酶 ，能催化蔗糖水解的酶是 蔗糖酶 ，能催化唾液淀粉酶水解的酶是 蛋白酶 ，能催化植物細胞壁水解的酶是 纖維素酶和果膠酶 。
(3)作用條件較溫和(溫和性)：酶需要適宜的 溫度 和 pH 。
酶促反應速率與溫度(pH)的關系曲線都是 拋物線 ，如下圖所示：
①在最適宜的 溫度 和 pH 條件下，酶的活性最高。溫度和pH偏高或偏低，酶活性都會明顯 降低 。
② 過酸 、 過堿 或 溫度過高 ，會使酶的 空間結構 遭到破壞，使酶 永久失活 。
③低溫 抑制 酶的活性，但酶的空間結構 穩定 ，在適宜的溫度下酶的活性可以 升高 。
④酶制劑適于在 低溫、最適pH 下保存。
⑤人體內酶的最適溫度在 37℃ 左右，胃液的最適pH范圍為 0.9-1.5 (酸性環境)。
5. 實驗分析
(1)酶本質的鑒定
①方法一：顏色反應法：蛋白質類酶可用 雙縮脲 試劑鑒定，反應后呈 紫 色；
RNA類酶可用 吡羅紅 鑒定，反應后呈 紅 色。
②方法二：酶解法：據酶的專一性：蛋白質類酶能被 蛋白酶 水解；RNA類酶能被 RNA酶 水解。
(2)驗證酶的高效性，實驗的自變量是 催化劑的種類(酶和無機催化劑) 。
(3)驗證酶的專一性，實驗的自變量是 酶的種類 或 底物的種類 。
(4)探究溫度對酶活性的影響，自變量是 溫度 ，因變量是 反應速率 。該實驗不能用H2O2作為材料，因為 H2O2受熱會加快分解 。一般用 淀粉 為材料來探究溫度對酶活性的影響，且檢測時只能用 碘液 ，不能用 斐林 試劑，因為該試劑需要 水浴加熱 ，而該實驗需要嚴格控制 溫度 。
(6)探究pH對酶活性的影響，自變量是 pH ，因變量是 反應速率 。實驗不能用淀粉作為材料，因為 淀粉在酸性條件下會分解 。
(7)探究酶活性的最適溫度(或pH)，應設置一系列的 溫度(或pH)梯度 ，然后測出相應溫度(或pH)下酶的活性，若所得數據出現 峰值 ，則其對應值就是該酶的最適溫度(或pH)。若沒有出現峰值，則擴大范圍，繼續實驗，直到出現 峰值 。
6. 曲線分析
(1)甲圖
①平衡點指 生成物總量 。
②曲線a與c對照，說明酶具有 催化 作用。
③曲線a與b對照，自變量是 催化劑種類 ，說明酶具有 高效 性。
④曲線a、b、c反應速率從快到慢依次是 a＞b＞c ，說明催化劑只能改變達到平衡點的 時間 ，不能改變平衡點的高低。平衡點高低取決于 反應物的數量 ，增加反應物，平衡點 上 移。
(2)乙圖：OP段限制因素是 反應物濃度(數量) ，P點后限制因素是 酶的濃度(數量) 。
(3)丙圖：在底物充足的前提下，反應速率與酶濃度呈 正比 。
(4)丁圖：表示酶的 專一 性，其中 A 代表酶， B 代表反應物， C、D 代表生成物。
第2節 細胞的能量“貨幣”ATP
1. ATP的功能： ATP 是細胞生命活動的直接能源物質。(提醒：ATP并不是唯一的直接能源物質)
2. ATP的結構
(1)ATP中文名稱： 三磷酸腺苷 ，是細胞內的一種高能磷酸化合物。
(2)ATP的結構簡式： A—P～P～P ，其中“A”代表 腺苷 (由 腺嘌呤 和 核糖 組成)，“T”代表三，“P”代表 磷酸基團 ，“—”代表 普通磷酸鍵 ，“～”代表 高能磷酸鍵 。
一個ATP分子中有 1 個A， 2 個高能磷酸鍵， 3 個磷酸基團。
(3)ATP去掉1個磷酸基團后叫 ADP(二磷酸腺苷) ；ATP去掉2個磷酸基團后叫 AMP(一磷酸腺苷/腺嘌呤核糖核苷酸) ，是組成 RNA 的基本單位之一。
(4)ATP的組成元素： C、H、O、N、P 。(注：DNA、RNA、磷脂、ATP組成元素都是CHONP)
(5)特點：ATP在細胞中含量 少 ，化學性質 不穩定 ， 遠離A 的高能磷酸鍵容易水解。
3. ATP和ADP可以相互轉化： 。
(1)ATP的合成：ADP＋Pi＋能量ATP。能量來自 太陽能 或物質氧化分解釋放的 化學能 ，
能量去向是儲存于ATP 遠離A的高能磷酸鍵 中。
①動物、人、真菌和大多數細菌合成ATP的生理過程是 呼吸作用 。
綠色植物葉肉細胞中合成ATP的生理過程是 呼吸作用 、 光合作用 。
綠色植物根尖細胞中合成ATP的生理過程是 呼吸作用 。
②動物細胞中能合成ATP的細胞器是 線粒體 。
綠色植物葉肉細胞中能合成ATP的細胞器是 線粒體 、 葉綠體 。
綠色植物根尖細胞中能合成ATP的細胞器是 線粒體 。
(2)ATP的水解：ATPADP＋Pi＋能量。能量來自ATP 遠離A的高能磷酸鍵 的水解，
能量去向是用于 各項生命活動 。
(3)ATP與ADP的相互轉化反應式 不屬于 (屬于/不屬于)可逆反應，其中 物質 可逆， 能量
不可逆，酶 不相同 (相同/不相同)。
4. ATP的利用
(1)吸能反應一般與 ATP水解 的反應相聯系，由ATP水解提供能量。
放能反應一般與 ATP的合成 相聯系，釋放的能量儲存在ATP中。
(2)主動運輸、胞吞、胞吐、生物發電、生物發光、肌細胞收縮、物質合成、大腦思考所需能量的直接來源都是 ATP 。
5. 能源相關知識歸納
(1)能量的最終來源： 太陽能 。 (2)細胞中的三大能源物質： 糖類、脂肪、蛋白質 。
(3)生物體生命活動的主要能源物質： 糖類 。 (4)細胞生命活動的主要能源物質： 葡萄糖 。
(5)植物細胞中的儲能物質： 淀粉 ；動物細胞中的儲能物質： 糖原 。
(6)細胞內良好(主要)的儲能物質： 脂肪 。 (7)細胞生命活動的直接能源物質： ATP 。
第3節 細胞呼吸的原理和應用
1.【探究】探究酵母菌細胞呼吸的方式
(1)酵母菌是一種單細胞 真菌 ，屬于 真核 (真核/原核)生物。在有氧和無氧條件下都能生存，
(2)CO2和酒精的檢測 屬于 兼性厭氧 菌。
①CO2可使澄清 石灰水 變渾濁，也可使 溴麝香草酚藍 水溶液由 藍 變 綠 再變 黃 。
②酒精在 酸 性條件下與 橙 色的 重鉻酸鉀 反應變成 灰綠 色。
(3)配制酵母菌培養液的葡萄糖溶液要 煮沸冷卻 ，煮沸的目的是 殺菌除氧 ，冷卻是為了防止
高溫殺死酵母菌 。
(4)實驗裝置：
①10%NaOH溶液應放在 A 瓶中，作用是 除去空氣中的CO2/排除空氣中CO2對實驗結果的干擾 。
②酵母菌培養液應放在 B、D 瓶中。
③澄清石灰水或溴麝香草酚藍水溶液應放在 C、E 瓶中。
④D瓶封口放置一段時間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，目的是 消耗瓶中的O2，防止酵母菌的有氧呼吸對實驗結果的干擾 。
⑤CO2檢測時， C 瓶的石灰水渾濁度高， C 瓶的溴麝香草酚藍水溶液變色快。
⑥酒精檢測時檢測液應取自 B、D 瓶，其中只有取自 D 瓶的檢測液加入重鉻酸鉀后呈灰綠色。
(5)在有氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產生大量的 二氧化碳 和 水 。
在無氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產生 酒精 和少量的 二氧化碳 。
2. 有氧呼吸
(1)概念：細胞在 O2 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(CO2) 和 水(H2O) ，釋放 能量 ，生成 大量ATP 的過程。
(2)有氧呼吸場所： 細胞質基質 和 線粒體 (主要)。
(3)線粒體增大膜面積方式： 內膜向內腔折疊形成嵴 。
與有氧呼吸有關的酶分布于線粒體的 基質 中和 內膜 上。
(4)有氧呼吸過程
階段 場所 物質變化 能量變化
第一階段 細胞質基質 1葡萄糖(C6H12O6)→2丙酮酸(C3H4O3)＋4[H] 少量能量
第二階段 線粒體基質 2丙酮酸(C3H4O3)＋6H2O→6CO2＋20[H] 少量能量
第三階段 線粒體內膜 24[H]＋6O2→12H2O 大量能量
(5)有氧呼吸總反應式： C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋大量能量 。
(6)有氧呼吸過程中：葡萄糖(C6H12O6)參與 第一 階段，H2O參與 第二 階段，O2參與 第三 階
段(作用：與 [H] 結合生成 H2O ，釋放 大量 能量)；CO2生成于 第二 階段，H2O生成于
第三 階段； 第三 階段釋放能量最多。有氧呼吸產生的[H]實質是 NADP(還原型輔酶Ⅰ) 。
(7)有氧呼吸各元素去向： 。
①研究元素去向的方法： 同位素標記法 。
②產物CO2中的：C來自 葡萄糖 ，O來自 葡萄糖 和 水 ；
產物H2O中的：H來自 葡萄糖 和 水 ，O來自 氧氣 。
3. 無氧呼吸
(1)無氧呼吸兩個階段都在 細胞質基質 中進行。無氧呼吸 第一 階段與有氧呼吸完全相同，都產生了共同的中間產物 丙酮酸 ；第二階段在不同酶的催化下生成 酒精和CO2 或 乳酸 。
(2)無氧呼吸總反應式
①酵母菌、多數植物、蘋果： C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量 。
