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第一章 走进细胞 走进细胞从生物圈到细胞 生命活动离不开细胞生命系统的结构层次组织：由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起的细胞群 器官：不同的组织按照一定的次序结合在一起而构成器官系统：能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在起而构成系统个体：由各种器官(植物)或系统(动物和人)协调配合共同完成复杂的生命活动的生物。
单细胞生物是由一个细胞构成的生物体。
种群：在一定的自然区域内，同种生物的所有个体是一个种群。
群落：在一定的自然区域内，所有的种群(生物)组成一个群落。
生态系统：生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体 生物圈：由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境共同组成细胞的多样性和统一性观察细胞(显微镜的使用)原核细胞与真核细胞低倍镜的视野大(小)，通过的光多(少)，放大倍数小(大)； 物镜放大倍数小(大)，镜头较短(长)显微镜放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数先用低倍镜观察清楚，把要放大观察的移到视野中央，再换高倍镜观察 看到物像是倒像，因而物像移动的方向与实际材料(装片)移动方向相反主要内容：(1)细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，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细胞学说从学说的建立过程可以领悟到科学发现具有以下特点：1、 科学发现是很多科学家的共同参与，共同努力的结果2、 科学发现的过程离不开技术的3、 科学发现需要理性思维和实验的结合4、 科学学说的建立过程是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程细胞：细胞是生物体结构和功能的基本单位组成元素：主要由C、H、O、N、P等元素组成，也是大分子化合物。
种类：脱氧核糖核酸(DNA，主要分布在细胞核，少量在叶绿体和线粒体)和核糖核酸(RNA，主要分布在细胞质)功能：细胞内携带的遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中起着极其重要的作用。
人教版高中生物必修一思维导图一、绪论1. 生物学的定义与研究对象2. 生物学的分支学科3. 生物学的科学方法二、细胞的分子组成1. 细胞的结构与功能2. 细胞膜的组成与功能3. 细胞质基质与细胞器4. 细胞核的结构与功能三、细胞的代谢1. 细胞呼吸2. 糖酵解3. 三羧酸循环4. 电子传递链与氧化磷酸化5. 光合作用6. 碳循环与能量流动四、细胞的生命周期1. 细胞分裂2. 细胞周期3. 细胞分化与发育4. 细胞衰老与死亡五、遗传信息的传递1. DNA的结构与功能2. 基因的表达与调控3. 基因突变与进化4. 中心法则与遗传信息的复制六、生物的多样性1. 生物的分类与命名2. 生物的进化历程3. 物种的形成与灭绝4. 生物多样性的保护与利用七、生态学1. 生态系统的组成与功能2. 能量流动与物质循环3. 生物群落与生态位4. 生态平衡与人类活动八、人类健康与生物技术1. 生物技术在医学中的应用2. 生物技术在农业中的应用3. 生物技术在环境保护中的应用4. 生物技术在能源开发中的应用九、生物伦理与可持续发展1. 生物技术的伦理问题2. 生物多样性与可持续发展3. 人类活动对生物多样性的影响4. 生物伦理与人类福祉5. 生物技术的未来发展趋势人教版高中生物必修一思维导图一、绪论1. 生物学的定义与研究对象生物学是研究生命现象及其规律的自然科学，研究对象包括所有生物及其相互关系。
