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必修一 分子与细胞
第1章 走近细胞
第1节 细胞是生命活动的基本单位
熊猫
冷箭竹
问题探讨
大熊猫和冷箭竹形态迥异，但是它们生命活动的基本单位都是细胞。
如果让你提供证据说明大熊猫和冷箭竹都是细胞构成的，你将如何获取和提供证据？
可在合理的情况下获取大熊猫和冷箭竹的器官或组织装片，在显微镜下观察是否由细胞组成。
阅读课本3-4页的内容，看看是否能提出科学合理的办法？
一、细胞学说及其建立过程
1. 从人体的解剖和观察入手——从器官到组织
维萨里通过解剖大量的尸体----揭示了人体在器官水平的结构。
比夏经过观察解剖器官----指出器官由低一层次的结构--组织构成。
（比利时）维萨里
（法）比夏
（一）细胞学说建立过程
神经组织
肌肉组织
上皮组织
结缔组织
罗伯特﹒胡克用显微镜观察植物的木栓组织，发现木栓组织由许多小室组成，并把“小室”称为细胞。
2. 显微观察资料的积累——认识细胞
罗伯特﹒胡克是第一个发现并命名细胞的人，观察的细胞为死细胞。
胡克时代的显微镜
胡克绘制的木栓细胞图
马尔比基用显微镜观察观察动植物的微细结构（如细胞壁和细胞质）。
列文虎克用自己制作的显微镜，观察了不同形态的细菌、红细胞以及精子等。
2. 显微观察资料的积累——认识细胞
3.科学观察和归纳概括的结合——形成理论
施旺主要研究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，一切动物的个体发育过程，都是从受精卵这个单细胞开始”
施莱登通过显微镜对花粉、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。由此提出植物细胞学说“植物体都是由细胞构成，细胞是植物体的基本单位，新细胞从老细胞中产生”。
4.细胞学说在修正中前进
耐格里通过显微镜观察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”。
魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。 “所有的细胞都来源于先前存在的细胞。”
施莱登和施旺在构建细胞学说时认为细胞是从老细胞核中长出来的，或者是在老细胞的细胞质中像结晶那样产生。
（德）魏尔肖
（二）细胞学说
一、细胞学说及其建立过程
细胞学说的建立者主要是施莱登和施旺，后人根据他们两人发表的研究结果进行整理并加以修正，综合为以下几点：
1.细胞学说的内容
新细胞是由老细胞分裂产生。
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；
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；
（二）细胞学说
2.细胞学说建立的意义
细胞学说的建立揭示了细胞统一性和生物体结构的统一性。标志生物学的研究进入到细胞水平，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。
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。
细胞学说、能量守恒定律和进化论
阅读课本第4-5页，恩格斯列入19世纪自然科学的三大发现是？
2.施莱登和施旺只是观察了部分动植物组织，却归纳出“一切动植物都是由细胞构成的”，可信吗？
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
通过对动植物体解剖和显微观察获得证据，归纳概括形成结论。
可信 运用了归纳法
思考与讨论--课本第4页
施莱登和施旺运用了不完全归纳法，揭示了细胞是动植物生命活动的基本单位，动物体是由受精卵这个细胞发育而成的。解释了动植物在结构上的一致性，突破了植物学和动物学之间的壁垒，推动人们展开对细胞的深入研究。
1.概念：
2.分类：
阅读课本第5页
归纳法
科学方法
由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。
①不完全归纳法：由部分到全部，如：部分植物细胞有细胞核，所以植物细胞都有细胞核这一结论。
②完全归纳法：由全部到全部，如：观察确定所有植物细胞都有细胞核，所以植物细胞都有细胞核。
注意：不完全归纳法得出的结论很可能是可信的，可以用来预测和判断。需要注意存在例外的可能。
思考与讨论--课本第4页
3.细胞学说主要阐明了细胞的多样性还是生物界的统一性？
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。
4.分析细胞学说建立过程，你领悟到科学发现有哪些特点？
科学学说的建立是一个不断修正和发展的过程。
二、细胞是基本的生命系统
（一）细胞是生命活动的基本单位
1. 单细胞生物
酵母菌
草履虫
衣藻
眼虫
变形虫
草履虫运动和分裂、摄食、呼吸、生长等生命活动离不开完整的细胞。依靠单个细胞就能完成各项生命活动。
（一）细胞是生命活动的基本单位
1. 单细胞生物
多细胞生物的生殖和发育离不开细胞
受精卵通过细胞分裂和分化形成胚胎
2.多细胞生物
2.多细胞生物
神经中枢
感受器
传入神经
传出神经
反射弧
效应器
缩手反射
缩手反射是由一系列不同种类的细胞共同参与完成的比较复杂的生命活动。
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。
病毒不具有细胞结构，一般是由核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成，那它是如何生活和繁殖的呢？
病毒尽管不具有细胞结构，但是它必须寄生在活细胞中，利用活细胞中的物质生活和繁殖，这是病毒被列为生物的主要原因。
3.病毒
HIV模式图
