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1.1《细胞是生命活动的基本单位》
1、细胞学说的建立过程
维萨里和比夏：分别揭示了人体在器官、组织水平结构
罗伯特·胡克：观察木栓组织（死细胞），发现并命名了细胞
列文虎克：用显微镜观察到了不同的活细胞
施莱登和施旺：提出细胞是一切动植物的基本单位
魏尔肖：总结出“细胞通过分裂产生新细胞”
2、细胞学说的内容
细胞学说的建立者主要是两位德国科学家施莱登和施旺。
（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生命起作用；
（3）新细胞是由老细胞分裂产生的。
3、细胞学说的意义
（1）揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性；
（2）打破了在植物学和动物学之间横亘已久的壁垒；
（3）标志着生物学的研究进入到细胞水平，并为后来进入分子水平打下基础；
（4）为后来生物进化论的确立埋下了伏笔。
4、生命活动离不开细胞
单细胞生物：能够独立完成各项生命活动（草履虫、变形虫、眼虫、酵母菌、衣藻）
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
病毒：无细胞结构必须寄生在活细胞中才能生活（DNA病毒:噬菌体、天花、乙肝 RNA病毒：SARS、流感、HIV、新冠病毒、埃博拉病毒）
5、生命系统的结构层次
细胞—组织—器官—系统（植物无）—个体—种群—群落—生态系统—生物圈
种群：在一定区域内，同种生物的所有个体。
群落：在一定区域内所有生物。
生态系统：一定区域内，群落（所有生物）+无机环境。
病毒无细胞结构，不属于生命系统。
单细胞生物既属于细胞又属于个体。
1.2《细胞的多样性和统一性》
高倍镜观察的观察步骤：①找：低倍镜下找物像
②移：将物像移至视野中央
③转：转动转换器，换上高倍镜
④调：调视野亮度，调细准焦螺旋使物像清晰
目镜和物镜的比较：物镜镜头越长，放大倍数越大（目镜则相反）
3.计算规律：①放大倍数的问题
放大的倍数＝目镜倍数×物镜倍数
②视野中细胞数目的相关计算
情况一：细胞单行排列，成行排列，排列成一排，则除以放大倍数
情况二：细胞充满整个视野、均匀分布，则除以放大倍数的平方
4. 原核细胞和真核细胞的本质区别：有无以核膜为界限的细胞核
5.分类：（1）真核生物：植物、动物、真菌（酵母菌、霉菌、大型食用真菌）、原生生物
（2）原核生物：细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏体
6.原核细胞基本结构：细胞壁（支原体无）、细胞膜、细胞质、核糖体、拟核（含裸露环状DNA，无染色体）
7.常见的原核细胞：
（1）细菌：①判断是否为细菌：凡是“菌”前面有“杆”“球”“螺旋”“弧”等描述形状的字样都是细菌。乳酸菌，醋酸菌，根瘤菌也是细菌。
②生活方式：多数是营腐生或寄生生活的异养生物。
（2）蓝细菌：①可分为色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌、发菜
②含有藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用的自养生物。
（3）原核细胞有且只有一个细胞器：核糖体
8.细胞壁的主要成分：植物：纤维素和果胶
动物：无细胞壁
真菌：几丁质
细菌：肽聚糖
9. 细胞的多样性和统一性：
（1）统一性：①结构方面：细胞都具有细胞膜、细胞质和核糖体等结构。
②遗传方面：都以DNA作为遗传物质。
（2）多样性：①在结构上，真核细胞具有以核膜为界限的细胞核，原核细胞没有以核膜为界限的细胞核。
2.1《细胞中的元素和化合物》
1、生物界与非生物界元素种类大体相同（统一性），元素含量大不相同差异性）
不同生物元素种类大体相同（统一性），元素含量大不相同（差异性）
2、组成细胞的元素（常见20多种）
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
最基本元素：C
基本元素：C、H、O、N
主要元素：C、H、O、N、P、S
微量元素： Zn 、Mo、Cu、B、Fe、Mn
3、组成细胞的元素含量
干重：C>O>N>H 鲜重：0>C>H>N
4、组成细胞的化合物
无机化合物：水（鲜重下含量最多的化合物），无机盐
有机化合物：糖类，脂质，蛋白质（干重中含量最多的化合物），核酸
5、检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质
实验原理：某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。
（1）还原糖（还原糖+斐林试剂，生成砖红色沉淀）
①常见还原糖；葡萄糖、果糖、麦芽糖等
②斐林试剂
甲液：0.1g/ml的NaOH 乙液：0.05g/ml的CuSO4
甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，现配现用
必须50-65摄氏度水浴加热2min
（2）脂肪（脂肪+苏丹红Ⅲ染液染成橘黄色，脂肪+苏丹红Ⅳ染液染成红色）
①需要使用显微镜观察
