高中生物一轮复习必背知识(必修一)

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高中生物一轮复习必背知识

必修一

第一章：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

1.病毒的生命活动离不开细胞

病毒的结构：病毒无细胞结构，主要由蛋白质和核酸（DNA或RNA）组成。

病毒的生活方式：病毒只能营寄生生活，只有在活细胞内才具有生命现象。当病毒侵人寄主细胞后，借助

细胞的一套生命系统进行复制，大量繁殖，表现出生命特征。

2.单细胞生物

一个细胞就是一个完整的个体，可完成摄食、运动、生殖等各种生命活动。

3．多细胞生物

多细胞生物由受精卵经过细胞的分裂和分化，形成各种形态和功能不同的细胞，这些细胞密切配合，共同

完成一系列复杂的生命活动，如生长、发育、生殖、遗传变异、生命活动调节等。

1．1．2生命系统的结构层次

1．结构层次

细胞—组织—器官—系统—个体—种群和群落—生态系统―生物圈

2．相互关系

（1）各生命系统层层相依，又各自有特定的组成、结构和功能；（2）细胞是最基本的生命系统。

1．2细胞的多样性和统一性

1．2．1原核细胞与真核细胞的比较

原核细胞真核细胞

大小较小较大

细胞核没有由核膜包被的典型的细胞核遗传物

质分布的区域称拟核

有成形的，真正的细胞核，有

核膜，核仁

细胞质有分散的核糖体，无其他细胞器有线粒体，叶绿体，高尔基体

等复杂的细胞器

细胞壁细胞壁不含纤维素，主要成分是肽聚糖主要成分是纤维素和果胶，动

物细胞不具有细胞壁

细胞分裂有无丝分裂能进行有丝分裂

转录与翻译出现在同一时期与地点转录在核内，翻译在细胞质

内；转录在前，翻译在后

染色体一个细胞内只有一条DNA，与蛋白质不

联结在一起，无染色体

一个细胞有几条染色体，

DNA与蛋白质联结在一起

举例细菌，蓝藻，放线菌，衣原体，支原体真菌，绝大多数动植物细胞

相似点都有相似的细胞膜和细胞质，都有与遗传关系密切的DNA分子

（1）细胞是一个有机体，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。

（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。

1．2．3显微镜使用规律与技巧

（1）成镜特点：放大倒立的虚像。

（2）物镜和目镜的判断方法：物镜有螺纹，目镜无螺纹。

（3）放大倍数的判断方法：

目镜：镜头长放大倍数小，镜头短放大倍数大。

物镜：镜头长放大倍数大，镜头短放大倍数小。

物镜与装片之间的距离:距离近放大倍数大,距离远放大倍数小。

（4）低倍镜下成镜特点：物像小、细胞数目多、视野亮。

高倍镜下成像特点：物像大，细胞数目少、视野暗。

第二单元组成细胞的分子

2．1细胞中元素和化合物

2.1.1大量元素、微量元素、主要元素、基本元素

2．1．2 细胞中的化合物

2．1．3生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质等的检测

2

2．1．4斐林试剂与双缩脲试剂的比较

2．2生命活动的主要承担者——蛋白质 2．2．1氨基酸的结构和种类

1．结构通式： 2．结构特点：

（1）每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基 （2） 都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上 （3

）各种氨基酸之间的区别在 于II 基的不同。 3．种类

（1）必需氨基酸（8种）：人体细胞不能合成，必须从外界环境中直接获取的氨基酸（婴儿9种）。 （2）非必需氨基酸（12种）：人体细胞能够合成的氨基酸。 2．2．2蛋白质的结构及多样性 1．蛋白质的结构层次

2．蛋白质种类多样性的原因

（1）氨基酸方面：种类不同、数目成百上千、排列顺序千变万化 （2）肽链方面：肽链的盘曲、折叠方式、空间结构千差万别 3．蛋白质的相关计算

设 构成蛋白质的氨基酸个数m ， 构成蛋白质的肽链条数为n ，

构成蛋白质的氨基酸的平均相对分子质量为a ， 蛋白质中的肽键个数为x ， 蛋白质的相对分子质量为y ，

控制蛋白质的基因的最少碱基对数为r ，

则 肽键数＝脱去的水分子数，为 n m x -= ……………………………………① 蛋白质的相对分子质量 x ma y 18-= …………………………………………② 或者 x a r

y 183

-=

…………………………………………③ 4．蛋白质的功能

2．3遗传信息的携带者——核酸 2.3.1核酸的分类及功能 1.分类

（1）脱氧核糖核酸，简称DNA ；（2）核糖核酸，简称RNA 。 2． 功能

核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合 成中具有极其重要的作用。 2．3．2核酸的分子结构 1．脱氧核苷酸