②乳酸菌、骨骼肌、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚： C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量 。
注：不同生物無氧呼吸的產物不同，是因為 酶的種類 不同。無氧呼吸產生的[H]實質是 NADH 。
(3)無氧呼吸只在 第一 階段釋放出 少量 (大量/少量)能量，合成 少量 (大量/少量)ATP。
4. 細胞呼吸拓展分析
(1)細胞呼吸過程中：葡萄糖只能在 細胞質基質 中被利用；丙酮酸在有氧條件下進入 線粒體 中被利用，無氧條件下在 細胞質基質 中被利用。
(2)細胞呼吸的實質是 氧化分解有機物，釋放能量，合成ATP ，其中大部分能量以 熱能
形式散失，只有少部分能量儲存在 ATP 中，用于生物體的各項生命活動。
(3)①有氧呼吸有機物 徹底 (徹底/不徹底)氧化分解，因此釋放的能量 多 (多/少)。
②無氧呼吸有機物 不徹底 (徹底/不徹底)氧化分解，因此釋放的能量 少 (多/少)，大部分
能量存留在 酒精或乳酸 中。
(4)①分解等量葡萄糖，有氧呼吸和無氧呼吸CO2生成量之比為 3:1 。
②產生等量CO2，有氧呼吸和無氧呼吸葡萄糖消耗量之比為 1:3 。
(5)好氧菌(有氧呼吸)、厭氧菌(無氧呼吸)細胞呼吸的場所在 細胞質 。
5. 細胞呼吸原理的運用
(1)用透氣的消毒紗布或松軟的“創可貼”包扎傷口，是為了抑制傷口處 厭氧菌 的繁殖。
(2)疏松土壤、稻田定期排水，促進根系的 有氧 呼吸，防止根系無氧呼吸而引起 酒精 中毒。
(3)釀酒過程中，前期通入無菌空氣讓酵母菌進行 有氧 呼吸，大量繁殖；后期封閉發酵罐，讓酵母菌進行 無氧 呼吸，產生酒精。
(4)向發酵罐通入無菌空氣，利用醋酸桿菌、谷氨酸棒狀桿菌的 有氧 呼吸生產味精。
(5)提倡慢跑等有氧運動，避免肌細胞 無氧 呼吸產生大量 乳酸 ，而使肌肉酸脹乏力。
(6)食品真空包裝、充加CO2能抑制 細胞 呼吸，延長保存期。
注：破傷風芽胞桿菌為 原核 生物，只能進行 無氧 呼吸。
6. 細胞呼吸方式的判斷(以葡萄糖為底物)
(1)消耗O2或產生H2O 存在 有氧 呼吸。 (2)不消耗O2，只產生CO2 只進行 無氧 呼吸。
(3)O2吸收量＝CO2產生量 只進行 有氧 呼吸。
O2吸收量＜CO2產生量 有氧呼吸和無氧呼吸都進行，多于CO2來自無氧呼吸 。
O2吸收量＞CO2產生量 呼吸底物中存在 脂肪 ，因為 脂肪中H多O少，氧化分解時耗O2多。
(4)酒精量＝CO2產生量 只進行 無氧 呼吸。
酒精量＜CO2產生量 有氧呼吸和無氧呼吸都進行，多于CO2來自有氧呼吸 。
(5)VCO2/ VO2＝4/3 有氧呼吸與無氧呼吸強度 相同 ，葡萄糖消耗量一樣多；
VCO2/ VO2＞4/3 無氧 呼吸占優勢，消耗葡萄糖多；
VCO2/ VO2＜4/3 有氧 呼吸占優勢，消耗葡萄糖多。
7. 酵母菌、植物組織細胞呼吸曲線分析
(1)0點：細胞只進行 無氧 呼吸。
(2)0～b段： 有氧 呼吸和 無氧 呼吸同時進行，隨O2濃度增加， 無氧
呼吸受到抑制而逐漸減弱， 有氧 呼吸逐漸增強。a點時，有氧呼吸和無氧呼
吸CO2產生量相同，但兩者呼吸強度不同，有機物消耗量之比為 1:3 。
(3)b點后：細胞只進行 有氧 呼吸。
(4)水果、蔬菜、糧食的儲存應選擇 a 點O2濃度，因為此濃度下 細胞呼吸強度最低 。
(5)mn段CO2釋放量逐漸減少的原因：無氧呼吸逐漸減弱，但由于O2濃度較低，有氧呼吸也比較弱。
(6)np段CO2釋放量逐漸增多的原因：隨O2濃度增高，有氧呼吸逐漸增強。
(7)有氧呼吸CO2釋放量也可表示 O2 吸收量。
(8)兩條實線間的距離可表示 無氧 呼吸強度，當兩曲線重合時(距離為0)，無氧呼吸強度為 0 。
第4節 光合作用與能量轉化
1.【實驗】綠葉中色素的提取和分離
(1)色素的提取：綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑 無水乙醇(體積分數100%酒精) 中。
(2)色素的分離：不同色素在 層析液 中的溶解度不同， 溶解度高 的隨層析液在濾紙上擴散的
快，反之則慢，這樣，色素就會隨著 層析液 在濾紙上的擴散而分離開。分離方法： 紙層析法 。
(3)試劑及藥品作用
①無水乙醇作用： 溶解、提取色素 ； ②層析液作用： 分離色素 ；
③SiO2作用：破壞細胞結構，使葉片研磨更充分；④CaCO3作用：保護葉綠素/防止研磨中葉綠素被破壞。
(4)分離過程中不能讓濾液細線觸及層析液，原因是 避免濾液細線中的色素直接溶于層析液中 。
(5)色素分離結果(見右圖)
濾紙條上觀察到 4 條色素帶，自上而下依次是 胡蘿卜素 、 葉黃素 、
葉綠素a 和 葉綠素b 。可知 胡蘿卜素 的溶解度最高， 葉綠素b 的
溶解度最低； 葉綠素a 的含量最多。
(6)提取和分離現象異常原因分析
Ⅰ.收集到的濾液綠色過淺
原因：①未加 SiO2 ，研磨不充分；②使用放置數天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)含量 較低 ；
③一次加入大量的 無水乙醇 ，提取濃度太低；④未加 CaCO3 或加入過少，色素分子被破壞。
Ⅱ.濾紙條看不見色素帶
原因：①忘記畫 濾液細線 ；②濾液細線接觸到 層析液 ，且時間較長，色素全部溶解到層析液中。
Ⅲ.濾紙條色素帶重疊原因：①濾液細線畫的 過粗 。
2. 捕獲光能的色素
(1)綠葉中的色素包括 葉綠素 和 類胡蘿卜素 兩大類，其中 葉綠素 含量最多(約占3/4)。
葉綠素分為 葉綠素a 和 葉綠素b ，類胡蘿卜素分為 胡蘿卜素 和 葉黃素 。
(2)葉綠素分子中含有 Mg 元素；葉綠素的合成需要 光照 條件，黑暗中植物幼苗會長成黃化苗；低溫會破壞 葉綠素 分子，而 類胡蘿卜素 分子穩定，因此秋冬季多數綠色植物葉片變黃。
(3)葉綠素主要吸收 藍紫光 和 紅光 ，類胡蘿卜素主要吸收
藍紫光 。葉綠素對 綠光 吸收量最少，綠光被反射出來，所
以葉片呈現綠色。色素只能吸收 可見光 進行光合作用，不能吸收
紅外光和紫外光。(見右圖)
3. 捕獲光能的結構
(1)光合作用的場所是 葉綠體 。葉綠體增大膜面積方式： 類囊體堆疊形成基粒 。
(2)吸收光能的四種色素分布在 類囊體薄膜 上；與光合作用有關的酶分布在 類囊體薄膜 上和 葉綠體基質 中。
(3)葉綠體功能驗證試驗——恩格爾曼實驗
①過程：水綿＋好氧菌 極細光束照射→好氧菌集中于葉綠體 被光束照射 的部位
完全曝光→好氧菌分布于葉綠體 所有受光 的部位
②結論：葉綠體是綠色植物 光合作用 的場所，氧氣是由 葉綠體 釋放的。
③評價：a.該實驗設置 極細光束 和 黑暗 、 完全曝光 和 黑暗 兩組對照。
b.自變量是 光照的有無 ，因變量是 好氧細菌 的分布位置。
4. 光合作用的探究歷程
(1)英國科學家普利斯特利證明植物可以 更新空氣 ，但沒有明確植物更新空氣的 成分 。
(2)荷蘭科學家英格豪斯500多次植物更新空氣實驗證明：植物體只有 綠葉 在 陽光 照射下，才能更新空氣。
(3)德國科學家梅耶，根據能量轉化與守恒定律明確指出：植物在進行光合作用時，把 光能 轉換成
化學能 儲存起來。
(4)薩克斯實驗證明：植物葉片在光合作用中產生了 淀粉 ， 光 是綠色植物光合作用的必要條件。
(5)恩格爾曼實驗證明：O2是 葉綠體 釋放出來的， 葉綠體 是綠色植物進行光合作用的場所。
(6)魯賓和卡門實驗證明：光合作用釋放的O2全部來自 水 ，實驗方式是 同位素標記法 。
(7)卡爾文用 14C 標記的14CO2供小球藻(一種綠藻，真核生物)進行光合作用，然后追蹤檢測其放射性。實驗探明了 CO2中的碳 在光合作用中轉化成 有機物中碳 的途徑(即卡爾文循環)。
歸納：分泌蛋白研究、魯賓和卡門實驗、卡爾文實驗實驗方法都是 同位素標記法 。
5. 光合作用的過程
(1)概念：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
存能量的 有機物 ，并且釋放出 氧氣 的過程。
(2)總反應式(產物為葡萄糖)： CO2＋12H2O C6H12O6＋6H2O＋6O2 。
(3)過程分析
①圖中階段Ⅰ是 光反應 階段，在 葉綠體類囊體薄膜 上進行；
階段Ⅱ是 暗反應 階段，在 葉綠體基質 中進行。
②A是 H2O ，B是 O2 ，C是 [H] ，D是 ATP ，E是 CO2 ，F是 C3 ，G是 (CH2O) 。
③光反應階段物質轉化：水的光解：2H2O4[H]＋O2；ATP的合成：ADP＋Pi＋光能ATP。
能量轉換： 光能 → ATP中活躍的化學能 。 [H]的實質是 NADPH(還原型輔酶Ⅱ) 。
④暗反應階段物質轉化：CO2固定：CO2＋C52C3；C3的還原：C3(CH2O)＋C5＋H2O。
