1、專題一生命的物質基礎、結構基礎和細胞工程一、知識網絡本專題包括必修第一章生命的物質基礎、 必修第二章生命的基本單位細胞第一節細胞的結構和功能、選修第四章細胞與細胞工程。1二、結論性知識要點1. 組成生物體的化學元素雖然大體相同，但是在不同的生物體內，各種化學元素的含量相差很大。2. 生物體內的化學元素多數以化合物形式存在，這些化合物在生命活動中具有重要作用。3. 生物界與非生物界具有統一性和差異性。4.水：是活細胞中最多的化合物, 細胞中水有自由水和結合水兩種形式, 兩者可以相互轉化,細胞中自由水與結合水的含量比例與細胞代謝旺盛程度正相關。5. 無機鹽：大多數以離子形式存在。有些無機鹽是細胞內

2、某些復雜化合物的重要組成部分，許多無機鹽離子對于維持生物體生命活動有重要作用。6. 糖類：生命活動的主要能源物質， 也是細胞內重要化合物的組成成分 （如核糖、 脫氧核糖）。糖元（肝糖元、肌糖元）是動物多糖，淀粉、纖維素是植物多糖。7. 具有還原性的糖有：葡萄糖、果糖、麥芽糖。8. 脂質：脂肪是生物的主要儲能物質； 類脂中的磷脂是構成生物膜結構的重要成分， 固醇（如性激素）與新陳代謝和生殖有密切關系。9. 蛋白質： 細胞內含量最多的有機物。 其組成單位是氨基酸， 約有 20 種，其中有種必需氨基酸。 組成蛋白質的氨基酸的特點是：每種氨基酸分子至少都含有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧

3、基連接在同一個碳原子上。10. 蛋白質分子結構具有多樣性的原因是組成蛋白質分子的氨基酸種類不同，數目成百上千，排列次序變化多端， 由氨基酸形成的肽鏈的空間結構千差萬別。 蛋白質多樣性是生物多樣性的直接原因。11. 核酸：生物的遺傳物質 （主要是 DNA），由核苷酸聚合而成。 其中 DNA主要分布在細胞核內，少量存在于線粒體和葉綠體中。RNA分為核糖體RNA（ rRNA）、轉移 RNA(tRNA)、信使 RNA(mRNA)。12. 構成細胞的各部分結構并不是彼此孤立的，而是互相聯系、協調一致的，一個細胞是一個有機的統一整體，細胞只有保持完整性，才能正常地完成各項生命活動。13. 細胞膜、核膜以及

4、內質網、高爾基體、線粒體等細胞器，它們都由膜構成，這些膜的化學組成相似，基本結構大致相同。14. 細胞膜、核膜以及內質網膜、高爾基體膜、線粒體等由膜圍成的細胞器，在結構和功能上是緊密聯系的統一整體，它們形成的結構體系，叫做細胞的生物膜系統。15. 細胞膜不僅使細胞具有一個相對穩定的內環境，同時在細胞與環境之間的物質運輸、能量交換和信息傳遞過程中起著決定性作用。16. 細胞內的廣闊的膜面積為酶提供了大量的附著位點，為各種化學反應的順利進行創造了有利條件。17. 細胞內的生物膜把細胞分隔成一個個小的區室，如細胞器，這樣就使得細胞內能夠同時進行多種化學反應，而不會互相干擾，保證了細胞的生命活動高效、

5、有序的進行。18. 植物體細胞雜交克服了遠源雜交不親和的障礙，大大擴展了可用于雜交的親本組合范圍。19. 細胞株細胞內的遺傳物質沒有發生改變。但是有些細胞內的遺傳物質發生了改變，并且帶有癌變的特點，有可能在培養條件下無限制地傳代下去，這種傳代細胞稱為細胞系。20. 動物細胞融合最重要的用途是制備單克隆抗體。21. 在單抗上連接抗癌藥物， 制成 “生物導彈” ，將藥物定向帶到癌細胞所在的部位， 既消滅了癌細胞，又不會傷害健康細胞。2三、專題突破（一）化學元素專題1 化學元素的種類和含量最基本元素：基本元素：、主要元素： C、（共占細胞總量的97%）大量元素：、Ca、Mg等（占生物體總重量萬分之一

