高中生物必修一第一章《走进细胞》.ppt

高中生物必修一高中生物必修一 第一章第一章 从生物圈走进细胞从生物圈走进细胞 知识点一 生物的生命离不开细胞 知识点二 生命系统的结构层次 题型一 生命活动与细胞 题型二 生命系统的结构层次 知识与技能部分知识与技能部分 知识网络结构从生物圈到细胞从生物圈到细胞生命活动离不开细胞生命活动离不开细胞生命系统的结构层次生命系统的结构层次走近细胞走近细胞观察细胞观察细胞原核细胞和真核细胞原核细胞和真核细胞细胞学说的建立细胞学说的建立细胞的多样性和统一性细胞的多样性和统一性一、生命活动离不开细胞一、生命活动离不开细胞 知识网络结构/不学不知道，提纲挚领很重要l非细胞生物（艾滋病病毒）的生命活动与细胞的关系l单细胞生物（草履虫）的生命活动与细胞的关系l多细胞生物（人）的生命活动与细胞的关系 生殖发育 缩手反射问题探讨（问题探讨（P2） 一种冠状病毒（在2002年冬到2003年春肆虐全球的严重急性呼吸综合征， （传染性非典型肺炎）的元凶就是这种冠状病毒（SARS病毒）。 结合初中所学内容， 回答以下问题生物百科生物百科-病毒病毒l生物病毒是一类个体微小，结构简单，只由单一核酸（DNA或RNA）和蛋白质外壳组成，没有细胞结构。病毒同所有生物一样，具有遗传、变异、进化的能力，有高度的寄生性，完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统，获取生命活动所需的物质和能量，离开宿主细胞，它只是一个大化学分子，停止活动，可制成蛋白质结晶，为一个非生命体，遇到宿主细胞它会通过吸附、进入、复制、装配、释放子代病毒而显示典型的生命体特征，所以病毒是介于生物与非生物的一种原始的生命体。 问题探讨问题探讨 之 解答解答l病毒尽管不具有细胞结构，但它可以寄生在活细胞内，依赖活细胞中的养料和能量生活，并以复制的方式繁殖，是一种超级寄生生物。 非细胞生物的生命活动与细胞的关系lSARS病毒侵害了人体的上呼吸道细胞和肺部细胞，由于肺部细胞受损，导致患者呼吸困难，患者因呼吸功能衰竭而死亡。此外， SARS病毒还侵害人体其他部位的细胞。资料分析资料分析实例1.草履虫的运动和分裂讨论讨论1:除运动和分裂外，草履虫还能完成哪些生除运动和分裂外，草履虫还能完成哪些生命活动？命活动？还能完成摄食、呼吸、生长、应激性等生命活动。如果没有完整的细胞结构，草履虫不可能完成这些生命活动。（附:草履虫结构）单细胞生物结构单细胞生物结构变形虫衣藻大肠杆菌酵母菌单细胞生物的共性单细胞生物的共性l单细胞生物的身体结构只有一个细胞，它们的单细胞生物的身体结构只有一个细胞，它们的生命活动由这个细胞完成。生命活动由这个细胞完成。 形态结构形态结构 : 身体由一个细胞构成身体由一个细胞构成 生活方式生活方式 : 大多数生活在水中大多数生活在水中 生殖方式生殖方式 : 分裂生殖分裂生殖资料分析资料分析实例2. 人的生殖和发育讨论讨论2:在你和父母之间，什么细胞充当了在你和父母之间，什么细胞充当了遗传物质的遗传物质的“桥梁桥梁”？胚胎发育与细胞？胚胎发育与细胞的生命活动有什么关系？的生命活动有什么关系？ 桥梁桥梁:精子和卵细胞精子和卵细胞 经过受精作用形成经过受精作用形成受精卵受精卵,在子宫中发育成在子宫中发育成胚胚胎胎再发育成再发育成胎儿胎儿.胚胎发育通过细胞分裂、分胚胎发育通过细胞分裂、分化过程实现化过程实现资料分析资料分析实例3. 缩手反射的结构基础讨论讨论3:完成一个简单的缩手反射至少需完成一个简单的缩手反射至少需要哪些细胞的参与？要哪些细胞的参与？ 完成一个简单的缩手反射需要许多种类的细胞参与，如由传入神经末梢形成的感受器、传入神经元、中间神经元、传出神经元、相关的骨骼肌细胞（反射弧的构成）等等。人的学习活动需要种类和数量繁多的细胞参与。由细胞形成组织，由各种组织构成器官，由器官形成系统，多种系统协作才能完成学习活动。学习活动涉及人体的多种细胞，但主要是神经细胞的参与。资料分析资料分析实例4：艾滋病病毒破坏淋巴细胞HIV攻击人的T细胞HIV 结构模式图艾滋病毒攻击人体白细胞中的T细胞，导致机体免疫力下降，外界病原体侵入之后机体受损伤而致使病人大多死于其他病原微生物的感染。资料分析-问题探讨l讨论讨论4：HIV破坏淋巴细胞破坏淋巴细胞,导致爱滋病。