資源簡介

細胞的分子組成必備知識點
1.元素：C、H、O、N含量最多。鮮重含量最多的是O，C次之；干重含量最多的是C，O次之。
C是構成細胞的最基本（核心）元素。
2. 組成細胞的化合物：無機物（包括水、無機鹽）和有機物（包括糖類、蛋白質、核酸、脂質）
六大類化合物是細胞結構和生命活動的物質基礎。
（1）無機物a.水：細胞內含量最多（鮮重最多）的化合物是水。是細胞內的良好溶劑，化學反應的原料，運輸營養物質和代謝廢物。水也可以組成細胞結構。水不能作為能源物質。新陳代謝旺盛的細胞內自由水含量較高。
b.無機鹽：離子態和化合態存在。
血鈣低——抽搐；植物缺鎂——影響葉綠素合成；動物缺鐵——貧血。
（2）有機物
1.糖類：所有糖類都只含C、H、O三種元素。主要的能源物質。分為單糖、二糖、多糖。
單糖：細胞只能吸收單糖。有葡萄糖、果糖、半乳糖、五碳糖（核糖和脫氧核糖）。
二糖：植物——蔗糖、麥芽糖，人和動物乳汁——乳糖。需被分解方能被吸收，不會出現在血液中。
多糖：淀粉（植物的貯能物質）、糖元（動物的貯能物質）、纖維素（植物細胞壁組成）。
動植物共有的糖類：葡萄糖、五碳糖。還原糖有：葡萄糖、麥芽糖、果糖。
2.脂質：脂質包括脂肪、磷脂、固醇
脂肪（只含C、H、O）是最常見的脂質。是細胞內良好的儲能物質；磷脂是細胞膜的基本支架；
3.蛋白質：是生命活動的承擔者和體現者、生物性狀的表現者。是含量最多（干重最多）的有機物。
大部分酶、抗體、胰島素、血紅蛋白、載體的本質都是蛋白質，合成它們的細胞器都是核糖體。
蛋白質的基本單位——氨基酸，含C、H、O、N 和 R基上的其他元素。
a氨基酸結構通式：一氨基、一羧基和一氫原子（三者連在同一個碳原子上），剩余的基團就是R基。
R基的不同導致各種氨基酸的分子量、溶解性、酸堿性、帶電性不同。
b蛋白質的結構：肽鏈和蛋白質的區別是蛋白質具有一定的空間結構。
氨基酸之間的反應叫脫水縮合，形成肽鏈和水。掌握氨基酸個數、
形成的肽鍵數、形成的水分子數及肽鏈的分子量之間的關系的計算
肽鍵寫法：
蛋白質種類繁多的原因：氨基酸種類和數目、排序及多肽鏈的空間結構不同
4.核酸：攜帶遺傳信息，基本單位核苷酸，只含C、H、O、N、P，分為DNA和RNA兩類
DNA（基本單位：脫氧核苷酸）是雙鏈結構，RNA（基本單位：核糖核苷酸）是單鏈結構
組成DNA的脫氧核苷酸排列順序的不同使得DNA分子有多樣化。
有機物鑒定：
1.鑒定還原糖：新制本尼迪特試劑，水浴煮沸三分鐘，產生紅黃色沉淀。
適合于鑒定含還原糖多的無色溶液，如蘋果汁、白梨汁，不適用甘蔗汁。以免顏色干擾實驗結果。
2.鑒定脂肪：蘇丹Ⅲ試劑，薄切片在顯微鏡下可見橘黃色油滴。
適合于鑒定含脂肪多的植物組織，如花生種子、蓖麻種子。
3.鑒定蛋白質：雙縮脲試劑，先加A液NaOH，制造堿性環境，再加B液。溶液變紫色。
注意：若用雞蛋清溶液試驗，需稀釋。
細胞的結構必備知識點
1.細胞學說：施萊登、施旺和菲爾肖，主要是闡明了細胞的統一性和生物界的統一性。
2.a細胞大小和種類：相對表面積=細胞面積/細胞體積。細胞越小，相對表面積越大，物質交換越快
原核細胞與真核細胞的區別：原核細胞沒有由核膜包被的細胞核，而且除了核糖體無多余細胞器。
聯系：原核細胞無細胞核、染色體、核仁，有擬核（核區）。含DNA和RNA，DNA是遺傳物質。
原核生物無有絲分裂。通常有細胞壁，成分與植物細胞壁不同（是肽聚糖）。
原核生物有：所有細菌（大腸桿菌、乳酸菌）、藍藻、支原體、衣原體
3.細胞是生物體結構的基本單位，也是生物體代謝和遺傳的基本單位。
病毒無細胞結構，利用自身的遺傳物質為模板，依靠宿主細胞的原料、細胞器合成新的病毒。
4.真核細胞的結構：細胞膜、細胞質、細胞核（細胞核是雙層膜的細胞器）
（1）細胞膜：主要由磷脂和蛋白質組成，還有少量的糖類。
流動鑲嵌模型：磷脂雙分子層構成了膜的基本支架，這個支架不是靜止的。
