作者：王友如 主编 王卫东 副主编
出版社：化学工业出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
生物学科知识与教学能力.高级中学试读：
前言
2011年，教育部颁布了《中小学和幼儿园教师资格考试标准》，我国开始实行教师资格考试制度。2011年国家在浙江和湖北两省开始了教师资格试点统考，2013年下半年，国家教师资格考试在河北、上海、浙江、湖北、广西、海南、山西、安徽、山东、贵州10个省份开设了考点，教师资格考试打破了各地分别组织考试的形式，全国统一组织考试已成为必然定式。
本书总体编写思路是贯彻落实教育部师范教育司教育部考试中心颁布的《中小学和幼儿园教师资格考试标准》提出的基本理念，集生物学科知识与教学能力于一身，对学科知识和教学方法进行介绍，形式丰富、命题规范、针对性强，对考生的复习备考具有参考价值，考生可以通过答题来检测、提高自己的学业水平。
本书的特色如下。
1.深度契合大纲突出重点难点
我们深入分析了历年来全国统考试题，依据大纲内容，紧扣真题，总结了考试中的高频考点和考试难点，并深入细致地进行了讲解，力助考生取得更高分数。
2.讲解全面透彻涵盖所有考点
以考试大纲为根本依据，100％覆盖了教师资格考试的所有考点、能力要求和题型类别，使考生一书在手，考点全有，达到复习有方案，记忆有方向，解答有依据的目标。
3.教材体系完备，精选教学案例
在本书中深入细致地分析教师资格考试的命题原理、命题趋势和考查重点，对命题新态势进行了科学预测，并对考生的复习方法和复习技巧进行了点拨，使考生复习更有前瞻性和针对性，同时精选部分教学案例，以便于提升备考者的教学能力。
本书由湖北师范大学生物学科教材教法研究团队，在深入研究考试大纲和命题趋势后，组织在一线从事高中生物学教材教法研究的博士、教授、中学生物学特（高级）级教师，精心编写的国家教师资格考试《生物学科知识与教学能力》（高级中学）辅导教材。本书第一篇由王友如、冯海、宋艳芳、汪江一、林中良、赵燕、高创新编写；第二篇由王卫东、王友如、陈亮、陈珍、徐平编写；第三篇由王友如、徐敏编写。全书由王友如统稿。
由于水平有限，编写较为匆忙，书中难免有疏漏，恳请读者提出宝贵意见。编者2015年10月《生物学科知识与教学能力》（高级中学）考试大纲
一、考试目标
1.生物学科知识与能力
掌握生物学科的基本事实、概念、原理和规律等基础知识，具备生物学科的基本研究方法和实验技能；了解生物学科发展的历史和现状，关注生物学科的最新进展；能举例说出这些知识与现实生活的联系。
2.生物学教学知识与能力
掌握生物学课程与教学的基本理论，准确理解《普通高中生物课程标准（实验）》，并能用其指导高中生物学教学。
3.生物学教学设计能力
根据生物学科的特点，针对高中学生的认知特征、知识水平及学习需要选择教学内容，依据课程标准和教材确定恰当可行的教学目标，确定教学重点和难点，选择合适的教学策略和方法，合理利用课程资源，设计多样化的学习活动，形成完整的教学方案。了解生物学教学评价的基本类型和方法。
二、考试内容模块与要求（一）生物学科知识
①掌握与普通高中生物学课程相关的植物学、动物学、植物生理学、动物生理学、微生物学、遗传学、生态学、生物化学和分子生物学、细胞生物学和生物进化等领域的基础知识和基本原理及相关的生物技术；了解生物学科发展的历史和现状，关注生物学科的最新进展。
②掌握生物科学研究的一般方法，如观察法、调查法、实验法等，运用生物学基本原理和基本研究方法，分析生活、生产、科学技术发展以及环境保护等方面的问题。（二）生物学教学知识
①理解高中生物学课程的性质、基本理念、设计思路和课程目标；熟悉高中生物学课程3个必修模块的内容标准；知道课程资源的类型及其适用范围。
②了解高中生物学教材的编写理念、编排特点及内容呈现形式。
③了解生物学教学理念、教学策略、教学设计、教学技能、教学评价、教学研究等一般知识与技能。
④了解生物学科理论教学、实验教学、实践活动的基本要求和过程。
⑤掌握高中生物学核心概念的一般教学策略。（三）生物学教学设计
1.学习需求分析（1）分析学习者
①分析高中生学习生物学课程的一般特征，如年龄特征、整体知识水平、能力水平等。
②分析高中生学习生物学课程的差异性，如个性差异、知识水平差异、不同的学习态度等。（2）分析教材
①根据课程标准和教材的编写特点，确定课时教学内容在教材中的地位和作用，对生物学教学内容进行合理的选择和组织，明确教学内容的相互关系和呈现顺序。