能量轉換： ATP中活躍的化學能 → 有機物中穩定的化學能 。
⑤光合作用過程中的能量轉換過程是 光能 → ATP中活躍的化學能 → 有機物中穩定的化學能 。
⑥光反應為暗反應提供大量的 [H[和ATP ；暗反應為光反應提供 ADP、Pi 。
⑦[H]和ATP的移動方向 類囊體薄膜→葉綠體基質 。
⑧光合作用的 光 反應合成ATP， 暗 反應消耗ATP，且光反應產生的ATP只能用于 暗反應 。
⑨暗反應生成的(CH2O)中的能量直接來源于 ATP 。
⑩正午光照強烈，蒸騰作用旺盛，導致葉片部分氣孔關閉， CO2 供應不足，則短時間內C3含量 減少 ，C5含量 增多 ，[H]和ATP含量 增多 。(增多/減少/不變)
假如對正常進行光合作用的植物突然停止光照，CO2供應正常，則短時間內[H]和ATP含量 減少 ，
C3含量 增多 ，C5含量 減少 。(增多/減少/不變)
假如將正常進行光合作用的植物突然移到低濃度CO2環境中，而光照正常，則短時間內C3含量
減少 ，C5含量 增多 ，[H]和ATP含量 增多 。(增多/減少/不變)
影響光合作用強度的環境因素：空氣中 CO2 的濃度、土壤中 水分 的多少、光照的 強弱 、
光的 成分 、 溫度 的高低、礦質元素等。 CO2 是暗反應的原料，溫度會影響 酶的活性 。
(4)光合作用各元素去向： 。
①研究元素去向的方法： 同位素標記法 。
②14CO2中14C的轉移途徑：CO2→C3→(CH2O)；C18O2中18O的轉移途徑：CO2→C3→(CH2O)、H2O；
H218O中18O的轉移途徑： H2O→O2 ；3H2O中3H的轉移途徑：H2O→[H]→(CH2O)、H2O。
6. 植物體光合速率與光照強度的關系
(1)原理：影響 光反應 階段，制約 [H]和ATP 的產生，進而制約 暗反應 階段。
(2)曲線分析
在一定范圍內，光合速率隨光照強度的升高而加快，超過這一范圍后，光合速率達最大值并保持不變。
①A點： 黑暗 環境，植物只進行 呼吸 作用消耗有機物。此時，細胞從外界吸收 O2 ，并放出 CO2 。A點葉肉細胞中合成ATP的場所有 細胞質基質 、 線粒體 。A點后有光照，植物光合作用和呼吸作用都進行，葉肉細胞中合成ATP的場所有 細胞質基質 、 線粒體 、 葉綠體 。
②AB段：弱光，植物光合速率 小于 呼吸速率，即植物光合作用有機物制造量 小于 呼吸作用有機物消化量，植物體不能積累有機物。細胞呼吸產生的CO2：一部分進入 葉綠體 中用于 光合 作用，一部分釋放到 空氣中 ；細胞呼吸消耗的O2：一部分由 葉綠體 的 光合 作用提供，一部分從 空氣中 吸收，總體表現為植物從外界吸收 O2 ，并放出 CO2 。
③B點：對應光照強度稱為 光補償點 ，植物光合速率 等于 呼吸速率，即植物光合作用有機物制造量 等于 呼吸作用有機物消化量，植物體有機物總量保持不變。此時，細胞呼吸產生的CO2全部用于 光合 作用，光合作用產生的O2全部用于 呼吸 作用，植物不與外界進行氣體交換。
④B點后：強光，光合速率 大于 呼吸速率，即植物光合作用有機物制造量 大于 呼吸作用有機物消化量，植物體能積累有機物。光合作用固定的CO2：一部分由 線粒體 的 呼吸 作用提供，一部分從 空氣中 吸收；光合作用產生的O2：一部分進入 線粒體 中用于 呼吸 作用，一部分釋放到 空氣中 ，總體表現為植物從外界吸收 CO2 ，并放出 O2 。
⑤E點：稱為 光飽和點 ，含義是 光合速率達最大值時的最小光照強度 。
⑥限制光合速率的環境因素(外因)：AB段： 光照強度 ；C點后：主要是 CO2濃度、溫度 。
⑦陰生植物的光補償點和光飽和點都比陽生植物的 低 。
(3)當條件變化時，光(CO2)補償點和光飽和點的移動規律
①若改變某一因素(如光照、CO2濃度)，使光合作用增強，而呼吸作用不受影響，則光補償點(B點)
左 移，光飽和點(E點) 右 移，D點 上 移。
②若改變某一因素(如溫度)，使呼吸作用速率增大，則光補償點(B點) 右 移，A點 下 移。
7. 畫出各生理狀態下O2和CO2的移動方向(答案略)
8. 總光合速率、凈光合速率、呼吸速率的指標及測定
(1)生理指標
①凈光合速率：用 光照 下，單位時間內 CO2吸收量 、 O2釋放量 或 有機物積累量 表示。
②呼吸速率：用 黑暗 環境中，單位時間內 CO2釋放量 、 O2吸收量 或
有機物消耗量 表示。
③總光合速率：用單位時間內 CO2利用量 、 O2產生量 或
有機物生成量 表示。
三者關系： 總光合速率 ＝ 凈光合速率 ＋ 呼吸速率 。
圖中：A表示 凈光合速率 ，B表示 呼吸速率 ，C表示 總光合速率 。
(2)測定
溶液作用：NaOH溶液： 吸收容器中的CO2 。
NaHCO3溶液(CO2緩沖液)： 為植物光合作用提供CO2，維持裝置中CO2含量的穩定 。
甲裝置： 黑暗 環境中植物只進行細胞呼吸，由于NaOH 溶液吸收了細胞呼吸產生的 CO2 ，所以單位時間內紅色液滴 左 移的距離為細胞呼吸的 O2 吸收速率，代表呼吸速率。
乙裝置： 光照 條件下植物進行光合作用和細胞呼吸，由于NaHCO3溶液保證了容器內 CO2 濃度的恒定，所以單位時間內紅色液滴 右 移的距離為植物的 O2 釋放速率，代表凈光合速率。
【拓展】也可把乙裝置置于 黑暗 環境中測定植物的呼吸速率，用 單位時間內O2吸收速率 表示。
(3)物理誤差校正：為防止 氣壓、溫度 等因素所引起的誤差，應設置對照實驗，即用 死亡的相同植物 分別進行上述實驗，根據紅色液滴的移動距離對原實驗結果進行校正。
9. 曲線分析
甲圖：光合速率＝呼吸速率的點： d、h 。 乙圖：光合速率＝呼吸速率的點： D、H 。
Oc段：只進行 呼吸作用 。 OC段：只進行 呼吸作用 。
cd段：光合速率 ＜ 呼吸速率。 CD段：光合速率 ＜ 呼吸速率。
dh段：光合速率 ＞ 呼吸速率。 DH段：光合速率 ＞ 呼吸速率。
hi段：光合速率 ＜ 呼吸速率。 HI段：光合速率 ＜ 呼吸速率。
ij段：只進行 呼吸作用 。 IJ段：只進行 呼吸作用 。
積累有機物最多的點： h 。 積累有機物最多的點： H 。
f點光合速率下降原因：氣溫過高，導致部分 氣孔 關閉，導致 CO2 供應不足。
乙圖：J點低于O點，植物體有機物總量 增多 ；J點高于O點，植物體有機物總量 減少 ；
J點等于O點，植物體有機物總量 不變 。
10. 化能合成作用
(1)化能合成作用
①概念：利用體外環境中的某些 無機物氧化 時所釋放出的能量(化學能)來制造 有機物 。
②實例：生活在土壤中的硝化細菌，能將土壤中的 氨(NH3) 氧化成亞硝酸(HNO2)，進而將亞硝酸(HNO2)氧化成 硝酸(HNO3) 。硝化細菌能夠利用這兩個化學反應中釋放出的 化學能 ，將 二氧化碳和水 合成為糖類，維持自身生命活動。
(2)自養生物和異養生物
①自養生物：能將無機環境中的無機物 二氧化碳和水 轉化為 有機物 的生物。
光能自養生物：利用 光能 進行 光合 作用的生物，如 綠色植物、藍藻 。
化能自養生物：利用 化學能 進行 化能合成 作用的生物，如 硝化細菌 等。
②異養生物：只能利用環境中現成的 有機物 來維持自身的生命活動，如人、動物、腐生生物、寄生生物 。新人教版生物學必修1《分子與細胞》知識梳理
細胞的能量供應和利用
第1節 降低化學反應活化能的酶
1.【實驗】比較過氧化氫在不同條件下的分解(重在理解)
反應式：2H2O22H2O＋ ↑
(1)變量分析(自變量、因變量、無關變量)
①實驗條件常溫、加熱、氯化鐵溶液、
肝臟研磨液屬于 。
②H2O2分解速率(指標：氣泡產生
數量、速度，衛生香燃燒情況)屬
于 。
③試管中H2O2溶液的性質、濃度和
用量、FeCl3和肝臟的新鮮程度、加入試劑的量等屬于 。
(2)對照實驗
①對照實驗一般要設置對照組和 ，對照組起 作用。
本實驗對照組是 組，實驗組是 組。
②在對照實驗中，除了要觀察的變量(自變量)外，其他變量(無關變量)都應當始終 。
無關變量要始終 。
③實驗設計原則： 、 、 、 等。
(3)實驗分析
①4組和1組對照，說明酶具有 作用。
②4組和3組對照，自變量是 ，說明H2O2酶 更顯著，即酶的催化作用具有 性。
(4)加熱、Fe3＋、H2O2酶促進H2O2分解的原理
①加熱能促進H2O2分解是因為提供了 。
②Fe3＋、H2O2酶能促進H2O2分解是因為 。
2. 酶的本質
(1)概念：酶是由 產生的具有 作用的有機物，其中絕大多數酶是 ，少數酶是 。
(2)酶的作用： 作用；酶的作用機理： 。
酶在催化學反應前后自身性質和數量 (改變/不變)。
(3)合成酶的原料： 或 。
(4)合成酶的主要場所： 。(注：還有細胞核、線粒體、葉綠體)
(5)酶的作用場所：可以在 發揮催化作用。
3. 酶作用機理曲線分析(右圖)
(1)ac段表示 時反應進行所需要的活化能；
bc段表示 時反應進行所需要的活化能；
ab段表示 。