②用体积分数为50%的酒精洗去浮色
（3）蛋白质（蛋白质+双缩脲试剂，产生紫色反应）
双缩脲试剂：A液：0.1g/ml的NaOH B液：0.01g/ml的CuSO4
先加A液1ml，再加B液4滴
2.2《细胞中的无机物》
一、细胞中的水
1.水是活细胞中含量最多的化合物；
①不同生物的含水量不同；（水生生物>陆生生物）
②同一生物在不同的生长发育时期含水量不同；（幼儿>成年>老年）
③同生物不同组织器官含水量不同。
2.水的作用（自由水的作用）
①是细胞内的良好溶剂
②参与细胞内的生化反应
③为细胞提供液体生活环境
④运输营养和代谢废物
3.自由水和结合水
①温度下降自由水的比例降低，结合水的比例升高；
温度升高，结合水的比例下降，自由水的比例升高。
②细胞中自由水与结合水的比值越大，表明细胞中自由水含量越多，细胞代谢越旺盛；反之，细胞代谢越缓慢。
③细胞中自由水与结合水的比值越大，表明细胞中结合水含量越少，细胞抗逆性就越小；反之，细胞抗逆性就越大。
二、细胞中的无机盐
1.细胞中的大多数无机盐以离子的形式存在。
2.无机盐的作用
①构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分（Mg是构成叶绿素的元素，Fe是构成血红素的元素）
②维持细胞和生物体的生命活动（）
③维持细胞的渗透压平衡（正常形态）
④维持细胞的酸碱平衡
2.3《细胞中的糖类和脂质》
一、细胞中的糖类：
1、组成元素：C、H、O
2、还原性糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、乳糖（单糖、二糖中除了蔗糖，其他都是还原糖）
3、种类、分布及功能：
种类 分布 功能
单糖(不能被水解，可被细胞直接吸收的糖) 五碳糖 核糖 动植物都有 组成RNA的成分
脱氧核糖 组成DNA的成分
六碳糖 葡萄糖 主要的能源物质
果糖 植物细胞 提供能量
半乳糖 动物细胞
二糖(由两分子单糖脱水缩合而成的) 麦芽糖 植物细胞，发芽的小麦、谷物中含量丰富 水解成单糖而供能
蔗糖 植物细胞，甘蔗、甜菜中含量丰富
乳糖 人和动物的乳汁中
多糖(由多个单糖脱水缩合而成的糖) 淀粉 植物细胞 植物的储能物质
纤维素 植物细胞 构成植物细胞壁，支持保护细胞。
糖原 肌糖原 动物的肌肉组织中 人和动物细胞的储能物质
肝糖原 动物的肝脏中
几丁质 甲壳类动物和昆虫的外骨骼 废水处理；制作人造皮肤
二糖的组成：麦芽糖=葡萄糖+葡萄糖； 蔗糖=葡萄糖+果糖； 乳糖=葡萄糖+半乳糖。
二、细胞中的脂质：
1、元素组成：C、H、O，有的还含有P和N。
2、种类和功能：
⑴脂肪（C、H、O）：细胞内良好的储能物质，具有隔热保温、缓冲和减压的作用。
⑵磷脂(C、H、O、N、P)：是构成细胞膜、细胞器膜的重要成分。
⑶固醇（C、H、O）：
①胆固醇：构成动物细胞膜的成分，参与血液中脂质的运输。
②性激素：促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成。
③维生素D：促进人和动物肠道对钙磷的吸收。
3、为什么等量的脂肪比糖类含能量多：
原因：相同质量的脂肪和糖类相比，脂肪的碳氢比例高，含有的氧少，脂肪彻底氧化分解消耗的氧气更多，产生的水更多，释放的能量就更多。
4、糖类可大量转化为脂肪，但脂肪不可大量转化为糖类
2.4《蛋白质是生命活动的主要承担者》
一、蛋白质元素组成：C、H、O、N，有的还含有S、P等元素
二、蛋白质分子的功能：
1、运输作用（血红蛋白）
2、免疫作用（抗体）
3、催化作用（酶绝大多数都是蛋白质，少数是RNA）
4、调节功能（某些激素的化学本质是蛋白质，如生长激素和胰岛素）
5、结构蛋白（构成细胞和生物体的结构，如头发和肌肉）
三、氨基酸是构成蛋白质的基本单位：
1、氨基酸的种类和分类：
构成蛋白质的氨基酸种类大约有21种，包括必须氨基酸和非必需氨基酸。
必须氨基酸：人体内有8种（婴儿9种——组氨酸），自身不能合成，必须从食物中获取。
非必须氨基酸：人体内有13种 ，自身能够合成。
2、氨基酸的特点：
①每种氨基酸至少有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
氨基酸的结构通式：
②各种氨基酸之间的区别在于R基不同。
③R基团中也有氨基和羧基。
四、蛋白质的结构及其多样性：
1、氨基酸分子结合方式：一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基，脱去一分子水而连接起来，这种结合方式叫脱水缩合。
2、二肽：由两个氨基酸分子脱水缩合而成，只含有一个肽键的叫做二肽。（几个氨基酸脱水缩合就叫几肽）
3、肽链：是由多个氨基酸相互连接在一起所形成的链状结构。（肽键数=氨基酸数—肽链数 若是环状多肽，则将肽链数视为零。）
4、蛋白质分子具有多样性的原因：
（1）直接原因
①氨基酸水平：组成肽链的氨基酸种类、数目、排列顺序不同，所形成的肽链结构不同。
②多肽水平：肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
（2）根本原因
遗传物质的多样性，基因的选择性表达。
5、蛋白质的盐析、变形和水解的区别：
