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高中生物学必修一《分子与细胞》必背知识点（人教版·新教材）
1.1 必背知识点
1、细胞学说的主要建立者：施莱登和施旺
2、细胞学说的内容
(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、细胞学说建立过程
科学家 突出成就
比利时的 维萨里 揭示人体在器官水平的结构
法国的 比夏 指出器官是由组织构成的
英国的 罗伯特·胡克 （第一个）发现并命名了细胞【观察到的是死细胞】
荷兰的 列文虎克（第一个观察到活细胞） 观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等
意大利的 马尔比基 观察到细胞壁和细胞质
提出植物细胞学说，即植物体都是由细胞构成的，细胞是植物体的基本
植物学家 施莱登
单位，新细胞从老细胞中产生
认为动物体也是由细胞构成的，一切动物的个体发育过程，都是从受精
动物学家 施旺
卵这个单细胞开始的
耐格里 发现新细胞的产生是细胞分裂的结果
德国的 魏尔肖 总结出“细胞通过分裂产生新细胞”
4、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。【主要】
(2)打破了在植物学和动物学之间横亘已久的壁垒，也促使积累已久的解剖学、生理学、胚胎学等学科获得了共
同的基础，这些学科的融通和统一催生了生物学的问世。
(3)使生物学的研究随之由器官、组织水平进入细胞水平，并为后来进入分子水平打下基础。
(4)细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论，不仅解释了个体发育，也为后来生物进化论的确立埋下了伏笔。
5、生命活动离不开细胞的原因
（1）单细胞生物能够独立完成生命活动。
（2）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。
（3）病毒没有细胞结构，必须寄生在活细胞中
6、生命活动的基础
(1)各种生理活动的基础：细胞代谢。
(2)生长发育的基础：细胞增殖、分化。
(3)遗传和变异的基础：细胞内基因的传递和变化。
总结：细胞是生命活动的基本单位，生命活动离不开细胞
7、生命系统结构层次
（1）动物：细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
（2）植物：细胞→组织→器官→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
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（3）单细胞生物：细胞（个体）→种群→群落→生态系统→生物圈
8、归纳法：分为完全归纳法和不完全归纳法，完全归纳法得到的结论可信，不完全归纳法得到的结论很可能可
信
9、种群：一定空间范围内，同种生物的所有个体形成的一个整体
群落：在一定空间范围内的不同种群相互作用形成的更大的整体
生态系统：群落与无机环境相互作用形成更大的整体
1.2 必背知识点
1、显微镜放大倍数计算、放大实质
(1)放大倍数的计算：
显微镜的放大倍数等于目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。
(2)放大倍数的实质：
显微镜的放大倍数是指长度或宽度的放大,不是指面积或体积的放大。
2、显微镜使用
3、高倍镜与低倍镜的比较
比较项目 物像大小 看到细胞数目 视野亮度 物镜与载玻片的距离 视野范围
高倍镜 大 少 暗 近 小
低倍镜 小 多 亮 远 大
4、视野中细胞数目相关计算
第一种情况（细胞排列成一条线）：放大后视野中的细胞数目=放大前视野中细胞数目÷相对放大倍数
第二种情况（细胞充满视野）：放大后视野中的细胞数目=放大前视野中细胞数目÷相对放大倍数的平方
5、真核细胞核原核细胞的分类依据
有无以核膜为界限的细胞核。
6.显微镜成像特点及装片移动规律
(1)成像特点：显微镜成的像为左右相反、上下颠倒的虚像，实际看到的像相当于观察物水平旋转 180°，如图
示：。
(2)移动规律：物像偏向哪个方向，则应向哪个方向移动装片。若物像在偏左上方，则装片应向左上方移动。
7.原核细胞与真核细胞的比较
比较项目 原核细胞 真核细胞
分类依据 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 存在于拟核内 主要存在于染色质(体)中
细胞壁 有(支原体除外) 植物细胞和真菌细胞有
细胞器 只有核糖体 有核糖体、线粒体等细胞器
常见实例 细菌(包含蓝细菌)、支原体、衣原体等 动物、植物、真菌、原生生物等
相同点 具有相似的细胞膜和细胞质，都以 DNA 作为遗传物质
8、由真核细胞构成的生物叫真核生物，如植物、动物、真菌等。由原核细胞构成的生物叫作原核生物，原核生
物主要是分布广泛的各种细菌
9、易混淆的原核生物和真核生物
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常见的原核生物 易与之混淆的真核生物
细菌常带有“杆、球、螺旋或弧”字
酵母菌、霉菌(如青霉菌、根霉、曲霉等)、食用菌
放线菌、链霉菌
衣原体、支原体(无细胞壁)、立克次氏体 原生动物：草履虫、变形虫、疟原虫等
10、原核生物
①蓝细菌
水华：淡水水域污染后富营养化，导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖，会形成水华
结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核有环状 DNA 分子、核糖体
生活方式：蓝细菌细胞内因含有藻蓝素和叶绿素，及光合作用相关的酶，能进行光合作用，为自养生物
种类：色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌、发菜等
②大肠杆菌
结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核有环状 DNA 分子、鞭毛、纤毛、核糖体
生活方式：营腐生或寄生生活，为异养生物
③其他细菌：硝化细菌、肺炎链球菌等。
④其他原核生物：支原体(无细胞壁)、衣原体和放线菌。
2.1 必背知识点
1、生物界和非生物界在元素种类上和含量上的关系
2、大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等。
3、微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 等。
4、C、H、O、N在人体细胞中的含量：
鲜重：O>C>H>N 干重：C>O>N>H
5、组成细胞的元素大多以化合物的形式存在
6、组成细胞的主要化合物及其相对含量：
类型 化合物 质量分数/%
水 占 70～90
无机化合物
无机盐 占 1～1.5
蛋白质 占 7～10
有机化合物 脂质 占 1～2
糖类和核酸 占 1～1.5
7、细胞中含量最多的化合物、含量最多的有机化合物
①细胞内含量最多的化合物是水。
②细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质。
③干重中含量最多的化合物是蛋白质
50~65℃
8、还原糖检测原理：还原糖+斐林试剂
水 浴 加 热 约 2m in 砖红色沉淀
（注意：还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖等；非还原糖：蔗糖、淀粉等）
9、脂肪检测原理：脂肪＋苏丹Ⅲ染液―→橘黄色【注意：只有脂肪会被染成橘黄色】
10、蛋白质检测原理：蛋白质＋双缩脲试剂―→紫色
11、斐林试剂及使用方法：
甲液：质量浓度为 0.1_g/mL 的 NaOH 溶液，乙液：质量浓度为 0.05 g/mL 的 CuSO4溶液
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a．甲、乙液必须等量混合均匀再使用。（等量混合均匀，现配现用）
b.水浴加热(50～65 ℃)。
12、脂肪检测中体积分数为 50%酒精的作用：洗去浮色
13、双缩脲试剂及使用步骤：
A 液：质量浓度为 0.1_g/mL 的 NaOH 溶液，B液：质量浓度为 0.01 g/mL 的 CuSO4溶液
先加 A 液摇匀，再加 B 液摇匀，B 液不能过量
14、实验材料选取要求：颜色浅（白色或接近于白色），相应有机物含量高
15、斐林试剂和双缩脲试剂的“一同三不同”
—同：都含有 NaOH 和 CuSO4两种成分，且 NaOH 溶液的质量浓度都为 0.1 g/mL
三不同：
2+
a.使用原理不同：斐林试剂的实质是新配制的 Cu(OH) 溶液，双缩脲试剂的实质是碱性环境中的 Cu
b.使用方法不同：鉴定还原糖时将甲、乙两液等量混匀后立即使用；鉴定蛋白质时先加 A 液 1 mL 摇匀，然后加
B 液 4 滴，振荡摇匀
c.CuSO 溶液的浓度不同：斐林试剂中 CuSO 溶液的质量浓度为 0.05 g/mL,双缩脲试剂中 CuSO4溶液的质量浓
度为 0.01 g/mL
16、实验操作
三类有机物检测时的三个唯一：
唯一需要加热的是：还原糖的检测。
唯一需要显微镜观察的是：脂肪的切片检测。
唯一用到酒精的是：脂肪的切片检测。
必修一 2.2 必背知识点
1、生物体的含水量：
①生物种类不同，含水量不同，水生生物> 两栖动物 > 陆生生物；
②同一生物体在不同的生长阶段，含水量不同，幼年> 成年 > 老年；
③同一生物体不同的组织器官，含水量不同，代谢旺盛的组织或器官中含水量较多
2、水的特点：
（1）水分子为极性分子。带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合，因此水是良好的溶剂。
（2）水分子与水分子靠氢键相互作用，氢键比较弱，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。
（3）由于氢键的存在，水具有较高的比热容，意味着水的温度相对不容易发生改变。
3、水的存在形式及功能
存在形式 自由水 结合水
细胞中绝大部分呈游离状态，可以自 与细胞内其他物质(主要与蛋白
含义
由流动的水 质、多糖等)相结合的水
含量 约占细胞内全部水分的 95.5% 约占细胞内全部水分的 4.5%
①细胞内的良好溶剂
②参与许多生物化学反应
功能 是细胞结构的重要组成部分
③提供液体环境
④运送营养物质和代谢废物
4、自由水和结合水的关系：
（1）在一定条件下自由水和结合水可相互转化：
（2）两者的相对含量和生物组织的代谢速率相关：
自由水与结合水比值高：代谢旺盛，但抗逆性差
自由水与结合水比值低：代谢缓慢，但抗逆性强
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5、细胞中无机盐的存在形式及含量：
（1）存在形式：多数以离子的形式存在，少数以化合物的形式存在
（2）含量：仅占鲜重的 1%~1.5%
6、无机盐的功能（生理作用）：
①组成细胞许多化合物的成分
②维持细胞和生物体的生命活动
③维持细胞的正常渗透压
④维持细胞的酸碱平衡
7、验证某种无机盐的生理功能
2.3 必背知识点
