宋老师生物教学课件

宋老师生物教学课件第一章生命的基本单位细胞——细胞是构成生物体的基本单位，也是生命活动的基本单位本章将探讨细胞学说的诞生与重要意义，以及细胞如何组成更复杂的生命结构组织细胞结构和功能相似的细胞群，如肌肉组织、神经组织生命的基本结构与功能单位，拥有自我复制能力系统器官由不同组织构成的具有特定功能的结构，如心脏、肺细胞的发现故事罗伯特胡克年，英国科学家罗伯特胡克在观察·Robert Hooke1665·软木切片时，发现其中有许多小室，他将这些小室命名为（细胞）Cell安东尼范列文虎克这位荷兰业余科学家于··Anton vanLeeuwenhoek这是人类历史上首次记录细胞的存在年代使用自制显微镜，首次观察到活的单细胞生物，包括细菌和原生1670动物他详细记录了这些小动物的形态和运动方式细胞的基本结构细胞壁细胞膜植物细胞特有结构，主要由纤维素构成，提供支持和保护由磷脂双分子层组成，控制物质进出，维持细胞内环境稳定细胞质细胞核充满细胞的胶状物质，包含各种细胞器和代谢物质控制中心，包含，负责遗传信息的储存和表达DNA植物细胞与动物细胞的主要区别植物细胞动物细胞有细胞壁无细胞壁含有叶绿体无叶绿体有大液泡无或小液泡形状规则显微镜下的植物细胞结构细胞壁的分层与功能细胞壁由初生壁和次生壁组成，提供机械支持，防止细胞破裂壁的厚度和组成会根据细胞类型和发育阶段而变化纹孔的物质交流作用纹孔是细胞壁上的孔道，允许细胞间的物质交换通过这些通道，水分、矿物质和信号分子可以在相邻细胞间传递胞间连丝的通讯功能胞间连丝是穿过相邻细胞壁的细胞质桥，允许细胞间直接的物质和信息交流，形成植物体内的通讯网络细胞器的种类与功能叶绿体高尔基体进行光合作用，将光能转化为化学能，形成有机物，释放氧气加工、分类和包装蛋白质等大分子，形成分泌颗粒线粒体溶酶体细胞的动力工厂，进行有氧呼吸，为细胞提供能量含有消化酶，负责细胞内大分子的降解和细胞自噬内质网细胞核细胞内的运输系统，粗面内质网合成蛋白质，滑面内质网合成脂质细胞的控制中心，包含，调控基因表达和细胞活动DNA细胞分裂与生长第二章动物学基础动物学的定义研究内容动物学是研究动物形态、生理、行为、进化、分类和生态等方面的科学它是动物的形态结构•生物学的一个重要分支，为我们理解地球上丰富的动物多样性提供了科学基础生理机能与代谢过程•生殖与发育规律•进化与系统发育•行为与生态适应•动物的基本特征真核生物无细胞壁具有真核细胞结构，被核膜包围细胞外只有细胞膜，无坚硬细胞壁DNA异养营养自主运动不能自己制造食物，需摄取有机物单细胞动物原生动物门——原生动物是单细胞真核生物，具有完整的细胞结构和功能它们是最早出现的真核生物之一，在水体和土壤中广泛分布，是水生生态系统的重要组成部分鞭毛纲具有一条或多条鞭毛，通过鞭毛摆动游动，如眼虫、夜光虫肉足纲通过伸出伪足移动和摄食，如变形虫、有孔虫孢子纲专性寄生，形成孢子，如疟原虫、球虫纤毛纲原生动物的营养方式自养营养一些原生动物含有叶绿体，能进行光合作用制造有机物，如眼虫和绿叶海蜗牛异养营养通过胞吞作用摄取细菌、藻类等食物颗粒，在食物泡中消化吸收渗透营养通过细胞膜直接吸收溶解的小分子有机物，常见于寄生性原生动物眼虫Euglena