6、）微量元素： Fe、 Mn、B、 Zn、Cu、 Mo、 Cl 、 Ni 等（量少但生物必需）植物必需的礦質元素（共 14 種）：以上元素除、外，其它都是。2 常見化合物的組成元素ATP和 ADP的組成元素： C、NADPH（還原性輔酶） ：C、血紅蛋白的組成元素：C、 H、 O、N、 Fe葉綠素的組成元素：C、 H、 O、 N、 Mg秋水仙素的組成元素：C、甲狀腺激素的組成元素：C、 H、 O、 N、 I3 N 、 P、 K 與植物光合作用及人體健康的關系與光合作用的關系：是酶、葉綠素、ATP和 NADP+的組成元素可促進細胞分裂和生長，使葉面積增大， 從而增大光合作用面積N能延長葉片壽命，延

7、長光合作用時間與人體健康的關系：人體主要以氨基酸形式攝取氮元素，人體每天必須從外界攝取一定量的蛋白質與光合作用的關系：是葉綠體雙層膜、基粒、ATP和 NADPH的組成元素P在光合作用的物質轉化中起重要作用與人體健康的關系：Ca、 P 都是牙齒、骨骼的重要成分與光合作用的關系：可使植物抗倒伏、保持挺拔狀態、接受充足光照K可促進光合作用中糖類的合成、運輸與人體健康的關系： 可維持細胞內液滲透壓， 維持心肌舒張狀態， 保持心肌正常興奮性（二） 水和無機鹽小專題31. 水分的吸收(1). 吸水原理：吸脹作用滲透作用(2). 吸水的部位和動力細胞的吸水動力本質上主要來自細胞內、外液的濃度差 （即滲透壓）

8、 。對植物體而言， 吸水的外因主要是蒸騰作用， 吸水部位主要靠植物根尖成熟區表皮細胞吸收， 其次還有葉片等； 單細胞動物靠細胞直接吸收水分，如草履蟲；低等多細胞動物靠消化腔吸收水分，如水螅；高等動物和人靠消化道中的胃、小腸、大腸吸收水分，腎小管、集合管也可對原尿中的水進行重吸收。(3). 吸水與吸收礦質元素的關系；是兩個相對獨立的過程。2. 細胞代謝產生水的結構和過程結 構代謝過程葉綠體的基質暗反應合成有機物線粒體有氧呼吸的第三階段核糖體氨基酸的脫水縮合高爾基體合成纖維素細胞核DNA 復制、轉錄動物肝臟和肌肉合成糖元細胞質基質、線粒體、葉綠體ATP 生成 ATP3. 新陳代謝利用水（消耗水）的

9、生理過程及結構 淀粉、蛋白質、脂肪等大分子有機物的消化（水解） 肝臟和肌肉細胞中糖元的分解過程消耗水。光合作用的光反應： H2O光1O2 ；部位：葉綠體囊狀結構薄膜2H+ 2有氧呼吸第二階段： 2C3H 4O3 +6H 2O酶6CO2+20H ；部位：線粒體ATP 的水解： ATP+H 2O酶ADP+Pi+ 能量；部位：細胞質基質、葉綠體基質、線粒體等4.幾種重要無機鹽的作用及缺乏引起的病癥 ：維持細胞內液滲透，維持心肌舒張、保持心肌正常興奮性。血鉀過低時，心肌的自動節律異常，并導致心律失常。Na ：維持細胞外液滲透壓，維持膜電位和神經沖動的傳遞等作用。缺乏時導致細胞外液滲透壓下降并出現血壓下