①盐析：蛋白质盐析是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。
②变性：蛋白质变性是指蛋白质在某些物理或化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，变性的蛋白质加入双缩脲试剂仍然可以产生紫色反应。
③水解：在蛋白酶的作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程是相反的。
五、蛋白质的化学组成和相关计算：
1、蛋白质相关的计算
（1）肽键数=失去水分子数=氨基酸分子数-肽链数
（2）蛋白质中氨基数（羧基数）＝肽链数+R基中的氨基数（羧基数）＝各氨基酸中氨基(羧基)数-肽键数
（3）蛋白质相对分子量＝氨基酸数×氨基酸平均分子量－脱去水分子数× 18-二硫键数×2
2、肽链原子数的计算
①C原子数＝氨基酸的分子数×2＋R基上的碳原子数
②H原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2-二硫键数×2
③O原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数 =肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数
④N原子数＝各氨基酸中氮原子的总数＝肽键数＋肽链数＋R基上的氮原子数
3、蛋白质种类的计算
（1）假如有n种氨基酸（数量不限）想成一个三肽，那么形成三肽的种类有 n3种
（2）假如有n种氨基酸（数量不限）形成一个m肽，那么形成的多肽有nm种
（3）假如有n种氨基酸形成一个三肽，且每种氨基酸只有一个，则形成的多肽的种类有n（n-1）（n-2）种
2.5《核酸是遗传信息的携带者》
一、核酸的种类及分布
1．种类：一类是脱氧核糖核酸，简称DNA；另一类是核糖核酸，简称RNA。
2．分布： 真核生物
原核生物
病毒核酸为DNA或RNA，位于病毒的内部。
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
1、元素组成：C、H、O、N、P
①核苷酸结构组成
②脱氧核苷酸：构成DNA的基本单位。
核糖核苷酸：构成RNA的基本单位。
3、DNA和RNA的区别
①分子组成的不同
a．DNA的五碳糖是脱氧核糖，而RNA的五碳糖是核糖。
b．DNA特有的碱基是胸腺嘧啶(T)，而RNA特有的则是尿嘧啶(U)。
②分子结构的不同
DNA是由两条脱氧核苷酸链构成，RNA则是由一条核糖核苷酸链构成。
4、核酸的作用：核酸是细胞内携带遗传信息的物质，核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。（注：遗传信息是核苷酸的排列顺序）
5、真核生物、原核生物及病毒的核酸类型对比
项目 核酸 遗传物质
类型 核苷酸种类 碱基种类 类型 核苷酸种类 碱基种类
细胞生物 真核生物 DNA和RNA 8 5 DNA 4 4
原核生物 DNA和RNA 8 5 DNA 4 4
非细胞生物(病毒) DNA病毒 DNA 4 4 DNA 4 4
RNA病毒 RNA 4 4 RNA 4 4
6、补充
①两个核苷酸之间通过磷酸二酯键连接
②核酸初步水解的产物和彻底水解的产物不同。
物质 初步水解的产物 彻底水解的产物
DNA 脱氧核苷酸 脱氧核糖、磷酸、4种碱基(A、T、C、G)
RNA 核糖核苷酸 核糖、磷酸、4种碱基(A、U、C、G)
三、生物大分子以碳链为基本骨架
1、多糖、蛋白质、核酸是生物大分子。
2、生物大分子以碳链为基本骨架。
3、“碳是生命的核心元素”，“没有碳，就没有生命”。
3.1《细胞膜的结构和功能》
细胞膜是细胞的边界，也叫质膜
一、细胞膜的功能：
1.将细胞与外界环境分隔开
2.控制物质进出细胞（控制作用是相对的）
3.进行细胞间的信息交流
①内分泌细胞分泌激素通过体液运输和靶细胞上的受体结合（间接交流）
②相邻两个细胞的细胞膜直接接触，如精子和卵细胞的结合（直接接触）
③高等植物细胞之间通过胞间连丝，可以进行物质转运和信息交流（通道交流）
二、细胞膜的研究简史
1.戈特和格伦德尔将红细胞中脂质在空气-水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积为红细胞的表面积的2倍。结论：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。
2.罗伯特森在电镜看到细胞膜暗-亮-暗三层结构。结论：所有的细胞膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质三层构成，并认为细胞膜是静态的统一结构。
3.人和小鼠细胞融合实验。结论：细胞膜具有流动性
4.辛格和尼科尔森总结前人的研究成果，提出流动镶嵌模型
三、细胞膜的组成：主要有脂质和蛋白质组成，还有少量的糖类
功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量就越多。
四、细胞膜的结构
流动镶嵌模型内容：
磷脂双分子层是膜的基本支架
蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层（镶在、部分或全部嵌入、贯穿）