眼虫是一种具有叶绿体的鞭毛虫，既能通过光合作用制造食物（自养），也能在光照不足时吞噬有机物（异养）这种兼具植物和动物特性的营养方式使其成为研究生物进化的重要模型原生动物的生活方式共栖共生两种生物生活在一起但没有密切关系，如附着在鱼体表面的纤毛虫两种生物相互依赖并获益，如白蚁肠道中帮助消化纤维素的鞭毛虫寄生自由生活一方获益而另一方受害，如引起疟疾的疟原虫寄生于人体红细胞中独立生活在水体或土壤中，如淡水中常见的草履虫、变形虫等疟原虫寄生引发的疾病实例疟原虫寄生生活示意图蚊媒传播肝脏阶段雌性疟蚊叮咬人体，将子孢子进入肝细胞，发疟原虫子孢子注入血液育成裂殖子红细胞阶段疾病症状裂殖子侵入红细胞，发周期性发热、寒战、贫育并复制，破坏红细胞血、脾肿大释放子代生命的寄生策略与生态意义寄生是生物进化出的一种生存策略，通过利用宿主的资源和环境来完成自身生命周期疟原虫的寄生生活史展示了寄生虫与宿主之间复杂的相互作用，以及如何适应不同宿主环境的精妙机制从生态学角度看，寄生关系调节宿主种群密度，影响生态系统的平衡，是生物多样性的重要组成部分动物运动与感知鞭毛与纤毛的运动机制鞭毛和纤毛是由微管蛋白构成的细胞器，通过提供能量驱动蛋白质滑动，产生有规律的摆动这种摆动可以推动ATP单细胞生物在水中游动，或者在多细胞动物体内推动液体流动9+2200微管排列摆动频率鞭毛和纤毛内部的微管呈排列，即对外周微管围人体呼吸道纤毛每分钟可摆动约次，清除粘液和异物9+29200绕根中央微管2倍50长度比例鞭毛通常比纤毛长，长度可达细胞体的倍以上50动物对刺激的快速响应能力即使是单细胞动物也能对环境刺激做出快速响应例如，草履虫遇到障碍物会立即改变游动方向，眼虫能感知光照强度并游向适宜光照区域这种感知和响应能力是动物适应环境的基础，由特化的感受器和运动结构协同完成第三章植物学基础植物细胞的独特结构细胞壁的化学组成与功能植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素和果胶组成，在某些植物中还含有木质素和角质它不仅提供机械支持，防止细胞因吸水膨胀而破裂，还参与物质运输和细胞间信号传递细胞壁的厚度和组成会随植物种类、细胞类型和发育阶段而变化例如，木质部细胞的次生壁含大量木质素，使其更坚硬；气孔保卫细胞壁不均匀增厚，有助于气孔开闭细胞壁提供支持和保护•叶绿体进行光合作用•中央液泡维持细胞形态•质体储存淀粉、脂肪等•植物细胞的这些独特结构使植物能够进行光合作用、抵抗环境压力，并形成各种适应不同生态环境的形态叶绿体与光合作用质体的类型及相互转换原质体未分化的质体，能发育成各种类型的质体叶绿体含叶绿素，进行光合作用色素体含类胡萝卜素等色素，使花果呈现鲜艳颜色白色体无色，储存淀粉、脂肪或蛋白质植物的生长与发育细胞伸长细胞分裂新形成的细胞吸水膨大，细胞壁延展，使植物器官增大植物的分生组织（如茎尖和根尖）中的细胞不断分裂，产生新细胞，为植物体提供新的细胞来源器官形成细胞分化不同组织相互配合形成根、茎、叶、花、果实等器官，完成特定功能细胞获得特定形态和功能，形成不同类型的组织，如保护组织、营养组织、输导组织等植物体结构阶梯植物体的结构层次是从简单到复杂逐级组织的细胞是基本单位，相