《探索生物奥秘：细胞世界课件》

探索生物奥秘细胞世界欢迎来到细胞世界！探索微观世界生命的基本单位细胞是构成所有生物体的基本单位，它们微小而复杂，构成了生命的基础通过显微镜，我们可以进入这个微观世界，一探细胞的奥秘细胞的结构和功能是生命活动的基础，了解细胞是理解生命的关键课程目标了解细胞的基本结构与功能掌握细胞结构理解细胞功能12学习细胞膜、细胞质、细胞核掌握细胞的物质运输、信息交等基本结构，了解它们各自的流和能量获取等基本功能了组成和特点理解不同细胞器解细胞如何通过各种机制维持的功能，如线粒体、叶绿体、自身的稳定，并与其他细胞相核糖体等，以及它们在细胞生互作用，共同构成组织、器官命活动中的作用和整个生物体了解细胞生命周期细胞生命的基本单位构成基础功能中心遗传载体就像砖块构成建筑物一细胞是生命活动进行的细胞内含有遗传物质样，细胞是构成所有生场所，各种复杂的生化DNA，它决定了生物体物体的基本单位无论反应都在细胞内进行的各种特征细胞通过是单细胞生物还是多细细胞通过各种机制维持复制和传递DNA，将遗胞生物，都离不开细胞自身的稳定，并完成各传信息传递给后代的存在种生命功能细胞的发现历史世纪细胞的发现171英国科学家罗伯特·虎克利用自制的显微镜观察软木塞，发现了细胞的“小室”结构，首次提出了“细胞”的概念世纪细胞学说的建立192德国科学家施莱登和施旺分别研究植物和动物细胞，提出了细胞学说，认为所有生物都由细胞构成，细胞是生命的基本单位现代细胞生物学的发展3随着显微技术和分子生物学的发展，人们对细胞的认识不断深入，细胞生物学成为一门重要的学科，为生物医学的发展奠定了基础显微镜下的细胞光学显微镜利用光学原理放大细胞的图像，可以观察到细胞的基本结构，如细胞膜、细胞质和细胞核电子显微镜利用电子束放大细胞的图像，可以观察到细胞的精细结构，如细胞器的形态和分布荧光显微镜利用荧光染料标记细胞的特定结构，可以观察到细胞内特定分子的定位和动态变化细胞学说的基本内容细胞来源于已存在的细胞2细胞通过分裂产生新的细胞细胞是生命的基本单位1所有生物都由一个或多个细胞构成细胞的结构和功能统一细胞的结构决定了细胞的功能3细胞的多样性不同类型的细胞神经细胞1传递神经信号肌肉细胞2负责运动血细胞3运输氧气和免疫上皮细胞4覆盖身体表面原核细胞与真核细胞原核细胞真核细胞没有核膜包裹的细胞核，DNA是环状的，细胞器种类少，结构有核膜包裹的细胞核，DNA是线状的，细胞器种类多，结构复简单，如细菌和古细菌杂，如植物细胞、动物细胞和真菌细胞原核细胞的结构特点细胞壁细胞膜位于细胞膜外侧，具有保护和支位于细胞壁内侧，具有控制物质持作用，主要成分是肽聚糖进出细胞的功能，主要成分是磷脂和蛋白质细胞质位于细胞膜内侧，含有核糖体和质粒等结构，是生命活动进行的场所真核细胞的结构特点细胞膜细胞质细胞核保护细胞，控制物质进出，进行信息交含有细胞器，进行各种生命活动含有遗传物质，控制细胞的生长和繁殖流细胞膜细胞的边界双层7-10纳米厚度磷脂非常薄的一层膜构成基本骨架多种蛋白质执行各种功能细胞膜的结构模型磷脂蛋白质糖类细胞膜由磷脂双分子层、蛋白质和少量糖类组成磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架，蛋白质镶嵌或贯穿于磷脂双分子层中，糖类与蛋白质或脂质结合形成糖蛋白或糖脂细胞膜的功能保护、运输、信息交流保护1保护细胞内部结构运输2控制物质进出细胞信息交流3接受和传递细胞信号细胞质细胞内部的海洋“”细胞质基质细胞器细胞质中除去细胞器以外的部分，是细胞生命活动进行的场所，细胞质中具有特定结构和功能的细胞器，如线粒体、叶绿体、核含有各种酶、营养物质和代谢废物糖体、内质网和高尔基体等，是细胞进行生命活动的“小器官”细胞质基质生命活动进行