高中生物必修(刘永生学生笔记系列,作者亲传)

前言

编写此记诵笔记的初衷是希望能够使学习的你们在课堂上得到解放，认真地听老师讲课，笔记则已呈现给你们，不用担心记不下来。

笔记主要是针对新授课的内容。老师希望每个同学在课堂上都能认真地阅读教材，认真地思考老师提出的问题。在老师讲解的时候对着该笔记进行理解（你可以在note栏补充你认为有必要加上去的内容、例子等等）。不要单独使用该笔记，它不是万能的，学习更多需要的是你的主动参与、认真记忆和积极思考。

实际讲课过程中，老师可能会针对你的实际学习情况和知识储备的增加，回头从更深刻更本质的角度分析以前曾经学习过的部分内容。这种逐渐深入的学习将一直持续到我们的一轮复习阶段。因此希望你有了笔记后也能认真听课。

笔记编写过程中许多人是我需要感谢的。以下同事审阅了笔记的相关章节（按页码顺序）：周云（p1～p22）；苏翠芝（p23～p38）；赵峰伟（p39～p54）；周涛（p55～p80）；许云霄（p81～p104）；张毅（p105～p124）；冯丽菊（p125～p132）；段孝贤（p133～p140）；王燕（p141～p149）。新疆生产建设兵团第二中学的王云老师、内蒙古包头市第六中学的付洪波老师、江西省万安中学的高华山老师、安徽省怀宁县高河中学的曹祥华老师、辽宁省建平县实验中学的陈忠民老师通阅了笔记全稿并提出不少修改建议。大理新世纪中学2015届理科班使用了笔记的最初版本并指出了部分错误。尽管如此，笔记的所有内容最终还是由我本人取舍决定，因此笔记中可能存在的错误和问题都应该由我个人负责。

在笔记编写过程中还得到了学校领导的支持。另外完成该书编写我还需要感谢我的妻子张洪芬对我工作的支持以及可爱儿子带给我的开心和快乐。限于我个人的水平，笔记也难免有不尽如人意的地方，这一点希望同学们能够谅解。最后祝每位同学都能取得令自己满意的成绩。

编著：

目录

必修一 分子与细胞 (1)

绪论 (1)

Chap1 走近细胞 (3)

§1.1 从生物圈到细胞 (3)

§1.2 细胞的多样性和统一性 (4)

Chap2 组成细胞的分子 (7)

§2.1 细胞中的元素和化合物 (7)

§2.2 生命活动的主要承担者 (8)

§2.3 遗传信息的携带者（更多详细内容参见必修二） (10)

§2.4 细胞中的糖类和脂肪 (12)

§2.5 细胞中的无机物 (13)

Chap3 细胞的基本结构 (14)

§3.1 细胞膜——系统的边界 (14)

§3.2 细胞器——系统内的分工协作 (15)

§3.3 细胞核——系统的控制中心 (18)

Chap4 细胞的物质输入和输出 (19)

§4.1 物质跨膜运输的实例 (19)

§4.2 生物膜的流动镶嵌模型 (21)

§4.3 物质跨膜运输方式 (22)

Chap5 细胞的能量供应和利用 (23)

§5.1 降低反应活化能的酶 (23)

§5.2 细胞的能量通货——ATP (25)

§5.3 ATP的主要来源——细胞呼吸 (26)

§5.4 能量之源——光与光合作用 (29)

Chap6 细胞的生命历程 (34)

§6.1 细胞的增殖 (34)

§6.2 细胞的分化 (37)

§6.3 细胞的衰老和凋亡 (38)

§6.4 细胞的癌变 (39)

必修二 遗传与进化 (40)

Chap 1 遗传因子的发现 (40)

§1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（1） (40)

§1.2 孟德尔的豌豆杂交实验（2） (43)

Chap 2 基因和染色体的关系 (45)

§2.1 减数分裂和受精作用 (45)

§2.2 基因在染色体上 (49)

§2.3 伴性遗传 (51)

Chap 3 基因的本质 (55)

§3.1 DNA是主要遗传物质 (55)

§3.2 DNA分子的结构 (57)

§3.3 DNA的复制 (58)