还能举出特定的导致爱滋病。还能举出特定的细胞受到损伤导致疾病的例子吗？细胞受到损伤导致疾病的例子吗？ 胰岛细胞受损胰岛细胞受损 胰岛素依赖型糖尿病胰岛素依赖型糖尿病 脊髓中的运动神经元脊髓中的运动神经元 相应肢体瘫痪相应肢体瘫痪 大脑皮层上的听觉神经元大脑皮层上的听觉神经元 听觉障碍听觉障碍l讨论讨论5:生命活动离不开细胞，你还能举出其他实例来说明生命活动离不开细胞，你还能举出其他实例来说明吗？吗？ 生物体的运动离不开肌细胞生物体的运动离不开肌细胞 兴奋的传导离不开神经细胞兴奋的传导离不开神经细胞 腺体的分泌离不开相关的腺（上皮）细胞腺体的分泌离不开相关的腺（上皮）细胞多细胞生物（人）的生命活动与细胞的关系多细胞生物（人）的生命活动与细胞的关系 许多植物和动物都是多细胞生物，由受精卵经过细胞的分裂和分化，形成各种形态和功能不同的细胞，这些细胞密切配合，共同完成一系列复杂的生命活动，如甚至、发育、反射、遗传和变异、与环境之间的物质和能量的交换等。阅读课本阅读课本P4上面一段的内容，思考以下问题上面一段的内容，思考以下问题生物体有哪些生命活动生物体有哪些生命活动? 各是以什么为基础的各是以什么为基础的?生物主要的生命活动生物主要的生命活动I.以细胞代谢细胞代谢为基础的生物与环境之间物质和生物与环境之间物质和能量的交换能量的交换II.以细胞增殖、分化细胞增殖、分化为基础的生长发育生长发育III.以细胞内基因的传递和变化细胞内基因的传递和变化为基础的遗传与遗传与变异变异IV.“适者生存适者生存”，对环境的改变和适应能力，对环境的改变和适应能力V.对外界刺激作出反应对外界刺激作出反应 VI.具有共同的物质基础和结构基础具有共同的物质基础和结构基础低等动物-应激性高等动物-反射蛋白质核酸（DNA、RNA）特别提醒特别提醒无数实验表明，任何结构完整性被破坏的细胞，都不能实现细胞完整的生命活动。病毒的寄生存在的一定的专一性。根据寄主不同，病毒可分为植物病毒、动物病毒和细菌病毒（噬菌体）。 回顾已学内容，完成以下练习下列关于细胞与生命活动关系的描述错误的是下列关于细胞与生命活动关系的描述错误的是A.引起艾滋病和甲型H1N1流感的病原体均无细胞结构，其生命活动与细胞无关B.绿藻、变形虫、酵母菌、草履虫等单细胞生物，只靠一个细胞就可以完成摄食、运动、分裂等多种生命活动C.缩手反应的完成需要多种分化的细胞密切合作D.一切生物的生命活动都在细胞内或细胞的参与下完成答案：A解答：病毒不具有细胞结构，但必须寄生在活细胞内才能完成生命活动互动探究互动探究1.B项中，单细胞生物的一个细胞就能完成多种生命活动，是否人体内的任何一个活细胞也可以完成各项生命活动？2.C项中，完成缩手反射的结构基础是什么？涉及到哪几种细胞？ （1）不是，只有单细胞生物的细胞才能完成各项生命活动。 （2）反射弧。神经细胞和肌肉细胞反射弧的组成：感受器、传入神经元、中间神经元、传出神经元、相关的骨骼肌细胞二、生命系统的结构层次二、生命系统的结构层次 知识网络结构/不学不知道，提纲挚领很重要生命系统的组成（从大到小）：生物圈生 态系统群落种群个体系统（动物 有，植物没有）器官组织细胞生命系统的形成1.生命系统的各结构层次比较及举例生命系统的各结构层次比较及举例结构层次结构层次特点（概念）特点（概念）举例举例植物植物动物动物细胞细胞是生物体结构和功能的基本单位叶肉细胞、表皮细胞心肌细胞、神经细胞组织由形态、结构、功能相同的细胞和细胞间质构成营养组织、保护组织、分生组织上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织器官几种不同的组织结合成的能完成某一生理功能的结构根、茎、叶、花、果实、种子心脏、肺、脑、皮肤、肾、肝等系统能共同完成一种或几种生理功能的多个器官的组合无消化系统、呼吸系统、循环系统等个体由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的生物。