苏教版生物思维导图

# 苏教版生物思维导图

## 一、细胞的分子组成

### 1.1 无机物

#### 1.1.1 水

*   **存在形式:** 自由水、结合水
*   **功能:**
    *   良好的溶剂
    *   运输养分和废物
    *   参与化学反应 (水解、光合作用等)
    *   维持细胞形态
    *   调节温度

#### 1.1.2 无机盐

*   **存在形式:** 离子形式
*   **功能:**
    *   维持细胞和生物体的生命活动 (如Ca、Mg、Fe)
    *   维持细胞的酸碱平衡
    *   维持细胞的渗透压

### 1.2 有机物

#### 1.2.1 糖类

*   **元素组成:** C、H、O
*   **分类:**
    *   **单糖:** 葡萄糖、果糖、半乳糖、脱氧核糖、核糖
        *   **功能:** 能量来源、结构成分
    *   **二糖:** 麦芽糖、蔗糖、乳糖
        *   **功能:** 能量来源、运输形式
    *   **多糖:** 淀粉、糖原、纤维素
        *   **功能:** 储存能量 (淀粉、糖原)、结构成分 (纤维素)

#### 1.2.2 脂质

*   **元素组成:** C、H、O (部分含N、P)
*   **分类:**
    *   **脂肪:**
        *   **组成:** 甘油和脂肪酸
        *   **功能:** 储存能量、保温
    *   **磷脂:**
        *   **组成:** 甘油、脂肪酸、磷酸、胆碱
        *   **功能:** 细胞膜的主要成分
    *   **固醇:**
        *   **胆固醇:** 细胞膜的成分，参与调节代谢
        *   **性激素:** 促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成
        *   **维生素D:** 促进钙的吸收和利用

#### 1.2.3 蛋白质

*   **元素组成:** C、H、O、N (通常含S)
*   **基本单位:** 氨基酸
    *   **种类:** 约20种
    *   **结构特点:** 至少含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
    *   **形成过程:** 脱水缩合
*   **结构层次:** 一级结构 (氨基酸序列) -> 二级结构 (α螺旋、β折叠) -> 三级结构 -> 四级结构
*   **功能:**
    *   结构蛋白 (如胶原蛋白)
    *   催化功能 (酶)
    *   运输功能 (血红蛋白)
    *   调节功能 (激素)
    *   免疫功能 (抗体)
    *   其他功能

#### 1.2.4 核酸

*   **元素组成:** C、H、O、N、P
*   **基本单位:** 核苷酸
    *   **种类:** 脱氧核苷酸、核糖核苷酸
*   **分类:**
    *   **DNA:** 脱氧核糖核酸
        *   **组成:** 脱氧核糖、磷酸、含氮碱基 (A、T、C、G)
        *   **功能:** 遗传物质
        *   **结构:** 双螺旋结构
    *   **RNA:** 核糖核酸
        *   **组成:** 核糖、磷酸、含氮碱基 (A、U、C、G)
        *   **种类:** mRNA、tRNA、rRNA
        *   **功能:** 基因表达的中间桥梁

## 二、细胞的结构和功能

### 2.1 细胞的统一性与多样性

*   **统一性:**
    *   都具有细胞膜、细胞质和遗传物质
    *   生命活动的基本规律相似
*   **多样性:**
    *   细胞的形态、结构和功能各不相同
    *   体现生物多样性

### 2.2 细胞的结构

#### 2.2.1 细胞膜

*   **成分:** 磷脂、蛋白质、糖类
*   **结构特点:** 流动性
*   **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

#### 2.2.2 细胞质

*   **细胞质基质:**
    *   **成分:** 水、无机盐、有机物
    *   **功能:** 细胞代谢的主要场所
*   **细胞器:**
    *   **核糖体:** 合成蛋白质
    *   **内质网:** 蛋白质加工和运输、脂质合成
    *   **高尔基体:** 蛋白质的加工、分类和包装
    *   **线粒体:** 进行有氧呼吸的主要场所，提供能量
    *   **叶绿体:** 进行光合作用的场所 (植物细胞)
    *   **溶酶体:** 分解衰老、损伤的细胞器，消化进入细胞的物质
    *   **液泡:** 调节细胞内的渗透压，储存物质 (植物细胞)
    *   **中心体:** 与细胞分裂有关 (动物细胞和低等植物细胞)

