《高中生物第一章思维导图》
一、生命的基本特征
1.1 生命的共性
1.1.1 新陈代谢
- 定义：生命体与外界环境之间进行的物质和能量交换以及体内物质的转化过程。
- 类型：
- 同化作用：将外界物质转化为自身组成成分，储存能量（如光合作用）。
- 异化作用：将体内物质分解，释放能量（如呼吸作用）。
- 意义：维持生命活动，生长发育。
1.1.2 遗传和变异
- 遗传：亲代将自身的特征传递给后代。
- 载体：DNA（主要）、RNA（少数病毒）。
- 方式：有性生殖、无性生殖。
- 变异：后代与亲代以及后代个体之间存在的差异。
- 类型：可遗传变异、不可遗传变异。
- 意义：为进化提供原材料。
1.1.3 应激性
- 定义：生物体对外界刺激产生反应的能力。
- 表现形式：
- 植物：向光性、向地性、触性。
- 动物：反射、行为。
1.1.4 生长和发育
- 生长：细胞体积增大和细胞数量增加。
- 发育：细胞分化形成不同组织、器官和系统的过程。
1.1.5 繁殖
- 定义：生物产生新个体的方式。
- 类型：
- 有性生殖：通过生殖细胞结合产生后代。
- 无性生殖：不经过生殖细胞结合，直接由母体产生后代。
1.1.6 组成生物体的元素和化合物具有共同性
- 元素组成：主要元素（C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg），微量元素（Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等）。
- 化合物组成：水、无机盐、蛋白质、核酸、糖类、脂质。
1.2 生命的研究方法
1.2.1 观察法
- 定义：研究者直接用感官或借助仪器，有目的地对研究对象进行考察。
- 注意事项：目的明确，细致，全面，客观。
1.2.2 实验法
- 定义：研究者按照研究目的，有计划地模拟、控制或改变某些条件，从而揭示事物之间的联系。
- 步骤：
- 提出问题
- 作出假设
- 设计实验
- 实施实验
- 得出结论
- 表达和交流
- 对照原则：设置对照组（实验组和对照组）。
1.2.3 调查法
- 定义：为获得某一问题的答案而进行的实地考察和收集资料的方法。
- 注意事项：
- 调查对象：明确、广泛。
- 调查方法：问卷、访谈、观察记录。
- 记录整理：真实、客观。
1.2.4 资料分析法
- 定义：对已有的文献资料、统计数据等进行分析，从而得出结论。
二、细胞的多样性和统一性
2.1 细胞的类型
2.1.1 原核细胞
- 结构特点：
- 无核膜，无成形的细胞核。
- 有核糖体，无其他复杂的细胞器。
- 有细胞壁（成分与真核细胞不同），细胞膜，细胞质。
- 遗传物质：DNA（环状，位于拟核）。
- 代表生物：细菌、蓝藻、支原体、衣原体。
2.1.2 真核细胞
- 结构特点：
- 有核膜，有成形的细胞核。
- 有核糖体、线粒体、内质网、高尔基体等复杂的细胞器。
- 细胞壁（植物细胞，成分与原核细胞不同），细胞膜，细胞质。
- 遗传物质：DNA（与蛋白质结合成染色体）。
- 代表生物：真菌、动植物。
2.2 细胞的统一性
2.2.1 物质基础
- 组成元素：C、H、O、N等。
- 组成化合物：水、无机盐、蛋白质、核酸、糖类、脂质。
2.2.2 结构基础
- 细胞膜：磷脂双分子层，蛋白质，糖类。
- 细胞质：细胞质基质、细胞器。
- 遗传物质：DNA。
- 核糖体：合成蛋白质的场所。
2.3 细胞学说
2.3.1 主要内容
- 细胞是生物体结构和功能的基本单位。
- 一切细胞都来源于已经存在的细胞。
- 新细胞从老细胞中产生。
2.3.2 发展历程
- 施莱登和施旺提出细胞学说。
- 魏尔肖补充“新细胞来自老细胞”。
