高中生物 全套学案 新人教版必修1.docx
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高中生物全套学案新人教版必修1
一、知识结构
生命活动离不开细胞
从生物圈到细胞
生命系统结构层次
二、过程
生命活动离不开细胞:
概念:
生命活动离不开细胞,病毒没有细胞结构,只有依赖活细胞才能生活,细胞是生物体结构和功能基本单位
生物
生物类型
生命活动
基本特征
说明
草履虫
单细胞生物
运动和分裂
运动和繁殖
单细胞生物具有生命的特征
人
多细胞生物
生殖和发育
繁殖、生长和发育
多细胞生物的生命活动是从一个细胞开始的,其生长和发育也是建立在细胞的分裂和分化基础上的
人
多细胞生物
缩手反射
应激性
反射等神经活动需要多种细胞的参与
艾滋
病毒
非细胞形态的生物
侵入人体的淋巴细胞
繁殖
病毒在活细胞中繁殖
人
人和高等动物
免疫
应激性
免疫作为机体对人侵病原微生物的一种防御反应,需要淋巴细胞的参与
生命系统的结构层次:
生物圈
↗↑↖
生态系统
↗↑↖
群落
↗↑↖
种群
↗↖
个体↑
↗↖
血液循环系统
↗↑↖
心脏
↗↑↖
心肌组织
↗↑↖
心肌细胞举例:
神经细胞肌肉细胞
概念:
1.种群是指_一定区域内,同种生物的所有个体;
2.群落是指_一定区域内,所有的种群构成一个群落。
3.系统是指_所有的生物和无机环境相互作用而形成的统一整体。
生命活动离不开细胞,细胞是生物体结构和功能基本单位;
生命系统结构层次的多样性,复杂性。
其他层次都是建立在细胞层次基础之上的。
生命系统结构层次:
细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈。
细胞是最基本的生命系统。
关于细胞与生命活动关系叙述错误的是(病毒不具细胞结构,所以它的生命活动与细胞无关
2.下列哪种生物不是由细胞构成的(烟草花叶病毒
3.一定区域内的动物、植物和微生物等全部生物构成(一个群落)
4.下列选项中不属于生命系统的结构层次的是(表皮细胞中的水和蛋白质)
5.在一块草原上有8户牧民,每户牧民各养了一群羊,其中6户养的是绵羊,有2户养的是山羊,这块草原上的8群羊是(两个种群)
6.可能构成一个生物群落的实例是(树洞中久积的雨水)
7.生物兴趣小组的同学们要调查一个池塘中青蛙近几年的个体数量变化情况。
他们研究的是生命系统的(种群水平)
8.下列实例中,属于生物群落的是(一个池塘的藻类、细菌、蚌、水生昆虫等全部生物
9.下列对生命系统结构层次的研究,正确的顺序是(B、细胞、组织、器官、系统、生物体、种群、群落、生物圈、生态系统
10.绿色开花植物体的结构层次是( 细胞—组织—器官—植物 )
二、简答题:
12、某科研小组分离出完整的叶肉细胞,一部分放在适宜条件下培养,能通过光合作用产生淀粉,另一部分搅碎后放在同样的条件下培养,发现没有产生淀粉。
(1)此科研小组研究的内容是生命系统的细胞水平。
(2)此实验的结论是细胞是生物体结构和功能的基本单位。
(3)生命系统中最大的层次是生物圈,最小的层次是细胞。
13、某医学科研所已经找到了一种对人体肝炎病毒有免疫力的淋巴细胞,并且已经分离出了组成这种淋巴细胞的多种蛋白质、核酸、糖类、脂类、水分等各种成分及其含水量量。
现在有人按照这种细胞所含的各种成分及其比例制成的药物治疗肝炎,你认为能成功吗?
为什么?
