生物必修一教学课件

高中生物必修一教学课件第一章走近细胞细胞是生命活动的基本单位细胞的发现历史1年，英国科学家罗伯特胡克首次观察到并命名了细胞1665·年，德国植物学家施莱登提出植物体由细胞组成18381839年，德国动物学家施旺提出动物体由细胞组成这些发现奠定了2细胞学说三大内容细胞学说的基础一切生物都由细胞构成

1.细胞是生物体结构和功能的基本单位

2.科学意义3新细胞由已存在的细胞分裂产生

3.细胞的多样性和统一性细胞的多样性细胞的统一性结构统一性都具有细胞膜•都含有细胞质•都含有遗传物质•功能统一性物质代谢•能量转换•遗传信息传递•不同生物的细胞在形态、大小和功能上存在显著差异如神经细胞呈星状，适合传导信息；红细胞呈双凹圆盘状，增大表面积便于运输氧气；肌肉细胞呈长纺锤形，适合收缩；植物细胞常呈规则多边形，有细胞壁支撑细胞的基本结构示意图典型动物细胞结构典型植物细胞结构细胞膜细胞质细胞核由脂质双分子层和蛋白质构成，控制物质进出细胞，充满细胞的胶状物质，含有多种细胞器，是大多数生保持细胞内环境稳定化反应的场所第二章组成细胞的分子细胞中的元素和化合物细胞中的无机物水无机盐细胞中含量最多的物质（约）维持渗透压和酸碱平衡•70%•优良溶剂，为生化反应提供环境构成骨骼、牙齿等硬组织••参与多种生化反应（如水解、缩合）参与神经冲动传导••维持细胞内温度相对稳定作为酶的辅助因子••细胞中的糖类和脂质糖类脂质单糖如葡萄糖、果糖、半乳糖基本能量来源，细胞呼吸的主要底物双糖如蔗糖、麦芽糖、乳糖磷脂细胞膜的主要成分，形成脂质双分子层•由两个单糖通过脱水缩合形成固醇类如胆固醇，调节膜的流动性•甘油三酯主要能量储存形式，每克可提供能量•38kJ多糖蜡质保护结构，减少水分散失•如淀粉、糖原、纤维素能量储存（淀粉、糖原）和结构支持（纤维素）细胞中的蛋白质和核酸蛋白质结构层次蛋白质由氨基酸通过肽键连接形成多肽链，再经过空间折叠形成特定的三维结构其功能多样性主要来源于结构的多样性核酸结构与功能双链螺旋结构，储存遗传信息•DNA单链结构，参与蛋白质合成•RNA核苷酸是核酸的基本单位，由五碳糖、磷酸基团和含氮碱基组成中的碱基配对原则，DNA A-T G-C第三章细胞结构与功能细胞是一个高度组织化的微型工厂，各种结构执行特定功能，相互协调，维持生命活动细胞膜的结构与功能细胞质与细胞器内质网线粒体分为粗面内质网（合成蛋白质）和滑面内质网（合成脂质、解毒）形成连续网状结构，是物细胞的能量工厂，内有嵴结构增大表面积，进质合成和运输的场所行有氧呼吸，产生大量具有自己的ATP DNA和核糖体，可自我复制高尔基体由扁平囊状结构堆叠形成，主要功能是对蛋白质进行加工、分类和包装，形成分泌小泡核糖体运送到目的地由和蛋白质组成，是蛋白质合成的场所可RNA溶酶体附着在内质网上（形成粗面内质网）或散布在细含有多种水解酶的膜囊结构，负责细胞内消化，胞质中分解衰老细胞器，参与细胞自噬和程序性死亡细胞核的结构与功能核膜双层膜结构，上有核孔复合体，控制物质进出细胞核，维持核内环境稳定染色质由和蛋白质组成，是遗传信息的载体在细胞分裂时凝聚成染色体DNA核仁核内较深染色的区域，是核糖体合成和核糖体亚基装配的场所RNA核基质核内的纤维网络结构，支持染色质排列，参与复制和基因表达DNA细胞核是细胞的控制中心，存储遗传信息，调控基因表达，控制细胞生长、发育和代谢活动细胞分裂时，核膜暂时解体，染色质凝聚成染色体，确保遗传物质准确传递给子细胞细胞壁与植物细胞特有结构细胞壁叶绿体液泡被单层膜（液泡膜）包围的囊状结构，内含细胞液功能包括储存物质、维持细胞内环境、调节细胞渗透压、参与植物细胞的伸长生长主要由纤维素构成，具有支持和保护功能，使植物细胞能够承受高渗透压初生壁较薄，次双层膜结构，内含类囊体，是光合作用的场所生壁较厚，有的含木质素增强硬度能将光能转化为化学能，合成有机物，是植物自养生活的基础细胞的生命活动基础细胞通过物质运输、能量代谢和遗传信息传递等过程维持生命活动，这些过程高度协调，构成生命现象的物质基础物质运输方式被动运输主动运输•简单扩散小分子沿浓度梯度自由移动，无需能量•离子泵逆浓度梯度运输离子，需消耗ATP•协助扩散借助载体蛋白沿浓度梯度方向运输，无需能量•胞吞/胞吐大分子或颗粒物质的进出细胞渗透水分子通过半透膜从低浓度向高浓度移动膜泡运输细胞内物质的定向运输••实验观察提示在观察植物细胞渗透现象时，可将表皮细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，观察细胞质壁分离现象这是由于高浓度溶液导致水分外流，细胞质收缩离开细胞壁的现象细胞的能量代谢的结构与功能细胞呼吸基本过程ATP糖酵解葡萄糖丙酮酸，产生少量，发生在细胞质中→ATP柠檬酸循环丙酮酸₂₂，产生高能电子，发生在线粒体内→CO+H O电子传递链高能电子传递，产生大量，发生在线粒体内膜ATP细胞的遗传信息传递复制DNA转录DNA分子解旋，按碱基互补配对原则合成新链，形成两个完全相同的DNA分子，确保遗传信息准确传DNA单链作为模板，合成mRNA，发生在细胞核内mRNA携带遗传信息进入细胞质递细胞分裂与生长有丝分裂的过程细胞周期前期染色质凝聚成染色体，核膜消失，纺锤体形成中期染色体排列在赤道板上，最易观察染色体形态后期染色单体分离，向两极移动末期染色体去凝聚，核膜重建，细胞质分裂期细胞生长，合成和蛋白质•G1RNA期复制，染色体数量不变•S DNA期为分裂做准备•G2期有丝分裂和细胞质分裂•M细胞周期受多种蛋白质调控，包括细胞周期蛋白和细胞周期蛋白依赖性激酶典型实验案例分析010203细胞观察实验细胞膜透过性实验细胞呼吸速率测定