1、糖类的一般组成元素、功能
（1）元素组成：一般为 C、H、O，少数含有 N，如几丁质
（2）功能：重要的能源物质
2、糖的定义、种类、基本单位、分布、功能
种类 定义 基本单位 主要分布 主要功能或应用
五 核糖 RNA 的组成成分之一
碳 脱氧核 不能水解的糖类，
DNA 的组成成分之一
糖 糖 可直接被细胞吸
单
葡萄糖 收 — 动植物细胞 细胞生命活动所需要的主要能
糖 六
(C6H12O6) 【组成元素：C、H、 源物质
碳
果糖 O】
糖 提供能量
半乳糖,
由两分子单糖脱 植物：甘蔗、甜菜，
蔗糖 水缩合而成，一般 果糖+葡萄糖 大多数蔬菜、水果
二 要水解成单糖才 中
水解成单糖功能
糖 能被细胞吸收 植物：发芽的小麦
麦芽糖 葡萄糖+葡萄糖
【组成元素：C、H、 等谷粒中
乳糖 O】 葡萄糖+半乳糖 人和动物：乳汁中
由多个单糖分子 植物：玉米、小麦、
多 脱水缩合而成 水稻等的种子中，
淀粉 葡萄糖 植物细胞中重要的储能物质
糖 【组成元素：C、H、 马铃薯、甘薯等植
O】 物变态的茎或根以
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及一些植物的果实
中
纤维素 植物细胞 植物细胞壁的主要组成成分
糖 肝糖原 人和动物肝脏 储存能量，调节血糖
原 肌糖原 人和动物肌肉 储存能量
几丁质及其衍生物在医药、化工
等方面有广泛的用途。例如，其
几丁质(又称 【组成元素：C、H、 甲壳类动物和昆虫 能与溶液中的重金属离子有效
—
壳多糖) O、N】 的外骨骼中 结合，可用于废水处理；可用于
制作食品的包装纸和食品添加
剂；可以用于制作人造皮肤等
糖类的划分
单糖 葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖
按水解程度 二糖 麦芽糖、乳糖、蔗糖
多糖 淀粉、纤维素、糖原、几丁质
动植物共有 葡萄糖、核糖、脱氧核糖、果糖、半乳糖
按分布 主要存在于植物 麦芽糖、蔗糖、淀粉、纤维素
主要存在于动物 乳糖、糖原
结构物质 核糖、脱氧核糖、纤维素、几丁质
按功能 储能物质 淀粉、糖原
主要能源物质 葡萄糖
按是否具有还原 还原糖 所有的单糖、除蔗糖外的所有二糖
性 非还原糖 蔗糖、所有的多糖
3、脂质的组成元素
主要由 C、H、O 组成，有些脂质还含有 N、P。
4、脂质的功能
脂质存在于所有细胞中，是组成细胞和生物体的重要有机化合物。
5、脂质的种类
脂肪、磷脂、固醇（包含胆固醇、性激素、维生素 D 等）
6、脂肪的组成元素、功能
元素
C、H、O
组成
①脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯，即三酰甘油(又称甘油三酯)
结构
②脂肪酸可以分为不饱和脂肪酸(植物脂肪大多含有此种脂肪酸，在室温时呈液态)和饱和脂肪酸(大多
组成
数动物脂肪含有此种脂肪酸，室温时呈固态)
①细胞内良好的储能物质
功能 ②很好的绝热体，有保温作用
③能缓冲和减压，可以保护内脏器官
分布 大量存在于某些植物的种子、果实及动物体的脂肪组织中
7、磷脂的组成元素、功能
元素组成 C、H、O、P、N
结构组成 甘油的一个羟基与磷酸及其他衍生物结合，另外两个羟基与脂肪酸结合
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功能 构成细胞膜以及多种细胞器膜的重要成分
分布 在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中含量丰富
8、固醇的组成元素、功能
元素组成 C、H、O
①构成动物细胞膜的重要成分
胆固醇
②在人体内参与血液中脂质的运输
种类及功能
性激素 促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成
维生素 D 能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
11、糖类和脂肪的关系
糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪；而脂肪一般只在糖类供能不足时，才会分解供能，而且不能大
量转化为糖类
12、单糖、二糖、多糖之间可以相互转化
13、与糖原相比，脂肪是良好的储能物质的原因：
（1）相同质量的脂肪与糖类相比，氢的含量高，氧的含量低，因此氧化分解时会消耗更多的氧气，释放更多的
能量，同时产生更多的水。
（2）单位质量的脂肪体积比糖原小很多，有利于储藏
2.4 必背知识点
1、蛋白质的功能
具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递（调节）、免疫等重要功能
2、蛋白质的基本组成单位：氨基酸
3、氨基酸的种类（依据人体细胞能否合成）
共 21 种：必需氨基酸（8种，人体不能合成，必须从外界环境中获取）；非必须氨基酸（13 种，人体细胞可以合
成）
4、氨基酸元素组成：C、H、O、N，有的含有 S
5、氨基酸分子的结构
（1）结构通式：
（2）结构特点：至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原
子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（用 R 表示）
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（3）不同氨基酸的区别：氨基酸之间的区别在于 R 基不同
6、氨基酸脱水缩合：
（1）概念：一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)，脱去一分子水而连接起来，这
种结合方式叫做脱水缩合
（2）肽键：连接两个氨基酸分子的化学键
（3）二肽：由两个氨基酸所合成的化合物
（4）多肽：由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽。多肽通常呈链状，叫作肽链
7、蛋白质的结构
（1）结构层次：C、H、O、N等元素→氨基酸→二肽→多肽→蛋白质
（2）蛋白质分子结构多样性的原因：
①氨基酸方面：氨基酸的种类、数目、排列顺序不同
②肽链方面：肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同
8、蛋白质变性与盐析
（1）蛋白质变性：蛋白质在某些物理和化学因素作用下，其特定空间构象被破坏，从而导致期理化性质的改变
和生物活性丧失的现象。【变性的过程不可逆】
导致蛋白质变性的因素有：高温、高压、强酸、强碱等。【高温使蛋白质的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋
白酶水解，因此吃熟鸡、熟肉容易消化】
注意：①高温使蛋白质变性不会破坏肽键；②变性的蛋白质仍能与双缩脲试剂发生反应产生紫色
（2）蛋白质盐析：在蛋白质水溶液中加入中性盐，随着盐浓度增大而使蛋白质沉淀出来的现象。【盐析过程是可
逆的】
9、蛋白质相关计算：
（1）蛋白质中的肽键数= 脱去水分子水数=氨基酸数-肽链数
（2）蛋白质中至少含有游离氨基、羧基的个数：至少含有游离氨基或羧基的个数=肽链数
（3）蛋白质的分子量计算：
减少的分子量=脱去水的个数（肽键数）×18 ；
蛋白质分子量= 氨基酸个数×氨基酸平均分子量 — 脱去水的个数×18
当有二硫键（—S—S—）存在时：蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸的平均分子质量－18×脱去水分子
数－2×二硫键的数目
（4）蛋白质的水解：消耗的水分子数=断开的肽键数
（5）环状时，肽键数=脱去水分子数=氨基酸数
（6）N原子数=肽链数+肽键数+R 基中 N原子数=氨基酸数+R 基中的 N 原子数
O 原子数=肽链数×2+肽键数+R 基中 O 原子数
注意：当问至少含有多少 N 原子、O原子时，不需要计算 R基中的
必修一 2.5 必背知识点
1、核酸的种类
脱氧核糖核酸，简称 DNA；核糖核酸，简称 RNA
2、核酸的功能
①细胞内携带遗传信息的物质。
②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
3、核酸的分布
真核细胞 DNA 主要分布在细胞核中，另外线粒体、叶绿体内也含有少量的 DNA；原核生物 DNA 主要分布在拟核、
质粒；病毒 DNA 分布在 DNA 病毒中。RNA 主要分布在细胞质以及 RNA 病毒中
4、DNA 和 RNA 的组成成分
项目 DNA RNA
中文名 脱氧核糖核酸 核糖核酸
基本单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸
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元素组成 C、H、O、N、P
共有 A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)
碱基
特有 T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶)
成分
五碳糖 脱氧核糖 核糖
磷酸 磷酸
结构 一般呈规则双螺旋结构 常呈单链结构
5、不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质的归纳
生物类别 核酸 核苷酸 碱基 遗传物质 举例
原核生物 含 DNA 和 RNA 8 种 5 种 DNA 细菌等
真核生物 含 DNA 和 RNA 8 种 5 种 DNA 动植物等
只含 DNA 4 种 4 种 DNA 噬菌体
病毒
只含 RNA 4 种 4 种 RNA 烟草花叶病毒
6、核酸与蛋白质的比较
核酸
项目 蛋白质
DNA RNA
元素 C、H、O、N、P C、H、O、N等
组成单位 脱氧核苷酸(4 种) 核糖核苷酸(4 种) 氨基酸(21 种)
形成场所 主要在细胞核中复制产生 主要在细胞核中转录生成 核糖体
分子结构 一般为双螺旋结构 一般为单链结构 氨基酸→多肽→蛋白质
核酸控制蛋白质的合成
联系
7、核酸多样性的原因
4 种核苷酸的数目成千上万，核苷酸的排列顺序千变万化决定核酸 DNA 或 RNA，分子具有多样性
8、核酸初步水解产物、彻底水解产物
物质 初步水解产物 彻底水解产物
DNA 脱氧核苷酸 脱氧核糖、碱基(4 种)、磷酸
RNA 核糖核苷酸 核糖、碱基(4 种)、磷酸
蛋白质 多肽 氨基酸
淀粉 麦芽糖 葡萄糖
9、生物大分子以碳链为骨架；单体指组成生物大分子（多糖、蛋白质、核酸）的基本单位
10、核酸特异性的原因：核苷酸特定的排列顺序决定了 DNA 或 RNA 的特异性
必修一 3.1 必背知识点
1、鉴别细胞是否死亡的方法：台盼蓝染色法。现象：死细胞会被染成蓝色，活细胞不会被染色
2、细胞膜的功能：
（1）将细胞与外界环境分隔开。细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定
（2）控制物质进出细胞。
①可“进”的物质：细胞需要的营养物质。
②不容易“进”的物质：细胞不需要或对细胞有害的物质，以及有些病毒、病菌。
③可“出”的物质：抗体、激素等物质和细胞产生的废物。