②通过分析教学内容和学生已有的知识基础，明确核心概念，确定教学重点与教学难点。
2.确定教学目标
①领会高中生物学课程的“知识、能力、情感态度与价值观”三维目标的含义。
②根据三维目标、教学内容和学生特点，确定并准确表述教学目标。
3.选择教学策略和方法
①根据教学目标、教学内容和学生认知特点，选择合适的教学策略和方法。
②合理选择和利用课程资源。
4.设计教学过程
①合理安排生物学教学的基本环节。
②设计合理的教学流程。
③分析并评价教学案例。
5.撰写格式规范的教案
6.了解生物学教学中常用的评价类型及其特点
三、试卷结构
四、题型示例
1.单项选择题（1）下列属于真核细胞和原核细胞共有的结构是（ ）。
A.染色体
B.核膜
C.核糖体
D.内质网（2）下图表示硅藻属浮游生物的数量和北温带海洋上层一些非生物因素的季节性变化。下列解释正确的是（ ）。
A.硅藻数量的减少与水中磷、硫含量的减少
B.有关光照强度过高会使浮游生物（硅藻）的生长受到抑制
C.浮游生物（硅藻）数量的增加导致水中磷、硫含量的减少
D.光照强度的升高促进了分解者的活动，使水中磷、硫等无机盐减少
2.简答题（1）绘出细胞膜流动镶嵌模型的结构简图，标出主要部分名称，并描述细胞膜的结构特点。（2）在进行“基因是有遗传效应的DNA片段”这一概念的教学中，你认为教学难点是什么？简要说明如何突破该教学难点。
3.教学设计题
阅读“细胞有丝分裂”的教材内容（教材内容略），确定这部分教学内容的知识目标。
4.材料分析题
阅读以下材料，回答问题。植物生长素的发现1.引入新课提前10天左右让学生利用玉米种子培养幼苗（可用小培养皿，底部铺浸湿滤纸的方法）。实验分2组，一组在完全不透光的盒子中，另一组在一侧开孔的不透光盒子中。上课前选取实验结果较明显的幼苗展示给学生，引导学生观察实验现象，并提出疑问：一侧开孔的盒子中的幼苗弯曲向光生长，为什么？2.达尔文的向光性实验利用多媒体课件依次展示下面的实验，并引导学生分析。通过上述实验，可以得出结论：胚芽鞘的向光性是由其尖端决定的。3.达尔文的验证感光部位实验提出问题：提供胚芽鞘若干，单侧光源等，让学生设计一个探究胚芽鞘感光部位（是尖端还是尖端以下）的实验方案。学生分组讨论后小组代表向全班介绍他们的实验方案，并由其他同学进行评价。4.教师讲解拜耳实验、詹森实验和温特实验的基本过程。5.介绍生长素的化学本质，并引导学生探究向光性原理。6.总结。
问题：（1）该教师的教学过程中，你认为他可能选用的课程资源有哪些？（2）根据以上教学设计思路，分析该教师的教学设计中使用了哪些教学策略？（3）在实施这些教学策略时应注意哪些问题？第一篇 生物学科知识第一章 分子与细胞
考点提示
一般了解：细胞学说的产生及其主要内容；细胞的分类；组成生物体的化学元素种类；几种细胞器的结构和功能；细胞膜是选择透过性膜；细胞衰老的特征、细胞凋亡与死亡的区别、癌细胞的主要特征。
重点理解：细胞是基本的生命系统；蛋白质、核酸的结构和功能，糖类、脂质的种类和作用，水和无机盐的作用；细胞膜的成分和功能，细胞核的结构与功能；生物膜的结构；细胞的全能性及细胞的分化。
重点掌握：细胞的分类方法，高倍显微镜使用方法；蛋白质、核酸的结构和功能，糖类、脂质的种类和作用；物质进出细胞的方式；细胞的生长和增殖的周期性、细胞有丝分裂的过程。第一节 走近细胞
一、从生物圈到细胞（一）相关概念
①细胞：生物体结构和功能的基本单位，除了病毒以外，所有生物都是由细胞构成的。细胞是地球上最基本的生命系统。
②生命系统的结构层次：细胞→组织→器官→系统（植物没有系统）→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。（二）病毒相关知识
1.病毒的主要特征
①仅具有一种类型的核酸，DNA或RNA，没有含两种核酸的病毒。
②专营细胞内寄生生活。
③结构简单，一般由核酸（DNA或RNA）和蛋白质外壳所构成。
2.病毒的分类
根据寄生的宿主不同，病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒（即噬菌体）三大类。根据病毒所含核酸种类的不同分为DNA病毒和RNA病毒。
3.常见的病毒
甲型H1N1型流感病毒、SARS病毒、人类免疫缺陷病毒（HIV）[引起艾滋病（AIDS）]、禽流感病毒、乙肝病毒、狂犬病毒、烟草花叶病毒等。
