高二生物思维导图

# 《高二生物思维导图》

## I. 细胞的分子组成

### A. 无机物

*   **1. 水 (H₂O)**
    *   *a. 含量:* 细胞中含量最多的化合物
    *   *b. 存在形式:* 自由水 & 结合水
    *   *c. 功能:*
        *   *i.* 良好的溶剂
        *   *ii.* 参与化学反应 (如水解)
        *   *iii.* 维持细胞形态 (自由水)
        *   *iv.* 运输营养物质和废物
*   **2. 无机盐**
    *   *a. 存在形式:* 离子形式 (如Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Cl⁻)
    *   *b. 功能:*
        *   *i.* 维持细胞和生物体的生命活动 (如维持渗透压、pH)
        *   *ii.* 构成某些复杂化合物 (如Mg²⁺是叶绿素的组成成分)
        *   *iii.* 维持细胞的酸碱平衡

### B. 有机物

*   **1. 糖类**
    *   *a. 元素组成:* C, H, O
    *   *b. 分类:*
        *   *i.* 单糖: 葡萄糖、果糖、半乳糖、脱氧核糖、核糖
        *   *ii.* 二糖: 蔗糖、麦芽糖、乳糖
        *   *iii.* 多糖: 淀粉、纤维素、糖原
    *   *c. 功能:* 主要能源物质, 构成细胞结构 (如纤维素), 细胞识别 (糖蛋白)
*   **2. 脂质**
    *   *a. 元素组成:* C, H, O (可能含有N, P)
    *   *b. 分类:*
        *   *i.* 脂肪: 储能物质, 保温
        *   *ii.* 磷脂: 构成细胞膜的重要成分
        *   *iii.* 固醇: 胆固醇 (调节代谢), 性激素 (调节生殖), 维生素D (促进钙吸收)
    *   *c. 功能:* 储能、构成生物膜、调节生理功能
*   **3. 蛋白质**
    *   *a. 元素组成:* C, H, O, N (通常含有S)
    *   *b. 基本单位:* 氨基酸
    *   *c. 氨基酸种类:* 约20种
    *   *d. 氨基酸结构通式:* H₂N-C(R)-COOH
    *   *e. 肽链:* 氨基酸通过肽键连接形成
    *   *f. 蛋白质结构:*
        *   *i.* 一级结构: 氨基酸序列
        *   *ii.* 二级结构: α-螺旋、β-折叠
        *   *iii.* 三级结构: 二级结构的进一步折叠
        *   *iv.* 四级结构: 多个亚基的组合
    *   *g. 功能:*
        *   *i.* 结构蛋白 (如胶原蛋白)
        *   *ii.* 催化 (酶)
        *   *iii.* 运输 (血红蛋白)
        *   *iv.* 调节 (激素)
        *   *v.* 免疫 (抗体)
        *   *vi.* 运动 (肌动蛋白)
*   **4. 核酸**
    *   *a. 元素组成:* C, H, O, N, P
    *   *b. 分类:*
        *   *i.* DNA (脱氧核糖核酸): 储存遗传信息，主要存在于细胞核
        *   *ii.* RNA (核糖核酸): 执行遗传信息，存在于细胞核、细胞质、核糖体
    *   *c. 基本单位:* 核苷酸
    *   *d. 核苷酸组成:*
        *   *i.* 五碳糖: 脱氧核糖 (DNA), 核糖 (RNA)
        *   *ii.* 磷酸
        *   *iii.* 含氮碱基:
            *   *DNA:* A, T, C, G
            *   *RNA:* A, U, C, G
    *   *e. 功能:* 遗传信息的携带者

## II. 细胞的结构

### A. 原核细胞 vs. 真核细胞

*   **1. 原核细胞:**
    *   *a. 特点:* 无核膜，无成形的细胞核，仅有核糖体
    *   *b. 常见生物:* 细菌、蓝藻、支原体、衣原体
*   **2. 真核细胞:**
    *   *a. 特点:* 有核膜，有成形的细胞核，有多种细胞器
    *   *b. 常见生物:* 真菌、动植物