的场所代谢反应蛋白质合成12许多重要的代谢反应在细胞质蛋白质合成的起始阶段在细胞基质中进行，如糖酵解和无氧质基质中进行呼吸物质运输3细胞质基质是细胞内物质运输的通道细胞器细胞内的小器官“”各司其职协同作用能量转换不同的细胞器具有不同的结构和功能，它细胞器的结构和功能是相互联系的，它们一些细胞器，如线粒体和叶绿体，能够进们相互协作，共同完成细胞的生命活动共同构成一个有机的整体行能量转换，为细胞提供能量核糖体蛋白质合成的场所结构1由rRNA和蛋白质组成，分为大小两个亚基功能2根据mRNA的指令，将氨基酸组装成蛋白质分布3游离于细胞质基质中，或附着于内质网上内质网蛋白质和脂质的加工厂粗面内质网滑面内质网功能附着有核糖体，主要负责蛋白质的合成没有附着核糖体，主要负责脂质的合成参与蛋白质和脂质的运输和加工和加工高尔基体蛋白质的包装和运输“”“”包装2将蛋白质包装成囊泡加工1对蛋白质进行修饰和加工运输将囊泡运输到细胞的其他部位或细胞3外线粒体细胞的能量工厂“”内膜1外膜2基质3线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，它能够将有机物中的化学能转化为细胞能够利用的能量，为细胞的生命活动提供能量线粒体具有双层膜结构，内膜褶皱形成嵴，增加了膜面积，有利于进行能量转换叶绿体植物细胞的光合作用场所结构功能具有双层膜结构，内部含有叶绿素，能够吸收光能进行光合作用，将光能转化为化学能，储存到有机物中溶酶体细胞的清洁工“”结构含有多种水解酶，能够分解细胞内的各种物质功能分解衰老和损伤的细胞器，清除细胞内的垃圾液泡细胞内的仓库“”储存调节储存水、营养物质和废物调节细胞内的渗透压细胞核细胞的控制中心遗传生命细胞信息活动周期含有遗传物质DNA，控制细胞的生长和繁控制细胞的代谢和分化调节细胞的生命周期殖细胞核的结构核膜、核仁、染色质核膜核仁染色质染色体遗传信息的载体1DNA蛋白质2遗传信息3染色体由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体，它决定了生物体的各种特征在细胞分裂时，染色体会进行复制，确保每个子细胞都获得完整的遗传信息细胞的生命周期生长分裂分化衰老与凋亡细胞体积增大，细胞器数量细胞分裂成两个或多个子细细胞形成不同功能的细胞细胞功能衰退，最终死亡增加胞细胞的生长与分裂生长1细胞通过吸收营养物质和合成新的细胞物质而生长，细胞体积增大，细胞器数量增加分裂2细胞通过有丝分裂或减数分裂而分裂，产生新的细胞，增加细胞数量，实现生物的生长和繁殖有丝分裂细胞数量的增加过程结果意义细胞核分裂成两个，然每个子细胞都获得与母生物生长发育的基础后细胞质分裂成两个子细胞相同的染色体数细胞目减数分裂产生生殖细胞过程1细胞分裂两次，染色体只复制一次结果2每个子细胞的染色体数目减半意义3保证生物后代的染色体数目稳定细胞分化形成不同功能的细胞过程细胞在形态、结构和功能上发生改变本质基因选择性表达的结果意义形成不同功能的组织和器官，实现生物体的复杂性细胞衰老与凋亡凋亡2细胞程序性死亡衰老1细胞功能逐渐衰退意义维持生物体内的细胞平衡3细胞的物质运输主动运输1被动运输2细胞需要从外界获取营养物质，并将代谢废物排出细胞细胞膜具有选择透过性，能够控制物质进出细胞物质进出细胞的方式主要有主动运输和被动运输两种主动运输与被动运输主动运输被动运输需要消耗能量，逆浓度梯度运输，需要载体蛋白的帮助，如葡萄不需要消耗能量，顺浓度梯度运输，分为自由扩散和协助扩散，糖进入红细胞如氧气和二氧化碳进出细胞渗透作用水分子的运输概念水分子通过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的过程意义维持细胞内的水分平衡细胞的