盘曲、折叠

32．核糖核苷酸

3．核酸的构成：

2.3.3核酸分子的多样性

1．原因：核苷酸数目不同和排列顺序多样性。

2.核酸中遗传信息的贮存

（1）绝大多数生物中，遗传信息贮存在DNA分子中；（2）部分病毒的遗传信息直接贮存在RNA中，如

HIV、SARA病毒、流感病毒等。

2．3．4DNA和RNA的比较

2．3．5实验:观察DNA和RNA在细胞中的分布

1．实验原理

2．实验操作应注意事项

(1)制片：①用质量分数为0.9%的ClNa溶液而不是蒸馏水：保持口腔上皮细胞形态，在蒸馏水中细胞会吸水

胀破。②取口腔上皮细胞时必须漱口：防止混杂食物碎屑。③牙签使用前要严格消毒。④载玻片烘干要在

酒精灯火焰上来回移动，a.防止载玻片受热不均匀而破裂;b.烘干至细胞吸附住即可。

(2).水解:①盐酸的作用：能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白

质分离，有利于DNA与染色剂结合。②要注意掌握水温(30)和时间(5min），才能达到水解的目的。

(3)冲洗:①蒸馏水：冲洗载玻片上的盐酸。②缓水流：防止细胞被水流冲走。

(4)染色:①甲基绿吡罗红染色剂的配制要用蒸馏水；②甲基绿吡罗红染色剂是混合染色剂，要现用现配。

实验现象及结论

(1).绿色明显集中且接近细胞中央，说明DNA主要分布于细胞核中；(2).绿色周围的红色范围较广，说明RNA

主要分布于细胞质中。

2.4细胞中的糖类和脂质

2．4．1糖类的种类、分布和功能：

2．4．2组成细胞的脂质

2．4．3细胞内有机分子的元素组成、单体构成与合成场所

2．5细胞中的无机物

4 2.5.1水的含量

1.含量最多，在构成生物体的各种化学成分中，水一般占60-95%。 2。含量存在差异

（1）不同种类生物含水量有差异，如水生生物含水量高于陆生生物；（2）不同的 生长发育期，生物体内含水量差别很大，如未成熟个体含水量高于成熟个体;（3）同 一生物不同器官内水的含量不同。 2．5．2水的存在形式 1．自由水

（1）存在：以游离的形式存在，可以自由流动 （2）含量：约占细胞内全部水分的95%

（3）作用：①细胞内的良好溶剂；②参与生物化学反应；③为细胞提供液体环境;④运送营养物质和代谢废物

2．结合水

（1）存在：与细胞内的其他物质相结合 （2）含量：约占细胞内全部水分的4.57。 （3）作用:是细胞结构的重要组成成分

2.5.3细胞中的无机盐 1．存在形式

大多以离子的形式存在。

2．含量

约占细胞鲜重的1-1.5% 3．功能

（1）某些重要化合物的组成成分，如是构成叶绿素的主要成分。（2）维持细胞和生物体的生命活动，如哺乳动物的血液中钙离子含量太低，会出现抽搐等症状。（3）维持细胞的酸碱平衡。 第三单元 细胞的基本结构 3．1细胞膜——系统的边界 3．1．1 细胞膜的成分及作用

3．1．2细胞膜的功能

1．将细胞与外界环境分隔开

细胞膜将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定。 2．控制物质进出细胞

细胞膜的控制作用具有普遍性和相对性，图解 如右图。

3．进行细胞间的信息交流 如内分泌细胞--激素

--血液--靶细胞膜上受体靶细胞。

3．1．3实验：体验制备细胞膜的方法 1．选材

选取哺乳动物和人的成熟的红细胞作实验材料的原因：

（1）动物细胞没有细胞壁，不但省去了去除细胞壁的麻烦，而且无细胞壁的支持、保护，细胞易吸水胀破。 （2）哺乳动物和人的成熟的红细胞没有细胞核和具有膜结构的细胞器，易用离心分离法得到不掺杂细胞内膜系统的细胞膜。

