2.1 细胞是生命的单位课件（40张ppt）-高一生物学（浙科版2019必修1）

(共40张PPT)
2.1 细胞是生命的单位
第二章 细胞的结构
课程导入
红细胞
口腔上皮细胞
黑藻叶肉细胞
自然界的生物千差万别、种类繁多，组成这些生物体的细胞形态结构和功能各异，但又具有许多共同的特征。直到17世纪中叶，第一台光学显微镜（light mi-croscope）制成后，科学家才发现细胞。因为人眼的分辨率只有约0.2mm，而光学显微镜的分辨率为人眼的500倍，所以利用光学显微镜可以观察到微小的细胞。细胞是如何构成生物体的？构成不同生物体的细胞有什么共同特征？
仔细观察自己的手臂，能找到单个细胞吗？
一、生物体由细胞构成
（一）细胞学说的主要内容
所有的生物都由一个或多个细胞组成
细胞是所有生物的结构和功能单位
所有的细胞必定由已存在的细胞产生
1665年，英国物理学家罗伯特·胡克（Robert Hooke，1635-1703）将软木薄片放在自制的显微镜下观察，发现软木是由许多类似蜂巢的小室构成的。胡克觉得这一形状类似于单人房间，所以他用意为单人房间的cell一词命名这些小室即细胞。胡克也成为第一个描述细胞的人。实际上，胡克看到的是已死亡细胞的纤维质细胞壁。
1. 罗伯特·胡克
软木细胞
（二）细胞学说的建立
1666年，英国伦敦发生特大火灾，整座城市几乎被烧成灰烬。之后，人们在废墟上重新设计了这座城市。一位物理学家设计的城市规划图获得伦敦市议会的认可，其本人亦被委任为城市重建工作的核心成员，他就是罗伯特·胡克。伦敦一些著名的建筑，如皇家内科医师学会大厦、伦敦大火纪念碑等，均出自胡克的设计。他曾根据弹簧实验的结果，提出了“胡克定律”；他用自制的望远镜首次观测到火星的旋转、木星的大红斑和月球上的环形山，提出彗星靠近太阳时轨道是弯曲的；同时，他在艺术和建筑方面也颇有建树，被誉为“英国的达·芬奇”。
2. 列文虎克
荷兰学者列文虎克（Anto-ny van Leeuwenhoek，1632-1723)用较先进的显微镜观察了许多动、植物的活细胞（不同形态的细菌、红细胞和精子）。随着技术的进步，人们对细胞观察的资料逐渐增多，然而在长达170年的时间里，并没有人对生物细胞进行科学的概括。
列文虎克自制的显微镜
3. 施莱登和施旺
1838年，德国植物学家施莱登（Matth-ias Schleiden，1804-1881，图2-4)在多年研究的基础上提出“所有的植物都是由细胞组成的，细胞是植物各种功能的基础”。
1839年，德国动物学家施旺（TheodorSchwann，1810-1882，图2-5）提出“动物都是由细胞组成的”。于是两人共同提出：一切动物和植物都是由细胞组成的，细胞是一切动、植物的基本单位。这就是细胞学说（cell theory）的基础。之后几十年，细胞学说得到迅速发展，一些不完善的地方逐渐被纠正。
4. 魏尔肖
德国科学家魏尔肖（Rudolf Virchow，1821-1902）提出的“所有的细胞都必定来自已经存在的活细胞”，被看作是对细胞学说的重要补充。
（三）细胞学说的意义
细胞学说的提出对近代生物学的发展具有极其重要的意义。它揭示了生物体结构的统一性，揭示了生物间存在一定的亲缘关系，将动物和植物统一起来，为达尔文的进化论奠定了基础。同时，它将人们对生物的研究从宏观领域带入微观领域。对细胞结构的了解，极大地促进了生物学和医学的发展，推进了人类对自然界的认识，有力地促进了自然科学的进步。所以，恩格斯把细胞学说、能量转化与守恒定律和达尔文进化论并列为“19世纪自然科学的三大发现”。
