高中生物必修一――走近细胞

一、从生物圈到细胞
用图表示生命系统(a)、生态系统(b)和无机环境(c)的关系
最大的生命层次是生物圈，最基本的生命层次是细胞
（一）生命活动离不开细胞
（生物体是由细胞构成的，病毒除外）细胞是生物体结构和功能的基本单位。

1、病毒：没有细胞结构，但其生命活动必须依赖活细胞。

（1）病毒无细胞结构不能独立生存，故不属于生命系统；但能进行新陈代谢，能繁殖产生后代，故是生物。

（2）病毒组成成分主要是蛋白质和核酸，(每种病毒的核酸只有一种，DNA或RNA)，具有严整的结构，营寄生生活。

（3）病毒破坏细胞类型举例：
①SARS病毒破坏人的肺部等处的细胞；②乙肝病毒破坏肝细胞；③脊髓灰质病毒破坏脊髓灰质前角的运动神经元，导致小儿麻痹；④HIV破坏人的T细胞，使人丧失免疫力。

（4）常见病毒的遗传物质
DNA类病毒：噬菌体、天花病毒、乙肝病毒
RNA类病毒：烟草花叶病毒、HIV、SARS、禽流感病毒
2、单细胞生物：依赖单个细胞完成各种生命活动。

3、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。

如：以细胞代谢为基础的生物与环境之间物质和能量的交换；以细胞增殖、分化为基础的生长发育；以细胞内基因的传递和变异为基础的遗传与变异，等等。

（二）生命系统的结构层次
1、地球上最基本的生命系统是细胞，最大的生命系统是生物圈。

2、生命系统的结构层次从小到大依次是细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。

3、各生命系统既层层相依，又各自有特定的组成、结构和功能。

4、地球上最早的生命形式：具有细胞形态的单细胞生物。

注意：1、植物，无系统这一结构层次，单细胞生物如草履虫、细菌等无组织、器官、系统这三个层次。

一个大肠杆菌既属细胞层次又属个体层次
2、分子、原子、化合物不属于生命系统，因为单靠一个分子或一个原子是不能完成生命活动的。

3、
①生物的每层结构都是动态的而不是静止的，如细胞的分裂和生长、种群变化等。

②在每一个结构层次上都进行着生命活动。

③构成生命系统的结构具有层次性、复杂性和多样性。

从最小的生命系统——细胞开始，到最大的生命系统——生物圈，尽管生命系统复杂多样，大小不同，但它们层层相依，紧密联系。

④细胞只有保持结构的完整性，才能实现细胞生命活动。

二、细胞的多样性和统一性
1、细胞的多样性（优化6）
（1）细胞的多样性：表现在细胞的形状、大小、种类、结构等方面的差异，细胞的多样性是（基因选择性表达）细胞分化的结果。

①不同真核细胞的形态、结构具有差异。

如与动物细胞相比，植物细胞有细胞壁、液泡，叶肉细胞中还有叶绿体，而且同一植物的不同组织细胞及不同植物的细胞也各不相同。

②不同原核细胞的形态、结构具有差异。

如细菌有球形、杆形、螺旋形等多种形态，且不同细菌的结构也有差异。

（2）直接原因：构成细胞的蛋白质分子不同
（3）根本原因：基因选择性表达
2、真核细胞与原核细胞的差异性与统一性（优化6）
（1）原核细胞和真核细胞
①分类依据：细胞内有无以核膜为界限的细胞核
②差异性：最根本的区别是原核细胞没有以核膜为界的细胞核。

③统一性：两者都具有细胞膜、细胞质和与遗传有关的DNA分子。

（2）真核细胞和原核细胞的差异性和统一性
①差异性
②统一性
A、表现：化学组成：组成细胞的元素基本一致，化合物种类也非常相似
结构：都具有细胞膜、细胞质、核糖体
遗传物质：都以DNA作为遗传物质，且遗传密码通用。