2.3.3 意义
- 揭示了细胞的统一性和生物界的统一性。
- 为生物学的发展奠定了基础。
三、细胞的结构
3.1 细胞膜
3.1.1 成分
- 磷脂：构成细胞膜的基本支架（磷脂双分子层）。
- 蛋白质：细胞膜的主要承担者，功能复杂。
- 糖类：与蛋白质或脂质结合形成糖蛋白或糖脂。
3.1.2 结构特点
- 流动性：磷脂分子和大多数蛋白质可以移动。
- 不对称性：内外两侧成分分布不同。
3.1.3 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。
3.2 细胞器
3.2.1 线粒体
- 形态结构：双层膜，内膜向内折叠成嵴。
- 功能：进行有氧呼吸的主要场所，为细胞提供能量。
- 分布：动植物细胞。
3.2.2 叶绿体
- 形态结构：双层膜，内部有基粒（由类囊体堆叠而成）。
- 功能：进行光合作用的场所。
- 分布：植物叶肉细胞和幼嫩茎的皮层细胞。
3.2.3 内质网
- 形态结构：单层膜构成的网状结构。
- 功能：蛋白质加工运输的场所，脂质合成的场所。
- 类型：粗面内质网（附着核糖体）、滑面内质网。
- 分布：动植物细胞。
3.2.4 高尔基体
- 形态结构：单层膜构成的扁平囊状结构。
- 功能：
- 动物细胞：与分泌蛋白的加工和分泌有关。
- 植物细胞：与细胞壁的形成有关。
- 分布：动植物细胞。
3.2.5 核糖体
- 形态结构：无膜结构，由 rRNA 和蛋白质组成。
- 功能：合成蛋白质的场所。
- 分布：动植物细胞。
3.2.6 溶酶体
- 形态结构：单层膜包裹的囊状结构。
- 功能：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细菌。
- 分布：动植物细胞。
3.2.7 中心体
- 形态结构：无膜结构，由两个中心粒组成。
- 功能：与细胞有丝分裂有关。
- 分布：动物细胞和低等植物细胞。
3.2.8 液泡
- 形态结构：单层膜包裹的囊状结构。
- 功能：
- 调节细胞内的渗透压。
- 储存物质（糖、盐、色素等）。
- 维持细胞的形态。
- 分布：植物细胞。
3.3 细胞核
3.3.1 结构
- 核膜：双层膜，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。
- 核仁：与 rRNA 的合成和核糖体的形成有关。
- 染色质：由 DNA 和蛋白质组成，是遗传信息的载体。
3.3.2 功能
- 遗传物质储存和复制的场所。
- 细胞代谢和遗传的控制中心。
3.4 植物细胞的特殊结构
- 细胞壁：支持和保护作用。主要成分是纤维素和果胶。
- 叶绿体：光合作用场所。
- 液泡：调节细胞内的渗透压，储存物质。
四、 物质进出细胞的方式
4.1 被动运输
4.1.1 自由扩散
- 定义：物质顺浓度梯度通过细胞膜的运输方式。
- 特点：不需要载体蛋白，不需要消耗能量。
- 例子：水、氧气、二氧化碳、脂溶性小分子。
4.1.2 协助扩散
- 定义：物质顺浓度梯度，在载体蛋白的协助下通过细胞膜的运输方式。
- 特点：需要载体蛋白，不需要消耗能量。
- 例子：葡萄糖进入红细胞。
4.2 主动运输
- 定义：物质逆浓度梯度，在载体蛋白的协助下通过细胞膜的运输方式。
- 特点：需要载体蛋白，需要消耗能量。
- 例子：葡萄糖、氨基酸、离子进入细胞。
4.3 胞吞和胞吐
- 定义：大分子物质进出细胞膜的方式。
- 特点：不需要载体蛋白，需要消耗能量。
- 胞吞：细胞膜内陷包裹大分子物质进入细胞。
- 胞吐：细胞膜融合包裹大分子物质排出细胞。
- 例子：
- 胞吞：吞噬细胞吞噬病原体。
- 胞吐：分泌蛋白分泌到细胞外。