不能。
因为细胞不是各种成分简单的堆积而成的,而是生物体有机的组合。
1.2细胞的多样性和统一性
教学目标:
1、知识目标:
1)说出原核细胞和真核细胞的区别和联系;
2)分析细胞学说建立的过程。
2、能力目标:
通过观察不同细胞图片,比较不同细胞的异同点。
3、情感目标:
认同细胞学说的建立是一个开拓、继承、修正和发展的过程;以及技术进步在科学发展中的作用。
教学重点:
1、比较不同细胞的异同点,认识细胞的多样性和统一性;
2、分析细胞学说建立的过程。
教学难点:
原核细胞和真核细胞的区别和联系。
教学过程:
一、相关信息
成人身体约有1014个细胞,这些细胞大约有200多种不同的类型,根据分化程度的不同,又可以分为600多种。
它们的形态结构和功能差异很大,这反映了细胞的多样性,但是都有基本相同的结构,这又反映了细胞的统一性。
这就是本节要学习的细胞的多样性和统一性。
二、学生活动——[问题探讨]
展示多种细胞图片,观察后思考问题?
1.请分辨一共有几种细胞?
分别是什么细胞?
它们有哪些共同的结构?
2.试举例说明造成不同种类的细胞形态结构不同的原因是什么?
结论:
观察细胞图片发现细胞形态的_多样性_性,同时也看到细胞都具有相似的基本结构,如_细胞膜_、_细胞核_和__细胞质,这反映了细胞的_多样性_性。
三、原核细胞和真核细胞
1.观察大肠杆菌电镜照片和结构模式图,思考:
与之前观察到的细胞图片有什么不同?
科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核把细胞分为原核细胞和真核细胞。
2.以蓝藻为例,从宏观和微观具体说明原核生物的一些具体特征。
水体富营养化——(水华)
宏观→当以细胞群体出现时,如
状如发丝、呈黑蓝色——(赤潮,发菜)
蓝
藻没有成行的细胞核,有拟核——环状(DNA)分子
微观蓝藻素和叶绿素——能进行(光合)作用(自养生物)
细胞质核糖体
3.总结原核细胞和真核细胞的异同点
原核细胞
真核细胞
细胞大小
较小
较大
细胞核
无核膜,无核仁,无染色体。
仅有环状DNA分子,是没有成形的细胞核。
有核膜,有核仁,有染色体。
是成形的真正的细胞核。
细胞质
除核糖体外,无其他细胞器
有各种细胞器
生物类群
放线菌、细菌、蓝藻、支原体
真菌、植物、动物
共同点
都有相似的细胞膜,细胞质和遗传物质(DNA)
,思考:
四、细胞学说的建立者主要是两位德国科细胞学说
(1)栏目学家施旺和施莱登;
细胞学说揭示了细胞的统一性、生物体结构的统一性
11.蓝藻细胞内含有藻蓝素和叶绿素,是能进行光合作用的自养生物。
细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生的异养生物,在蓝藻、细菌的细胞中,都没有细胞核
12.下图是某细胞结构模式图,请根据图回答下面的问题。
(1)该细胞为原核类细胞,判断的理由是没有真正的细胞核。
(2)该细胞与植物细胞相比,所共有的结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质、遗传物质、核糖体。
(3)由该细胞构成的生物的基因存在于DNA
1.观察组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)表
(1)生物体总是和外界环境进行物质交换,归根结底是有选择从无机自然界获取各种物质来组成自身。
(2)组成细胞的化学元素在无机自然界中都可以找到,没有一种是细胞所特有的,说明生物界和非生物界具有统一性。
(3)细胞和非生物相比,各种元素的相对含量又大不相同,说明生物界和非生物界又具有差异性。
2.观察组成人体细胞的主要元素(占细胞鲜重/干重的百分比)
