《人教版生物必修一思维导图》
一、细胞的分子组成
1. 水
1.1 存在形式
- 自由水
- 含量高
- 代谢活跃
- 良好的溶剂
- 参与生化反应
- 结合水
- 含量低
- 细胞结构的重要组成部分
1.2 作用
- 细胞内良好的溶剂
- 参与化学反应
- 运输营养物质和代谢废物
- 维持细胞形态和生命活动
2. 无机盐
2.1 存在形式
- 离子形式
2.2 作用
- 构成细胞的组成成分
- 维持细胞的生命活动
- 调节细胞的渗透压、酸碱平衡等
3. 糖类
3.1 分类
- 单糖
- 葡萄糖：重要的能源物质，直接供能
- 果糖：甜度最高的糖
- 半乳糖：乳糖的组成部分
- 脱氧核糖：DNA的组成部分
- 核糖：RNA的组成部分
- 二糖
- 蔗糖：运输糖
- 麦芽糖：由两分子葡萄糖组成
- 乳糖：动物特有的糖
- 多糖
- 淀粉：植物细胞储能物质
- 纤维素：植物细胞壁的主要成分
- 糖原：动物细胞储能物质
3.2 作用
- 主要的能源物质
- 细胞结构的组成成分
- 参与细胞的识别和信息传递
4. 脂质
4.1 分类
- 脂肪
- 储能物质
- 保温作用
- 保护内脏器官
- 磷脂
- 构成细胞膜的重要成分
- 固醇
- 胆固醇：构成动物细胞膜的成分，参与调节生命活动
- 性激素：调节生殖过程
- 维生素D：促进钙的吸收和利用
4.2 作用
- 储能
- 构成细胞膜
- 参与生命活动调节
5. 蛋白质
5.1 基本组成单位
- 氨基酸
- 结构通式：氨基（-NH2）、羧基（-COOH）、氢原子（-H）和一个R基团连接在同一个碳原子上
- 种类：约20种
- 区别：R基团不同
- 必需氨基酸：人体自身不能合成，需要从食物中获取
- 非必需氨基酸：人体自身可以合成
- 肽链
- 由氨基酸通过肽键连接而成
- 肽键：-CO-NH-
- 蛋白质的形成过程：脱水缩合
5.2 空间结构
- 一级结构：氨基酸的种类、数目、排列顺序
- 二级结构：α螺旋、β折叠等
- 三级结构：在二级结构的基础上进一步折叠盘曲
- 四级结构：由多个具有三级结构的亚基构成
5.3 功能
- 生命活动的主要承担者
- 结构蛋白：构成细胞和生物体的结构
- 催化蛋白：酶
- 运输蛋白：血红蛋白
- 免疫蛋白：抗体
- 调节蛋白：胰岛素
- 受体蛋白：细胞膜上的受体
6. 核酸
6.1 分类
- DNA（脱氧核糖核酸）
- 组成单位：脱氧核苷酸
- 基本单位组成：脱氧核糖、磷酸、含氮碱基(A、T、C、G)
- 分布：主要在细胞核，少量在线粒体、叶绿体
- 结构：双螺旋结构
- 功能：遗传信息的携带者
- RNA（核糖核酸）
- 组成单位：核糖核苷酸
- 基本单位组成：核糖、磷酸、含氮碱基(A、U、C、G)
- 分布：主要在细胞质
- 结构：单链结构
- 功能：参与蛋白质的合成
6.2 病毒的核酸
- DNA病毒
- RNA病毒
二、细胞的结构
1. 细胞膜
1.1 成分
- 脂质（磷脂双分子层）
- 蛋白质
- 少量糖类
1.2 结构特点
- 流动性
- 不对称性
1.3 功能
- 将细胞与外界环境分隔开
- 控制物质进出细胞
- 进行细胞间的信息交流
2. 细胞质
2.1 细胞质基质
- 液态
- 含有多种酶、无机盐、糖类等
2.2 细胞器
- 线粒体
- 双层膜结构
- 有氧呼吸的主要场所
- 含有少量DNA和RNA
- 叶绿体
- 双层膜结构
- 光合作用的场所
- 含有少量DNA和RNA
- 仅植物细胞有
- 内质网
- 单层膜结构
- 蛋白质合成和加工的场所
- 脂质合成的场所
- 糖类合成的场所
- 高尔基体
- 单层膜结构
- 蛋白质的加工、分类、包装和运输
- 植物细胞中与细胞壁的形成有关
- 核糖体
- 无膜结构
- 蛋白质合成的场所
- 中心体
- 无膜结构
- 与细胞的有丝分裂有关
- 仅动物和低等植物细胞有
- 溶酶体
- 单层膜结构
- 含有多种水解酶
- 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
3. 细胞核
3.1 结构
- 核膜
- 双层膜结构
- 将细胞核与细胞质分隔开
- 核孔
- 允许大分子物质进出细胞核
- 控制细胞核与细胞质之间的物质交换
- 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
- 遗传信息的载体
- 细胞分裂时，染色质螺旋化形成染色体
3.2 功能
- 遗传信息的储存和复制
- 控制细胞的代谢和遗传
4. 植物细胞的特殊结构
- 细胞壁
- 纤维素和果胶
- 支持和保护作用
- 液泡
- 含有细胞液
- 调节细胞的渗透压
- 储存物质
- 维持细胞形态
三、细胞的生命历程
1. 细胞的生长
- 体积增大
- 物质积累
2. 细胞的分裂
- 有丝分裂
- 意义：使细胞数量增加，保持遗传物质的稳定性
- 过程：
- 前期：染色质螺旋化形成染色体，核膜、核仁消失，纺锤体形成
- 中期：染色体的着丝点排列在赤道板上
- 后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分离，成为子染色体，向细胞两极移动
- 末期：染色体解螺旋化为染色质，核膜、核仁重新出现，纺锤体消失，细胞质分裂
- 无丝分裂
3. 细胞的分化
- 概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程
- 本质：基因的选择性表达
- 意义：使多细胞生物体形成各种不同的细胞、组织和器官，从而完成各种生理功能
4. 细胞的衰老和凋亡
- 细胞衰老：细胞在形态、结构和生理功能上发生的衰退变化
- 细胞凋亡：由基因决定的细胞程序性死亡
- 意义：清除衰老和损伤的细胞，维持机体内部环境的稳定
5. 细胞的癌变
- 原因：致癌因子（物理、化学、生物）引起原癌基因和抑癌基因发生突变
- 特点：
- 细胞无限增殖
- 细胞形态发生显著改变
- 细胞表面发生变化，细胞粘着性降低，容易在体内扩散和转移