高中生物知识结构网络图

高中生物知识结构网络图 必修1 分子与细胞 专题一：组成细胞的分子

1.1细胞中的元素和化合物 系统表解

表2-1-1组成细胞的化合物的种类及含量： 种 类 有机化合物 （除CO、CO2、碳酸盐等以外的所有含碳化合物） 无机化合物 （有机化合物以外的化合物） 1．2几种常见元素的生理功能 元素 N P K Na Mg Fe Ca I 功能 构成蛋白质、核酸的重要元素 构成磷脂、ATP、NADPH等 动作电位、静息电位中作用 构成叶绿素 构成动物血红蛋白的元素 控制肌肉收缩 甲状腺激素的组成成分 缺乏时引起的病症 叶片变黄 缺铁性贫血 抽搐 地方甲状腺肿（大脖子病） 蛋白质 脂质 糖类和核酸 水 无机盐 含量（质量分数/%） 占7～10 占1～2 占1～1.5 占85～90 占1～1.5

1.3细胞中的化合物一览表 化合物 分 类 水 元素组成 主要生理功能 ①作为溶剂 ②运输物质 ③调节温度 ④参与化学反应 ⑤维持细胞形态 ①构成化合物（Fe、Mg） ②维持细胞渗透压和酸碱平衡 ③维持生命活动 ①供能（淀粉、糖元、葡萄糖等） ②组成核酸（核糖、脱氧核糖，属于单糖） ③细胞识别（糖蛋白） ④组成细胞壁（纤维素） ①油脂：储能 ②磷脂组成生物膜 ③固醇调节生殖和代谢 （性激素属于脂质） ①组成细胞和生物体 ②催化化学反应（酶） ③运输（血红蛋白）通道蛋白 ④免疫（抗体） ⑤调节作用（激素） ⑥识别、受体（糖蛋白） ①储存、传递和表达遗传信息 ②控制生物性状 ③催化化学反应（RNA酶） 无机盐 单糖 二糖 多糖 油脂 磷脂 胆固醇 植物蜡 糖类 C、H、O 脂质 C、H、O C、H、O、N、P C、H、O 蛋白质 单纯蛋白（如胰岛素） C、H、O、N、 结合蛋白（如糖蛋白、 脂蛋白） 核酸 DNA RNA C、H、O、N、P 1.4 蛋白质 系统表解

? 熟记教材中常见的蛋白质

（1）大部分酶 (2)部分激素：如胰岛素、生长激素（3）载体（4）抗体（5）受体（6）糖被 ? 蛋白质的相关计算

规律1：氨基酸数、肽链数、肽键数、失水数 1)形成肽链

失水数＝肽键数＝氨基酸数（n)－肽链数(m) 2)形成环状肽

脱去的水分子数＝肽腱数 ＝氨基酸数（n)

规律2：有关游离氨基数、游离羧基数的“至少”、“至多”。 至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数 注：若是环状，则至少为0.

游离氨基或羧基数目=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数 规律3：蛋白质的相对分子量

蛋白质分子量＝氨基酸个数×氨基酸分子平均质量-18×脱水数

规律4:在蛋白质相对分子质量的计算中若通过图示或其他形式告知蛋白质中含有二硫键时, 要考虑脱去氢的质量,每形成1个二硫键,脱去2个H。

规律5：有M个氨基酸形成X条肽链，其中Z条形成环状，则形成的肽键数为M—X+Z. 规律6：组成蛋白质分子各原子数的计算

（1）N原子数＝各氨基酸中N的总数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数

(2)O原子数＝各氨基酸中O的总数－脱去水分子数=肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数 规律7：氨基酸的排列与多肽种类的计算