（3）红细胞数量多，材料易得。

2． 实验原理

细胞内的物质具有一定的浓度，把细胞放入清水中，细胞由于吸水而胀破，除去细胞内的其他物质，可得到细胞膜。 3．实验步骤

（1）选材：猪〔或牛、羊、人〗的新鲜的红细胞稀释液。

（2）制作装片：用滴管取一滴红细胞稀释液滴在载玻片上，盖上盖玻片。 （3）观察：用显微镜观察红细胞的形态（由低倍到高倍）

（4）滴清水：在盖玻片的一侧滴，在另一侧用吸水纸吸引（引流法）。 （5）观察：持续观察细胞的变化。

（6）结果：凹陷消失，体积增大，细胞破裂，内容物流出，获得细胞膜。 4．实验注意事项

（1）取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释，目的是： ①使红细胞分散开，不易凝集成块;②使红细胞暂时维持原有的形态。

（2）滴蒸馏水时应缓慢，边滴加边用吸水纸吸引，同时用显微镜观察红细胞的形态变化。

（3）如果该实验过程不是在载玻片上操作，而是在试管中进行，那要想获得较 纯净的细胞膜，红细胞破裂后，还必须经过离心、过滤。 3．2细胞器—细胞内的分工合作 3．2．1线粒体和叶绿体的比较

3．2．2 核糖体、内质网、高尔基体

1．核糖体：（1）功能:是“生产蛋白质的机器”。（2）分布:有的附着在内质网上，有的游离在细胞质中。 2．内质网：是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”。 3．高尔基体:对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。 3．2．3溶酶体、液泡、中心体

1．溶酶体：是“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬 并杀死侵入细胞的病毒或病菌。

2．液泡：可存在于植物细胞中，调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植 物细胞保持坚挺。 3．中心体：由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成，与细胞的有丝分裂有关。 3．2．4细胞质的组成

1.组成：细胞质主要包括细胞器和细胞质基质。 2．细胞质基质

存在状态：胶质状态。

成分:含有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等。

功能：是多种化学反应进行的场所。

3．2．5生物膜系统

1 .组成:细胞器膜和细胞膜、核膜等结构。

2.特点：各种生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。

3.功能：(1)细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。(2)广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点，有利于许多化学反应的进行。(3)把各种细胞器分隔开，使细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。

3.2. 6高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

1 .实验材料的选取

观察叶绿体时，常选用藓类叶片，这是因为藓类叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞。若选用菠菜叶作为材料,要撕取带少许叶肉的下表皮，因为接近下表皮的叶肉细胞是海绵组织，细胞排列疏松，易撕取，且所含叶绿体数目少，但个体大，便于观察。

2.实验流程图示

〈1

〉观察叶绿体

(2)观察线粒体

3.实验注意事项

〈1〉临时装片应随时保持有水状态，以免影响细胞的活性。

〈2〉要漱净口腔，防止杂质对观察物像的干扰。

〈3〉必须先在低倍显微镜下将目标移到视野中央，然后再转动转换器换用高倍显微镜。

3.3 细胞核—系统的控制中心

3.3.1

细胞核的结构和功能3.3.2

染色质与染色体:

3.3.3

常见的原核生物及与之易混淆的真核生物3.3.4 动植物细胞的区别

5

6

3.3.5判断动、植物细胞的方法

（1）有细胞壁、无中心体的为高等植物细胞。

（2）有细胞壁、有中心体的为低等植物细胞。

（3）无细胞壁、有中心体的为动物细胞。

（4）有细胞壁的细胞是植物细胞，无细胞壁的细胞是动物细胞。

（5）有叶绿体的一定是植物细胞，无叶绿体的可能是动物细胞也可能是植物细胞。

（6））无中心体的一定是高等植物细胞，但有中心体的可能是动物细胞，也可能是低等植物细胞。

3．3．6 细胞核功能的实验探究

第四单元细胞的物质输入和输出

4．1物质跨膜运输的实例

4．1．1 渗透作用

1．渗透系统的组成

如图所示，作为一个渗透系统，须同时具备以下两个条件：

（1）具有半透膜

种类:可以是生物性的选择透过性膜，也可是物理性的过滤膜。

特性：允许水分子及小分子通过，不允许蔗糖等大分子通过

（2）半透膜两侧溶液具浓度差。

实验链接:影响渗透作用的因素

渗透作用是水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜，从相对含量高的地方向相对含量低的地方扩散，影响