10、降、心率加快、四肢發冷等癥狀。2+Ca ：是骨骼和牙齒的主要成分， 維持肌肉張力和正常的心肌活動。 缺乏時老人患骨質疏松癥、兒童患佝僂病；血鈣過高出現肌無力，血鈣過低會出現抽搐。2+Fe ：血紅蛋白的成分。長期缺乏造成缺鐵性貧血。：植物缺少時，花藥和花絲萎縮，花粉發育不良。：缺乏時成年人患地方性甲狀腺腫，幼年時患呆小癥。4（三）糖類小專題1. 糖類的化學組成和種類2. 植物體內糖類代謝圖解特別提醒： 圖解中應掌握的內容有：光合作用的概念、反應式、 過程；溫室作物栽培原理(如適當增加光照、提高CO 2 濃度等 )；有氧呼吸和無氧呼吸的概念、反應式、過程；中耕松土、種子的儲藏、蔬菜的保鮮原理。3.

11、 人和動物糖類代謝圖解5特別提醒： 圖解中應掌握的內容有：糖類的化學性消化過程及部位；葡萄糖被吸收的方式、途徑，葡萄糖在細胞內的代謝；血糖的正常值，低血糖癥、高血糖癥和糖尿病血糖濃度的范圍及致病機理；高等動物和人體在劇烈運動時細胞呼吸的產物、能量；糖代謝與蛋白質代謝、脂肪代謝的關系。（四）蛋白質小專題1. 蛋白質代謝圖解6特別提醒： 圖解中應該掌握的內容有：蛋白質的消化過程及部位；氨基酸被吸收的方式、途徑；蛋白質的中間代謝(在細胞內 )；蛋白質代謝與糖代謝、脂肪代謝之間的關系。2. 與蛋白質有關的計算(1). 與蛋白質有關的計算類型一個氨基酸中的各原子的數目肽鏈中氨基酸數目、肽鍵數目和肽鏈數日

12、氨基酸的平均分子量與蛋白質的分子量（C2H 4O2N-R ）基因（或 mRNA ）中的堿基數與氨基酸數目之間的對應關系(2). 方法與技巧（表中 a 表示氨基酸的平均分子量）氨基酸個數n肽鏈數m肽鍵數n-m脫去水分子數n-m蛋白質分子量an-18(n-m)至少含有的氨基或羧基數m至少含有的氧原子數n+mmRNA 中的堿基數3n基因中的堿基數至少 6n（五）細胞小專題1. 細胞形態結構與功能的統一細胞的種類形態結構的多樣性功能的多樣性哺乳動物的兩面凹的圓餅狀體積小， 相對表面積大， 有利于紅細胞提高 O2 和 CO2 的交換效率具分泌功能很多突起，內質網和高爾基體含量較多增大表面積，提高分泌速率

13、的細胞癌細胞形態結構發生改變、糖蛋白含量減少細胞間黏著性減小， 容易擴散和轉移代謝旺盛的自由水含量高，線粒體、核糖體等細胞物質交換速率快，蛋白質合成細胞器含量多，核仁較大，核孔數量多快，表現為旺盛的生命活動2. 歷年高考對人的成熟紅細胞的考查細胞結構無細胞核和線粒體，無DNA ，無細胞壁特殊物質血紅蛋白（含鐵元素） ，攜帶和運輸氧氣內環境血漿的滲透壓與0.9% 生理鹽水等滲代謝類型無氧呼吸（利用葡萄糖，產生乳酸和少量能量）細胞分裂人的成熟紅細胞不能進行細胞分裂7ABO 血型由紅細胞膜上的凝集原決定血型3. 幾種典型細胞中的細胞器典型細胞細胞器的特殊性葉肉細胞含大多數細胞器根成熟區，葉表皮細胞不