典型考题
例1、以下表示生命系统的结构层次中，范围由小到大的顺序正确的是（ ）。
A.个体→细胞→种群→生态系统
B.细胞→种群→个体→群落
C.个体→群落→种群→生态系统
D.细胞→个体→种群→群落【答案】D。解析：考察生命系统的结构层次。
例2、下列关于细胞与生命活动的关系的叙述中错误的是（ ）。
A.草履虫的生命活动离不开细胞
B.病毒的生命活动可以离开细胞
C.细胞内的生命大分子没有生命
D.单细胞生物的一个细胞就能完成各种生命活动【答案】B。解析：病毒必须寄生在生物活细胞内。
二、细胞的多样性和统一性（一）细胞种类
根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为原核细胞和真核细胞。（二）原核细胞和真核细胞的比较
①原核细胞：无核膜、无核仁，没有成形的细胞核；遗传物质集中的区域称为拟核；没有染色体；细胞器只有核糖体；有细胞壁，成分与真核细胞不同。
②真核细胞：有核膜、有核仁、有真正的细胞核；有一定数目的染色体（DNA与蛋白质结合而成）；一般有多种细胞器。
③原核生物：由原核细胞构成的生物。如：蓝藻（如蓝球藻、念珠藻、颤藻、发菜等），细菌（如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌）、放线菌、支原体、衣原体等都属于原核生物。
④真核生物：由真核细胞构成的生物。如动物（草履虫、变形虫）、植物、真菌（酵母菌、霉菌、蘑菇）等。（三）细胞学说
1.细胞学说建立
①1665年，英国人胡克最先发现细胞。
②荷兰人列文虎克首次观察到活细胞。
③19世纪30年代后期德国人施莱登、施旺创立细胞学说。
2.细胞学说内容
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。
②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构成的整体的生命起作用。
③新细胞可以从老细胞中产生。
3.细胞学说意义“细胞学说”揭示了生物体结构的统一性。
典型考题
例1、下列生物中结构与其他3种显著不同的是（ ）。
A.乳酸菌
B.蓝藻
C.大肠杆菌
D.酵母菌【答案】D。解析：酵母菌为单细胞真菌，乳酸菌、蓝藻、大肠杆菌均为原核生物。
例2、蓝藻细胞与酵母菌细胞相比，蓝藻细胞没有（ ）。
A.核膜
B.细胞器
C.细胞质
D.细胞膜【答案】A。解析：蓝藻是原核生物，无核膜、无核仁，没有成形的细胞核；酵母菌是真核生物，有核膜、核仁，有真正的细胞核。第二节 组成细胞的分子
一、细胞中的元素和化合物（一）组成生物体的化学元素
主要元素：C、O、H、N、S、P。
细胞含量最多的4种元素：C、O、H、N。 （二）细胞中的化合物
在活细胞中含量最多的化合物是水（85％～90％）；含量最多的有机物是蛋白质（7％～10％）；占细胞鲜重比例最大的化学元素是O、占细胞干重比例最大的化学元素是C。
典型考题
例1、组成细胞的元素和化合物是生命活动的物质基础，下列关于细胞内元素和化合物的叙述，错误的是（ ）。
A.组成细胞干重中含量最多的化学元素是碳
B.磷是磷脂、ATP、DNA等化合物的组成元素，是组成生物体的大量元素
C.线粒体、叶绿体和核糖体中都能产生水
D.在人的一生中，细胞中的自由水/结合水的值逐渐上升【答案】D。解析：碳是细胞干重中含量最多的元素，占55.99％，故A正确；磷是大量元素，在磷脂、ATP、DNA等化合物中均含有P，故B正确；在线粒体中进行有氧呼吸产生水，叶绿体中光合作用产生水，核糖体内的脱水缩合也能产生水，故C正确；在人的一生中，随着年龄的增大，代谢减慢，细胞中的自由水/结合水的值不会一直上升，故D错误。
例2、下列哪一实例能证明微量元素是生命活动所必需的（ ）。
A.Mg是叶绿素的组成成分
B.油菜缺少B时只开花不结果2+
C.哺乳动物血液中Ca含量太低会抽搐
D.缺P会影响ATP的合成【答案】B。解析：油菜缺少B时只开花不结果，说明生命活动受到了影响，故B正确；Mg、Ca、P均为大量元素，故ACD错误。
二、蛋白质（一）相关概念
①氨基酸：蛋白质的基本组成单位，组成蛋白质的氨基酸约有20种。
②必需氨基酸：人体内有8种（婴儿有9种，多组氨酸），必须从外界获取。
③非必需氨基酸：可以通过自身合成或从其他氨基酸转化而来。