2. 生物学的分支学科生物学包括多个分支学科，如细胞学、遗传学、生态学、生物化学等。
3. 生物学的科学方法生物学研究采用实验、观察、比较等方法，以揭示生命现象的本质和规律。
二、细胞的分子组成1. 细胞的结构与功能细胞是生物体的基本单位，具有自我复制、代谢、遗传等功能。
2. 细胞膜的组成与功能细胞膜由磷脂双分子层和蛋白质组成，具有选择性通透性、物质运输、细胞识别等功能。
3. 细胞质基质与细胞器细胞质基质是细胞内的液态环境，细胞器包括线粒体、内质网、高尔基体等，各具特定功能。
生物必修一思维导图汇编一、细胞的结构与功能1. 细胞的基本结构细胞膜：细胞的外层保护膜，具有选择性通透性。
细胞质：细胞内的液态基质，包含各种细胞器。
细胞核：细胞的控制中心，包含遗传物质DNA。
2. 细胞器的功能线粒体：细胞的能量工厂，参与细胞呼吸作用。
叶绿体：植物细胞中的光合作用场所。
内质网：负责蛋白质合成和运输。
高尔基体：负责蛋白质的加工、包装和分泌。
溶酶体：细胞的“消化系统”，分解细胞内的废物和外来物质。
二、细胞的代谢1. 细胞呼吸有氧呼吸：在氧气存在下，细胞将有机物分解为二氧化碳和水，释放能量。
无氧呼吸：在无氧条件下，细胞将有机物分解为乳酸或酒精，释放少量能量。
2. 光合作用光合作用是植物细胞通过叶绿体将光能转化为化学能的过程。
光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，暗反应发生在叶绿体的基质中。
三、细胞的分裂与增殖1. 细胞分裂有丝分裂：细胞分裂的一种方式，包括分裂前期、分裂中期、分裂后期和分裂末期。
无丝分裂：细胞分裂的另一种方式，细胞核直接分裂，不形成染色体。
2. 细胞增殖细胞增殖是指细胞数量的增加，通过细胞分裂实现。
细胞增殖受细胞周期调控，包括G1期、S期、G2期和M期。
四、细胞的分化与组织1. 细胞分化细胞分化是指细胞在发育过程中，从一种细胞类型转变为另一种细胞类型的过程。
细胞分化受基因表达调控，使细胞具有不同的形态和功能。
2. 组织组织是由一群形态相似、功能相关的细胞组成的细胞群体。
生物体有四大基本组织：上皮组织、结缔组织、肌肉组织和神经组织。
生物必修一思维导图汇编五、遗传与变异1. 遗传信息的传递DNA复制：细胞分裂前，DNA分子通过半保留复制方式复制自己，确保遗传信息的准确传递。
基因表达：DNA上的基因通过转录和翻译过程，指导蛋白质的合成，从而决定细胞的特征。
2. 遗传变异基因突变：DNA序列发生改变，可能导致蛋白质结构和功能的改变。
基因重组：在有性生殖过程中，父母亲的基因通过交换和重新组合，产生新的基因组合。
病毒寄生在活细胞中完成增殖 单细胞生物一个细胞可完成各种生命活动以细胞代谢为基础的生物与环境之间物质和能量的交换 多细胞生物依赖 分化细胞的配合 完成生命活动以细胞增殖、分化为基础的生长发育 以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传与变异系统：彼此相互作用，相互依赖的组分，有规律的结合而形成的整体非生命系统：例如一个蛋白质分子、一个碳原子判断依据“活”：能和外界发生物质、能量和信息的交换， 实现自我更新“长”： 生长、发育、衰老、死亡、繁殖最基本的生命系统：细胞分生组织分生区、形成层植物 生命系统组织输导组织营养组织保护组织导管：运输水和无机盐筛管：运输有机物肌肉组织、神经组织、上皮组织、 动物结缔组织（例如血液）动物：心脏、血管、皮肤、一块骨骼肌器官植物：根、茎、叶、花、果实、种子其他生 命系统动物：神经系统、内分泌系统、免疫系统等系统植物：无系统个体：单细胞生物一个细胞就是一个个体 种群：一定区域内，同种生物的所有个体群落：一定区域内，所有的种群 