§3.4 基因是有遗传效应的DNA片段 (60)

Chap 4 基因的表达 (61)

§4.1 基因指导蛋白质的合成 (61)

§4.2 基因对性状的控制 (63)

Chap 5 基因突变及其他变异 (65)

§5.1 基因突变 (65)

§5.2 基因重组 (67)

§5.3 染色体变异（对应教材第二节） (68)

§5.4 人类遗传病（对应教材第三节） (71)

Chap 6 遗传育种与基因工程（对应教材第六章） (72)

§6.1 单倍体育种与多倍体育种 (72)

§6.2 杂交育种与诱变育种（对应教材第一节） (74)

§6.3 基因工程及其应用（对应教材第二节） (77)

Chap 7 现代生物进化理论 (78)

§7.1 现代生物进化理论的由来 (78)

§7.2 现代生物进化理论的主要内容 (78)

必修三 稳态与环境 (81)

Chap1 人体的内环境与稳态 (81)

§1.1 细胞生活的环境 (81)

§1.2 内环境稳态的重要性 (83)

Chap2 动物和人体生命活动的调节 (85)

§2.1 通过神经系统的调节 (85)

§2.2 通过激素的调节 (91)

§2.3 神经调节和体液调节的关系 (94)

§2.4 免疫调节（补充内容多，注意听讲以区别哪些需要重点记忆） (97)

Chap3 植物的激素调节 (101)

§3.1 植物生长素的发现 (101)

§3.2 生长素的生理作用 (103)

§3.3 其他植物激素 (105)

Chap4 种群和群落 (106)

§4.1 种群的特征 (106)

§4.2 种群数量的变化 (108)

§4.3 群落的结构 (112)

§4.4 群落的演替 (114)

Chap5 生态系统及其稳定性 (117)

§5.1 生态系统的结构 (117)

§5.2 生态系统的能量流动 (117)

§5.3 生态系统的物质循环 (120)

§5.4 生态系统的信息传递 (121)

§5.5 生态系统的稳定性 (122)

Chap6 生态环境的保护 (124)

§6.1 人口增长对生态环境的影响 (124)

§6.2 保护我们共同的家园 (124)

选修一 生物技术实践 (125)

专题1 传统发酵技术的应用 (125)

课题1 果酒和果醋的制作 (125)

课题2 腐乳的制作 (127)

课题3 制作泡菜并检测亚硝酸盐的含量 (128)

专题2 微生物的培养和应用 (130)

课题1 微生物的实验室培养 (130)

课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 (133)

课题3 分解纤维素的微生物的分离 (134)

专题3 植物的组织培养 (136)

课题1 菊花的组织培养 (136)

课题2 月季的花药培养 (137)

专题4 酶的研究与应用 (139)

课题1 果胶酶在果汁生产中的作用 (139)

课题3 酵母细胞的固定化 (140)

专题5 DNA和蛋白质技术 (141)

课题2 多聚酶链式反应扩增DNA片段 (141)

课题3 血红蛋白的提取和分离 (143)

专题6 植物有效成分的提取 (146)

课题1 植物芳香油的提取 (146)

课题2 胡萝卜素的提取 (148)

附录1 DNA的粗提取与鉴定 (149)

附录2 PCR第三次循环时产生目标DNA序列 (149)

附录3 高中生物必修分章概念图 (150)