磷脂具有流動性，大多數蛋白質分子也是可以運動的。蛋白質對物質起選擇作用。
細胞膜的結構特點：具有一定的流動性；細胞膜的功能特點：具有選擇透過性
細胞膜系統的結構：細胞膜、核膜及所有細胞器膜形成的一個系統。
（2）細胞質：分為細胞器和細胞溶膠
1）雙層膜的細胞器——葉綠體、線粒體、細胞核
a.葉綠體（雙層膜）：綠色植物進行光合作用的場所，能量轉換站（光能轉化成有機物中的化學能）。
許多類囊體堆疊成基粒，增加了反應面積。其上含有與光合作用有關的酶和色素。基粒是光合作用光反應的場所。
基粒與基粒之間充滿了基質，內含有與光合作用有關的酶。基質是光合作用碳反應的場所。
b線粒體（雙層膜）：細胞進行有氧呼吸的主要場所，與供能有關。線粒體內膜向內凹陷折疊成“嵴”，使內膜的表面積大大增加。內膜上含有許多呼吸作用第三階段的相關酶。內膜上和基質中含有與有氧呼吸有關的酶。
注：葉綠體和葉綠體含有DNA,RNA，是半自主細胞器。植物的非綠色組織無葉綠體，如根部。
原核生物無線粒體，需氧呼吸在細胞溶膠中進行。
2）單層膜細胞器——內質網、高爾基體、液泡、溶酶體
內質網：加工來自核糖體的蛋白質，也是合成脂質、糖類的車間
高爾基體：加工來自內質網的蛋白質。與分泌物形成有關，與植物細胞壁形成有關。
液泡：植物成熟葉肉細胞中，含多種蛋白質、氨基酸及生物堿，調節植物環境，和細胞形狀。
是進行質壁分離必備的細胞器。
溶酶體：含有許多種水解酶，能分解衰老、損傷的細胞（如蝌蚪尾部消失）
3）無細胞器膜的細胞器——中心體、核糖體
核糖體：是合成蛋白質的場所。若蛋白質是分泌至細胞外的，則在附著型核糖體上合成
中心體：見于動物和某些低等植物(衣藻)的細胞，與動物細胞的有絲分裂紡錘體形成有關。
4）細胞溶膠：是新陳代謝的主要場所。
（3）細胞核：是遺傳物質DNA儲存和復制的場所。是真核生物轉錄的場所。是最大的細胞器。
原核生物無細胞核，真核生物中哺乳動物成熟的紅細胞無細胞核。
雙層膜，膜上有核孔，是大分子進出核的通道。
核內含染色質（由DNA和蛋白質構成），是遺傳物質的載體。細胞進入分裂期變成染色體。
核仁與核糖體的形成有關。細胞的代謝必背知識點
1.ATP：腺苷三磷酸，簡式A-P～P～P，一個“A”：腺苷 三個“P”：磷酸基團 二個“～”：高能磷酸鍵
ATP是物質，不是能量。ATP分子中遠離A的高能磷酸鍵在相關酶的催化下很容易水解，其內的能量釋放出來，ATP就轉化成ADP（腺苷二磷酸）。在令外有關酶的催化作用下，ADP可以接受能量，重新形成ATP。在生物體內，ATP的含量很少，但是它與ADP的轉化非常快。ATP是細胞內的直接能源物質。綠色植物產生ATP的途徑：光合作用和呼吸作用；動物產生ATP的途徑是呼吸作用。
2.物質跨膜
a被動轉運：順濃度梯度運輸（水通過半透膜的運輸叫滲透）
簡單擴散：水，氧氣，二氧化碳、甘油、脂質、酒精 順濃度，不耗能，不需載體
易化擴散：高中階段僅記一例——葡萄糖進入紅細胞 順濃度，不耗能，需載體
b主動轉運：逆濃度梯度運輸，需載體蛋白協助，耗能。
如：葡萄糖、氨基酸、核苷酸、K+ 、Na+ 等無機鹽吸收；海帶對I- 的吸收。
細胞吸收離子，與載體的種類和數量有關，及呼吸作用供能狀況有關（如缺氧影響吸收），這體現了細胞吸收物質的主動性，保證生命活動需要。
c胞吞、胞吐：蛋白質等大分子和顆粒物質進出細胞，不跨膜運輸，體現細胞膜的流動性。
如：漿細胞分泌抗體、胰島 細胞分泌胰島素、嬰兒腸道吸收抗體、神經元釋放神經遞質
細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜。細胞壁具全透性，任何物質可穿過細胞壁
3.酶：是活細胞產生具有催化作用的有機物，絕大多數是蛋白質，少數是RNA。
所有活細胞都可以產生酶。消化酶都是蛋白質，合成于核糖體，基本單位是氨基酸
核酶本質是RNA，合成于細胞核，單本單位是核苷酸。
特性：高效性——相對于無機催化劑，如過氧化氫酶比Fe3+ 能更高效的分解H2O2