生态系统：一定区域内，所有的种群及无机环境 生物圈：地球上所有的生物及无机环境生命活动离 不开细胞生命系统的 结构层次走近 细胞荚 膜 有的细菌有荚膜，不易被免疫系统杀死 鞭 毛有的细菌有鞭毛，运动能力强，菌落边缘不整齐原核细胞细胞壁原核细胞绝大部分都有细胞壁，成分为肽聚糖细胞膜 细胞质 有核糖体拟 核有一个大型环状 DNA ，无染色体细胞壁 植物细胞有（纤维素和果胶组成），动物细胞没有 真核细胞细胞膜细胞质包括：细胞质基质、多种细胞器 植物根细胞无叶绿体，分生区细胞无大液泡 叶片的表皮细胞无叶绿体，叶肉细胞有叶绿体 高等植物细胞无中心体细胞核核膜、核仁、染色质（体）占 位 置占 位 置组成分类病毒蛋白质 抗原 细胞免疫→体液免疫DNA核酸（遗传物质）复制型RNA逆转录型有的病毒有磷脂例如 HIV 病毒有囊膜，其膜结构来自宿主细胞细菌病毒T 2 噬菌体专一宿主大肠杆菌同位素标记法侵染大肠杆菌实验①先标记细菌②再标记病毒植物病毒 例如烟草花叶病毒侵染过程：吸附→注入→合成→组装→释放动物病毒例如 HIV主要侵染 T 细胞艾滋病病原体侵染过程：见下图基因工程运载体动植物病毒 γ噬菌体的衍生物细胞工程 动物细胞融合 灭活病毒诱导融合免 疫 学疫苗（抗原）基因突变致癌因子 例如 Rous 肉瘤病毒①HIV 表面的糖蛋白分子（抗原）与 T 细胞 上的受体特异性识别，诱导 HIV 囊膜的磷脂 双分子层与 T 细胞的磷脂双分子层融合； ②HIV 的核心颗粒进入 T 细胞，HIV 的 RNA 先逆转录出互补的 DNA ，并整合到 T 细胞的 染色体 DNA 上；③经过长时间的潜伏后，T 细胞被激活，前 病毒复制出新的 HIV ，并继续破坏 T 细胞。
第一章 走进细胞 走进细胞从生物圈到细胞 生命活动离不开细胞细胞的样性和一性1、 科学发现是很多科学家的共同参与，共同努力的结果2、 科学发现的过程离不开技术的3、 科学发现需要理性思维和实验的结合4、 科学学说的建立过程是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程细胞：细胞是生物体结构和功能的基本单位)遗传信息的携带者—核酸第二章组成细胞的分子组成细胞的分子细胞中元素和化合物组成细胞的元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg(大量元素)；Fe、Mn、Cu、Mo、Zn、B等(微量元素)；基本元素C；活(干)细胞中含量最多的四种元素依次为：O、C、H、N(C、O、N、H)组成细胞的化合物：无机物—水(活细胞中含量最多)、无机盐；有机物—蛋白质(干细胞中含量最多)、核酸、糖类和脂质检测蛋白质、还原性糖和脂肪：双缩脲试剂+蛋白质→紫色反应；斐林试剂+还原性糖(葡萄糖、果糖和麦芽糖)→砖红色沉淀苏丹III染液+脂肪→橘黄色；苏丹IV染液+脂肪→红色含量：占细胞鲜重的7%～10%，干重的50%以上，是细胞含量最多的有机物。
组成元素：主要由C、H、O、N等元素组成，有些含有S、Fe等相对分子质量：几千～100万以上，属于大分子化合物基本单位：氨基酸，大约有20多种，结构通式：结构特点是至少含有一个氨基(-NH2和一个羧基(-COOH)，并且都有一个有一个氨基(-NH2和一个羧基(-COOH)连接在同一个碳原子上，将氨基酸区别为不同的种类的依据是R基(侧链基团)。
形成过程：(1)脱水缩合：(2)肽链：两(三)个氨基酸缩合的化合物叫二(三)肽，含有一(二)个肽键，脱掉一(二)个水分子，多个氨基酸缩合而的含多个肽键的化合物叫做多肽，若n个氨基酸形成一条肽链，则可形成n-1个肽键，失去n-1个水分子；若n个氨基酸形成m条肽链，则形成n-m个肽键，失去n-m个水分子，则由这m条肽链组成的蛋白质的分子量为：n×a-(n-m)×18 (a为氨基酸的平均分子量、18为水分子量)。
(3)空间结构：一条或几条肽链通过一定的化学键互相链接在一起，形成具有复杂空间结构的蛋白质。