细胞学说是现代生物学的基础，研究细胞的学科称为细胞学（cytology），是生物学的重要分支。20世纪50年代以后，由于电子显微镜（electron microscope）的使用和相应技术的发展，陆续发现了细胞内许多细微的结构。近年来，由于生物化学和分子生物学的快速发展，细胞学已发展为细胞生物学（cell biology）。
（四）生命活动离不开细胞
实例1. 草履虫的运动和分裂
单细胞生物能够独立完成生命活动
案例2. 缩手反射
感受器
传入神经
脊髓
传出神经
效应器
多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。
案例3. 噬菌体侵染大肠杆菌
病毒虽没有细胞结构，但是却依赖活的宿主细胞生存。
原始的显微镜
光学显微镜
电子显微镜
技术推动了科学的发展！
二、细胞既有多样性又有统一性
（一）细胞的多样性
1. 体积
2. 生存环境
（1）人类的卵细胞直径可达0.2mm，肉眼可看，而某些原始的细胞的直径是0.1μm；
（2）棉花的一条纤维就是单个细胞，长达3~4cm；
（3）神经细胞的直径不足1mm，但长度可超过1m。
人的体细胞最适温度是三十七摄氏度，而在海底热泉附近某些生物细胞能够在110℃以上的高温中生活。
即使在同一个个体内，细胞的种类也是多种多样的，如人体中有200多种不同类型的细胞 ，它们分工合作，执行着各自特定的功能。
细胞结构生物
真菌
动物
植物
细菌
蓝藻
支原体
原核生物
真核生物
球菌
杆菌
螺旋菌
酵母菌
各种霉菌
食用真菌
科学家根据是否具有成形的细胞核（有无核膜包被的细胞核），把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类。
衣原体
3. 多样性：真核细胞、原核细胞
放线菌
（二）细胞的统一性
（3）所有细胞都以DNA作为遗传物质。
（1）所有细胞都具有相似的基本结构，如细胞膜、细胞质，真核细胞还具有成形的细胞核;
（2）所有细胞都具有C、H、O、N等基本元素，这些元素组成的无机物和有机物，构成细胞结构，参与细胞生命活动;
（三）使用显微镜观察各种细胞
人眼的视力有一定限度，太远或太小的物体我们都无法直接看到，只能借助工具观测。显微镜是我们用来观测微观物体和结构最常用的工具。绝大部分细胞都由于太小而无法用肉眼直接观测，必须借助显微镜。我们可以用显微镜观察常见生物材料的细胞，并比较这些细胞的异同。
（1）目镜
1
2
3
12
10
14
11
9
8
7
6
5
4
（2）镜筒
（3）物镜
（4）转换器
（5）载物台
（6）压片夹
（7）通光孔
（9）反光镜
（8）遮光器
（10）镜座
（11）镜柱
（12）镜臂
（14）细准焦螺旋
（13）粗准焦螺旋
13
1. 显微镜的结构
2. 显微镜的常识
（1）目镜越长，放大的倍数越小
40x
10x
（2）物镜越长，放大的倍数越大
有螺纹
（3）总放大倍数=目镜倍数×物镜倍数，(显微镜的放大倍数实际是物体的长度或宽度，而不是面积或体积)。视野中观察到的细胞数目与总放大倍数成反比；每个细胞的大小与总放大倍数成正比。
观察下图回答：视野中的亮度和细胞大小数目有何区别
40 x
400 x
（4）细胞数目变少，看到的细胞变大，视野变暗
思考一下为什么会是这样呢？
4倍
40倍
倍数越大，可通过的光线越少，因此视野亮度变暗
（5）成像：倒像、反像。物像偏向哪边，要移至视野中央，装片就往哪边移。
（7）低倍镜观察清楚换高倍镜后，视野会变暗，需改用凹面镜（加强聚光）；增大光圈（增加通光量）；调节细准焦螺旋使图像清晰。
（6）用低倍镜观察时，其工作距离约1.5cm-2cm，高倍镜观察时，工作距离较近，故用高倍镜观察时，只能用细准焦螺旋，而不能用粗准焦螺旋。
3. 显微镜的使用
试总结用高倍镜观察的步骤和要点是什么？
安放
对光
先低倍镜观察
放置装片