m

（1）假若n种氨基酸形成一个m肽，每种氨基酸数目无限，则形成的多肽种类n。

（2）假若n种氨基酸形成一个三肽，且每种氨基酸只有一个，则形成三肽的种类：n×(n-1)×(n-2) 规律8：氨基酸与相应核酸的碱基数目的对应关系： DNA（基因）碱基数：RNA碱基数：氨基酸数=6：3：1 1．5核酸的基本组成单位 名称 基本组成单位 核苷酸（8种） 核酸 脱氧核糖核苷酸 （4种） DNA 一分子磷酸（H3PO4） 一分子戊糖 （核糖或脱氧核糖） 一分子含氮碱基 （5种：A、G、C、T、U） 一分子磷酸 一分子脱氧核糖 一分子含氮碱基 （A、G、C、T） 氧化分解 （代谢产物） CO2、H2O、含N废物 CO2、H2O、含N废物 CO2、H2O、尿素 CO2、H2O 多样性的原因 ①氨基酸数目不同 ②氨基酸种类不同 ③氨基酸排列次序不同 ④肽链的条数 及蛋白质空间结构 ①核苷酸数目不同 ②核苷酸排列次序不同 脱氧核苷 核苷 核糖核苷酸 （4种） RNA 一分子磷酸 一分子核糖 一分子含氮碱基 （A、G、C、U） 核糖核苷 ? DNA、RNA、蛋白质的水解产物和代谢产物 DNA RNA 初步水解 脱氧核苷酸 (4种) 核糖核苷酸 (4种) 麦芽糖 基本单位 单糖（如葡萄糖） 彻底水解 磷酸、脱氧核糖、碱基 磷酸、核糖、碱基 氨基酸 葡萄糖 合成方式 蛋白质 多肽 淀粉 名称 多糖 1.6生物大分子的组成特点及多样性的原因 蛋白质 氨基酸 脱水缩合 核酸 （DNA和RNA） 核苷酸

1.7生物组织中还原性糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定 物质 还原性糖 油脂 蛋白质 淀粉 专题二：细胞的结构和功能

2.1 细胞是生命系统最基本的结构层次 ? 与病毒相关的知识点：

1.病毒没有细胞结构，主要由核酸和蛋白质组成，。

2.病毒的生活方式为寄生生活，必须利用寄主细胞提供原料、能量、酶和物质合成场所才能进行增殖等活动。一旦离开活细胞，不再有任何生命活动。

3.病毒的培养必须利用活细胞，不能利用培养基来培养病毒。

试剂 本尼迪特试剂 苏丹Ⅲ 双缩脲试剂（A液和B液） 碘—碘化钾 操作要点 加热 切片（高倍镜观察） 先加试剂A2ml 再滴加试剂B5滴 颜色反应 红黄色（沉淀） 橙黄色 紫色 蓝色 4.病毒的遗传物质是DNA或RNA

2.2细胞学说的创立过程

? 细胞学说使千变万化的生物界通过细胞这一共同的结构统一起来。细胞学说揭示细胞的统一性和生物体的统一性。

1．2细胞学中常用研究方法

①制备细胞膜的方法——吸水涨破

②质壁分离法——鉴别植物细胞的死活 ③离心法——分离细胞器

④同位素示踪技术——研究细胞器功能 ⑤核移植法——研究细胞核的功能

2．3原核细胞与真核细胞的比较表

细胞大小 细胞壁 细胞膜 细胞质 无复杂的细胞器，只有分散的核糖体 （细胞器） 细胞核 细胞分裂 生殖方式 可遗传变异来源 转录与翻译 拟核：无核膜、核仁、无染色质，有1个DNA 无性生殖 基因突变 同一部位 原核细胞 较小 主要含肽聚糖 均有，且成分相似 有线粒体、内质网、叶绿体等复杂的细胞器 有核膜、核仁、染色质和DNA 有丝分裂、减数分裂 无性生殖、有性生殖 基因突变、基因重组、染色体变异 先转录后翻译， 转录在核内，翻译在核外（核糖体） RNA产物加工成为成熟的mRNA DNA 真核细胞 较大 纤维素和果胶 遗传物质 2.4 细胞膜

