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高一预习+衔接
生物
主编/付晓星
暑期生活
大阅读 大视角 新思维 新方法
走进高中生物学
为什么学习生物学


高中生物学课程主要分为必修和选择性必修两个部分。必修部分包括《分子与细胞》和《遗传与进化》两个模块,这两个模块所有学生在高一年级完成学习后,进行学业水平测试;完成了必修课程的学习后,选生物学纳入高考总成绩的学生继续学习选择性必修课程。选择性必修部分包括《稳态与调节》《生物与环境》和《生物技术与工程》三个模块。
包括细胞的分子组成、细胞的结构、细胞的代谢、细胞的增殖,以及细胞的分化、衰老和死亡等内容。
包括遗传的细胞基础、遗传的分子基础、遗传的基本规律、生物的变异和生物的进化等内容。
选择性必修
选择性必修
选择性必修
包括人体的内环境与稳态、人和动物生命活动的调节,以及植物的激素调节等内容。
包括种群和群落、生态系统、生态环境的保护等内容。
包括基因工程、细胞工程、发酵工程和生物技术安全性与伦理等内容。
高中生物学怎么学
生物学作为一门自然科学学科,涉及大量的概念和理论,在学习的过程中需要理解和记忆。高中生物学的学习绝不是简单的“背多分”,而是学会科学方法和思维方式。那么,如何学习生物学呢?和同学们分享一下学习高中生物学的方法。
1.预习:课前把教材上的内容阅读一遍,勾画出重难点,记下自己的疑难问题,带着任务去听课,有利于提高课堂效率。
2.听课:听什么?高中生物学教材中涉及的很多概念和知识点背后都隐藏着它们的由来,这对于我们理解、记忆和运用知识非常重要,因此,课堂上要做到“三听”,即听过程、听联系、听重难点。对于生物学的概念和原理千万不能断章取义,要避免走人误区。同时,在听课时要做到多思考,通过听、看、写等,突破自己在预习中遇到的问题,并能提出新问题。
3.笔记:做听课笔记的突出问题是记的速度赶不上讲的速度,为此要做到“三记三不记”即重点问题、疑难之处、书上没有的要记,次要问题、易懂之点、书上有的不记。且做笔记时要做到手、眼、耳、脑全面协调配合。
4.温习:在做题之前,利用几分钟把课本和笔记上的知识重新在脑子里过一遍。过哪些知识呢?过重难点、过概念原理、过教材上的黑体字、过教材上的重点图、过知识细节,通过温习有利于加深记忆。
5.做题:做题是对所学知识的运用。通过做题可以进一步强化记忆,通过做题可以扫描知识盲区、误区,通过做题可以提升运用知识的能力,通过做题可以学会解题的方法技巧。
学习高中生物学有哪些优势
提升核心素养
提高健康认知
学习生物学,能够培养学生适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,如对生命现象的认识和理解的能力、科学思维和科学探究的能力、增强社会责任感等等。
学习生物学,可以更好地理解人体的结构和功能,掌握更多如何预防和治疗疾病的原理和方法,有助于选择更健康的生活方式,增强健康意识。
加强环保意识
提升职业发展机会
生物学涉及生态学和环境科学等方面的内容,通过学习生物知识可以更好地理解我们的行为如何影响环境,并学会如何采取环保措施保护环境。这将有助于我们成为更有责任感的地球公民。
生物学是一门跨越非常广泛的学科,其影响力远远超出了传统意义上的“生物”范畴,生物学与医学、药学、生物技术、环境科学、农业、食品科学、生态学等多个领域有着密不可分的联系,因此,学习生物学能为未来职业发展打开多扇大门。
愿你的付出甘之如怡所得归于欢喜,在探索生命的道路上不断前行!
走进高中,融会贯通,立志成才,一起向未来!
亲爱的同学们:
走过初中的青涩与阳光,你们又满怀理想与希望,即将走进神往已久的高中校园,去开启一段崭新的旅程,去成就一番无上的荣光!
初高中知识与能力的衔接,从识记到理解,从理解到应用,从应用到探究,从探究到创新·.··是思维和思想的成长与进步。高中阶段学习的深度、广度和高度,也是初中无法比拟的;更加深入地落实新课标、遵循一核四层四翼、贯彻五育并举,这将迈向更高台阶。因此,在步入高中之前,通过主动预习、有效研习,养成自主学习的习惯,迅速适应高中的学习方式、学习内容和素养要求,就显得十分重要。
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以阅读学习促进预习,发挥全科阅读具有的目的性、学科关联性、拓展性及应用性等特点,达到牢记概念、单词、语法、定理、公式、定义等,强调学科必备知识的理解与运用,致力于关键能力的形成与提高。以问题为驱动,深化思维,涵育学科素养,建立知识体系。
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以实操促能动,以兴趣为导引,注重探究与创新,通过科学严谨的系统学习,帮助同学们获得满足感和成就感。以兴趣为师,在一次次的解题“闯关成功”后树立学习信心,强化自学能力,培养良好习惯。
“问渠那得清如许,为有源头活水来”。《美迪衔接》·(高一预习)正是同学们开启高中学习的“源头活水”,它会丰富你对学习的认知和体验,让你在高中课堂中听得懂、跟得上,在爱学、乐学的良性发展中,不断超越自我,拥抱梦想!
目录
第一章 第1课人类对细胞的认识
借助显微镜走近细胞 第2课细胞是生命活动的基本单位 9第二章 第1课细胞中的元素和无机物·. 16
探索细胞的物质基础 第2课细胞中的糖类和脂质· 22第3课蛋白质是生命活动的主要承担者·…28第4课核酸是遗传信息的携带者· .36第三章 第1课细胞膜的结构和功能 43细胞的结构与功能 第2课细胞器的结构和功能··· 51第3课细胞核的结构和功能· 58第四章 第1课酶和ATP 65细胞的能量 第2课细胞呼吸 71供应和利用 第3课光合作用 78第五章 第1课细胞的增殖…· ..·85细胞的生命历程 第2课 细胞的分化… 91第3课细胞的衰老和死亡 ...·98附录 附录1:必备知识识记牢记认识高中生物概念·必修1 104附录2:配套微课视频(1-10)···· …·封三赠 预习衔接验收卷高一新生入学摸底考试(独立成卷·电子档)
第一章
借助显微镜走近细胞
当你伴着窗外的鸟语花香专心学习时,体内的神经细胞在不断产生和传导兴奋,血液中的红细胞在持续往复运送氧气,骨骼肌细胞的收缩和舒张使身体保持协调的动作·...各种细胞的功能活动演奏着微妙的“生命交响曲”。
显微镜的发明开启了人类窥探微观世界的大门,使人们发现和认识了细胞。几百年来,科学家借助仪器的更新和技术的进步,不断探索细胞的奥秘,使人类对细胞的了解越来越全面和深人。让我们借助显微镜追寻科学家的足迹开启认识细胞的科学之旅吧!
第1课人类对细胞的认识
情境导学
本课聚焦
走进生物实验室,最引人瞩目的就是显微镜了。如果从细胞生物学发展的源头开始探寻,我们会发现,细胞奥秘的每次新发现,细胞理论的每一点新完善,都依托于实验技术的进步。其中,显微镜的制造和发展则为细胞的发现和细胞学说的建立奠定了坚实的基础。那么结合初中所学的知识,你知道是谁首先用自制光学显微镜发现并给细胞取了名字吗?
答案:罗伯特·胡克
1.了解细胞学说的建立过程。
2.细胞学说的主要内容是什么?有什么意义?
3.怎样正确使用高倍显微镜?
知识点一 细胞的发现和细胞学说的建立
知识衔接·温故知新
1.细胞学说建立的过程
(1)从人体的解剖和观察入手——从器官到组织
① 1543年,比利时的维萨里通过大量的尸体解剖研究,发表了巨著《人体构造》,揭示了人体在器官水平的结构。
⊚ 法国的比夏经过对器官的解剖观察指出器官由低一层次的组织构成。
札记- | |
(2)显微观察资料的积累—认识细胞
①1665 年,英国科学家罗伯特·胡克用显微镜观察植物的木栓组织,发现这些木栓组织由许多规则的小室组成,他把“小室"称为cell—细胞。他当时观察的组织中的细胞已经死亡,他看到的只是残留的细胞壁。
⊚ 荷兰著名磨镜技师列文虎克用自制的显微镜,观察到不同形态的具有活性的细菌、红细胞和精子等。
③ 意大利的马尔比基用显微镜广泛观察了动植物的微细结构,如细胞壁和细胞质。
在长达170多年的历史中,人们虽然积累了丰富的材料,但是对细胞及其与生物体的关系并没有进行科学的归纳和概括。
(3)科学观察和归纳概括的结合——形成理论
札记-
① 德国植物学家施莱登通过对花粉、胚珠和柱头组织的观察,运用不完全归纳法·提出了植物细胞学说,即植物体都是由细胞构成的,细胞是植物体的基本单位,新细胞从老细胞中产生。
⊚ 德国动物学家施旺认为:动物体也是由细胞构成的,一切动物的个体发育过程,都是从受精卵这个单细胞开始的。为此,他发表了研究报告《关于动植物的结构及生长一致性的显微研究》。
(4)细胞学说在修正中前进
① 施莱登的朋友耐格里用显微镜观察了多种植物分生区新细胞的形成,发现新细胞的产生原来是细胞分裂的结果。
⊚ 1858年,德国的魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”,对细胞的由来进行了修正。
2.细胞学说的主要内容及意义
(1)主要建立者:施莱登和施旺
1不完全归纳法:也被称作简单枚举归纳法,是一种基于部分事实来推断一般结论的归纳方法。它通过观察和研究部分对象的属性,进而推广到所有对象的属性。需要注意的是,这种推理方法具有一定的可靠性,但并不是绝对可靠的,因为它仅仅基于部分观察,而未能涵盖所有可能的情况。
(2)内容要点
① 细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成;
⊚ 细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用;
③ 新细胞是由老细胞分裂产生的。
(3)意义
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。
⊚ 细胞学说使生物学的研究进人细胞水平,并为后来进人分子水平打下基础。
③ 细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论,不仅解释了个体发育,也为后来生物进化论的确立埋下了伏笔。
请你判一判:
(1)荷兰科学家列文虎克发现并命名“细胞”。( )
(2)细胞学说中的“一切动植物"就是自然界中的所有生物。( )
(3)细胞学说揭示了生物界的统一性。( )
(4)细胞学说的提出,使人们对生物体的认识进入分子水平。( )
答案: (1)x (2)x (3)√(4)x
思维衔接·学习精要
要点1 分清细胞学说建立过程中的科学家及其作出的重要贡献
(1)罗伯特·胡克发现并命名了细胞。
(2)列文虎克观察到了活细胞。
(3)施莱登和施旺是细胞学说的主要建立者。
(4)魏尔肖对细胞学说进行了修正。
[典例1]小小细胞奥秘多,前人探索付辛劳!下列关于细胞学说的建立过程,正确的是
A.罗伯特·胡克用显微镜观察到的木栓组织为死的植物细胞
B.施莱登和施旺认为,自然界中一切生物都由细胞发育而来
C.列文虎克发现并命名了细胞
D.施莱登和施旺运用完全归纳法提出了细胞学说
答案:A
解题指导
英国科学家罗伯特·胡克用显微镜观察植物的木栓组织,发现并命名了细胞,该组织细胞为死细胞,A正确;施莱登和施旺认为一切动植物都由细胞发育而来,而不是一切生物,B错误;罗伯特·胡克发现并命名了细胞,C错误;施莱登和施旺运用不完全归纳法提出了细胞学说,D错误。
要点2 理解细胞学说内容的要点及意义
(1)细胞学说内容中的涉及和未涉及① 涉及的生物:只有动物和植物。⊚ 未涉及的生物:病毒、原核生物和真菌等生物。③ 未涉及生物或细胞间的“差异性”。
2)细胞字说的三个"统一”① 统一了“动植物”均是由细胞和细胞产物所构成。⊚ 统一了“动植物细胞”均有自己的生命又对整体生命起作用。③ 统一了“动植物细胞"的新细胞均是由老细胞分裂产生的。
[典例2]细胞学说的建立经过了漫长而曲折的过程,多位科学家通过观察法、归纳法等总结出细胞学说这一重要生物学理论,而且该学说还在不断地修正和完善。下列有关说法正确的是
A.细胞学说的内容之一是一切真核生物和原核生物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物构成
B.细胞学说认为一切生物都是由细胞构成的
C.魏尔肖提出“细胞通过分裂产生新细胞”对细胞学说进行完善
D.细胞学说使人们对生命的认识由细胞水平进人分子水平
答案:C
解题指导
细胞学说的内容之一是一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成,并不是一切真核生物和原核生物,A错误;细胞学说认为一切动植物都是由细胞组成的,这阐明了细胞的统一性和生物体结构的统一性,B错误;魏尔肖提出“细胞通过分裂产生新细胞”对细胞学说进行完善,C正确;细胞学说使生物学的研究由器官、组织水平进入细胞水平,D错误。
知识点二 光学显微镜的使用
知识衔接·温故知新
1. 光学显微镜的构造

