人教版高中生物学必修1 黑体字及本章小结
1. 细胞学说揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性。(第4页)
本章小结
理解概念
除病毒以外,生物体都是以细胞作为结构和功能的基本单位,生命活动离不开细胞。
细胞有着相似的基本结构,如细胞膜、细胞质等。但是,不同生物的细胞结构又有差别。
细胞是多种多样的,总体上可以分为真核细胞和原核细胞两大类,它们的主要区别是有无以核膜包被的细胞核。
在同一个多细胞生物体内,由于细胞结构和功能的分化,细胞也呈现多样性。多种多样的细胞都有共同的结构模式:有细胞膜、细胞质、遗传物质集中存在的区域(细胞核或拟核),这说明细胞的统一性。细胞的统一性可以用细胞学说中“新细胞由老细胞分裂产生”的观点来解释,这也是生物界的统一性的基础。
细胞学说阐明了动植物都是由细胞构成的,并且都以细胞为生命活动的基本单位。基于这一结论,人们认识到生物界也具有统一性,这对于人们深入认识生物的结构、生理、发育以及遗传和进化都有着重大的意义。
从系统的视角看生命世界,细胞、组织、器官(系统)、个体、种群、群落、生态系统、生物圈,是不同层次的生命系统。由于细胞是生命活动的基本单位,各层次生命系统的形成、维系和运转都是以细胞为基础的,因此细胞是基本的生命系统。生物科学要研究各个层次的生命系统及其相互关系,首先要研究细胞。
发展素养
通过本章的学习,应在以下几方面得到发展。
阐明细胞的多样性与统一性,进而认同生物界的多样性与统一性,感受大自然的神奇与美丽。
初步建立系统的观念,尝试以系统观认识生命世界。
通过分析细胞学说建立的过程,认同科学发现的基本特点:重视观察与实证,需要归纳和概括;科学的发现依赖于技术的进步;科学理论的建立往往要经历不断修正完善的过程。能够在今后的学习和探究中不断深化这些认识,并以此指导自己的探究,审视他人的研究过程和结论
2. 水在细胞中以两种形式存在,绝大部分的水呈游离状态,可以自由流动,叫做自由水;一部分水与细胞内的其他物质相结合,叫做结合水。(第21页)
3. 细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。(第21页)
4. 糖类是主要的能源物质。(第23页)
5. 脂肪是细胞内的良好的储能物质。(第26页)
6. 蛋白质是生命活动的主要承担者。(第28页)
7. 氨基酸是组成蛋白质的基本单位。(第29页)
8. 核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。(第35页)
本章小结
理解概念
组成细胞的化学元素常见的有 20 多种,C、H、O、N 的含量最多。这些元素都是无机自然界所具有的。这些元素可以组成不同的化合物,包括水、无机盐等无机物,糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机物。
水是细胞中良好的溶剂,又是细胞结构的重要组成成分。细胞中的无机盐多以离子的形式存在。一些无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分,许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有非常重要的作用。
糖类是细胞的主要能源物质,也是细胞结构的重要组成成分。糖类大致可以分为单糖、二糖和多糖等。
脂质通常包括脂肪、磷脂、固醇等,它们有些是细胞结构的重要组成成分,有些参与重要的生命活动过程,其中脂肪是细胞内良好的储能物质。
蛋白质是生命活动的主要承担者,其基本组成单位是氨基酸。20 种左右的氨基酸在形成肽链时排列顺序千变万化,肽链通过盘曲、折叠形成的空间结构千差万别,这样就形成了结构和功能极其多样的蛋白质。
核酸包括 DNA 和 RNA 两大类,是遗传信息的携带者,其基本组成单位是核苷酸。虽然组成 DNA 的核苷酸只有 4 种,但在连成长链时,排列顺序极其多样,可以储存大量的遗传信息。
多糖、蛋白质和核酸分别以单糖、氨基酸和核苷酸为单体组成多聚体,相对分子质量很大,称为生物大分子。生物大分子以碳链为骨架。
发展素养
通过本章的学习,应在以下几方面得到发展。
阐明细胞和生物体的各种生命活动都有其物质基础,初步形成生命的物质观,为辩证唯物主义世界观的形成奠定基础。
说明组成细胞的物质具有特殊性,蛋白质和核酸等生物大分子是生物所特有的,它们既是生命赖以存在的物质,也是生命活动的产物,据此进一步阐明生命的物质观。
说明蛋白质、核酸等物质在细胞中的功能是由其组成和结构决定的,初步形成结
构与功能相适应的观念,并能运用这一观念分析相关的生物学问题。
关注糖类、脂质等物质的过量摄入对健康的影响,在改进自己膳食行为的同时,向他人宣传有关的营养保健知识。
9. 细胞膜的功能:
①将细胞与外界环境分隔开;
②控制物质进出细胞;
③进行细胞间的信息交流。(第41页)
10. 这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。(第52页)
11. 细胞核控制着细胞的代谢和遗传。(第55页)
12. 染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种状态。(第56页)
13. 细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。(第56页)
本章小结
理解概念
细胞作为基本的生命系统,具有系统的一般特征:有边界,有系统内各组分的分工合作,有控制中心起调控作用。
细胞的边界是细胞膜。细胞膜不仅把细胞与外界环境分隔开,还具有控制物质进出、进行细胞间信息交流等作用。