④脱水缩合：一个氨基酸分子的氨基（—NH）与另一个氨基酸2分子的羧基（—COOH）相连接，同时失去一分子水。
⑤肽键：肽链中连接两个氨基酸分子的化学键（—NH—CO—）。
⑥二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，只含有一个肽键。
⑦多肽：由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。
⑧肽链：多肽通常呈链状结构，叫肽链。（二）氨基酸分子通式 氨基酸分子通式： （三）氨基酸结构的特点
每种氨基酸分子至少含有一个氨基（—NH）和一个羧基（—2COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上（如：有—NH和—COOH但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸）；R基2的不同导致氨基酸的种类不同。（四）蛋白质多样性的原因
组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同，多肽链空间结构千变万化。（五）蛋白质的主要功能（生命活动的主要承担者）
①构成细胞和生物体的重要物质，如肌动蛋白。
②催化作用：如酶。
③调节作用（信息传递）：如胰岛素、生长激素。
④免疫作用：如抗体。
⑤运输作用：如红细胞中的血红蛋白。（六）有关计算
①肽键数=脱去水分子数=氨基酸数目-肽链数
②至少含有的羧基（—COOH）或氨基数（—NH）=肽链数2
③蛋白质的相对分子质量=蛋白质所含氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量-（蛋白质所含氨基酸数一肽链数）×18
④氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系（见图1-1）。图1-1 氨基酸与碱基数目之间的关系
典型考题
例 下列关于人体内蛋白质的叙述，正确的是（ ）。
A.蛋白质具有多样性，是由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和空间结构不同
B.指导蛋白质合成的基因中的碱基有C、G、A、T、U
C.人体内的酶大部分都是蛋白质，激素不一定是蛋白质
D.蛋白酶也是蛋白质，能通过提高化学反应的活化能，加快酶促反应速度【答案】C。解析：蛋白质具有多样性，是由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和多肽链的空间结构不同，而不是氨基酸的空间结构不同，故A错误；基因是具有遗传效应的DNA片段，指导蛋白质合成的基因中的碱基有C、G、A、T，没有U，故B错误；大部分酶是蛋白质，少数酶是RNA，激素不一定是蛋白质，如性激素是固醇类物质，甲状腺激素是氨基酸衍生物，故C正确；酶的作用是降低化学反应的活化能，使反应易于进行，故D错误。
三、核酸（一）相关概念
①核酸：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重要的作用。
②核苷酸：核酸的基本组成单位，包括核糖核苷酸及脱氧核糖核苷酸（见表1-1）。表1-1（二）连接方式
如图1-2所示。图1-2 核苷酸的连接方式（三）生物体内核酸的种类和遗传物质的种类
见表1-2。表1-2
典型考题
例 下列关于DNA和RNA的说法，错误的是（ ）。
A.T噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明DNA是遗传物质2
B.DNA自我复制遵循碱基互补配对原则
C.形成mRNA需要DNA的一条链作为模板
D.DNA和RNA的化学成分除五碳糖不同之外，其他成分均相同【答案】D。解析：DNA和RNA的五碳糖不同只是两者区别之一。
四、糖类和脂质（一）糖的相关概念
1.糖
糖是主要由C、H、O元素构成的化合物。
①单糖：不能水解的糖，可直接被细胞利用。如葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖等。
②二糖：两分子单糖脱水缩合而成，必须水解成单糖才能被吸收，常见种类有蔗糖、麦芽糖和乳糖。
③多糖：多个单糖脱水缩合而成，水解成单糖后才可被吸收。常见的种类有植物细胞中的纤维素、淀粉，动物细胞中的糖原。
2.糖的功能