2.临时装片的制作
(1)选材:必须是薄而透明的材料,便于光线通过。
(2)种类(按制作方法分类):装片(撕和挑);涂片(适用于液体材料);切片(切)。
(3)制作过程
① 植物细胞:
擦 \rightarrow 滴 \rightarrow 撕 \rightarrow 放(展) \rightarrow 盖 \rightarrow 染 \because 吸(如图所示)。

② 动物细胞(以口腔上皮细胞为例):擦 \rightarrow 滴 \rightarrow 刮 \rightarrow 涂 \rightarrow 盖 \rightarrow 染 \rightarrow 吸(如图所示)。

(4)比较动植物细胞临时装片的制作过程
比较内容 | 洋葱表皮细胞临 时装片 | 人的口腔上皮细 胞临时装片 | |
不 同 点 | |||
滴加的液体 | 清水 | 生理盐水 | |
取细胞的方法 | 撕取 | 刮取 | |
防止细胞重叠的方法 相同点 | 展平 涂抹均匀 擦、盖、染、吸的步骤是相同的 |

3.光学显微镜的使用方法
(1)低倍镜的正确使用
-札记-
① 取镜和安放:将显微镜从镜箱中取出,右手握住镜臂,左手托住镜座,放在实验台边缘,安装好目镜和物镜。
⊚ 对光:转动转换器,使低倍物镜对准通光孔,用较大的光圈对准通光孔。一只眼向目镜内看,转动反光镜,直到目镜内看到一个明亮的圆形视野。
③ 观察:把要观察的玻片标本放在载物台上,用压片夹压住,玻片标本要正对通光孔中心。转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓下降到接近玻片标本为止(眼晴一定要从侧面看着物镜,防止物镜镜头接触到玻片标本)。一只眼向目镜内看,反向转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓上升直到看清物像为止,再略微转动细准焦螺旋,使物像更清晰。
(2)高倍镜的正确使用
① 找:先在低倍镜下找到要观察的物像并调清晰;
⊚ 移:在低倍镜下将要观察的物像移至视野中央;
③ 转:转动转换器,换上高倍镜;
\circled{4} 调:调节光圈和反光镜,使视野亮度适宜;调节细准焦螺旋,使物像清晰。
(3)整理显微镜
每次观察结束后,先移去玻片标本,清理好载物台;将显微镜外表擦拭干净,如使用擦镜纸将目镜和物镜擦拭干净;转动转换器,使物镜偏向两侧;将镜筒下降到最低处,再将反光镜竖立,最后把显微镜放回镜箱。
请你判一判:
(1)目镜没有螺纹,而物镜的一端有螺纹。( )
(2)先在低倍镜下找到物像,然后直接转动转换器换高倍物镜观察。( )
(3)高倍镜观察物像时,可通过直接调节粗准焦螺旋使物像更清晰。( )
答案:(1)√ (2)x (3)x
思维衔接·学习精要
要点1 显微镜使用的基本规律
(1)放大倍数的计算:显微镜的放大倍数 = 物 镜放大倍数 x 目镜放大倍数。
(2)显微镜的放大倍数是指对物体(细胞)长度或宽度的放大,不是对面积或体积的放大。
(3)目镜和物镜的结构及其长短与放大倍数之间的关系见下图:

① 目镜越长,放大倍数越小,反之则放大倍数越大。
⊚ 物镜越长,放大倍数越大,距离装片越近,如 H_{1} ;反之则放大倍数越小,距离装片越远,如 H_{2}
(4)高倍镜与低倍镜的比较(5)高倍镜使用的要点
比较 项目 | 物像 大小 | 看到细 胞数目 | 视野 亮度 | 物镜与载玻 片的距离 | 视野 范围 |
高倍镜 | 大 | 少 | 近 | 小 | |
低倍镜 | 小 | 多 | 亮 | 远 | 大 |
必须先在低倍物镜下找到要观察的物像,将其移到视野中央,然后再换用高倍物镜观察,换用高倍镜后一定不要转动粗准焦螺旋。
[典例1]如图所示,甲中 ①② 表示目镜, ③④ 表示物镜, ⑤⑥ 表示物镜与载玻片之间的距离,乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。下列相关叙述正确的是 (

A. ① 比 ⊚ 的放大倍数小, ③ 比 \circledast 的放大倍数小
B.把视野里的标本从图中的乙转为丙时,应选用 ⊚ ,同时提升镜筒
C.若使视野中细胞数目最少,甲中的组合应是②④ ⑤
D.从图中的乙转为丙,正确的调节顺序:移动装片 \rightarrow 转动转换器 \_ 调节光圈 \rightarrow 调节细准焦螺旋
答案:D
解题指导
目镜的放大倍数越大,镜头越短,物镜的放大倍数越大,镜头越长, ③ 比\circledast 的放大倍数大,A错误;把视野里的标本从图中的乙转为丙时,应选用 ③ 高倍物镜,但不能提升镜筒,直接转动转换器换用高倍物镜即可,B错误;若使视野中细胞数目最少,应使用放大倍数大的目镜和物镜,高倍物镜与装片的距离更近,甲中的组合应是 ②③⑤ ,C错误;物像由乙到丙,首先要把观察的物像移至视野中央,转动转换器,换上高倍物镜,调节光圈使视野变亮,再调节细准焦螺旋将物像调清晰,D正确。
要点2 显微镜的成像特点、视野中污点位置的判断及细胞数量与放大倍数的关系
(1)显微镜的成像特点显微镜下观察到的像是倒立、放大的虚像。即物像与实物左右相反、上下颠倒,将物像旋转 180° 后与实物的位置相同。

(2)视野中污点位置的判断① 污点可能存在的位置:装片、目镜、物镜。⊚ 判断原则:污点跟谁移动,就在谁上面。

(3)视野中细胞数量与放大倍数的关系① 若视野中的细胞为单行排列,计算时只需要考虑长度或宽度的变化,则放大后视低倍镜下看到的细胞数野中的细胞数 \leftrightharpoons 放大倍数

⊚ 若视野中充满细胞,计算时要考虑面积的变化,则放大后视野中的细胞数 = 低倍镜下看到的细胞数
(放大倍数)

[典例2]下列有关显微镜使用的说法,正确的是
A.要观察低倍镜下位于视野左下方的细胞,应先将装片向右上方移动,将细胞移到视野的中央,再换高倍镜
B.若在高倍镜下观察到的细胞质流向是逆时针,则细胞中细胞质的实际流向应是顺时针
C.视野中有一异物,若移动装片和转动目镜后异物仍不动,则异物最可能位于反光镜上
D.显微镜目镜为 10x ,物镜为 10 x 时,视野被相连的125个分生组织细胞所充满,若物镜转换为 50x 后,则在视野中可观察到的细胞数量为5个
答案:D
解题指导 要观察低倍镜下位于视野左下方的细胞,应先将装片向左下方移动,将细胞移到视野的中央,再换高倍镜,A错误;若在高倍镜下观察到的细胞质流向是逆时针,则细胞中细胞质的实际流向仍是逆时针,B错误;视野中有一异物,若移动装片和转动目镜后异物仍不动,则异物最可能位于物镜上,C错误;若放大100倍(目镜为 10x ,物镜为 10x1 时观察到视野被相连的125个细胞所充满,则放大500倍(目镜为 10x ,物镜为 50x) 后视野中可观察到的细胞数量大约为 125/5^{2}=5 个,D正确。
预习验收·自查自纠
1.下列关于细胞学说的叙述,错误的是
A.细胞学说的建立者主要是施莱登和施旺
B.一切生物都由细胞发育而来
C.细胞学说揭示了生物界的统一性D.新细胞是由老细胞分裂产生的
2.下列关于细胞学说的叙述,正确的是
A.列文虎克用显微镜观察植物的木栓组织发现了细胞
B.细胞学说认为细胞分为真核细胞和原核细胞两大类
C.细胞学说揭示了动植物结构上的统一性和差异性
D.细胞学说的建立过程漫长而曲折,该过程运用了不完全归纳法
3.下列关于细胞学说的建立过程的说法,错误的是 C
A.显微镜的发明是细胞学说建立过程的重要一环
B.细胞学说将人们对生物的研究从宏观领域带人了微观领域
C.细胞学说是多位科学家在探索中开拓、继承、修正和发展而建立的
D.施莱登和施旺发现新细胞的产生是细胞分裂的结果
4.下列关于使用高倍显微镜观察细胞的操作,错误的是
A.转动反光镜使视野明亮
B.只能用粗准焦螺旋调焦并观察
C.转动转换器,换成高倍物镜
D.在低倍镜下观察清楚后,把要放大观察的物像移至视野中央
5.下列关于显微镜的使用,叙述正确的是
A.物镜越短,放大倍数越大,视野中观察到的细胞数目越少
B.高倍镜下观察到细胞质顺时针方向流动,则实际流动方向是逆时针
C.若视野中污点跟随装片移动,则污点在装片上
D.若要换用高倍物镜观察,需要先升高镜筒,以免镜头破坏装片
6.下列关于显微镜的使用,说法错误的是
A.在透明纸上写上“p"字,则在显微镜的视野中看到一个“b"字
B.观察临时装片时,由低倍镜转换到高倍镜,视野亮度变暗,细胞数目减少
C.目镜选用 10 x ,物镜选用 40x ,观察的物像被放大到400倍
D.当观察到的物像不清晰时,可以转动细准焦螺旋使物像更清晰
参考答案
1.B细胞学说的建立者主要是施莱登、施旺,A正确;细胞学说认为一切动植物都由细胞发育而来,因病毒没有细胞结构,所以不能说成“一切生物”,B错误;细胞学说指出一切动植物都是由细胞发育而来,论证了生物界的统一性,C正确;新细胞是由老细胞分裂产生的,这是魏尔肖对细胞学说作出的重要补充,D正确。
2.D罗伯特·胡克用显微镜观察植物的木栓组织发现了细胞,A错误;细胞学说没有将细胞分为原核细胞和真核细胞,B错误;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,没有揭示差异性,C错误;施莱登和施旺只是观察了部分动植物的组织,却归纳出动植物体都是由细胞构成的,这是运用不完全归纳法得出的结论,D正确。
3.D显微镜的发明让人们直接观察到了组成动植物的结构单位一—细胞,进而得出一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成,A正确;细胞学说将人们对生物的研究从宏观领域带入了微观领域,即带人了细胞水平,B正确;细胞学说是多位科学家在探索中开拓、继承、修正和发展而建立的,C正确;耐格里发现新细胞的产生是细胞分裂的结果,D错误。
4.B换用高倍物镜后,若视野太暗,应先调节反光镜和光圈增大视野亮度,使视野明亮,A正确;换用高倍物镜后,只能使用细准焦螺旋来调焦,不能用粗准焦螺旋,B错误;在低倍物镜下观察清楚后,找到要观察的物像,将其移到视野中央,然后换用高倍物镜,C、D正确。
5.C显微镜的物镜越长,放大倍数越大,视野中观察到的细胞数目越少,A错误;高倍镜下观察到细胞质顺时针方向流动,则实际流动方向还是顺时针,B错误;若视野中污点跟随装片移动,则污点在装片上,C正确;在换用高倍镜时,转动转换器,换上高倍镜,不需要升高镜筒,D错误。
6.A显微镜成的像是倒立的虚像,即上下颠倒,左右相反,若载玻片上有p字母,则视野中呈现d字母,A错误;由低倍镜转换到高倍镜,视野亮度变暗,视野中细胞数目减少,B正确;显微镜放大倍数是指物镜放大倍数与目镜放大倍数的乘积,目镜选用10x ,物镜选用 40x ,观察的物像被放大到400倍,C正确;当观察到的物像不清晰时,可以转动细准焦螺旋调节物镜与装片之间的距离,使物像更清晰,D正确。
第 2课细胞是生命活动的基本单位
情境导学
本课聚焦
战胜病毒是一场艰难的战“疫”,也是我们所有人共同的战“疫”。知己知彼方可百战不殆,我们要对病毒有一个较为清晰的认识,以良好的知识储备参加战“疫”。请结合初中所学的知识回答下列问题:
1.病毒的结构是怎样的,它是生物吗?
2.病毒如何生活和繁殖?
3.病毒的生命活动与细胞有关吗?
答案:1.病毒的结构简单,没有细胞结构,由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成;病毒是生物。
2.病毒不能独立生活,必须寄生在活细胞中,依靠自己的遗传物质,,利用活细胞内的物质和能量,制造出新的病毒。
3.病毒的生命活动离不开细胞。
1.真核细胞与原核细胞的主要区别是什么?
2.怎样理解细胞既有多样性又有统一性?
3.怎样理解细胞是生命活动的基本单位?
知识点一 多种多样的细胞
知识衔接·温故知新
1. 观察多种多样的细胞