note 必修一 分子与细胞

绪论

什么是生物学

＊ 生物学是研究生命现象和生命活动规律的一门科学

生物的基本特征

＊ 生物体都具有一定的结构，除病毒外的生物都是由细胞构成的

＊ 生物体都能进行新陈代谢（细胞代谢）

＊ 生物体都能繁殖

＊ 生物体都能表现生长、发育现象

＊ 生物体都能适应环境和影响环境

研究生物学的基本方法

＊ 观察法

＊ 实验法

Ⅰ、假说（假设）：

是指对某个科学问题所作出的某种可能性解释，科学家一般

假说

66

通过调查或实验的方法来检验假说的合理性

Eg：某块地的葡萄产量低，附近地块产量高，调查发现附近地块施用

了史丹利复合肥。于是有人提出“史丹利复合肥可以提高葡萄产量”，

此即为一个假说。

Ⅱ、实验：

是通过人为控制变量来检验假说合理性和可信度的研究方法

实验

66

①设计实验时，人为操控研究的变量（因子）称为自变量

666

②随自变量的变化而变化的变量（因子）称为因变量

666

③除自变量以外，其它影响因变量的变量（因子）称为无关变量

6666 Eg：如要判断史丹利复合肥是否可以提高葡萄产量，可将该地块分成

16小块，随机选择其中8小块地不施加复合肥；另外8小块地按说

明施加复合肥。各地块的管理方式一致，收获后计算两类地块中葡萄

的单产，并加以比较。在这个实验设计中，施加复合肥的处理是实验

的自变量；葡萄的单产是实验的因变量；葡萄的品种、田间管理方式

等属于实验的无关变量。

④为排除无关变量的影响，实验中往往需要设计对照试验

6666

Eg：上述实验中施加复合肥与不施加复合肥之间形成一组对照实验。

有些实验中不需要设计对照试验（高中几乎不涉及此类）。

说明：实验的数学解释（学习完数学中的函数相关知识后再看）

1

note

实验1：F（X1，w1，w2，w3…）＝Y1

实验2：F（X2，w1，w2，w3…）＝Y2

实验3：F（X3，w1，w2，w3…）＝Y3

……：……

参数说明：w表示无关变量，X表示自变量，F表示实验处理（运算），

Y表示因变量。实验1、实验2、实验3……相互之间形成对照关系（无

关变量相同，只有自变量的差异）。这样（Xi，Yi）就能反映自变量

X和因变量Y之间的关系。

2

note

Chap1 走近细胞

§1.1 从生物圈到细胞

1.1.1 生命活动离不开细胞

＊ 单细胞生物依赖单个细胞就可以完成各项生命活动

Eg：草履虫的运动和分裂依赖单个细胞就可以完成。

＊ 多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动

Eg：人体的生殖与发育、缩手反射等生命活动都需要不同类型的分化

细胞协同完成。

＊ 病毒的生命活动离不开细胞

Eg：SARS病毒和HIV病毒没有细胞结构，单独存在时没有生命特征，

只有寄生在宿主细胞内才能表现生命现象。

1.1.2 生命系统具有结构层次

的典型结构层次通常为：

＊ 生命系统

6666

细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈

Eg：心肌细胞→心肌组织→心脏→血液循环系统→龟→……

说明：

①高等植物的结构层次中缺少系统层次。

②单细胞生物的结构层次中缺少组织、器官和系统三个层次。

③细胞是最基本的生命系统，生物圈是现已知最大的生命系统。

3

4note §1.2 细胞的多样性和统一性

Ⅰ、酵母菌（单细胞真菌），水绵（绿藻类），叶保卫细胞（高等植