#### 2.2.3 细胞核

*   **结构:** 核膜、核仁、染色质
*   **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

### 2.3 细胞的生命历程

#### 2.3.1 细胞增殖

*   **有丝分裂:**
    *   **过程:** 前期、中期、后期、末期
    *   **意义:** 保持亲代和子代细胞遗传物质的稳定
*   **减数分裂:**
    *   **过程:** 减数第一次分裂、减数第二次分裂
    *   **意义:** 产生有性生殖细胞，为生物的遗传和变异提供素材

#### 2.3.2 细胞分化

*   **概念:** 细胞在形态、结构和功能上发生差异的过程
*   **原因:** 基因的选择性表达
*   **意义:** 形成不同的组织和器官，使生物体功能更加完善

#### 2.3.3 细胞衰老和凋亡

*   **细胞衰老:** 细胞的生理状态和化学反应发生变化
*   **细胞凋亡:** 细胞的程序性死亡，受基因控制
*   **意义:** 维持生物体的正常生命活动

#### 2.3.4 细胞癌变

*   **原因:** 原癌基因和抑癌基因发生突变
*   **特点:** 细胞无限增殖，形态发生改变，易转移
*   **预防:** 健康的生活方式，避免接触致癌物质

## 三、细胞的代谢

### 3.1 酶

*   **本质:** 大部分是蛋白质，少数是RNA
*   **特性:**
    *   高效性
    *   专一性
    *   作用条件温和
*   **影响因素:** 温度、pH

### 3.2 ATP

*   **结构:** A-P~P~P (A：腺苷，P：磷酸基团，~：高能磷酸键)
*   **功能:** 直接提供能量，是细胞内能量的“通货”
*   **生成场所:** 线粒体、叶绿体、细胞质基质

### 3.3 光合作用

*   **场所:** 叶绿体
*   **过程:**
    *   **光反应阶段:**
        *   **场所:** 类囊体薄膜
        *   **过程:** 水的光解、ATP的合成
    *   **暗反应阶段:**
        *   **场所:** 叶绿体基质
        *   **过程:** CO2的固定、C3的还原
*   **影响因素:** 光照强度、CO2浓度、温度

### 3.4 呼吸作用

*   **场所:** 细胞质基质、线粒体
*   **类型:**
    *   **有氧呼吸:**
        *   **过程:** 第一阶段 (葡萄糖分解为丙酮酸)、第二阶段 (丙酮酸分解为CO2)、第三阶段 (电子传递链)
        *   **总反应式:** C6H12O6 + 6O2 + 6H2O → 6CO2 + 12H2O + 大量能量
    *   **无氧呼吸:**
        *   **过程:** 第一阶段 (同有氧呼吸)、第二阶段 (丙酮酸转化为酒精和CO2或乳酸)
        *   **总反应式:** C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 少量能量 (酒精发酵)
                         C6H12O6 → 2C3H6O3 + 少量能量 (乳酸发酵)
*   **影响因素:** 温度、氧气浓度

## 四、遗传的细胞基础

### 4.1 染色体、DNA和基因

*   **染色体:** 细胞核内含有遗传物质的结构，主要由DNA和蛋白质组成
*   **DNA:** 遗传物质，双螺旋结构
*   **基因:** 具有遗传效应的DNA片段，控制生物的性状

### 4.2 DNA复制

*   **时期:** 细胞分裂的间期
*   **场所:** 细胞核
*   **过程:**
    *   解旋
    *   复制
*   **特点:** 半保留复制
*   **意义:** 保证遗传信息的连续性

### 4.3 基因的表达

#### 4.3.1 转录

*   **场所:** 细胞核
*   **模板:** DNA的一条链
*   **原料:** 核糖核苷酸
*   **酶:** RNA聚合酶
*   **产物:** mRNA

#### 4.3.2 翻译

*   **场所:** 核糖体
*   **模板:** mRNA
*   **原料:** 氨基酸
*   **工具:** tRNA (转运氨基酸)
*   **产物:** 蛋白质

### 4.4 基因突变

*   **概念:** DNA分子中碱基序列的改变
*   **特点:**
    *   普遍性
    *   随机性
    *   低频性
    *   多害少利性
*   **意义:** 基因突变是生物变异的根本来源，为生物进化提供原材料。