### B. 细胞膜

*   **1. 成分:* 磷脂、蛋白质、少量糖类
*   **2. 结构:* 流动镶嵌模型
    *   *a. 磷脂双分子层:* 基本骨架
    *   *b. 蛋白质:* 分布不均匀，镶嵌、覆盖或贯穿磷脂双分子层
*   **3. 功能:*
    *   *a.* 维持细胞内部环境的稳定
    *   *b.* 控制物质进出细胞
    *   *c.* 进行细胞间的信息交流

### C. 细胞质

*   **1. 细胞质基质:*
    *   *a. 成分:* 水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸等
    *   *b. 功能:* 进行多种化学反应的场所
*   **2. 细胞器:*

*   *a. 线粒体:* 有氧呼吸的主要场所，含有DNA和RNA
    *   *b. 叶绿体:* 光合作用的场所，含有DNA和RNA，存在于植物细胞
    *   *c. 内质网:* 蛋白质合成、加工、运输的场所，脂质合成的场所
    *   *d. 高尔基体:* 蛋白质加工、分类、包装的场所，植物细胞参与细胞壁的形成
    *   *e. 核糖体:* 蛋白质合成的场所，游离或附着于内质网
    *   *f. 溶酶体:* 含有多种水解酶，分解衰老、损伤的细胞器和吞噬的异物
    *   *g. 中心体:* 参与动物细胞和低等植物细胞的有丝分裂
    *   *h. 液泡:* 调节细胞内的渗透压，储存物质 (植物细胞)

### D. 细胞核

*   **1. 结构:*
    *   *a.* 核膜: 双层膜结构，有核孔
    *   *b.* 核仁: 与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
    *   *c.* 染色质: 主要由DNA和蛋白质组成，细胞分裂时形成染色体
*   **2. 功能:* 遗传信息的储存和复制场所，细胞代谢和遗传的控制中心

## III. 细胞的生命历程

### A. 细胞的增殖

*   **1. 有丝分裂:*
    *   *a. 过程:*
        *   *i.* 间期: DNA复制、相关蛋白质合成
        *   *ii.* 前期: 染色质螺旋化形成染色体，核膜、核仁消失，纺锤体形成
        *   *iii.* 中期: 染色体的着丝点排列在赤道板上
        *   *iv.* 后期: 着丝点分裂，姐妹染色单体分离，纺锤丝牵引子染色体向两极移动
        *   *v.* 末期: 染色体解螺旋化形成染色质，核膜、核仁重建，细胞质分裂
    *   *b. 意义:* 保持亲代和子代细胞遗传信息的稳定
*   **2. 减数分裂:*
    *   *a. 过程:*
        *   *i.* 减数第一次分裂: 同源染色体分离，非同源染色体自由组合
        *   *ii.* 减数第二次分裂: 姐妹染色单体分离
    *   *b. 意义:* 产生遗传多样性的配子，维持生物前后代染色体数目的恒定
### B. 细胞的分化
*   *a. 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
    *   *b. 本质:* 基因的选择性表达
### C. 细胞的衰老和凋亡
*   *a. 衰老:* 细胞内酶活性降低，代谢速率减慢
    *   *b. 凋亡:* 由基因决定的细胞程序性死亡, 对生物体有利
### D. 细胞的癌变
*   *a. 原因:* 原癌基因和抑癌基因的突变
    *   *b. 特征:* 细胞无限增殖，细胞形态结构发生显著改变，细胞表面发生变化，易于转移

## IV. 物质的跨膜运输

### A. 被动运输

*   **1. 自由扩散:*
    *   *a. 特点:* 高浓度到低浓度，不需要载体和能量
    *   *b. 例子:* O₂, CO₂, H₂O
*   **2. 协助扩散:*
    *   *a. 特点:* 高浓度到低浓度，需要载体，不需要能量
    *   *b. 例子:* 葡萄糖进入红细胞

### B. 主动运输

*   **1. 特点:* 低浓度到高浓度，需要载体和能量
*   **2. 例子:* 离子、氨基酸等

### C. 胞吞和胞吐

*   **1. 特点:* 大分子物质进出细胞的方式，需要消耗能量
*   **2. 例子:* 吞噬细胞吞噬细菌，分泌蛋白的分泌

## V. 酶

### A. 酶的本质

*   **1. 大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA (核酶)**

### B. 酶的特性

*   **1. 高效性:** 酶催化效率比无机催化剂更高
*   **2. 专一性:** 一种酶只能催化一种或一类化学反应
*   **3. 温和性:** 在温和的条件下发挥作用