通过观察,发现细胞的形态是多种多样的,但是上面几种细胞都有相似的基本结构,如细胞膜、细胞质和细胞核,这反映了细胞的统一性。

2.真核细胞和原核细胞
(1)真核细胞与原核细胞的分类依据
科学家根据有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类。由真核细胞构成的生物叫作真核生物,如植物、动物、真菌等。由原核细胞构成的生物叫作原核生物,如细菌等。
(2)常见的原核生物
① 细菌:细菌的种类很多,大多数细菌是营腐生或寄生生活的异养生物?。
⊚ 蓝细菌(旧称蓝藻):因细胞内含有藻蓝素和叶绿素,故呈现蓝绿色,是能进行光合作用的自养生物?。
细菌的细胞都有细胞壁、细胞膜和细胞质,细胞质中都有核糖体?这一种细胞器,都没有由核膜包被的细胞核,也没有染色体?,但有环状的DNA分子,位于细胞内特定的区域,这个区域叫作拟核。
异养生物:指不能自己合成有机物,必须从外界环境中摄取现成的有机物,转变成自身的组成物质,并且储存能量的生物。人类是典型的异养生物,此外,还有许多真菌、寄生虫和腐生或寄生的细菌等。
②自养生物:也称为独立营养生物或生产者,是指那些能够利用无机物(如水、二氧化碳、无机盐等)合成自身所需有机物,并储存能量的生物。能进行光合作用的绿色植物是典型的自养生物,此外,还有绿藻、蓝细菌等。


③核糖体:是细胞中能够合成蛋白质的细胞器,存在于真核细胞和原核细胞中。
③ 除大肠杆菌和蓝细菌外,放线菌、衣原体、支原体?等也都是原核生物。
[链接生活]池塘、河流、湖泊等淡水水域受到污染后,水中氮、磷等元素增多,导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖,在水面形成一层或薄或厚的绿色漂浮物,这种现象叫作水华。绿色漂浮物阻碍了阳光和空气进入水体,使水质变坏发臭,同时影响水生动物的生活。海水中若出现类似现象则称为赤潮。
4染色体:是真核细胞遗传物质的主要载体,存在于细胞核中,主要由DNA和蛋白质组成,通常呈线状结构。

项目 | 真核细胞 | 原核细胞 |
差异性 | 有细胞核、染色体,细胞质 中除核糖体之外还有其他 复杂的细胞器 | 没有以核膜为界限的细胞核, 也没有染色体,环状DNA分 子分布在拟核区域,核糖体是 细胞质中唯一的细胞器 |
统一性 | 都有细胞膜、细胞质、核糖体,都以DNA作为遗传物质 |
5细胞壁:细菌具有细胞壁,其主要成分为肽聚糖;植物细胞具有细胞壁,其主要成分是纤维素和果胶;真菌具有细胞壁,其主要成分是几丁质。
③支原体:是一类微小的原核生物,它们没有细胞壁,因此其形态多变,可以呈现为球形、杆状或丝状。
请你判一判:
(1)真菌和细菌都是原核生物。( )
(2)原核生物中既有自养生物,又有异养生物。( )(3)染色体主要由DNA和蛋白质组成,存在于所有细胞中。( )
答案: (1)x (2)\surd (3)x
思维衔接·学习精要
要点“联想法”巧记原核生物和真核生物类群

特别提醒: ① 蓝细菌是一类而不是一种生物,包括色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌、发菜等多种类型,其细胞内虽然没有叶绿体,但因含有藻蓝素和叶绿素,是一类能进行光合作用的原核生物。
⊚ “菌”字前带有“球”“杆”“螺旋”"“弧"等描述形状的字或词的都属于细菌。
③ 链霉菌属于放线菌。
\circledast 没有细胞核的细胞不一定是原核细胞,如哺乳动物的成熟红细胞虽然没有细胞核,却属于真核细胞。
[典例1]大明湖历史悠久,风景秀丽。下图是大明湖中常见的几种单细胞生物,据图分析,下列叙述错误的是

A.图中各种生物的形态结构不同,体现了细胞的多样性
B.图中属于原核生物的是大肠杆菌,其DNA分子位于拟核的染色体上
C.图中细胞共有的结构是细胞膜、细胞质等,这体现了细胞的统一性
D.图中与绿色植物最相似的生物是衣藻,因为都有细胞壁和叶绿体
答案:B
解题指导
图中各种生物的形态结构不同,体现了细胞的多样性,A正确;图中属于原核生物的是大肠杆菌,没有由核膜包被的细胞核,也没有染色体,B错误;图中细胞共有的结构是细胞膜、细胞质等,这体现了细胞的统一性,C正确;图中与绿色植物最相似的生物是衣藻,因为都有细胞壁和叶绿体,D正确。
[典例2](多选)下列选项中的生物都属于原核生物的是
A.酵母菌、蘑菇、眼虫 B.衣原体、蓝细菌、支原体 C.念珠蓝细菌、发菜、乳酸菌 D.草履虫、颤蓝细菌、霉菌
答案:BC
解题指导
酵母菌属于单细胞真菌,蘑菇是一种真菌,眼虫是原生动物,都属于真核生物,A错误;衣原体、蓝细菌、支原体都属于原核生物,B正确;念珠蓝细菌、发菜、乳酸菌都属于原核生物,C正确;草履虫是一种动物,属于真核生物,霉菌是一类真菌属于真核生物,颤蓝细菌属于原核生物,D错误。
知识点二 细胞是最基本的生命系统
知识衔接·温故知新
1. 生命活动离不开细胞
事实一:病毒没有细胞结构,必须依赖宿主活细胞才能生活,如病毒的增殖是在宿主细胞中进行的(如右图)。
事实二:单细胞生物能够独立完成生命活动。

赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动。
[链接生活]什么是冠状病毒?冠状病毒最早在1937年从鸡身上分离出来,因为在电子显微镜下观察到形态像皇冠,故命名为冠状病毒。病毒不是一个独立的生命体,它需要入侵到宿主活细胞中,利用活细胞的能量和物质,繁殖更多的子代病毒颗粒。病毒利用宿主细胞复制时,把宿主细胞自身的能量和物质储备耗尽,同时其子代病毒从宿主细胞释放出来也会导致宿主细胞裂解死亡。
2.多细胞生物生命活动的基本单位是细胞
(1)生物与环境之间物质与能量交换的基础是细胞代谢。
(2)生物生长发育的基础是细胞增殖、细胞分化。
(3)生物遗传与变异的基础是细胞内基因的传递和变化。
3.生命系统的结构层次

-札记-请你判一判:
(1)草履虫是单细胞生物,能进行运动和分裂。(
(2)人体发育离不开细胞的分裂和分化。(
(3)用手抓握物体需要一系列神经细胞和肌肉细胞的协调配合。(
(4)水、空气、阳光是生命系统的组成成分。( )
(5)动物与植物的生命系统结构层次构成相同。( )
答案:(1)√(2)√(3)\~(4)\~(5)×
思维衔接·学习精要
要点1 病毒小常识