(1)组成人体的主要元素有C、H、O、N、P、S。
(2)无论是鲜重还是干重,组成细胞的元素中C、H、O、N,这4种含量最多,在干重中碳的含量达48.4%,这表明C是构成细胞的基本元素。
3.组成细胞的元素分类
大量元素:
含量在万分之一以上,有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg多种
含量
微量元素:
含量在万分之一以下,有 Fe、B、Cu、Zn、Mn、Mo等
(二)组成细胞的化合物
观察组成细胞的化合物分类图以及含量表
1.根据C元素的有无可以将组成细胞的化合物分为无机物和有机物两大类。
无机化合物主要包括水和无机盐,有机化合物脂质、蛋白质、核酸、糖类
2.活细胞中含量最多的化合物是水,有机化合物是蛋白质。
(三)无机化合物之一——水
1.水的含量
观察比较各种生物含水量表;幼儿和老年人;不同组织含水量表,得出下列结论:
(1)水在细胞的各种化学成分中含量最多。
(2)生物体种类不同,含水量不同;生物体的不同发育阶段,含水量也不同;生物体的不同组织、器官含水量也不同。
2.水的存在形式
心脏和血液图片展示
(1)水在细胞中以结合水、自由水两种形式存在。
(2)结合水是与细胞内的其它物质相结合,占4.5%、;自由水大多数以游离的形式存在,可以自由流动,占95.5%。
3.水的作用
(1)细胞结构的重要组成成分——结合水。
(2)自由水是细胞的良好溶剂、
(3)细胞中的许多化学反应都需要水的参与。
(4)水在生物体内流动,可以把、营养物质送到各个细胞,同时也可以把各个细胞在新陈代谢中产生废物运送到排泄器官或直接排出体外。
——运输作用
总结:
细胞的生命活动离不开水
(四)无机化合物之二——无机盐
1.无机盐的含量和存在形式
无机盐在细胞中含量少,大多以离子形式存在,含量较多的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+,等,阴离子有,Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
大量元素:
元素
微量元素:
存在形式:
组成细胞的水
元素和化合物作用:
无机化合物存在形式:
无机盐
化合物作用:
糖类
有机化合物脂质
蛋白质
核酸
3.医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。
生理盐水的含义是什么?
在什么情况下需要用到生理盐水?
生理盐水:
质量分数为0.9%的NaCl溶液的浓度,正是人体细胞所处液体环境的浓度。
当人体需要补充盐溶液或输入药物时,应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂,以保证人体细胞的生活环境维持在相对稳定的状态。
2.2生命活动的承担者——蛋白质
一、基本知识:
1、氨基酸及其种类
(1))氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
(2)构成生物体的氨基酸有20种结构通式:
R
NH2—CH—COOH
2、蛋白质的形成
(1)结合方式:
脱水缩合过程:
、一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱去一分子水、肽键、-CO-NH-
例题:
形成蛋白质的结构层次,从小到大依次是(②①③⑤④⑥)
①氨基酸②C、H、O、N等元素③氨基酸脱水缩合
④一条或几条多肽链连在一起⑤多肽⑥蛋白质
推测:
①N个氨基酸形成一条肽链脱去多少个水分子?
N-1
②N个氨基酸形成二条肽链脱去多少个水分
?