其扩散速率的因素有：①半透膜两侧的浓度差；②温度，因为温庋影响分子的运动。

2．渗透作用的发生

（1）若S1浓度>S2浓度，单位时间内由S1 -->S2的水分子数少于S2-->S1,外观上表现为孔液面上升。

（2）若S1浓度〈S2浓度，则情况相反，外观上表现为义液面下降。

（3）△h达一定高度时，由半透膜进出漏斗的水分子数相等，渗透系统达到平衡状态，液面不再变化。

4.1.2细胞的吸水和失水

原理：发生了渗透作用。

该作用必须具备两个条件：（1）具有半透膜;（2）半透膜两侧溶液具有浓度差。

4 1.3动物细胞的吸水和失水(以红细胞为例：红细胞膜相当于一层半透膜)

〈1〉当外界溶液浓度〈细胞质浓度时，细胞吸水膨胀，甚至破裂；（2）当外界溶液浓度〉细胞质浓度时，

细胞失水皱缩；〈3〉当外界溶液浓度=细胞质浓度时，水分进出平衡。

4.1.4植物细胞的吸水和失水

（1）在成熟的植物细胞中，原生质层（细胞膜+液泡膜+二者之间的细胞质）相当于一层半透膜。

（2）成熟植物细胞发生质壁分离的条件是细胞液浓度小于外界溶液的浓度，发生质壁分离复原的条件是：

细胞液浓度大于外界溶液浓度。

（3）动物细胞能够发生渗透作用，但是不能发生质壁分离的现象；失水后细胞萎缩，吸水后，细胞膨胀甚

至破裂。

4．1．5 物质运输的实例及结论

4．1．6 探究植物细胞的吸水和失水

高

中

生

物

必

修

中

生

物

必

修

7

2．实验结论

成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离；

当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。

4．2 生物膜的流动镶嵌模型

4．2．1 对生物膜结构的探索历程（略）

4．2．2 生物膜的流动镶嵌模型

1．组成成分及其在膜中的分布

2．结构特点:流动性

原因：膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的。

表现：变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐及载体对相应物质的转运等：

细胞膜流动性的实例

①变形虫捕食和运动时伪足的伸缩;②白细胞吞噬细菌；③胞饮与分泌;④受精时细胞的融合过程；⑤

动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程;⑥细胞杂交时的细胞融合；⑦红细胞通过狭窄毛细血管时的变形；⑧

精细胞形成精子的变形；⑨酵母菌的出芽生殖中长出芽体;⑩人---鼠细胞的杂交实验; ?变形虫的切割实

验;○12质壁分离和复原实验

4．2．3细胞膜组成成分的设计思路

（1）用溶脂剂处理细胞膜，膜被破坏，说明细胞膜含有脂质成分。

（2）用蛋白酶处理细胞膜，膜被破坏，说明细胞膜中含有蛋白质成分。

4．2．4细胞膜具有识别作用的探究思路

大量的同种生物和亲缘关系较远的生物的精子和卵细胞混合在一起，发现只有同种生物的精子和卵细胞才

能结合。

4．2

．5细胞膜结构特点及实验验证

由于构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是运动的，细胞膜具有一定的流动性。荧光标记的小鼠

细胞与人细胞融合实验即证明了这一点，如图：

4．2．6细胞膜的功能特性及实验验证

活细胞的细胞膜具有选择透过性，最常用的细胞膜功能特性的验证实验是利用红墨水处理正常玉米种

子和煮沸的玉米种子。加热煮沸的玉米种子细胞死亡，细胞膜失去了选择透过性，红墨水中的色素大分子

物质就可以大量进入胚细胞，而使胚细胞呈红色，相反正常玉米种子胚细胞则不会呈红色。

4．3 物质的跨膜运输方式

4．3．1 小分子或离子出入细胞的方式

8

4．3．2大分子物质进出细胞的方式

4.3.3影响跨膜运输的因素

1．影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。

2．影响协助扩散的因素

（1）细胞膜内外物质的浓度差。（2）细胞膜上运载物质的载体数量。

3．影响主动运输的因素

（1）载体:是细胞膜上的一类蛋白质。

①载体具有特异性，不同物质的载体不同，不同生物细胞膜的载体的种类和数目也不同。

②载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体全部参与物质的运输时，细胞吸收该载体运载的物质的速度不再