(1)纳母结构间单,仅有细胞结构。
(2)病毒主要由蛋白质和核酸构成(如图1)。
(3)每种病毒只含有一种核酸,如DNA病毒有噬菌体、天花病毒、乙型肝炎病毒等;RNA病毒有SARS病毒、新型冠状病毒、人类免疫缺陷病毒(HIV)、流感病毒、烟草花叶病毒等。
(4)按照宿主细胞的不同可以将病毒分为动物病毒、植物病毒和噬菌体(细菌病毒,如图2)。
(5)病毒的生活方式是寄生生活。只有在活细胞中才能增殖,不能独立完成生命活动。病毒不能在普通培养基上生活,只能利用宿主活细胞才能培养病毒。
[典例1]下列有关病毒的叙述,正确的是
A.病毒结构简单,能够独立生活和增殖B.病毒由蛋白质和核酸组成,核酸都是DNAC.病毒可以在普通培养基上大量繁殖D.在人体细胞内,能合成流感病毒的蛋白质
答案:D
解题指导 病毒没有细胞结构,不能独立生活,只能寄生在活细胞内才能生活和增殖,A错误;病毒由核酸和蛋白质两类物质组成,遗传物质是DNA或RNA,B错误;病毒专营寄生生活,只能在宿主活细胞内才能繁殖,不能在普通培养基上大量繁殖,C错误;流感病毒的宿主细胞可以是人体细胞,能够在人体细胞的核糖体上合成它的蛋白质,D正确。
要点2 理解“系统”和“生命系统”
(1)系统是指彼此间相互联系、相互作用的组分有规律地结合而形成的整体。如原子、分子、病毒、细胞、人体等都属于系统。
(2)能独立完成一定生命活动的系统才属于生命系统,一个分子或一个原子以及病毒是一个系统,但不是生命系统,因为它们不能独立完成生命活动。
(3)细胞是地球上最基本的生命系统,生物圈是地球上最大的生命系统。
(4)并不是所有生物都具有生命系统的每个层次,如单细胞生物没有组织、器官、系统这三个层次,植物没有系统这一个层次。
(5)单细胞生物既属于细胞层次,又属于个体层次。
(6)在生命系统中可以有非生物的成分,如生态系统和生物圈就包括无机环境。
[典例2]下列对“系统”和“生命系统”的认识,正确的是
A.能完整表现生命活动的最基本的生命系统是细胞
B.蛋白质和核酸等分子本身也可视为系统,也属于生命系统的结构层次
C.生态系统代表一定自然区域内相互间有直接或间接联系的所有生物
D.生物体中由功能相关的器官组成的系统层次,是每种生物个体都具备的
答案:A
解题指导
生命系统的每个层次都能完成一定的生命活动,细胞是生物体结构和功能的基本单位,是能完整地表现出生命活动的最基本的生命系统,A正确;蛋白质和核酸等分子本身是系统,但不属于生命系统的层次,B错误;生态系统是生命系统的一个层次,它代表一定的自然区域内相互间有直接或间接联系的所有生物及其生活的环境,C错误;生物体中由功能相关的器官“联合”组成的“系统”层次,不是每种生物个体都具有的,如单细胞生物就没有组织、器官、系统等层次,D错误。
预习验收·自查自纠
1.下列关于原核细胞和真核细胞的叙述,正确的是
A.细胞学说认为细胞分为原核细胞和真核细胞
B.原核细胞都有细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核
C.两者都有核糖体
D.两者的遗传物质都是环状DNA,位于细胞核
2.口腔上皮细胞和洋葱表皮细胞都有细胞膜、细胞质、核糖体等结构,这体现了
A.生物界的统一性B.细胞的多样性C.细胞结构的统一性D.细胞功能的统一性
3.下列不具有细胞壁的生物有① 金黄色葡萄球菌 ② 蓝细菌 ③ 支原体\circledast 酵母菌 ⑤ 乳酸菌 \circled{6} 石花菜细胞⑦ 噬菌体
A. ①②④⑤ B. ④⑥⑦
C. ②③④⑥⑦ D. ③⑦
4.生命活动离不开细胞,对此理解错误的是(
A.病毒必须寄生在活细胞内才能繁殖
B.单细胞生物体具有生命的基本特征摄食、运动、分裂、繁殖等
C.多细胞生物体的生命活动由不同分化程度的细胞密切合作完成
D.一切生物体都是由细胞构成的
5.生命系统存在着从细胞到生物圈各个不同的结构层次。下列相关叙述错误的是
A.细胞是最基本的生命系统
B.草履虫可以看作是最基本的生命系统
C.植物体和动物体共有的生命系统结构层次是细胞、组织、器官、个体
D.生态系统中存在非生物的成分,不属于生命系统
6.下列关于细胞与生命活动关系的叙述,错误的是
A.多细胞生物体的生命活动是在细胞生命活动的基础上实现的
B.病毒没有细胞结构,在生命系统的结构层次中仅仅属于个体水平
C.草履虫、变形虫细胞均能完成摄食、运动、生殖等生命活动
D.组织、器官、系统等生命系统结构层次都由细胞和细胞产物构成
参考答案
1.C细胞学说没有认为细胞分为原核细胞和真核细胞,A错误;支原体属于原核生物,但没有细胞壁,B错误;原核细胞和真核细胞都含有核糖体,C正确;原核细胞和真核细胞的遗传物质都是DNA,真核细胞的DNA与蛋白质结合形成染色体,位于细胞核中,原核细胞的DNA是环状DNA,位于拟核中,D错误。
2.C口腔上皮细胞和洋葱表皮细胞都有细胞膜、细胞质、核糖体等结构,这体现了细胞结构的统一性,没有体现生物界的统一性,A错误,C正确;细胞的多样性指细胞种类多种多样,与题意不符,B错误;口腔上皮细胞和洋葱表皮细胞都有细胞膜、细胞质、核糖体等结构,不能体现细胞功能的统一性,D错误。
3.D ① 金黄色葡萄球菌为细菌,属于原核生物,有细胞壁; ⊚ 蓝细菌属于原核生物,有细胞壁; ③ 支原体无细胞壁; \circledast 酵母菌为真菌,有细胞壁; ⑤ 乳酸菌属于细菌,有细胞壁; \circled{6} 石花菜细胞为植物细胞,有细胞壁; \oslash 噬菌体为病毒,无细胞壁,D正确。
4.D没有细胞结构的病毒必须寄生在活细胞内才能繁殖,A正确;单细胞生物体一般具有生命的基本特征一—摄食、运动、分裂、繁殖等,B正确;多细胞动物依赖各种分化的细胞密切合作共同完成一系列复杂的生命活动,C正确;病毒是没有细胞结构的生物,D错误。
5.D细胞是生物体结构和功能的基本单位,是最基本的生命系统,A正确;细胞是最基本的生命系统,草履虫是单细胞生物,可以看作是最基本的生命系统,B正确;动物体的生命系统结构层次是细胞、组织、器官、系统、个体,植物体的生命系统结构层次是细胞、组织、器官、个体,植物体和动物体共有的生命系统结构层次是细胞、组织、器官、个体,C正确;生态系统属于生命系统结构层次的范畴,生态系统包括非生物的成分和生物群落,说明生态系统中存在的非生物的成分也属于生命系统,D错误。
6.B细胞是最基本的生命系统,多细胞生物体的生命活动,依赖于各种分化的细胞密切合作完成,A正确;病毒没有细胞结构,必须寄生在活细胞中,不能独立完成各项生命活动,病毒不属于生命系统的结构层次,B错误;草履虫、变形虫等单细胞生物,均能完成摄食、运动、生殖等生命活动,C正确;一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成,细胞是最基本的生命系统,没有细胞这个基础,就没有组织、器官、系统等,D正确。
第二章
探索细胞的物质基础
大树生长需要雨露、阳光和肥沃的土壤,人的生活需要一日三餐来补充营养,可见生物的生活离不开物质和能量,细胞也是如此。生物体总是和外界进行着物质交换,细胞生命活动所需的物质,归根结底是从无机环境中获取的。细胞中的物质可以分为两大类:一类是分子比较小的,如水、氧气和无机盐等简单的小分子物质,这类物质一般不含碳元素,统称为无机物;另一类分子相对较大,如糖类、脂质、蛋白质和核酸等复杂的物质,一般含有碳元素,统称为有机物。接下来让我们一起探讨细胞中的这些物质与生命活动的关系吧!
第1课细胞中的元素和无机物
情境导学 | 本课聚焦 |
在奥运赛场上,我们经常会看到运动员在比赛间歇时喝一 种蓝色饮料,这种蓝色饮料叫作动乐。动乐作为一种运动饮料, 它是经过特殊配制而成的,主要成分有糖类、多种电解质和抗氧 化物,可以帮助运动员补充运动时所丢失的能量、无机盐和水分 等,让运动员保持和提高运动能力,加速消除运动后的疲劳。 请结合初中所学的知识说一说,水和无机盐在人体内有什 么作用。 答案:水是组成细胞的主要成分,人体的营养物质和代谢废 物需要溶解在水中才能运输。无机盐的作用很多,如钙是骨骼 的主要成分,缺钙会引起抽搐。 | 1.细胞中常见的元素和 化合物有哪些? 2.水在细胞中以什么形 式存在? 3.水在细胞中具有哪些 重要作用? 4.大多数无机盐在细胞 中以什么形式存在? 5.无机盐在细胞中具有 哪些重要作用? |
知识点一 细胞中的元素和水
知识衔接·温故知新
1.组成细胞的元素和化合物
(1)组成细胞的元素
① 种类:细胞中常见的化学元素有20多种。(大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
② 分类微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
札记 | |
③ 基本元素:C、H、O、N;主要元素:C、H、O、N、P、S;最基本元素:C。
\circled{4} 存在形式:大多数以化合物的形式存在。
(2)组成细胞的化合物

