高中生物学科思维导图(人教版必修一可编辑)

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细 胞 中 的 物 质 1 元素 以细胞中元素含量是否 超过万分之一分类 大量元素 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg；（C为最基本元素）

微量元素 Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu（口诀：铁猛碰新木桶）

人体细胞中的主要元素含量比较 ①鲜重：O、C、H、N ；②干重：C、O、N、H

与无机自然界的关系 统一性 组成细胞的元素

差异性 细胞与非生物相比，各种元素的相对含量大不相同

无机物 无机盐 存在形式 主要是离子形式，少数与化合物结合

细胞吸收方式 一般为主动运输

功能 组成复杂化合物

维持细胞和生物体的生命活动 如哺乳动物血钙

维持细胞和生物体正常的渗透压和酸碱平衡

水 存在形式 自由水和结合水，一定条件下可以相互转化，是细胞中含量最多的化合物

自由水/结合水的比值 ①比值越大，新陈代谢越旺盛，但抗逆性越差（如抗旱、抗寒）

功能： 结合水（约4.5%） 是细胞结构的重要组成成分

自由水（约95.5%） ①细胞内的良好溶剂 ②为细胞提供液体环境

糖类 元素组成：C、H、O

分类 单糖 不能再水解的糖 如：核糖、脱氧核糖、葡萄糖、果糖、半乳糖等

二糖 蔗糖（1分子葡萄糖和1分子果糖）、麦芽糖（2分子葡萄糖）

多糖 淀粉（植物体内的储能物质）、纤维素（植物细胞壁的成分）

功能 构成细胞的重要物质 如：纤维素是构成植物细胞细胞壁的重要成分（另外有果胶）

主要的能源物质 如：葡糖糖，淀粉、糖原水解后也可以为细胞供能

进行细胞间的信息交流 如：能与某些细胞膜上的蛋白质形成糖蛋白

合成场所 叶绿体（葡萄糖和淀粉）、内质网（糖原）、高尔基体（纤维素）

还原糖鉴定 试剂 甲液：质量浓度为0.1g/ml的NaOH溶液

用法 ①将甲液1ml和乙液1ml混匀，再加入到2ml组织样液中

注意 为了避免颜色干扰，不可选用西瓜汁、胡萝卜汁等材料

说明 蔗糖和多糖都是非还原性糖，不能与斐林试剂反应形成砖红色沉淀

脂质 分类 脂肪 元素组成 C、H、O

功能 是细胞内良好的储能物质、绝热、缓冲和减压

磷脂 元素组成 C、H、O、N、P

功能 构成细胞膜和细胞器膜的重要成分

固醇 元素组成 C、H、O

包括 胆固醇 构成动物细胞膜的重要成分，参与人体内血液中脂质的运输

性激素 促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成

维生素D 促进人和动物肠道对钙和磷的吸收

合成场所 主要是内质网

脂肪鉴定 原理 被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色；被苏丹Ⅳ染液染成红色

方法 向组织样液中滴加3滴苏丹Ⅲ染液，观察染色情况

制作子叶临时切片，用显微镜 观察子叶细胞的着色情况 步骤 取材→切片→制片→观察

洗去浮色 用体积分数为50%的酒精 ①植物细胞特有

②动物细胞特有 乳糖（1分子葡萄糖和1分子半乳糖）

②动物细胞特有 ①植物细胞特有

糖原（分为肝糖原和肌糖原，是人和动物细胞的储能物质）

特例：五碳糖和纤维素一般不能提供能量 多糖的基本单位都是葡萄糖

乙液：质量浓度为0.05g/ml的CuSO4溶液 斐林试剂

②在50-65℃水浴加热形成砖红色沉淀

含有较多的H元素，所以同质量的脂肪释放的能量（39kJ/g)比糖原（17kJ/g)多

人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中含量丰富 分布 ③参与许多生物化学反应 ④运输营养物质和废物 过高：肌无力

过低：抽搐 在无机自然界中都能找到

没有一种化学元素为细胞所特有

②比值越小，新陈代谢越缓慢，但抗逆性越强 渗透压:如Na+、Cl-

酸碱平衡:如HCO3-、HPO42- 如Mg2+是叶绿素的成分；Fe2+是血红蛋白的成分 - 2 -

细 胞 中 的 物 质 2 蛋白质 元素组成 C、H、O、N（P、S）

含量 是细胞内含量最多的有机化合物；也是占细胞干重最多的化合物

基本单位 结构通式：

氨基酸结合方式 脱水缩合：

相关计算 肽键数=脱去水分子数=n-m(n表示氨基酸数，m表示形成的肽链数）

蛋白质分子量=na-18(n-m)，(a表示氨基酸的平均分子量）

蛋白质中至少含有的游离氨基（或羧基）数目=肽链条数 蛋白质中含有的游离氨基（或羧基）数目=肽链条数+R基中的氨基（或羧基）数

结构多样性的原因 ①氨基酸的数目、种类、排列顺序不同 ； ②肽链的数目和空间结构不同

功能多样性 结构蛋白 构成细胞和生物体的重要物质，如羽毛、肌肉、头发、蛛丝的成分主要是蛋白质

功能蛋白 运输（血红蛋白、载体蛋白）、催化（胃蛋白酶）

一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要体现者和承担着

鉴定 试剂 双缩脲试剂（A液：质量浓度为0.1g/ml的NaOH溶液，B液：质量浓度为0.01g/ml的CuSO4溶液）

用法 先向2ml组织样液中加入A液1ml，摇匀后再加入B液4滴，摇匀，反应呈紫色

核酸 元素组成 C、H、O、N、P

分类 脱氧核糖核酸（DNA） 真核细胞、原核细胞和DNA病毒的遗传物质

核糖核酸（RNA） 是RNA病毒的遗传物质

基本 单位 核苷酸 分类

组成 一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基

比较

功能 是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用

实验：“观察DNA和RNA 在细胞中的分布” 原理 甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同