膜蛋白的功能

DNA

2.5 扩散作用与渗透作用的联系与区别 扩散作用：物质从高浓度到低浓度的运动

渗透作用：特指溶剂分子（如水、酒精等）通过膜的扩散

2.6 半透膜与选择透过性膜的区别与联系 概念 状态 共同点

2.8选择透性膜的特点 选择透过性膜的特点 2.9 三种跨膜运输方式的比较： 运输方式 被动运输 扩散 易化扩散 半透膜 小分子、离子能透过，大分子不能透过 活或死 选择透性膜 水自由通过，被选择的离子和其它小分子可以通过，大分子和颗粒不能通过 活 水自由通过，大分子和颗粒都不能通过 自由通过 水 三个通过 可以通过 比 较 被选择的离子和小分子 运输方向 顺浓度梯度扩散 顺浓度梯度扩散 低浓度一侧→高浓度一侧 载体蛋白 不能通过 否 是 是 耗能 其它离子、小分子和大分子 否 水、O2、CO2、甘油、乙醇、苯 否 是 葡萄糖进入红细胞 无机离子、葡萄糖和氨基酸的吸收 举 例 主动运输 ? ? ? ? ?

主动选择吸收所需营养物质，排出代谢废物和有害物质，保证了活细胞能够按照生命活动的需要。 大分子物质通过胞吞胞吐进出生物膜，体现膜的流动性，物质的跨膜运输方式主要体现膜的选择透性。 流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物膜的功能特性。

流动性是选择透过性的基础，膜只有具有流动性，才能实现选择透过性。 只有活细胞才具有膜的流动性和选择透性。

? 膜的流动性受温度影响，在一定温度范围内，随温度升高，膜的流动性增强。 2.10生物膜

生物膜：组成细胞的膜的总称。化学组成相似，基本结构相同。

联系：内质网膜—膜泡—高尔基体膜—膜泡—质膜

2.12细胞器 细胞器 线粒体 叶绿体 分布 动植物 细胞 形 态 结 构 形态多种多样，双层膜， 功 能 细胞进行有氧呼吸的主要场所， 绿色植物进行光绿色、扁平的椭球形或球形。双。 层膜， 合作用的细胞 动植物 细胞 动植物 细胞 动植物 细胞 单层膜，内有细胞液 由单层膜连接成的网状结构。 细胞内蛋白质加工，以及脂质合成。 主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。 内质网 高尔 基体 核糖体 具有单层膜结构的细胞器 无膜。有的附着在内质网上，有是“生产蛋白质的机器” 的游离分布在细胞质基质中。 单层膜 是“消化车间”，分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死细胞内的病毒和病菌。 调节植物细胞内的环境，充盈的液泡使植物细胞坚挺。 溶酶体 液泡 主要存在于 植物细胞 动物 低等植物 特殊细胞 中心体 由两个互相垂直排列的中心粒及与细胞的有丝分裂有关。 其周围物质构成。 2．13 最能表明一个细胞的特殊功能的是细胞器的种类和数量 线粒体 叶绿体 内质网 核糖体 高尔基体 中心体 液泡 溶酶体 代谢旺盛细胞分布多。(心肌细胞) 绿色植物的叶肉细胞、幼嫩茎分布多 生化反应旺盛的细胞分布多 蛋白质合成旺盛细胞含量多（肝细胞） 动物的腺体细胞和植物在有丝分裂末期 有丝分裂的动物细胞和低等植物细胞具有 成熟的植物细胞有中央大液泡（根尖成熟区细胞） 物质代谢旺盛，含量较多

能分泌物质的动物细胞：高尔基体多

分泌物是蛋白质的细胞：:核糖体、内质网、高尔基体多

2．14细胞核的结构和功能 数目 核膜 核孔 核仁 通常1个，有的多个（骨骼肌细胞），少数无（红细胞） 双层膜，把核内物质与细胞质分开。核膜上有酶、核糖体 实现核质之间的物质交换（大分子）和信息交流 ①与核糖体的形成有关 ②有丝分裂过程中核仁周期性消失和重建③蛋白质合成旺盛的细胞常有较大或很多核仁 染色质 功能 ①染色质与染色体是同种物质的两种形态②易被碱性染料染成深色 ③主要由DNA和蛋白质组成④是DNA的主要载体，而DNA是遗传信息的载体 是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心（复制、转录）