①糖是组成生物体的重要成分。
②糖是生命活动的主要能源物质。（二）脂质的相关概念
脂质的组成元素主要为C、H、O，有些还有N、P等。
①脂肪：只有C、H、O，细胞中储存能量（储存能量最多）的主要物质，对动物和人还有保温、缓冲、减压等作用。
②磷脂：组成生物膜的重要成分。
③固醇：胆固醇是生物膜组成成分，促进脂质在血液中运输；性激素能促进人和动物的生殖器官的发育、生殖细胞的形成；维生素D能促进肠道对钙、磷的吸收。
典型考题
例 下列关于组成细胞的化合物的叙述，正确的是（ ）。
A.核酸、脂肪含有C、H、O、N等元素
B.磷脂是动植物细胞必不可少的脂质
C.植物细胞中主要的二糖是乳糖和麦芽糖
D.淀粉和蔗糖彻底水解得到的单糖都是葡萄糖【答案】B。解析：脂肪只有C、H、O，故A错误；磷脂是细胞膜的重要组成成分，故B正确；乳糖只存在于动物细胞，故C错误；蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖脱水缩合而成，故D错误。
五、水和无机盐（一）细胞中水的存在形式及功能
1.水在细胞中的存在形式
水在细胞中的存在形式有自由水和结合水两种。
2.细胞中水的功能
①结合水是细胞结构的重要组成成分。
②自由水是细胞内的良好溶剂，参与许多生物化学反应，为细胞生存提供液体环境，运送营养物质和代谢废物等。
3.生物体内水的综合关系
图1-3中产生水的过程①②③⑤⑥发生的场所分别是叶绿体基质、线粒体内膜、细胞质基质和线粒体、核糖体、主要是细胞核；利用水的过程①②⑤发生场所分别是叶绿体基粒、线粒体基质、消化道。图1-3 生物体内水的综合关系图（二）细胞中的无机盐
1.生物体内无机盐生理功能的实验验证（1）在细胞中的存在形式 主要是离子。（2）生理作用2+2+
①细胞的组成成分，如Mg参与叶绿素合成；Fe参与血红蛋白合成。
②维持生命活动。（3）实验内容
对照组：植物+完全培养液→正常生长
实验组：见图1-4。图1-4 无机盐生理功能的实验验证
2.易错提示
与水的存在形式有关的3个易错点。
①细胞内自由水/结合水比例升高，则代谢旺盛；反之代谢缓慢。
②秋冬季节，蒸腾作用弱，吸水减少，结合水含量相对升高，有利于植物抗寒性提高。
③升高或降低温度时，结合水与自由水可以相互转化，以增强细胞的抗逆性。升高温度时，自由水增多；反之，结合水增多。
典型考题
例1、关于水在人体内的生理作用，下列叙述正确的是（ ）。
A.膝跳反射的兴奋传导离不开水
B.基因表达中的翻译过程没有水生成
C.用于留种的晒干种子中不含自由水
D.结合水的比例越高，人体细胞的代谢活动越旺盛【答案】A。解析：兴奋的传导需要神经递质从突触前膜经过组织液到达突触后膜，组织液中有大量的水，故A正确；基因表达的翻译过程中，氨基酸脱水缩合生成肽链，故B错误；晒干后的种子仍含有自由水，故C错误；人体细胞代谢活动的强弱是由自由水和结合水的比值决定的，故D错误。
例2、下列有关无机盐在生物体中功能的叙述，错误的是（ ）。
A.镁是叶绿体中参与光合作用的各种色素的组成元素
B.人体缺铁会影响正常的有氧呼吸功能2+
C.人体血液中Ca浓度太低，会出现抽搐症状
D.细胞中的某些无机盐离子对维持细胞的酸碱平衡具有一定作用【答案】A。解析：镁是构成叶绿素的元素，其他元素不一定含有镁，故A错误；铁是血红蛋白的组成元素，血红蛋白是氧气运输的工具，因此缺铁会影响正常的有氧呼吸功能，故B正确；人体血钙含量过低会导致抽搐症状，故C正确；细胞中的对维持细胞的酸碱平衡具有一定作用，故D正确。第三节 细胞的基本结构
一、细胞膜（一）相关概念
①组成成分：蛋白质、磷脂、糖蛋白（识别、信息传递等）。
②基本骨架：磷脂双分子层、DNA的基本骨架。
③结构特点：流动性。主要体现在动物细胞膜内陷、变形虫、受精作用、荧光材料、白细胞吞噬、细胞工程、内吞外排等方面。
④功能特点：选择透过性（取决于蛋白质）。主要体现在海水淡化、污水净化等方面。（二）功能
①将细胞与外界环境分隔开，保障细胞内部环境的相对稳定。
②控制物质进出细胞，如图1-5。图1-5 控制物质进出细胞
③进行细胞间的信息交流：
a.通过化学物质传递信息，如图1-6；图1-6 通过化学物质传递信息
b.通过细胞膜直接接触传递信息，如图1-7；图1-7 通过细胞膜直接接触传递信息
c.通过细胞通道传递信息，如高等植物细胞的胞间连丝。如图1-8。图1-8 通过细胞通道传递信息
