高中生物必修一《分子与细胞》思维导图 (总览)

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    A[高中生物必修一：分子与细胞] --> B[第一章 走近细胞];
    A --> C[第二章 组成细胞的分子];
    A --> D[第三章 细胞的基本结构];
    A --> E[第四章 细胞的物质输入和输出];
    A --> F[第五章 细胞的能量供应和利用];
    A --> G[第六章 细胞的生命历程];

第一章 走近细胞

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    A[第一章 走近细胞] --> B[从生物圈到细胞];
    A --> C[细胞的多样性和统一性];
    subgraph B[从生物圈到细胞]
        B1[生命活动离不开细胞] --> B11(病毒: 无细胞结构, 必须寄生在活细胞内);
        B1 --> B12(单细胞生物: 一个细胞就是一个个体);
        B1 --> B13(多细胞生物: 依赖各种分化的细胞密切合作);
        B2[生命系统的结构层次] --> B21(细胞: 基本层次);
        B2 --> B22(组织: 细胞群);
        B2 --> B23(器官: 不同组织构成);
        B2 --> B24(系统: 多个器官组成);
        B2 --> B25(个体);
        B2 --> B26(种群: 同种生物所有个体);
        B2 --> B27(群落: 所有种群);
        B2 --> B28(生态系统: 群落+无机环境);
        B2 --> B29(生物圈);
    end
    subgraph C[细胞的多样性和统一性]
        C1[细胞的多样性] --> C11(形态结构多样);
        C1 --> C12(功能多样);
        C2[细胞的统一性] --> C21(基本结构相似: 都有细胞膜、细胞质、遗传物质);
        C3[细胞学说的建立] --> C31(施莱登和施旺: 提出细胞是动植物结构和功能的基本单位);
        C3 --> C32(维尔肖: 指出细胞通过分裂产生新细胞);
        C3 --> C33(内容: 1. 细胞是一个有机体; 2. 新细胞从老细胞来; 3. 细胞是基本单位);
    end

第二章 组成细胞的分子

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    A[第二章 组成细胞的分子] --> B[组成细胞的元素和化合物];
    A --> C[生命活动的主要承担者——蛋白质];
    A --> D[遗传信息的携带者——核酸];
    A --> E[细胞中的糖类和脂质];
    A --> F[细胞中的无机物];
    subgraph B[组成细胞的元素和化合物]
        B1[组成细胞的元素] --> B11(大量元素: C H O N P S K Ca Mg);
        B1 --> B12(微量元素: Fe Mn Zn Cu B Mo);
        B1 --> B13(最基本元素: C);
        B1 --> B14(主要元素: C H O N);
        B2[组成细胞的化合物] --> B21(无机化合物: 水, 无机盐);
        B2 --> B22(有机化合物: 糖类, 脂质, 蛋白质, 核酸);
    end
    subgraph C[生命活动的主要承担者——蛋白质]
        C1[氨基酸] --> C11(结构通式: 至少一个氨基、一个羧基、一个氢、一个侧链基团连接在同一个碳原子上);
        C1 --> C12(种类: 约20种, 必需氨基酸8种);
        C2[蛋白质的结构] --> C21(氨基酸 → 脱水缩合 → 多肽链 → 盘曲折叠 → 蛋白质);
        C2 --> C22(多样性原因: 氨基酸种类、数目、排列顺序不同, 空间结构不同);
        C3[蛋白质的功能] --> C31(结构蛋白: 如肌肉、毛发);
        C3 --> C32(催化功能: 酶);
        C3 --> C33(运输功能: 如血红蛋白);
        C3 --> C34(免疫功能: 如抗体);
        C3 --> C35(调节功能: 如胰岛素);
    end
    subgraph D[遗传信息的携带者——核酸]
        D1[核酸的种类] --> D11(脱氧核糖核酸 - DNA);
        D1 --> D12(核糖核酸 - RNA);
        D2[基本组成单位] --> D21(核苷酸 = 一分子磷酸 + 一分子五碳糖 + 一分子含氮碱基);
        D2 --> D22(DNA基本单位: 脱氧核苷酸);
        D2 --> D23(RNA基本单位: 核糖核苷酸);
        D3[功能] --> D31(DNA: 主要的遗传物质, 储存遗传信息);
        D3 --> D32(RNA: mRNA, tRNA, rRNA, 参与蛋白质合成);
    end
    subgraph E[细胞中的糖类和脂质]
        E1[糖类] --> E11(单糖: 葡萄糖, 果糖, 核糖);
        E1 --> E12(二糖: 蔗糖, 麦芽糖, 乳糖);
        E1 --> E13(多糖: 淀粉, 纤维素, 糖原);
        E1 --> E14(功能: 主要能源物质);
        E2[脂质] --> E21(脂肪: 主要储能物质, 保温, 缓冲减压);
        E2 --> E22(磷脂: 细胞膜的主要成分);
        E2 --> E23(固醇: 胆固醇, 性激素, 维生素D);
    end
    subgraph F[细胞中的无机物]
        F1[水] --> F11(存在形式: 自由水, 结合水);
        F1 --> F12(功能: 良好溶剂, 参与反应, 运输物质, 维持体温);
        F2[无机盐] --> F21(存在形式: 离子状态);
        F2 --> F22(功能: 维持渗透压和酸碱平衡, 组成复杂化合物, 参与生命活动);
    end