N-2
3、蛋白质多样性的原因:
1)氨基酸的种类不同,数目成百上千
(2)排列顺序千变万化(3)肽链的盘曲折叠方式及形成的空间结构千差万别
蛋白质的结构多样性决定了它的特异性和功能多样性。
功能:
●构成细胞和生物体的重要物质:
如细胞膜、染色体、肌肉中的蛋白质;
●有些蛋白质有催化作用:
如各种酶;
●有些蛋白质有运输作用:
如血红蛋白、载体蛋白;
●有些蛋白质有调节作用:
如胰岛素、植物生长素等;
●有些蛋白质有免疫作用:
如抗体。
2.3遗传信息的携带者——核酸
2.基本单位是核苷酸
磷酸 磷酸
3.核苷酸 含氮碱基 脱氧核苷酸脱氧核糖
五碳糖 含氮的碱基(A、T、C、G)
磷酸
核糖核苷酸 核糖
含氮的碱基(A、U、C、G)
磷酸 磷酸
核苷酸 含氮碱基 脱氧核苷酸脱氧核糖
五碳糖 含氮的碱基(A、T、C、G)
磷酸
核糖核苷酸 核糖
含氮的碱基(A、U、C、G)
一、填空与选择
1.核酸的基本组成单位是核苷酸、这个基本单位由一分子磷酸、、一分子含氮碱基、和一分子核苷酸、所组成。
每个核酸由许多个五碳糖、相连接而成的长链,按所含五碳糖、的不同,核酸分成DNA、RNA两种,前者主要存在于细胞核,中,后者主要存在于细胞质2.构成核酸的碱基有A、G、C、T、U
3.细胞内遗传信息的载体是核酸,组成该物质的主要元素有C、H、O、N、P
二、区别DNA和RNA
DNA
RNA
名称
脱氧核糖核酸
核糖核酸
碱基
A、T
G、C
A、U
G、C
链条数
2(双螺旋结构)
1单链结构
五碳糖
脱氧核糖
核糖
存在部位
主要在细胞核中,少量存在于线粒体、叶绿体中
主要在细胞质中
2.4细胞中的糖类和脂质
二、细胞中的糖类
2.糖类的元素组成:
糖类分子都是由C、H、O三种元素构成的。
3.糖类的分类:
根据糖类的结构和性质可分为:
.单糖、二糖、多糖。
4.糖类的功能
项目
类型
概念
种类
分布
主要功能
单糖
不能水解,能被细胞直接吸收的糖
五碳糖
核糖
动植物细胞中
RNA的组成成分
脱氧
核糖
动植物细胞中
DNA的组成成分
六碳糖
葡萄糖
动植物细胞中
主要能源物质(生命的燃料
果糖
植物细胞
提供能源
半乳糖
动物细胞
提供能源物质
二糖
由两分子单糖脱水缩合而成
蔗糖
甘蔗和甜菜中最丰富(植物)
提供能源物质
麦芽糖
发芽的小麦等谷粒中(植物)
乳糖
人和动物的乳汁(动物)
多糖
水解能产生多个单糖的化合物
纤维素
植物
细胞壁的组成成分
淀粉
植物
储存能量
糖原
肝糖原
动物
储能物质
肌糖原
三、细胞中的脂质
2.脂质的元素组成
组成脂质的化学元素主要有C、H、O,有些脂质还含有NP例如卵磷脂。
3.脂质的分类
常见的脂质有脂肪、磷脂、固醇_等,它们的分子结构差异很大,通常都不溶于_水_,而溶于脂溶性有机溶剂,如丙酮、氯仿、乙醚等。
4.脂质的功能
项目
类型
种类
主要功能
脂肪
细胞内良好的储能物质;保温;缓冲;减压
磷脂
细胞膜、细胞器膜的重要组成成分
固醇
胆固醇
细胞膜的重要组成成分,在人体内还参与血液中脂质的运输
性激素
促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成
维生素D
促进人和动物的Ca和P的吸收
四、生物大分子以碳链为骨架
组成多糖的单体是单糖,组成蛋白质的单体是氨基酸,组成核酸的单体是、核苷酸,每一个单体都以若干个相连的、碳原子原子构成的碳链为基本骨架,由许多单体连接成多聚体_。
五、总结(蛋白质、核酸、糖类和脂质)
细胞是多种元素和化合物构成的生命系统。
C、H、O、N等化学元素在细胞内含量丰富,是构成细胞中主要化合物的基础,以碳链为骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物,构成细胞生命大厦的基本框架。
糖类和脂肪提供了生命活动的主要能源。
水无机盐与其他物质一道,共同承担起构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。
1.主要的能源物质是糖类致可分为单糖、二糖、多糖,其由三种元素组成,分别是C、H、O。
2.组成脂质的化学元素主要是C、H、O,N、P。
常见的脂质有脂肪、磷脂、固醇,脂肪是细胞内良好的储能物质,磷脂是构成细胞膜的重要成分,固醇类物质包括胆固醇、性激素、维生素D等。