(2)在圖中畫出無機催化劑催化反應的曲線。
4. 酶的特性
(1)高效性：酶的催化效率大約是 的107～1013倍。同無機催化劑相比，酶 的作用更顯著，因而催化效率更高。
(2)專一性：一種酶只能催化 或 化學反應，因為酶只能催化與其 的底物。
據酶的專一性可知：能催化淀粉水解的酶是 ，能催化蔗糖水解的酶是 ，能催化唾液淀粉酶水解的酶是 ，能催化植物細胞壁水解的酶是 。
(3)作用條件較溫和(溫和性)：酶需要適宜的 和 。
酶促反應速率與溫度(pH)的關系曲線都是 ，如下圖所示：
①在最適宜的 和 條件下，酶的活性最高。溫度和pH偏高或偏低，酶活性都會明顯 。
② 、 或 ，會使酶的 遭到破壞，使酶 。
③低溫 酶的活性，但酶的空間結構 ，在適宜的溫度下酶的活性可以 。
④酶制劑適于在 下保存。
⑤人體內酶的最適溫度在 左右，胃液的最適pH范圍為 (酸性環境)。
5. 實驗分析
(1)酶本質的鑒定
①方法一：顏色反應法：蛋白質類酶可用 試劑鑒定，反應后呈 色；
RNA類酶可用 鑒定，反應后呈 色。
②方法二：酶解法：據酶的專一性：蛋白質類酶能被 水解；RNA類酶能被 水解。
(2)驗證酶的高效性，實驗的自變量是 。
(3)驗證酶的專一性，實驗的自變量是 或 。
(4)探究溫度對酶活性的影響，自變量是 ，因變量是 。該實驗不能用H2O2作為材料，因為 。一般用 為材料來探究溫度對酶活性的影響，且檢測時只能用 ，不能用 試劑，因為該試劑需要 ，而該實驗需要嚴格控制 。
(6)探究pH對酶活性的影響，自變量是 ，因變量是 。實驗不能用淀粉作為材料，因為 。
(7)探究酶活性的最適溫度(或pH)，應設置一系列的 ，然后測出相應溫度(或pH)下酶的活性，若所得數據出現 ，則其對應值就是該酶的最適溫度(或pH)。若沒有出現峰值，則擴大范圍，繼續實驗，直到出現 。
6. 曲線分析
(1)甲圖
①平衡點指 。
②曲線a與c對照，說明酶具有 作用。
③曲線a與b對照，自變量是 ，說明酶具有 性。
④曲線a、b、c反應速率從快到慢依次是 ，說明催化劑只能改變達到平衡點的 ，不能改變平衡點的高低。平衡點高低取決于 ，增加反應物，平衡點 移。
(2)乙圖：OP段限制因素是 ，P點后限制因素是 。
(3)丙圖：在底物充足的前提下，反應速率與酶濃度呈 。
(4)丁圖：表示酶的 性，其中 代表酶， 代表反應物， 代表生成物。
第2節 細胞的能量“貨幣”ATP
1. ATP的功能： 是細胞生命活動的直接能源物質。(提醒：ATP并不是唯一的直接能源物質)
2. ATP的結構
(1)ATP中文名稱： ，是細胞內的一種高能磷酸化合物。
(2)ATP的結構簡式： ，其中“A”代表 (由 和 組成)，“T”代表三，“P”代表 ，“—”代表 ，“～”代表 。
一個ATP分子中有 個A， 個高能磷酸鍵， 個磷酸基團。
(3)ATP去掉1個磷酸基團后叫 ；ATP去掉2個磷酸基團后叫 ，是組成 的基本單位之一。
(4)ATP的組成元素： 。(注：DNA、RNA、磷脂、ATP組成元素都是CHONP)
(5)特點：ATP在細胞中含量 ，化學性質 ， 的高能磷酸鍵容易水解。
3. ATP和ADP可以相互轉化： 。
(1)ATP的合成：ADP＋Pi＋能量ATP。能量來自 或物質氧化分解釋放的 ，
能量去向是儲存于ATP 中。
①動物、人、真菌和大多數細菌合成ATP的生理過程是 。
綠色植物葉肉細胞中合成ATP的生理過程是 、 。
綠色植物根尖細胞中合成ATP的生理過程是 。
②動物細胞中能合成ATP的細胞器是 。
綠色植物葉肉細胞中能合成ATP的細胞器是 、 。
綠色植物根尖細胞中能合成ATP的細胞器是 。
(2)ATP的水解：ATPADP＋Pi＋能量。能量來自ATP 的水解，
能量去向是用于 。
(3)ATP與ADP的相互轉化反應式 (屬于/不屬于)可逆反應，其中 可逆，
不可逆，酶 (相同/不相同)。
4. ATP的利用
(1)吸能反應一般與 的反應相聯系，由ATP水解提供能量。
放能反應一般與 相聯系，釋放的能量儲存在ATP中。
(2)主動運輸、胞吞、胞吐、生物發電、生物發光、肌細胞收縮、物質合成、大腦思考所需能量的直接來源都是 。
5. 能源相關知識歸納
(1)能量的最終來源： 。
(2)細胞中的三大能源物質： 。
(3)生物體生命活動的主要能源物質： 。
(4)細胞生命活動的主要能源物質： 。
(5)植物細胞中的儲能物質： ；動物細胞中的儲能物質： 。
(6)細胞內良好(主要)的儲能物質： 。
(7)細胞生命活動的直接能源物質： 。
第3節 細胞呼吸的原理和應用
1.【探究】探究酵母菌細胞呼吸的方式
(1)酵母菌是一種單細胞 ，屬于 (真核/原核)生物。在有氧和無氧條件下都能生存，
(2)CO2和酒精的檢測 屬于 菌。
①CO2可使澄清 變渾濁，也可使 水溶液由 變 再變 。
②酒精在 性條件下與 色的 反應變成 色。
(3)配制酵母菌培養液的葡萄糖溶液要 ，煮沸的目的是 ，冷卻是為了防止
。
(4)實驗裝置：
①10%NaOH溶液應放在 瓶中，作用是 。
②酵母菌培養液應放在 瓶中。
③澄清石灰水或溴麝香草酚藍水溶液應放在 瓶中。
④D瓶封口放置一段時間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，目的是 。
⑤CO2檢測時， 瓶的石灰水渾濁度高， 瓶的溴麝香草酚藍水溶液變色快。
⑥酒精檢測時檢測液應取自 瓶，其中只有取自 瓶的檢測液加入重鉻酸鉀后呈灰綠色。
(5)在有氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產生大量的 和 。
在無氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產生 和少量的 。
2. 有氧呼吸
(1)概念：細胞在 的參與下，通過 的催化作用，把 等有機物 分解，產生 和 ，釋放 ，生成 的過程。
(2)有氧呼吸場所： 和 (主要)。
(3)線粒體增大膜面積方式： 。
與有氧呼吸有關的酶分布于線粒體的 中和 上。
(4)有氧呼吸過程
階段 場所 物質變化 能量變化
第一階段
第二階段
第三階段
(5)有氧呼吸總反應式： 。
(6)有氧呼吸過程中：葡萄糖(C6H12O6)參與 階段，H2O參與 階段，O2參與 階
段(作用：與 結合生成 ，釋放 能量)；CO2生成于 階段，H2O生成于
階段； 階段釋放能量最多。有氧呼吸產生的[H]實質是 。
(7)有氧呼吸各元素去向： 。
①研究元素去向的方法： 。
②產物CO2中的：C來自 ，O來自 和 ；
產物H2O中的：H來自 和 ，O來自 。
3. 無氧呼吸
(1)無氧呼吸兩個階段都在 中進行。無氧呼吸 階段與有氧呼吸完全相同，都產生了共同的中間產物 ；第二階段在不同酶的催化下生成 或 。
(2)無氧呼吸總反應式
①酵母菌、多數植物、蘋果：。
②乳酸菌、骨骼肌、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚：。
注：不同生物無氧呼吸的產物不同，是因為 不同。無氧呼吸產生的[H]實質是 。
(3)無氧呼吸只在 階段釋放出 (大量/少量)能量，合成 (大量/少量)ATP。
4. 細胞呼吸拓展分析
(1)細胞呼吸過程中：葡萄糖只能在 中被利用；丙酮酸在有氧條件下進入 中被利用，無氧條件下在 中被利用。
(2)細胞呼吸的實質是 ，其中大部分能量以
形式散失，只有少部分能量儲存在 中，用于生物體的各項生命活動。
(3)①有氧呼吸有機物 (徹底/不徹底)氧化分解，因此釋放的能量 (多/少)。
②無氧呼吸有機物 (徹底/不徹底)氧化分解，因此釋放的能量 (多/少)，大部分
能量存留在 中。
(4)①分解等量葡萄糖，有氧呼吸和無氧呼吸CO2生成量之比為 。
②產生等量CO2，有氧呼吸和無氧呼吸葡萄糖消耗量之比為 。
(5)好氧菌(有氧呼吸)、厭氧菌(無氧呼吸)細胞呼吸的場所在 。
5. 細胞呼吸原理的運用
(1)用透氣的消毒紗布或松軟的“創可貼”包扎傷口，是為了抑制傷口處 的繁殖。
(2)疏松土壤、稻田定期排水，促進根系的 呼吸，防止根系無氧呼吸而引起 中毒。
(3)釀酒過程中，前期通入無菌空氣讓酵母菌進行 呼吸，大量繁殖；后期封閉發酵罐，讓酵母菌進行 呼吸，產生酒精。
(4)向發酵罐通入無菌空氣，利用醋酸桿菌、谷氨酸棒狀桿菌的 呼吸生產味精。
(5)提倡慢跑等有氧運動，避免肌細胞 呼吸產生大量 ，而使肌肉酸脹乏力。
(6)食品真空包裝、充加CO2能抑制 呼吸，延長保存期。
注：破傷風芽胞桿菌為 生物，只能進行 呼吸。
6. 細胞呼吸方式的判斷(以葡萄糖為底物)
(1)消耗O2或產生H2O 存在 呼吸。 (2)不消耗O2，只產生CO2 只進行 呼吸。
(3)O2吸收量＝CO2產生量 只進行 呼吸。
O2吸收量＜CO2產生量 。
O2吸收量＞CO2產生量 呼吸底物中存在 ，因為 。
(4)酒精量＝CO2產生量 只進行 呼吸。