物细胞），鱼或人红细胞（高等动物细胞）。

Ⅱ、显微镜，载玻片，盖玻片、镊子、滴管、清水，碘液（将细胞核

染成黄色）。

＊ 观察结果

Ⅰ、细胞的多样性：植物细胞（如水绵和叶保卫细胞）通常含有细胞

壁和叶绿体;真菌细胞多具有细胞壁，但没有叶绿体;动物细胞没有细胞壁，也没有叶绿体。

Ⅱ、细胞（真核细胞）具有统一性：所观察的细胞均具有细胞膜和细

胞质，真菌细胞和绝大多数的动物细胞、植物细胞都含有细胞核（人成熟红细胞没有细胞核）。

注意：除实验观察的上述细胞外，自然界还存在没有成形核的细胞，如大肠杆菌等。 1.2.2

细胞可依据有无核膜分为原核细胞和真核细胞 ＊ 真核细胞6666和原核细胞6666

的最主要区别在于有无核膜包被的细胞核

Ⅰ、真核细胞和原核细胞具有结构相似的细胞膜。

Ⅱ、真核细胞的细胞质中含有各种膜包被的细胞器；原核细胞不含膜

包被的细胞器，只含有一种无膜的细胞器——核糖体。

Ⅲ、真核细胞的细胞核中含主要由组蛋白和DNA 结合而成的染色体；

原核细胞的DNA 呈环状，无组蛋白与之结合。

note Array

＊ 真核细胞和原核细胞的相似性说明了细胞的统一性

Eg：大肠杆菌和蓝藻属于原核细胞，它们没有核膜包被的细胞核，只

含有拟核，且拟核中的DNA没有与组蛋白结合形成染色体；也没有线

粒体和叶绿体等膜包被的细胞器，只含有一种细胞器——核糖体。

说明（俗称带菌字的生物）：通常名称中含表形状字眼的菌为细菌，

属原核生物，如大肠杆菌、肺炎双球菌、霍乱弧菌等；名称中不含表

形状字眼的菌为真菌，属真核生物，如酵母菌、霉菌等。

说明（俗称带藻字的生物）：一般来说，蓝藻门更常用的称呼是蓝细

菌，它们属原核生物，如蓝藻、发菜、颤藻等都属于蓝藻门。蓝藻门

以外的藻类都属于真核生物，如团藻、衣藻等。

1.2.3 细胞学说揭示了生物体的统一性

＊ 施莱登和施旺提出了细胞学说，魏尔肖等人发展了细胞学说

＊ 细胞学说

的主要内容

6666

Ⅰ、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。

Ⅱ、细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其它细

胞共同组成的整体的生命起作用。

Ⅲ、新细胞可以从老细胞中产生。

说明：新细胞主要是从老细胞中通过细胞分裂的方式产生的。精卵结

合成受精卵，或者通过现代生物科技使细胞融合成杂种细胞等方式也

可以产生新细胞。

＊ 细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性

5

note

显微镜

显微镜的构造

一手握住镜臂，一手托住镜座。一般将显微镜放在距桌边5～6cm处。

2.对光：

打开光源，用镜头转换器转换成低倍物镜对准通光孔，并选择遮光

器上的较大光圈。（眼睛注视目镜）调节反光镜，直至看到一个明

亮的视野。

3.低倍镜观察：

先将镜筒降至距离载物台较近的位置（约1cm），眼睛注视目镜，

缓慢地调节粗准焦螺旋升高镜筒（注意不要反向操作），直至看到

物像（一次不成功，就重复上述操作）。看到物象后可以调节细准

焦螺旋使物象清晰，然后将最理想的观察部位移至视野中央。

说明：将观察对象移至视野中央时，遵循偏向何处就往何处移动的原

则（why？）。

4.高倍镜观察：

进一步将观察目标移至视野中央，然后直接转动镜头转换器换用高

倍物镜，调节细准焦螺旋使物象清晰。