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④不会轻易“出”的物质：细胞内有用的成分，如核酸。
注意：细胞膜能控制物质进出细胞，且这种控制作用是相对的。
（3）进行细胞间的信息交流。
①通过化学物质传递信息：例如，内分泌细胞分泌的激素，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体
结合，将信息传递给靶细胞
②通过细胞膜直接接触传递信息：例如精子和卵细胞之间的识别和结合
③通过通道交流和识别：例如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用
3、对细胞膜成分的探索
人物 实验发现 推测或结论
1895 年，欧文顿 溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质， 细胞膜是由脂质组成的
不容易穿过细胞膜（相似相溶原理）
20 世纪初 制备出哺乳动物成熟红细胞的纯净细胞膜，进行化学分 组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，
析 其中磷脂含量最多
戈特、格伦德尔 把从红细胞提取的脂质，在空气—水界面上铺展成单分 细胞膜中的磷脂分子必然排列为连
子层，测得单分子层的面积恰好是红细胞表面积的 2 倍 续的两层
丹尼利、戴维森 细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。 细胞膜除含脂质分子外，可能还附有
蛋白质
4、磷脂分子的结构：
正常情况下细胞膜的磷脂分子形成两层分子，亲水头部分别在两侧朝向外部的水溶液，疏水尾部相对排列在内部
5、用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜的原因：
①动物细胞没有细胞壁，能够吸水涨破；②哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，可以获得较为纯
净的细胞膜
6、细胞膜的成分：
(1)成分
细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还有少量糖类；在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，还有少量胆固醇
(2)特点：功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
7、对细胞膜结构的探索：
（1）静态结构模型的提出
①时间：1959 年。
②科学家：罗伯特森。
③依据：电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。
④模型假说：所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两
边的暗层是蛋白质分子。
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⑤模型缺点：细胞膜的复杂功能将难以实现，就连细胞的生长、变形虫的变形运动这样的现象都难以解释。
（2）新技术带来新模型
①人—鼠细胞融合实验
时间 1970 年
方法 荧光标记法
过程
结果 构成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的
这一实验及相关的其他实验表明 细胞膜具有流动性
②动态结构模型的提出
时间 1972 年
科学家 辛格和尼科尔森
模型名称 流动镶嵌模型
8、流动镶嵌模型
基本内容：
①细胞膜主要有磷脂分子和蛋白质分子构成。
②磷脂双分子层是膜的基本支架。
③蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入其中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，与物质运
输有关。
④细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，主要表现为磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运
动。
9、细胞膜的结构特点：具有流动性
10、细胞膜的功能特点：具有选择透过性
11、细胞膜的流动镶嵌模型中各成分的作用
（1）磷脂：磷脂构成双分子层成为细胞膜的基本支架。
（2）蛋白质：在物质运输等方面具有重要作用。
（3）糖被（糖脂、糖蛋白)：与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。
必修一 3.2 必背知识点
1、细胞质
（1）概念：细胞膜以内、细胞核以外的整个区域的一切结构和物质都属于细胞质。
（2）组成：细胞质基质和细胞器
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2、植物细胞壁
（1）成分：主要由纤维素和果胶构成
（2）功能：支持和保护细胞
3、分离细胞器的方法——差速离心法
（1）原理：主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。
（2）过程
4、细胞器
（1）线粒体 线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。细胞生命活动所需的能量，大约
95%来自线粒体。
（2）叶绿体 叶绿体是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能
量转换站”。
（3）内质网 内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。它由膜围成的管状、泡状或扁平囊
状结构连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统。有些内质网上有核糖体附着，叫粗面内质网；有些内质网
上不含有核糖体，叫光面内质网。
（4）高尔基体 高尔基体主要是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”。
（5）溶酶体 溶酶体主要分布在动物细胞中，是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤
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的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
（6）液泡 液泡主要存在于植物的细胞中，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等，可以调节植物细
胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。
（7）核糖体 核糖体有的附于内质网上，有的游离在细胞质基质中，是“生产蛋白质的机器”。
（8）中心体 中心体分布在动物与低等植物细胞中，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。
5、细胞器分类
内容 特点 细胞器名称
植物细胞特有的细胞器 叶绿体、液泡
动物细胞和低等植物细胞特有的细胞器 中心体
分布
动植物细胞共有的细胞器 线粒体、内质网、核糖体、高尔基体
原核细胞与真核细胞共有的细胞器 核糖体
具有单层膜结构的细胞器 内质网、液泡、高尔基体、溶酶体
结构 具有双层膜结构的细胞器 线粒体、叶绿体
不具有膜结构的细胞器 核糖体、中心体
含有 DNA 的细胞器 叶绿体、线粒体
成分 含有色素的细胞器 叶绿体、液泡
含有 RNA 的细胞器 线粒体、叶绿体、核糖体
能产生水的细胞器 叶绿体、线粒体、核糖体
功能 与能量转换有关的细胞器 叶绿体、线粒体
能自我复制的细胞器 叶绿体、线粒体、中心体
6、细胞骨架
（1）组成：蛋白质纤维组成的网架结构
（2）功能：维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、
信息传递等生命活动密切相关
7、实验原理
（1）观察叶绿体：叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球或球形。可以在高倍显微镜下
观察它的形态和分布
（2）观察细胞质的流动：活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的叶
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绿体的运动作为标志
8、实验材料及选材原因
实验 观察叶绿体 观察细胞质的流动
选材 藓类叶片 菠菜叶稍带叶肉的下表皮 新鲜的黑藻
接近下表皮处为海绵组 黑藻幼嫩的小叶扁平且只
叶片薄，仅有一两层叶肉
织，细胞排列疏松，易撕 有一层细胞，含有较多的
原因 细胞，可以取整个小叶直
取，且所含叶绿体数目少， 叶绿体，且叶绿体体积大，
接用来制作临时装片
体积大，便于观察 易观察
9、分泌蛋白和胞内蛋白
（1）分泌蛋白：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质
（2）胞内蛋白：在细胞内合成后，在细胞内起作用的蛋白质
10、分泌蛋白的合成和运输
（1）研究方法：同位素标记法
（2）过程：
11、生物膜的组成：由细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。
12、各种生物膜之间的关系
13、功能
(1)细胞膜使细胞具有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)许多重要的化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。
(3)细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使得细胞内能同时进行多种化学反应，保证生命活动高效、有序地进
行。
14、拓展 1 与细胞器有关的七个“不一定”
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(1)没有叶绿体的细胞不一定就是动物细胞，如植物根尖细胞也不含叶绿体。
(2)没有大液泡的细胞不一定就是动物细胞，如植物根尖分生区细胞没有大液泡。
(3)有中心体的细胞不一定就是动物细胞，如低等植物细胞也含有中心体。
(4)同一生物不同细胞的细胞器种类和数量不一定相同，如洋葱根尖细胞无叶绿体。
(5)同一细胞的不同发育时期细胞器种类和数量不一定相同，如哺乳动物红细胞随着不断成熟，细胞器逐渐退化。
(6)能进行有氧呼吸的细胞不一定含线粒体，如需氧型细菌等原核生物，细胞内无线粒体，能进行有氧呼吸，其
有氧呼吸主要在细胞膜上进行。
(7)能进行光合作用的细胞不一定含叶绿体，如蓝细菌属原核生物，细胞内无叶绿体，但能进行光合作用，完成
光合作用的场所是细胞质。
15、拓展 2 特殊细胞中的细胞器
(1)哺乳动物成熟的红细胞——没有细胞核和各种细胞器，只能进行无氧呼吸。