2．15 细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动

专题三：细胞的能量供应和利用 3．１酶的发现史

3．2教材中涉及的有关酶 淀粉酶 蛋白酶 细胞代谢 过氧化氢酶 遗传 DNA酶 DNA聚合酶 RNA酶 RNA聚合酶 逆转录酶 将淀粉水解为麦芽糖 将蛋白质水解为多肽 将过氧化氢分解为氧和水 初步水解DNA为脱氧核苷酸 催化复制过程合成互补子链 初步水解RNA为核糖核苷酸 催化转录过程合成RNA 以RNA为模板合成DNA

３．３酶与激素 合成 作用 部位 作用 含量 化学本质 关系 酶 活细胞 细胞内、外 催化作用 量大 蛋白质、RNA 激素 植物激素：一定部位 动物激素：内分泌腺细胞 体内、体外 调节作用 极少 植物激素：有机小分子物质 动物激素：蛋白质类、固醇类 激素对生命活动的调节，归根到底要通过酶发挥作用

３．4酶促反应序列及其意义

酶促反应序列 生物体内的酶促反应可以顺序连接起来，即第一个反应的产物是第二个反应的底物，第二个反应的产物是第三个反应的底物，以此类推，所形成的反应链叫酶促反应序列。如

A B C D 终产物 ……

酶1

。

３.５ATP与ADP的相互转化 能量来源 酶2 酶3 酶4 酶n 合成ATP的能量有光能（光合作用） 有机物氧化分解释放的化学能（呼吸作用） ATP水解释放的能量为储存在ATP高能磷酸键中化学能 ATP的合成是细胞质基质、线粒体和叶绿体 ATP的分解场所很多 场所 阐述 ATP与ADP在不同酶催化下可相互转化，在转化中，物质是可逆的，能量是不可逆的；ATP是化学性质不稳定的化合物，细胞内含量极低；

３.６生物体内ATP的去向

３.７光合作用的色素

（橙黄色）胡萝卜素 快 （黄色）叶黄素 （蓝绿色）叶绿素a 分离 作用 吸收传递光能 吸收转化光能 胡萝卜素 叶黄素 大部分叶绿素a 叶绿素b 特殊状态的叶绿素a （黄绿色）叶绿素b 慢 色素 叶绿体基粒的 分布 组成 ３.８光合作用中光反应和暗反应的比较类囊体薄膜上 比较项目 反应场所 能量变化 物质变化 光反应 叶绿体类囊体薄膜上 光能—→电能—→活跃化学能 H2O——→[H]＋O2 ++NADP ＋ H ＋ 2e ——→NADPH ATP＋Pi+能量——→ATP H2O、ADP、Pi、NADP O2、ATP、NADPH 需光 光化学反应（快） +类胡萝卜素 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 暗反应 叶绿素 叶绿素b 叶绿体基质 活跃化学能——→稳定化学能 CO2＋NADPH＋ATP———→ （CH2O）＋ADP＋Pi＋NADP+＋H2O CO2、ATP、NADPH （CH2O）、ADP、Pi、NADP 、H2O 不需光 酶促反应（慢） +反应物 反应产物 反应条件 反应性质

３.９影响光合作用的外界因素与提高光能利用率的关系 提高复种指数：改一年一季为一年多季 延长光合作用时间

合理密植 提增加光合作用面积 套种（不同时播种）、间作（同时播种） 高因地制宜：阳生植物种阳地 光控制光照强弱 阴生植物种阴地 能通风透光，增施农家肥；人工增CO2 （温室） 增加二氧化碳供应 光质影响：蓝紫光照，蛋白质和脂类多N： 利+ ATP、NADP的成分 用 红光照，糖类增多 必需矿质元素供应 P ： 率K：糖类的合成和运输 Mg：叶绿素的成分