酒精量＜CO2產生量 。
(5)VCO2/ VO2＝4/3 有氧呼吸與無氧呼吸強度 ，葡萄糖消耗量一樣多；
VCO2/ VO2＞4/3 呼吸占優勢，消耗葡萄糖多；
VCO2/ VO2＜4/3 呼吸占優勢，消耗葡萄糖多。
7. 酵母菌、植物組織細胞呼吸曲線分析
(1)0點：細胞只進行 呼吸。
(2)0～b段： 呼吸和 呼吸同時進行，隨O2濃度增加，
呼吸受到抑制而逐漸減弱， 呼吸逐漸增強。a點時，有氧呼吸和無氧呼
吸CO2產生量相同，但兩者呼吸強度不同，有機物消耗量之比為 。
(3)b點后：細胞只進行 呼吸。
(4)水果、蔬菜、糧食的儲存應選擇 點O2濃度，因為此濃度下 。
(5)mn段CO2釋放量逐漸減少的原因：。
(6)np段CO2釋放量逐漸增多的原因：。
(7)有氧呼吸CO2釋放量也可表示 吸收量。
(8)兩條實線間的距離可表示 呼吸強度，當兩曲線重合時(距離為0)，無氧呼吸強度為 。
第4節 光合作用與能量轉化
1.【實驗】綠葉中色素的提取和分離
(1)色素的提取：綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑 中。
(2)色素的分離：不同色素在 中的溶解度不同， 的隨層析液在濾紙上擴散的
快，反之則慢，這樣，色素就會隨著 在濾紙上的擴散而分離開。分離方法： 。
(3)試劑及藥品作用
①無水乙醇作用： ； ②層析液作用： ；
③SiO2作用：；④CaCO3作用：。
(4)分離過程中不能讓濾液細線觸及層析液，原因是 。
(5)色素分離結果(見右圖)
濾紙條上觀察到 條色素帶，自上而下依次是 、 、
和 。可知 的溶解度最高， 的
溶解度最低； 的含量最多。
(6)提取和分離現象異常原因分析
Ⅰ.收集到的濾液綠色過淺
原因：①未加，研磨不充分；②使用放置數天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)含量；
③一次加入大量的，提取濃度太低；④未加或加入過少，色素分子被破壞。
Ⅱ.濾紙條看不見色素帶
原因：①忘記畫；②濾液細線接觸到，且時間較長，色素全部溶解到層析液中。
Ⅲ.濾紙條色素帶重疊原因：①濾液細線畫的。
2. 捕獲光能的色素
(1)綠葉中的色素包括 和 兩大類，其中 含量最多(約占3/4)。
葉綠素分為 和 ，類胡蘿卜素分為 和 。
(2)葉綠素分子中含有 元素；葉綠素的合成需要 條件，黑暗中植物幼苗會長成黃化苗；低溫會破壞 分子，而 分子穩定，因此秋冬季多數綠色植物葉片變黃。
(3)葉綠素主要吸收 和 ，類胡蘿卜素主要吸收
。葉綠素對 吸收量最少，綠光被反射出來，所
以葉片呈現綠色。色素只能吸收 進行光合作用，不能吸收
紅外光和紫外光。(見右圖)
3. 捕獲光能的結構
(1)光合作用的場所是 。葉綠體增大膜面積方式： 。
(2)吸收光能的四種色素分布在 上；與光合作用有關的酶分布在 上和 中。
(3)葉綠體功能驗證試驗——恩格爾曼實驗
①過程：水綿＋好氧菌 極細光束照射→好氧菌集中于葉綠體的部位
完全曝光→好氧菌分布于葉綠體的部位
②結論：葉綠體是綠色植物的場所，氧氣是由釋放的。
③評價：a.該實驗設置和、和兩組對照。
b.自變量是，因變量是的分布位置。
4. 光合作用的探究歷程
(1)英國科學家普利斯特利證明植物可以 ，但沒有明確植物更新空氣的。
(2)荷蘭科學家英格豪斯500多次植物更新空氣實驗證明：植物體只有 在 照射下，才能更新空氣。
(3)德國科學家梅耶，根據能量轉化與守恒定律明確指出：植物在進行光合作用時，把 轉換成
儲存起來。
(4)薩克斯實驗證明：植物葉片在光合作用中產生了 ， 光 是綠色植物光合作用的必要條件。
(5)恩格爾曼實驗證明：O2是 釋放出來的， 是綠色植物進行光合作用的場所。
(6)魯賓和卡門實驗證明：光合作用釋放的O2全部來自 ，實驗方式是 。
(7)卡爾文用標記的14CO2供小球藻(一種綠藻，真核生物)進行光合作用，然后追蹤檢測其放射性。實驗探明了 在光合作用中轉化成 的途徑(即卡爾文循環)。
歸納：分泌蛋白研究、魯賓和卡門實驗、卡爾文實驗實驗方法都是 。
5. 光合作用的過程
(1)概念：光合作用是指綠色植物通過，利用，把轉化成儲
存能量的，并且釋放出的過程。
總反應式(產物為葡萄糖)：
(3)過程分析
①圖中階段Ⅰ是 階段，在 上進行；
階段Ⅱ是 階段，在 中進行。
②A是 ，B是 ，C是 ，D是 ，E是 ，F是 ，G是 。
③光反應階段物質轉化：水的光解：；ATP的合成：。
能量轉換： → 。 [H]的實質是 。
④暗反應階段物質轉化：CO2固定：；C3的還原：。
能量轉換： → 。
⑤光合作用過程中的能量轉換過程是 → → 。
⑥光反應為暗反應提供大量的 ；暗反應為光反應提供 。
⑦[H]和ATP的移動方向 。
⑧光合作用的 反應合成ATP， 反應消耗ATP，且光反應產生的ATP只能用于 。
⑨暗反應生成的(CH2O)中的能量直接來源于 。
⑩正午光照強烈，蒸騰作用旺盛，導致葉片部分氣孔關閉， 供應不足，則短時間內C3含量 ，C5含量 ，[H]和ATP含量 。(增多/減少/不變)
假如對正常進行光合作用的植物突然停止光照，CO2供應正常，則短時間內[H]和ATP含量 ，
C3含量 ，C5含量 。(增多/減少/不變)
假如將正常進行光合作用的植物突然移到低濃度CO2環境中，而光照正常，則短時間內C3含量
，C5含量 ，[H]和ATP含量 。(增多/減少/不變)
影響光合作用強度的環境因素：空氣中的濃度、土壤中 的多少、光照的 、
光的 、 的高低、礦質元素等。 是暗反應的原料，溫度會影響 。
(4)光合作用各元素去向： 。
①研究元素去向的方法： 。
②14CO2中14C的轉移途徑：；C18O2中18O的轉移途徑：；
H218O中18O的轉移途徑： ；3H2O中3H的轉移途徑：。
6. 植物體光合速率與光照強度的關系
(1)原理：影響 階段，制約 的產生，進而制約 階段。
(2)曲線分析
在一定范圍內，光合速率隨光照強度的升高而加快，超過這一范圍后，光合速率達最大值并保持不變。
①A點： 環境，植物只進行 作用消耗有機物。此時，細胞從外界吸收 ，并放出 。A點葉肉細胞中合成ATP的場所有 、 。A點后有光照，植物光合作用和呼吸作用都進行，葉肉細胞中合成ATP的場所有 、 、 。
②AB段：弱光，植物光合速率 呼吸速率，即植物光合作用有機物制造量 呼吸作用有機物消化量，植物體不能積累有機物。細胞呼吸產生的CO2：一部分進入 中用于 作用，一部分釋放到 ；細胞呼吸消耗的O2：一部分由 的 作用提供，一部分從 吸收，總體表現為植物從外界吸收 ，并放出 。
③B點：對應光照強度稱為 ，植物光合速率 呼吸速率，即植物光合作用有機物制造量 呼吸作用有機物消化量，植物體有機物總量保持不變。此時，細胞呼吸產生的CO2全部用于 作用，光合作用產生的O2全部用于 作用，植物不與外界進行氣體交換。
④B點后：強光，光合速率 呼吸速率，即植物光合作用有機物制造量 呼吸作用有機物消化量，植物體能積累有機物。光合作用固定的CO2：一部分由 的 作用提供，一部分從 吸收；光合作用產生的O2：一部分進入 中用于 作用，一部分釋放到 ，總體表現為植物從外界吸收 ，并放出 。
⑤E點：稱為 ，含義是。
⑥限制光合速率的環境因素(外因)：AB段： ；C點后：主要是 。
⑦陰生植物的光補償點和光飽和點都比陽生植物的 。
(3)當條件變化時，光(CO2)補償點和光飽和點的移動規律
①若改變某一因素(如光照、CO2濃度)，使光合作用增強，而呼吸作用不受影響，則光補償點(B點)
移，光飽和點(E點) 移，D點 移。
②若改變某一因素(如溫度)，使呼吸作用速率增大，則光補償點(B點) 移，A點 移。
7. 畫出各生理狀態下O2和CO2的移動方向
8. 總光合速率、凈光合速率、呼吸速率的指標及測定
(1)生理指標
①凈光合速率：用 下，單位時間內 、 或 表示。
②呼吸速率：用 環境中，單位時間內 、 或
表示。
③總光合速率：用單位時間內 、 或
表示。
三者關系： ＝ ＋ 。
圖中：A表示 ，B表示 ，C表示 。
(2)測定
溶液作用：NaOH溶液： 。
NaHCO3溶液(CO2緩沖液)： 。
甲裝置： 環境中植物只進行細胞呼吸，由于NaOH 溶液吸收了細胞呼吸產生的 ，所以單位時間內紅色液滴 移的距離為細胞呼吸的 吸收速率，代表呼吸速率。
乙裝置： 條件下植物進行光合作用和細胞呼吸，由于NaHCO3溶液保證了容器內 濃度的恒定，所以單位時間內紅色液滴 移的距離為植物的 釋放速率，代表凈光合速率。
【拓展】也可把乙裝置置于 環境中測定植物的呼吸速率，用 表示。
(3)物理誤差校正：為防止 等因素所引起的誤差，應設置對照實驗，即用 分別進行上述實驗，根據紅色液滴的移動距離對原實驗結果進行校正。
9. 曲線分析
甲圖：光合速率＝呼吸速率的點： 。 乙圖：光合速率＝呼吸速率的點： 。
Oc段：只進行 。 OC段：只進行 。
cd段：光合速率 呼吸速率。 CD段：光合速率 呼吸速率。