随物质浓度的增大而增大。

（2）能量:凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输,如氧气浓度、温度等。

第五单元细胞的能量供应和利用

5．1降低化学反应活化能的酶

5.1. 2酶的分类

1．根据酶在细胞中的分布可分为：胞外酶（如各种消化酶）、胞内酶（如呼吸酶、与光合作用有关的酶）。

2．根据酶作用的反应物和产生器官分为：胃蛋白酶、胰蛋白酶、唾液淀粉酶、胰麦芽糖酶、肠麦芽糖酶、

胰脂肪酶、肠脂肪酶等。

3．根据酶所催化的化学反应性质分为：水解酶、氧化酶、转录酶、逆转录酶、合成酶等。

5．1．3酶的作用机理

1．酶在细胞代谢中的作用

在细胞代谢过程中，酶的作用仅是催化化学反应的进行，并不为反应提供物质和能量。

2．酶能降低化学反应活化能

5．1．4酶的特性

1.高效性

含义:酶的催化效率大约是无机催化剂的107?1013倍。意义：使细胞代谢快速进行。

2.专一性

含义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。意义：使细胞代谢有条不紊地进行。

3.酶的作用条件的温和性

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5.1.5 “比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验

1.对照实验设计

1.实验现象分析

（1）与1号试管相比，2、3、4号试管明显有气泡产生，说明水浴加热、Fe3+、过氧化氢酶都可以促进过氧

化氢分解，提高反应速率。

（2）4号试管的反应速率明显比3号试管快，说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率髙得多。

5.1.6探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用

5．1．7探究州对过氧化氢酶活性的影响

5.1.8酶的特性及曲线分析

1．高效性：酶的催化效率是无机催化剂的107~ 1013倍，这说明酶具有髙效性的特点。

2．专一性：每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应，这说明酶的催化作用具有专一性，酶

的专一性解释常用“锁和钥匙学说”，如图，图中A表示酶，B 表示被催化的反应物。酶和被催化的反应物

分子都有特定的结构。

3．温和性：绝大多数的酶是蛋白质，过酸、过碱和高温都能使蛋白质分子空间结构破坏（除肽键以外的其

他化学键的断裂），从而引起蛋白质分子变性，使酶永久失活，但低温只是使酶活性下降，适宜的温度下，

酶活性可以恢复。

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5．2细胞的能量“通货”——ATP 5．2．1ATP 的结构

1．中文名称：三磷酸腺苷 2．结构简式：A-P~P~P

3．符号含义：A ：腺苷（核糖+腺嘌呤）；P ：磷酸基团；~：高能磷酸键。 4．结构特点：

（1）ATP 是细胞内的一种高能磷酸化合物，含有两个高能磷酸键。 （2）ATP 的化学性质不稳定。在有关酶的催化作用下，远离腺苷的高能磷酸键易水解，释放出大量能量。 5．2．2 ATP 和ADP 的相互转化是不可逆反应

由表可以看出，ATP 的合成和ATP 的水解在所需的酶、能量来源、能量去路和反应场所方面不尽相同，因此ATP 和ADP 的相互转化并不是可逆反应。在转变过程中，物质是可逆的，而能量是不可逆的。 5．2．3 ATP 的生理功能

细胞代谢所需的能量绝大多数是由细胞内的ATP 直接提供的。ATP 是细胞代谢所需能量的直接来源。

特别提醒：在ATP 中，A 代表腺苷，在碱基中A 代表腺嘌呤。ATP 是直接的供能物质，但并不是唯一的直接供能物质。

5．2．4 ATP 的结构与功能的相互关系 （1）ATP 的结构特点保证了细胞内有一个相对稳定的能量供应库。ATP 中远离腺苷的高能磷酸键容易水解和形成，可保证ATP 数量的相对稳定和能量的持续供应。

（2） ATP 在供能中处于核心地位，许多能源物质需转化为ATP 才能为生命活动供能。在生命活动中，ATP 中的能量可转化为不同形式的能。 5．3 ATP 的主要来源——细胞呼吸 5．3．1 有氧呼吸 1．有氧呼吸的三个阶段