專一性——一類酶催化特定的一類化學反應，如蛋白酶分解蛋白質，DNA酶分解DNA
作用條件較溫和——強酸、強堿失活(即使調整pH,也不會恢復活性) ，破壞空間結構
高溫失活（即使降低溫度，也不會恢復活性） ，破壞空間結構
低溫有低活性（適當提高溫度可增強活性）
作用：僅起催化作用。在反應物適量時，酶量越多，反應速率越快
反應物超過一定濃度，酶量一定時，反應速率不再上升
實驗過程注意：a.分不同實驗組做對照實驗時，必須強調“加入等量某物質”
實驗過程中只能有一個變量，其他都相同。遵循單一變量原則。
b.在進行“pH（或溫度）對酶活性的影響”試驗時，不能在讓酶和反應物接觸后在設置pH(或溫度)
如上述實驗——1.在3支試管A B C中分別加入等量過氧化氫酶，A’B’ C’分別加入等量H2O2
2.將A和A’置于10 0C水浴 , B和B’置于400C水浴 ,C和C’置于700C水浴
3.分別A和A’、B和B’、C和C’試管中溶液混合，看氣泡生成量及速率
這個實驗不可在讓反應物與酶接觸后，在將混合溶液放置在不同水浴中。因為接觸的瞬間催化反應已經在進行，已經有產物生成，影響實驗結果。
4.滲透
條件：半透膜及膜兩側的濃度差 實例：成熟植物細胞質壁分離，哺乳動物成熟紅細胞吸水脹破
質壁分離：成熟植物細胞含大液泡，如葉肉細胞，根毛細胞。植物根的分生區無大液泡，不發生。
紅細胞：生理鹽水濃度——0.9%食鹽水溶液。
將紅細胞置于高于0.9%是食鹽水溶液中發生皺縮，置于低于0.9%食鹽水溶液中吸水
哺乳動物成熟紅細胞無細胞核，無多余細胞器，吸水脹破后經過離心，可提取細胞膜。
5.細胞呼吸：分解有機物，釋放能量
（1)需氧呼吸 ：有氧氣參加，徹底分解有機物，釋放大量，為生物體供能
場所：細胞溶膠（第一階段） 線粒體（第二三階段）——主要場所
總反應式：C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 包括三階段：
第一階段： 葡萄糖 丙酮酸 + [H] +少量能量（其中一部分轉移至ATP） 場所：細胞溶膠
第二階段： 丙酮酸 + H2O CO2 + [H] +少量能量（其中一部分轉移至ATP）場所：線粒體基質
第三階段： [H] + O2 H2O + 大量能量（其中一部分轉移至ATP） 場所：線粒體內膜
注：由于原核生物除了核糖體無多余細胞器，因此需氧細菌的細胞呼吸作用發生場所只能在細胞溶膠。注意選擇題中出現的陷阱。
應用：植物需要定期松土，這可以增強根部的需氧呼吸，促進礦質離子的吸收，利于主動轉運。
（2）厭氧呼吸:無氧氣參與，不徹底分解有機物，釋放少量能量，為生物體提供能量
分兩階段，場所都在細胞溶膠
第一階段： 葡萄糖 丙酮酸 + [H] + 少量能量（其中一部分轉移至ATP）
第二階段：依不同生物分為酒精發酵或乳酸發酵
乳酸發酵：乳酸菌、蛔蟲、玉米胚、馬鈴薯、動物細胞暫時厭氧呼吸（短跑）
丙酮酸 + [H] 乳酸 + 少量能量（其中一部分轉移至ATP）
酒精發酵：酵母菌、大多數植物組織（果肉、根缺氧）
丙酮酸 + [H] 酒精 + CO2 + 少量能量（其中一部分轉移至ATP）
記住酒精發酵的總反應式： C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 少量能量（其中一部分轉移至ATP）
注：酵母菌是兼性厭氧型生物，厭氧呼吸時進行酒精發酵，需氧呼吸時產生CO2和H2O
所以要考慮到，酵母菌產生CO2，可能是需氧呼吸亦可能是厭氧呼吸。肌肉厭氧呼吸產生乳酸。
6.光合作用
(1)色素：位于葉綠體類囊體薄膜上，包含四類：胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a 葉綠素b
葉綠體色素的提取和分離： 過程：剪 加藥品 磨 過濾 層析