似的细胞形成组织，不同组织组成器官，多个器官协同工作形成器官系统这种结构层次使植物能够高效进行光合作用、吸收水分矿物质、运输养分和适应各种环境条件种子的结构与功能1231胚幼苗雏形2胚乳营养物质储备3种皮外层保护结构种子的成熟与发芽条件种子成熟过程中，水分含量降低，进入休眠状态，增强抵抗不良环境的能力种子发芽需要适宜的条种子的生态适应件种子是植物重要的繁殖和传播单位，具有多种适应环境的特征充足的水分激活酶系统，软化种皮

1.坚硬的种皮保护内部胚和营养物质适宜的温度通常在℃之间•

2.10-30体积小，便于风力、水流或动物传播充足的氧气支持呼吸作用提供能量•

3.休眠机制使种子能够度过不适宜的环境条件某些种子需要光照或低温处理打破休眠•

4.储存淀粉、脂肪和蛋白质为发芽提供能量•不同植物的种子结构和萌发特性反映了它们对特定生态环境的适应种子结构示意图种皮种子的外层保护结构，由珠被发育而来保护内部组织不受机械损伤、病原体侵染和水分过度流失某些种子的种皮还含有抑制发芽的化学物质，调控种子休眠胚乳储存淀粉、脂肪和蛋白质等营养物质，为种子萌发初期的胚提供能量和营养双子叶植物的胚乳在种子成熟前被子叶吸收，而单子叶植物保留胚乳至发芽胚未来植物体的雏形，包括胚轴、胚芽（发育成茎和叶）、胚根（发育成根系）和子叶（一片或两片，吸收或储存营养）种子萌发后，胚各部分分化发育成完整植株种子结构反映了植物在漫长进化过程中形成的繁殖适应策略，使种子能够保存胚胎、度过不良环境、传播到新栖息地并在条件适宜时发芽生长第四章内分泌系统与化学调节内分泌腺的特点激素的传递方式无导管的腺体，直接将激素分泌到血液中•血管丰富，便于激素快速进入血液循环•远距分泌分泌细胞通常排列成腺泡或索状结构•对上级调控信号高度敏感•激素通过血液运输至远处靶器官旁分泌激素作用于邻近细胞神经分泌神经元分泌激素自分泌激素作用于分泌细胞自身内分泌系统通过分泌激素调控机体的生长、发育、代谢和生殖等多种生理过程，与神经系统共同维持机体内环境的稳态激素的作用与分类维持稳态促进生长发育调节体内环境稳定，如调控血糖、血钙、体温等刺激细胞分裂、分化，促进器官发育，如生长激素作用调节代谢调节行为影响蛋白质、糖、脂肪代谢，如胰岛素、甲状腺素影响情绪、性行为、觅食等，如性激素、褪黑激素激素的化学分类含碘氨基酸类由甲状腺分泌，如甲状腺素T₄和三碘甲状腺原氨酸T₃肽蛋白类由氨基酸组成的多肽链，如胰岛素、生长激素、促甲状腺激素类固醇类由胆固醇衍生而来，如肾上腺皮质激素、性激素（睾酮、雌二醇）氨基类由酪氨酸衍生而来，如肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴胺甲状腺与甲状旁腺甲状腺甲状腺位于喉部下方气管的前方，呈蝴蝶形，是人体最大的内分泌腺之一它分泌两种主要激素甲状腺素₄和三碘甲状腺原氨酸₃TT提高基础代谢率，促进糖、蛋白质和脂肪代谢，影响几乎所有组织的氧消耗，对生长发育和神经系统成熟至关重要降钙素降低血钙水平，通过抑制骨组织中钙的释放和促进肾脏对钙的排泄作用甲状旁腺甲状旁腺是四个小腺体，位于甲状腺的后表面它分泌甲状旁腺激素，是调节血钙平衡的关键因素PTH当血钙水平下降时，分泌增加，