高中生物必修一知识点总结

高中生物必修一 知识点总结（人教版）

《分子与细胞》

（一）走近细胞

一、细胞的生命活动离不开细胞

1

、无细胞结构的生物病毒的生命活动离不开细胞

生活方式：寄生在活细胞 病毒 分类：DNA病毒、RNA病毒

遗传物质：或只是DNA，或只是RNA（一种病毒只含一种核酸）

2

3、多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，完成复杂的生命活动。

二、 生命系统的结构层次

细胞 组织 器官 系统 个体 种群 群落 生态系统 生物圈

（种群 群落 生态系统三者实例的判断，看以前练习）

除病毒以外，细胞是生物体结构和功能的基本单位，是地球上最基本的生命系统。

三、高倍显微镜的使用

1、重要结构

目镜——长，放大倍数小

平面——调暗视野

机械结构：准焦螺旋——使镜筒上升或下降（有粗、细之分）

转换器——更换物镜

光圈——调节视野亮度（有大、小之分）

2 放置装片 中央

注意事项：

（1）调节粗准焦螺旋使镜筒下降时，侧面观察物镜与装片的距离；

（2）首先用低倍镜观察，找到要放大观察的物像，将物像移到视野中央（粗准焦螺旋不动），然后换上高倍物镜；

(3) 换上高倍物镜后，“不准动粗”。(4) 物像移动的方向与装片移动的方向相反。

萄球菌等都是细菌。乳酸菌是一个特例，它本属杆菌但往往把“杆”字省略。青霉菌、酵母菌、曲霉菌及根霉菌等属于真菌，是真核生物。

五、细胞学说的内容（统一性）

○从人体的解剖的观察入手：维萨里、比夏

○显微镜下的重要发现：虎克、列文虎克

○理论思维和科学实验的结论：施旺、施莱登

1. 细胞是有机体，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。

○在修正中前进：细胞通过分裂产生新细胞。

注：现代生物学三大基石

1、1938~1839年，细胞学说; 2、1859年，达尔文，进化论; 3、1866年，孟德尔，遗传学

（二）组成细胞的分子

基本元素：C、H、O、N（90%）

20C、H、O、N、P、S（97%）K、Ca、Mg等

物质基础 微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等

最基本元素：C，占细胞干重的48.8%，生物大分子以碳链为骨架

说明生物界与非生物界的统一性和差异性。

无机化合物 水：主要组成成分，一切生命活动都离不开水。

无机盐：对维持生物体的生命活动有重要作用

有机化合物 蛋白质：生命活动（或性状）的主要承担者（体现者）

核酸：携带遗传信息

糖类：主要的能源物质

脂质：主要的储能物质

化学元素

原生质 1．泛指细胞内的全部生命物质，但并不包括细胞内的所有物质，如细胞壁；

2．包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分；其主要成分为核酸、蛋白质（和脂类）；

3．动物细胞可以看作一团原生质。

○细胞质 ： 指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。

○原生质层：成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，为一层半透膜。

(三)细胞的基本结构

纤维素+果胶，支持和保护作用

细胞膜 成分：脂质（主磷脂）50%、蛋白质约40%、糖类2%-10%

作用：隔开细胞和环境；控制物质进出；细胞间信息交流；

细胞质 细胞质基质： 有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等 是活细胞进行新陈代谢的主要场所。 细胞器 分工：线、 内、 高、核 、溶、中、叶、液 协调配合：分泌蛋白的合成与分泌；生物膜系统 细胞核 核膜：双层膜，分开核内物质和细胞质 核孔：实现核质之间频繁的物质交流和信息交流

核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关 染色质：由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体

三、协调配合—— 分泌蛋白合成与分泌

放射性同位素示踪法：罗马尼亚 帕拉德

胞外

○四、细胞核 = 核膜（双层） + 核仁 + 染色质 + 核液

美西螈实验、蝾螈横缢实验、变形虫实验、伞藻嫁接与移植实验

细胞核功能：是遗传信息储存和复制的场所，是代谢活动和遗传特性的控制中心。

○ 染色质和染色体是同一物质在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。

五、树立观点(基本思想)