dh段：光合速率 呼吸速率。 DH段：光合速率 呼吸速率。
hi段：光合速率 呼吸速率。 HI段：光合速率 呼吸速率。
ij段：只進行 。 IJ段：只進行 。
積累有機物最多的點： 。 積累有機物最多的點： 。
f點光合速率下降原因：氣溫過高，導致部分 關閉，導致 供應不足。
乙圖：J點低于O點，植物體有機物總量 ；J點高于O點，植物體有機物總量 ；
J點等于O點，植物體有機物總量 。
10. 化能合成作用
(1)化能合成作用
①概念：利用體外環境中的某些時所釋放出的能量(化學能)來制造。
②實例：生活在土壤中的硝化細菌，能將土壤中的氧化成亞硝酸(HNO2)，進而將亞硝酸(HNO2)氧化成。硝化細菌能夠利用這兩個化學反應中釋放出的，將合成為糖類，維持自身生命活動。
(2)自養生物和異養生物
①自養生物：能將無機環境中的無機物轉化為的生物。
光能自養生物：利用 進行作用的生物，如。
化能自養生物：利用 進行作用的生物，如等。
②異養生物：只能利用環境中現成的來維持自身的生命活動，如。新人教版生物學必修1《分子與細胞》知識梳理
第6章 細胞的生命歷程
第1節 細胞的增殖
1. 多細胞生物體的生長，既靠細胞生長增大細胞的 體積 ，還要靠細胞分裂增加細胞的 數量 。
2-1.【實驗】細胞大小與物質運輸的關系
(1)實驗原理
①含酚酞的瓊脂塊＋NaOH →變為 紫紅 色。 ②瓊脂塊的大小模擬 細胞大小 。
③NaOH擴散體積與瓊脂塊總體積的比值，可模擬細胞大小與物質 運輸效率 之間的關系。
(2)實驗結論
①相同時間內，NaOH在每一塊瓊脂塊內擴散的深度基本相同，說明NaOH在每一塊瓊脂塊內擴散的速率是 相同 的。
②NaOH擴散體積與整個瓊脂塊體積之比隨瓊脂塊的增大而 減小 ，說明NaOH的運輸效率隨瓊脂塊的增大而 降低 。
2-2. 細胞不能無限長大的原因
(1)細胞體積越大，其相對表面積(表面積與體積的比) 越小 ，細胞物質運輸的效率就 越低 。
(2)通常，細胞核中的 DNA 不會隨著細胞體積的擴大而增加。細胞核是細胞 代謝 和 遺傳 的控制中心，因此，細胞過大會增加細胞核的“負擔”。
3. 細胞增殖
(1)單細胞生物體通過 細胞增殖 而繁衍。多細胞生物體從 受精卵 開始，要經過細胞的 增殖
和 分化 逐漸發育為成體。生物體內，也不斷地有細胞衰老死亡，需要通過 細胞增殖 加以補充。因此， 細胞增殖 是重要的細胞生命活動，是生物體 生長、發育、繁殖、遺傳 的基礎。
(2)真核細胞分裂方式有： 有絲分裂 、 無絲分裂 和 減數分裂 三種。受精卵、干細胞、癌細胞、分生區細胞、體細胞、原始生殖細胞進行 有絲 分裂，蛙的紅細胞進行 無絲 分裂， 減數 分裂產生生殖細胞。
原核細胞以 二 分裂方式進行增殖。
4. 細胞周期
(1)概念： 連續進行有絲分裂 的細胞，從 一次分裂完成時 開始，到 下一次分裂完成時 為止，為一個細胞周期。
(2)條件： 連續分裂 的細胞才具有細胞周期，如根尖分生區細胞、莖形成層細胞、皮膚生發層細胞、胚胎干細胞、癌細胞；高度分化的細胞 沒有 細胞周期，如葉肉細胞、表皮細胞、卵細胞、肌細胞、神經細胞等。生物體內 部分 (所有/部分)細胞能不斷進行細胞分裂。
(3)一個細胞周期包括兩個階段：分裂間期：在 前 (前/后)，用時 長 (長/短)；
分裂期：在 后 (前/后)，用時 短 (長/短)。
不同細胞的細胞周期一般 不同 ，分裂間期與分裂期所占比例也 不同 。圖例分析：
5. 高等植物細胞有絲分裂各時期特點
(1)分裂間期：①主要特點是完成 DNA的復制和有關蛋白質的合成 ；
②細胞有適度生長； ③核膜核仁可見。
(2)前期：①(細絲狀)染色質 染色體 (桿狀)，染色體 散亂 分布于紡錘體中；
②核仁逐漸 解體 ，核膜逐漸 消失 ；
③細胞兩極 紡錘絲 紡錘體 。
(3)中期：①染色體著絲點整齊排列在細胞中央的 赤道板 上；
②染色體形態 穩定 ，數目 清晰 ，便于觀察。
(4)后期：著絲點斷裂， 姐妹染色單體 分開成為兩條子染色體，由紡錘絲牽引著分別移向細胞兩極。
(5)末期：①(桿狀)染色體 染色質 (細絲狀)；
② 紡錘體 消失；
③核膜、核仁重新 出現 ，形成 2 個新的細胞核；
④赤道板處 細胞板 新的 細胞壁 。
一個細胞分裂成兩個子細胞，子細胞中染色體數目與母細胞的 相同 (相同/不同)。
6. 動物、植物細胞有絲分裂的比較
項目 植物細胞有絲分裂 動物細胞有絲分裂
相同點 ①分裂間期都完成 DNA 的復制和有關 蛋白質 的合成 ②分裂期染色體形態、數目、行為的變化規律相同， 染色體 平均分配到兩個子細胞中去
不 同 點 間期 (中心粒的復制) 無 (有/無)中心粒的復制 ( 低等植物 細胞除外) 有 (有/無)中心粒的復制
前期 (紡錘體形成機制) 細胞 兩極 紡錘絲 紡錘體 中心體 星射線 紡錘體
末期 (細胞質分裂方式) 赤道板處 細胞板 細胞壁 ，分割細胞質 細胞膜從中部 向內凹陷 ，縊裂細胞質
7. 有絲分裂的意義
(1)特征：將親代細胞的 染色體 經過復制(實質為 DNA 的復制)之后，精確地 平均分配 到兩個子細胞中。
(2)意義：由于染色體上有遺傳物質 DNA ，因而在細胞的親代和子代間保持了 遺傳性狀 的穩定性。
8. 有絲分裂知識點歸納
(1)核DAN加倍時期： 間期 ；染色體加倍時期： 后期 。
(2)染色單體形成、出現、消失的時期依次是： 間期 、 前期 、 后期 。
(3)觀察染色體形態、數目的最佳時期： 中期 。
(4)核膜、核仁解體的時期： 前期 ；重新出現的時期： 末期 ；始終看不見的時期：中期、后期。
(5)紡錘體、染色體形成的時期： 前期 ；紡錘體、染色體消失的時期： 末期 。
(6)末期與細胞板、細胞壁形成有關的細胞器： 高爾基體 。赤道板 不是 (是/不是)細胞結構。
(7)染色體數:染色單體數:核DNA數＝1:2:2的時期主要是 前期、中期 。
9. 染色體數、核DNA數、每條染色體上DNA數變化曲線
(1)曲線識別：有斜線的是 核DNA 數量變化曲線，沒有斜線的是 染色體 數量變化曲線。
(2)甲圖：BC段變化原因： 染色體著絲點斷裂，姐妹染色單體分開成為兩條子染色體 。
DE段變化原因： 細胞一分為二，染色體平均分配到兩個子細胞中 。
(3)乙圖：FG段變化原因： 間期進行核DNA的復制 。
HI段變化原因： 細胞一分為二，核DNA隨染色體平均分配到兩個子細胞中 。
(4)丙圖：JK段變化原因： 間期進行核DNA的復制 。
LM段變化原因： 染色體著絲點斷裂，姐妹染色單體分開成為兩條子染色體 。
10. 無絲分裂的特點：分裂過程中沒有出現 紡錘絲 和 染色體 的變化，如 蛙紅細胞 的分裂。
11.【實驗】觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂
(1)實驗原理
①在高等植物體內，有絲分裂常見于根尖、芽尖等 分生區 細胞，在適宜條件下有絲分裂旺盛，易觀察到有絲分裂各個時期的細胞。選材時，應選擇細胞周期 短 ，分裂期占細胞周期比例相對
較大 的材料，這樣比較容易觀察到處于不同分裂期的細胞圖像。
②各個細胞的分裂是 獨立 進行的，因此在同一分生組織中可以看到處于不同分裂時期的細胞。
③高倍顯微鏡下觀察細胞內染色體的 存在狀態 ，就可以判斷細胞處于有絲分裂的哪個時期。
④細胞核內的染色體(質)容易被 堿性 染料(如龍膽紫溶液、醋酸洋紅液)染成深色。
(2)實驗步驟
①洋蔥根尖的培養
②裝片制作(流程： 解離 → 漂洗 → 染色 → 制片 )
解離的目的： 使組織中的細胞相互分離開來 。
漂洗的目的： 洗去藥液，防止解離過度，便于染色 。
染色的目的：用 龍膽紫 溶液或 醋酸洋紅 液使 染色體 著色，便于觀察。
制片的目的： 使細胞分散開來，有利于觀察 。
③觀察：先放在低倍鏡下觀察找到 分生 區的細胞(特點：細胞呈 正方 形，排列 緊密 )；
再轉換成高倍鏡觀察。
(3)結果分析
①顯微鏡視野中大部分細胞處于 分裂間 期，因為 間期用時長 。
②視野中觀察到的細胞都是 死細胞 (活細胞/死細胞)，因此不能連續觀察一個細胞從前期到末期的動態變化。
第2節 細胞的分化
1. 細胞分化
(1)概念：在 個體發育 中，由 一個或一種 細胞增殖產生的后代，在 形態 、 結構 和
生理功能 上發生 穩定性差異 的過程叫做細胞分化。
(2)特點
① 普遍性 ：細胞分化是生物界中普遍存在的生命現象。
② 持久性 ：發生于整個 生命進程 ，在 胚胎 期達到最大限度。
③ 穩定性和不可逆性 ：一般來說，分化了的細胞將一直保持分化后的狀態，直到死亡。
④遺傳物質 不變性 ：就一個個體來說，各種細胞的遺傳信息 相同 (相同/不相同)。
(3)意義：是多細胞生物 個體發育 的基礎，使多細胞生物體中的細胞趨向 專門化 ，有利于提高各種生理功能的效率。
(4)原因：在個體發育過程中，不同細胞中 遺傳信息的執行情況 不同。
實質： 基因的選擇性表達 。