2.细胞中的水?
(1)含量:一般来说,水是细胞中含量最多的化合物。(2)含水量与生物种类及发育阶段的关系① 生物种类不同,含水量不同,如水生生物含水量多于陆生生物。⊚ 不同生长发育时期,含水量不同,如幼儿含水量高于成年人。
(3)水的存在形式和作用(4)细胞的含水量与细胞代谢的关系
项目 | 结合水 | 自由水 |
概念 | 与细胞内的其他物质 相结合的水,叫作结 合水 | 细胞中绝大部分的水以游离的形式存 在,可以自由流动,叫作自由水 |
作用 | 是细胞结构的重要组 成部分 | ①细胞内良好的溶剂;②参与生物化 学反应;③为细胞提供液体环境;④运 输营养物质和代谢废物 |
在正常情况下,细胞内自由水比例越高,细胞代谢越旺盛;而结合水比例越高,细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力越强。
[链接生活]低温环境应减少对花卉浇水,目的是降低自由水与结合水比值,从而提高植物对低温的抗性,以避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身。
-札记-
①水分子( [H_{2O)} 由2个氢原子和1个氧原子构成,氢原子以共用电子对与氧原子结合(如下图)。

由于氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力,使氧的一端稍带负电荷,氢的一端稍带正电荷。水分子的空间结构及电子的不对称分布,使水分子成为一个极性分子。带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此,水是良好的溶剂。
请你判一判:
(1)Ca、Fe、Mn、Zn、B、Mo等是组成细胞的微量元素。( )
(2)沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的化合物是水。)
(3)植物种子中自由水与结合水的比例与其新陈代谢的强弱关系不大。( )
答案: (1)x (2)\surd (3)x
思维衔接·学习精要
要点1 “谐音法”巧记大量元素和微量元素
大量元素:

微量元素:

特别提醒: ① 大量元素和微量元素划分的依据是含量的多少,无论是大量元素还是微量元素都是生命活动所必需的元素。
② 人体细胞鲜重中,基本元素的含量顺序为 O{\>}C{>}H{>}N, 人体细胞干重中,基本元素的含量顺序为 {C}{>}{O}{>}{N}{>}{H}
[典例1]下列有关组成生物体化学元素的叙述,正确的是
A.组成生物体的化学元素,根据其含量可分为大量元素和微量元素两大类
B.锌元素是人体中200多种蛋白质的组成成分,这说明锌元素是人体内的大量元素
C.微量元素在人体内含量很少,所以人体不存在微量元素缺乏症
D.原核生物细胞内含微量元素,真核生物细胞内不含微量元素
答案:A
解题指导
组成生物体的化学元素根据其含量可分为大量元素(占生物体总量的万分之一以上)和微量元素(占生物体总量的万分之一以下)两大类,A正确;锌元素是人体中200多种蛋白质的组成成分,但其在生物体内含量很少,故为微量元素,B错误;微量元素在生物体内含量很少,却是维持生物正常生命活动不可缺少的,若缺乏,会出现微量元素缺乏症,如缺锌、缺碘都会出现相应的病症,C错误;原核生物和真核生物的细胞内均既有大量元素,也有微量元素,D错误。
要点2 自由水与结合水比值和细胞代谢的关系