### C. 影响酶活性的因素

*   **1. 温度:* 最适温度时酶活性最高，过高或过低都会降低酶活性，高温使酶变性失活
*   **2. pH值:* 最适pH时酶活性最高，过高或过低都会降低酶活性
*   **3. 酶浓度:* 酶浓度升高，反应速率加快 (底物充足)
*   **4. 底物浓度:* 底物浓度升高，反应速率加快 (酶量一定)

## VI. ATP

### A. 结构

*   **1. A-P~P~P:* A代表腺苷，P代表磷酸基团，~代表高能磷酸键

### B. 功能

*   **1. 细胞的直接能源物质**
*   **2. ATP与ADP的相互转化:** ATP⇌ADP + Pi + 能量 (能量用于各项生命活动)

## VII. 光合作用

### A. 场所

*   **1. 叶绿体**

### B. 过程

*   **1. 光反应:*
    *   *a. 场所:* 类囊体薄膜
    *   *b. 过程:*
        *   *i.* 水的光解: 2H₂O → 4[H] + O₂
        *   *ii.* ATP的生成: ADP + Pi + 光能 → ATP
*   **2. 暗反应:*
    *   *a. 场所:* 叶绿体基质
    *   *b. 过程:*
        *   *i.* CO₂的固定: CO₂ + C₅ → 2C₃
        *   *ii.* C₃的还原: 2C₃ + [H] + ATP → (CH₂O) + C₅

### C. 影响光合作用的因素

*   **1. 光照强度**
*   **2. CO₂浓度**
*   **3. 温度**
*   **4. 矿质元素**
*   **5. 水分**

## VIII. 细胞呼吸

### A. 有氧呼吸

*   **1. 场所:* 细胞质基质、线粒体
*   **2. 过程:*
    *   *a. 第一阶段:* 葡萄糖分解成丙酮酸和少量[H]，释放少量能量 (细胞质基质)
    *   *b. 第二阶段:* 丙酮酸分解成CO₂和大量[H]，释放少量能量 (线粒体基质)
    *   *c. 第三阶段:* [H]与O₂结合成水，释放大量能量 (线粒体内膜)
*   **3. 总反应式:* C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O → 6CO₂ + 12H₂O + 大量能量

### B. 无氧呼吸

*   **1. 场所:* 细胞质基质
*   **2. 过程:*
    *   *a. 酒精发酵:* C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH (酒精) + 2CO₂ + 少量能量
    *   *b. 乳酸发酵:* C₆H₁₂O₆ → 2C₃H₆O₃ (乳酸) + 少量能量
*   **3. 意义:* 在无氧条件下为细胞提供少量能量

### C. 影响呼吸作用的因素

*   **1. 温度**
*   **2. O₂浓度**
*   **3. 水分**

这只是高二生物知识的一个框架，具体内容需要根据教材进行补充和完善。希望这个思维导图对你的学习有所帮助！

《高二生物思维导图》

I. 细胞的分子组成

A. 无机物

1. 水 (H₂O)
- a. 含量: 细胞中含量最多的化合物
- b. 存在形式: 自由水 & 结合水
- c. 功能:
  - i. 良好的溶剂
  - ii. 参与化学反应 (如水解)
  - iii. 维持细胞形态 (自由水)
  - iv. 运输营养物质和废物
2. 无机盐
- a. 存在形式: 离子形式 (如Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Cl⁻)
- b. 功能:
  - i. 维持细胞和生物体的生命活动 (如维持渗透压、pH)
  - ii. 构成某些复杂化合物 (如Mg²⁺是叶绿素的组成成分)
  - iii. 维持细胞的酸碱平衡

