《高中生物思维导图》

一、细胞的分子组成

• 无机物

  • 水 (H₂O)
    • 含量：细胞内含量最高
    • 存在形式：自由水 (代谢场所，运输介质) & 结合水 (细胞结构成分)
    • 功能：维持细胞形态，运输物质，参与生化反应，维持细胞温度
  • 无机盐
    • 含量：含量较少
    • 存在形式：离子形式
    • 功能：维持生命活动，参与构成某些复杂化合物，维持细胞的渗透压和酸碱平衡

• 有机物

  • 糖类 (CH₂O)
    • 单糖：葡萄糖 (能量物质)、果糖 (甜味)、半乳糖、脱氧核糖、核糖
    • 二糖：蔗糖 (植物)、麦芽糖 (植物)、乳糖 (动物)
    • 多糖：淀粉 (植物储能)、纤维素 (植物细胞壁组成)、糖原 (动物储能)
    • 功能：主要的能源物质，细胞结构的组成成分，细胞识别、信息传递
  • 脂质 (CH₂O)
    • 脂肪：储能物质，保护和支持内脏器官，绝缘和保暖
    • 磷脂：细胞膜的主要成分
    • 固醇：胆固醇 (动物细胞膜成分，调节机体代谢)、性激素 (促进生殖器官发育)、维生素D (促进钙吸收)
  • 蛋白质 (CHONS)
    • 基本单位：氨基酸
      • 种类：约20种
      • 结构：氨基、羧基、R基、氢原子
      • 连接方式：脱水缩合形成肽链，肽链折叠形成蛋白质
    • 功能：生命活动的主要承担者
      • 结构蛋白：细胞结构 (如胶原蛋白)
      • 功能蛋白：酶 (催化)、抗体 (免疫)、载体 (运输)、激素 (调节)
    • 蛋白质多样性的原因：氨基酸种类、数量、排列顺序、肽链空间结构不同
  • 核酸 (CHONP)
    • 种类：DNA & RNA
    • 基本单位：核苷酸
      • DNA核苷酸：脱氧核糖、磷酸、含氮碱基 (A、T、C、G)
      • RNA核苷酸：核糖、磷酸、含氮碱基 (A、U、C、G)
    • 功能：遗传信息的携带者，控制细胞的生命活动

二、细胞的结构与功能

• 细胞膜

  • 成分：磷脂双分子层、蛋白质、少量糖类
  • 结构特点：具有一定的流动性
  • 功能特点：具有选择透过性
  • 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

• 细胞质

  • 细胞质基质：无色透明的液体，进行代谢活动的场所
  • 细胞器
    • 核糖体：合成蛋白质的场所
    • 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、包装和运输，与细胞壁的形成有关 (植物)
    • 线粒体：进行有氧呼吸的主要场所 (细胞的动力工厂)
    • 叶绿体：进行光合作用的场所 (植物)
    • 溶酶体：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细菌
    • 中心体：与细胞的有丝分裂有关 (动物和低等植物)
    • 液泡：调节细胞内的渗透压，储存物质，维持细胞形态 (植物)

• 细胞核

  • 结构：核膜、核仁、染色质
  • 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

• 细胞壁

  • 成分：纤维素和果胶 (植物)
  • 功能：支持和保护细胞，维持细胞形态

三、细胞的生命历程

• 细胞增殖

  • 细胞周期：从一次细胞分裂结束开始到下一次细胞分裂结束为止
  • 有丝分裂：
    • 过程：前期 (染色质螺旋化成染色体，纺锤体形成，核膜、核仁消失)，中期 (染色体排列在赤道板上)，后期 (着丝点分裂，姐妹染色单体分离成染色体)，末期 (染色体解螺旋化成染色质，纺锤体消失，核膜、核仁重建)
    • 意义：保证亲代和子代细胞遗传物质的稳定性
  • 减数分裂：产生生殖细胞的分裂方式
    • 过程：减数第一次分裂 (同源染色体分离，非同源染色体自由组合)，减数第二次分裂 (姐妹染色单体分离)
    • 意义：保证亲代和子代细胞遗传物质的数量减半，保证生物遗传的稳定性

• 细胞分化

  • 概念：在个体发育中，相同的细胞产生形态、结构和生理功能不同的后代的过程
  • 本质：基因的选择性表达

• 细胞衰老和凋亡

  • 衰老：细胞内酶活性降低，色素积累，水分减少，代谢减慢
  • 凋亡：基因控制的细胞编程性死亡

• 细胞癌变

  • 原因：原癌基因和抑癌基因的突变
  • 特征：无限增殖，形态发生改变，易转移

四、遗传的细胞基础

• DNA的结构

  • 双螺旋结构
  • 基本单位：脱氧核苷酸
  • 组成：脱氧核糖、磷酸、含氮碱基 (A、T、C、G)
  • 碱基互补配对原则：A-T，C-G

• 基因的概念

  • 概念：具有遗传效应的DNA片段

• 染色体的组成

  • 主要成分：DNA和蛋白质

• 遗传信息的传递

  • DNA复制：半保留复制，保证遗传信息的准确传递
  • 转录：以DNA为模板合成RNA
  • 翻译：以mRNA为模板合成蛋白质

五、生物的进化

• 生物多样性的形成

  • 遗传多样性：基因多样性
  • 物种多样性：物种数目
  • 生态系统多样性：生态系统类型

• 进化的基本过程

  • 突变和基因重组：产生进化的原材料
  • 自然选择：决定进化的方向
  • 隔离：形成新物种的必要条件

• 现代生物进化理论

  • 种群是生物进化的基本单位
  • 基因频率的变化是生物进化的实质

这只是一个框架性的思维导图，每个部分可以进一步细化，根据具体的教材内容进行补充。 例如，光合作用和呼吸作用可以详细展开，包括反应过程、场所、影响因素等等。遗传部分可以加入基因突变、基因工程、遗传系谱图等内容。 生态部分可以加入生态系统的结构、功能、能量流动、物质循环等等。