说明：使用高倍镜观察后视野将变小，亮度减弱。要重新调亮的话，

需要使用更大的光圈和/或使用反光镜的凹面进行反光。

6

7note

Chap2 组成细胞的分子

§2.1 细胞中的元素和化合物

2.1.1 组成细胞的元素可按不同原则进行分类

＊ 按含量是否超过万分之一，可分为大量元素6666和微量元素6666。大量元素主

要是指：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等

＊ 从作用看，C 是最基本元素66666

（原因见“生物大分子以碳链为骨架）；C、

H、O、N 是基本元素 2.1.2 组成细胞的化合物可分为有机化合物和无机化合物

＊ 组成细胞的化合物可分为无机化合物66666和有机化合物

66666

＊ 无机化合物包括水和无机盐，其中水在生物体鲜重中含量最多

＊ 有机化合物包括糖类、脂质、核酸和蛋白质，其中蛋白质在有机化合

物中含量最多

说明：上述物质含量均是相对而言的，具体组织细胞中可能存在差异。例如，贮存脂肪的脂肪细胞中含量最多的化合物是脂质，而不是水或蛋白质。

Ⅰ、还原糖和斐林试剂6666

（需要现配）在50～65℃水浴（加热）条件下生成砖红色沉淀。

Ⅱ、脂肪可以被苏丹66Ⅲ6染液66染成橘黄色；或被苏丹66Ⅳ6染液66

染成红色。Ⅲ、蛋白质和双缩脲试剂66666

混合后发生反应显紫色。Ⅳ、碘液和淀粉混合变蓝色。

＊ 材料、仪器与用具

Ⅰ、苹果或梨匀浆，马铃薯匀浆，花生种子或花生种子匀浆，豆浆或

鲜肝提取液。

Ⅱ、双面刀片，试管，试管夹，试管架，大小烧杯，小量筒，滴管，

水浴锅，载玻片，盖玻片，毛笔，吸水纸，显微镜。

Ⅲ、斐林试剂（甲液：0.1g/mL 的NaOH ，乙液：0.05g/mL 的CuSO 4，

甲乙液混合后现配现用），双缩脲试剂（A 液：0.1g/mL 的NaOH ，B 液0.01g/mL 的C uSO 4，A 液和B 液顺次加入使用），苏

丹Ⅲ或Ⅳ染液，50%酒精。

8note §2.2 生命活动的主要承担者

2.2.1 组成蛋白质的氨基酸及其种类

＊ 组成蛋白质的氨基酸666

具有相似的结构：一个氨基（－NH 2）和一个羧

基（－COOH）连接在同一个碳原子上

＊ 不同氨基酸具有不同的R 基，生物体内组成蛋白质的氨基酸约20种

Eg：

＊ 根据人自身能否合成，组成蛋白质的氨基酸可分为必需氨基酸和非必

需氨基酸 2.2.2 蛋白质是氨基酸连接而成具有一定空间结构的生物大分子 ＊ 蛋白质的基本单位（单体）是氨基酸

＊ 氨基酸通过脱水缩合6666形成肽键66的方式连接成二肽66

，依次再形成三肽、

四肽等多肽……

＊ 多肽66通常呈链状，也叫多肽链666

。一条或多条多肽链可折叠盘曲形成具

有一定空间结构6666

的有生物活性的蛋白质

note 说明：

①每条多肽链至少含有一个游离氨基和一个游离羧基（“至少”是因

为R基上也可能含有氨基或羧基）

②在一条肽链中有：

氨基酸数＝肽键数（脱去水分子数）＋1

③如蛋白质由多条肽链构成，则：

氨基酸数＝肽键数（脱去水分子数）＋肽链数

（②可看作是③的特例）

Eg:如人胰岛素由2条肽链构成，含有51个氨基酸，具有49个肽键。

血红蛋白由4条肽链构成，含有574个氨基酸，具有570个肽键。

＊ 蛋白质的结构具有多样性，这是因为：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列次序可以不同，多肽链折叠盘曲形成的空间结构也多种多