在细胞膜外表面，糖类分子与蛋白质结合形成糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂，这些糖类分子叫做糖被。
细胞膜的结构特点：一定的流动性
细胞膜的功能特点：选择透过性
3.2《细胞器之间的分工合作》
一、细胞器之间的分工
1、分离各种细胞器的方法：差速离心法
2、八大细胞器（细胞质由溶胶状细胞质基质和细胞器两部分构成）
（1）双层膜
叶绿体：双层膜，分布在植物的叶肉细胞和幼嫩的。基质中有少量DNA、RNA，核糖体和与光合作用有关的酶。是进行光合作用的场所，“能量转换站”和“养料制造车间”
线粒体：双层膜（内膜向内折叠形成嵴），分布在动植物细胞体内。基质内含有DNA和RNA，核糖体，与有氧呼吸有关的酶。是细胞进行有氧呼吸的主要场所。生命活动所需要的能量，大约95%来自线粒体。“动力车间”。
（2）单层膜
内质网：粗面内质网(附着核糖体)进行蛋白质的合成和加工、运输，光面内质网进行脂质的合成的，单层膜，动植物都有。
高尔基体：对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及”发送站”，单层膜，动植物都有，在植物细胞中的还参与细胞壁的形成。
液泡：主要存在与植物细胞中，低等动物中也有。可以调节植物细胞内的环境，储存营养物质，使植物细胞保持坚挺。单层膜。成熟的植物细胞有中央大液泡。
溶酶体：内含有多种水解酶。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，消化分解胞吞吞入的营养物质。单层膜。“消化车间”
（3）无膜
核糖体：有些附着在内质网上，有些游离在细胞质基质中，无膜。合成蛋白质的主要场所。
中心体：动物和某些低等植物的细胞，由两个相互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，无膜。
3、细胞骨架：蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，支撑着许多细胞器；亚显微结构。
二、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
1、在观察叶绿体的实验中，选用藓类叶片或者菠菜叶稍带些叶肉的下表皮做实验材料的原因：
(1)藓类叶片很薄，由单层叶肉细胞构成，且叶绿体较大，可直接观察。
(2)菠菜叶接近下表皮的叶肉细胞排列疏松、易获取，且所含叶绿体数目少，个体大，便于观察。
2、先用低倍镜后用高倍镜，在高倍显微镜下观察叶绿体的形态和分布。
三、细胞器之间的协调配合
1．分泌蛋白：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类蛋白质，如消化酶、抗体和一部分激素等。
分泌蛋白的合成、加工、运输与分泌过程
提供能量的细胞器：线粒体。
3.研究方法：同位素标记法。
四、细胞的生物膜系统
1.组成：细胞器膜和细胞膜、核膜等结构（细胞中的各种膜结构为生物膜，共同构成生物膜系统）。
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。
（1）各种生物膜组成成分具有统一性（种类同）、差异性（含量不同）。
（2）生物膜结构上的联系：
3.3《细胞核的结构与功能》
1.除高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数的细胞外,真核细胞都有细胞核。
2.细胞核的结构：核膜、核仁、核孔、染色质。
（1）核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开。外膜与内质网直接相连，附着有核糖体和大量的酶。具选择透过性，离子和小分子通过跨膜进入。
（2）核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
（3）核孔：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。核孔对物质进出有选择性蛋白质进RNA出,DNA不出不进。
注：代谢旺盛,蛋白合成旺盛的细胞,核仁较大,核孔数目越多
（4）染色质主要由蛋白质和DNA组成，容易被碱性染料(甲紫溶液/龙胆紫，或醋酸洋红液)染成深色。染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的的两种存在状态。
3.DNA是遗传信息的载体，真核细胞中，染色质(体)是DNA的主要载体。
4.细胞核的功能：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
注：细胞代谢的中心：细胞质基质。细胞的控制中心：细胞核。
5.细胞既是生物体结构和功能的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。
6.模型包括：物理模型（实物或画图例：流动镶嵌模型，DNA双螺旋结构模型）概念模型；数学模型（坐标曲线）。
注：照片不属于任何模型。

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