单细胞生物由一个细胞构成生物体桃树、杨树等龟、鲤鱼等种群在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落该区域内所有的同种桃树或杨树该区域内所有的同种龟或鲤鱼群落 在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落该区域内桃树或杨树和其他与之有关系的所有生物该区域内龟或鲤鱼和其他所有生物的种群生态系统生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体桃树或杨树生活的森林生态系统龟生活的水生生态系统生物圈由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境共同组成地球上只有一个生物圈 2.生命系统各层次间的联系生命系统各层次间的联系p 细胞是最基本的生命系统，生物圈之最大的生命系统。p 细胞个体体现了高等多细胞生物个体的发育历程，同时也体现了生命的进化历程，即由单细胞生物进化到多细胞生物。p 个体种群群落体现了生物与生物之间的联系。p 种群生态系统生物圈体现了生物与其生活环境之间的关系。p 生命系统的各个层次，彼此之间不是孤立存在的，而是紧密联系的，是对立统一的整体。细胞 器官 系统 组织 个体 种群 群落 生态系统 生物圈特别提醒特别提醒并非所有生物都具有生命系统的各个层次并非所有生物都具有生命系统的各个层次病毒虽然是生命，但并不属于生命系统单细胞生物不具有组织、器官、系统等层次，属于细胞或个体层次植物体不具有系统这一层次P6思考与讨论思考与讨论T1l如果换成人如果换成人,图中其他各层次的名称不变图中其他各层次的名称不变,但具但具体内容会发生变化体内容会发生变化.例如例如:心脏应为二心房心脏应为二心房.二心二心室室,种群应为同一地区的所有人等。应当指出种群应为同一地区的所有人等。应当指出的是，生物圈只有一个。的是，生物圈只有一个。l如果换成松树如果换成松树,应去掉应去掉“系统系统”这个层次这个层次,细胞、细胞、组织、器官、种群的具体内容也会改变。组织、器官、种群的具体内容也会改变。l如果换成草履虫如果换成草履虫,细胞本身就是一个个体细胞本身就是一个个体,没有没有组织、器官、系统等层次组织、器官、系统等层次.P6思考与讨论思考与讨论T2 细胞层次细胞层次. 其他层次都是建立在细胞这一层次的基础之其他层次都是建立在细胞这一层次的基础之上的上的,没有细胞就没有组织没有细胞就没有组织.器官器官.系统等层次。系统等层次。 另一方面另一方面,生物体中的每个细胞都具有相对独生物体中的每个细胞都具有相对独立性立性,能独立完成一系列的生命活动能独立完成一系列的生命活动,某些生物某些生物体还是由单细胞构成的体还是由单细胞构成的.P6思考与讨论思考与讨论T3一个分子或一个原子是一个系统一个分子或一个原子是一个系统,但不是生命但不是生命系统系统,因为生命系统能完成一定的生命活动因为生命系统能完成一定的生命活动,单单靠一个分子或一个原子是不可能完成生命活动靠一个分子或一个原子是不可能完成生命活动的。的。下列哪个选项均属于生命系统范畴 水分子 石头 迁徙中的一群大雁 变形虫 病毒 生物圈 恐龙化石 蛋白质 跳动的心脏 运输营养的导管 A. B. C. D. D细胞的多样性和统一性细胞的多样性和统一性之之观察细胞观察细胞 形态多样：例如哺乳动物的红细胞呈两面凹的圆 多样性 饼状; 肌肉细胞形态细长;骨细胞呈长圆柱状观察细胞 结构多样：根据有无核膜分为真核细胞和原核细胞 统一性：所有生物细胞都有相似的基本结构是细胞膜、细胞 质和细胞核P7实验：使用高倍显微镜观察集中细胞实验：使用高倍显微镜观察集中细胞显微镜的使用显微镜的使用l镜头与放大倍数的关系 （1）镜头与放大倍数的理解 显微镜放大的是无限的长度或宽度，而不是面积或体积。 放大倍数目镜放大倍数物镜放大倍数 （2）镜头与放大倍数的关系 目镜（无螺纹）：成反比，即目镜越短，放大倍数越大。 物镜（有螺纹）：成正比，即物镜越长，放大倍数越大。 （3）物镜与玻片的距离与放大倍数的关系 距离越小，放大倍数越大 。 距离越大，放大倍数越小。l低倍镜与高倍镜视野的区别 项目视野范围视野亮度细胞数目细胞大小低倍镜大亮多小高倍镜小暗少大l 显微镜的成像特点及装片移动方向的判断 （1）成像特点 显微镜成的像是左右相反、上下颠倒的虚像，即物像与 实物是倒置的，将物像旋转180度后与实物的位置相同。 （2）装片移动方向的判断 移动装片时，应按照同向原则，即物像往哪儿偏离就将装片往哪儿移动，就可见物像移至视野中央。 