信息交流信号分子信号通路细胞通过信号分子进行信息交流信号分子与细胞膜上的受体结合，激活细胞内的信号通路，引起细胞的生理反应细胞间的信号传递旁内分泌分泌细胞分泌信号分子，作用于附近的细细胞分泌信号分子，作用于自身胞神经递质神经细胞之间通过神经递质进行信息传递激素重要的信号分子神经递质神经细胞间的交流突触前膜1突触间隙2突触后膜3神经细胞之间通过神经递质进行信息传递，神经递质从突触前膜释放，通过突触间隙，作用于突触后膜上的受体，引起突触后膜的兴奋或抑制细胞的能量获取呼吸作用光合作用将有机物中的化学能释放出来，为细胞的生命活动提供能量将光能转化为化学能，储存到有机物中呼吸作用能量的释放有氧呼吸无氧呼吸12需要氧气的参与，将有机物彻底氧化分解，释放大量的能不需要氧气的参与，将有机物不彻底氧化分解，释放少量量的能量光合作用能量的储存光能有机物氧气吸收光能，将二氧化碳将光能转化为化学能，释放氧气和水转化为有机物储存到有机物中细胞与疾病癌症1细胞的异常增殖遗传疾病2基因的缺陷病毒感染3病毒对细胞的入侵癌症细胞的异常增殖原因基因突变导致细胞失去正常的生长控制特点细胞无限制增殖，形成肿瘤危害侵犯正常组织，导致器官功能障碍遗传疾病基因的缺陷传递2遗传给后代原因1基因突变或染色体异常治疗目前尚无有效的治疗方法，只能进行对3症治疗病毒对细胞的入侵结构简单1没有细胞结构2必须寄生在活细胞内才能繁殖3病毒是一种非细胞生物，结构简单，没有细胞结构，必须寄生在活细胞内才能繁殖病毒通过入侵细胞，利用细胞的物质和能量进行复制，导致细胞损伤或死亡细胞工程细胞培养干细胞基因工程在体外培养细胞，用于研究细胞的生具有分化潜能的细胞，可以分化成各种改造细胞的遗传物质，使其具有新的功长、分化和代谢等过程类型的细胞，用于治疗疾病能细胞培养体外培养细胞目的条件应用研究细胞的生长、分化和代谢等过无菌环境、适宜的营养和温度药物筛选、疫苗生产和疾病诊断等程干细胞具有分化潜能的细胞全能干细胞多能干细胞可以分化成所有类型的细胞，包括胚胎和胎盘细胞可以分化成多种类型的细胞，但不能分化成所有类型的细胞基因工程改造细胞的遗传物质基因DNA重组表达将外源基因导入细胞使外源基因在细胞内表达基因治疗用于治疗遗传疾病细胞的未来医学与研究细胞治疗修复受损的细胞干细胞移植1基因治疗2细胞免疫治疗3细胞治疗是一种新兴的治疗方法，通过移植健康的细胞或基因改造后的细胞，修复受损的细胞，从而治疗疾病细胞治疗在治疗癌症、遗传疾病和自身免疫性疾病等方面具有广阔的应用前景细胞模型研究生命现象的工具细胞系原代细胞细胞培养3D可以无限增殖的细胞从生物体内分离的细胞模拟细胞在体内的生长环境实验观察植物细胞的结构材料步骤结果123洋葱、显微镜、载玻片和盖玻片制作洋葱表皮细胞的临时装片，用观察到细胞壁、细胞膜、细胞质和等显微镜观察细胞的结构细胞核等结构实验观察动物细胞的结构材料步骤结果口腔上皮细胞、显微刮取口腔上皮细胞，制观察到细胞膜、细胞质镜、载玻片和盖玻片作临时装片，用显微镜和细胞核等结构等观察细胞的结构细胞世界总结与回顾细胞是生命的基本单位1所有生物都由细胞构成细胞的结构与功能统一2细胞的结构决定了细胞的功能细胞与疾病息息相关3细胞的异常会导致疾病的发生课程重点细胞的结构与功能细胞膜细胞质细胞核细胞器扩展阅读细胞相关的科研进展基因编辑技术2CRISPR-Cas9基因编辑技术在疾病治疗中的应用干细胞研究1干细胞治疗疾病的最新进展细胞免疫治疗CAR-T细胞免疫治疗在癌症治疗中的应3用思考题细胞与生命的关系细胞1组织2器官3系统4生物体5细胞是构成生物体的基本单位，组织由具有相似结构和功能的细胞组成，器官由不同的组织构成，系统由多个器官构成，生物体由多个系统构成细胞的结构和功能决定了生物体的生命特征，因此，细胞是生命的基础。