后高倍镜观察
绘图整理
①先在低倍镜下观察清楚后，把要放大观察的物像移至视野中央。
②用转换器转过高倍物镜。
③观察，视野暗，转动反光镜及增大光圈，不清晰调节细准焦螺旋。
低倍镜观察
高倍镜观察
物象大小 看到细胞数目 视野亮度 物镜与载玻片的距离 视野范围
高倍镜
低倍镜
大
少
小
暗
多
亮
近
大
远
小
4. 高倍镜与低倍镜的比较
细胞是一切生命活动的基本单位，即使对于病毒这样的非细胞生物，也只有寄生
在活细胞内，才能进行生命活动。
三、细胞是生物体的结构和功能单位
对于单细胞生物而言，一个细胞就是一个完整的生命体，生命活动所需的所有代谢活动如消化、排泄和遗传等，均在单个细胞内进行。
在多细胞生物体内，功能相同的细胞聚集在一起，共同执行某一功能，如细长的神经细胞集合成束，传导神经信号；扁平的口腔上皮细胞紧密排列，起到保护作用。同时，每个细胞都具有相对独立的代谢系统，机体各项生理功能的完善离不开单个细胞正常的生命活动。
巩固练习
1. 下列关于细胞学说的叙述，错误的是(　　)
A. 新细胞是由老细胞产生的
B. 细胞学说揭示了动物和植物的统一性
C. 细胞学说揭示了生物界的差异性
D. 细胞学说的诞生离不开显微镜
C
2. 尽管细胞种类繁多，形态各异，但所有细胞都具有相似的基本结构。下列不是细胞具有的共性特点的是(　　)
A. 所有细胞都具有C、H、O、N等基本元素
B. 所有细胞都以DNA作为遗传物质
C. 所有细胞都具有细胞膜、细胞质和细胞核
D. 所有细胞均由无机物和有机物组成
C
3. 下列四组生物中细胞结构最相似的是(　　)
A. 变形虫、蓝细菌、香菇
B. 烟草、草履虫、大肠杆菌
C. 小麦、番茄、大豆
D. 酵母菌、乳酸菌、豌豆
C
4. 我国曾经受“非典型肺炎”的考验，以下关于“非典”的叙述正确的是(　　)
A. 引起“非典”的病原体具备完整的细胞结构，可在光学显微镜下看到
B. 引起“非典”的病原体是原核生物，其细胞中无成形的细胞核
C. 引起“非典”的病原体无细胞结构，但它必须依赖活细胞生存
D. 引起“非典”的病原体是一种单细胞真核生物，其细胞内有成形的细胞核
C
5. 如图①表示两种物镜及其与装片的位置关系，②是低倍镜下的视野。下列相关叙述正确的是( )
A. 甲物镜被乙物镜替换后，视野的亮度会增强，因为乙离装片的距离更近
乙物镜被甲物镜替换后，在视野中看到的细胞数量会减少
C. 换用乙物镜的操作顺序是:转动转换器→调节光圈→移动装片→转动细准焦螺旋
D. 要想换用高倍镜观察②中的细胞a，需要将装片向左移动
甲 乙
D
6. 如图表示光学显微镜的一组镜头，目镜标有 5×和 15×字样，物镜标有 10×和40×字样。请看图回答。
(1)若要获得最大的放大倍数，显微镜的目镜、物镜的组合为　　　　　(用标号作答)。此时放大的倍数为　　　　　倍。
(2)在观察中，③与④的显微视野中比较明亮的是　　　　　。
(3)若在低倍镜视野中发现有一异物，当移动装片时，异物不动，转换高倍镜后，异物仍可观察到，此异物可能存在于(　　)
A.物镜上 B.目镜上 C.装片上 D.反光镜上

②③
600
④
B
(4)如果视野中看到的物像呈“bq”形状，那么其物体实际的形状应该是　　　　　。如果在目镜为 10×，物镜为 10×的情况下看到视野中布满了 64 个细胞，那么把物镜换成 40×后，在视野中可以看到的细胞数为　　　　个。
(5)如果用显微镜观察临时制作的切片时，发现视野中左半部分的细胞比较清晰，右半部分的细胞比较模糊，导致此结果的最可能原因是(　　)
A. 组织切片可能厚薄不均
B. 反光镜可能使用了凹面镜
C. 光圈可能使用了小光圈
D. 物镜镜头可能没有完全对准标本
bq
4
A
THANKS