3.1细胞膜——系统的边界
细胞膜的成分:
主要由脂质和蛋白质组成
细胞膜——系统的边界
将细胞与外界环境分隔开
细胞膜的功能控制物质进出细胞
进行细胞间的信息交流
(一)细胞膜的成分:
1、实验:
体验制备细胞膜的方法
①动物细胞没有细胞壁,因此选择动物细胞制备细胞膜更容易。
②方法:
细胞内的物质是有一定浓度,如果把细胞放在清水里,水会进入细胞,把细胞涨破,细胞内的物质流出来,这样就可以得到细胞膜了。
③选材:
人和其他哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和众多的细胞器。
所以选择这样的红细胞作实验材料。
2、细胞膜的成分:
①细胞膜主要由脂质、蛋白质组成。
脂质(50%)
②细胞膜的成分蛋白质40%
糖类(2~10%)
③蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用,因此,功能越复杂的细胞膜,蛋白质、的种类和数目越多。
(二)、细胞膜的功能:
细胞膜的存在使细胞成为一个相对独立的系统,为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境。
1、控制物质进出细胞
细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞;细胞不需要,或者对细胞有害的物质不容易进入细胞。
抗体、激素等物质在细胞内合成后,分泌到细胞外,细胞产生的废物也要排到细胞外;但是细胞内的核酸等重要物质却不会流失到细胞外。
2、进行细胞间的信息交流
在多细胞生物体内,各个细胞都不是孤立存在的,而是相互协调的,这种协调性的实现不仅依赖物质和能量的交换,也依赖于信息交流
⑴内分泌细胞与靶细胞
⑵精子与卵细胞
⑶高等植物细胞之间的胞间连丝
小结:
多细胞生物体是一个繁忙而有序的细胞社会。
如果没有信息交流,生物体不可能作为一个整体完成生命活动。
细胞间的信息交流,大多与细胞膜的结构和功能有关。
课后思考:
细胞膜还具有那些功能?
(三)、细胞壁的化学成分和功能
成分:
主要是、纤维素、果胶。
功能:
支持、保护
三、走进教材
1、细胞膜主要由脂质蛋白质组成。
此外,还有少量的糖类、蛋白质、在细胞膜行使功能时起重要的作用,因此,功能越复杂的细胞膜蛋白质的种类和数量就越多。
2、细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定性。
3、在多细胞生物体内,各个细胞不是孤立存在的,它们之间必须保持功能协调,才能使生物体健康的存在。
4、细胞间的信息交流,大多与细胞膜的结构和功能相关。
记忆节节清:
细胞膜成分:
主要由脂质、蛋白质组成,还有少量的糖类。
细胞膜功能:
将细胞与外界环境分隔开;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息交流。
3.2细胞器——系统内的分工合作
分布
结构特点
功能
线粒体
动植物细胞
双层膜;由外膜、内膜、脊、基质组成;含有少量的DNA、RNA
有氧呼吸主要场所
“动力车间”
叶绿体
植物细胞
双层膜;由外膜、内膜、基质、基粒组成;含有少量的DNA、RNA
光合作用的场所
“养料制造车间”和“能量转化站”
内质网
动植物细胞
单层膜;膜连接而成的网状结构,有些其上附着核糖体,称为粗面型内质网
蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”
高尔基体
动植物细胞
单层膜形成的囊泡或扁平囊装结构
动物细胞中:
对来自内质网的蛋白质进行加工分类和包装的“车间”及“发送站”
植物细胞:
细胞壁的形成
溶酶体
动植物细胞
单层膜组成
“消化车间”
液泡
植物细胞
单层膜
水和养料的仓库维持细胞形态,调节细胞内环境
核糖体
动植物细胞
无膜结构
“生产蛋白质的机器”
中心体
动物细胞
无膜结构
“参与细胞有丝分裂
在细胞质中,除了细胞器,还有呈胶质状态的细胞质基质。
由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶组成。
三、细胞器之间的协调合作
蛋白质的合成、分泌和运输到细胞外需要那些细胞器?
