(完整版)生物必修一思維導圖起到協調作用。(3)細胞是生物體結構和功能的基本單位。(4)細胞具有遺傳信息的傳遞功能。(5)細胞是物質和能量轉化的基本場所。(6)細胞是生物進化的基本單位。細胞是生物體的基本單位，包括單細胞生物和多細胞生物。單細胞生物具有生命的基本特征，如繁殖和運動，草履蟲就是其中之一。多細胞生物的生命活動是從一個細胞開始的，其生長和發育建立在細胞的分裂和分化基礎上。反射等神經活動需要多種細胞的參與，免疫作為機體對入侵病原微生物的一種防御反應，也需要淋巴細胞的參與。細胞不僅是生物體的基本單位，也是生命系統的結構層次的基礎。個體由各種器官或系統協調配合共同完成復雜的生命活動的生物。種群是在一定的自然區域內，同種生物的所有個體組成的群體，而群落是在一定的自然區域內，所有的種群(生物)組成的一個整體。生態系統則是生物群落與它的無機環境相互作用而形成的統一整體。觀察細胞需要使用顯微鏡，先用低倍鏡觀察清楚，把要放大觀察的移到視野中央，再換高倍鏡觀察。細胞的大小和結構因生物類群而異，原核細胞無成形的細胞核，真核細胞則有成形的真正的細胞核以及核膜、核仁和染色體等結構。細胞學說認為細胞是一個有機體，一切動植物都是由細胞發育而來，并由細胞和細胞產物所構成。細胞是一個相對獨立的單位，具有自己的生命，并對與其他細胞共同組成的整體起到協調作用。細胞具有遺傳信息的傳遞功能，是物質和能量轉化的基本場所，也是生物進化的基本單位。科學發現的特點包括：科學家的共同參與、技術的支持、理性思維和實驗的結合，以及不斷開拓、繼承、修正和發展的過程。細胞的組成元素包括大量元素和微量元素，其中基本元素為碳。細胞中含量最多的四種元素依次為氧、碳、氫、氮。細胞中的化合物包括無機物和有機物，其中水是活細胞中含量最多的無機物，蛋白質是干細胞中含量最多的有機物。蛋白質是生命活動的主要承擔者，由氨基酸組成。氨基酸的結構特點是含有一個氨基和一個羧基，以及一個側鏈基團。蛋白質形成的過程包括脫水縮合和肽鏈的形成，形成的空間結構千變萬化。強堿和重金屬會破壞蛋白質的空間結構。檢測蛋白質、還原性糖和脂肪的方法包括使用雙縮脲試劑和斐林試劑，以及蘇丹III染液和蘇丹IV染液。細胞中的有機物包括蛋白質、核酸、糖類和脂質，其中蛋白質占細胞鮮重的7%～10%，干重的50%以上，是細胞含量最多的有機物。蛋白質是構成細胞和生物體的重要物質，具有多種功能。它們可以作為酶來催化生物化學反應，也可以作為激素來調節生命活動，還可以作為運輸載體和抗體等。蛋白質由一條或幾條肽鏈通過化學鍵互相鏈接而成，形成具有復雜空間結構的分子。這種結構的多樣性來自于氨基酸數目、種類、排列順序以及多肽鏈的盤曲和折疊方式的不同。核酸是細胞內攜帶遺傳信息的物質，包括脫氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。它們由核苷酸組成，其中DNA由脫氧核苷酸組成，RNA由核苷酸組成。核酸在生物體的遺傳、變異和蛋白質的生物合成中起著極其重要的作用。糖類是細胞主要的能源物質，包括單糖、二糖和多糖。單糖有葡萄糖和果糖等，而二糖則包括蔗糖、麥芽糖和乳糖。多糖包括淀粉、纖維素和糖原等。這些糖類主要由碳、氫、氧等元素組成。脂肪是細胞中儲存能量的主要物質，同時也有保溫、緩沖、減壓等作用。它們只由碳、氫、氧三種元素組成，種類包括磷脂、脂質和固醇等。其中，磷脂是構成生物膜的重要成分，而固醇則包括膽固醇、性激素和維生素D等。生物大分子如多糖、蛋白質和核酸都是由許多基本單位連接而成的多聚體，以碳鏈作為骨架。細胞中的水分分為自由水和結合水，其中自由水含量占97%，有利于物質的運輸和生物化學反應的進行，結合水則是結構的重要成分。