《生物体的基本结构思维导图》
一、细胞：生命的基本单位
1.1 细胞的发现与细胞学说
- 1.1.1 细胞的发现:
- 罗伯特·虎克：观察软木塞细胞壁
- 列文·虎克：观察活细胞（微生物）
- 1.1.2 细胞学说:
- 施莱登与施旺：植物与动物由细胞构成
- 细胞学说内容：
- 细胞是生物体结构和功能的基本单位
- 细胞产生细胞，新细胞来自老细胞
- 生物体的各种性状由细胞决定
1.2 细胞的种类与结构
- 1.2.1 细胞的种类:
- 原核细胞
- 定义：无核膜包被的细胞核
- 代表：细菌、蓝藻、支原体、衣原体等
- 结构特点：无成形细胞核，环状DNA，核糖体
- 细胞壁成分：肽聚糖
- 真核细胞
- 定义：有核膜包被的细胞核
- 代表：动植物、真菌等
- 结构特点：有成形细胞核，多种细胞器，线性染色体
- 细胞壁成分：植物细胞（纤维素、果胶），真菌细胞（几丁质）
- 原核细胞
- 1.2.2 细胞的结构 (以动物细胞为例):
- 细胞膜
- 功能：保护、控制物质进出细胞、细胞间的信息交流
- 成分：磷脂双分子层、蛋白质
- 结构特点：流动性、选择透过性
- 细胞质
- 细胞质基质：
- 功能：生命活动进行的场所
- 成分：水、无机盐、有机物（蛋白质、糖类、脂质等）
- 细胞器：
- 线粒体：有氧呼吸的主要场所，提供能量 (ATP)
- 双层膜结构，含少量DNA和核糖体
- 内质网：蛋白质合成和加工、脂质合成的场所
- 单层膜构成的网状结构
- 分为粗面内质网 (附着核糖体) 和滑面内质网
- 高尔基体：蛋白质的加工、包装、运输
- 单层膜构成的扁平囊状结构
- 动物细胞参与分泌物的形成，植物细胞参与细胞壁的形成
- 核糖体：蛋白质合成的场所
- 无膜结构，由 rRNA 和蛋白质组成
- 溶酶体：分解衰老、损伤的细胞器，吞噬病原体
- 单层膜包被，内含多种水解酶
- 中心体：动物细胞和低等植物细胞中存在，与细胞分裂有关
- 无膜结构，由两个中心粒组成
- 液泡：植物细胞中特有，调节细胞内环境，储存物质
- 单层膜包被，内含细胞液 (色素、糖类、无机盐等)
- 叶绿体：植物细胞中特有，光合作用的场所
- 双层膜结构，含叶绿素和类胡萝卜素，少量DNA和核糖体
- 线粒体：有氧呼吸的主要场所，提供能量 (ATP)
- 细胞质基质：
- 细胞核
- 功能：遗传物质的储存和复制场所，细胞代谢和遗传的控制中心
- 结构：
- 核膜：双层膜，具有核孔 (允许大分子物质通过)
- 染色质：DNA和蛋白质组成，细胞分裂时螺旋化成染色体
- 核仁：与rRNA的合成和核糖体的形成有关
- 细胞膜
1.3 细胞的生命历程
- 1.3.1 细胞的生长与增殖:
- 细胞生长：细胞体积增大
- 细胞增殖：细胞数量增加
- 细胞周期：连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止
- 间期：时间最长，为细胞分裂作准备 (DNA复制、蛋白质合成等)
- 分裂期：染色体变化明显，细胞分裂成两个子细胞
- 1.3.2 细胞的分化:
- 概念：在个体发育中，相同的细胞产生稳定差异的过程
- 根本原因：基因的选择性表达
- 意义：使生物体形成各种不同的细胞、组织和器官
- 1.3.3 细胞的衰老与凋亡:
- 细胞衰老：细胞生理状态和化学反应发生复杂变化，导致细胞功能下降
- 细胞内水分减少，酶活性降低，色素积累等
- 细胞凋亡：基因控制的细胞程序性死亡
- 对于生物体的正常发育至关重要
- 去除多余、无用或有害的细胞
- 细胞衰老：细胞生理状态和化学反应发生复杂变化，导致细胞功能下降
- 1.3.4 细胞的癌变:
- 概念：细胞在致癌因子的作用下，变成不受控制地持续分裂的细胞
- 原因：原癌基因和抑癌基因发生突变
二、组织：由形态相似、功能相同的细胞联合在一起形成的细胞群体
2.1 动物组织
- 2.1.1 上皮组织:
- 特点：细胞排列紧密，细胞间质少
- 功能：保护、分泌、吸收、排泄
- 分布：体表、消化道内壁、呼吸道内壁、腺体等
- 2.1.2 结缔组织:
- 特点：细胞种类多，细胞间质多
- 功能：支持、连接、营养、保护
- 分布：骨、软骨、血液、脂肪等
- 2.1.3 肌肉组织:
- 特点：细胞具有收缩和舒张的特性
- 功能：产生运动
- 分布：骨骼肌、平滑肌、心肌
- 2.1.4 神经组织:
- 特点：细胞能够感受刺激，产生和传导兴奋
- 功能：调节和控制生命活动
- 分布：脑、脊髓、神经
2.2 植物组织
- 2.2.1 保护组织:
- 特点：表皮细胞排列紧密，通常有角质层或蜡质层覆盖
- 功能：保护内部结构，减少水分蒸发
- 分布：植物体的表面 (如表皮)
- 2.2.2 营养组织:
- 特点：细胞壁薄，细胞质丰富，有叶绿体
- 功能：进行光合作用或储存营养物质
- 分布：叶肉、果实、种子等
- 2.2.3 输导组织:
- 特点：细胞呈长管状，细胞间连接成管道
- 功能：运输水分、无机盐和有机物
- 分布：维管束 (木质部和韧皮部)
- 2.2.4 分生组织:
- 特点：细胞小，细胞核大，细胞质浓，具有分裂能力
- 功能：产生新的细胞，使植物生长
- 分布：根尖、茎顶、形成层
三、器官：由不同的组织按照一定的顺序组合在一起形成的具有一定功能的结构
3.1 植物器官
- 3.1.1 根: 吸收水分和无机盐，固定植物体
- 3.1.2 茎: 支持植物体，运输水分、无机盐和有机物
- 3.1.3 叶: 进行光合作用
- 3.1.4 花: 进行有性生殖
- 3.1.5 果实: 保护种子，传播种子
- 3.1.6 种子: 繁殖后代
3.2 动物器官 (举例)
- 3.2.1 心脏: 泵血，维持血液循环
- 3.2.2 肺: 进行气体交换
- 3.2.3 肝脏: 解毒，分泌胆汁，代谢
- 3.2.4 肾脏: 过滤血液，形成尿液
- 3.2.5 胃: 消化食物
四、系统：能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的顺序组合在一起
4.1 人体八大系统
- 4.1.1 消化系统: 摄取食物，消化吸收营养物质，排出废物
- 4.1.2 呼吸系统: 进行气体交换
- 4.1.3 循环系统: 运输氧气、营养物质和废物
- 4.1.4 泌尿系统: 形成和排出尿液
- 4.1.5 神经系统: 调节和控制生命活动
- 4.1.6 内分泌系统: 分泌激素，调节生命活动
- 4.1.7 运动系统: 产生运动
- 4.1.8 生殖系统: 产生生殖细胞，进行生殖