1.1 细胞是生命活动的基本单位 课件(共60张PPT) 2023-2024学年高一生物人教版必修第一册

(共60张PPT)
第1章　走近细胞
第1节　从生物圈到细胞
问题探讨
大熊猫和冷箭竹形态迥异，但它们生命活动的基本单位都是细胞。
讨论
1.如果让你提供证据说明大熊猫和冷箭竹都是由细胞构成的，你将如何获取和提供证据
2.与同学相互评价各自的证据是否正确和充分
本节聚焦
细胞学说的内容是什么 有什么意义
细胞学说的建立过程对你有哪些启示
怎样理解细胞是基本的生命系统
面对奇妙的自然界，人类天生就有无限的好奇心。
层出不穷的“是怎样的 ”“为什么是这样 ”等问题
吸引着人们去探究，科学因此而不断前进显微镜的发明使人类打开了微观世界的大门。
借助显微镜，人们看到了一滴水中有许多肉眼看不见的小生物看到了动物体和植物体中各种各样的细胞。
随着观察的深入，新的问题也接踵而至:细胞与生物体的关系是怎样的 动物体和植物体细胞的一致性和差异性是怎样的 新细胞是如何产生的
生物体的生长和发育等生命活动与细胞有什么关系 这一系列问题吸引着人们进行更深入的探究，历时一百多年，终于作出了理论概括，形成了作为生物学重要基础的细胞学说
细胞学说及其建立过程
细胞学说的建立者主要是两位德国科学家
施莱登(MJSchleiden,1804-1881)
施旺(TSchwann,1810-1882)
后人根据他们分别于1838年和1839年发表的研究结果进行整理并加以修正，综合为以下要点
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组成的整体生命起作用。
3.新细胞是由老细胞分裂产生的。
细胞学说的内容，现在看起来似乎是显而易见的，当时却经历了漫长而曲折的建立过程。
思考·讨论
分析细胞学说建立的过程阅读和分析下面的资料，讨论相关问题，发表你的见解。
1.从人体的解剖和观察入手，从器官到组织人体是怎样构成的 这个问题首先引起了解剖学家的注意。
1543年，比利时的维萨里通过大量的尸体解剖研究，发表了巨著《人体构造》，揭示了人体在器官水平的结构。
法国的比夏经过对器官的解剖观察，指出器官由低一层次的结构一组织构成。这对于人类认识生物个体的结构层次非常重要。
显微观察资料的积累一认识细胞
1665年，英国科学家罗伯特·虎克用显微镜观察植物的木栓组织，发现这些木栓组织由许多规则的小室组成，他把观察到的图像画了下来，并把“小室”称为cell（细胞）。
之后，荷兰著名磨镜技师列文虎克用自制的显微镜观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等。
意大利的马尔比基用显微镜广泛观察了动植物的微细结构，如细胞壁和细胞质。此后，虽然观察细胞所获得的资料不断增加，积累了较丰富的材料。
但是，在长达170多年的历史中，人们对细胞及其与生物体的关系并没有进行科学的归纳和概括。
3.科学观察和归纳概括的结合——形成理论
植物学家施莱登通过对花粉、胚珠和柱头组织的观察，发现这些组织都是由细胞构成的，而且细胞中都有细胞核。在此基础上，他进行了理论概括，提出了植物细胞学说，即植物体都是由细胞构成的，细胞是植物体的基本单位，新细胞从老细胞中产生。
施莱登把他的研究成果告诉了动物学家施旺，施旺很感兴趣并大受启发，决意要证明植物界和动物界这“两大有机界最本质的联系”。施旺主要研究了动物细胞的形成机理和个体发育过程，他认为:动物体也是由细胞构成的，一切动物的个体发育过程，都是从受精卵这个单细胞开始的。
为此，他发表了研究报告《关于动植物的结构及一致性的显微研究》。
施旺还说:
现在，我们已推倒了分隔动植物界的巨大屏障。
4.细胞学说在修正中前进新细胞如何由老细胞产生呢 施莱登认为新细胞是从老细胞的细胞核中长出来的，或者是在老细胞的细胞质中像结晶那样产生的。
施莱登的朋友耐格里用显微镜观察了多种植物分生区新细胞的形成，发现新细胞的产生原来是细胞分裂的结果。
