第一部分 細胞的組成及其結構
[關鍵語句]
1．糖類、脂質、蛋白質和核酸共有的元素是C、H、O，除此之外，蛋白質中還含有N等元素，核酸中還含有N、P。
2．組成蛋白質的氨基酸約有20種，不同氨基酸理化性質差異的原因在於R基不同。
3．DNA和RNA在分子組成上的差異：DNA中含有脫氧核糖和胸腺嘧啶，而RNA中含有核糖和尿嘧啶。
4．DNA多樣性的原因主要是鹼基(脫氧核苷酸)的排列順序不同；而蛋白質多樣性的原因是組成蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列順序以及肽鏈的空間結構不同。
5．熟記實驗中的顏色反應：
蛋白質＋雙縮脲試劑→紫色； DNA＋甲基綠染液→綠色；
RNA＋吡羅紅(派洛寧)染液→紅色； 還原糖＋斐林試劑加熱
――→
磚紅色；
脂肪＋蘇丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黃色(紅色)； 線粒體＋健那綠染液→藍綠色。
6．乳糖和糖原只分佈於動物細胞；蔗糖、麥芽糖、澱粉和纖維素只分佈於植物細胞。葡萄糖、核糖、脫氧核糖在動植物細胞中都有。
7．脂質主要包括脂肪、磷脂和固醇，其中固醇又包括膽固醇、性激素和維生素D等。
8.脂肪的含
氫量高於糖類，因此氧化分解時，耗O2多，釋放能量也多。9.自由水/結合水的比值越大，生物新陳代謝越旺盛，但其抗逆性相對較小。
10.原核細胞沒有核膜、核仁、染色體及除核糖體以外的細胞器。
11.各種生物膜都主要由脂質、蛋白質組成，細胞膜還含有少量糖類。功能越複雜的膜中，蛋白質的種類和數量越多。
12.生物膜的結構特點是具有一定的流動性，功能特性是具有選擇透過性。
13.生物膜系統包括
細胞膜、核膜及具膜細胞器。核糖體、中心體不是生物膜系統的組成成分。14.內質網膜與核膜、細胞膜能直接轉化，高爾基體膜與內質網膜、細胞膜通過囊泡發生間接轉化。
15.根尖分生區細胞沒有葉綠體和大液泡，低等植物細胞有中心體。
16.沒有線粒體和葉綠體的細胞也可進行有氧呼吸和光合作用，如藍藻（含葉綠素和藻藍素）可以光合作用。
17.核仁與rRNA的合成及核糖體的形成有關，代謝旺盛的細胞中，核孔數目多，核仁較大。
18.質壁分離與復原、細胞融合、胞吞(內吞)和胞吐(外排)等都與
膜的流動性有關。[核心考點]
1
一、細胞的分子組成
1．蛋白質、核酸的結構和功能
(1)蛋白質的基本組成單位是什麼？結構特點是什麼？(必修1P21)
提示：蛋白質的基本組成單位——氨基酸，約有20種。每種氨基酸分子至少都含有一個氨基(－NH2)和一個羧基(－COOH)，並且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。
(2)氨基酸是以什麼方式連接的？它們之間形成的化學鍵叫什麼？如何表示？(必修1P22)
提示：兩個氨基酸形成二肽的縮合反應見課本必修1P22圖2－5；氨基酸分子通過脫水縮合形成多肽，連接兩個氨基酸分子的鍵叫肽鍵(－NH－CO－)；氨基酸形成蛋白質的過程：氨基酸→二肽→三肽…→多肽→蛋白質。
(3)n個氨基酸形成1條肽鏈時，脫掉幾分子H2O？形成幾個肽鍵？如果n個氨基酸形成m條肽鏈呢？
提示：n個氨基酸形成1條肽鏈時，脫掉n－1個H2O，形成n－1個肽鍵。同理，n個氨基酸形成m條肽鏈，脫掉n－m個H2O，形成n－m個肽鍵。肽鍵數＝脫去的水分子數＝蛋白質中氨基酸總數－肽鏈條數。