### 4.5 遗传密码

*   **密码子:** mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基
*   **反密码子:** tRNA上与mRNA密码子互补配对的三个碱基

苏教版生物思维导图

一、细胞的分子组成

1.1 无机物

1.1.1 水

存在形式: 自由水、结合水
功能:
- 良好的溶剂
- 运输养分和废物
- 参与化学反应 (水解、光合作用等)
- 维持细胞形态
- 调节温度

1.1.2 无机盐

存在形式: 离子形式
功能:
- 维持细胞和生物体的生命活动 (如Ca、Mg、Fe)
- 维持细胞的酸碱平衡
- 维持细胞的渗透压

1.2 有机物

1.2.1 糖类

元素组成: C、H、O
分类:
- 单糖: 葡萄糖、果糖、半乳糖、脱氧核糖、核糖
  - 功能: 能量来源、结构成分
- 二糖: 麦芽糖、蔗糖、乳糖
  - 功能: 能量来源、运输形式
- 多糖: 淀粉、糖原、纤维素
  - 功能: 储存能量 (淀粉、糖原)、结构成分 (纤维素)

1.2.2 脂质

元素组成: C、H、O (部分含N、P)
分类:
- 脂肪:
  - 组成: 甘油和脂肪酸
  - 功能: 储存能量、保温
- 磷脂:
  - 组成: 甘油、脂肪酸、磷酸、胆碱
  - 功能: 细胞膜的主要成分
- 固醇:
  - 胆固醇: 细胞膜的成分，参与调节代谢
  - 性激素: 促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成
  - 维生素D: 促进钙的吸收和利用

1.2.3 蛋白质

元素组成: C、H、O、N (通常含S)
基本单位: 氨基酸
- 种类: 约20种
- 结构特点: 至少含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
- 形成过程: 脱水缩合
结构层次: 一级结构 (氨基酸序列) -> 二级结构 (α螺旋、β折叠) -> 三级结构 -> 四级结构
功能:
- 结构蛋白 (如胶原蛋白)
- 催化功能 (酶)
- 运输功能 (血红蛋白)
- 调节功能 (激素)
- 免疫功能 (抗体)
- 其他功能

1.2.4 核酸

元素组成: C、H、O、N、P
基本单位: 核苷酸
- 种类: 脱氧核苷酸、核糖核苷酸
分类:
- DNA: 脱氧核糖核酸
  - 组成: 脱氧核糖、磷酸、含氮碱基 (A、T、C、G)
  - 功能: 遗传物质
  - 结构: 双螺旋结构
- RNA: 核糖核酸
  - 组成: 核糖、磷酸、含氮碱基 (A、U、C、G)
  - 种类: mRNA、tRNA、rRNA
  - 功能: 基因表达的中间桥梁

二、细胞的结构和功能

2.1 细胞的统一性与多样性

统一性:
- 都具有细胞膜、细胞质和遗传物质
- 生命活动的基本规律相似
多样性:
- 细胞的形态、结构和功能各不相同
- 体现生物多样性

2.2 细胞的结构

2.2.1 细胞膜

成分: 磷脂、蛋白质、糖类
结构特点: 流动性
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

2.2.2 细胞质

细胞质基质:
- 成分: 水、无机盐、有机物
- 功能: 细胞代谢的主要场所
细胞器:
- 核糖体: 合成蛋白质
- 内质网: 蛋白质加工和运输、脂质合成
- 高尔基体: 蛋白质的加工、分类和包装
- 线粒体: 进行有氧呼吸的主要场所，提供能量
- 叶绿体: 进行光合作用的场所 (植物细胞)
- 溶酶体: 分解衰老、损伤的细胞器，消化进入细胞的物质
- 液泡: 调节细胞内的渗透压，储存物质 (植物细胞)
- 中心体: 与细胞分裂有关 (动物细胞和低等植物细胞)

2.2.3 细胞核

结构: 核膜、核仁、染色质
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

2.3 细胞的生命历程

2.3.1 细胞增殖

有丝分裂:
- 过程: 前期、中期、后期、末期
- 意义: 保持亲代和子代细胞遗传物质的稳定
减数分裂:
- 过程: 减数第一次分裂、减数第二次分裂
- 意义: 产生有性生殖细胞，为生物的遗传和变异提供素材