还有些学者观察了动物受精卵的分裂。在此基础上，1858 年，德国的魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。
他的名言是:“所有的细胞都来源于先前存在的细胞。这个断言，至今仍未被推翻。
讨论
1.科学家是如何通过获得证据来说明动植物体由细胞构成这一结论的
2.施莱登和施旺只是观察了部分动植物的组织，却归纳出“所有的动植物都是由细胞构成的”。这一结论可信吗 为什么 这一结论对生物学研究有什么意义
3.“所有的细胞都来源于先前存在的细胞” ，这是否暗示着你身体的每个细胞都凝聚着漫长的进化史 细胞学说主要阐明了细胞的多样性还是生物界的统一性
4.通过分析细胞学说建立的过程，你领悟到科学发现具有哪些特点
与化学的联系
1803年，英国化学家道尔顿提出:物质是由不可再分的基本微粒——原子所组成的。原子也是化学作用的最小单位，在一切化学反应中保持不变。他的原子论为许多化学现象提供了清晰的理论解释，对化学的发展起到了奠基作用。
学科交叉
细胞学说揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。
就像原子论之于化学一样，细胞学说对于生物学的发展具有重大的意义。
细胞学说使人们认识到植物和动物有着共同的结构基础，从而在思想观念上打破了在植物学和动物学之间横亘已久的壁垒，也促使积累已久的解剖学、生理学、胚胎学等学科获得了共同的基础，这些学科的融通和统一催生了生物学的问世。
细胞学说中关于细胞是生命活动基本单位的观点，使人们认识到生物的生长、生殖、发育及各种生理现象的奥秘都需要到细胞中去寻找，生物学的研究随之由器官、组织水平进入细胞水平，并为后来进入分子水平打下基础细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论，不仅解释了个体发育，也为后来生物进化论的确立埋下了伏笔。
新细胞由老细胞产生，老细胞由更老的细胞产生，如此上溯.现代生物的细胞都是远古生物细胞的后代，小小的细胞内部，凝聚着数十亿年基因的继承和改变。
每个细胞，每个生物，都是历史的产物。被恩格斯列入19世纪自然科学三大发现的细胞学说和进化论，作为生物学大厦的基石，赋予生物学不同于其他自然科学的独特韵味。
科学方法-归纳法
归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。例如，从观察到植物的花粉、胚珠、柱头等的细胞都有细胞核，得出植物细胞都有细胞核这一结论，运用的就是归纳法归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。
根据部分植物细胞都有细胞核而得出植物细胞都有细胞核这一结论，实际上就是运用了不完全归纳法。
如果观察了所有类型的植物细胞，并发现它们都有细胞核，才得出植物细胞都有细胞核的结论，就是完全归纳法。科学研究中经常运用不完全归纳法。
由不完全归纳得出的结论很可能是可信的，因此可以用来预测和判断，不过，也需要注意存在例外的可能。
细胞是基本的生命系统
正如施旺所说:
每个细胞都相对独立地生活着，但同时又从属于有机体的整体功能。
单细胞生物能够独立完成生命活动，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。
例如，缩手反射就是由一系列不同的细胞共同参与完成的比较复杂的生命活动(图1-2)。事实上，动植物以细胞代谢为基础的各种生理活动，以细胞增殖、分化为基础的生长发育，以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传与变异，等等，都说明细胞是生命活动的基本单位，生命活动离不开细胞。
小小的细胞为什么具有如此强大的功能呢
细胞虽小，但其结构却复杂而精巧。本书的后续章节将向你展示，细胞是一个由各种组分相互配合而组成的复杂的系统。
细胞是有生命的,是一个生命系统。
在多细胞生物体内，细胞又是构成组织的组分，组织是构成器官的组分，器官是构成个体的组分。
组织、器官、个体都是有生命活动的整体，因此是不同层次的生命系统。