(2)蛔虫的体细胞——没有线粒体，只能进行无氧呼吸。
(3)根尖分生区细胞——没有叶绿体、大液泡，具有分裂能力。
(4)具有分裂能力或代谢旺盛的细胞(包括癌细胞)——核糖体、线粒体的数量较多。
(5)分泌腺细胞——内质网、高尔基体的数量较多。
(6)原核细胞——只有核糖体一种细胞器。
必修一 3.3 必背知识点
1、细胞和功能实验的探究
实验内容 实验过程及结果 实验结论
美西螈核
美西螈的皮肤颜色由细胞核控制
移植实验
蝾螈受精卵 细胞的分裂、分化是由细胞核控
横缢实验 制的
变形虫去核及 变形虫的生命活动(生长、分裂、
核移植实验 再生、应激)是由细胞核控制的
伞藻嫁接和 伞藻“帽”的形状是由细胞核决
核移植实验 定
实验结论：细胞核控制着细胞的代谢和遗传
2、核膜
（1）结构：双层膜，外模附着核糖体，与内质网相连，不是完全连续的，有核孔；由脂质和蛋白质组成
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（2）把核内物质与细胞质分开，起屏障作用；控制离子和小分子物质进出细胞核，具有选择透过性。
3、核孔
（1）功能：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。作为生物大分子(RNA、蛋白质等)选择性进出细胞核的通
道。
（2）适应性：代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多
4、核仁
（1）功能：与某种 RNA 合成以及核糖体的形成有关
（2）适应性：代谢越旺盛（蛋白质合成旺盛）的细胞，核仁体积越大。
（3）原核细胞核糖体的形成与核仁无关
5、染色体和染色质
（1）染色质形态及特点：极细的丝状物，易被碱性染料染成深色。
（2）染色质与染色体的关系：细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为染色体。细胞分
裂即将结束时，染色体解螺旋，重新成为染色质，被包围在新形成的细胞核里。因此，染色质和染色体是同一物
质在细胞不同时期的两种存在状态。
6、细胞核的功能：细胞核是遗传信息库，是细胞遗传和代谢的控制中心
7、细胞是一个统一的整体
（1）表现：细胞作为最基本的生命系统,其结构复杂而精巧；各组分之间分工合作成为一个统一的整体,使生命
活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行
（2）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
（3）细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动
8、模型种类：物理模型、数学模型、概念模型
9、细胞核分布：除了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细胞外，真核细胞都有细胞核
必修一 4.1 必背知识点
1、扩散：物质分子从高浓度向低浓度区域转移，直到均匀分布的现象。
2、渗透作用概念：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。
3、渗透作用的原理
(1)漏斗管内液面上升的原因：单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分
子数多于由蔗糖溶液进入清水的水分子数。
(2)发生渗透作用的液面高度差 H 不会一直升高的原因：长颈漏斗中的
液面升高时，液体产生的静水压也会随之变大，当静水压增大到和渗
透压相等时(二者的方向相反，静水压向外、渗透压向内)，通过半透
膜进出长颈漏斗的水分子数相等，因此，液面就不再升高了。
(3)纱布代替玻璃纸，液面不会上升的原因：纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通过。
(4)清水换成同样浓度的蔗糖溶液，液面不会上升的原因：半透膜两侧浓度相等时，单位时间内透过玻璃纸进入
长颈漏斗的水分子数等于渗出的水分子数。
(5)渗透方向：水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
4、渗透作用发生的条件。
(1)具有半透膜。
(2)膜两侧溶液具有浓度差。
5、水进出动物细胞：
(1)当外界溶液的浓度<细胞质的浓度，细胞吸水膨胀。
(2)当外界溶液的浓度>细胞质的浓度，细胞失水皱缩。
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(3)当外界溶液的浓度＝细胞质的浓度，细胞形态不变。
6、水进出动物细胞实验结论
(1)水进出动物细胞的原理是渗透作用。
(2)动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜。
7、植物细胞结构特点：
（1）植物细胞具有细胞壁：具有全透性；伸缩性小。
（2）成熟的植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
（3）水进出植物细胞，主要是指水经过原生质层进出液泡。
（4）原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
8、探究植物细胞的吸水和失水
（1）实验过程
(2)实验结果
外界溶液 中央液泡大小 颜色 原生质层位置 细胞大小
蔗糖溶液 逐渐变小 紫色逐渐加深 与细胞壁逐渐分离 基本不变
清水 逐渐变大 紫色逐渐变浅 与细胞壁逐渐紧贴 基本不变
(3)实验结论
①植物细胞的原生质层相当于半透膜。
②植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。
③当细胞液浓度<外界溶液浓度时，细胞失水，由于原生质层伸缩性大于细胞壁，发生质壁分离。
④发生质壁分离的细胞，当细胞液浓度>外界溶液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离的复原。
（4）注意事项
①材料选择：活细胞、有细胞壁、有大液泡的成熟植物细胞（根尖分生区细胞无大液泡，不发生质壁分离）。
选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，是因为其具有中央大液泡，且细胞液呈紫色，易观察液泡的大小变化。
紫色洋葱鳞片叶内表皮是成熟的植物细胞，含有大液泡，能发生质壁分离及复原，但液泡无色，直接观察现象不
明显（可以加少量红墨水）
②引流：引流时要重复几次，目的是使盖玻片下面的洋葱鳞片叶表皮细胞完全浸入在加入的液体。
③观察时间：加入蔗糖溶液后不宜停留过长时间，防止细胞长时间处于高渗溶液中，因过度失水而死亡。
④外部溶液浓度：0.3g/mL 的蔗糖溶液
a.选择对细胞无毒害作用，浓度适中的外界溶液
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b.盐酸、酒精、醋酸能杀死细胞，不适合
c.浓度过高会导致细胞失水过多而死亡
⑤质壁分离的自动复原
如果所用溶液中的溶质为葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒而
使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
⑥植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？
不会，因为细胞壁具有保护和支持的作用
⑦实验中共涉及几次显微镜观察？其中第一次观察的目的是什么？
三次低倍镜观察；观察细胞正常形态，与处理后形态对照。
⑧本实验用显微镜观察了三次，第一次与第二次形成对照，第三次与第二次形成对照，该对照方法是什么？
自身前后对照。
9、被动运输
(1)概念：物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输的方式称为
被动运输。
(2)类型：自由扩散和协助扩散。
10、自由扩散和协助扩散
(1)自由扩散
①定义：指物质通过简单的扩散作用进出细胞的物质扩散方式
②实例：O2、CO2等；脂溶性小分子有机物：如甘油、乙醇、苯等。
③特点
方向：从高浓度一侧到低浓度一侧
转运蛋白：不需要转运蛋白
能量：不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
(2)协助扩散
①定义：指借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式
②实例：离子和一些小分子有机物如葡萄糖、氨基酸等。
③类型（根据转运蛋白分类）
a.载体蛋白类：只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，且每次转运时都会发生自身构象的改变
b.通道蛋白类：只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，分子或离子不需
要与通道蛋白结合
c.实例：水分子可以借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞；细胞膜上的一些无机盐离子的通道蛋白
④特点
方向：高浓度一侧到低浓度一侧
转运蛋白：需要转运蛋白
能量：不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
11、被动运输的影响因素
(1)自由扩散与协助扩散都是顺浓度梯度进行跨膜运输的，因此膜内外物质浓度梯度（浓度差）的大小会直接影
响物质运输的速率。
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(2)协助扩散需要转运蛋白，因而某些物质运输的速率还与转运蛋白的数量有关。
12、渗透装置中，当液面不再升高时，长颈漏斗内外液体的浓度相等吗？
不相等。当水分子进出达到动态平衡时，长颈漏斗中溶液浓度仍高于烧杯中的液体浓度。
13、扩散和渗透的区别与联系？
扩散是指某物质从浓度高的地方向浓度低的地方移动的过程；渗透是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。
渗透需要半透膜，是扩散的一种特殊形式。
14、当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？
不一定，若外界溶液浓度只略低于细胞质的浓度，红细胞只吸收少量水不会涨破。
15、输液时使用质量分数为 0.9% 生理盐水的原因？
质量分数为 0.9% 生理盐水与细胞质的浓度相同，水进出细胞速率相同，可维持细胞形态。
16、同一种物质进出不同细胞的方式相同吗？
不一定相同。如水进出细胞的方式可能是自由扩散也可能是协助扩散。
17、除物质浓度差和转运蛋白的数量之外，还有没有其他影响被动运输速率的因素？
有，例如：温度通过影响生物膜的流动性影响被动运输的速率。
18、有关渗透作用的三个易错点
(1)水的运输特点：水分子通过半透膜的扩散都是双向进行的，但由低浓度向高浓度一侧扩散速率更快。
(2)渗透平衡的实质：渗透平衡只意味着半透膜两侧的水分子移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动，