2.3.2 细胞分化

概念: 细胞在形态、结构和功能上发生差异的过程
原因: 基因的选择性表达
意义: 形成不同的组织和器官，使生物体功能更加完善

2.3.3 细胞衰老和凋亡

细胞衰老: 细胞的生理状态和化学反应发生变化
细胞凋亡: 细胞的程序性死亡，受基因控制
意义: 维持生物体的正常生命活动

2.3.4 细胞癌变

原因: 原癌基因和抑癌基因发生突变
特点: 细胞无限增殖，形态发生改变，易转移
预防: 健康的生活方式，避免接触致癌物质

三、细胞的代谢

3.1 酶

本质: 大部分是蛋白质，少数是RNA
特性:
- 高效性
- 专一性
- 作用条件温和
影响因素: 温度、pH

3.2 ATP

结构: A-P~P~P (A：腺苷，P：磷酸基团，~：高能磷酸键)
功能: 直接提供能量，是细胞内能量的“通货”
生成场所: 线粒体、叶绿体、细胞质基质

3.3 光合作用

场所: 叶绿体
过程:
- 光反应阶段:
  - 场所: 类囊体薄膜
  - 过程: 水的光解、ATP的合成
- 暗反应阶段:
  - 场所: 叶绿体基质
  - 过程: CO2的固定、C3的还原
影响因素: 光照强度、CO2浓度、温度

3.4 呼吸作用

场所: 细胞质基质、线粒体
类型:
- 有氧呼吸:
  - 过程: 第一阶段 (葡萄糖分解为丙酮酸)、第二阶段 (丙酮酸分解为CO2)、第三阶段 (电子传递链)
  - 总反应式: C6H12O6 + 6O2 + 6H2O → 6CO2 + 12H2O + 大量能量
- 无氧呼吸:
  - 过程: 第一阶段 (同有氧呼吸)、第二阶段 (丙酮酸转化为酒精和CO2或乳酸)
  - 总反应式: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 少量能量 (酒精发酵) C6H12O6 → 2C3H6O3 + 少量能量 (乳酸发酵)
影响因素: 温度、氧气浓度

四、遗传的细胞基础

4.1 染色体、DNA和基因

染色体: 细胞核内含有遗传物质的结构，主要由DNA和蛋白质组成
DNA: 遗传物质，双螺旋结构
基因: 具有遗传效应的DNA片段，控制生物的性状

4.2 DNA复制

时期: 细胞分裂的间期
场所: 细胞核
过程:
- 解旋
- 复制
特点: 半保留复制
意义: 保证遗传信息的连续性

4.3 基因的表达

4.3.1 转录

场所: 细胞核
模板: DNA的一条链
原料: 核糖核苷酸
酶: RNA聚合酶
产物: mRNA

4.3.2 翻译

场所: 核糖体
模板: mRNA
原料: 氨基酸
工具: tRNA (转运氨基酸)
产物: 蛋白质

4.4 基因突变

概念: DNA分子中碱基序列的改变
特点:
- 普遍性
- 随机性
- 低频性
- 多害少利性
意义: 基因突变是生物变异的根本来源，为生物进化提供原材料。

4.5 遗传密码

密码子: mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基
反密码子: tRNA上与mRNA密码子互补配对的三个碱基

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一、细胞的分子组成

1.1 无机物

1.1.1 水

1.1.2 无机盐

1.2 有机物

1.2.1 糖类

1.2.2 脂质

1.2.3 蛋白质

1.2.4 核酸

二、细胞的结构和功能

2.1 细胞的统一性与多样性

2.2 细胞的结构

2.2.1 细胞膜

2.2.2 细胞质

2.2.3 细胞核

2.3 细胞的生命历程

2.3.1 细胞增殖

2.3.2 细胞分化

2.3.3 细胞衰老和凋亡

2.3.4 细胞癌变

三、细胞的代谢

3.1 酶

3.2 ATP

3.3 光合作用

3.4 呼吸作用

四、遗传的细胞基础

4.1 染色体、DNA和基因

4.2 DNA复制

4.3 基因的表达

4.3.1 转录

4.3.2 翻译

4.4 基因突变

4.5 遗传密码

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