《生物高中思维导图》

一、细胞的分子组成

1. 水

1.1 存在形式

• 自由水
  • 结合水

    1.2 功能

• 细胞内良好的溶剂
  • 参与生化反应
  • 运输营养物质和代谢废物
  • 维持细胞的形态

2. 无机盐

2.1 含量

• 含量较低

  2.2 存在形式

• 离子形式

  2.3 功能

• 维持细胞和生物体的生命活动
  • 维持酸碱平衡

3. 糖类

3.1 分类

• 单糖: 葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖
  • 二糖: 麦芽糖、蔗糖、乳糖
  • 多糖: 淀粉、纤维素、糖原

    3.2 功能

• 主要能源物质
  • 细胞结构成分 (如纤维素)

4. 脂质

4.1 分类

• 脂肪: 储能物质
  • 磷脂: 细胞膜的主要成分
  • 固醇: 胆固醇、性激素、维生素D

    4.2 功能

• 储能 (脂肪)
  • 构成细胞膜 (磷脂)
  • 调节生命活动 (固醇)

5. 蛋白质

5.1 基本组成单位

• 氨基酸

  5.2 结构层次

• 一级结构：氨基酸的种类、数目、排列顺序
  • 二级结构：α螺旋、β折叠等
  • 三级结构：二级结构进一步盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质
  • 四级结构：由多个具有三级结构的亚基构成

    5.3 功能

• 结构蛋白
  • 运输蛋白
  • 催化 (酶)
  • 调节 (激素)
  • 免疫 (抗体)
  • 运动 (肌动蛋白)

6. 核酸

6.1 分类

• DNA (脱氧核糖核酸)
  • RNA (核糖核酸)

    6.2 基本单位

• 脱氧核苷酸 (DNA)
  • 核糖核苷酸 (RNA)

    6.3 功能

• 遗传信息的携带者

二、细胞的生命历程

1. 细胞生长

• 细胞体积增大
  • 细胞内物质增加

2. 细胞分化

• 形态、结构、功能发生改变
  • 基因选择性表达的结果
  • 是个体发育的基础

3. 细胞衰老

• 酶活性降低
  • 细胞内水分减少
  • 细胞核体积增大
  • 色素积累

4. 细胞凋亡

• 基因控制的程序性死亡
  • 对生物体有利
  • 清除衰老细胞和异常细胞

5. 细胞癌变

• 遗传物质发生改变
  • 细胞无限增殖
  • 失去接触抑制
  • 恶性肿瘤

三、细胞的结构

1. 细胞膜

1.1 成分

• 脂质 (磷脂双分子层)
  • 蛋白质
  • 糖类 (糖蛋白)

    1.2 结构特点

• 流动性
  • 不对称性

    1.3 功能

• 将细胞与外界环境分隔开
  • 控制物质进出细胞
  • 细胞间的信息交流

2. 细胞质

2.1 细胞质基质

• 水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、酶等
  • 进行多种化学反应的场所

    2.2 细胞器

2.2.1 核糖体

• 合成蛋白质的场所

  2.2.2 内质网

• 蛋白质加工和运输的场所
  • 脂质合成的场所

    2.2.3 高尔基体

• 蛋白质的加工、分类、包装和运输

  2.2.4 线粒体

• 有氧呼吸的主要场所
  • 细胞的“动力工厂”

    2.2.5 叶绿体 (植物细胞)

• 光合作用的场所
  • 细胞的“能量转换器”

    2.2.6 溶酶体

• 分解衰老、损伤的细胞器
  • 吞噬并杀死入侵的病原体

    2.2.7 中心体 (动物细胞和低等植物细胞)

• 与细胞的有丝分裂有关

  2.2.8 液泡 (植物细胞)

• 调节细胞内的渗透压
  • 储存营养物质和色素

3. 细胞核

3.1 结构

• 核膜
  • 核孔
  • 核仁
  • 染色质

    3.2 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

四、细胞的物质运输

1. 被动运输

1.1 自由扩散

• 从高浓度到低浓度
  • 不需要载体蛋白的协助
  • 不需要消耗能量
  • 例：O2、CO2、H2O

    1.2 协助扩散

• 从高浓度到低浓度
  • 需要载体蛋白的协助
  • 不需要消耗能量
  • 例：葡萄糖进入红细胞

2. 主动运输

* 从低浓度到高浓度
* 需要载体蛋白的协助
* 需要消耗能量
* 例：葡萄糖、氨基酸、K+、Na+

3. 胞吞和胞吐

* 大分子物质进出细胞的方式
* 需要消耗能量

五、细胞的能量供应与利用

1. ATP

1.1 结构

• A-P~P~P

  1.2 功能

• 直接能源物质
  • 为生命活动提供能量

2. 光合作用 (植物细胞)

2.1 场所

• 叶绿体

  2.2 过程

• 光反应阶段
  • 水的光解
  • ATP的合成
    • 暗反应阶段
  • CO2的固定
  • C3的还原

    2.3 影响因素

• 光照强度
  • CO2浓度
  • 温度

3. 有氧呼吸

3.1 场所

• 细胞质基质
  • 线粒体

    3.2 过程

• 第一阶段：葡萄糖分解成丙酮酸和少量ATP及[H]
  • 第二阶段：丙酮酸与水反应生成CO2和少量ATP及[H]
  • 第三阶段：[H]与氧气结合生成水和大量ATP

    3.3 影响因素

• 温度
  • 氧气浓度

4. 无氧呼吸

4.1 场所

• 细胞质基质

  4.2 过程

• 葡萄糖分解成酒精和CO2 (或乳酸) 和少量ATP

六、遗传的细胞基础

1. 细胞的减数分裂

• 产生生殖细胞的过程
  • 染色体数目减半
  • 发生基因重组

    2. 细胞的有丝分裂

• 细胞增殖的方式
  • 遗传物质不变

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