2．有氧呼吸的总反应式为（注意各原子的去向和来源）

（1）有氧呼吸利用的呼吸底物主要是葡萄糖，其他有机物如氨基酸、脂肪等也 可以作为细胞呼吸的底物。 （2）有氧呼吸的场所：在真核生物中主要是线粒体，原核生物细胞内由于没有线粒体，其有氧呼吸的主要场所是细胞质和细胞膜。 5．3．2 无氧呼吸

酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫发酵，根据产物不同可分为酒精发酵和乳酸发酵。（列表比较如下）

5．3．3探究酵母菌的呼吸方式 1．酵母菌的呼吸特点及实验原理

（1）酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此常用来研究细胞呼吸的不同方式。

（2）CO 2的检测：CO 2可使澄清石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短， 可以检测酵母菌培养过程中CO 2的产生情况。 （3）酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色。

11 2．方法步骤

3．实验现象及分析

（1）现象：甲、乙装置中石灰水都变浑浊，装置甲浑浊快且程度高。2号试管由橙色变成灰绿色，1号试管不变色。

（2）分析：①酵母菌有氧和无氧条件下都产生CO 2 ；②酵母菌在有氧比无氧时放出的多且快；③无氧时酵母菌分解葡萄糖产生酒精。 （3）实验结论

酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精， 还产生少量的二氧化碳。 5．3．4呼吸方式的判断

1．依据O 2吸收量和CO 2释放量判断

（1）不消耗O 2，释放 只进行无氧呼吸； （2）O 2吸收量=CO 2释放量 只进行有氧呼吸； 〈3 O 2吸收量〈CO 2释放量 两种呼吸方式同时进行，且多余来自无氧呼吸。

2．依据酒精和生成量判断

（1）酒精量=CO 2 量 只进行无氧呼吸；

（2）酒精量〈=CO 2量 两种呼吸方式同时进行，且多余CO 2来自有氧呼吸。 5．3．5

影响细胞呼吸的外界因素 1．温度

通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸强度，与温度影响酶的催化效率的曲线特征一致。（如图1）

2．O 2浓度

（1）对有氧呼吸：O 2是有氧呼吸的原料之一，在一定范围内，随着O 2浓度增加， 有氧呼吸强度也增加，但O 2浓度达到一定值时有氧呼吸强度将不再随O 2浓度增加而增加（如图2）。

（2）对无氧呼吸：随O 2浓度增加而受抑制，O 2浓度越高，抑制作用越强，O 2浓度达一定值时，被完全抑制（如图3）。

（3）绝大多数植物非绿色部位或酵母菌受O 2浓度影响两种呼吸及总呼吸程度 的变化曲线（如图4）。 3．CO 2浓度

作为呼吸产物，据化学平衡原理，CO 2浓度高会抑制反应向正反应方向进行，CO 2浓度增髙，会降低细胞内PH 值，

使呼吸酶的活性降低；同理，低浓度CO 2会在一定程度上促进细胞呼吸。 4．水分

水是原料，也是产物，细胞呼吸过程必须在细胞内的水环境中才能完成。在一定范围内随水含量的增加细胞呼吸加强。

5．4 能量之源——光与光合作用 5．4．1 叶绿体的结构和功能

1．分布：植物的叶肉细胞和嫩茎的表皮细胞。 2．结构及特点：

（1）叶绿体的基质和基粒类囊体上含有与光合作用有关的酶。 （2）类囊体的薄膜上分布有捕获光能的色素。 （3）叶绿体基质中还含有少量的DNA 和RNA 。 （4）叶绿体基粒的类囊体极大地扩展了受光面积。 3．功能：吸收光能，是光合作用进行的场所。 拓展深化

①原核生物蓝藻虽然没有叶绿体，但也能进行光合作用。原因是其含有与光合作用有关的色素和酶。②原核生物

蓝藻虽然没有线粒体，但也能进行有氧呼吸。 原因是其含有与有氧呼吸有关的酶。 5．4．2色素的种类和功能

5．4．3 光合作用的探究历程

12

5．4．4 光合作用的过程

1．光合作用的总反应式

2．光反应与暗反应的区别

5．4．5 光合作用原理的应用

1.光照对光合作用的影响

（1）光合作用速率与光照强度的关系：光照强度直接影响光反应速率，再通过[H]及ATP的量影响暗反应。植物的光合速率在一定范围内随着光照强度的增加而增强，但光照强度达到一定限度后，光合速率不再随光照强度的增加而增强。