(5)結果：細胞層面：形成 形態、結構和功能不同的細胞
分子層面：合成了某種細胞的 特有蛋白質 ，如胰島素、血紅蛋白等
(6)細胞分裂與細胞分化的關系：細胞 分裂 是細胞 分化 的基礎，細胞分裂使細胞 數目 增多，細胞分化使細胞 種類 增多。細胞分裂和細胞分化 不會 (會/不會)使細胞中遺傳物質發生改變。
2. 細胞的全能性
(1)概念：指 已經分化 的細胞，仍然具有發育成 完整個體 的潛能。
(2)原因： 細胞中含有本物種的全套遺傳物質 。
(3)實例
①植物組織培養：說明已分化的植物細胞具有 全能性 ，如胡蘿卜韌皮部細胞經組織培養能產生完整植株。
②克隆(核移植)：說明已分化的動物體細胞的 細胞核 具有全能性，如克隆羊多莉的誕生。
(4)全能性高低比較(填＞ ＜)
①受精卵(最高) ＞ 生殖細胞 ＞ 體細胞
②已分化植物細胞 ＞ 已分化動物細胞
③分化程度高的細胞 ＜ 分化程度低的細胞
④分裂能力強的細胞 ＞ 分裂能力弱的細胞
(5)干細胞：動物和人體內仍保留著少數具有 分裂和分化 能力的細胞，這些細胞叫做干細胞。如人骨髓中的造血干細胞，能通過 增殖 和 分化 ，不斷產生紅細胞、白細胞和血小板等。
分析下圖，回答有關問題：
(1)圖中具有較旺盛的細胞分裂能力的細胞有 ①③⑤ 。
(2)①→③表示 細胞分裂 ；③→⑤表示 細胞生長 。
(3)①→②和①→④表示 細胞分化 。
(4)圖中⑥⑦⑧表示從圖中②取出的一個細胞經過植物組織培養，獲得了完整的植株，體現了 植物細胞的全能性 。
第3節 細胞的衰老和凋亡
1. 細胞衰老與個體衰老的關系
(1)單細胞生物：細胞的衰老或死亡就是 個體 的衰老或死亡。
(2)多細胞生物：細胞的衰老和死亡與個體的衰老和死亡不是一回事。年輕人體內也有 衰老 的細胞，
老年人體內也有 幼嫩 的細胞。個體衰老的過程是組成個體的細胞 普遍衰老 的過程。
2. 衰老細胞的主要特征
(1)細胞內的 水分 減少，導致細胞萎縮，體積 減小 ，新陳代謝 減慢 ，如老年人皮膚皺縮。
(2)細胞內多種酶的活性 降低 ，如老年人白發是由于頭發基部細胞中 酪氨酸酶 活性降低，黑色素合成減少所致。
提醒：不是所有酶的活性都降低，與細胞衰老有關的酶活性升高。
(3) 色素 積累，如老年人的“老年斑”。
(4)呼吸速率 減慢 ；細胞核體積 增大 ，核膜 內折 ，染色質 收縮 、染色 加深 。
提醒：哺乳動物成熟的紅細胞衰老過程中沒有細胞核相關變化特點。
(5)細胞膜 通透性 改變，物質運輸功能 降低 。
3. 細胞衰老的原因
(1)自由基學說
我們通常把異常活躍的帶電分子或基團稱為自由基。自由基含有未配對電子，表現出高度的反應活潑性。在生命活動中，細胞不斷進行各種氧化反應，在這些反應中很容易產生自由基。此外，輻射以及有害物質入侵也會刺激細胞產生自由基。例如，水在電離輻射下便會產生自由基。
自由基產生后，即攻擊和破壞細胞內各種執行正常功能的生物分子。最為嚴重的是，當自由基攻擊生物膜的組成成分 磷脂 分子時，產物同樣是自由基。這些新產生的自由基又會去攻擊別的分子，由此引發雪崩式的反應，對生物膜損傷比較大。此外，自由基還會攻擊DNA，可能引起 基因突變 ；攻擊蛋白質，使蛋白質 活性下降 ，致使細胞衰老。
(2)端粒學說
每條染色體的 兩端 都有一段特殊序列的 DNA ，稱為端粒。端粒DNA序列在每次細胞分裂后會 一截。隨著細胞分裂次數的增加，截短的部分會逐漸 向內延伸 。在端粒DNA序列被“截”短后，端粒內側的正常基因的DNA序列就會受到損傷，結果使細胞活動漸趨異常。
4. 細胞凋亡：指由 基因 所決定的細胞自動結束生命的過程。由于細胞凋亡受到嚴格的由 遺傳機制
決定的程序性調控，所以也常常被稱為 細胞編程性死亡 。如胎兒手的發育、蝌蚪尾的消失等。
5. 在成熟的生物體內，細胞的 自然更新 、被 病原體 感染的細胞的清除，也是通過細胞凋亡完成的。
提醒：在細胞免疫中，效應T細胞與靶細胞接觸并使之裂解死亡的過程屬于細胞凋亡。
6. 細胞凋亡對于多細胞生物體完成 正常發育 ，維持 內部環境 的穩定，以及抵御外界各種因素的
干擾 都起著非常關鍵的作用。
7. 細胞壞死：在種種 不利 因素影響下，由于細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞 損傷 和
死亡 。
8. 細胞死亡包括 細胞凋亡 和 細胞壞死 ，二者區別如下：
(1)細胞凋亡： 受 (受/不受)基因控制，是細胞 主動 (主動/被動)發生的，對生物體 有利 (有利/有害)。
(2)細胞壞死： 不受 (受/不受)基因控制，是細胞 被動 (主動/被動)發生的，對生物體 有害 (有利/有害)。
拓展：細胞的癌變
1. 癌細胞概念：細胞受到 致癌因子 的作用，細胞中的遺傳物質 發生變化 ，就變成了不受機體控制的、連續進行分裂的 惡性增殖 細胞，這種細胞就是癌細胞。
2. 癌細胞的主要特征
(1)適宜條件下，能夠 無限增殖 。癌細胞代謝 快 ，細胞周期變 短 (長/短)。
(2) 形態結構 發生顯著變化，變成了 球 形。
(3)細胞的表面發生了變化。由于細胞膜上的 糖蛋白 等物質減少，使得癌細胞彼此之間的 黏著性 顯著降低，容易在體內分散和轉移。甲胎蛋白和癌胚抗原含量 增多 。
3. 致癌因子
(1)物理致癌因子：主要指 輻射 ，如 紫外線 、 X射線 等。
(2) 化學 致癌因子：如有機化合物中的聯苯胺、烯環烴、亞硝胺、黃曲霉毒素等，無機化合物中的石棉、砷化物、鉻化物、鎘化物等。吸煙是人體攝入化學致癌因子的主要途徑之一。
(3) 病毒 致癌因子：致癌病毒能夠引起細胞發生癌變，主要是因為它們含有 病毒癌基因 以及
與致癌有關的核酸序列 。它們通過感染人的細胞后，將其基因組整合進入人的基因組中，從而誘發人的細胞癌變，如 Rous肉瘤病毒 等。
4. 人和動物細胞的染色體上本來就存在著與癌有關的基因： 原癌基因 和 抑癌基因 。
(1)原癌基因：主要負責調節 細胞周期 ，控制細胞 生長 和 分裂 的進程。
(2)抑癌基因：主要是阻止細胞 不正常 的增殖。
5. 癌變原因：環境中的致癌因子會損傷細胞中的 DNA分子 ，使 原癌基因 和 抑癌基因 發生
突變 ，導致正常細胞的生長和分裂失控而變成癌細胞。
6. 癌癥的發生并不是單一基因突變的結果，至少在一個細胞中發生5～6個基因突變，才能賦予癌細胞所有的特征，這是一種 累積 效應。新人教版生物學必修1《分子與細胞》知識梳理
第6章 細胞的生命歷程
第1節 細胞的增殖
1. 多細胞生物體的生長，既靠細胞生長增大細胞的 ，還要靠細胞分裂增加細胞的 。
2-1.【實驗】細胞大小與物質運輸的關系
(1)實驗原理
①含酚酞的瓊脂塊＋NaOH →變為 色。 ②瓊脂塊的大小模擬 。
③NaOH擴散體積與瓊脂塊總體積的比值，可模擬細胞大小與物質 運輸效率 之間的關系。
(2)實驗結論
①相同時間內，NaOH在每一塊瓊脂塊內擴散的深度基本相同，說明NaOH在每一塊瓊脂塊內擴散的速率是 的。
②NaOH擴散體積與整個瓊脂塊體積之比隨瓊脂塊的增大而 ，說明NaOH的運輸效率隨瓊脂塊的增大而 。
2-2. 細胞不能無限長大的原因
(1)細胞體積越大，其相對表面積(表面積與體積的比) ，細胞物質運輸的效率就 。
(2)通常，細胞核中的 不會隨著細胞體積的擴大而增加。細胞核是細胞 和 的控制中心，因此，細胞過大會增加細胞核的“負擔”。
3. 細胞增殖
(1)單細胞生物體通過 而繁衍。多細胞生物體從 開始，要經過細胞的
和 逐漸發育為成體。生物體內，也不斷地有細胞衰老死亡，需要通過 加以補充。因此， 是重要的細胞生命活動，是生物體 的基礎。
(2)真核細胞分裂方式有： 、 和 三種。受精卵、干細胞、癌細胞、分生區細胞、體細胞、原始生殖細胞進行 分裂，蛙的紅細胞進行 分裂， 分裂產生生殖細胞。
原核細胞以 分裂方式進行增殖。
4. 細胞周期
(1)概念： 的細胞，從 開始，到 為止，為一個細胞周期。
(2)條件： 的細胞才具有細胞周期，如 ；高度分化的細胞細胞周期，如 等。生物體內 (所有/部分)細胞能不斷進行細胞分裂。
(3)一個細胞周期包括兩個階段：分裂間期：在 (前/后)，用時 (長/短)；
分裂期：在 (前/后)，用時 (長/短)。
不同細胞的細胞周期一般 ，分裂間期與分裂期所占比例也 。圖例分析：
5. 高等植物細胞有絲分裂各時期特點
(1)分裂間期：①主要特點是完成 ；
②細胞有適度生長； ③核膜核仁可見。
(2)前期：①(細絲狀)染色質 (桿狀)，染色體 分布于紡錘體中；
②核仁逐漸 ，核膜逐漸 ；
③細胞兩極 。
(3)中期：①染色體著絲點整齊排列在細胞中央的 上；
②染色體形態 ，數目 ，便于觀察。
(4)后期：著絲點斷裂， 分開成為兩條子染色體，由紡錘絲牽引著分別移向細胞兩極。
(5)末期：①(桿狀)染色體 (細絲狀)；
② 消失；
③核膜、核仁重新 ，形成個新的細胞核；
④赤道板處 新的 。
一個細胞分裂成兩個子細胞，子細胞中染色體數目與母細胞的 (相同/不同)。