無機鹽主要以離子形式存在，其功能包括復雜化合物的成分、維持細胞和生物體的生命活動以及維持酸堿平衡。生理鹽水是一種質量分數為0.9%的氯化鈉溶液，濃度與人體細胞所處液體環境相當，因此被稱為生理鹽水。細胞膜是細胞的系統邊界，由脂質、蛋白質和少量糖類組成，膜功能的復雜程度與蛋白質的多少有關。提取膜的材料和原理方法包括紅細胞和吸水漲破、離心等。細胞膜的功能包括將細胞與外界環境分隔開、控制物質進出細胞以及進行細胞間的信息交流。細胞壁主要由纖維素和果膠組成，具有支持和保護的作用。線粒體是細胞的動力車間，雙層膜結構，進行有氧呼吸，為細胞的生命活動提供95%的能量。葉綠體也是雙層膜結構，是進行光合作用的場所，為細胞的養料制造車間和能量轉換器。內質網是網絡狀結構，是蛋白質合成加工和脂質合成的場所，而高爾基體則是囊狀結構，能形成囊泡，是蛋白質分類包裝和發送站。細胞器之間存在分工合作，如細胞膜控制物質進出細胞、線粒體提供能量等。溶酶體是有膜結構，含有多種水解酶，能分解衰老細胞和有害物質。液泡則有液泡膜，內含細胞液、糖類、色素、無機鹽和蛋白質等。中心體與有絲分裂有關，存在于動物細胞和低等植物中，而細胞質基質是膠質狀態，包含水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸和酶等。細胞器分泌蛋白質在細胞內合成，分泌到細胞外起作用。生物膜系統包括細胞膜、核膜、細胞器膜等，其功能包括保持內部環境的相對穩定、決定性地參與與外界進行物質運輸、能量轉換和細胞間信息傳遞的過程。許多重要的生物化學反應都在細胞膜上進行。細胞膜提供了廣闊的附著點，有利于酶的活性和反應的順利進行。此外，細胞膜還能夠使各個細胞器形成相對獨立的小區間，從而實現多種化學反應的同時進行而不相互影響。細胞核是細胞的遺傳信息庫，也是細胞代謝和遺傳控制的中心。核膜是由兩層膜組成，能夠將核內物質與細胞質分開。染色質是由DNA和蛋白質組成的，是控制細胞核的遺傳信息的載體。核仁與RNA的合成和核糖體的形成有關，核孔則實現核質之間的物質交換和信息交流。動物細胞和植物細胞的吸水和失水都是通過滲透作用實現的。細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜，可以作為活細胞的一個重要特征。對生物膜結構的探索歷程經歷了多個階段，最終提出了流動鑲嵌模型。細胞的能量供應和利用是細胞新陳代謝的基礎，也是生物與非生物最根本的區別。細胞代謝是指細胞內進行的化學反應，這些反應需要酶的催化作用。酶是一類有機物，由活細胞產生，具有催化作用，可以降低化學反應的活化能，提高化學反應速率。大多數酶的化學本質是蛋白質，但也有少數是RNA。酶的高效性表現在催化效率比無機催化劑高許多。酶的特性之一是專一性，每種酶只能催化一種或一類化合物的化學反應。另一個特性是酶需要較溫和的作用條件，酶的活性在最適宜的溫度和pH下最高。溫度和pH偏高或偏低都會明顯降低酶的活性。ATP是細胞能量“通貨”，是三磷酸腺苷的英文縮寫，結構簡式為Ａ－Ｐ～Ｐ～Ｐ，其中A代表腺苷，P代表磷酸基團，～代表高能磷酸鍵。ATP與ADP的轉化是細胞內能量代謝的重要過程。植物的能量主要來源于呼吸作用和光合作用，而動物的能量主要來自呼吸作用。呼吸作用指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳或其它產物，釋放出能量并生成ATP的過程。根據是否有氧參與，呼吸作用分為有氧呼吸和無氧呼吸。有氧呼吸是指細胞在有氧的參與下，通過多種酶的催化作用下，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產生二氧化碳和水