14、含葉綠體根分生區、干種子細胞不含葉綠體和大液泡維管束鞘細胞C3 植物無葉綠體， C4 植物有不含基粒的葉綠體心肌細胞含線粒體較多消化腺細胞含高爾基體、核糖體較多4. 細胞器的歸納動植物都有的線粒體、內質網、高爾基體、核糖體等植物特有的質體 ( 葉綠體、白色體等 )分動物和低等植物特有的中心體布主要存在于植物中的液泡主要存在于動物中的中心體、溶酶體分布最廣泛的核糖體 ( 真核、原核細胞 )不具膜細胞的核糖體、中心體結具單層膜結構的內質網、高爾基體、液泡、溶酶體構具雙層膜結構的線粒體、葉綠體光學顯微鏡下可見的線粒體、葉綠體、液泡成含 DNA(基因 ) 的線粒體、葉綠體 ( 都有半自主性 )含 RN

15、A的線粒體、葉綠體、核糖體分含色素的葉綠體、液泡能產生水的線粒體、葉綠體、核糖體、高爾基體有產生 ATP的線粒體、葉綠體能復制的線粒體、葉綠體、中心體功能合成有機物的核糖體、葉綠體、內質網、高爾基體與有絲分裂有關的核糖體、線粒體、中心體、高爾基體能與分泌蛋白的合成、運輸、分核糖體、 內質網、高爾基體、 線粒體 ( 細胞膜 )泌有關的（其它結構）能發生堿基互補配對的細胞器線粒體、葉綠體、核糖體 ( 細胞核、擬核、質（其它結構）粒 )5. 質壁分離及復原實驗的應用用途實驗設計結論單一變量-1的蔗糖溶液發生質壁分離和復原活細胞；細胞生活狀判斷細胞死活待測細胞 +0.3g mL鏡檢觀察細胞形態不發生質

16、壁分離和復原死細胞態8測定細胞液濃待測細胞 +一系列濃度梯度的蔗細胞液濃度范圍在未發生質壁分離不同濃度的和使細胞剛發生質壁分離的蔗糖溶度范圍糖溶液鏡檢觀察細胞形態蔗糖溶液液濃度之間比較不同植物不同植物細胞-1+0.3g mL 的蔗糖根據不同植物細胞發生質壁分離的不同植物細細胞的細胞液溶液鏡檢觀察細胞發生質壁分程度來判斷細胞液濃度大小胞濃度離的程度驗證原生質層 發生質壁分離現象細胞壁伸成熟植物細胞-1縮性小于原生質層伸縮性；發生植物細胞結和細胞壁伸縮+0.3mL 的蔗糖溶液鏡檢觀察細胞形態質壁分離細胞壁伸縮性大于或等構特性性大小于原生質層的伸縮性（六）生物膜系統小專題1. 生物膜系統的組成：包括

17、細胞膜、核膜及由膜圍繞而成的細胞器2. 生物膜之間的聯系（以分泌蛋白的合成與分泌為例）93. 生物膜系統的功能（七）細胞工程小專題1. 植物組織培養與動物細胞培養的比較植物細胞培養動物細胞培養理論基礎細胞增殖細胞的全能性（原理）區培養基的 固體或半固體培養基液體培養基別形態及成蔗糖、礦質元素、 維生素、 植物激素、 葡萄糖 、氨基酸、無機鹽、維生素、分或條件光照等動物血清 、 PH 等10過程結果獲得新個體或細胞產品大量產生細胞或細胞產物快速繁殖名貴花卉和果樹生產蛋白質制品如病毒疫苗、干培養無病毒植物、轉基因植物擾素、單克隆抗體等用途大規模生產藥物、食品添加劑、檢測有毒物質香料、色素等細胞產品。研究藥理病理移植治療（如人造皮肢）相同點都需人工條件下的無菌操作2. 植物體細胞雜交與動物細胞融合的比較類型植物體細胞雜交動物細胞融合區別（制備番茄 -馬鈴薯雜種植株）（制備單克隆抗體）原生質體的制備正常小鼠的免疫（