高温、强酸强碱和重金属都会破坏蛋白质的空间结构。
结构的多样性：组成蛋白质的氨基酸数目不同、氨基酸的种类不同、氨基酸排列顺序不同、多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千变万化。
)HRCOOHNH2 C生命活动的主要承担者—蛋白质HR1COOHNH2 CHR2COOHH2N C+H2OHR1CONH2 CHR2COOHHN C肽键二肽细胞中的糖类(又称碳水化合物)也是细胞主要的能源物质种类：单糖：核糖和脱氧核糖；葡萄糖(前三种存在所有细胞中)和果糖(植物细胞中)二糖：蔗糖(一分子果糖和一分子葡萄糖)和麦芽糖(两分子葡萄糖) (植物细胞)和乳糖(动物细胞，半乳糖和葡萄糖)多糖：淀粉和纤维素(存在植物细胞中)和糖原(动物细胞中，肝糖原和肌糖原)<这三种多糖均由葡萄糖组成> 细胞中的脂质组成元素：C、H、O，有些还有N、P等脂肪：只有C、H、O，细胞中储存能量(储存能量最多)的主要物质，对动物和人还有保温、缓冲、减压等作用。
磷脂：组成生物膜的重要成分固醇：胆固醇-组成生物膜成分，促进脂质在血液中运输；性激素-促进人和动物的生殖器官的发育、生殖细胞的形成；维生素D-促进肠道对钙、磷的吸收细胞中的水分和无机盐水分：自由水(含量97%)-有利于物质的运输和生物化学反应顺利的进行和结合水(3%)-结构的重要成分无机盐：主要以离子形式存在。
功能：1)复杂化合物的成分；2)维持细胞和生物体的生命活动；3)维保持酸碱平衡生理盐水：质量分数为0.9%的氯化钠溶液。
因其浓度与人体细胞所处液体环境浓度相当，故称生理盐水。
种类：(C6H12O6)(C12H22O11)(C6H12O5)n以上多糖、蛋白质、核酸等生物大分子均以碳链作为骨架的，都是由许多基本单位(单体：如单糖、氨基酸和核苷酸)连接而成多聚体。
生物膜的功能：1)细胞膜保持内部环境的相对稳定；在与外界进行物质运输、能量转换和细胞间的信息传递过程中起决定性作用。
2)许多重要反应都在膜上进行，广阔的膜面积为各种酶提供广阔的附着点，有利于生物化学反应的顺利进行3)使各个细胞器形成相对独立的小区间，细胞内能够同时进行多种化学反应而不相互影响DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液的方向进行的扩散作-即原生质层均可以作为半透膜，而半透膜的特性如血红蛋白、蔗糖分子等)不能通过，小分子可以通过(如水、氧气、二氧化碳、甘油等)；因而动植物细胞第三章细胞的基本结构细胞的基本结构细胞膜—系统的边界细胞膜的成分：脂质和蛋白质，还有少量糖类；膜功能的复杂程度与蛋白质的多少有关。
提取膜的材料和原理方法：红细胞、吸水涨破，离心细胞器—系统内的分工合作细胞—系的控中心细胞膜的功能：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，如激素的分泌和作用于靶细胞过程、精子与卵细胞的结合、植物细胞通过胞间连丝进行交流等细胞器之间的分工线粒体：双层膜结构，进行有氧呼吸的场所，是细胞的动力车间，为细胞的生命活动提供95%能量。
(健那绿染液)叶绿体：双层膜结构，进行光合作用的场所，是细胞的养料制造车间和能量转换器内质网：网络状结构，是蛋白质合成加工和脂质合成场所高尔基体：囊状结构，能形成囊泡，是蛋白质分类包装和发送站，与多糖的合成有关，如植物细胞壁的形成，膜多糖的合成核糖体：游离或附着在内质网上，是合成蛋白质的场所(脱水缩合)。
溶酶体：有膜结构，含有多种水解酶，能分解衰老细胞和有害物质液泡：有液泡膜，内有细胞液，含有水分、糖类、色素、无机盐和蛋白质等中心体：动物细胞和低等植物(如藻类)，与有丝分裂有关细胞器之间的协调配合分泌蛋白：在细胞内合成，分泌到细胞外起作用的蛋白质细胞外核糖体内质网高尔基体细胞膜线粒体提供能量下面为分泌蛋白合成和分泌的过程：细胞的生物膜系统生物膜：细胞膜、核膜、细胞器膜等构成的膜系统。