第三章 细胞的基本结构

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    A[第三章 细胞的基本结构] --> B[细胞膜——系统的边界];
    A --> C[细胞器——系统内的分工合作];
    A --> D[细胞核——系统的控制中心];
    A --> E[细胞器之间的协调配合];
    subgraph B[细胞膜——系统的边界]
        B1[成分] --> B11(脂质: 磷脂最丰富);
        B1 --> B12(蛋白质: 功能复杂);
        B1 --> B13(少量糖类: 糖蛋白/糖脂);
        B2[结构] --> B21(流动镶嵌模型);
        B2 --> B22(基本骨架: 磷脂双分子层);
        B3[功能] --> B31(将细胞与外界环境分隔开);
        B3 --> B32(控制物质进出细胞);
        B3 --> B33(进行细胞间的信息交流);
    end
    subgraph C[细胞器——系统内的分工合作]
        C1[双层膜] --> C11(叶绿体: 光合作用场所);
        C1 --> C12(线粒体: 有氧呼吸主要场所);
        C2[单层膜] --> C21(内质网: 蛋白质合成和加工, 脂质合成);
        C2 --> C22(高尔基体: 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装);
        C2 --> C23(溶酶体: “消化车间”, 含多种水解酶);
        C2 --> C24(液泡: 存储物质, 调节渗透压);
        C3[无膜结构] --> C31(核糖体: 生产蛋白质的“机器”);
        C3 --> C32(中心体: 与细胞有丝分裂有关);
    end
    subgraph D[细胞核——系统的控制中心]
        D1[结构] --> D11(核膜: 双层膜, 有核孔);
        D1 --> D12(核仁: 与核糖体形成有关);
        D1 --> D13(染色质: 由DNA和蛋白质组成, 遗传信息的主要载体);
        D1 --> D14(核液);
        D2[功能] --> D21(遗传信息库);
        D2 --> D22(细胞代谢和遗传的控制中心);
    end
    subgraph E[细胞器之间的协调配合]
        E1[分泌蛋白的合成与运输] --> E11(核糖体合成 → 内质网初加工 → 高尔基体再加工 → 囊泡运输 → 细胞膜);
        E2[意义] --> E21(体现细胞器之间的分工与合作);
        E2 --> E22(体现细胞膜具有一定的流动性);
    end

第四章 细胞的物质输入和输出

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    A[第四章 细胞的物质输入和输出] --> B[物质跨膜运输的方式];
    A --> C[生物膜的流动镶嵌模型];
    subgraph B[物质跨膜运输的方式]
        B1[小分子物质] --> B11(自由扩散: 高→低, 不耗能, 如O2, CO2, 水, 甘油);
        B1 --> B12(协助扩散: 高→低, 需载体蛋白, 不耗能, 如葡萄糖进入红细胞);
        B1 --> B13(主动运输: 低→高, 需载体蛋白, 耗能, 如离子、氨基酸);
        B2[大分子物质] --> B21(胞吞: 如吞噬细胞吞噬病原体);
        B2 --> B22(胞吐: 如分泌蛋白的排出);
    end
    subgraph C[生物膜的流动镶嵌模型]
        C1[基本内容] --> C11(磷脂双分子层构成基本骨架);
        C1 --> C12(蛋白质分子镶嵌或贯穿其中);
        C1 --> C13(结构特点: 具有一定的流动性);
        C1 --> C14(功能特点: 选择透过性);
    end