3.11细胞内的有氧呼吸 2CH3COCOOH ② 热 6CO2 能量 6O2 ATP(少) 12H2O ATP(多) 热 线粒体 2.4细胞内的无氧呼吸 C6H12O6 2CH3COCOOH (丙酮酸) 6H2O ① 20[H] ③ 呼吸链 4[H] C6H12O6 (葡萄糖) 能量 ATP(少) 能量 热 细胞质基质 C6H12O6 酶 2C2H5OH ＋ 2CO2 ＋ 能量 细胞膜 总反应式 (丙酮酸) 2CH3COCOOH ② C6H12O6 ① 4[H] (葡萄糖) 热 能量 ３.１２呼吸作用产生的能量的利用情况 呼吸类型 总反应式 有氧呼吸 无氧呼吸 被分解的有机物 1mol葡萄糖 2C2H5OH (酒精) ＋ 2CO2 线粒体 2C3H6O3 (乳酸) 细胞质基质 储存的能量ATP( 少释放的能量 可利用的能量 ) 2870kJ 2870kJ 1165 kJ 能量利用率 40.59% 2870 kJ 196.65 kJ 61.08 kJ 2.13% 酶 C6H12O6 2C3H6O3 ＋ 能量 注：无氧呼吸释放的能量值为分解乳酸时的值。不同的无氧呼吸类型释放的能量可能稍有不同。 ３.１3有氧呼吸与无氧呼吸 比较项目 有氧呼吸 无氧呼吸 反应场所 反应条件 反应产物 产能多少 共同点 真核细胞：细胞质基质，主要在线粒体 细胞质基质 原核细胞：细胞基质（含有氧呼吸酶系） 需氧 终产物（CO2、H2O）、能量 多，生成大量ATP 氧化分解有机物，释放能量 不需氧 中间产物（酒精、乳酸等）、能量 少，生成少量ATP 3.14新陈代谢的类型

红螺细菌 有光时：自养生活（进行光合作用，但供氢体不是水，而是有机物） 无光时：异养生活 绿色植物 兼性营养型 光合作用 光能自养型 光合细菌 自养型 同 化化能自养型 化能合成作用 硝化细菌 类 型新 特基陈异养型 绝大多数动物，腐生的真菌，大多数细菌 殊本代类类谢专题四：细胞的生命历程 型型类4.1动物有性生殖细胞的形成（没有交换） 型需氧型 多数动植物 异 化精子的形成 类型一些细菌(如乳细菌)、 蛔虫等 厌氧型 一A‘ 种A‘B 兼性厌氧型 类 B‘ 复制 酵母菌 A ‘A B 精原细胞 (2N=4) B‘ A A‘ B 卵原细胞 (2N=4) B 型 有氧时：有氧呼吸 B‘ 无氧时：无氧呼吸 A A‘ B A B‘ AB‘ 共两种精子 初级精母细胞 (2N=4) 次级精母细胞 (N=2) 一种类型 有性生殖细胞的形成精子 精细胞 (N=2) (N=2) A‘ 复制 A A‘ B B‘ B 第二极体 (N=2) 第一极体(N=2) B‘ 初级卵母细胞 (2N=4) A 次级卵母细胞 (N=2) A 卵细胞 (N=2) B‘ 一种卵细胞 B

4.2减数分裂中染色体行为及数目与配子类型的关系 ? 非姐妹染色单体不发生交叉互换

具有n对同源染色体的一个精原细胞减数分裂后可产生2种类型的精子(无互换)。 具有n对同源染色体的一个卵原细胞减数分裂后只形成一种卵细胞。

n

具有n对同源染色体的一个生物体减数分裂后可产生2种的精子(卵细胞)。n为同源染色体的对数。

n

若从基因型角度分析，在独立遗传时，产生的配子种类也为2 ，其中n为等位基因的对数。

? 非姐妹染色单体发生交叉互换

1、每一个精原细胞分裂都要形成4种精子 2、每一个卵原细胞分裂都只形成1种卵子

3、m个精（卵）原细胞分裂时形成的精子（卵）最多为4m（m）种，与染色体对数无关

n(不符合2规律)