盐酸作用

结果 细胞核被染成绿色，细胞质被染成红色

结论 ①DNA主要分布在细胞核中，线粒体和叶绿体中也含有少量的DNA

特例 原核细胞中DNA分布在拟核区域，为一个裸露的环状DNA分子（无染色体）

生物大分子 包括 多糖、蛋白质、核酸等

形成方式 脱水缩合 许多单体→多聚体

基本骨架 碳链 脱氧核糖核苷酸

核糖核苷酸 氨基酸（约20种，R基不同） 结构特点：至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上

调节（胰岛素、胰高血糖素）、免疫（抗体）

②RNA主要分布在细胞质中 甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色

①能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞

②使染色质中的DNA和蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合 真核细胞、原核细胞中也有，但不作为遗传物质，包括（mRNA、tRNA、rRNA) - 3 -

细

胞

的

结

构

和

功

能

1 生命系统的结构层次 内容 细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈

特例 植物没有系统这一层次

单细胞生物没有组织、器官和系统这三个层次

病毒没有细胞结构，不属于生命系统

生命活动离

不开细胞举例 单细胞生物：能完成如摄食、呼吸、消化、运动等相应的各种生命活动

多细胞生物：靠各种分化的细胞密切合作完成相应的各种生命活动（如反射）

非细胞生物：必须寄生在活细胞中，才能表现增殖等生命活动

观察 高倍显微镜的操作步骤 找（低倍镜下找到所要观察的物像）→移（把要放大观察的物像移至视野中央）

→转（转动转换器，换上高倍镜）→ 调（调细准焦螺旋和光圈，使物像清晰）

分类 无细胞结构——病毒 营寄生生活，属于消费者

组成 蛋白质外壳和内部的遗传物质核酸（有一种朊病毒，只有蛋白质，没有核酸）

分类 依据遗传物质 DNA病毒：乙型肝炎病毒、流感病毒、噬菌体等

RNA病毒：烟草花叶病毒、艾滋病病毒、SARS 病毒等

依据寄主 植物病毒、动物病毒和细菌病毒三类

有细胞结构 原核细胞 特点 ①没有核膜包被的细胞核

举例 细菌：如大肠杆菌、乳酸菌、醋酸菌

真核细胞 特点 有核膜包被的细胞核，其中DAN分子和蛋白质组成染色质或染色体

举例 真菌细胞：酵母菌、青霉菌、木耳等的细胞

两者的统一性 ①都具有细胞膜、细胞质、核糖体②都以DNA作为遗传物质

细胞学说 主要内容 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

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

新细胞可以从老细胞中产生

意义 揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性

细胞壁 成分 植物细胞（纤维素和果胶）、细菌（肽聚糖）、真菌（几丁质）

功能 保护和支持 细胞膜 制备 实验材料 哺乳动物成熟的红细胞（原因是无细胞核和众多的细胞器）

实验原理 动物细胞放在蒸馏水中，细胞吸水胀破，内容物流出

组成成分 脂质：约占50%，主要是磷脂，动物细胞膜还含有胆固醇

蛋白质：约占40%，是细胞膜功能的主要承担者，细胞膜功能越复杂，蛋白质的种类和数量越多

糖类：约占2%-10%，在细胞膜外表面与一些蛋白质结合形成糖蛋白，叫做糖被，具有保护、润滑和识别的功能；还可与细胞膜表面的脂质结合形成糖脂

功能 将细胞与外界环境隔开 保障了细胞内部环境的相对稳定

控制物质进出细胞 被动

运输 自由

扩散

协助

扩散

主动运输：从低浓度到高浓度、需要载体蛋白、消耗能量

（如：小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等）

胞吞

胞吐

进行细胞间的信息交流 通过细胞分泌化学物质 如分泌激素、神经递质等

通过细胞膜直接接触 如精子和卵细胞的相互识别

通过细胞通道 如植物细胞之间的胞间连丝 ③有一个环状的DNA分存在的区域，叫做拟核 ②没有染色体

④唯一的细胞器是核糖体

蓝藻：如发菜、念珠藻（含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用）

动物细胞：人、家鸽、牛蛙、鲫鱼、草履虫等的细胞

植物细胞：水稻、花生、银杏、水绵、衣藻等的细胞

③都以细胞分裂的方式增殖 ④都以ATP作为直接能源物质

特点：不需要载体，需要消耗能量（大分子、颗粒物质如抗体的分泌）

体现了细胞膜具有一定的流动性 特点：从高浓度到低浓度、不需要载体蛋白、不消耗能量

举例：如氧气、二氧化碳、水、甘油、乙醇、苯等出入细胞

特点：从高浓度到低浓度、需要载体蛋白、不消耗能量

举例：如红细胞吸收葡萄糖

举例：大分子、颗粒物质等出入细胞，如抗体的分泌