考點：加SiO2的目的——使研磨更充分；加CaCO3的目的——保護葉綠色不被分解
在層析使層析液不能沒及濾液線——以免色素溶于層析液中，影響實驗結果
濾紙條浸入端層析液前先減去邊角——避免邊側的層析液上升太快，使分離結果不成一直線
分離結果：濾紙條自上而下依次是——胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b
實驗原理：不同色素在層析液中的溶解度不同。溶解度越大，色素擴散的越快。
（2）光合作用的過程： 6CO2+12H2O C6H12O6 +6O2
生物類型：綠色植物的綠色組織、藍藻（藍藻無葉綠體，但有光合色素和酶）
1）光反應階段：必須有光，場所：葉綠體的類囊體的薄膜上
兩個內容：光能轉化成NADPH和ATP中活躍的化學能；水的光解
光反應中O2 的氧原子來自于水，在元素示蹤實驗中，H218O 18O2
此過程中電子的流向：水 光系統Ⅱ 光系統Ⅰ
2）碳反應階段：有無光都能進行，場所：葉綠體的基質
過程：CO2與植物體內的C5（RuBP）結合形成兩個C3（三碳酸）分子。在有關酶的催化作用下，C3接受ATP釋放的能量并且被NADPH還原。一些C3經過一系列變化，形成三碳糖；另一些C.3則形成C5，繼續在碳反應中循環。產生的三碳糖有兩種去路——在葉綠體內進一步合成淀粉、蛋白質、脂質；去葉綠體外合成蔗糖。
光反應與碳反應的聯系：光反應為碳反應提供NADPH和ATP。二者缺一不可，相互聯系。
3）影響光合作用的因素
a、光照強度：牢記光補償點處呼吸作用速率（強度）=光合作用速率（強度）
植物長期處于光補償點以下的光強度下，不能生長。在證明“淀粉是不是光合作用產物”時，現對植物進行饑餓處理的目的是：黑暗中植物只進行細胞呼吸，可消耗掉已有的淀粉。
b、溫度：通過影響酶的活性影響光合作用速率。適當增溫可提高光合速率。
晝夜溫差大可使作物積累較多的有機物。陰雨天應適當降溫，以降低呼吸消耗。
c、 CO2濃度：適當增加CO2濃度以及增加光合速率。通過施用農家肥，可以利用微生物呼吸作用釋放的CO2提高空氣中的CO2的濃度。
在反應體系中放置NaHCO3 目的是提供CO2 ，放置NaOH的目的是吸收CO2
d、礦質元素：N、P、K、Mg 。如缺鎂導致葉綠素合成減少，影響光合作用速率。
e、水：作為反應物能影響光合作用，植物吸收的99%的水以蒸騰作用散失掉。夏季正午光照太強，導致蒸騰作用過強，使氣孔關閉，影響CO2的吸收，使碳反應受阻，從而降低光合作用強度。
7.細胞的增殖——有絲分裂
細胞周期：連續分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止。
即從題目上看，應該從分裂的末期結束至下個末期結束。細胞周期分為分裂間期和分裂期。分裂間期占時間較長，通常占整個細胞周期的95%以上。觀察細胞的有絲分裂通常選擇分裂期時間較長的生物類型，這樣可以在視野中看到較多的分裂期細胞。
（1）分裂間期：發生的活動是——DNA復制和有關蛋白質的合成
即在分裂間期DNA進行復制增倍，DNA分子解旋（此涉及DNA的復制的章節）；同時核糖體活動增強，合成與細胞分裂有關的各種蛋白質。因此也分裂間期發生了遺傳信息的表達（轉錄和翻譯）。但是染色質個數沒有增多。在分裂間期也復制其他的細胞器。
觀察細胞有絲分裂時，視野中細胞數最多的分裂間期的細胞。腫瘤抑制藥物作用的時間是分裂間期，使細胞停在分裂間期。
（2）分裂期：以染色體行為變化為主線，人為分成前、中、后、期
以植物細胞的有絲分裂為例
1)高等植物細胞過程
前期：“兩消兩現”：核仁逐漸解體，核膜逐漸消失。從細胞的兩極發出紡錘絲，形成紡錘體。間期
的染色質絲高度螺旋化成為染色體，每條染色體包括兩條并列的姐妹染色單體，這兩條染色
單體由一個共同的著絲粒連接著。前期細胞中的染色體散亂地分布在紡錘體的中央。