(1)衰老的细胞内自由水含量减少,细胞萎缩,体积减小,细胞代谢速率减慢。
(2)在萌发种子中,自由水与结合水的比值上升,代谢增强。
(3)种子成熟过程中自由水含量降低。
(4)变温生物冬天自由水与结合水的比值下降,抗寒能力增强。
[典例2]下列关于细胞中含水量的叙述,错误的是
A.水是人体细胞内含量最多的化合物
B.老年人细胞中含水量比婴儿要少
C.越冬植物的细胞内自由水和结合水含量比值一般较高
D.新陈代谢旺盛的植物细胞含自由水较多
答案:C
解题指导
水是人体细胞内含量最多的化合物,A正确;老年人细胞中含水量比婴儿要少,B正确;越冬植物的细胞内结合水含量升高,自由水含量下降,因此细胞内自由水和结合水含量比值一般较低,C错误;新陈代谢旺盛的植物细胞含自由水较多,D正确。
知识点二 细胞中的无机盐
知识衔接·温故知新
1. 存在形式和含量
无机盐 | 存在形式 | 大多数以离子的形式存在,例如:阳离子有Na+、K+ Ca2+等;阴离子有Cl、SO2-、HCO-等 |
含量 | 无机盐是细胞中含量很少的无机物,仅占细胞鲜重的 1%~1.5% |
2.作用
(1)组成细胞结构和许多化合物的重要成分。
例如,P是组成细胞膜的重要成分, Mg^{2+} 参与构成叶绿素,Fe^{2+} 参与构成血红素。
-札记-
②渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力,其大小取决于溶质微粒数目的多少,单位体积溶液中溶质微粒越多,即溶液浓度越高,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高;反之,溶质微粒越少,即溶液浓度越低,对水的吸引力越弱,溶液渗透压越低。
例如,哺乳动物血液中 {Ca^{2+}} 含量太低,会出现抽搐等症状;人体内缺乏 Na^{+} 会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力等。
(3)维持细胞的酸碱平衡和渗透压?平衡。
例如, HCO_{3}^{-} 是血浆中调节 pH 的重要离子。
[链接生活]患急性肠炎的病人脱水时需要及时补充水分,同时也需要补充体内丢失的无机盐,输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法。大量出汗会排出过多的无机盐,导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调,所以这时应多喝淡盐水而不是纯水。
请你判一判:
(1)在无土栽培技术中,配制的培养液浓度越高越好。)
(2)细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在。( )(3)无机盐含量过多或过少都会影响生物体的正常生命活动。( )
答案: (1)x (2)x (3)√
思维衔接·学习精要
要点口 与无机盐的作用相关的易错点拨
(1)无机盐不能为生命活动提供能量。
(2)动物缺Fe,会造成缺铁性贫血,但贫血不一定都是缺Fe造成的,如某些红细胞功能异常的疾病。
(3)一种无机盐可以参与构成多种化合物,一种化合物可能需要多种无机盐参与构成。
(4)生病输液时,输人的不仅仅是药物,通常要掺人大量 0.\;9% 的NaCl溶液,其原因是 0. 9 % 的 NaCl 溶液是与人体血液等渗的盐溶液,能维持细胞渗透压平衡。
[典例1]下列关于无机盐的生理功能,叙述错误的是
A. KH_{2P O_{4}} 能为生物体提供能量B.无机盐能维持细胞的正常生命活动C.无机盐能调节生物体内的酸碱平衡D.无机盐能调节细胞的渗透压
答案:A
解题指导 无机盐在生物体中的作用是细胞的结构和许多化合物的组成成分、参与并维持生物体的生命活动、维持生物体内的酸碱平衡、维持细胞的渗透压,并不能为生物体提供能量,A错误。
要点2 常见无机盐的作用及其缺乏症
无机盐 种类 | 作用 | 缺乏症 |
Fe | 参与构成血红素 | 缺铁性贫血 |
I | 甲状腺激素的重 要组成成分 | “大脖子病”呆小病 |
Mg | 叶绿素的组成 成分 | 植物叶绿素合成受 阻,影响光合作用 |
Ca | 骨骼、牙齿的重 要组成成分 | 骨骼畸形,肌肉抽搐 |
Na | 维持动物细胞外 液渗透压 | 动物细胞外液渗透压 降低,影响细胞形态 的维持 |
B | 促进花粉的萌发 和花粉管的伸长 | 花而不实 |
[典例2]无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是(
A.土壤中缺少镁会影响植物光合作用的进行
B.缺铁会导致哺乳动物血液运输氧的能力下降
C.运动员剧烈运动时,有时候下肢肌肉会发生抽搐,这是由于随着大量汗液的排出而向外排出了过量的钠
D.植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐
答案:C
解题指导 镁是叶绿素的组成成分,土壤中缺少镁会导致叶绿素合成障碍,并进一步影响光合作用,A正确;铁是血红素的组成成分,血红素的主要作用是运输氧,缺铁会导致哺乳动物血液运输氧的能力下降,B正确;运动员剧烈运动时,有时候下肢肌肉会发生抽搐,这是由于随着大量汗液的排出而向外排出了过量的钙,C错误;燃烧过程中有机物被分解,剩下的灰烬是无机盐,D正确。
预习验收·自查自纠
1.在生物体的组成元素中,最基本的元素和 微量元素分别是
A.H和 Hg B.C和Fe C.O和K D.N和Ca
2.在番茄幼苗的培养液中,除了必需的微量元素、 NH_{4}^{+} sqrtOO_{4}^{3-} 和 {CO_{2}} 外,还应该含有的必需的大量元素是
A. C、H、O、NB. K,Ca、Mg、FeC.\Mn.Mo.Cu.Zn D. K,Ca、Mg、S
3.下列有关水的相关叙述错误的是
A.水是活细胞中含量最多的化合物
B.水分子在细胞中有两种存在形式:自由水和结合水
C.水是细胞内良好的溶剂
D.水可以和多糖、蛋白质物质结合,促进细胞的代谢
4.下列关于细胞中无机盐的叙述,正确的是
A.无机盐都以离子形式存在于细胞中
B.人大量出汗会排出过多的无机盐,这时应适量补充淡盐水
C.哺乳动物血液中钙离子含量太高会出现抽搐等症状
D.细胞中含量最多的化合物是无机盐
5.下列关于生物体内水和无机盐的叙述,正确的是
A.无机盐对维持细胞的酸碱平衡有重要作用
B.贮藏中的种子不含有水分,以保持休眠状态
C.老年人的细胞中结合水占比多,自由水占比少
D.质量分数为 9% 的氯化钠溶液,可以维持人体细胞所处液体环境的渗透压
6.(多选)水和无机盐是细胞中重要的化合物。生命从一开始就离不开水,无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动都有重要作用。下列有关水和无机盐的说法正确的是(
A.无机盐离子参与构成复杂化合物,如Fe^{2+} 参与合成血红素, Mg^{2+} 参与合成叶绿素
B.细胞中大多数无机盐以离子的形式存在
C.人体血液中缺乏钙离子会出现抽搐等症状,所以钙是不可或缺的微量元素
D.将作物秸秆充分晒干后,其体内剩余的物质主要是无机盐
误; Mn 、Mo、 Cu Zn 都是微量元素,C错误: {;K,Ca,Mg,S} 属于大量元素,且题干中没有给出,D正确。
3.D一般而言,水在细胞中含量通常达到80 % 以上,所以它是细胞中含量最多的化合物,A正确;细胞中的水有结合水和自由水两种形式,B正确;自由水是细胞内的良好溶剂,C正确;水可以和多糖、蛋白质等物质结合,形成结合水,细胞内结合水所占比例越大,代谢越慢,D错误。
4.B无机盐的主要存在形式是离子,有些无机盐以化合物的形式存在,A错误;大量出汗,丢失大量水分,同时丢失大量无机盐,因此会导致人体水盐平衡和酸碱平衡失调,这时应多喝淡盐水来补充,B正确;哺乳动物血液中钙离子含量太低,会出现抽搐等症状,血液中钙离子含量太高,会出现肌无力的现象,C错误;细胞中含量最多的化合物是水,D错误。
5.A无机盐离子对维持细胞的酸碱平衡有重要作用,A正确;贮藏中的种子中自由水与结合水的比值低,以保持休眠状态,B错误;不论老年还是幼年,细胞中的自由水含量均大于结合水,C错误; 0.\;9% 的氯化钠溶液的浓度与人体细胞所处液体环境的浓度相同,即属于等渗溶液,可以维持人体细胞所处液体环境的渗透压,D错误。
参考答案
1.B组成生物体的最基本元素是C;K、Ca属于大量元素, Hg 不属于生物体必需的元素,只有B项中的Fe属于微量元素。
2.D {C,H,O,N} 在题干中已经给出,A错误;Fe属于微量元素,不是大量元素,B错
6.AB无机盐离子参与构成复杂化合物,如Mg^{2+} 参与合成叶绿素, Fe^{2+} 参与合成血红素,A正确;细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,B正确;人体血液中缺乏钙离子会出现抽搐等症状,钙是不可或缺的大量元素,C错误;将作物秸秆充分燃烧后,其剩余的灰烬主要是无机盐,D错误。
第2 课细胞中的糖类和脂质
情境导学
本课聚焦
你吃过北京烤鸭吗?北京烤鸭之所以闻名遐迩与填鸭式喂养密不可分。所谓填鸭就是在鸭子的出栏期按时把米糠、碎米等拌成糊状,用工具制成长条的形状填进鸭子的肚子里,使食物充满胃的喂养方式。同时减少鸭子的运动量,使鸭子的皮下脂肪和体重快速增长。米糠、碎米等食物中主要含有糖类,当糖类大量摄人后鸭子就会变得肥胖。用北京填鸭制作出的烤鸭外焦里嫩,香而不腻。请思考:
1.你知道糖类的主要作用是什么吗?
2.为什么当糖类大量摄入后鸭子就会变得肥胖呢?
答案:1.糖类的主要作用是提供能量。
2.因为当糖类摄入过多时,糖类就会转化为脂肪。
1.细胞中的糖类主要有哪几类?在细胞中起什么作用?
2.细胞中的脂质主要有哪几类?在细胞中起什么作用?
3.了解关于糖类和脂质的知识,对健康生活有什么帮助?
知识点一 细胞中的糖类
知识衔接·温故知新
1.元素组成
糖类一般含有 \underline{{\mathbf{C}_{λ}H_{λ}O}} 三种元素。多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是 2:1 ,类似水分子,因而糖类又被称为“碳水化合物”,简写为( CH_{2O)}
2.种类和作用
分类 | 概念 | 常见种类 | 动植物中的分布 | 功能 | |
单糖 | 不能水解 的糖 | 五碳糖(核糖、 脱氧核糖) | 动植物细胞 | 组成DNA、 RNA的成分 | |
六 碳 糖 | 葡萄糖 | ||||
半乳糖 | 主要在动物细胞 | ||||
二糖 | 水解后能 够生成两 分子单糖 的糖 | 果糖 蔗糖、麦芽糖 | 主要在植物细胞 植物细胞 | 细胞中的重 要能源物质 | |
乳糖 | 主要在动物细胞 | ||||
札记 |
分类 | 概念 | 常见种类 | 动植物中的分布 | 功能 |
多糖 | 水解后能 够生成多 分子单糖 的糖 | 淀粉 | 植物细胞 | 植物细胞中 的储能物质 |
纤维素 | 植物细胞壁 的主要成分 | |||
糖原 | 动物细胞中 动物细胞 的储能物质 | |||
几丁质 | 甲壳类动物和昆 虫的外骨骼中 | 外骨骼的重 要组成成分 |
[链接生活]膳食纤维大量存在于蔬菜、水果、海藻和粮食(特别是粗粮)等植物性食物中;它们既不能被肠道消化和吸收,也不能给生物体提供能量,只是肠道里的匆匆过客,最终混在食物残渣里,随粪便一起排出体外。但膳食纤维能够促进肠胃的蠕动和排空。所以,多吃一些富含膳食纤维的食物,排便就会通畅,并且减少患大肠癌的机会;还有利于降低过高的血脂和血糖,有利于维护心脑血管的健康、预防糖尿病、维持正常体重等。由于膳食纤维具有如此重要的保健作用,因此一些科学家把它称为人类的“第七类营养素”。
续表
糖原:是由许多葡萄糖连接而成的多糖,主要有存在于肝脏中的肝糖原和肌肉中的肌糖原两种。当人体血液中的葡萄糖含量低于正常值时,肝糖原可以分解为葡萄糖,以维持血糖的稳定。
请你判一判:
(1)存在于植物细胞而不存在于动物细胞的单糖是葡萄糖。(
(2)植物细胞和动物细胞的组成成分都含有纤维素。)
(3)淀粉、糖原都是人体细胞内的储能物质。( )
答案: (1)x (2)x (3)x
思维衔接·学习精要
要点1 与细胞中的糖类有关的易错点拨
(1)并非所有的糖类都是能源物质。例如,核糖和脱氧核糖组成核酸,纤维素构成细胞壁,均不能作为生物体的能源物质。
(2)并非所有细胞壁的主要组成成分都是纤维素。只有植物细胞壁的主要成分是纤维素,细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,不是纤维素。
(3)二糖或多糖必须水解成单糖后才能被细胞吸收,因此葡萄糖可以口服,也可以静脉注射,但蔗糖只能口服。
(4)糖不一定甜,甜的物质也不一定是糖。糖类中的单糖和二糖一般都有甜味,而多糖
如淀粉、糖原、纤维素等没有甜味;工业上用的糖精虽然甜,但它不属于糖类。
(5)常见的红糖、白糖和冰糖都属于蔗糖。
[典例1]下列有关细胞中糖类的叙述,正确的是
A.核糖和脱氧核糖不能同时存在于原核细胞内
B.纤维素和淀粉的功能不同,在动植物中的分布也不同
C.植物细胞壁的主要成分纤维素不能为植物细胞提供能量
D.因为淀粉不甜,所以淀粉不属于糖类,糖尿病患者可以大量摄人
答案:C
解题指导
核糖存在于RNA中,脱氧核糖存在于DNA中,DNA和RNA同时存在于原核细胞内,A错误;纤维素和淀粉的结构不同,所以功能不同,但都属于植物细胞中的多糖,B错误;纤维素是植物细胞壁的主要成分之一,不能为植物细胞提供能量,属于结构物质,C正确;淀粉虽然不甜,但是淀粉属于糖类,其彻底水解产物为葡萄糖,糖尿病患者不能大量摄入,D错误。
要点2 单糖、二糖和多糖之间的关系
(1)麦芽糖是由两分子的葡萄糖脱掉一分子的水缩合形成的;蔗糖是由一分子的葡萄糖和一分子的果糖脱掉一分子的水缩合形成的;乳糖是由一分子的葡萄糖和一分子的半乳糖脱掉一分子的水缩合形成的(如下图所示)。