也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。
(3)溶液浓度：指的是物质的量浓度(单位体积中微粒的多少)，不是质量分数。
11、判断细胞是否发生质壁分离和复原的方法
(1)从细胞角度分析
①死细胞、动物细胞、未成熟植物细胞不发生质壁分离。
②具有中央大液泡的成熟植物细胞能发生质壁分离。
(2)从溶液角度分析
①若溶质分子不能穿膜，在一定浓度的该种溶液中细胞只发生质壁分离，不能自动复原。
②若溶质分子能穿膜，在一定浓度的该种溶液中，细胞先发生质壁分离，后自动复原，如一定浓度的 KNO3溶液。
③在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离，但细胞会因过度失水而死亡，不再发生质壁分离复原。
12、质壁分离与复原应用
(1)判断植物细胞的死活
镜检
待测细胞＋蔗糖溶液 发生质壁分离→活细胞；不发生质壁分离→死细胞
(2)测定细胞液浓度的范围
分别镜检待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液 细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的
两种外界溶液的浓度之间。
(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度
镜检
不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液 比较刚发生质壁分离时所需时间的长短→判断细胞液浓度的大
小(时间越短，细胞液浓度越小)。
(4)鉴别不同种类的溶液(如 KNO3和蔗糖溶液)
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镜 检成熟植物细胞+不同种类溶液 只发生质壁分离→蔗糖溶液；质壁分离后自动复原→KNO3溶液
必修一 4.2 必背知识点
1、主动运输：物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的
＋ ＋
能量，这种方式叫作主动运输。 【实例：小肠绒毛上皮细胞对 Na 、K 、葡萄糖、氨基酸等的吸收。】
2、特点：
(1)逆浓度梯度运输。(2)需要能量。(3)需要载体蛋白的协助。
3、主动运输的意义：通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细
胞和个体生命活动的需要。
4、胞吞与胞吐概念：
(1)胞吞：大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后小囊从细胞
膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部。
(2)胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出
细胞。
5、特点：(1)需要消耗细胞呼吸所释放的能量。(2)需要细胞膜上特定蛋白质的识别。(3)依靠细胞膜的流动性。
6、物质进出细胞方式的比较
被动运输
方式 主动运输 胞吞 胞吐
自由扩散 协助扩散
低浓度 细胞外 细胞内
运输
高浓度→低浓度 ↓ ↓ ↓
方向
高浓度 细胞内 细胞外
蛋
白 不需要 需要 需要 需要 需要
是否
质
需要
能
不消耗 不消耗 消耗 消耗 消耗
量
模型
O2、CO2、甘油、乙 红细胞吸收葡萄糖、H2O 小肠上皮细胞吸收葡萄 白细胞吞噬 分泌蛋白
举例
醇、苯 通过通道蛋白的运输 糖、无机盐、氨基酸等 病菌 的分泌
7、物质跨膜运输方式小结
（1）除一些不带电荷的小分子可以自由扩散的方式进出细胞外，离子和较小的有机分子(如葡萄糖和氨基酸等)
的跨膜运输必须借助于转运蛋白，这又一次体现了蛋白质是生命活动的承担者。
（2）一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，因此，细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构
的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
（3）像蛋白质这样的生物大分子，通过胞吞或胞吐进出细胞，其过程也需要膜上蛋白质的参与，更离不开膜上
磷脂双分子层的流动性。
8、主动运输有关的细胞器有哪些？
线粒体——能量；核糖体——载体蛋白。
9、对主动运输有关曲线图的分析。
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(1)分析三组曲线图中 P 点前的影响因素分别是什么？P 点后的影响因素又是什么？
(2)分析图 B和图 C 两曲线不同的原因。
提示：(1)图 A 中，P 点之前运输速率主要受物质浓度影响，P 点之后受膜上载体蛋白数量或能量的限制。图 B
中，P 点前受氧气浓度的影响，P点后受膜上载体蛋白数量的限制。图 C中，P点之前运输速率受能量的影响，P
点之后受载体蛋白数量的限制。
(2)图 B 起点在横轴上方，此时无 O2供应，有机物分解不彻底，释放的能量较少。
10、胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？
细胞膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础；胞吞、胞吐过程中膜的变形本身也体现了膜的流动性。
11、通过胞吞和胞吐进出细胞的物质需要穿越几层膜？原因？
0 层。胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的，并没有穿过膜。
12、RNA 和蛋白质等大分子物质进出细胞核属于胞吞、胞吐吗？
不属于。RNA 和蛋白质等大分子物质是通过核孔进出细胞核的，而不是通过胞吞、胞吐方式。
13、快速判断物质进出细胞的方式
(1)结合实例直接进行判断。
(2)根据物质运输方式所需条件进行判断。
(3)根据运输方向判断：逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主动运输；被动运输一定是顺浓度梯度的跨膜运输。
14、主动运输的类型和影响因素
（1）ATP 驱动的主动运输
①直接型：直接消耗 ATP 的主动运输，通常称为泵(ATP 驱动泵)，如 Na＋－K＋泵(如图 1)。
＋ ＋ ＋
②间接型：利用依赖 ATP 的 Na －K 泵活动建立的细胞膜两侧 Na 的跨膜浓度梯度的主动运输，如肾小管对氨基
酸、葡萄糖等的重吸收(如图 2)。
（2）影响主动运输的因素
①载体蛋白的种类和数量：决定所运输的物质的种类和数量。载体蛋白的数量有限，当细胞膜上的载体蛋白达到
饱和时，细胞吸收相应物质的速率不再随物质浓度的增大而增加。
②能量：凡是影响细胞产生能量的因素都能影响主动运输，如 O2浓度、温度等。
15、探究物质跨膜运输方式
（1）探究是主动运输哈是被动运输
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（2）探究是自由扩散还是协助扩散
必修一 5.1 必背知识点
1、细胞代谢：
（1）概念：细胞内各种化学反应的统称
（2）意义：细胞生命活动的基础
2．实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
（1)实验过程及结果
试管编号 1 2 3 4
H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL
实验过程 90 ℃左右水浴加热处 滴入 2 滴 FeCl3 滴入 2 滴肝脏研磨
条件 不处理
理 溶液 液
气泡 基本无 少 较多 很多
结果 点燃的卫生香 — — 复燃性较强 复燃性很强
（2）实验结论
①加热、FeCl3、过氧化氢酶都能加快过氧化氢的分解速率
②无机催化剂 FeCl3相比，过氧化氢酶的催化效率更高
3．科学方法——控制变量和设计对照实验
(1)实验中的变量
比较过氧化氢在不同条件下的
含义
分解实验中实例
自变量 实验中人为控制的对实验对象进行处理的因素 温度、催化剂
因变量 因自变量的改变而变化的变量 过氧化氢分解速率
无关 除自变量外，实验过程中对实验结果造成影响的可变因素；无
反应物浓度、反应时间等
变量 关变量应当始终保持相同
(2)对照实验
①含义：除作为自变量的因素外，其余因素(无关变量)都保持一致，并将结果进行比较的实验。
②分组：对照组和实验组。本实验的对照组未作任何处理，这样的对照组叫作空白对照。
（3）实验设计的一般步骤
①均等处理材料，分组并编号。一般编号为 A,B,C...组。
②控制单一变量原则，设置合理的变量及对照组
③相同并适宜条件处理（培养）一定时间
④观察并记录实验现象（结果）
（4）实验设计的原则：
①对照原则:设计对照实验,既要有对照组又要有实验组。
②单一变量原则：在对照实验中,除了要观察的变量（自变量）发生变化外,其他变量（无关变量）都应保持相同。
③平行重复原则：在同一组中设置多个相同装置（比如：多株植株、多个种子）在相同条件下同一时间进行实验，
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将数据取平均值，减少偶然性。
4．酶的作用原理
(1)活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
(2)原理：酶可以降低化学反应的活化能。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。
(3)意义：使细胞代谢能在温和条件下快速有序地进行
5、酶的本质探索过程
（1）巴斯德之前：认为发酵是纯化学过程，与生命活动无关。
（2）巴斯德提出：只有活酵母菌细胞参与才能进行发酵
（3）李比希认为：酵母菌细胞死亡裂解后释放出某些物质，引起发酵
（4）毕希纳：发现酵母菌细胞的提取液也能使糖液变成酒，他将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶。但未
能分离鉴定出酶。
（5）萨姆纳：提取出了刀豆种子中的脲酶，并证明了其化学本质是蛋白质。
（6）切赫和奥尔特曼：发现少数 RNA 也具有催化功能。
6、酶：
（1）概念：活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是 RNA
（2）合成场所：活细胞内
（3）作用：催化作用
（4）化学本质（成分）：绝大多数是蛋白质，少数是 RNA
7、酶的特性
7 13
（1）高效性：酶的催化效率比无机催化剂高许多，大约是无机催化剂的 10 ～10 倍
意义：可以使生命活动更加高效地进行。
（2）专一性：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）作用条件温和：酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。在最适宜的温度和 pH 条件下，酶
的活性最高。温度和 pH 偏高或偏低，酶活性都会明显降低。过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破
