1.1从生物圈到细胞.doc

第1章 走近细胞E.B.Wilson(美)：每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找第1节 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系统的结构层次【知识体系】【学习目标】1.举例说明生命活动建立在细胞的基础上2.举例说明生命系统的结构层次3.认同细胞是生命系统的基本层次【重点和难点】1.重点：（1）生命活动建立在细胞基础上（2）生命系统的结构层次2.难点：生命系统的结构层次一、生物的基本特征（复习）：(一)生物体具有共同的物质基础和结构基础(二)生物体都有新陈代谢作用(三)生物体都有应激性(四)生物体都有生长、发育和生殖现象(五)生物体都有遗传和变异的特性(六)生物体都能适应一定的环境，也能影响环境【问题探讨】SARS病毒引起的SARS（2003.春）1.病毒有无细胞结构？怎样生活和繁殖的？提示：病毒尽管不具有细胞结构，但它可以寄生在活细胞中，在自身遗传物质控制下，利用宿主活细胞内的物质生活和繁殖。联系初中：病毒的结构（没有细胞结构：蛋白质外壳+遗传物质核酸）和繁殖（在宿主的活细胞中，靠自身遗传物质控制，借助于宿主活细胞内的结构和成分合成病毒组分，构成新病毒。新病毒一旦有机会就会侵入相应的宿主活细胞，重新开始生命活动）。2.根据你掌握的资料，说说SARS病毒侵害了人体的哪些细胞?是如何危及人的生命的？提示：SARS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，患者最终因呼吸衰竭而死亡。此外SARS病毒还侵害其他部位的细胞。结论：生命活动离不开细胞（即使不具备细胞结构的病毒也只有依赖活细胞才能生活），细胞是生物体结构和功能的基本单位（生物大分子核酸和蛋白质等没有生命）。一、生命活动离不开细胞【资料分析】生命活动与细胞的关系实例1.草履虫的运动和分裂结论：单细胞生物具有生命的基本特征，其各项生命活动（运动、生殖、摄食、消化、排泄、呼吸、生长、应激等）都是单个细胞完成的。而且细胞必须保持结构的完整性才能完成生命活动。实例2.人的生殖和发育结论：人在生殖过程中，生殖细胞（精子和卵细胞）充当了亲、子代遗传物质的桥梁，生殖离不开细胞；人的生命活动（如胚胎发育）是从一个细胞（受精卵）开始的，其生长和发育等生命活动是在细胞分裂和细胞分化基础上进行的。实例3.缩手反射的结构基础联系初中：反射的概念及其结构基础反射弧（感受器传入神经神经中枢传出神经效应器）结论：缩手反射需要多种细胞共同参与，如由传入神经末梢形成的感受器、传入神经元（其神经纤维组成传入神经）、中间神经元（位于脑和脊髓内的神经中枢中）、传出神经元（其神经纤维组成传出神经）、相关的肌肉细胞等。同样地，人的学习活动也需要种类和数量繁多的细胞参与。细胞组织器官系统，多个系统相互协作才能完成学习活动。学习活动涉及多种细胞，主要是神经细胞。实例4.HIV侵入淋巴细胞引起AIDS病结论：HIV的生命活动（生活和繁殖）离不开细胞（T淋巴细胞），人的生命活动（免疫反应）也离不开细胞（淋巴细胞）。其他实例：人体胰岛B细胞受损胰岛素依赖型糖尿病，脊髓中运动神经元受损肢体瘫痪（如脊髓灰质炎），大脑皮层中听觉神经元受损听觉障碍，肝细胞受损肝炎（如乙肝），肾脏细胞受损肾炎；肌肉细胞机体运动，神经细胞兴奋传导，腺上皮细胞分泌活动，红细胞氧气运输，消化道上皮细胞营养物质吸收。小结：生命活动离不开细胞！1.非细胞形态的生物（病毒）：无细胞结构，只有依赖活细胞才能生活和繁殖；2.单细胞生物（细菌、单细胞藻类、单细胞动物等）：单个细胞就能完成各种生命活动；3.多细胞生物（多数植物和动物等）：依赖体内各种分化的细胞密切协作，共同完成一系列复杂的生命活动。其中：生物体的生命活动细胞学基础生物与环境物质和能量的交换细胞代谢生物体的生长和发育细胞分裂和分化生物的遗传和变异细胞内基因的传递和变化二、生命系统的结构层次 (一)系统（广义）的含义（了解）：系统论认为，宇宙中的万事万物都属于不同层次又相互关联的系统。