(4)蛋白質分子的結構多種多樣的原因是什麼？(必修1P23)
提示：直接原因：氨基酸的種類和數目不同、排列順序千變萬化；肽鏈形成的空間結構千差萬別。根本原因：DNA(或基因)中鹼基的排列順序不同。
(5)舉例說明蛋白質的功能——蛋白質是生命活動的主要承擔者。
提示：①構成細胞和生物體。②運輸作用：如血紅蛋白、載體。③催化作用：如絕大多數的酶都是蛋白質。④調節作用：如蛋白質類激素中的胰島素。⑤免疫作用：如抗體是蛋白質。
(6)生物體內核酸的種類和遺傳物質的種類
項目
核酸種類
遺傳物質
原核生物
2種(DNA和RNA)
DNA
真核生物
2種(DNA和RNA)
DNA
病毒
DNA病毒
只有一種核酸是DNA(如噬菌體)
DNA
RNA病毒
只有一種核酸是RNA(如：菸草花葉病毒、HIV、SARS病毒)
RNA
(7)核酸的種類及基本單位
種類
脫氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
組成單位
脫氧核苷酸(4種)
核糖核苷酸(4種)
核苷酸組成
鹼基
T、A、G、C
U、A、G、C
五碳糖
脫氧核糖
核糖
磷酸
磷酸
磷酸
分佈
細胞核、線粒體、葉綠體
細胞核、線粒體、葉綠體、核糖體、細胞質基質
空間結構
雙螺旋結構
單鏈結構
功能
決定生物的遺傳和變異
參與蛋白質的合成
顯色反應
遇甲基綠呈綠色
遇吡羅紅呈紅色
2.糖類、脂質的種類和作用
(1)糖類的種類與作用(必修1P30)
①種類
多糖：澱粉、纖維素(植物體內)，糖原(動物體內)
二糖：蔗糖、麥芽糖(植物體內)，乳糖(動物體內)
②功能：是主要的能源物質。
③還原糖的鑑定：用斐林試劑，水浴加熱有磚紅色沉澱。
(2)脂質的種類與作用(必修1P32)
種類固醇：包括膽固醇、性激素、維生素D
磷脂：構成生物膜的重要成分
(3)為什麼說脂肪是動物細胞中良好的儲能物質？
提示：同質量的脂肪含氫量高於糖類和蛋白質，所以氧化分解時放出的能量是最多的。
3．水和無機鹽的作用
(1)水在細胞中的存在形式與作用(必修1P34)
含量：水在細胞中的含量最多。
存在形式：自由水和結合水。
功能：結合水是細胞的組成成分；自由水是良好的溶劑，能運輸營養物質和廢物、參與反應。
(2)無機鹽在細胞中的存在形式與作用(必修1P35)
存在形式：離子。
功能：①組成細胞中的化合物，如血紅蛋白中含Fe、葉綠素中含Mg。
②維持細胞和生物體生命活動：如哺乳動物血液中鈣離子含量太低，會出現抽搐。
③維持細胞的酸鹼平衡。
[聯想拓展]'①種子成熟、萌發過程中結合水/自由水的比值怎樣變化？
答案： 種子成熟過程中結合水/自由水的比值變大，萌發過程中此比值變小。
②結合水/自由水的比值與新陳代謝強弱、生物抗性的關係是什麼？
答案：新陳代謝越旺盛，生物抗性越弱，結合水/自由水的比值越小。
2
二、細胞的結構
1．細胞學說的建立過程(必修1P10)
(1)建立者主要是施萊登和施旺兩位科學家。
(2)內容：①細胞是一切動、植物體結構和功能的基本單位。②細胞是一個相對獨立的單位。③新細胞可以從老細胞中產生。
(3)意義：建立於19世紀的細胞學說，揭示了細胞的統一性和生物體結構的統一性。
2．多種多樣的細胞
(1)自然界的生命系統包括哪些層次？植物與動物的生命系統層次有什麼不同？(必修1P4)
提示：細胞、組織、器官、系統、個體、種群、群落、生態系統、生物圈；植物沒有系統這一層次。
(2)原核細胞與真核細胞的本質區別是什麼？(必修1P8)