中期：紡錘絲牽引著染色體運動，使染色體的著絲粒排列在赤道板上（虛擬）。染色體的形態穩定，數目清晰，便于計數和觀察。中期的染色體、DNA及染色單體數與前期都相同。
后期：著絲粒一分為二，原姐妹染色單體分開，成為兩條子染色體（染色體增倍，不再有單體概念）。紡錘絲牽引著分別向細胞的兩極移動。這時染色體就平均分配到了細胞的兩極，使細胞的兩
極各有一套染色體。這兩套染色體的形態和數目完全相同，每一套染色體與分裂前親代細胞中的染色體的形態和數目也相同。
末期：“兩消兩現”：新的核膜和核仁重現，紡錘體逐漸消失，當這兩套染色體分別到達細胞的兩極 以后，每條染色體逐漸變成細長而盤曲的染色質絲，染色體消失。核膜把染色質包圍起來，形成了兩個新的細胞核。此時，在赤道板的位置出現了一個細胞板（以后的細胞壁，與高而基體有關）。最后，一個細胞分裂成為兩個子細胞。分裂完成后兩個子細胞的DNA序列完全相同。
以人為例 間 前 中 后 末
染色體 46 46 46 92 46
DNA 46—92 92 92 92 46
單體 0—92 92 92 0 0
DNA的增倍在分裂間期，染色體的增倍在后期。在間期復制后、前、中存在單體概念。
“觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂”實驗注意事項：
a.取洋蔥根尖2—3mm，用鹽酸解離10至15min的目的——使組織細胞分散開來，同時殺死根細胞
b.在用醋酸洋紅（或龍膽紫）染色前，先用清水漂洗掉鹽酸，便于堿性染料將染色體染上色
c.視野中的細胞已經全部死亡，因此不可能在顯微鏡視野中看到某個細胞連續分裂的行為
2)動植物有絲分裂區別：
第一：前期紡錘體的形成方式不同——植物：細胞兩極發出紡錘絲；動物：中心體發出星射線。
第二：末期細胞質的分開方式不同——植物：細胞中部形成細胞板；動物：細胞中部縊裂
3)有絲分裂的特征和意義
特征：將親代細胞的染色體經過復制后，精確的平均分配到兩個子細胞中
意義：由于染色體上有遺傳物質DNA，因而保證了親子代遺傳形狀的穩定性
8.細胞的分化、衰老、調亡和癌變
（1）細胞分化：相同細胞的后代，在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程。（不可逆）
是生物個體發育的基礎，出現各種細胞和組織，如受精卵發育成個體。
實質：每個體細胞的遺傳物質都相同，但在不同的細胞內表達程度不同。即基因的選擇性表達。
（2）細胞全能性：細胞的全能性是指已經分化的細胞，仍然具有發育成完整個體的潛能。
細胞全能性的基礎——每個體細胞內含有本物種生長發育所需要的全套遺傳物質
在植物細胞離體、適宜營養條件下可發育成個體。動物必須依賴胚胎移植才可完成細胞全能性。
植物的全能性高于動物。受精卵的全能性最大，其次是生殖細胞（花粉、卵細胞等）；
實例：胡蘿卜根韌皮部細胞的組織培養 多利羊的誕生
植物細胞具有全能性 動物細胞核具有全能性
（3）細胞的衰老
單細胞生物細胞的衰老代表生物的衰老。多細胞個體衰老是體內細胞總體衰老的表現。
細胞衰老的特征：a細胞內的水分減少，體積變小，細胞新陳代謝的速率減慢
b細胞內多種酶的活性下降，分解物質速率下降c細胞內的色素會隨著細胞衰老而逐漸積累
d細胞內呼吸速率減慢，細胞核的體積增大，染色質收縮
e細胞膜通透性改變，使物質運輸功能降低
（4）細胞的凋亡: 即細胞編程性死亡（與溶酶體酶有關，例如蝌蚪尾巴的消失）
由基因所決定的細胞自動結束生命的過程，由于細胞調亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調控，
細胞的衰老和調亡對生物體有積極意義，區別開細胞壞死(藥物影響、撞擊、紫外線)
（5）細胞癌變：無限增殖、形態變化、糖蛋白減少，易轉移。
是細胞異常分化的結果，是基因突變的結果。

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