描述过程核糖体、内质网、高尔基体、线粒体过程:
分泌蛋白最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链,肽链进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质。
内质网可以“出芽”,也就是鼓出由膜形成的囊泡,包裹着要运输的蛋白质,离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。
高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后形成包裹着当白质的囊泡。
囊泡李东到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。
早分泌蛋白的合成、加工和运输的过程中,需要消耗能量。
这些能量的供给来自线粒体。
四、细胞的生物膜系统
生物膜系统包括:
核膜、细胞器膜和细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统
意义:
1、细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境,同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性的作用
节节清:
每个细胞器的形态、功能各异,在细胞中需要每个细胞器的协调工作,才可以完成正常的生命活动。
有膜结构共同构成了生物膜系统,使细胞与外界隔开保证了一个相对稳定的内环境,每个细胞器膜把细胞器分隔开,使得细胞内能同时进行多种化学反应,而不会互相干扰,保证细胞生命活动高效、有序的进行。
一、填空题
11.下图是植物细胞亚显微结构模式图,据图回答(括号内填标号,横线上填名称)。
(1)该细胞有氧呼吸的主要场所是[4]线粒体。
(2)植物细胞所特有,动物细胞不含有的细胞器是[5]叶绿体,它是绿色植物进行光合作用的场所。
(3)对吸收水分有重要作用的结构是[8]液泡。
(4)细胞中含有少量的遗传物质,并与能量转换有关的细胞器是[4]线粒体和[5]叶绿体
(5)图中1的主要成分是纤维素和果胶它对细胞具有、支持和保护
作用。
(6)细胞中的DNA分子主要存在于[3]细胞核中。
12.德国科学家华尔柏在研究线粒体时,统计了某种动物细胞中线粒体的数量:
细胞
肾皮质细胞
平滑肌细胞
心肌细胞
肝细胞
肝细胞(冬眠)
线粒体数量
400个
260个
12500个
950个
1350个
由以上分析回答:
(1)心肌细胞内线粒体数量最多,这是因为心肌细胞持续收缩,需要消耗大量的能量。
2)动物冬眠状态下肝细胞内的线粒体比常态下还多,这是因为冬眠状态下的需要的能量主要由肝细胞提供(3)从题中所列数据可以看出线粒体的多少与生命活动强度有关。
3.3细胞核---------系统的控制中心
细胞核的结构
细胞核的功能
----------------
核膜
双层膜,把细胞核内物质与细胞质分开
染色质
由DNA和蛋白质组成,
DNA是遗传信息的载体
核仁
细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
与某种RNA的合成以及
核糖体的形成有关
核孔
实现核质之间频繁的
物质交换和信息交流
细胞核的功能:
细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
核膜:
双层膜,把细胞核内物质与细胞质分开;
细胞核染色质:
由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体;
的结构核仁:
与某种RNA的合成以及,核糖体的形成有关;
核孔:
实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
染色体和染色质的变化:
、
1.除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外,真核细胞都有细胞核。
2.细胞核由核膜、染色质、核孔、核仁等结构组成。
3.核膜由双层膜组成,核膜上的核孔是大分子物质进出细胞核的通道。
4.有人把细胞核比喻成细胞的“大脑”,细胞的“控制中心”。
5.染色质是细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质,呈丝状,主要由DNA、蛋白质紧密结合而成。
6.染色质、染色体是同种物质不同时期的两种存在形式。
细胞核是遗传信息库、,是细胞代谢、控制、的控制中心。
7DNA贮存遗传信息,在细胞分裂时DNA携带的遗传信息亲代传递给子代,保证了亲子代细胞在遗传性状的一致性