6. 動物、植物細胞有絲分裂的比較
項目 植物細胞有絲分裂 動物細胞有絲分裂
相同點 ①分裂間期都完成 的復制和有關 的合成 ②分裂期染色體形態、數目、行為的變化規律相同， 平均分配到兩個子細胞中去
不 同 點 間期 (中心粒的復制) (有/無)中心粒的復制 ( 細胞除外) (有/無)中心粒的復制
前期 (紡錘體形成機制) 細胞 紡錘體 紡錘體
末期 (細胞質分裂方式) 赤道板處 ，分割細胞質 細胞膜從中部 ，縊裂細胞質
7. 有絲分裂的意義
(1)特征：將親代細胞的 經過復制(實質為 的復制)之后，精確地 到兩個子細胞中。
(2)意義：由于染色體上有遺傳物質 ，因而在細胞的親代和子代間保持了 的穩定性。
8. 有絲分裂知識點歸納
(1)核DAN加倍時期： ；染色體加倍時期： 。
(2)染色單體形成、出現、消失的時期依次是： 、 、 。
(3)觀察染色體形態、數目的最佳時期： 。
(4)核膜、核仁解體的時期： ；重新出現的時期： ；始終看不見的時期：。
(5)紡錘體、染色體形成的時期： ；紡錘體、染色體消失的時期： 。
(6)末期與細胞板、細胞壁形成有關的細胞器： 。赤道板 (是/不是)細胞結構。
(7)染色體數:染色單體數:核DNA數＝1:2:2的時期主要是 。
9. 染色體數、核DNA數、每條染色體上DNA數變化曲線
(1)曲線識別：有斜線的是 數量變化曲線，沒有斜線的是 數量變化曲線。
(2)甲圖：BC段變化原因： 。
DE段變化原因： 。
(3)乙圖：FG段變化原因： 。
HI段變化原因： 。
(4)丙圖：JK段變化原因： 。
LM段變化原因： 。
10. 無絲分裂的特點：分裂過程中沒有出現 和 的變化，如 的分裂。
11.【實驗】觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂
(1)實驗原理
①在高等植物體內，有絲分裂常見于根尖、芽尖等 細胞，在適宜條件下有絲分裂旺盛，易觀察到有絲分裂各個時期的細胞。選材時，應選擇細胞周期，分裂期占細胞周期比例相對
的材料，這樣比較容易觀察到處于不同分裂期的細胞圖像。
②各個細胞的分裂是進行的，因此在同一分生組織中可以看到處于不同分裂時期的細胞。
③高倍顯微鏡下觀察細胞內染色體的 ，就可以判斷細胞處于有絲分裂的哪個時期。
④細胞核內的染色體(質)容易被 染料(如龍膽紫溶液、醋酸洋紅液)染成深色。
(2)實驗步驟
①洋蔥根尖的培養
②裝片制作(流程： → → → )
解離的目的： 。
漂洗的目的： 。
染色的目的：用 溶液或 液使 著色，便于觀察。
制片的目的： 。
③觀察：先放在低倍鏡下觀察找到 區的細胞(特點：細胞呈 形，排列 )；
再轉換成高倍鏡觀察。
(3)結果分析
①顯微鏡視野中大部分細胞處于 期，因為 。
②視野中觀察到的細胞都是 (活細胞/死細胞)，因此不能連續觀察一個細胞從前期到末期的動態變化。
第2節 細胞的分化
1. 細胞分化
(1)概念：在 中，由 細胞增殖產生的后代，在 、 和 上發生 的過程叫做細胞分化。
(2)特點
① ：細胞分化是生物界中普遍存在的生命現象。
② ：發生于整個 ，在 期達到最大限度。
③ ：一般來說，分化了的細胞將一直保持分化后的狀態，直到死亡。
④遺傳物質 ：就一個個體來說，各種細胞的遺傳信息 (相同/不相同)。
(3)意義：是多細胞生物 的基礎，使多細胞生物體中的細胞趨向 ，有利于提高各種生理功能的效率。
(4)原因：在個體發育過程中，不同細胞中 不同。
實質： 。
結果：細胞層面：形成
分子層面：合成了某種細胞的，如胰島素、血紅蛋白等。
(6)細胞分裂與細胞分化的關系：細胞是細胞的基礎，細胞分裂使細胞增多，細胞分化使細胞增多。細胞分裂和細胞分化 (會/不會)使細胞中遺傳物質發生改變。
2. 細胞的全能性
(1)概念：指 的細胞，仍然具有發育成 的潛能。
(2)原因： 。
(3)實例
①植物組織培養：說明已分化的植物細胞具有 ，如胡蘿卜韌皮部細胞經組織培養能產生完整植株。
②克隆(核移植)：說明已分化的動物體細胞的 具有全能性，如克隆羊多莉的誕生。
(4)全能性高低比較(填＞ ＜)
①受精卵(最高) 生殖細胞 體細胞
②已分化植物細胞 已分化動物細胞
③分化程度高的細胞 分化程度低的細胞
④分裂能力強的細胞 分裂能力弱的細胞
(5)干細胞：動物和人體內仍保留著少數具有 能力的細胞，這些細胞叫做干細胞。如人骨髓中的造血干細胞，能通過 和 ，不斷產生紅細胞、白細胞和血小板等。
分析下圖，回答有關問題：
(1)圖中具有較旺盛的細胞分裂能力的細胞有 。
(2)①→③表示 ；③→⑤表示 。
(3)①→②和①→④表示 。
(4)圖中⑥⑦⑧表示從圖中②取出的一個細胞經過植物組織培養，獲得了完整的植株，體現了 。
第3節 細胞的衰老和凋亡
1. 細胞衰老與個體衰老的關系
(1)單細胞生物：細胞的衰老或死亡就是 的衰老或死亡。
(2)多細胞生物：細胞的衰老和死亡與個體的衰老和死亡不是一回事。年輕人體內也有 的細胞，
老年人體內也有 的細胞。個體衰老的過程是組成個體的細胞 的過程。
2. 衰老細胞的主要特征
(1)細胞內的 減少，導致細胞萎縮，體積 ，新陳代謝 ，如老年人皮膚皺縮。
(2)細胞內多種酶的活性 ，如老年人白發是由于頭發基部細胞中 活性降低，黑色素合成減少所致。
提醒：不是所有酶的活性都降低，與細胞衰老有關的酶活性升高。
(3) 積累，如老年人的“老年斑”。
(4)呼吸速率 ；細胞核體積 ，核膜 ，染色質 、染色 。
提醒：哺乳動物成熟的紅細胞衰老過程中沒有細胞核相關變化特點。
(5)細胞膜 改變，物質運輸功能 。
3. 細胞衰老的原因
(1)自由基學說
我們通常把 稱為自由基。自由基含有未配對電子，表現出高度的反應活潑性。在生命活動中，細胞不斷進行各種氧化反應，在這些反應中很容易產生自由基。此外，輻射以及有害物質入侵也會刺激細胞產生自由基。例如，水在電離輻射下便會產生自由基。
自由基產生后，即攻擊和破壞細胞內各種執行正常功能的生物分子。最為嚴重的是，當自由基攻擊生物膜的組成成分 分子時，產物同樣是自由基。這些新產生的自由基又會去攻擊別的分子，由此引發雪崩式的反應，對生物膜損傷比較大。此外，自由基還會攻擊DNA，可能引起 ；攻擊蛋白質，使蛋白質 ，致使細胞衰老。
(2)端粒學說
每條染色體的 都有一段特殊序列的 ，稱為端粒。端粒DNA序列在每次細胞分裂后會 一截。隨著細胞分裂次數的增加，截短的部分會逐漸 。在端粒DNA序列被“截”短后，端粒內側的正常基因的DNA序列就會受到損傷，結果使細胞活動漸趨異常。
4. 細胞凋亡：指由 所決定的細胞自動結束生命的過程。由于細胞凋亡受到嚴格的由
決定的程序性調控，所以也常常被稱為 。如胎兒手的發育、蝌蚪尾的消失等。
5. 在成熟的生物體內，細胞的 、被 感染的細胞的清除，也是通過細胞凋亡完成的。
提醒：在細胞免疫中，效應T細胞與靶細胞接觸并使之裂解死亡的過程屬于細胞凋亡。
6. 細胞凋亡對于多細胞生物體完成 ，維持 的穩定，以及抵御外界各種因素的
都起著非常關鍵的作用。
7. 細胞壞死：在種種 不利 因素影響下，由于細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞 和
。
8. 細胞死亡包括和，二者區別如下：
(1)細胞凋亡： (受/不受)基因控制，是細胞 (主動/被動)發生的，對生物體 (有利/有害)。
(2)細胞壞死： (受/不受)基因控制，是細胞 (主動/被動)發生的，對生物體 (有利/有害)。
拓展：細胞的癌變
1. 癌細胞概念：細胞受到 的作用，細胞中的遺傳物質 ，就變成了不受機體控制的、連續進行分裂的 細胞，這種細胞就是癌細胞。
2. 癌細胞的主要特征
(1)適宜條件下，能夠 。癌細胞代謝 ，細胞周期變 (長/短)。
(2) 發生顯著變化，變成了 形。
(3)細胞的表面發生了變化。由于細胞膜上的 等物質減少，使得癌細胞彼此之間的 顯著降低，容易在體內分散和轉移。甲胎蛋白和癌胚抗原含量 。
3. 致癌因子
(1)物理致癌因子：主要指 ，如 、 等。
(2) 致癌因子：如有機化合物中的 等，無機化合物中的 等。
是人體攝入化學致癌因子的主要途徑之一。
(3) 致癌因子：致癌病毒能夠引起細胞發生癌變，主要是因為它們含有 以及
。它們通過感染人的細胞后，將其基因組整合進入人的基因組中，從而誘發人的細胞癌變，如 等。
4. 人和動物細胞的染色體上本來就存在著與癌有關的基因： 和 。
(1)原癌基因：主要負責調節 ，控制細胞 和 的進程。
(2)抑癌基因：主要是阻止細胞 的增殖。
5. 癌變原因：環境中的致癌因子會損傷細胞中的 ，使 和 發生
，導致正常細胞的生長和分裂失控而變成癌細胞。
6. 癌癥的發生并不是單一基因突變的結果，至少在一個細胞中發生5～6個基因突變，才能賦予癌細胞所有的特征，這是一種效應。

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