B. 有机物

1. 糖类
- a. 元素组成: C, H, O
- b. 分类:
  - i. 单糖: 葡萄糖、果糖、半乳糖、脱氧核糖、核糖
  - ii. 二糖: 蔗糖、麦芽糖、乳糖
  - iii. 多糖: 淀粉、纤维素、糖原
- c. 功能: 主要能源物质, 构成细胞结构 (如纤维素), 细胞识别 (糖蛋白)
2. 脂质
- a. 元素组成: C, H, O (可能含有N, P)
- b. 分类:
  - i. 脂肪: 储能物质, 保温
  - ii. 磷脂: 构成细胞膜的重要成分
  - iii. 固醇: 胆固醇 (调节代谢), 性激素 (调节生殖), 维生素D (促进钙吸收)
- c. 功能: 储能、构成生物膜、调节生理功能
3. 蛋白质
- a. 元素组成: C, H, O, N (通常含有S)
- b. 基本单位: 氨基酸
- c. 氨基酸种类: 约20种
- d. 氨基酸结构通式: H₂N-C(R)-COOH
- e. 肽链: 氨基酸通过肽键连接形成
- f. 蛋白质结构:
  - i. 一级结构: 氨基酸序列
  - ii. 二级结构: α-螺旋、β-折叠
  - iii. 三级结构: 二级结构的进一步折叠
  - iv. 四级结构: 多个亚基的组合
- g. 功能:
  - i. 结构蛋白 (如胶原蛋白)
  - ii. 催化 (酶)
  - iii. 运输 (血红蛋白)
  - iv. 调节 (激素)
  - v. 免疫 (抗体)
  - vi. 运动 (肌动蛋白)
4. 核酸
- a. 元素组成: C, H, O, N, P
- b. 分类:
  - i. DNA (脱氧核糖核酸): 储存遗传信息，主要存在于细胞核
  - ii. RNA (核糖核酸): 执行遗传信息，存在于细胞核、细胞质、核糖体
- c. 基本单位: 核苷酸
- d. 核苷酸组成:
  - i. 五碳糖: 脱氧核糖 (DNA), 核糖 (RNA)
  - ii. 磷酸
  - iii. 含氮碱基:
    - DNA: A, T, C, G
    - RNA: A, U, C, G
- e. 功能: 遗传信息的携带者

II. 细胞的结构

A. 原核细胞 vs. 真核细胞

1. 原核细胞:
- a. 特点: 无核膜，无成形的细胞核，仅有核糖体
- b. 常见生物: 细菌、蓝藻、支原体、衣原体
2. 真核细胞:
- a. 特点: 有核膜，有成形的细胞核，有多种细胞器
- b. 常见生物: 真菌、动植物

B. 细胞膜

*1. 成分: 磷脂、蛋白质、少量糖类
*2. 结构: 流动镶嵌模型
- a. 磷脂双分子层: 基本骨架
- b. 蛋白质: 分布不均匀，镶嵌、覆盖或贯穿磷脂双分子层
*3. 功能:
- a. 维持细胞内部环境的稳定
- b. 控制物质进出细胞
- c. 进行细胞间的信息交流

C. 细胞质

*1. 细胞质基质:
- a. 成分: 水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸等
- b. 功能: 进行多种化学反应的场所
*2. 细胞器:
- a. 线粒体: 有氧呼吸的主要场所，含有DNA和RNA
- b. 叶绿体: 光合作用的场所，含有DNA和RNA，存在于植物细胞
- c. 内质网: 蛋白质合成、加工、运输的场所，脂质合成的场所
- d. 高尔基体: 蛋白质加工、分类、包装的场所，植物细胞参与细胞壁的形成
- e. 核糖体: 蛋白质合成的场所，游离或附着于内质网
- f. 溶酶体: 含有多种水解酶，分解衰老、损伤的细胞器和吞噬的异物
- g. 中心体: 参与动物细胞和低等植物细胞的有丝分裂
- h. 液泡: 调节细胞内的渗透压，储存物质 (植物细胞)

D. 细胞核

*1. 结构:
- a. 核膜: 双层膜结构，有核孔
- b. 核仁: 与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
- c. 染色质: 主要由DNA和蛋白质组成，细胞分裂时形成染色体
*2. 功能: 遗传信息的储存和复制场所，细胞代谢和遗传的控制中心