样

2.2.3 蛋白质因结构的多样性而具有多种多样的功能

＊ 蛋白质具有多种多样的功能，是生命活动的主要承担者

Eg：催化作用（有些蛋白质是生物催化剂——酶）；结构功能（角蛋

白等属于结构蛋白）；运输功能（血红蛋白可运输氧气，属于运输蛋

白）；调节功能（有些可以调节机体生命活动的激素是蛋白质，如胰

岛素）；免疫功能（抗体是蛋白质）。

会破坏蛋白质的空间结

＊ 蛋白质的生物活性依赖特定的空间结构。变性

66

构，从而导致其失去生物活性

Eg：高温、过酸、过碱或重金属离子等可以使蛋白质的空间结构发生

改变，这属于蛋白质的变性。通常剧烈的变性难以逆转。

9

10note §2.3 遗传信息的携带者（更多详细内容参见必修二）

2.3.1 核酸是遗传信息的携带者

＊ 核酸66可分为两种：脱氧核糖核酸（666666DNA）和核糖核酸6666

（RNA）

注意：单独存在的病毒只含有一种核酸（DNA 或RNA ），而细胞中则同时含有两种核酸（DNA 和RNA ）。

＊ 核酸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

合成中具有极其重要的作用

Ⅰ、甲基绿666和吡罗红666

与两种核酸的亲和力不同，RNA 结合吡罗红后显红色，DNA 结合甲基绿后显绿色。

Ⅱ、盐酸能改变膜的通透性，加速染色剂进入细胞；同时使染色体中

的DNA 和蛋白质分离，有利于DNA 与染色剂结合。

＊ 材料、仪器与用具

Ⅰ、人口腔上皮细胞。

Ⅱ、烧杯，小烧杯，温度计，滴管，消毒牙签，载玻片，盖玻片，铁

架台，石棉网，火柴，酒精灯，吸水纸，显微镜。

Ⅲ、质量分数0.9%的NaCl 溶液，8%的盐酸（水解用），甲基绿吡

罗红染色剂（现配现用），蒸馏水。

＊ 实验操作步骤

1.取人口腔上皮细胞→

2.水解（需要水浴）→

3.冲洗涂片→

4.染色→

5.观察。

＊ 实验结果

细胞核主要呈现绿色，细胞质主要呈现红色。说明DNA 主要位于细胞核中（线粒体和叶绿体也有少量DNA ），RNA 主要位于细胞质中。 2.3.3 核酸的结构——核酸是由核苷酸连接而成的长链 ＊ 构成核酸的基本单位（单体）是核苷酸

666

Ⅰ、核苷酸可水解产生一分子五碳糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸。Ⅱ、核糖核酸的单体是核糖核苷酸66666

，其五碳糖为核糖。依据碱基不同，

核糖核苷酸可分四种，分别是腺嘌呤核糖核苷酸(含碱基A)、鸟嘌呤核糖核苷酸(含碱基G)、胞嘧啶核糖核苷酸(含碱基C)和尿嘧啶核糖核苷酸(含碱基U)。

11note

Ⅲ、脱氧核糖核酸的单体是脱氧核苷酸66666

，其五碳糖为脱氧核糖。依据

碱基不同，脱氧核苷酸可分四种，分别是腺嘌呤脱氧核苷酸(含碱基A)、鸟嘌呤脱氧核苷酸(含碱基G)、胞嘧啶脱氧核苷酸(含碱基C)和胸腺嘧啶脱氧核苷酸(含碱基T)。

＊ 核苷酸之间通过磷酸二酯键66666

连接形成核苷酸链

＊ RNA 通常是单链。DNA

通常由双链形成双螺旋结构

note

§2.4 细胞中的糖类和脂肪

2.4.1糖类是主要的能源物质

＊ 糖类可分为还原糖

666和非还原糖

666

；也可依据水解情况分为单糖、二糖和

多糖

Eg：葡萄糖、果糖等单糖以及麦芽糖都属于还原糖。蔗糖和多糖是非还原糖。

Ⅰ、单糖

66

不能再被水解。其中核糖、脱氧核糖和葡萄糖极其重要。只有单糖才能被直接吸收利用。

说明：核糖和脱氧核糖参与构成RNA和DNA，葡萄糖是最常利用的呼吸作用底物。

Ⅱ、二糖

66

由两分子单糖缩合而成。

Eg：葡萄糖＋半乳糖—缩→合乳糖；

葡萄糖＋果糖—缩→合蔗糖；

葡萄糖＋葡萄糖—缩→合麦芽糖。

Ⅲ、纤维素、淀粉和糖原（包括肝糖原和肌糖原）等多糖

66

的基本单位（单体）是葡萄糖。

＊ 糖类是主要的能源物质；纤维素

666

是植物细胞壁的成分，还具有支持、保护作用

2.4.2 脂质可分为脂肪、类脂（如磷脂）和固醇等

＊ 细胞中的脂质包括脂肪、磷脂和固醇

Ⅰ、脂肪

66

是良好的储能物质（因为单位质量的脂肪氧化分解释放的能量比糖类多），还具有保温、缓冲和减压等作用。

Ⅱ、磷脂

66

是细胞膜和细胞器膜的重要成分。

注意：磷脂（含胆碱因而）含有N元素。

Ⅲ、固醇

66

包括胆固醇、性激素和维生素D等。

①胆固醇

666

是动物细胞膜的成分，在人体内还参与血液中脂质的运输。

②性激素

666

能促进人和动物生殖器官发育以及生殖细胞形成。

③维生素D能促进人和动物肠道对Ca和P的吸收。

2.4.3 生物大分子以碳链为骨架

＊ 生物大分子

66666

是由单体缩合而成的多聚体

＊ 多糖、蛋白质和核酸等生物大分子都是由单体聚合而成的多聚体，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。因为碳原子在组成生物大分子中的重要作用，碳是生命的核心元素