第五章 细胞的能量供应和利用

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    A[第五章 细胞的能量供应和利用] --> B[酶];
    A --> C[ATP——细胞的能量“通货”];
    A --> D[细胞呼吸的原理和应用];
    A --> E[光合作用和能量转化];
    subgraph B[酶]
        B1[概念] --> B11(活细胞产生的具有催化作用的有机物);
        B1 --> B12(绝大多数是蛋白质, 少数是RNA);
        B2[特性] --> B21(高效性);
        B2 --> B22(专一性);
        B2 --> B23(作用条件温和: 需适宜的温度和pH);
        B3[影响因素] --> B31(温度: 过高、过低都使活性降低);
        B3 --> B32(pH: 过酸、过碱都使活性降低);
        B3 --> B33(底物浓度和酶浓度);
    end
    subgraph C[ATP——细胞的能量“通货”]
        C1[结构简式] --> C11(A-P~P~P);
        C2[功能] --> C21(直接能源物质);
        C3[ATP与ADP的相互转化] --> C31(ATP水解酶: ATP → ADP + Pi + 能量);
        C3 --> C32(ATP合成酶: ADP + Pi + 能量 → ATP);
        C4[来源] --> C41(细胞呼吸);
        C4 --> C42(光合作用);
    end
    subgraph D[细胞呼吸的原理和应用]
        D1[有氧呼吸] --> D11(总反应式: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 能量);
        D1 --> D12(过程: 细胞质基质(C6H12O6 → 2丙酮酸) → 线粒体基质(丙酮酸 → CO2) → 线粒体内膜(H2O) → 大量能量);
        D2[无氧呼吸] --> D21(场所: 细胞质基质);
        D2 --> D22(产物: 酒精+CO2 或 乳酸);
        D2 --> D23(意义: 高效快速地释放能量, 供生命活动急需);
        D3[应用] --> D31(影响呼吸速率的因素: 温度, O2浓度, CO2浓度, 水分等);
    end
    subgraph E[光合作用和能量转化]
        E1[场所] --> E11(叶绿体);
        E2[过程] --> E21(光反应: 类囊体薄膜上, 光能 → 活跃化学能, 产生O2和[H], ATP);
        E2 --> E22(暗反应: 叶绿体基质中, 活跃化学能 → 稳定化学能, CO2的固定和还原);
        E3[影响因素] --> E31(光照强度, CO2浓度, 温度, 水分);
        E4[化能合成作用] --> E41(如硝化细菌, 利用化学能将CO2和水合成有机物);
    end

第六章 细胞的生命历程

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    A[第六章 细胞的生命历程] --> B[细胞的增殖];
    A --> C[细胞的分化、衰老和凋亡];
    A --> D[细胞的癌变];
    subgraph B[细胞的增殖]
        B1[意义] --> B11(生长、发育、繁殖、遗传的基础);
        B2[方式] --> B21(有丝分裂: 体细胞增殖的主要方式);
        B2 --> B22(无丝分裂: 如蛙的红细胞);
        B3[有丝分裂过程] --> B31(间期: DNA复制和蛋白质合成);
        B3 --> B32(前期: 核膜消失, 染色体出现, 纺锤体形成);
        B3 --> B33(中期: 染色体形态最清晰, 数目和形态最稳定);
        B3 --> B34(后期: 着丝点分裂, 姐妹染色单体分开);
        B3 --> B35(末期: 核膜、核仁重现, 纺锤体消失);
        B3 --> B36(意义: 亲代细胞的染色体经过复制后, 精确地平均分配到两个子细胞中);
    end
    subgraph C[细胞的分化、衰老和凋亡]
        C1[细胞分化] --> C11(概念: 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);
        C1 --> C12(实质: 基因的选择性表达);
        C1 --> C13(意义: 形成不同的组织和器官);
        C2[细胞的全能性] --> C21(概念: 已经分化的细胞, 仍然具有发育成完整个体的潜能);
        C2 --> C22(实例: 植物组织培养, 克隆羊多利);
        C3[细胞衰老] --> C31(特征: 水分减少, 酶活性降低, 色素积累, 呼吸减慢, 核体积增大等);
        C3 --> C32(原因: 自由假说, 端粒学说等);
        C4[细胞凋亡] --> C41(概念: 由基因决定的细胞自动结束生命的过程);
        C4 --> C42(意义: 对生物体正常发育和维持内部环境稳定起关键作用);
    end
    subgraph D[细胞的癌变]
        D1[特征] --> D11(无限增殖);
        D1 --> D12(形态结构改变);
        D1 --> D13(细胞膜上糖蛋白减少, 黏着性降低, 容易扩散和转移);
        D2[致癌因素] --> D21(物理致癌因子: 如X射线, 紫外线);
        D2 --> D22(化学致癌因子: 如亚硝酸盐, 黄曲霉素);
        D2 --> D23(病毒致癌因子: 如某些病毒);
        D3[机理] --> D31(原癌基因和抑癌基因发生突变);
        D3 --> D32(细胞变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞);
    end