III. 细胞的生命历程

A. 细胞的增殖

*1. 有丝分裂:
- a. 过程:
  - i. 间期: DNA复制、相关蛋白质合成
  - ii. 前期: 染色质螺旋化形成染色体，核膜、核仁消失，纺锤体形成
  - iii. 中期: 染色体的着丝点排列在赤道板上
  - iv. 后期: 着丝点分裂，姐妹染色单体分离，纺锤丝牵引子染色体向两极移动
  - v. 末期: 染色体解螺旋化形成染色质，核膜、核仁重建，细胞质分裂
- b. 意义: 保持亲代和子代细胞遗传信息的稳定
*2. 减数分裂:
- a. 过程:
  - i. 减数第一次分裂: 同源染色体分离，非同源染色体自由组合
  - ii. 减数第二次分裂: 姐妹染色单体分离
- b. 意义: 产生遗传多样性的配子，维持生物前后代染色体数目的恒定
  B. 细胞的分化
a. 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
- b. 本质: 基因的选择性表达
  C. 细胞的衰老和凋亡
a. 衰老: 细胞内酶活性降低，代谢速率减慢
- b. 凋亡: 由基因决定的细胞程序性死亡, 对生物体有利
  D. 细胞的癌变
a. 原因: 原癌基因和抑癌基因的突变
- b. 特征: 细胞无限增殖，细胞形态结构发生显著改变，细胞表面发生变化，易于转移

IV. 物质的跨膜运输

A. 被动运输

*1. 自由扩散:
- a. 特点: 高浓度到低浓度，不需要载体和能量
- b. 例子: O₂, CO₂, H₂O
*2. 协助扩散:
- a. 特点: 高浓度到低浓度，需要载体，不需要能量
- b. 例子: 葡萄糖进入红细胞

B. 主动运输

*1. 特点: 低浓度到高浓度，需要载体和能量
*2. 例子: 离子、氨基酸等

C. 胞吞和胞吐

*1. 特点: 大分子物质进出细胞的方式，需要消耗能量
*2. 例子: 吞噬细胞吞噬细菌，分泌蛋白的分泌

V. 酶

A. 酶的本质

1. 大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA (核酶)

B. 酶的特性

1. 高效性: 酶催化效率比无机催化剂更高
2. 专一性: 一种酶只能催化一种或一类化学反应
3. 温和性: 在温和的条件下发挥作用

C. 影响酶活性的因素

*1. 温度: 最适温度时酶活性最高，过高或过低都会降低酶活性，高温使酶变性失活
*2. pH值: 最适pH时酶活性最高，过高或过低都会降低酶活性
*3. 酶浓度: 酶浓度升高，反应速率加快 (底物充足)
*4. 底物浓度: 底物浓度升高，反应速率加快 (酶量一定)

VI. ATP

A. 结构

*1. A-P~P~P: A代表腺苷，P代表磷酸基团，~代表高能磷酸键

B. 功能

1. 细胞的直接能源物质
2. ATP与ADP的相互转化: ATP⇌ADP + Pi + 能量 (能量用于各项生命活动)

VII. 光合作用

A. 场所

1. 叶绿体

B. 过程

*1. 光反应:
- a. 场所: 类囊体薄膜
- b. 过程:
  - i. 水的光解: 2H₂O → 4[H] + O₂
  - ii. ATP的生成: ADP + Pi + 光能 → ATP
*2. 暗反应:
- a. 场所: 叶绿体基质
- b. 过程:
  - i. CO₂的固定: CO₂ + C₅ → 2C₃
  - ii. C₃的还原: 2C₃ + [H] + ATP → (CH₂O) + C₅

C. 影响光合作用的因素

1. 光照强度
2. CO₂浓度
3. 温度
4. 矿质元素
5. 水分

VIII. 细胞呼吸

A. 有氧呼吸

*1. 场所: 细胞质基质、线粒体
*2. 过程:
- a. 第一阶段: 葡萄糖分解成丙酮酸和少量[H]，释放少量能量 (细胞质基质)
- b. 第二阶段: 丙酮酸分解成CO₂和大量[H]，释放少量能量 (线粒体基质)
- c. 第三阶段: [H]与O₂结合成水，释放大量能量 (线粒体内膜)
*3. 总反应式: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O → 6CO₂ + 12H₂O + 大量能量

B. 无氧呼吸

*1. 场所: 细胞质基质
*2. 过程:
- a. 酒精发酵: C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH (酒精) + 2CO₂ + 少量能量
- b. 乳酸发酵: C₆H₁₂O₆ → 2C₃H₆O₃ (乳酸) + 少量能量
*3. 意义: 在无氧条件下为细胞提供少量能量

C. 影响呼吸作用的因素

1. 温度
2. O₂浓度
3. 水分