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1.1 细胞是生命活动的基本单位
第1章 走近细胞
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.是谁突破植物与动物的界限,提出它们都是由细胞构成的?
3.植物体和动物体的结构层次是否完全相同?
①将大熊猫和冷箭竹几种器官、组织制成装片或切片,在显微镜下观察这些组织是否由细胞构成;
②查阅科学研究文献,利用科学家已经获得的研究结果为证据。
大熊猫吃冷箭竹
细胞学说内容
1.建立者:
2.主要内容:
1)细胞是一个有机体,一切 都由细胞发育而来,并由 所构成;
2)细胞是一个 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 产生的。
细胞和细胞产物
动植物
相对独立
老细胞分裂
施莱登 、施旺
施旺
施莱登
阅读课本第2-3页,填空
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;
绝大多数动植物由受精卵发育而来,克隆羊“多莉”则由体细胞发育而来。
细胞产物:细胞新陈代谢等生命活动所产生的代谢产物,不是生物体的主要结构成分。但有的细胞产物具有调节、催化、免疫等功能,如激素、消化酶、抗体等,是生物体的组成部分。
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;
绝大多数动物由受精卵发育而来
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;
绝大多数植物由受精卵发育而来。
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;
克隆羊“多莉”由体细胞发育而来
细胞学说内容
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;
动植物细胞既要完成自己的生命活动,又要彼此协作,共同完成生物体整体的生命活动。
3)新细胞是由老细胞产生的。
生物体主要通过分裂的方式产生新细胞。
细胞学说的建立过程
科学家 研究方法 主要成就
维萨里
解剖和肉眼观察
揭示了人体在器官水平的结构
比夏
解剖和肉眼观察
指出器官由低一层次的结构——组织构成
1.解剖和肉眼观察阶段
阅读教材“思考.讨论”第1部内容,思考:在显微镜发明之前,科学家是如何对生物进行观察和研究的?并填表
维萨里
《人体构造》
比夏
细胞学说的建立过程
2.显微观察阶段
在显微镜出现后科学家又有了什么新发现?阅读教材“思考.讨论”第2部内容,并填表。
科学家 研究方法 主要成就
罗伯特·胡克
列文虎克
马尔比基
显微观察
细胞的发现者和命名者(死细胞)
首次观察到了活细胞
观察到了动植物的微细结构
显微观察
显微观察
1665年,英国科学家罗伯特.胡克,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细微结构,如细胞壁和细胞质。
胡克时代的显微镜和
绘制的木栓细胞图
细胞学说的建立过程
2.显微观察阶段
细胞学说的建立过程
3.理论形成阶段
对细胞及细胞与生物体的关系进行归纳和概括的科学家是谁?他们做了哪些研究?有什么发现?进行了哪些理论概括?
科学家
研究
发现
理论概括
植物学家施莱登
动物学家施旺
对植物的花粉、胚珠和柱头的组织进行观察
对动物细胞的形成机理和个体发育过程进行研究
发现这些组织都是由细胞构成的,而且细胞中都有细胞核
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
动物体也是由细胞构成的
一切动物的个体发育过,都是从受精卵这个单细胞开始的
细胞学说的建立过程
3.理论形成阶段
植物学家施莱登
动物学家施旺
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
动物体也是由细胞构成的
一切动物的个体发育过,都是从受精卵这个单细胞开始的
共同提出细胞学说
一切动植物体都是由细胞构成的,细胞是动植物体的基本单位,新细胞从老细胞中产生。
细胞学说的建立过程
4.细胞学说的修正
新细胞如何由老细胞产生呢?施莱登是怎么认为的?
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。
科学家 研究方法 主要成就
耐格里
显微观察
发现新细胞的产生是细胞分裂的结果
阅读教材“思考.讨论”第4部内容,并填表。
魏尔肖总结:细胞通过分裂产生新细胞
细胞学说的建立过程
细胞学说的意义
阅读教材,总结细胞学说的意义。
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。
1
细胞学说使人们认识到植物和动物有着共同的结构基础,从而打破了横亘在植物学和动物学之间的壁垒,催生了生物学的问世。
2
细胞学说使生物学的研究由器官、组织水平进入细胞水平,并为后来进入分子水平打下基础。
3
细胞学说不仅解释了个体发育,也为生物进化论的确立埋下了伏笔,同时证明了生物之间的亲缘关系。
4
注意事项
科学方法
归纳法:由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。
分类 完全归纳法 不完全归纳法
含义
举例
结果
由部分具体事实推出一般结论
由全部具体事实推出一般结论
观察到植物花粉、胚珠、柱头等细胞有细胞核而得出植物细胞都有细胞核
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
可信
可能是可信的
细胞是基本的生命系统。
生命活动离不开细胞
阅读教材,从生物类型和动植物生命活动的基础两方面思考:生命活动离不开细胞的证据有哪些呢?
1.单细胞生物能够独立完成生命活动。
大肠杆菌、眼虫、变形虫、酵母菌、衣藻、草履虫等单细胞生物,一个细胞就是一个生物体,细胞的生命活动就是生物体的生命活动。
草履虫能完成运动、分裂、摄食、呼吸、生长、应激性等生命活动
草履虫分裂
细胞是基本的生命系统。
生命活动离不开细胞
2.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。
如缩手反射,需要多种细胞的参与,如传入神经元、中间神经元、传出神经元、相关的骨骼肌细胞等。
阅读教材,从生物类型和动植物生命活动的基础两方面思考:生命活动离不开细胞的证据有哪些呢?