12

note §2.5 细胞中的无机物

2.5.1 没有水就没有生命

＊ 生物体内的水可分为自由水

666（游离形式存在，可自由流动）和结合水

666

（与细胞内其他物质结合）

＊ 自由水的功能和新陈代谢密切相关，代谢强时，自由水/结合水的比值高

Ⅰ、良好的溶剂。

Ⅱ、参与重要的生物化学反应。

Ⅲ、多细胞生物的绝大多数细胞生存在以水为基础的液体环境中。

Ⅳ、运输营养物质和代谢废物。

＊ 结合水是细胞结构的重要组成部分。结合水丢失意味着细胞结构的破坏，可能会导致细胞死亡

Eg：烘干的种子失去了结合水，细胞结构被破坏，将导致不能萌发。

说明：生长旺盛的植株比干种子的自由水含量高，其新陈代谢也更加旺盛；而干种子的结合水含量比生长旺盛的植株高，其抗性（抵抗逆境，如干旱等）则更强。

2.5.2 无机盐对维持机体正常生命活动有重要作用

＊ 生物体中的无机盐

666

主要以离子形式存在

＊ 生物体内无机盐具有重要的功能：

Ⅰ、参与构成细胞内某些复杂的化合物。

Eg：Fe2＋参与构成血红蛋白，Mg2＋参与构成叶绿素等。

Ⅱ、维持细胞和生物体的生命活动。

Eg：缺Ca会引起肌肉抽搐，血钙过高会导致肌无力。无机盐对于维持酸碱平衡（必修三学习）和渗透压平衡（必修三学习）等具有重要作用。

13

note

Chap3 细胞的基本结构

§3.1 细胞膜——系统的边界

Ⅰ、植物细胞有细胞壁→选择动物细胞。

Ⅱ、动物细胞内部有膜包被的细胞器和细胞核，不易和细胞膜相区分

→选择失去各种细胞器的哺乳动物成熟红细胞。

Ⅲ、将人成熟红细胞置于清水中吸水涨破，释放细胞内容物，得到细

胞膜。

＊ 细胞膜主要由脂质（其中以磷脂为主）和蛋白质构成，还含有少量糖类

＊ 功能越复杂的膜，其蛋白质的种类和含量越丰富

说明：蛋白质是生命活动的主要承担者，膜上蛋白质的种类越多，膜

的功能就越复杂。

3.1.2 细胞膜具有多种多样的功能

＊ 将细胞与外界环境分开

＊ 控制物质进出细胞

＊ 进行细胞间的信息交流

Eg：精子和卵细胞的结合；靶细胞膜上的受体结合其它细胞分泌的激

素；植物细胞中的胞间连丝。以上过程或结构均涉及细胞膜执行细胞

间的信息交流功能。

3.1.3 植物细胞的细胞膜外还具有细胞壁

＊ 植物细胞、绝大部分真菌细胞和原核细胞在细胞膜外还有一层细胞壁

666＊ 植物细胞细胞壁主要由纤维素和果胶构成

说明：细菌细胞壁和真菌细胞壁不是由纤维素和果胶构成。

＊ 植物细胞壁主要具有支持和保护作用

14

15note

§3.2 细胞器——系统内的分工协作

3.2.1 分离各种细胞器的方法——差速离心法

＊ 差速离心法66666当细胞器密度比周围介质大时，大小、形状不同的颗粒在离心作用下以不同速率向离心管底部运动。从而实现细胞器的分离。 3.2.2 细胞器之间的分工