细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,此外,还有少量的糖类。细胞膜的磷脂双分子层是膜的基本支架,具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层,其中大多数蛋白质分子都是能运动的。
细胞质中有线粒体、内质网、核糖体、高尔基体等细胞器,植物细胞有的有叶绿体。这些细胞器既有分工,又有合作。
细胞核由核膜、染色质、核仁等结构组成。它是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
细胞膜、细胞器膜以及核膜在成分与结构上相似,在结构与功能上紧密联系,共同构成了生物膜系统。
发展素养
通过本章的学习,应在以下几方面得到发展。
阐明细胞各部分的结构与其功能相适应,强化结构与功能观。既能基于结构阐释功能,又能基于功能理解结构。
认同细胞各部分在结构和功能上的密切联系,使细胞成为一个有机的整体——基本的生命系统,强化系统观点。在以系统观理解细胞结构的基础上,尝试从系统的视角认识自然和社会。
从细胞器的分工合作联想到我们自己,类比阐释在一个集体中,每个人都各司其职同时又相互配合的重要性。
细胞膜结构的探索历程等内容说明,科学探索永无止境,科学理论是在不断修正的过程中建立和完善的,这需要探索精神、科学思维和技术手段的结合。对其他科学理论、假说和模型等,也应作如是观。
14. 物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内的化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式被称为被动运输。(第65页)
15. 物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式叫做自由扩散。(第66页)
16. 这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式,叫作协助扩散。(第66页)
17. 物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。(第69页)
本章小结
理解概念
细胞中物质的输入和输出都必须经过细胞膜。细胞膜既是将细胞内部与外界分隔开的屏障,也是细胞与外界进行物质交换的门户。
红细胞吸水和失水的现象、植物细胞质壁分离及其复原的实验,说明细胞可以通过渗透作用吸水或失水,而渗透作用就是水分子通过半透膜的扩散,这就说明水可以通过扩散的方式进出细胞。动物细胞的细胞膜、植物细胞的原生质层都相当于一层半透膜。
细胞膜其实与半透膜是有区别的。除水以外,还有许多离子或分子也能通过细胞膜,只是通过的速率和方式不同而已。一些不带电荷的无机小分子和脂溶性的有机小分子可以通过自由扩散的方式进出细胞。离子和一些较小的有机分子的跨膜运输必须借助于转运蛋白。
转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白两类。借助载体蛋白或通道蛋白顺浓度梯度运输的,不需要细胞提供能量,叫作协助扩散。水分子的跨膜运输既可以通过自由扩散,也可以借助通道蛋白进行协助扩散。
自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输,都不需要细胞提供能量,因此属于被动运输。
借助载体蛋白逆浓度梯度运输,需要细胞提供能量的运输方式称为主动运输。
蛋白质和多糖等有机大分子由于分子太大,靠转运蛋白无法运输,它们进出细胞则通过胞吞或胞吐。
发展素养
通过本章的学习,应在以下几方面得到发展。
基于细胞膜的选择透过性,认同生命的自主性,从而更深刻地理解生命的本质。
能够运用物质跨膜运输的知识,解释生活中常见的生物学现象,分析和解决诸如蔬菜腌制、合理施肥等实践问题。
基于探究水进出植物细胞的原理这一实验,体验科学探究的一般过程,提高动手操作能力和设计实验的能力,并能运用到其他类似的科学探究活动中。
18. 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。(第76页)
19. 分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。(第78页)
20. 与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,催化效率更高。(第78页)
21. 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。(第81页)
22. 酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。(第84页)
23. 有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。(第93页)
24. 在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过不完全分解,释放少量能量的过程,就是无氧呼吸。(第94页)
25. 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放能量并生成ATP的过程。(第94页)
26. 叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。(第99页)
27. 光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。(第102页)
28. 光反应阶段