促进骨组织释放钙•PTH增强肾小管对钙的重吸收，减少钙的排泄•促进维生素的活化，增强小肠对钙的吸收•D血钙平衡对神经传导、肌肉收缩、血液凝固和多种酶活性至关重要，因此甲状旁腺的正常功能对维持生命活动具有重要意义甲状腺功能异常案例甲亢与甲减地方性甲状腺肿甲状腺功能亢进症（甲亢）甲状腺激素分泌过多，导致基础代谢率增高，体重减轻•心率加快，心悸•多汗，怕热•神经兴奋性增高，焦虑不安•突眼•甲状腺功能减退症（甲减）甲状腺激素分泌不足，导致基础代谢率降低，体重增加•怕冷，皮肤干燥•精神迟钝，记忆力减退•心率减慢•儿童期发生可导致呆小症•成因主要由于环境中碘含量不足，导致甲状腺无法合成足够的甲状腺激素为代偿不足的激素分泌，下丘脑和垂体分泌更多的促甲状腺激素，刺激甲状腺增生肥大，形成甲状腺肿TSH防治措施在缺碘地区推广食用碘盐•孕妇、儿童等高危人群补充碘剂•定期进行甲状腺筛查•严重甲状腺肿可能需要手术治疗•肾上腺与胸腺肾上腺胸腺肾上腺是位于肾脏上方的一对小腺体，分为外层皮质和内层髓质，各自分泌不同类型的激素1肾上腺皮质激素糖皮质激素（如皮质醇）调节糖代谢，抗炎，应激反应•盐皮质激素（如醛固酮）调节电解质平衡，维持血压•少量性激素补充性腺分泌•胸腺位于胸骨后方、心脏上方，是一个淋巴器官，同时也具有内分泌功能在儿童期最为发达，青春期后逐渐萎缩胸腺在免疫系统中的作用2淋巴细胞的发育场所骨髓产生的前体细胞在胸腺中成熟为细胞•T T肾上腺髓质激素自我耐受的建立清除能识别自身抗原的细胞，防止自身免疫疾病•T分泌胸腺素促进细胞成熟和分化的激素肾上腺素心率加快，血管收缩，支气管扩张•T•调节细胞免疫应答影响细胞数量和功能•T内分泌腺体解剖图垂体位于大脑底部，分泌多种激素调控其他内分泌腺体，被称为主导腺甲状腺位于颈部气管前方，分泌甲状腺素和降钙素，调节代谢和钙平衡胰腺位于腹腔后部，分泌胰岛素和胰高血糖素，调节血糖水平肾上腺位于肾脏上方，分泌皮质激素和肾上腺素，参与应激反应和代谢调节性腺卵巢或睾丸，分泌性激素，调控生殖系统发育和功能内分泌系统的腺体分布于全身各处，通过激素的分泌形成一个复杂的调控网络这些腺体相互影响，共同维持人体的生理平衡例如，垂体分泌的促甲状腺激素调控甲状腺功能，而甲状腺激素又可通过反馈机制影响垂体的分泌内分泌系统还与神经系统紧密相连，形成神经内分泌调节网络，实现对机体功能的精细调控-第五章保护生物学简介生物多样性的重要性物种保护的优先原则与策略生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，是地球生命系统的基础独特性原则它对人类具有多方面的价值优先保护具有独特进化地位的物种生态服务提供氧气、净化水源、调节气候•资源价值食物、药物、建材等•科学研究提供研究模型和灵感来源•濒危程度原则美学文化自然美景、文化象征•优先保护濒临灭绝的物种生态功能原则优先保护关键种和伞护种综合价值原则考虑生态、经济、科学、文化价值保护生物学是一门致力于保护生物多样性和生态系统的跨学科科学，融合了生态学、遗传学、进化生物学、社会学和经济学等多个学科的知识自然保护区与迁地保护自然保护区迁地保护迁地保护是指将濒危物种迁移到其原始栖息地以外的人工环境中进