第四章细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出物质膜运生物膜的流动镶嵌模型物质跨膜运输的方式细胞质基质：胶质状态，水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和酶等。
选择性。
30%现象，把分离的细胞放到清水，可见质壁分离复原现象细胞壁：主要成分是纤维素和果胶，有支持和保护的作用结论：细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，可作为活细胞的一个重要特征。
对生物膜结构的探索历程：19世纪末欧文顿提出膜是由脂质构成→分离出膜，并通过化学分析得出膜的主要成分是脂质和蛋白质→提取脂质，并发现膜是由两层脂质构成→提出结构模型(静态)→通过小鼠和人细胞的融合实验，得出细胞膜具有流动性的结论→1972年提出流动镶嵌模型。
流动镶嵌模型主动运输：各种离子、氨基酸胞吞胞吐大分子物质的进出细胞的方式由高浓度到低浓度，不要能量由低浓度到高浓度，要能量、载体要能量、场所发生反应产物第一阶段细胞质基质葡萄糖2丙酮酸+[H]+ 少量能量丙酮酸、[H]、释放少量能量，形成少量A TP第二阶段线粒体基质2丙酮酸+6H2O 6CO2+[H]+少量能量CO2、[H]、释放少量能量，形成少量A TP第三阶段线粒体内膜[H] + O2 H2O +大量能量生成H2O、释放大量能量，形成大量A TP细胞的能量供应和利第五章细胞的能量供应和利降低化学反应活化能的酶新陈代谢：是活细胞中全部化学反应的总称，是生物与非生物最根本的区别，是生物体进行一切生命活动的基础。
细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。
酶：是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能：降低化学反应活化能，提高化学反应速率)的一类有机物。
活化能：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。
酶的特性高效性：催化效率比无机催化剂高许多。
专一性：每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。
酶需要较温和的作用条件：在最适宜的温度和pH下，酶的活性最高。
温度和pH偏高和偏低，酶的活性都会明显降低。
酶的本质大多数酶的化学本质是蛋白质（合成酶的场所主要是核糖体，水解酶的酶是蛋白酶），也有少数是RNA。
细胞的能量“通货”-----ATPATP的结构简式：A TP是三磷酸腺苷的英文缩写，结构简式：Ａ－Ｐ～Ｐ～Ｐ，其中：A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。
ATP与ADP的转化能量来源：植物——呼吸作用和光合作用动物——主要来自呼吸作用ATP的主要来源------细胞呼吸呼吸作用（也叫细胞呼吸）：指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其它产物，释放出能量并生成A TP的过程。
根据是否有氧参与，分为：有氧呼吸和无氧呼吸有氧呼吸：指细胞在有氧的参与下，通过多种酶的催化作用下，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放出大量能量，生成A TP的过程。
无氧呼吸：一般是指细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物（酒精、CO2或乳酸），同时释放出少量能量的过程。
发酵：微生物（如：酵母菌、乳酸菌）的无氧呼吸。
有氧呼吸总反应式无氧呼吸总反应式有氧呼吸过程（主要在线粒体中进行）光合作用的过程。