(2)玉米、小麦等禾本科植物的种子中的多糖主要是淀粉。如小麦种子形成时:单糖(葡萄糖) \rightharpoonup 二糖(麦芽糖) \rightharpoonup 多糖(淀粉);小麦种子萌发时:多糖(淀粉) \rightarrow 二糖(麦芽糖) \rightharpoonup 单糖(葡萄糖)。
(3)多糖的组成单位并不都是葡萄糖。淀粉、糖原、纤维素的组成单位都是葡萄糖。几丁质的组成单位是N-乙酰葡萄糖胺。
[典例2]下图表示糖类的化学组成和种类,相关叙述正确的是

(葡萄糖、果糖、半乳糖(蔗糖、麦芽糖、乳糖)(肝糖原)
A. ①②③ 依次代表单糖、二糖、多糖,它们均能继续水解
B.蔗糖、麦芽糖、乳糖都存在于植物细胞中
C.纤维素、糖原既是构成细胞的成分,又可作为储能物质
D.纤维素是植物细胞壁的主要成分,组成纤维素的基本单位是葡萄糖
答案:D
解题指导
①②③ 依次代表单糖、二糖、多糖,单糖不能继续水解,A错误;蔗糖和麦芽糖存在于植物细胞中,乳糖存在于动物细胞中,B错误;纤维素不能作为储能物质,C错误;纤维素是植物细胞壁的主要成分,组成纤维素的基本单位是葡萄糖,D正确。
知识点二 细胞中的脂质
知识衔接·温故知新
1. 化学性质
通常不溶于水,溶于有机溶剂,如氯仿、丙酮、乙醚等。
2.种类及作用
常见的脂质包括脂肪、磷脂和固醇等,其中固醇包括胆固醇、性激素和维生素D等。
(1)脂肪
① 组成元素:C、H、O。
⊚ 结构:由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯,即三酰甘油(又称甘油三酯)。
-札记-
③ 脂肪酸的种类:饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。
植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,室温时呈液态;动物脂肪大多含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。
\circledast 作用:细胞内良好的储能物质;对恒温动物起到保持体温的作用;具有缓冲、减压的作用,可以保护内脏器官。
[链接生活]俗话说:“瘦子怕撞,胖子怕热”,这体现了脂肪具有缓冲、减压和保温的作用。当人过多地摄入脂肪类食物又缺乏锻炼时,就有可能导致肥胖。体内脂肪过多将增加内脏器官尤其是心脏的负担,引发疾病。
(2)磷脂
① 组成元素: {* {H_{*{O_{*{N_{*{P_{*}}}}}}}}} ⊚ 作用:构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分。
(3)固醇
① 胆固醇:构成动物细胞膜的重要成分,还参与人体内血液中脂质的运输。
[链接生活]胆固醇在许多动物性食物中含量丰富。饮食中如果过多地摄入胆固醇,会在血管壁上形成沉积,造成血管堵塞,危及生命。因此,膳食中要注意限制高胆固醇类食物(如动物内脏、蛋黄等)的过量摄入。
⊚ 性激素:促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成。
③ 维生素D:促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
[链接生活]人们常说,婴幼儿常晒太阳可以补钙,原因是阳光中的紫外线能使婴幼儿体内的胆固醇转化为维生素D,维生素D可以促进钙和磷的吸收。
3.糖类和脂质的相互转化
(1)糖类的利用和转化
① 利用:血液中的葡萄糖首先供给细胞利用,多余部分可以合成糖原储存起来;如果葡萄糖还有富余,则转变成脂肪和某些氨基酸。
⊚ 转化:糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪。
(2)脂肪的利用和转化
① 利用:食物中的脂肪被消化吸收后,可以在皮下结缔组织等处以脂肪组织的形式储存起来。
⊚ 转化:脂肪一般只在糖类供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类。
请你判一判:
(1)磷脂是所有细胞必不可少的脂质。( )
(2)性激素的化学本质是蛋白质。( )
(3)所有的脂质都能参与膜结构的构成。( )
答案: (1)\surd (2)x (3)x
思维衔接·学习精要
要点1 脂肪是良好的储能物质的原因
(1)脂肪(见下图)由C、H、O三种元素组成,脂肪中H的含量比糖类多,在氧化分解时耗氧量比糖类多,释放的能量也多,产生的水也多。

(2)单位质量的脂肪体积比糖原小很多,有利于储藏。
[典例1]根据表中同质量的脂肪和糖类在彻底氧化分解时的差异进行分析,下列叙述错误的是
物质 | 部分元素的比例 | 氧化分解 | ||
C | 0 | 最终产物 | 产生的水量 | |
脂肪 | 75% | 13% | CO,H2O | X |
糖类 | 44% | 50% | CO2,HO | Y |
A.相同质量条件下,脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多
B.脂肪中H的比例是 12%
C.相同质量的脂肪和糖类氧化分解时产生的水量 X{<}Y
D.脂肪中H的比例较高,氧化分解时释放的能量较多
答案:C
解题指导 据表中数据可知,脂肪中H占12% ,与同质量的糖类相比,脂肪中H的含量较多,〇的含量远远少于糖类,故其氧化分解时消耗的氧气和生成的水较多,释放的能量也较多,C错误。
要点2 正确辨析脂质和脂肪、固醇和胆固醇
(1)脂质 \ne 脂肪:脂肪是脂质中的一种,脂质除了脂肪外,还包括磷脂和固醇等。
(2)固醇 \neq 胆固醇:固醇和胆固醇虽然都是脂质,但其范围不同,胆固醇是固醇中的一种。
[典例2]下列关于脂质的叙述,正确的是
A.所有脂质都只含有C、H、O三种元素
B.胆固醇能促进人体肠道对钙和磷的吸收
C.脂肪只存在于动物细胞中,植物细胞中没有
D.海豹的皮下脂肪有减少热量散失、保温的作用
答案:D
解题指导 脂质中的磷脂除含有C、H、O三种元素外,还含有N和P,A错误;维生素D能促进人和动物肠道对钙和磷的吸收,B错误;脂肪在动物细胞和植物细胞中都有,C错误;海豹的皮下脂肪有减少热量散失、保温的作用,D正确。
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