（2）应用：增加光照强度，不同植物的间作套种，林带树种的合理

配置，都可以提高光能利用率。

2．CO2浓度对光合速率的影晌

（1）光合作用速率与浓度的关系：CO2是光合作用的原料，通过影响

暗反应来影响光合速率。植物的光合速率在一定范围内随着浓度的增

加而增强，但CO2浓度达到一定值后，光合速率不再随浓度的增加而

增强。

（2）应用：适当提高CO2浓度，可以提高光合速率。在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等措施增大CO2浓度，

提高光能利用率，

3．温度对光合作用的影响

（1）影响原因

温度直接影响光合作用中所需酶的活性，对光合作用的影响很

大。温度低时，植物酶促反应速率下降，限制了光合作用的进行；

温度高时，叶绿体和细胞质中的酶发生钝化，限制光合作用的进

行。

（2）最适温度

一般植物可在10~35℃下正常地进行光合作用，其中以25?30℃

最适宜，在35℃以上时，光合作用就开始下降，40?50℃时几乎完全停止。

（3）应用

①冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度。

②适当增加昼夜温差，可以提高产量。白天调到光合作用最适温度，以提髙光合作用。晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。

③阴雨天气，白天也要适当降低温度，并保持昼夜温差。

5.4.6 化能合成作用

1.概念

利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物, 这种合成作用叫做化能合成作用。

2.实例

（1）硝化细菌的化能合成作用

（2）除了硝化细胞外，常见的还有硫细菌、铁细菌。硫细菌所进行的反应式如下：

5.4.7 探究光照强弱对光合作用强度的影响

1.实验原理

2.实验流程

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5.4.8 绿叶中色素的提取和分离实验

1.原理

（1）各种色素能溶解在有机溶剂（无水乙醇等）中形成溶液，使色素从生物组织中脱离出来。

（2）各种色素都能溶解在层析液中，但在层析液中的溶解度不同：溶解度高的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。因而不同色素分子可以在滤纸上扩散而分开，各种色素分子在滤纸上可形成不同的色素带。（3）实验操作步骤的设计程序2.提取绿叶中的色素

3.色素分离

制滤纸条

①将干燥的滤纸剪成6cm长、1cm宽的纸条，剪去一端两角

②在距剪角一端1cm处用铅笔画线

滤液划线

①用毛细吸管吸少量的滤液沿铅笔线小心均匀地划一条滤液细线

②干燥后再重复划2?3次

纸上层析

①倒人烧杯3ml层析液（以层析液高度不超过滤液细线为准）

②将滤纸条尖端朝下略微斜靠烧杯内壁，轻轻插入层析液中

③用培养皿盖盖上烧杯

观察结果

滤纸条上出现四条宽度、颜色不同的色素带

4.结果与分析

第六章细胞的生命历程

6.1细胞的增殖

6.1.1细胞通过分裂进行增殖

细胞分裂方式归纳

6.1.2 有丝分裂

1.细胞周期各时期特征

细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。一个细胞周期分为分裂间期和分裂期两个时期，分裂期又人为地分为前期、中期、后期和末期。细胞分裂各时期的主要特征见下表。

染色体与DNA的数量变化规律

2.与细胞有丝分裂有关的细胞器

线粒体：为细胞分裂间期DNA的复制及蛋白质的合成、分裂期纺锤丝牵引染色体运动等提供能量。

核糖体：合成细胞分裂过程中组成染色体、纺锤体的蛋白质和分裂所需的蛋白质。

中心粒：动物细胞分裂的间期复制，前期发出纺锤丝，形成纺锤体，在分裂过程中牵引染色体运动。

高尔基体：髙等植物细胞有丝分裂末期合成纤维素，在细胞中央平面形成细胞板，进而扩展为细胞壁。

3.动、植物细胞有丝分裂的差异及原因

6.1.3 实验：细胞大小与物质运输的关系

1 。实验原理

（1）酚酞遇NaOH呈紫红色。

（2）琼脂块大小模拟细胞大小。

（3）物质扩散体积与总体积之比表示物质运输效率。

2.实验过程

制备琼脂块：3块边长分别为3cm、2cm、1cm的含酚酞正方体

浸泡：质量分数为0.1%的NaOH溶液10mm

切割：捞取、干燥、平分两半

测量—记录—计算

3．结果讨论

（1）从琼脂块的颜色变化可知扩散到多远。

（2）在相同时间内，在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。（3）NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块的增大而减小。