典型考题
例1、作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。如图1-9所示的模型主要表明了细胞膜的何种功能？（ ）图1-9
A.将细胞与外界环境分开
B.控制物质进出细胞
C.细胞间信息交流
D.维持细胞内部环境的稳定【答案】C。解析：图1-9所示内分泌细胞分泌的激素作用于靶细胞，激素作为信息分子调节靶细胞的代谢。
例2、下列关于细胞膜的叙述，不正确的是（ ）。
A.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成
B.不同功能的细胞，其细胞膜上蛋白质的种类和数量相同
C.组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富
D.癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关【答案】B。解析：细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还有少量糖类；细胞膜功能越复杂，蛋白质的种类和数量越多；组成细胞膜的脂质中，磷脂是最丰富的；癌细胞的恶性增殖和转移与细胞膜成分的改变有关。
二、细胞器（一）相关概念
见表1-3。表1-3（二）细胞器之间的协调配合
①分泌蛋白的合成和分泌过程：如抗体。
②过程：核糖体→内质网→高尔基体→囊泡→细胞膜
③动力：线粒体提供的能量。
典型考题
例 如图1-10所示，为分泌蛋白从合成到排出细胞外的全过程。下列有关叙述不正确的是（ ）。图1-10
A.分泌蛋白是由附着在内质网上的核糖体合成的
B.图中①②③分别表示内质网、高尔基体和囊泡
C.④代表的物质是ATP
D.图中表示的过程在原核细胞中也能进行【答案】D。解析：图中①是内质网，②是高尔基体，③是囊泡，④是ATP，原核细胞内无内质网、高尔基体等结构。
三、细胞核
①核膜：是双层膜，上有许多核孔。
②结构：核仁。
③染色质（染色体）：由蛋白质和DNA组成，染色质和染色体是同一种物质在不同细胞时期的两种形态。
④功能：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
典型考题
例 大量事实表明，在蛋白质合成旺盛的细胞中，常有较大的核仁。这有利于支持下列哪一项？（ ）
A.细胞中蛋白质主要是由核仁合成的
B.核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关
C.无核仁的细胞往往不能合成蛋白质
D.DNA的转录和翻译通常发生在核仁中【答案】B。解析：蛋白质的合成是在核糖体中进行的，原核细胞没有核仁但也可以合成蛋白质，转录发生在细胞核中，但翻译发生在细胞质中。第四节 细胞的物质输入和输出
一、物质跨膜运输的方式（一）植物细胞的质壁分离和复原
①外界溶液浓度>细胞液浓度时，细胞质壁分离。
②外界溶液浓度<细胞液浓度时，细胞质壁分离复原。
③外界溶液浓度=细胞液浓度时，水分进出细胞处于动态平衡。
④原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。整个原生质层相当于一层半透膜。
⑤质壁分离产生的条件：a.具有大液泡；b.具有细胞壁。
⑥质壁分离产生的内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性。
⑦质壁分离产生的外因：外界溶液浓度>细胞液浓度。（二）细胞膜
一层选择透过性膜，水分子可以自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。（三）流动镶嵌模型
基本内容：①磷脂双分子层构成了膜的基本支架；②蛋白质分子有的镶嵌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，有的横跨整个磷脂双分子层；③磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动。
糖蛋白（糖被）是由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。它的作用是细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护润滑等。（四）物质跨膜运输的方式