有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在；

○结构和功能相统一

1．各种细胞器既有形态结构和功能上的差异，又相互联系，相互依存；

○分工合作．细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的协调配合。

○

六、总结

细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。

（四）细胞物质的运输

一、物质跨膜运输的实例

○ 渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。

○ 半透膜：指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。

○ 质壁分离与复原实验可拓展应用于：（指的是原生质层与细胞壁）

①证明成熟植物细胞发生渗透作用； ②证明细胞是否是活的；

③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法； ④初步测定细胞液浓度的大小；

2. 无机盐等其他物质

① 不同生物吸收无机盐的种类和数量不同，与膜上载体蛋白的数量有关。

② 物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度的。

3. 选择透过性膜

可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子、小分子和大分子则不能通过的膜。 □ 生物膜是一种选择透过性膜，是严格的半透膜。

二、流动镶嵌模型

①磷脂双分子层：构成生物膜的基本支架，但这个支架不是静止的，它具有一定的流动性。

②蛋白质：镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上，大多数蛋白质也是可以流动的。

③糖蛋白：蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白，形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等

四、小结 组成 磷脂分子

具有

导致 选择透过性

成分组成结构，结构决定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的，因此决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性。结构的流动性保证了载体蛋白能把相应的物质从细胞膜的一侧转运到到另一侧。由于细胞膜上不同载体的数量不同，所以，当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同，即反映出物质交换过程中的选择透过性。可见，流动性是细胞膜结构的固有属性，无论细胞是否与外界发生物质交换关系，流动性总是存在的，而选择透过性是细胞膜生理特性的描述，这一特性，只有在流动性基础上，完成物质交换功能方能体现出来。

(五)细胞的能量供应和利用

一、 酶——降低反应活化能

◎ 新陈细胞代谢：活细胞内全部有序化学反应的总称。

◎ 活化能：分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。

1． 发现 ①巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。

②巴斯德（法、微生物学家）：发酵与活细胞有关；发酵是整个细胞。

③利比希（德、化学家）：引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。 ④比希纳（德、化学家）：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。 ⑤萨姆纳（美、科学家）：从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。 ⑥许多酶是蛋白质。

⑦切赫与奥特曼（美、科学家）：少数RNA具有生物催化功能。

2．定义 ：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。

注： ①由活细胞产生（与核糖体有关） ③成分：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。

②催化性质：A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能，提高化学反应速度。 B.反应前后酶的性质和数量没有变化。

3．特性① 高效性：催化效率很高，使反应速度很快 ② 专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ③ 需要合适的条件（温度和pH值） → 温和性 → 易变性→特异性 。

酶的催化作用需要适宜的温度、pH值等，过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构。低温也会影响酶的活性，但不破

二、ATP（三磷酸腺苷）

◎ ATP是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是生物体进行各项生命活动的直接能源，它的水解与合成存在着能量的释放与贮存。

1．结构简式 P ～ P

腺苷 普通化学键 高能磷酸键 磷酸基团

（13.8KJ/mol） （30.54 KJ/mol）

2

．ATP与ADP的转化

◎能量

解酶 Pi

ADP

糖类—主要能源物质 热能——散失

脂肪—主要储能物质 —能源物质之一 化学能——ATP

三、A

TP的主要来源——

细胞呼吸 ◎呼

吸是通过呼吸运动吸进氧气，排出二氧化碳的过程。 ◎细胞呼吸是指有机物在

细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放 出能量并生成ATP的过程。分为：

四、影响细胞呼吸作用的因素

1、内部因素——遗传因素（决定酶的种类和数量）

2、环境因素

（1）温度

温度以影响酶的活性影响呼吸速率。在最低点与

最适点之间，呼吸酶活性低，呼吸作用受抑制，呼吸

速率随温度的升高而加快。超过最适点，呼吸酶活性

降低甚至变性失活，呼吸作用受到抑制，呼吸速率则

会随着温度的增高而下降。

（2）O2的浓度

植物在O2浓度为0时只进行无氧呼吸，大多数植物

无氧呼吸的产物是酒精和CO2；O2浓度在0~10%时，既

进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；在O2浓度5%时，呼吸

作用最弱；在O2浓度超过10%时，只进行有氧呼吸。有

氧环境对无氧呼吸起抑制作用，抑制作用随氧浓度的增加

而增强，直至无氧呼吸完全停止在一定氧浓度范围内，有

氧呼吸的强度随氧浓度的增加而增强。

程。

通过光反应把光能转变成活跃的化学能，通过暗反应把二氧化碳和水合成有机物，同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。