光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫做光反应阶段。(第103页)
29. 暗反应阶段
光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段叫作暗反应阶段。(第104页)
本章小结
理解概念
细胞的生命活动离不开能量的供应和利用。细胞的能量获取和利用要经历复杂
的物质变化,这些变化是在温和的条件下有序地进行的。这就离不开生物催化剂——酶。同无机催化剂相比,酶显著降低了化学反应的活化能。绝大多数酶是蛋白质。酶的催化作用具有专一性、高效性,并对温度、pH 等条件有严格的要求。
ATP 是一种高能磷酸化合物,在细胞中,它与 ADP 的相互转化实现储能和放能,从而保证细胞各项生命活动的能量供应。生成 ATP 的途径主要有两条:一条是植物体内含有叶绿体的细胞,在光合作用的光反应阶段生成 ATP;另一条是所有活细胞都能通过细胞呼吸生成 ATP。
细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是:在酶的催化作用下,分解有机物,释放能量。但是,前者需要氧和线粒体的参与,有机物彻底氧化,释放的能量比后者多。细胞呼吸是细胞中物质代谢的枢纽,糖类、脂质和蛋白质的合成或分解都可以通过细胞呼吸联系起来。
光合作用在植物细胞的叶绿体中进行。叶绿体类囊体的薄膜上有捕获光能的色素,在类囊体薄膜上和叶绿体基质中还有许多进行光合作用所必需的酶。光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段发生在类囊体薄膜上,将光能转化为储存在 ATP 中的化学能;暗反应阶段发生在叶绿体基质中,将 ATP 中的化学能转化为储存在糖类等有机物中的化学能。
发展素养
通过本章的学习,应在以下几方面得到发展。
阐明生命活动不仅具有物质基础,还需要能量驱动,而能量的供应和利用都离不开物质的变化(化学反应),物质是能量的载体,能量是物质变化的动力,初步形成生物学的物质和能量观,并尝试运用这一观念解释细胞的生命活动。
通过本章的探究实践,进一步学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,能设置对照组和重复实验,并能将这些方法和技能应用于其他的探究活动。
基于酶和光合作用的探索历程的学习,认同科学是在实验和争论中前进的,伟大科学家的观点也可能有一定的局限性。科学工作者既要继承前人的科学成果,善于汲取不同的学术见解,又要有创新精神,锲而不舍,促进科学的发展。
举例说明酶、细胞呼吸和光合作用等科学知识与生活和生产紧密联系,关注这些原理的广泛应用,认同科学技术的重要价值。
30. 细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。(第110页)
31. 连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期。(第111页)
32. 将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。(第114页)
33. 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,叫做细胞分化。(第119页)
34. 一个个体中的各种细胞在形态、结构和功能上有很大差异,这是细胞中的基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。(第119页)
35. 细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。(第121页)
36. 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫作细胞凋亡。(第126页)
本章小结
理解概念
生物会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程,细胞也一样。
细胞通过分裂进行增殖。细胞分裂具有周期性。一个细胞周期包括分裂间期和分裂期。分裂间期进行 DNA 复制和有关蛋白质的合成。分裂期进行细胞分裂。
有丝分裂可以分为前期、中期、后期和末期。有丝分裂最重要的变化是,在纺锤体作用下将亲代细胞复制的染色体平均分配到两个子细胞中,从而保持了细胞在遗传上的稳定性。
受精卵分裂形成的众多细胞,经过细胞分化具有不同的形态、结构和功能,进而形成组织和器官。高度分化的植物细胞仍然具有全能性,已分化的动物细胞的细胞核具有全能性。
细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终反映在细胞的形态、结构和功能上发生了变化。个体衰老与细胞衰老有密切关系。
细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,与细胞坏死不同。新细胞的产生和一些细胞的凋亡同时存在于多细胞生物体中。
发展素养
通过本章的学习,应在以下几方面得到发展。
能使用高倍显微镜观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂,并运用其中的操作技能对其他适宜材料进行观察。
关注细胞的增殖、分化、衰老和死亡等的研究,阐明这些研究成果对于增进人类健康的重要意义。
基于对细胞通过有丝分裂维持染色体数目稳定的理解,认同生命过程的精致和奇妙,尝试以审美的视角举例阐释生命过程。
基于对细胞分化形成的不同组织细胞之间的分工合作、细胞凋亡对个体有积极意义的理解,类比阐释个人与集体、个人与社会的关系,认同合作与奉献。
关注我国已经步入老龄化社会的现状,特别关爱老年人。