冠状病毒
单细胞生物依靠单个细胞完成各种生命活动
多细胞生物依靠各种分化的细胞密切合作，共同完成完成一系列复杂的生命活动
病毒没有细胞结构，必须寄生在活细胞中才能完成生命活动
细胞是生命活动的基本单位，生命活动离不开细胞
小结
动植物各种生理活动的基础
动植物生长发育的基础
动植物遗传与变异的基础
小结
——细胞代谢
——细胞增殖和分化
——细胞内基因的传递和变化
练习
1.下列关于细胞与生命活动关系的描述正确的是（ ）
A.引起SARS和AIDS的病原体均无细胞结构，其生命活动与细胞无关
B.草履虫、变形虫等均能完成摄食、运动、反射等生命活动
C.人体内的每一个细胞均能完成各项生命活动
D.一切生物的生命活动都在细胞内或细胞参与下完成
D
（二）生命系统的结构层次
二、细胞是基本的生命系统
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。
生命系统：是独立与所处的环境进行物质与能量交换，并在此基础上实现内部的有序发展与繁殖。
细胞：是生物体结构和功能的基本单位
神经细胞
口腔上皮细胞
（二）生命系统的结构层次
组织：由形态相似，结构、功能相同的细胞结合在一起
神经组织
输导组织
（二）生命系统的结构层次
器官：不同组织按照一定的次序结合在一起
叶（银杏）
肺
（二）生命系统的结构层次
系统：能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官
按照一定的次序结合在一起
呼吸系统（人）
（二）生命系统的结构层次
个体：由各种器官或系统协调配合完成复杂的生命活动的生物
红莲灯鱼
七星刀鱼
（二）生命系统的结构层次
种群：在一定区域内，同种生物的所有个体
群落：在一定区域内，所有种群组成一个群落
校园里面所有的樟树
校园里面所有的树
校园里面所有的动物和植物
校园里面的所有生物
种群
既不是种群也不是群落
既不是种群也不是群落
群落
（二）生命系统的结构层次
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
水稻田
热带雨林
（二）生命系统的结构层次
生物圈是最大的生命系统
生物圈：地球上所有的生物和这些生物所生活的无机环境共同组成
地球就是生物圈吗？
（二）生命系统的结构层次
是不是所有的生物都具有这9个生命系统的结构层次？
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，生物圈是最大的生命系统
（二）生命系统的结构层次
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）
大熊猫
（个体）
种群
群落
生态系统
生物圈
血液循
环系统
写出下列生物的生命系统结构层次
鲫鱼：
樟树：
草履虫：
细胞-组织-器官-系统-个体-种群-群落-生态系统-生物圈
细胞-组织-器官-个体-种群-群落-生态系统-生物圈
细胞（个体）-种群-群落-生态系统-生物圈
（二）生命系统的结构层次
注意：
单细胞生物不具有组织、器官、系统；单细胞生物既属于细胞层次，也属于个体层次
植物没有系统这个层次。
病毒是生物，但不属于生命系统。
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哪种细胞完成的？
叶的表皮细胞主要起保护作用；心肌细胞的收缩、舒张使得心脏搏动。
冷箭竹的光合作用发生在叶肉细胞的叶绿体；大熊猫的血液运输氧的功能靠红细胞完成。
思考与讨论--课本第7页
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？
有关系。
基本上每个细胞都要进行细胞呼吸消耗氧气、释放二氧化碳，绿色植物的叶肉细胞和一些细菌（下一节课会学到）能进行光合作用吸收二氧化碳、释放氧气。正因为此，才保持了生物圈中的碳氧平衡。
思考与讨论--课本第7页
细胞学说建立过程
维萨里和比夏
罗伯特·胡克
列文虎克和马尔比基
施莱登和施旺
耐格里
魏尔肖
细胞学说
新细胞是由老细胞分裂产生。
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；
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；
细胞-组织-器官-系统-个体-种群-群落-生态系统-生物圈
生命系统的结构层次
总结：
2.对于生命活动离不开细胞的叙述中，错误的是（ ）
A.没有细胞结构的病毒要寄生在活细胞内繁殖
B.单细胞生物体具有生命的基本特征—新陈代谢、应激性、繁殖等
C.多细胞生物体的生命活动由不同的细胞密切合作完成
D.细胞是一切生物体结构和功能的基本单位
D
练习
3.下列有关生命系统的叙述，正确的是（ ）
A.细胞是能够完整表现生命活动的最基本的生命系统
B.所有生物个体都具备有功能相关的器官组成的系统层次
C.蛋白质和核酸等大分子是生命系统中最基础的层次
D.生态系统是一定自然区域内相互间有直接或间接联系的所有生物
A
练习
4.下列各组合中，能体现生命系统的结构层次由简单到复杂的是( )
①肝脏；②血液；③神经元；④蓝藻；⑤细胞内各种化合物；
⑥病毒；⑦同一片草地上的所有山羊；⑧某池塘中的所有鱼； ⑨一片森林；⑩某农田中的所有生物
A.③②①④⑦⑩⑨ B.⑤②①④⑦⑩⑨
C.③②①④⑦⑧⑩⑨ D.⑤⑥③②①④⑦⑩⑨
A
练习
从生命系统的结构层次来分析，下列属于哪个结构层次
细胞
2.血液
组织
3.一个酵母菌
细胞、个体
4.某农田的所有水稻
种群
5.一个西瓜
器官
6.一只小白兔
个体
7.草原上的所有生物
群落
8.一片森林
生态系统
9.一块完整的骨骼肌
10.皮肤
1.受精卵
器官
器官
练习

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