坏，使酶永久失活。在 0 ℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。
因此，酶制剂适宜在低温下保存
8、淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
（1）实验目的
探究淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。
（2）实验原理：淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。在淀粉溶液和蔗糖溶液
中分别加入淀粉酶，再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。
（3）实验过程及结果
试管编号 1 2
可溶性淀粉溶液 2 mL —
蔗糖溶液 — 2 mL
新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL
60 ℃水浴保温 5 min
新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL
水浴加热 1 min
实验结果 有砖红色沉淀 没有砖红色沉淀
（4）实验结论
可得出结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有专一性。
9、探究温度对淀粉酶活性的影响
（1）实验原理：酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。改变温度条件，检测淀粉酶催化
淀粉水解的速率。
（2）实验过程及结果
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试管
步骤及结果
1 2 3 4 5 6
2 mL 淀粉溶液 ＋ ＋ ＋
1
1 mL 淀粉酶溶液 ＋ ＋ ＋
2 分别保温 5 min 冰浴 水浴，60 ℃ 沸水浴
将试管 2 中的溶液倒 将试管 4 中的溶液倒 将试管 6中的溶液倒入试管 5 中
3
入试管 1中混合 入试管 3 中混合 混合
沸水浴
4 分别保温 2 min 冰浴 水浴，60 ℃
用自来水冲凉
5 加入 2滴碘液，观察颜色变化
实验结果 变蓝 不变色 变蓝
（3）实验结论：酶的作用需要适宜的温度，温度偏高或偏低都会影响酶的活性，使酶活性降低。
（4）注意事项
①酶和淀粉混合前，务必各自在设定的温度保温 5 min，不能混合后再保温。因为一旦混合，二者即快速完成反
应。
②不宜选用斐林试剂检测还原糖的生成，因为加热会改变反应体系的温度，从而给实验引入额外的变量。
③在 100 ℃高温下，直链淀粉的螺旋结构被破坏，不能与碘形成蓝色络合物，遇碘不变蓝。因此，100 ℃(沸水
浴)反应管在完成反应后，先在自来水下冲凉，然后加入碘液检测淀粉含量。同时也可防止碘液在高温下蒸发而
影响实验效果。
10、探究 pH 对过氧化氢酶活性的影响
(1)实验原理：酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。改变 pH 条件，检测过氧化氢酶催化
过氧化氢分解的速率。
(2)实验过程及结果
序号 项目 试管 1 试管 2 试管 3
1 新鲜的肝脏研磨液 2滴
2 不同 pH 的处理 注入盐酸溶液 1 mL pH＝7 的缓冲液 1 mL 注入 NaOH 溶液 1 mL
3 注入过氧化氢溶液 2 mL
4 用带火星的卫生香进行检验
5 预期实验现象 无反应 迅速复燃 无反应
(3)实验结论：酶的作用需要适宜的 pH，过酸或过碱都会影响酶的活性，使酶活性降低。
(4)注意事项
①本实验不能选择淀粉和淀粉酶进行探究。因为调节 pH 值所营造的酸性环境会干扰斐林试剂(碱性)对淀粉水解
的检测，且酸性环境下，淀粉还会水解，碱性环境会干扰碘液与淀粉的蓝色反应。
②需要事先在肝脏研磨液中加入调节 pH 的溶液后，再将酶液和底物混合，否则尚未调节 pH，反应即已结束。
11、探究 pH 对酶活性的影响
步骤 试管 1 试管 2 试管 3
第一步 加入 2滴肝脏研磨液
第二步 1 mL pH=7 的缓冲液 1 mL 盐酸溶液 1 mL NaOH 溶液
第三步 加入 2 mL H2O2溶液
第四步 观察气泡生成速率(或插入卫生香，观察复燃情况)
(5)实验结果：氢氧化钠和盐酸两组实验结果：无明显气泡产生(或卫生香不复燃)，pH＝7的缓冲液组实验结果：
有大量气泡产生(或卫生香复燃)。
(6)实验结论：酶的作用需要适宜的 pH，pH 偏高或偏低都会使酶活性降低。
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12、酶的高效性实验
A、B 曲线比较，说明酶具有高效性；A、C 曲线比较，说明酶具有催化作用
12、探究温度、pH 对过氧化氢酶活性的影响曲线解读
13、影响酶促反应速率的因素影响因素
【注：激活剂可以提高酶活性，但不是酶活性所必需的。激活剂大致分两类：无机离子和小分子化合物。抑制剂
使酶活性下降。抑制剂的作用机制分两种：可逆的抑制作用和不可逆的抑制作用。】
14.酶促反应曲线分析策略
(1)一看横纵坐标。横坐标是自变量，纵坐标是因变量。曲线表示纵坐标随横坐标的变化而变化。
(2)二看曲线变化。分析同一条曲线升、降或平的变化。
(3)三看特殊点。特殊点：即曲线的起点、终点、顶点、转折点、交叉点等五点，理解特殊点的意义。
(4)四看坐标系中有几条曲线。当有多条曲线时，应从两个方面分析：
①当横坐标相同时，对应的纵坐标之间的关系；
②当纵坐标相同时，对应的横坐标之间的关系。
15、加热处理促进过氧化氢分解的原理是什么？
加热使过氧化氢分子得到了能量，相当于提供了活化能。
16、证明酶的高效性的实验能否使用碘液来进行颜色鉴定？
因蔗糖无论是否水解都不会与碘液产生特定颜色。
17、探究温度对淀粉酶活性的影响的实验能否选用过氧化氢和过氧化氢酶进行探究？
不能。因为过氧化氢在不同温度下有不同的分解速率(高温下自身分解)，给实验引入额外的变量。
18、探究 pH 对酶活性的影响的实验能否选择淀粉和淀粉酶进行探究？
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不能。因为调节 pH 值所营造的酸性环境会干扰斐林试剂对淀粉水解的检测，且酸性环境下，淀粉还会水解，碱
性环境会干扰碘液与淀粉的蓝色反应。
19、影响酶活性的最适宜条件是固定的吗？
酶催化反应时，酶不同，其最适 pH 不同，最适温度不同，但特定的酶最适值为定值。
20、酶活性：酶催化特定化学反应的能力
表示方法：单位时间内产物的生成量；单位时间内反应物（底物）的减少量；达到平衡点所用的时间等
必修一 5.2 必背知识点
1．ATP 中文名称：腺苷三磷酸
2．ATP 结构简式：A—P～P～P，其中 A代表腺苷(由腺嘌呤和核糖组成)，T 代表“三”，P代表磷酸基团，“—”
代表普通化学键，“～”代表一种特殊的化学键。
3．元素组成：C、H、O、N、P。
4．结构特点
远离腺苷的特殊化学键易水解，释放出能量，也可以接受能量而重新形成
5．功能：ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
6．ATP 与 ADP 的转化过程
酶I
(1)ATP 转化为 ADP 反应式：ATP ADP＋Pi＋能量。
酶II
(2)ADP 转化为 ATP 反应式：ADP＋Pi＋能量 ATP。
7．转化过程中能量来源和去向
(1)ADP 合成 ATP 的能量来源
①绿色植物：既可来自光能，也可以来自呼吸作用所释放的能量。
②动物、人、真菌和大多数细菌：均来自细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量。
(2)ATP 水解成 ADP 释放的能量去向：各项生命活动。
8.ATP 与 ADP 相互转化特点及比较
（1）转化特点：ATP 在细胞内的含量很少，ATP 和 ADP 相互转化是时刻不停地发生且处于动态平衡之中的。ATP
和 ADP 相互转化的能量供应机制体现了生物界的统一性。
（2）比较
ATP 合成 ATP 水解
反应式 酶II 酶I
ADP＋Pi＋能量 ATP ATP ADP＋Pi＋能量
所需酶 ATP 合酶 ATP 水解酶
能量来源 光合作用的光能、呼吸作用将有机物分解释放的能量 特殊化学键中的转移势能
能量去路 形成特殊的化学键 一些生命活动
反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体； 生物体内需能部位，如细胞膜、叶绿
体基质、细胞质基质、细胞核等
ATP 与 ADP 相互转化过程中反应类型、反应条件、场所、能量的来源去路不同，因此，不是可逆反应。物质可逆，
能量不可逆
9．ATP 的利用
细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由 ATP 直接提供能量的，如有机物合成主动运输、胞吞胞吐、蛋白质磷
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酸化、肌肉收缩等
10．ATP 供能机制【理解】
(1)ATP 为主动运输提供能量的过程
①参与 Ca2＋主动运输的载体蛋白是一种能催化 ATP 水解的酶。当膜内侧的 Ca2
＋
与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。
②在载体蛋白这种酶的作用下，ATP 分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白
结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。
2＋
③载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使 Ca 的结合位点转向膜外侧，
2＋
将 Ca 释放到膜外。
(2)ATP 供能机制
ATP 水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，因
而可以参与各种化学反应。
11．①细胞中的放能反应与 ATP 合成相联系。②细胞中的吸能反应与 ATP 水解相联系。③能量通过 ATP 分子在
吸能反应放能反应之间流通。
12、生物体内的能源物质总结
(1)能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、ATP。
(2)主要能源物质：糖类。
(3)储能物质：脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)。
(4)主要储能物质：脂肪。
(5)直接能源物质：ATP。
(6)最终能量来源：太阳能。
细胞中能直接供能的物质除 ATP 外，还有 CTP（胞苷三磷酸）、GTP（鸟苷三磷酸）、UTP（尿苷三磷酸）等
13、ATP 并不是细胞内唯一的高能磷酸化合物，高能磷酸化合物在生物体内有很多种，如存在于各种生物体细胞
内的 UTP、GTP、CTP 及动物体内的磷酸肌酸。
14、
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必修一 5.3 必背知识点