所谓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。大到一个天体、一个星系甚至整个宇宙，小到一个分子、一个原子等微观粒子等，都可看作一个相对独立的系统。系统是有层次的，任何一个系统都是由若干部分（子系统）组成，同时又作为一个组成部分参与组成更高层次的系统母系统。系统都有一定的边界、组成、结构、功能，都有一个产生、发展、变化、消亡的过程，系统大多是开放的。在生物学家看来，地球上纷繁复杂的生命也都可以划分为不同层次而又相互联系的各种生命系统。(二)生命系统的结构层次：以多细胞高等动物（龟）为例由微观到宏观：细胞组织器官系统个体种群群落生态系统生物圈1.细胞：生物体结构和功能的基本单位，是最基本的生命系统。如心肌细胞、口腔上皮细胞。2.组织：由形态相似、结构和功能相同的细胞联合成的细胞群。如心肌组织、上皮组织。3.器官：不同组织按一定次序结合在一起、能行使一定生理功能的结构单位。如心脏、肝脏。4.系统：由多个器官按照一定次序组成的、能共同完成一种或几种生理功能的器官体系。如血液循环系统、消化系统。5.个体：由各种器官或系统协调配合共同完成复杂生命活动的完整生物体。单细胞生物一个细胞构成生物体。如一只龟、一棵马尾松。6.种群：一定区域内同种生物的所有个体。如一条河流中龟群、一座山上的一片马尾松。7.群落：一定区域内所有生物的种群。如一条河流中的所有生物、一座山上的所有生物。8.生态系统：生物群落与其无机环境相互作用而形成的统一整体。如一条河流、一口池塘。9.生物圈：地球上所有生物与其无机环境的总称。小结：生命系统各结构层次的关系细胞 组织 器官 系统 个体 种群 群落 生态系统 生物圈1.细胞是最基本的生命系统(1)生命系统的其他层次（组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈）都建立在细胞层次的基础上；(2)比细胞更小的结构层次，如细胞核、细胞器、分子、原子不能独立完成任何生命活动。2.生物圈是地球上最大的生命系统3.上一层次的生命系统是由下一层次的生命系统参与组成的4.非细胞形态的生物（如病毒）不属于生命系统的任何层次因为其不能独立完成任何生命活动。5.生命系统结构层次具有多样性和复杂性(1)并非所有生物都具有生命系统的9个层次。单细胞生物：生命系统只有5个结构层次，缺乏组织、器官和系统3个层次，并且细胞层次同时也是个体层次；高等植物：生命系统只有8个结构层次，缺乏系统层次；高等动物：生命系统9个结构层次都具有。(2)同类生物生命系统的结构层次名称可能相同，但各层次具体内容不同，如人和龟。结论：越高等的生物生命系统越复杂，越低等的生物生命系统越简单，说明了生命系统的复杂性和多样性。 (三)生命系统结构层次的形成：大约40亿年前出现的原始生命应为原始的单细胞生物，它经过漫长进化，逐渐演变为各种生物个体、种群和群落；生物与环境长期相互作用，逐渐形成多姿多彩的生态系统和生机勃勃的生物圈。总之，生命系统的结构具有层次性、复杂性和多样性，从最大的生命系统（生物圈）到最基本的生命系统（细胞），不同层次的生命系统层层相依，紧密联系，共同组成了纷繁复杂的生物界。各个层次的生命系统都是生物在长期的进化过程中与环境相互作用的结果。【课堂检测】1.为研究病毒，需将其大量培养，下列培养方法最适宜的是（ ）A.无菌牛肉汤 B.含多种无机盐的培养液 C.固体培养基 D.适宜温度和湿度下的活鸡胚2.下列各项与“神经细胞神经组织脑神经系统羊”的结构层次一致的是（ ）A.分生区细胞分生组织根茎小麦 B.骨骼肌细胞骨骼肌骨骼运动系统牛C.神经细胞神经组织脑神经网水螅D.上皮细胞上皮组织肺呼吸系统马3.从生命系统的结构层次分析，下列叙述正确的是（ ）A.一个细菌只是细胞层次B.高等动植物都具有器官和系统层次C.构成生命系统的结构具有层次性、复杂性和多样性D.病毒不