①包括被动运输和主动运输，被动运输又包括自由扩散和协助扩散（见表1-4）。表1-4
②物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散，称为被动运输。
③自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞。
④协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。
⑤主动运输：从低浓度一侧运输到高浓度一侧，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。
对物质是否吸收以及吸收多少，都是由细胞膜上载体的种类和数量决定。
生物膜的特点（五）大分子物质进出细胞的方式
大分子物质进出细胞的方式为胞吞（内吞作用）和胞吐（外排作用），需要能量，不需要载体。
典型考题
例 与质壁分离与复原实验的实验材料及外界溶液有关的正确叙述分别是（ ）。
①实验材料必须是成熟的植物活组织细胞
②细胞液最好有颜色，便于观察和判断细胞质壁分离和复原的程度
③细胞液必须有颜色，否则不能发生质壁分离和复原实验
④外界溶液的浓度应适中，不能过低或过高
⑤外界溶液必须对细胞无毒害
⑥外界溶液的浓度无特殊要求，任何浓度均可以
A.①②，④⑤
B.①③，④⑤
C.①②，⑤⑥
D.①③，⑤⑥【答案】A。解析：细胞液有颜色能更好地观察和判断分离程度，与能否发生分离无关，故③错误；外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象，反之，发生复原现象，因此对外界溶液浓度有要求，故⑥错误。
二、生物膜的流动镶嵌模型（一）相关概念
①生物膜系统：细胞膜、核膜，各种细胞器的膜共同组成的生物膜系统。
②生物膜系统的作用：使细胞具有稳定内部环境进行物质运输、能量转换、信息传递；为各种酶提供大量附着位点，是许多生化反应的场所；把各种细胞器分隔开，保证生命活动高效、有序进行。
③结构特点：具有一定的流动性。
④功能特点：选择透过性。（二）细胞的生物膜系统
①组成：细胞器膜（线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、液泡）、细胞膜、核膜。
②特点：各种生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系。
③功能：细胞膜使细胞具有相对稳定的内部环境；许多重要的化学反应都在生物膜上进行；细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开。
④人工合成的膜材料应用：人造器官材料（如血液透析膜）、海水淡化处理、污水处理等。
典型考题
例 如图1-11所示是细胞膜的亚显微结构，其中a和b为物质的两种运输方式，下列对细胞膜结构和功能的叙述错误的是（ ）。图1-11
A.如图1-11所示为肝细胞膜，则尿素的运输方向是Ⅱ→Ⅰ
B.细胞间的识别、细胞的癌变与②有密切的关系
C.大多数②可以运动
D.b过程不需要ATP，a过程能体现膜的选择透过性这一生理特性【答案】B。解析：①为糖蛋白，②为蛋白质，③为磷脂双分子层，a表示主动运输，b=表示自由扩散，尿素的运输方式是自由扩散，由细胞内运至细胞外，即由Ⅱ→Ⅰ，故A正确；细胞的识别与糖蛋白有关，故B错误；大多数蛋白质分子可以运动，故C正确；自由扩散不需要ATP，主动运输能体现膜的选择透过性，故D正确。第五节 细胞的能量供应和利用
一、酶
①细胞内每时每刻进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
②酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。酶大多数是蛋白质，少数是RNA。
③酶具有高效性；酶具有专一性，每一种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。
④酶的催化作用需要适宜的条件，过酸、过碱和高温都能使酶的分子结构遭到破坏而失去活性；低温抑制酶的活性，在适宜温度下酶活性可以恢复。
典型考题
例 下列关于酶的叙述中，正确的是（ ）。
A.酶的化学本质都是蛋白质
B.所有的酶都是在细胞内发挥作用
C.能合成激素的细胞都一定能合成酶