相关信息
系统是指彼此间相互作用、相互依赖的组分有规律地结合而形成的整体。
比如，你的身体是由许多器官在结构上相互联系、在功能上相互配合而形成的整体，因此可以看作一个系统。
在自然界，生物个体都不是单独存在的，而是与其他同种和不同种的个体以及无机环境相互依赖、相互影响的。在一定的空间范围内，同种生物的所有个体形成一个整体一种群，不同种群相互作用形成更大的整体一群落。
群落与无机环境相互作用形成更大的整体——生态系统，地球上所有的生态系统相互关联构成更大的整体一生物圈。
可见，自然界从生物个体到生物圈，可以看作各个层次的生命系统(图1-3)。
一个分子或一个原子，也是一个系统吗
如果是，它们是不是生命系统
如果不是，请说明理由。
在一定的区域内，所有的大熊猫个体形成了一个种群所有的冷箭竹也是一个种群。
在同一区域内，大熊猫冷箭竹和其他生物一起共同形成了一个群落。
这个群落和它们所生活的无机环境相互关联，形成了一个统一的整体，这就是生态系统。
思考·讨论
从细胞的视角看生命世界
请结合图1-3，分析讨论以下问题。
1.叶的表皮细胞和心肌细胞各有什么功能
运输和支持;兴奋收缩
2冷箭竹的光合作用是在哪些细胞中进行的 大熊猫的血液运输氧的功能是靠哪种细胞完成的
叶肉细胞;血红蛋白
3.大熊猫和冷箭竹繁殖后代关键是靠什么细胞
生殖细胞
4.生物圈的碳氧平衡是不是与地球上所有生物细胞的生命活动都有关系 为什么
有。生物体内的有机物在细胞内都要经过一系列的氧化分解，而呼吸作用是生物体在细胞内将有机物氧化分解并产生能量的化学过程，是所有的动物和植物都具有一项生命活动，不断消耗大气中的二氧化碳，这样就维持了生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡。
审视各层次生命系统的关系，我们发现，无论从结构上还是功能上看，细胞这个生命系统都属于最基本的层次。
各层次生命系统的形成、维持和运转都是以细胞为基础的就连生态系统的能量流动和物质循环也不例外。因此，可以说细胞是基本的生命系统。本书将带你在这个生命系统中畅游，了解它的组成、运转和发展变化的规律。
练习与应用
1.判断下列事实或证据是否支持细胞是生命活动的基本单位。
(1)草履虫是单细胞生物，能进行运动和分裂 （ ）
(2)人体发育离不开细胞的分裂和分化。 （ ）
(3)离体的叶绿体在一定的条件下能释放氧气。（ ）
(4)用手抓握物体需要一系列神经细胞和肌肉细胞的协调配合裂。（ ）
一、概念检测
2.下列叙述与细胞学说不相符的是（ ）
A.植物和动物都是由细胞构成的，这反映了生物界的统一性
B.植物和动物有着共同的结构基础
C.人体每个细胞都能单独完成各项生命活动
D.新细胞是通过已存在的细胞分裂产生的
3.观察人体皮肤纵切片和迎春叶横切片的光学显微镜图像，回答问题
(1)在两张切片的图像中，尽可能多地写出你认识的细胞名称以及它们可能的功能
(2)比较动物细胞和植物细胞，描述它们的共同点和区别。
相同点：具有完整的细胞结构，包括细胞膜，细胞质，细胞核。
(3)为什么把人体皮肤和迎春叶都称为器官
因为它们都是由多种组织构成的，并能行使一定的功能。例如，人体皮肤由上皮组织、肌肉组织、结缔组织和神经组织共同构成，人体皮肤有保护、感受环境刺激等功能；迎春叶由保护组织（表皮）、营养组织、机械组织和输导组织等构成，有进行光合作用、运输营养物质等功能。
二、拓展应用
1.某同学在显微镜下观察了菠菜、天竺葵柳树叶片中的叶肉细胞，发现这些叶肉细胞中都有叶绿体，于是得出了植物叶肉细胞都有叶绿体的结论。他得出这个结论应用了不完全归纳法你还能列举不完全归纳法其他应用的例子吗 在使用这种方法时，要注意什么问题
2.病毒没有细胞结构，一般由核酸和蛋白质组成。但是，病毒的生活离不开细胞，请查阅资料，说明病毒的生活为什么离不开细胞
3.如果“新细胞都是从老细胞中产生的”不成立，细胞一直可以从无机环境中自然发生，生物进化的观点还能被人们普遍接受吗
请用自己的语言简要阐述细胞学说是否支持生物进化的观点。