＊ 线粒体

666

Ⅰ、线粒体结构模式图：

Ⅱ、线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所。

＊ 叶绿体

666

Ⅰ、叶绿体结构模式图：

Ⅱ、叶绿体是光合作用的场所。

＊ 内质网

666

Ⅰ、内质网是由单层膜围成的不规则的网状结构。

Ⅱ、可分为粗糙内质网（附着大量核糖体）和光滑内质网（极少附着

核糖体）。

Ⅲ、内质网是蛋白质合成（实际是粗糙内质网上的核糖体合成肽链）

和加工的场所；也是脂质合成的车间。

Eg：性激素在内质网上合成。

＊ 高尔基体

Ⅰ、高尔基体是由单层膜构成的扁平囊状和囊泡状结构。

Ⅱ、高尔基体主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装和发

送，是细胞内物质运输的枢纽。

Eg：膜蛋白、分泌蛋白以及溶酶体中的酶等都在高尔基体中进行分选和发送。

说明：在植物细胞中，高尔基体与细胞壁的形成有关。

16note ＊ 核糖体

666

Ⅰ、核糖体由RNA（rRNA）和蛋白质构成，不具有膜结构。Ⅱ、核糖体是蛋白质合成（生成肽键）场所。

＊ 液泡

66

Ⅰ、液泡是由单层膜构成的泡状结构，成熟植物细胞中含有一个占据

细胞绝大部分体积的中央大液泡。

Ⅱ、液泡内有细胞液666

，含有无机盐、糖类、蛋白质、色素等，可调节

植物细胞内的环境；充盈的液泡还可使植物坚挺。

Eg：紫色洋葱鳞茎外表皮细胞因液泡中含有紫色的色素而呈现紫色。＊ 中心体

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Ⅰ、中心体由两组互相垂直的中心粒及周围物质构成，无膜包被。Ⅱ、中心体主要存在于动物细胞中，也存在于低等植物（如团藻等）

细胞中。

Ⅲ、一般认为中心体与细胞分裂时纺锤体的形成有关。

＊ 溶酶体

666

Ⅰ、溶酶体具有单层膜结构。

Ⅱ、溶酶体中含有消化酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死

入侵细胞的病毒或病菌。

3.2.3 细胞器之间的分工协作

Eg：分泌蛋白的合成、加工、运输与分泌

Ⅰ、（内质网上的）核糖体合成分泌蛋白。

Ⅱ、内质网对分泌蛋白进行初步加工，高尔基体对分泌蛋白进行深加

工和分选。

Ⅲ、高尔基体包裹着分泌蛋白以囊泡的形式与细胞膜融合，将分泌蛋

白分泌出去。

Ⅳ、各细胞器执行功能所需的能量主要由线粒体提供。

说明：分泌蛋白是指分泌到细胞外发挥作用的蛋白质，如胰岛素、抗体、人体内的消化酶等。溶酶体中的酶和膜蛋白也经过类似合成、加

17note

工、运输过程。

3.2.4 细胞的生物膜系统

＊ 细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同组成细胞的生物膜系统

66666

注意：生物膜≠生物膜系统。

＊ 生物膜系统在结构和功能上相互联系

Eg：结构上，内质网膜内连核膜，外连细胞膜；内质网膜、高尔基体膜、细胞膜等以囊泡的形式相互联系。功能上，分泌蛋白的加工、运输和分泌体现了生物膜系统的相互协作。

＊ 生物膜系统的功能

Ⅰ、细胞膜使细胞具有相对稳定的内部环境，同时在细胞与外界环境

进行物质交换、能量转换和信息传递的过程中起决定性作用。

Ⅱ、许多重要的化学反应在生物膜上进行，广阔的膜面积为多种酶提

供了附着位点。

Ⅲ、细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使得细胞内能够同时进行

多种化学反应而不互相干扰，保证了细胞生命活动有序高效地进行。

Ⅰ、叶绿体呈绿色，可在光学显微镜下直接观察其形态和分布。

Ⅱ、线粒体无色，活体线粒体可被健那绿染液染成蓝绿色，在高倍显

微镜下进行观察。

＊ 仪器与用具

Ⅰ、新鲜的藓类叶（或菠菜叶等，菠菜叶需要用镊子撕取稍带叶肉的

下表皮）。

Ⅱ、健那绿666

染液。Ⅲ、显微镜，载玻片，盖玻片，滴管，镊子，消毒牙签。 3.2.6 细胞质基质是细胞代谢的主要场所

＊ 细胞质基质66666

是细胞质中除细胞器以外的组成部分，呈现胶体状态，含

有各种离子和组成细胞的各种化合物

＊ 细胞质基质中含有细胞骨架，可以维持细胞形态、保持细胞内部结构

的有序

＊ 细胞质基质是活细胞代谢活动的主要场所

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