行保护动植物园的角色与功能物种收集保存收集和培育濒危物种，建立活体基因库繁育研究自然保护区是为保护自然生态系统、珍稀濒危物种及其栖息地而划定的特定区域，是就地保护的主要形式保护区的建立与管理研究濒危物种的生物学特性和繁殖技术•科学选址优先考虑生物多样性热点地区遗传多样性及其保护遗传多样性的概念与意义遗传多样性是指同一物种内不同个体之间基因组成的差异它是物种适应环境变化和进化的基础，具有重要意义适应能力抗病能力进化潜力高遗传多样性使物种能够适应不同环境条件和应对环境多样的基因型提供对不同病原体的抵抗力，减少大规模为自然选择提供原材料，使物种能够随时间进化适应变化疫病保护遗传资源的措施野生种群管理种质资源库维持足够大的有效种群规模，防止近亲繁殖和遗传漂变收集和保存种子、精子、卵子、胚胎等，如挪威斯瓦尔巴全球种子库遗传监测基因流动促进定期评估种群的遗传多样性水平，及时调整保护策略建立廊道连接隔离种群，或进行个体转移生物多样性面临的威胁栖息地破坏环境污染森林砍伐、湿地填埋、草原开垦等导致栖息地丧失或片段化，是生物多样性丧失的首要原因工业废水、农药、塑料垃圾等污染物破坏生态系统平衡，危害生物健康气候变化入侵物种全球气温升高、降水模式改变等影响物种分布和生态系统功能外来入侵物种通过竞争、捕食、传播疾病等方式威胁本地物种典型案例分析珊瑚礁白化全球海水温度上升导致珊瑚礁大规模白化，澳大利亚大堡礁已失去超过50%的珊瑚覆盖珊瑚礁是海洋生物多样性热点，其退化威胁数千种海洋生物的生存保护生物学中的濒危动物全球约有种生物面临灭绝威胁中国作为全球生物多样性大国，拥有丰富的珍稀濒危物种，28,000其保护工作具有全球意义大熊猫华南虎中国特有物种，主要分布于四川、陕西和中国特有虎亚种，野外可能已功能性灭绝甘肃的山区，以竹为食栖息地丧失和破栖息地丧失、偷猎和食物减少导致其数量碎化是其主要威胁通过建立自然保护区、锐减目前仅在动物园中存有少量个体，人工繁育和放归自然等措施，大熊猫野外正在进行人工繁育和未来可能的重引入计种群数量已增至多只划1800扬子鳄中国特有的淡水鳄鱼，仅分布于长江下游地区栖息地丧失和水质污染是主要威胁目前通过建立保护区和人工繁育，种群状况有所改善，但仍处于极度濒危状态这些物种的保护不仅关乎物种本身的存续，更是对整个生态系统的保护它们中的许多是旗舰物种或伞护种，通过保护它们，能够带动更广泛的栖息地和生态系统保护，惠及众多其他物种保护生物多样性需要全社会共同参与每个人都可以通过减少碳足迹、避免使用野生动植物产品、支持保护组织等方式贡献力量结语生命科学的未来与我们探索生命科学，成为未来的守护者作为新一代的年轻人，你们将成为生命科学的探索者和地球生态系统的守护者希望通过本课程的学习，你们能够培养科学思维学会批判性思考和证据推理增强环保意识认识人类活动对生态系统的影响参与保护行动从小事做起，保护身边的环境生命科学是一个充满无限可能的领域，希望有更多同学能够投身这一领域，为人类的未来做出贡献！生物学知识助力可持续发展深入理解生命科学原理，有助于我们解决当今面临的许多全球性挑战发展可持续农业，确保粮食安全•开发绿色能源，减少环境污染•研发新药和疫苗，应对疾病威胁•保护生物多样性，维护生态平衡•。