细胞是基本的生命系统。
生命活动离不开细胞
3.病毒:一般由蛋白质外壳+核酸
(DNA或RNA)
病毒没有细胞结构,不能独立生活,只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖。
一旦离开了活细胞,病毒就无法进行生命活动。
从反面证明了生命活动离不开细胞。
阅读教材,从生物类型和动植物生命活动的基础两方面思考:生命活动离不开细胞的证据有哪些呢?
细胞是基本的生命系统。
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?
阅读教材,从生物类型和动植物生命活动的基础两方面思考:生命活动离不开细胞的证据有哪些呢?
细胞是基本的生命系统。
生命系统的结构层次
2
系统
指彼此间相互作用、相互依赖的组分有规律的结合而形成的整体
能够相对独立地完成生命活动的系统。
生命系统
1
细胞是基本的生命系统。
阅读教材,写出大熊猫、冷箭竹、草履虫的生命系统结构层次。
生命系统的结构层次
大熊猫
冷箭竹
草履虫
细胞
组织
器官
系统
个体
细胞
组织
器官
个体
细胞(个体)
(没有组织、器官和系统)
(没有系统)
植物没有系统这个结构层次
单细胞生物没有组织、器官、系统结构层次
生命系统的结构层次
是生物体的结构和功能的基本单位,最基本的生命系统
细胞
细胞是基本的生命系统
生命系统的结构层次
由形态相似,结构、功能相同的细胞联合在一起形成的细胞群
组织
血液属于组织(由各种血细胞组成)
细胞是基本的生命系统
上皮组织
血液
生命系统的结构层次
不同的组织按照一定次序结合起来,能完成某一生理功能的结构
器官
皮肤,骨骼肌也属于器官
细胞是基本的生命系统
生命系统的结构层次
能共同完成一种或几种生理功能的多个器官的组合
系统
细胞是基本的生命系统
泌尿系统
呼吸系统
消化系统
血液循环系统
神经系统
生殖系统
骨骼系统
生命系统的结构层次
能完成复杂的生命活动的单个生物
个体
细胞是基本的生命系统
自然界中生物个体是单独存在的吗?
叶的表皮细胞
叶的保护组织
叶(器官)
冷箭竹
(个体)
心肌细胞
心肌
(肌肉组织)
心脏
(器官)
血液循环系统
大熊猫(个体)
生物圈
以熊猫为例:
以冷箭竹为例:
生命系统的结构层次
细胞是基本的生命系统
种群
生态系统
群落
生命系统的结构层次
在一定的空间范围内,同种生物的所有个体形成一个整体
种群
一个池塘中全部的鲫鱼
一个池塘中全部的鱼
一片草地上所有的蒲公英
一片草地上所有的草
一条小溪里同种龟的全部个体
一座山上全部的山毛榉
一座山上所有的树
细胞是基本的生命系统
大熊猫种群
冷箭竹种群
生命系统的结构层次
不同种群相互作用形成更大的整体(所有的生物)
群落
一个池塘中全部的鱼?
一片草地上所有的草?
一座山上所有的树?
细胞是基本的生命系统
生命系统的结构层次
群落和无机环境相互作用形成更大的整体
生态系统
生命系统结构层次可含非生物成分,生态系统、生物圈包含无机环境,如水,阳光等环境因素
一个池塘
一片草地
一条小溪
一座山
细胞是基本的生命系统
生命系统的结构层次
地球上所有的生态系统相互关联构成更大的整体
生物圈
细胞是基本的生命系统
细胞是基本的生命系统。
总结:
生命系统的结构层次一般包括细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈。细胞是最基本的生命系统。
注意:
病毒由于连细胞结构都没有,所以往往不直接被划分到哪个具体的层次;单细胞生物一个细胞即为一个个体。
细胞是基本的生命系统。
1. 叶的表皮细胞和心肌细胞各有什么功能?
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那种细胞完成的?
叶表皮细胞:保护
光合作用:叶肉细胞
运输氧气:红细胞
心肌细胞:心脏搏动
3. 大熊猫和冷箭竹繁殖后代关键靠什么细胞?
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?
基本上每个细胞都要进行呼吸作用消耗O2和释放CO2,而绿色植物的一些细胞和蓝细菌能进行光合作用吸收CO2和释放O2。正因为有了细胞的呼吸作用和光合作用,才能保持生物圈中的碳氧平衡。
细胞是基本的生命系统
概念检测
√√×√
C
(2)共同点:有细胞膜、细胞质、细胞核等。
区别:植物细胞有细胞壁、液泡,有些植物细胞还有叶绿体。
(3)因为人体皮肤和迎春叶都是由多种组织组成的。例如,人体皮肤由上皮组织、结缔组织、神经组织和肌肉组织组成,这些不同的组织按照一定的次序结合在一起行使保护等功能的器官。
练习与应用
角质保护层细胞
皮下结缔组织
叶肉细胞
表皮细胞
表皮细胞
输导组织
练习与应用
拓展应用
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细胞。
练习与应用
病毒尽管没有细胞的结构,但病毒必须寄生在活细胞中,依靠细胞中的物质来合成自己需要的物质,进行增殖,离开了细胞,病毒就不能长时间生存,因此说,病毒的生活是离不开细胞的。
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,生物进化论中生物都起源于共同原始祖先的观点就会受到质疑。一切动植物都是由细胞发育而来的,并都是由细胞和细胞产物所构成,说明动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性,这也支持生物有着共同起源的观点。
练习与应用