1．呼吸作用的实质：细胞内的有机物氧化分解，并释放能量。
2．细胞呼吸类型：有氧呼吸和无氧呼吸。
3．探究酵母菌细胞呼吸的方式
（1）实验原理：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，因此便于用来
研究细胞呼吸的不同方式。
（2）变量的分析和控制
自变量 氧气的有无
如何控制自变量 通入氧气(橡皮球或气泵用于控制有氧条件)；密闭
因变量 有无 CO2产生，CO2产生的多少，有无酒精产生
CO2的鉴定：CO2可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。根据
因变量检测方法 变色的时间长短来比较 CO2的多少。
酒精的鉴定：酒精与橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下发生化学反应，变成灰绿色
无关变量 温度、试剂用量等，要遵循等量原则
（3）连接装置
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（4）实验结果和结论
观察项目 有氧呼吸装置 无氧呼吸装置
澄清石灰水出现混浊所需时间及混
短且混浊程度较大 长且混浊程度较小
浊程度比较
溴麝香草酚蓝溶液变色情况比较 变黄且时间短 变黄且时间长
酸性重铬酸钾检验情况比较 不变色 由橙色变成灰绿色
酵母菌在有氧条件下进行有氧呼 在无氧条件下进行无氧呼吸，无氧呼吸
实验结论
吸，产生大量的 CO2 的产物有酒精，同时也产生少量的 CO2
（5）注意事项
由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄
糖
（6）相关问题
①用酸性重铬酸钾检测时，有氧和无氧装置产生的颜色反应几乎一样。可能原因是什么？
a.有氧呼吸装置实验操作中可能供氧不足，导致部分酵母菌进行无氧呼吸产生少量酒精
b.有氧和无氧组葡萄糖未消耗完所致，重铬酸钾是强氧化剂，酵母菌培养液中的葡萄糖是还原性糖，同样也可以
被重铬酸钾氧化，其颜色反应与酒精相同。
②为什么葡萄糖溶液需要煮沸后冷却再加入？
煮沸：灭菌、除去葡萄糖溶液中的氧气。
冷却：避免高温杀死酵母菌。
③怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？
在酵母菌生长的适宜温度下进行试验，以保证酵母菌高效活性
④如何确定酵母菌通过细胞呼吸产生的 CO2量的多少？
根据石灰水变浑浊的程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短。
⑤NaOH 的作用是什么？
除去空气中的 CO2，防止空气中的 CO2对实验结果造成影响。
⑥B瓶为什么要封口放置一段时间，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？
刚封口的时候，锥形瓶中有氧气，本实验探究的是无氧呼吸，所以应先把氧气消耗完，确保通入澄清石灰水中的
CO2是无氧呼吸产生的。
4、对比实验
对比实验：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的
实验叫作对比实验，也叫相互对照实验。
5、有氧呼吸的主要场所——线粒体
外膜：保证线粒体内部相对稳定
内膜：某些部位向线粒体内腔折叠形成-嵴,使内膜的表面积大大增加，膜上含有与有氧呼吸有关的酶
基质：嵴周围充满了液态的基质，基质中也含有与有氧呼吸有关的酶
6、有氧呼吸的总反应式
酶
C6H12O6＋6O2＋6H2O 6CO2＋12H2O＋能量
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7．对有氧呼吸的三个阶段进行归纳
阶段 场所 物质变化 放能多少
第一阶段 细胞质基质 酶 少量葡萄糖 2 丙酮酸＋4[H]
第二阶段 线粒体基质 酶 少量
2丙酮酸＋6H O 2 6CO2＋20[H]
第三阶段 线粒体内膜 酶 大量
24[H]＋6O 2 12H2O
8．有氧呼吸的概念：有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分
解，产生 CO2和水，释放能量，生成大量 ATP 的过程。
9．同有机物在生物体外的燃烧相比，有氧呼吸特点：
有氧呼吸过程温和；有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放；这些能量有相当一部分储存在 ATP 中。
10、与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的，这对于生物体来说具有什么意义？
可使有机物中的能量逐步转移到 ATP 中，保证能量得到最充分的利用；能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞的
相对稳定
11、线粒体是进行有氧呼吸的必需条件吗？若不是，请举例说明。
不是，蓝细菌无线粒体也可进行有氧呼吸，具有有氧呼吸酶是进行有氧呼吸的必需条件。
12、有氧呼吸的生成物 CO2和 H2O 分别产生于有氧呼吸的第几阶段？
有氧呼吸的生成物 CO2产生于有氧呼吸的第二阶段；有氧呼吸的生成物 H2O 产生于有氧呼吸的第三阶段。
13、有氧呼吸过程中哪几个阶段有[H]产生？其消耗发生在哪个阶段？
有氧呼吸过程中第一、二阶段均有[H]产生，其消耗发生在第三阶段，与氧气结合形成水。
14、有氧呼吸的生成物 CO2中的 C 和 O 分别来自哪里？有氧呼吸的生成物 H2O 中的 O 从何而来？
有氧呼吸的生成物 CO2中的 C 来自葡萄糖，O来自葡萄糖和水。有氧呼吸的生成物 H2O 中的 O 来自氧气。
15．无氧呼吸场所：细胞质基质。
16．无氧呼吸的过程
酶
(1)第一阶段(与有氧呼吸的第一阶段完全相同)：葡萄糖 2 丙酮酸＋4[H]＋少量能量
酶 酶
(2)第二阶段：丙酮酸 酒精+CO 或 丙酮酸 2 乳酸
注：无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，形成少量 ATP。
17.无氧呼吸的总反应式可概括为两种
(1)无氧呼吸的乳酸途径
酶
①反应式：C H O 6 12 6 2C3H6O3(乳酸)＋少量能量。
②实例：马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、动物和人剧烈运动时骨骼肌的肌细胞、哺乳动物成熟红细胞、乳酸菌
等。
(2)无氧呼吸的酒精途径
酶
①反应式：C H O 6 12 6 2C2H5OH＋2CO2＋少量能量。
②实例：水稻根、苹果果实等植物器官的细胞、酵母菌等。
18．无氧呼吸过程中的能量转化
只在第一阶段释放少量能量，释放的能量只有少部分储存在 ATP 种，大部分以热能的形式散失；其余大部分能量
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储存在酒精或者乳酸中
19．无氧呼吸概念：在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。
20．细胞呼吸概念：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 CO2或其他产物，释放能量并生
成 ATP 的过程。
21、呼吸作用意义：
（1）为生物体提供能量。
（2）生物体代谢的枢纽。
22、无氧呼吸有无[H]的积累？无氧呼吸第一阶段[H]的作用？
没有。第一阶段产生的[H]参与第二阶段的反应。
23、剧烈运动后的肌肉酸疼是怎样造成的？
剧烈运动，氧气供应不足，肌肉细胞无氧呼吸产生了乳酸，造成肌肉酸疼。
24、无氧呼吸释放的能量为什么比有氧呼吸少？
无氧呼吸是有机物不彻底的氧化分解，还有很大一部分能量存在于不彻底的氧化产物乳酸或酒精中。
25、有氧呼吸与无氧呼吸比较
呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸
场所 主要在线粒体内 在细胞质基质中
不 条件 氧气、多种酶 无氧气参与，需要多种酶
同 分解产物 葡萄糖彻底分解为 CO2和 H2O 葡萄糖的分解不彻底，形成乳酸或酒精和 CO2
点 能量 释放大量能量 释放少量能量，大部分能量储存在乳酸或酒精中
ATP 产生阶段 有氧呼吸三个阶段均产生 ATP 仅在第一阶段产生 ATP
第一阶段反应完全相同，并且都是在细胞质基质内进行
相同点
两种呼吸作用方式实质相同，都能够分解有机物，释放能量
26、细胞呼吸、呼吸作用和呼吸的区别？
呼吸是指肺部 CO2与 O2进行气体交换的过程；细胞呼吸等同于呼吸作用，是指细胞内有机物氧化分解的过程。
27、包扎伤口时，选用透气纱布原因？
抑制细菌无氧呼吸。
28、果实、蔬菜与种子储存条件有何不同？
果实、蔬菜需零上低温、低氧、适宜水分；种子需要零上低温、低氧、干燥条件。
29、判断细胞呼吸方式的三大依据
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30、细胞呼吸反应式中各物质间的关系比(以葡萄糖为呼吸底物)
①有氧呼吸:C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6。
②无氧呼吸:C6H12O6∶CO2∶C2H5OH=1∶2∶2 或 C6H12O6∶C3H6O3=1∶2。
③消耗等量的葡萄糖时需要的 O2和产生的 CO2的物质的量:有氧呼吸需要的 O2∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的 CO2
之和=3∶4。
④产生等量的 CO2时消耗的葡萄糖的物质的量:无氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1。
31、为什么线粒体不能直接氧化分解葡萄糖？
①线粒体膜上没有葡萄糖载体；②线粒体中没有氧化分解葡萄糖的酶。
32、细胞呼吸的影响因素
(1)温度
①曲线分析：温度主要是影响酶的活性，在一定温度范围内，呼吸作用强度随温度升高而增强，但超过一定的温
度，酶的活性降低甚至会变性失活，从而使呼吸作用强度减弱直至停止。
②应用：生产上常利用这一原理在零上低温下储藏蔬菜、水果；在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降低温度，减
弱呼吸作用，减少有机物的消耗；温水和面发酵快。
(2)O2浓度
曲线变化分析
曲线整体分析
①O 浓度低时，无氧呼吸占优势。
②随着 O 浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强。
③当 O 浓度达到一定值后，随 O 浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。
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应用：a.中耕松土促进植物根部有氧呼吸。b.无氧发酵过程需要严格控制无氧环境。 c.低氧仓储存粮食、水果
和蔬菜
(3)CO2浓度
曲线图 原理和应用
原理：增加 CO2的浓度对细胞呼吸有明显的抑制作用。这可以从化学平衡的角度
进行解释
应用：储藏粮食时适当增大 CO2浓度，可抑制细胞呼吸，减少有机物消耗