提示：細胞內有無以核膜為界限的細胞核。
[聯想拓展] ①藍藻用纖維素酶處理後，其形態會發生變化嗎？
答案：不會，因為其細胞壁成分為肽聚糖。
②原核生物的繁殖方式是什麼？遵循孟德爾定律嗎？
答案： 原核細胞為二分裂，不遵循孟德爾定律。
③病毒的培養能用培養基嗎？病毒不具有細胞結構，但為什麼說細胞是生命活動的最基本的結構層次呢？
答案： 不能；病毒雖然不具有細胞結構，但其沒有獨立的新陳代謝，必須寄生在活細胞內，生命活動也離不開細胞。
3．生物膜系統的結構和功能
(1)觀察教材圖4－6，思考細胞膜的成分、結構、功能及其特點？(必修1P41、42、68)
提示：成分： 主要由脂質和蛋白質組成，還有少量的糖類。
結構：流動鑲嵌模型：①磷脂雙分子層構成膜的基本支架。②蛋白質分子不同程度地插入磷脂雙分子層中。在細胞膜的外表面有一層糖蛋白，叫糖被。
功能：①將細胞與外界環境分隔開。②控制物質進出細胞。③進行細胞間的信息交流。
特點：結構特點——具有一定的流動性，即構成細胞膜的磷脂分子和大部分蛋白質分子是可以運動的。
功能特點——細胞膜和其他生物膜都具有選擇透過性。
(2)觀察教材圖3－8、3－9，思考細胞生物膜系統的組成、特點和功能是什麼？(必修1P49)
提示：組成：細胞器膜(線粒體、葉綠體、內質網、高爾基體、溶酶體、液泡)、細胞膜、核膜。
特點：各種生物膜的組成成分和結構很相似，在結構和功能上緊密聯繫。
功能：細胞膜使細胞具有相對穩定的內部環境；許多重要的化學反應都在生物膜上進行；細胞內的生物膜把各種細胞器分隔開。
4．主要細胞器的結構和功能
(1)觀察教材圖3－3、3－4以及圖5－8、5－11，比較葉綠體、線粒體的區別。
(2)觀察教材圖3－5、3－6、3－7，思考其他幾種細胞器的功能。
提示：內質網：是細胞內蛋白質的加工、運輸，以及脂質合成的場所，並能增大細胞內的膜面積。
高爾基體：主要是對來自內質網的蛋白質進行加工、分類和包裝的“車間”及“發送站”；還與高等植物細胞的細胞壁形成有關。
核糖體：合成蛋白質的場所(翻譯的場所)。
中心體：動物和低等植物都具有，與細胞有絲分裂有關。
液泡：內有細胞液，細胞液中有水分、色素等。
溶酶體：內含多種消化酶，能分解衰老、損傷的細胞器。
[聯想拓展]'
①線粒體和葉綠體內的DNA能與蛋白質結合形成染色體嗎？ 答案： 不能。
②線粒體和葉綠體分別是真核細胞內進行有氧呼吸和光合作用的唯一場所嗎？
答案：線粒體是真核細胞內進行有氧呼吸的主要場所，此外還有細胞質基質；葉綠體是真核細胞內進行光合作用的唯一場所。
③進行有氧呼吸的細胞一定有線粒體嗎？進行光合作用的細胞一定有葉綠體嗎？
答案：不一定，有氧呼吸只要具有有氧呼吸酶就可以進行；不一定，光合作用只要具有光合作用酶和光合色素就可以進行，如藍藻細胞。
④遊離核糖體與附著在內質網上的核糖體合成的蛋白質有何不同？
答案：遊離核糖體與附著在內質網上的核糖體分別合成細胞內的蛋白(胞內蛋白)和胞外蛋白(分泌蛋白)。
⑤在分泌蛋白的合成運輸與分泌過程中，內質網、高爾基體和細胞膜的成分如何改變？
答案：內質網以囊泡的形式將蛋白質運送到高爾基體，囊泡與高爾基體膜融合導致高爾基體膜面積增加；被進一步修飾加工的蛋白質，再以囊泡的形式從高爾基體運送到細胞膜，又導致高爾基體膜面積減少。
5．細胞核的結構和功能
(1)根據下圖，思考細胞核的結構與功能。
提示：結構：如圖；功能：細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。