1.制备玻片取薄的组织样本，放在载玻片上

1.准备材料洋葱表皮或紫色洋葱表皮

1.准备发芽的种子或活体组织

2.染色处理加入甲基蓝等染料增强对比度

2.制作临时装片取表皮置于载玻片上

2.装入呼吸测定装置

3.加盖玻片避免气泡，保持样本湿润

3.加入不同浓度溶液如蔗糖、盐水等

3.记录CO₂产生量或O₂消耗量

4.显微观察先低倍镜再高倍镜，注意调节光圈

4.观察细胞质壁分离现象

4.计算呼吸速率，分析影响因素

5.记录绘图标明各部分结构及放大倍数

5.记录不同溶液对细胞的影响细胞学在生活中的应用干细胞技术细胞工程与医学环境保护应用干细胞具有自我更新和多向分化潜能，可用于组织修复和再生医学如骨髓移植治疗白血病，诱导多利用细胞培养和基因编辑技术生产生物药物，如胰岛素、生长激素等CRISPR-Cas9基因编辑技术利用微生物细胞降解污染物，如石油分解菌处理海洋油污；利用藻类细胞吸收重金属，净化工业废水；能干细胞（iPSC）技术可将体细胞重编程为干细胞，避免伦理争议可精确修改基因，为遗传病治疗提供新思路细胞治疗如CAR-T细胞疗法在肿瘤治疗中取得突破基于细胞的生物传感器监测环境污染；利用植物细胞培养技术保护濒危植物种质资源复习与思考结构与功能的联系生命活动的分子基础细胞学的未来发展细胞的结构决定其功能，功能反过来也会蛋白质和核酸是生命活动的主要承担者随着技术的发展，细胞学研究不断深入影响结构例如，线粒体内膜上的嵴增大蛋白质的多样性来源于氨基酸序列的差异，单细胞测序技术可揭示个体细胞的基因表了表面积，有利于呼吸链酶的排列，提高进而形成不同的空间结构通过复达谱；超高分辨率显微技术可观察细胞内DNA能量转换效率；神经细胞的树突和轴突形制和表达，指导蛋白质合成，维持生命活超微结构；基因编辑技术可精确修改基因成特殊结构，便于信息传递思考其他动的稳定性和连续性思考如何从分子组思考这些技术将如何改变我们对生细胞器的结构如何适应其功能？水平解释生命现象？命的认识和医学实践？复习建议建立知识网络，将细胞结构、分子组成和生命活动联系起来；关注实验方法和技能，提高实践能力；结合实际案例，培养应用能力和创新思维章节小结123细胞是生命的基本单位细胞的组成分子决定其功能细胞结构复杂多样，功能高度协调•一切生物都由细胞构成•水和无机盐维持细胞内环境•细胞膜控制物质进出•细胞是生物体结构和功能的基本单位•糖类和脂质提供能量和结构支持•细胞器分工合作，各司其职•新细胞由已存在的细胞分裂产生•蛋白质执行多样化功能•细胞核储存和表达遗传信息•核酸携带遗传信息•生命活动通过物质代谢、能量转换和信息传递维持知识点梳理图细胞发现组成分子细胞结构生命活动细胞结构图解物质运输流程图重点难点解析细胞膜的选择透过性机制在细胞代谢中的作用ATP细胞膜的选择透过性源于其结构特点脂质双分子层使小分子非极性物质（如O₂、CO₂）可以自由通过，而阻止大分子和离子的自由扩散膜蛋白形成的通道或载体可以帮助特定物质通过膜主动运输需要消耗能量，可以逆浓度梯度运输物质难点提示理解被动运输和主动运输的本质区别在于是否需要细胞消耗能量，而不仅仅是运输方向ATP是细胞能量货币，通过高能磷酸键储存能量ATP→ADP+Pi释放能量供给细胞活动，如主动运输、肌肉收缩、生物合成等ADP+Pi→ATP需要从呼吸作用或光合作用中获取能量ATP的水解和合成构成细胞能量循环课堂互动题细胞膜为什么能选择性透过物质？