D.酶的最适pH都是7左右【答案】C。解析：A项中酶的化学本质是有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA；B项中由细胞合成的酶既可在细胞内催化各种化学反应，也可在细胞外起作用，如加酶洗衣粉中的酶；C项中能合成激素的细胞是生物体特定的细胞，而几乎所有的细胞都可以合成酶，因而能合成激素的细胞都一定能合成酶；D项中不同酶的最适pH是不同的，如胃蛋白酶的最适pH是1.5，胰蛋白酶的最适pH是8左右。
二、ATP
ATP的中文名称是三磷酸腺苷，它是生物体新陈代谢的直接能源。糖类是细胞的能源物质，脂肪是生物体的储能物质。ATP结构简式：A—P～P～P
其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，—代表一般的共价键，～代表高能磷酸键。ATP在活细胞中的含量很少，但是ATP在细胞内的转化是十分迅速的。细胞内ATP的含量总是处于动态平衡中，这对于生物体的生命活动具有重要意义。
典型考题
例 下列有关ATP的叙述，不正确的是（ ）。
A.人体成熟的红细胞在O充足时也只能通过无氧呼吸产生ATP2
B.ATP中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能
C.ATP是生命活动的直接能源物质，其中两个高能磷酸键都易断裂易形成
D.ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”表示的不是同一物质【答案】C。解析：A项中人成熟红细胞没有细胞核和众多的细胞器，因而不能利用氧气进行有氧呼吸，但可在细胞质基质中通过无氧呼吸产生ATP；B项中ATP的形成途径可以是通过光合作用利用光能，也可以是通过呼吸作用利用化学能，ATP转化为ADP时，能量用于完成各项生命活动，可以转化为光能和化学能；C项中ATP是生命活动的直接能源物质，其中远离A的高能磷酸键易断裂和形成；D项中ATP中的“A”表示腺苷，由腺嘌呤和核糖形成，构成RNA中的碱基“A”只表示腺嘌呤。
三、细胞呼吸（一）相关概念
①呼吸：通过呼吸运动吸进氧气，排出二氧化碳的过程。
②细胞呼吸：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，释放出能量并生成ATP的过程。（二）细胞呼吸的两种形式
见表1-5。表1-5（三）影响细胞呼吸作用的因素
1.内部因素
遗传因素（决定酶的种类和数量）。
2.环境因素
①温度：温度以影响酶的活性影响呼吸速率。在最低点与最适点之间，呼吸酶活性低，呼吸作用受抑制，呼吸速率随温度的升高而加快；超过最适点，呼吸酶活性降低甚至变性失活，呼吸作用受到抑制，呼吸速率则会随着温度的增高而下降（见图1-12）。图1-12 呼吸速率与温度的关系
②O的浓度：植物在O浓度为0时只进行无氧呼吸，大多数植物22无氧呼吸的产物是酒精和CO；O浓度在0～10％时，既进行有氧呼22吸又进行无氧呼吸；在O浓度5％时，呼吸作用最弱；在O浓度超过2210％时，只进行有氧呼吸。有氧环境对无氧呼吸起抑制作用，抑制作用随氧浓度的增加而增强，直至无氧呼吸完全停止在一定氧浓度范围内，有氧呼吸的强度随氧浓度的增加而增强（见图1-13）。图1-13 氧的浓度与有氧无氧呼吸之间的关系
③CO浓度：从化学平衡角度分析，CO浓度增加，呼吸速率下22降。
④含水量：在一定范围内，呼吸作用强度随含水量的增加而增强，随含水量的减少而减弱。
典型考题
例 生物体内葡萄糖代谢过程的图解如图1-14，据图可知下列有关说法正确的是（ ）。图1-14
A.反应①②④都可在人体细胞中进行
B.无氧条件下，酵母菌只能进行③过程
C.反应①②必须在有氧条件下进行
D.上述反应均在线粒体内完成【答案】A。解析：反应①可以在无氧条件下进行，反应①③④不能在线粒体中进行；无氧条件下酵母菌可以进行①③过程。
四、光合作用（一）相关概念
光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。
发现历程（见表1-6）。表1-6（二）场所
①
②色素种类：包括叶绿素（含叶绿素A和叶绿素B）和类胡萝卜素（含叶黄素和胡萝卜素）（三）过程
见表1-7。表1-7
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