(4)H2O 浓度
曲线图 原理和应用
原理：在一定范围内细胞呼吸强度随含水量的增加而加强
应用：植物栽培要合理灌溉；将种子晒干，以减弱呼吸作用，有利于储藏
（5）遗传因素：遗传物质及表达情况不同导致酶的种类数量不同，进而影响呼吸速率
33、根据实验及现象进行判断有氧呼吸/无氧呼吸
欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如图所示(以发芽种子为例)
实验结果预测和结论
实验现象
结论
装置一液滴 装置二液滴
不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已死亡
不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸
左移 右移 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
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左移 不动 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸
注意：①上述装置中，种子也可以换成酵母菌、绿色植物等。但是当换成绿色植物时，整个装置应该遮光处理，
否则植物的光合作用会干扰装置中液滴的移动。②如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，
应对实验装置及所测种子进行消毒处理；为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测
的生物材料灭活(如将种子煮熟)，其他条件均不变。③装置一也可用来测定有氧呼吸速率，装置二可用来测定无
氧呼吸速率。根据着色液滴单位时间内移动的距离即可计算呼吸速率。
34、有氧呼吸与产酒精的无氧呼吸的数量关系
(1)消耗等量葡萄糖，有氧呼吸与无氧呼吸 CO2 产生量的比为 3：1
(2)产生等量 CO2 ，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖量的比为 1：3
(3) 有氧呼吸与无氧呼吸同时进行时
必修一 5.4 必背知识点
1、绿叶中色素的提取和分离实验原理
实验 原理
绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中；色素存在于细胞内，需要先破碎细胞才能释放出色
提取色素
素
各种色素都能溶解在层析液中，但不同色素的溶解度不同；溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，
分离色素
反之则慢。因而色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开
2、二氧化硅的作用、碳酸钙的作用、无水乙醇的作用、收集滤液后及时将试管口塞严的目的
二氧化硅：使研磨更加充分
碳酸钙：保护色素，防止色素被氧化
无水乙醇：溶解色素
收集滤液后及时将试管口塞严的目的：防止乙醇挥发，防止色素被氧化
3、滤液细线干燥后重复画一到两次的作用
增加色素浓度，使分离出的色素带明显
4、滤液细线不能触及层析液的原因
防止色素溶解在层析液中
5、绿叶中色素的提取和分离试验的实验结果及分析
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结果分析：
①色素带的条数与色素种类有关，四条色素带说明有四种色素。
②色素带的宽窄与色素含量有关，色素带越宽说明此种色素含量越多。色素带最宽(色素含量最多)的是叶绿素 a，
色素带最窄(色素含量最少)的是胡萝卜素，叶绿素 b 的色素带比叶黄素的稍宽(含量稍多)。
③色素带扩散速度与色素在层析液中的溶解度有关，扩散速度越快说明溶解度越高。溶解度最高的是胡萝卜素。
④相邻两条色素带之间距离最远的是胡萝卜素和叶黄素，最近的是叶绿素 a 和叶绿素 b。
6、光合色素的功能
吸收、传递、转化光能
7、叶绿素、类胡萝卜素吸收的光的类型
8、叶绿体的结构、功能
9、恩格尔曼实验结论、希尔实验结论、鲁宾和卡门实验结论、阿尔农实验结论、卡尔文实验设计及结论
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10、光反应与暗反应发生场所、条件、物质变化、能量变化、联系
项目 光反应
需要条件 外界条件：光照；内部条件：色素、酶
反应场所 叶绿体类囊体薄膜上
(1)水的光解
光
＋
H2O O2＋H
(2)NADPH 的形成
＋ ＋
(氧化型辅酶Ⅱ)NADP ＋H ―→NADPH(还原型辅酶Ⅱ)
物质变化
(3)ATP 的合成
酶
ADP＋Pi＋能量 ATP
注意：NADPH 作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量
供暗反应阶段利用。
能量变化 光能→ATP 和 NADPH 中的化学能
项目 暗反应
需要条件 外界条件：不需要光照，需要 CO2；内部条件：酶
反应场所 叶绿体基质内
物质变化 酶①CO2固定：CO2＋C5 2C3
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酶、NADPH作为还原剂
②C3还原：C
A T3
P、 N A DP H释 放 能 量 C5＋(CH2O)
能量变化 ATP 和 NADPH 中的化学能→有机物中稳定的化学能
联系：
11、光合作用概念、反应式
概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
光能、叶绿体
反应式：CO2＋H2O (CH2O)＋O2
12、光合作用元素转移途径
13、光合作用和化能合成作用的比较
14、环境改变时光合作用各物质含量的变化分析
(1)CO2供应正常，光照停止时，ATP、NADPH、C3、C5的含量变化
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(2)光照正常，CO2供应停止，ATP、NADPH、C3、C5的含量变化
15、探究光照强度对光合作用强度的影响实验中，叶片上浮的原因
光合作用产生的 O2大于有氧呼吸消耗的 O2，释放 O2，使叶肉细胞间隙充满了气体，浮力增大，叶片上浮。
16、影响光合作用强度的因素
（1）内部因素
①植物自身的遗传特性(如植物品种不同),以阴生植物、阳生植物为例,如图所示。
②植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶。
③叶面积指数。
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（2）外部因素
①单因子变量对光合作用影响的曲线分析。
A.光照强度。
a.原理:光照强度影响光反应阶段,制约 ATP 和 NADPH 的产生,进而制约暗反应。
b.曲线分析。
B.CO2浓度。
a.原理:CO2浓度通过影响暗反应阶段,制约 C3的生成来影响光合作用强度。
b.曲线分析。
③温度。
a.原理:温度通过影响酶的活性影响光合作用强度。
b.曲线分析。
④水分或矿质元素。
b.曲线分析。
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⑤多因子对光合速率的影响。
17、光合作用和细胞呼吸的比较
比较项目 光合作用 细胞呼吸
代谢类型 合成作用(或同化作用) 分解作用(或异化作用)
含叶绿体的植物细胞;蓝细菌、光合
发生范围 所有活细胞
细菌等
有氧呼吸:细胞质基质、线粒体(真核生物);细胞
叶绿体(真核生物);细胞质(原核生
发生场所 质(原核生物)
物)
无氧呼吸:细胞质基质
发生条件 只在光下进行 有光、无光都能进行
物质变化 无机物 有机物 有机物 无机物
能量变化 光能→化学能 化学能→热能、ATP中活跃的化学能
实质 无机物 有机物;储存能量 有机物 无机物(或简单有机物);释放能量
能量转化的联系
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C:CO2 (CH2O)→丙酮酸→CO2
元素转移的联系 O:H2O O2→H2O
H:H2O H+→NADPH (CH2O)→[H]→H2O
过程联系
18、总光合速率、净光合速率、呼吸速率之间的关系
真正（总）光合速率＝净光合速率＋呼吸速率
19、呼吸速率、净光合速率、真正光合速率的关键词判定
检测指标 呼吸速率 净光合速率 真正(总)光合速率
CO2 释放量(黑暗) 吸收量 利用量、固定量、消耗量
O2 吸收量(黑暗) 释放量 产生量
有机物 消耗量(黑暗) 积累量 制造量、产生量
20、光合速率与植物生长的关系
(1)当净光合速率>0 时,植物因积累有机物而生长。
(2)当净光合速率=0 时,植物不能生长。
(3)当净光合速率<0 时,植物不能生长,长时间处于此种状态,植物将死亡。
21、绿叶中色素的提取和分离试验出现异常的原因分析
异常现象 原因分析
①未加二氧化硅,研磨不充分;②使用放置数天的菠菜叶,滤液色素(叶
收集到的滤液绿色过浅 绿素)太少;③一次加入大量的无水乙醇,提取液浓度太低(正确做法:分
次加入少量无水乙醇)；④未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏
滤纸条色素带重叠 ①滤液细线不直;②滤液细线过粗
①忘记画滤液细线;②滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全部溶
滤纸条无色素带
解到层析液中
1、细胞衰老的特征
(1)形态结构方面
①细胞：萎缩，体积变小。
②细胞膜：通透性改变，使物质运输功能降低。
③细胞核：细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。
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(2)细胞内的物质方面
①水：水分减少，细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢。
②酶：多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢。
③色素：细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内的物质的交流和传递。
2、关于细胞衰老的假说
端粒：每条染色体两端的一段特殊序列的 DNA—蛋白质复合体
(2)端粒学说 特点：端粒 DNA 序列在每次细胞分裂后会缩短一截，
端粒内侧正常基因的 DNA 序列就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常
3、自由基攻击破坏的生物分子及结果
4、细胞凋亡的概念、类型、意义
5、细胞坏死的概念
6、细胞自噬的概念、对象、作用条件
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【注意：细胞自噬过于激烈可能会会诱发细胞凋亡】
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