细胞呼吸与光合作用的联系是什么？细胞分裂异常会带来哪些后果？思考方向从细胞膜的结构特点（脂质双分子层和各种膜蛋白）分析不同物质通过膜的方式小分子非极思考方向从物质和能量角度分析两个过程的联系光合作用将光能转化为化学能，合成有机物并释放思考方向从细胞周期调控机制入手，分析调控失效的可能原因和后果细胞分裂过快可能导致肿瘤；分性物质可自由扩散，而极性分子、离子和大分子则需要特定的膜蛋白协助讨论细胞如何通过调节膜蛋白O₂；细胞呼吸分解有机物，释放能量和CO₂两者构成了自然界的物质循环和能量流动讨论如果其中裂过慢可能影响组织修复；染色体分配异常可能导致遗传病结合实际疾病案例，如癌症、唐氏综合征等，的数量和活性来调控物质的进出一个过程发生变化，会对另一个过程产生什么影响？讨论细胞分裂异常与疾病的关系课后作业与拓展阅读课本习题精选相关科学论文推荐比较原核细胞与真核细胞的结构差异及进化意义《细胞自噬与疾病》探讨细胞自噬在健康和疾病中的作用

1.•-分析细胞膜的流动镶嵌模型如何解释膜的结构与功能关系《单细胞测序技术的发展与应用》介绍最新的细胞研究技术

2.•-设计一个实验，探究不同因素对细胞呼吸速率的影响《线粒体功能障碍与衰老》分析细胞能量代谢与衰老的关系

3.•-绘制细胞周期示意图，标明各阶段的主要特征和意义《干细胞研究进展》了解再生医学的前沿发展

4.•-论述蛋白质结构与功能的关系，并举例说明

5.网络资源与视频课程实验活动建议国家教育资源公共服务平台提供高质量的生物学习资源和互动观察洋葱表皮细胞和口腔上皮细胞，比较动植物细胞的差异••实验探究不同溶液浓度对细胞渗透现象的影响•细胞的奥秘科普视频系列生动展示细胞结构和功能•提取实验，了解的物理化学特性•DNA DNA北京大学生物课程提供系统的大学预科生物知识•MOOC参观当地科研机构或大学实验室，了解细胞研究的最新技术•细胞模型交互软件可在手机或平板电脑上操作，探索细胞内•3D部结构教学反思与改进建议学生理解难点教学方法调整实验教学优化•抽象概念理解困难如膜电位、基因表达调控•多媒体技术应用使用3D动画展示细胞结构和过程•增加虚拟实验利用软件模拟复杂或危险实验•微观世界想象障碍难以想象细胞内部的立体结构•案例教学法通过疾病案例引入相关知识点•分层实验设计根据学生水平设计基础和拓展实验•知识点繁多，联系不清各章节间的逻辑关系不明确•探究式教学设计引导性问题，培养学生思维能力•实验与理论结合每个实验前明确理论基础，实验后反思理论应用•实验操作与理论脱节实验现象与理论解释难以联系•知识图谱构建帮助学生建立知识网络，理清关系•小组合作实验培养团队协作和科学交流能力致谢与期待100+30+10+学习知识点实验技能思维方法本课程涵盖了高中生物必通过各种实验活动，培养学习了系统思考、辩证分修一的核心知识体系，为了科学探究能力和实验操析、批判思维等科学思维后续学习奠定基础作技能方法感谢各位师生在本学期的共同努力与合作！细胞学是理解生命科学的基础，希望通过本课程的学习，同学们不仅掌握了知识，更培养了科学素养和探究精神生命科学是一个不断发展的领域，期待大家保持好奇心，继续探索生命的奥秘相信在未来的学习和生活中，你们将不断进步，取得更大的成就！。