能源物质：都以ATP作为直接能源物质。

B、细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础。

注意：（1）单细胞生物中细菌、蓝藻、支原体、衣原体、放线菌都是原核生物，但变形虫、草履虫、酵母菌是单细胞生物但不是原核生物。

（2）并非所有原核细胞都有细胞壁，如支原体无细胞壁。

（3）在生命系统的结构层次中，原核生物一定既属于细胞层次，又属于个体层次。

3、细胞形态结构多样性与功能多样性相统一的实例
(1)蛔虫在肠道内寄生，只进行无氧呼吸，细胞内没有线粒体。

(2)哺乳动物成熟的红细胞无核，也没有一般的细胞器如核糖体、线粒体等，所以自身不能合成蛋白质，呼吸作用方式是无氧呼吸，不能进行细胞分裂，而且寿命较短。

(3)神经细胞具突起，有利于提高兴奋传导的效率；且已高度分化，不具有分裂能力。

(4)卵细胞大，有利于储存丰富的营养物质；精子小，含细胞质很少，尾部含丰富线粒体，有利于精子的运动。

(5)具分泌功能的细胞往往形成很多突起，以增大表面积，提高分泌效率，且细胞中内质网和高尔基体含量较多。

(6)代谢旺盛的细胞中，线粒体、核糖体等细胞器含量多，核仁较大，核孔数量多。

(7)癌细胞形态结构发生改变，细胞膜上糖蛋白含量减少，使得细胞间黏着性减小，易于扩散和转移。

4、易混淆的常见的真核生物、原核生物比较
5．原核生物(细胞)的几个特点
(1)蓝藻等原核生物无叶绿体和线粒体，但仍可进行光合作用和有氧呼吸，因为蓝藻含有藻蓝素、叶绿素等色素，在细胞内有与有氧呼吸有关的酶。

(2)原核细胞有核糖体，能合成蛋白质，但因无内质网和高尔基体，因此不存在分泌蛋白的加工、运输。

(3)原核细胞无核膜，转录和翻译可同时进行；真核细胞有核膜，核基因的转录在核内，翻译在细胞质。

三、细胞学说
1．细胞学说的建立过程
2、内容：课本10
3、建立细胞学说的意义
(1)揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础。

证明了生物之间存在着亲缘关系，为达尔文的进化论奠定了唯物主义基础。

(2)标志着生物学的研究进入到细胞水平，极大地促进了生物学的研究进程。

四、显微镜的使用及相关问题分析
1、目镜、物镜及其放大倍数大小的判断
2物像移动：
3、放大倍数的变化与视野范围内细胞数量变化的关系
(1)一行细胞数量的变化，可根据放大倍数与视野范围成反比的规律计算。

如：在10×10的放大倍数下看到64个细胞在视野的直径上排成一行，则转换为10×40的放大倍数后，看到的一行细胞数为16个。

(2)圆形视野范围内细胞数量的变化，可根据看到的实物范围与放大倍数的平方成反比的规律计算。

如：在10×10的放大倍数下看到64个细胞充满视野，则转换为10×40的放大倍数后看到的细胞数为4个。

4、观察颜色深的材料，视野应适当调亮，反之则应适当调暗（液泡）；若视野中出现一半亮一半暗则可能是反光镜的调节角度不对；若观察花生切片标本材料一半清晰一半模糊不清，则可能是花生切片厚薄不均造成的。

5、
(1)识别细胞图像时，先区分是亚显微结构图还是显微结构图。

（是否表示出细胞器的结构）
①细胞亚显微结构是在电子显微镜下观察到的，能够观察到细胞膜、细胞器、核膜、核仁、染色质等结构。

②细胞显微结构是在光学显微镜下观察到的，能够观察到细胞壁、细胞质、细胞核等。

光镜下能够观察到
的细胞器是叶绿体、线粒体、液泡，能够看到处于质壁分离状态的细胞的细胞膜(正常状态下细胞膜是和细
胞壁紧贴在一起的，在光镜下观察不到)。

(2)判断真核、原核细胞
①有核膜(或有核膜围成的真正细胞核)，则为真核细胞。

②无核膜(或无核膜围成的真正细胞核)，则为原核细胞。

(3)判断动、植物细胞（主要区别是细胞壁）
①无中心体，有细胞壁、叶绿体、液泡，则为高等植物细胞。

②有中心体，有细胞壁、叶绿体、液泡，则为低等植物细胞。

③有中心体，无细胞壁、叶绿体、液泡，则为动物细胞。