4.实验结论

细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对越小，所以物质运输的效率越低。

6.1.4实验:观察根尖分生组织细胞的有丝分裂

1.实验原理

（1）高等植物体的分生区细胞能进行有丝分裂，可以利用高倍显微镜观察这个过程，根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。

（2）细胞核内的染色体容易被碱性染料（如龙胆紫溶液）染色，便于观察。

2.方法步骤及结果分析

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显微镜下细胞分裂期的识别

由于有丝分裂过程最主要的变化是染色体行为的变化，因此要识别细胞分裂的不同时期，主要就是根据染色体的行为来判别。染色体散乱分布——前期；着丝点排列在赤道板上——中期；细胞两极各有一套染色体，染色体数目加倍——后期；染色体变为染色质、赤道板位置出现细胞板——末期。

特别提醒 ①取材时，剪取根尖应为2?3mm ，过长会包括伸长区，无细胞分裂；②解离时间不宜过长，否则根尖易烂；③漂洗时洗去细胞内部的盐酸，因此要保证足够的时间，否则染色时细胞质也会被染成深色；④压片时要掌握好力度，过轻， 细胞分散不开；过重，会压坏玻片；⑤换高倍镜后，若物像不清晰，要转动细准焦 螺旋，千万不可转动粗准焦螺旋，否则很难再看到物像。 6.2 细胞的分化

6.2.1 细胞分裂与细胞分化的区别联系

6.2.2 细胞分化、细胞全能性及相互比较

6.2.3 干细胞的研究 1．概念

动物和人体内仍保留少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。 2.各类

（1）根据干细胞的分化能力

全能干细胞（可发育成完整个体，如胚胎干细胞）

多能干细胞（可发育成多种组织和器官，如造血干细胞） 专能干细胞（可发育成专门的组织和器官，如神经干细胞） （2）根据干细胞的来源 胚胎干细胞和成体干细胞 6.3 细胞的衰老和凋亡

6.3.1 个体衰老与细胞衰老的关系

1．单细胞生物：细胞衰老或死亡也就是个体衰老或死亡。

2．多细胞生物：体细胞总在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。

6.3.2细胞衰老的特征

6.3.3 细胞凋亡

1．概念

细胞凋亡：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程；细胞凋亡又称细胞编程性死亡。

2．细胞凋亡的实例

（1）人在胚胎时期，要经历有尾的阶段，后来尾部细胞自动死亡，尾才消失。

（2）蝌蚪尾和鳃的消失，也是通过细胞自动死亡实现的。

（3）胎儿手的发育过程中，手指间的细胞自动死亡。

3.细胞凋亡的原因

受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。不同的细胞寿命不同，凋亡的速率不同，比如:小肠上皮细胞的寿命只有1?2天,平滑肌细胞、神经细胞、心肌细胞寿命很长，白细胞的寿命是5~7天。

4.七细胞凋亡的意义

细胞凋亡有利于清除以下细胞：（1）无用细胞，如蝌蚪变成青蛙时，尾细胞的退化;（2）发育不正常的细胞;（3）有害细胞，如病毒感染的细胞;（4）衰老的细胞，如人的成熟红细胞120天后自然死亡综上可以看出，细胞凋亡是一个主动的、利于个体生存的过程，细胞坏死是一个被动的、对于个体生存有害的过程。

6.4 细胞的癌变

6.4.1 癌细胞的概念

细胞受到致癌因子的作用，细胞中的遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续分裂的恶性增殖细胞，这类细胞就是癌细胞。

6.4.2 癌细胞的特征

（1）在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖。

（2）癌细胞的形态结构发生显著变化。

（3）癌细胞的表面发生了变化。细胞膜上糖蛋白等物质减少，使癌细胞间黏着性降低，导致癌细胞容易在机体内分散和转移。

6.4.3 致癌因子

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