4.3减数分裂与有丝分裂的比较（以动物细胞为例） 比较项目 复制次数 分裂次数 子细胞染色体数 子细胞数目 子细胞类型 细胞周期 相关的生理过程 染色体(DNA)的 变化曲线 数量 4 2 减数分数 1次 2次 是母细胞的一半 4个 生殖细胞（精细胞、卵细胞）、极体 无 生殖 DNA 染色体 时期 4 2 数量 有丝分裂 1次 1次 无 与母细胞相同 2个 体细胞 有 生长、发育 同源染色体行为 联会、四分体、同源染色体分离、非姐妹染色体交叉互换 有丝减数区分难，抓住几个关键点。 助记词 有丝分裂要加倍，减数分裂看同源。

4.4理化因素对细胞周期的影响 理化因素 过量脱氧胸苷 秋水仙素 间期 ＋ 前期 ＋ ＋ 中期 ＋ 后期 ＋ 末期 ＋ 时期 联会形成四分体，同源分开要减半。 再分过程同有丝，染色体中无同源。 机理 抑制DNA复制 抑制纺锤体形成 影响酶活和供能 应用 治疗癌症 获得多倍体 低温贮藏 低温（2—4℃） ＋ 注：＋ 表示有影响，低温作用于前期，抑制纺锤体形成，获得多倍体

4.5细胞分裂异常（或特殊形式分裂）的类型及结果 类型 细胞质不分裂 个别染色体不分离 全部染色体不分离 染色体多次复制，但不分离 分裂方式 有丝分裂 结果 事例 21三体综合征 四倍体植物 双（多）核细胞 多核胚囊 有丝分裂、减数分裂 单体 有丝分裂、减数分裂 多倍体 有丝分裂 多线巨大染色体 果蝇唾腺染色体

4.6已分化细胞的特点 4.7分化后形成的不同种类细胞的特点

4.8分化与细胞全能性的关系

分化程度越低全能性越高，分化程度越高全能性越低 体细胞

分化程度高，全能性也高 生殖细胞（如卵细胞、花粉）

受精卵 分化程度最低（尚未分化），全能性最高

4.9细胞的生活史 癌变 （永生） 畸形分化 绝大多数细胞 未分化 分化 衰老 死亡 细胞 干细胞特点：（无限增殖） 分裂 干细胞 既分裂也分化 少数细胞 癌细胞特点：（无限增殖） 癌细胞 分裂 只分裂不分化 4.10衰老细胞的特点

水少 水分减少，细胞萎缩，体积变小，代谢减慢

酶低 酶的活性降低 助 一大一少一多 色累 色素积累，阻碍细胞内物质交流和信息传递 记 二低 词 核大 细胞核体积增大，染色体固缩，染色加深

透变 细胞膜通透性改变，物质运输功能降低

4.11细胞的死亡 环境因素突变

病理性死亡（细胞坏死） 细 病原体入侵 胞 死 动物变态 蝌蚪尾部消失 亡 花儿凋谢 花瓣凋萎

正常生命需要 程序性死亡（细胞凋亡）

极体消失

大部分淋巴细胞死亡

4.12癌细胞的特点

无限分裂增殖 永生细胞

成纤维细胞癌变

形态结构变化 扁平梭形 球形

如癌细胞膜糖蛋白减少，细胞黏着性降低，易转移扩散。

细胞物质改变 癌细胞膜表面含肿瘤抗原，肝癌细胞含甲胎蛋白等

癌细胞的特点 正常功能丧失

新陈代谢异常 如线粒体功能障碍

引发免疫反应 主要是细胞免疫

4.13熟记致癌因子（物理致癌因子、化学致癌因子、物理致癌因子）

可以种间移植 可移植在异种生物体内生长，形成癌瘤

细胞分裂产生新细胞 细胞分化产生新细胞类型 基因突变产生新基因 基因重组产生新基因型 生殖隔离产生新物种

你知道吗

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