(2)如何理解細胞是一個有機的統一整體？(必修1P55)
提示：細胞是生命的基本單位，是生物體結構的基本單位，是生物體代謝和遺傳的基本單位，各組成之間分工合作成為一個整體。
第二部分 物質的輸入、輸出和酶ATP
[基本圖例]
[關鍵語句]
1．酶並非都是蛋白質，少數酶是RNA。
2.酶具有催化作用，其原理是降低反應的活化能。
3.酶的作用具有高效性、專一性和作用條件溫和等特性。
4.ATP的結構簡式是A－P～P～P，其中A表示腺苷，P代表磷酸基團。
5．ATP的合成部位有細胞質基質、線粒體、葉綠體。
6．協助擴散和主動運輸都需要載體，但前者不消耗能量；主動運輸和胞吞(胞吐)都消耗能量 ，但後者不需要載體。
[核心考點]
1．物質出入細胞的方式
(1)原生質層的定義是什麼？(必修1P61)
提示：原生質層：細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質。
(2)質壁分離產生的原因是什麼？(必修1P63)
提示：質壁分離產生的內因：原生質層伸縮性大於細胞壁伸縮性；
質壁分離產生的外因：外界溶液濃度>細胞液濃度。
(3)關注教材圖4－7、4－8，從濃度梯度、能量和載體等方面比較物質跨膜運輸的方式，並畫出相應物質的轉運速度與細胞外濃度的關係曲線。(以胞外濃度為橫座標，以運輸速度為縱座標)(必修1P70～72)
項目
方向
載體
能量
舉例
自由擴散
高→低
不需要
不需要
水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、維生素等
協助擴散
高→低
需要
不需要
葡萄糖進入紅細胞
主動運輸
低→高
需要
需要
氨基酸、K＋、Na＋、Ca2＋等離子，葡萄糖進入小腸上皮細胞
(4)大分子物質進出細胞的方式是什麼？(必修1P72)
提示：胞吞、胞吐。
2．酶在代謝中的作用 (1)什麼是酶？其化學本質是什麼？
提示：酶是由活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中大部分是蛋白質，少量是RNA。
(2)酶的生理作用及其實質分別是什麼？有何特性？
提示：生理作用：催化作用。 實質：降低反應的活化能。 特性：高效性、專一性、溫和性。
(3)影響酶促反應的因素有哪些？(必修1P85)
提示：底物濃度； 酶濃度； pH：過酸、過鹼使酶失活；
溫度：高溫使酶失活，低溫降低酶的活性，在適宜溫度下酶活性可以恢復。
[聯想拓展]' ①酶的高效性主要體現在什麼方面？
答案： 酶比無機催化劑的催化速率快幾十倍到幾千倍。
②酶在低溫、高溫、強酸、強鹼下，活性低的原因有什麼不同？
答案：過酸、過鹼或溫度過高，酶的空間結構遭到破壞，從而使蛋白質變性失活；低溫使酶活性降低，但酶的空間結構保持穩定，在適宜的溫度條件下酶的活性可以恢復。
3．ATP在能量代謝中的作用
(1)ATP的化學組成和結構特點是什麼？(必修1P88)
提示：ATP是細胞內的一種高能磷酸化合物，中文名稱叫做三磷酸腺苷。結構簡式：A－P～P～P，“A”代表腺苷，“P”代表磷酸基團，“～”代表高能磷酸鍵。
(2)關注教材圖5－5、5－6，總結生物體內合成ATP的途徑有哪些？動、植物有哪些不同？
提示：動物中ATP來自呼吸作用；植物中ATP來自光合作用和呼吸作用。
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