举例：移至中央移动前移动后l检查“污点”的方法： 依次检查载玻片、目镜、物镜等。l 显微镜的使用原则： （1）先用低倍镜，后用高倍镜； （2）先用粗准焦螺旋，后用细准焦螺旋； （3）镜筒先下降，后缓慢上升。 特别提醒特别提醒下降镜筒时双眼要从侧面平视物镜，使之接近载玻片但不能接触，目的是防止弄坏装片或镜头。对光时应用大光圈和小倍数的物镜调成高倍镜前应将目标移至视野中央，换上高倍镜后只调节细准焦螺旋霍乱弧菌霍乱弧菌淋病球菌淋病球菌人类红细胞人类红细胞部分细胞图展示部分细胞图展示大肠杆菌大肠杆菌二、原核细胞和真核细胞二、原核细胞和真核细胞相同点：都有细胞膜、细胞质，都有DNA分子 不同点：真核细胞的细胞核具有核膜，原核细 胞的细胞核无核膜 原核生物的实例：蓝藻原核细胞和真核细胞真真/原核细胞结构图比较原核细胞结构图比较思考讨论思考讨论l原核细胞质中有什么结构？真核细胞质中有哪原核细胞质中有什么结构？真核细胞质中有哪些结构？些结构？l细胞核和拟核在结构上有什么不同？细胞核和拟核在结构上有什么不同？l拟核的成分是什么？与真核染色体有什么不同？拟核的成分是什么？与真核染色体有什么不同？l是原核细胞结构简单，还是真核细胞的结构简是原核细胞结构简单，还是真核细胞的结构简单？单？带着这些问题让我们一起进行接下来的学习吧！1.原核细胞和真核细胞的比较原核细胞和真核细胞的比较原核细胞真核细胞细胞大小较小（110m)较大（10100m）细胞壁有。主要成分是肽聚糖，无纤维素。动物细胞无；植物细胞有，成分是纤维素和果胶细胞膜有。成分是蛋白质和磷脂分子有。成分是蛋白质和磷脂分子细胞质只有核糖体，无其他细胞器有核糖体、线粒体等，植物细胞还有叶绿体、液泡等细胞核无核膜、无核仁，无成形的细胞核，核物质集中在拟核。DNA不与蛋白质结合，所以无染色体有核膜、有核仁，有成形的真正的细胞核。 DNA与蛋白质结合形成染色体2.原核细胞和真核细胞的分类原核细胞和真核细胞的分类动物：无脊椎动物、脊椎动物植物：藻类、苔藓、蕨类、种子植物真菌：酵母菌、霉菌、食用菌 球菌：根瘤球菌、肺炎双球菌细菌 杆菌：大肠杆菌、乳酸杆菌 螺旋菌：幽门螺旋菌 放线菌（链霉菌）蓝藻：蓝球藻、念珠藻、颤藻、发菜、引起水华的藻类衣原体、支原体、立克次氏体真核生物原核生物（1）病毒不具有细胞结构，既不属于原核生物也不属于真核生物。（2）原生生物属与真核生物，如变形虫、草履虫、眼虫、衣藻等3.原核生物的基本特征（以蓝藻为例）原核生物的基本特征（以蓝藻为例）三、细胞学说建立的过程三、细胞学说建立的过程、发现细胞和建立细胞学说的科学家：、发现细胞和建立细胞学说的科学家：维萨里维萨里 比夏比夏胡克胡克 列文虎克列文虎克马尔比基马尔比基 施来登施来登施旺施旺耐格里耐格里魏尔肖魏尔肖、科学技术的发展程序：、科学技术的发展程序：肉眼观察肉眼观察 光学显微镜观察光学显微镜观察 电子显微镜观察电子显微镜观察、科学实验的角度观察：、科学实验的角度观察：解剖人尸体解剖人尸体 观察死细胞观察死细胞 观察动植物活细胞观察动植物活细胞观察受精卵分裂观察受精卵分裂、理论与科学实验结合的角度（课本）、理论与科学实验结合的角度（课本）1.细胞学说要点细胞学说要点1838年和1839年，德国的两位科学家施莱登、施旺建立了细胞学说，内容是：细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并细胞是一个有机体，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。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能够组成的整体的生命起作用。与其他细胞共同能够组成的整体的生命起作用。新细胞可以从老细胞中产生。新细胞可以从老细胞中产生。2.建立细胞学说的意义建立细胞学说的意义l 细胞学说主要阐述了生物界的统一性。细胞学说的建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础；细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平，极大地促进了生物学的研究进程。 谢谢观赏！ 2011.09.01