高中生物核心要义(上)

作者：杨超月

所有的生物都是由一个或多个细胞组成的;细胞是所有生物的结构和功能的单位;所有细胞必定由已存在的细胞产生。

生物体的长大，不是由于细胞体积增大，而是数量增多。细胞通过其表面与外界进行物质交换，发生信息交流，如果体积比表面积比值太大，则不利于各项生命活动完成，所以细胞体积总是这么小。

细胞膜具有选择透过性(功能特性)和一定流动性(结构特性)。目前被普遍接受的膜结构模型是流动镶嵌模型。流动镶嵌模型中最基本的部分是脂双层，蛋白质分子贯穿、镶嵌、覆盖(露)于脂双层。

水、离子、其他分子极易通过纤维之间的空隙，所以细胞壁与细胞的选择透性无关。细胞壁的作用是保护细胞、支撑植物体。植物、藻类细胞壁主要由纤维素组成，真菌、细菌的细胞壁成分也各不相同。

内质网分为粗面内质网和光面内质网，粗面内质网可以(加工蛋白质)把核糖体上合成的蛋白质运送到高尔基体及细胞的其他部位。光面内质网上有氧化酒精、合成磷脂的酶等。

细胞内存在着一套复杂的膜系统。

高尔基体的作用就是把集中在高尔基体中的蛋白质进行分拣，并分别运送到细胞内或细胞外的目的地。(在植物细胞中，高尔基体能参与细胞壁的形成。)

溶酶体是高尔基体断裂后形成的，其功能是消化细胞从外界吞入的颗粒和细胞自身产生的碎渣。溶酶体的存在，说明细胞中的一些分解反应局限在某种由膜包被的结构中进行，这对保证细胞中其他结构的完整性具有完整意义。

线粒体由内外两层膜构成，外膜平整、内膜向内折叠而形成嵴，两层膜之间以及嵴的周围都是液态的基质。内膜折叠使它的表面积加大，有利于生化反应的进行。线粒体中还有少量的DNA、RNA和核糖体，能合成一部分自身需要的蛋白质。线粒体是细胞呼吸和能量代谢的中心。

叶绿体外面有双层膜，内部是液态的基质，浸在液态基质中的是一个复杂的膜系统(由许多类囊体叠在一起)，叶绿体中的色素都分布在这些膜中。(叶绿体中还有少量的DNA、RNA和核糖体，能合成一部分自身需要的蛋白质。)

细胞在成熟过程中几个小液泡发展为一个大液泡，含有细胞液。

细胞骨架决定细胞形状。微丝起支持作用，与细胞的运动、胞质环流有关。微管有助于细胞器的移动。

细胞核是遗传物质贮存和复制的场所，是细胞遗传和代谢的控制中心。细胞核是细胞进行生命活动必需的。细胞核由核膜、染色质、核仁、核基质组成。核膜外侧与粗面内质网相连;核膜上有核孔，是蛋白质、RNA等大分子进出通道。核仁与核糖体形成有关。

真核细胞有细胞核和由膜包被的各种细胞器，原核细胞没有这两类结构，但有核糖体。原核细胞虽然没有细胞核，但有拟核，DNA就存在于该区域，DNA与周围核糖体直接接触，并通过RNA传递信息，由核糖体合成所需要的多肽。

原核细胞虽然没有线粒体，但还要进行细胞呼吸，质膜(和细胞溶胶)就是原核细胞进行呼吸的场所。能进行光合作用的蓝细菌，其质膜向内折叠成好几层，并且质膜中含有光合色素，这些膜就是蓝细菌的光合膜。

细胞的代谢

ATP是放能反应和吸能反应的纽带。ATP是细胞中普遍使用的能量载体，所含能量不多，是能量通货。

有些小分子或离子，由于在脂双层中不溶或是体积太大，不能穿过质膜，需要借助载体蛋白进出细胞，转运方向是将物质从浓度高的一侧转运到浓度低的一侧，不需要消耗能量(即：不需要ATP供能)，称为易化扩散，扩散的速率要大得多。

主动转运逆浓度梯度，需要来自ATP的能量，必须要载体蛋白参与。(载体蛋白与被转运的物质结合需要形变，这种变化是需要能量的。)

生命体进行生命活动需要能量，这些能量全部来自于细胞呼吸。细胞呼吸就是细胞内将糖类等有机物分解成无机物或小分子有机物，并释放能量的过程。

在无氧或缺氧条件下，细胞利用厌氧呼吸快速利用葡萄糖产生ATP，在短时间内维持生命。

细胞呼吸是细胞代谢的中心。(细胞内有机物的合成和有机物的分解都以细胞呼吸为中心。)

光合作用把二氧化碳转变为糖，是光能转变为化学能的过程。

叶绿体主要色素是叶绿素，它们都是含Mg的有机分子，这种色素吸收蓝紫光和红光而几乎不吸收绿光。(类胡萝卜素吸收蓝紫光)

光合速率受环境因素影响，主要是光照强度、温度、二氧化碳浓度，三者的影响是综合性的。一般温带植物的最适温度常在25℃左右。

细胞的增殖与分化

细胞数目的增多是细胞增殖的结果，而细胞类型的变化则是细胞分化造成的。

有丝分裂是真核生物增殖体细胞的主要方式，减数分裂则与真核生物产生生殖细胞有关。

分裂间期是分裂的准备阶段，细胞内发生活跃的代谢变化，包括DNA复制和相关蛋白质的合成。分裂间期时间长于分裂期。

有丝分裂的意义是将亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平分到两个子细胞，在亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传物质的稳定传递。