4、光合作用的意义

①制造有机物，实现物质转变，将CO2和H2O合成有机物，转化并储存太阳能；

②调节大气中的O2和CO2含量保持相对稳定； ③生物生命活动所需能量的最终来源；

注：光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。

5、影响光合作用速率的因素及其在生产上的应用

光合速率是光合作用强度的指标，它是指单位时间内单位面积的叶片合成有机物的速率。影响因素包括植物自身内部的因素，如处在不同生育期等，以及多种外部因素。

(1)单因子对光合作用速率影响的分析

①光照强度(如图所示)

曲线分析：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放CO2量表明此

时的呼吸强度。

AB段表明光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，有一部

分用于光合作用；而到B点时，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光

合作用强度=细胞呼吸强度，称B点为光补偿点(植物白天的光照强度在光补偿

点以上，植物才能正常生长)。BC段表明随着光照强度不断加强，光合作用强度

不断加强，到C点以上不再加强了，称C点为光饱和点。

应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如上图虚线所示。间作套种时农

作物的种类搭配，林带树种的配置，冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。

②光照面积(如图所示)

曲线分析：OA段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量

不断增大，A点为光合作用叶面积的饱和点。随叶面积的增大，光

合作用不再增加，原因是有很多叶被遮挡，光照强度在光补偿点以

下。OB段表明干物质量随光合作用增加而增加，而由于A点以后

光合作用不再增加，但叶片随叶面积的不断增加呼吸量(OC段)不断

增加，所以干物质积累量不断降低(BC段)。

应用：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。封行过早，

使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费。

② CO2浓度、含水量和矿质元素(如图所示)

曲线分析：CO2和水是光合作用的原料，矿质元素直接或间接影响光合作用。

在一定范围内，CO2、水和矿质元素越多，光合作用速率越快，但到A点时，

即CO2、水、矿质元素达到饱和时，就不再增加了。

应用：“正其行，通其风”，温室内充CO2，即提高CO2浓度，增加产量的

方法.合理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成速率，增加光合作用速率。

③温度(如图所示)

曲线分析：光合作用是在酶催化下进行的，温度直接影响酶的活

性。一般植物在10～35℃下正常进行光合作用，其中AB段(10～35℃)

随温度的升高而逐渐加强，B点(35℃)以上光合酶活性下降，光合作用

开始下降，50％左右光合作用完全停止。

应用：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。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用：晚上适当降低温

室温度，以降低细胞呼吸，保证有机物的积累。

(2)多因子对光合作用速率影响的分析（如图所示）

曲线分析：P点时，限制光合速率的因素应为横坐标

所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提

高。当到Q点时，横坐标所表示的因素，不再是影响

光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高

图示中的其他因子的方法。

应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提

高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时

适当充加CO2，进一步提高光合速率。当温度适宜时，

可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。总之，可根据具体情况，通过增加光照强度，调节温度或增加CO2浓度来充分提高光合速率，以达到增产的目的

6、总结:光合作用在现实生活中

①提高农作物产量：延长光合作用时间、增大光合作用面积：合理密植 ， 改变植物种植方式：轮作、间作、套作 ②提高光合作用速度

使用温室大棚 使用农家肥、化肥 “正其行，通其风” 大棚中适当提高二氧化碳的浓度 补充人工光照

7、计算

①

CO2

=净光合作用+呼吸作用

CO2 A C 消耗的有机物

解析：制造的就是生产的总量，其中一部分被储存起来，就是积累的，另一部分被呼吸消耗

③光合作用利用二氧化碳的量=从外界吸收的二氧化碳的量+细胞呼吸释放的二氧化碳的量

解析：光合作用利用CO2的量有两个来源，一个是外界吸收的，另一个是自身呼吸放出的，二者都被光合作用利用。

自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有色素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中某些无机物氧化时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。例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌。下

图为硝化细菌的化能合成作用

◎ 进行光合作用和化能合成作用的生物都是自养型生物；

而只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动的生

物是异养型生物。

极采取防护措施。