细胞的物质输入和输出.ppt

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1、第4章 细胞的物质输入和输出,第5章 细胞的能量供应和利用,第6章 细胞的生命历程,浙江省平湖中学 沈 爽,第4章 细胞的物质输入和输出,第4章 细胞的物质输入和输出,渗透作用,半透膜：半透膜是一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称,1 物质跨膜运输的实例,渗透作用装置,1 物质跨膜运输的实例,渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散，称为渗透作用,条件:,具有半透膜（主要）,半透膜两侧的溶液浓度不同,小 结:,1 物质跨膜运输的实例,动物细胞的吸水与失水：,1 物质跨膜运输的实例,红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外浓度的差值。一

2、般来说，差值较大时吸水或失水较多。,植物细胞的吸水与失水,1 物质跨膜运输的实例,质壁分离:植物细胞因为失水收缩，原生质层与细胞壁发生分离的现象。,质壁分离复原：发生质壁分离的植物细胞因吸水膨胀，恢复为原来的状态。,注意颜色的变化,1 物质跨膜运输的实例,探究实验：植物细胞的吸水和失水,提出问题,作出假设,设计实验,进行实验,分析结果,表达与交流,（原生质层是一层半透膜吗？）,（原生质层相当于一层半透膜）,设计方案,（按预定方案进行实验）,（分析实验结果，得出结论：）,（总结，写实验报告并适当交流）,预期结果,将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小的变化；再将细胞浸润在清水中，观察其

3、大小的变化。,在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的中央液泡会变大，细胞膨胀。,进行实验,1.剥取洋葱鳞茎的鳞片叶，外表皮紫色较浓的更好。用解剖刀或刀片在叶片外表皮划一0.5 cm见方的“井”字。2.用尖嘴镊从“井”字中央的一角小心地将洋葱鳞片叶外表皮撕下，平铺在载玻片中央。3.用小滴管在表皮上滴一滴质量分数为30%的蔗糖溶液，盖上盖玻片。用吸水纸吸去多余液体。4.在显微镜下观察，可见原生质缓慢收缩，逐渐出现与细胞壁分离的现象，直到原生质收缩成球状小团，与细胞壁完全分开。5.在盖玻片的一侧滴加清水，用吸水纸在盖玻片的另一侧吸收，使清水置换蔗糖溶液。6.在显微镜下观察

4、，可见质壁分离现象缓慢复原。,其他实例：如Ca2+、Mg2+、Si4+等物质的跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，而且细胞对于物质的输入和输出有选择性。,细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。,其特性是：水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。,1 物质跨膜运输的实例,例1：以下可以发生渗透作用的是：A.煮熟的马铃薯条放入水中 B.把干种子放在清水中C.放在盐水中的萝卜变软,C,1 物质跨膜运输的实例,例2：a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓度 b细胞液浓度 c细胞液浓度,如图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是：,C,A,B,C,D,1 物质

5、跨膜运输的实例,例3：田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧苗”。其原因是 A、根细胞从土壤中吸收的养分过多 B、根细胞不能从土壤中吸水 C、根系不能将水向上运输 D、根系被肥料分解释放的热能烧毁,B,1 物质跨膜运输的实例,例4：利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的 原理是 A、盐水中的Cl有杀菌防腐的作用 B、盐水中的Na不利于细菌的生活 C、盐水是中性的，不适于细菌的生活 D、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出 而死亡,D,1 物质跨膜运输的实例,1 物质跨膜运输的实例,例5：探究某种植物种子萌发是否需要光？,提出问题、作出假设设计实验进行实验分析结果，得出结论表达和交流进一步

6、探究,1、概念：细胞膜、细胞器膜、核膜的总称。,2、构成成分：主要是蛋白质和脂质分子。,3、细胞膜的结构特点是具有流动性，功能特性是具有选择透过性。,生物膜：,2 生物膜的流动镶嵌模型,19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由 组成的；20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由 和 组成；1959年罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所有生物膜都由 三层结构；1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有；1972年，桑格和 提出了。,脂质,脂质,蛋白质,蛋白质脂质蛋白质,流动性,尼克森,流动镶嵌模型,重温科学家对细胞膜组成的探索历程,2 生物膜的流动镶嵌模型,体现活细胞的细胞膜

7、功能的实验,新鲜花生切成两半,分成两组,请你思考如何利用花生,红墨水,酒精灯,刀片,清水和烧杯等材料验证细胞膜是否具有活性,2 生物膜的流动镶嵌模型,2 生物膜的流动镶嵌模型,在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到怎样的作用？在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到了关键性的推动作用。如：电子显微镜的诞生使人们终于看到膜的存在；冰冻蚀刻技术和扫描电子显微镜技术使人们认识到膜的内外两侧并不对称；荧光标记小鼠细胞与人细胞的融合实验又证明了膜的流动性等。没有这些技术的支持，人类的认识便不能发展。,2 生物膜的流动镶嵌模型,流动镶嵌模型的基本内容：,1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。（其中磷

8、脂分子 的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）,2、蛋白质分子有的覆盖在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性）,3、磷脂分子是可以运动的，具有流动性。（其分子的运动有多种形式）,4、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。（也体现了膜的流动性）,5、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）,2 生物膜的流动镶嵌模型,3 物质跨膜运输的方式,3 物质跨膜运输的方式,顺浓度梯度,顺浓度梯度,逆浓度梯度,不需要,需要,需要,不消耗,不消耗,需要消耗,氧气、水

9、、二氧化碳等通过细胞膜,葡萄糖通过红细胞膜,葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜,运输速率,浓度差,运输速率,耗氧量,运输速率,浓度差,上面几幅坐标图中所表示的分别是哪种物质运输方式？为什么？,运输速率,浓度差,时间,细胞内浓度,（细胞外浓度）,3 物质跨膜运输的方式,例1：如图，下面是一个洋葱表皮细胞浸润在30%的蔗糖溶液中出现的情况，根据结构示意图，分析回答（1）在显微镜下观察时可发现此细胞正处于_ _状态。（2）图中相当于半透膜的结构叫_ _，它由_ _、_ _和_ _组成。（3）在1的空隙中充满的是_ _。若把此细胞放入清水中，则会发生_ _现象。,1,质壁分离,原生质层,

10、细胞膜,细胞质,液泡膜,蔗糖溶液,质壁分离复原,3 物质跨膜运输的方式,例2：将同一植物细胞依次浸入蒸馏水、0.3 mol蔗糖溶液和0.5 mol尿素溶液中，观察原生质体的体积随时间的变化如右图所示：（1）A、B、C中细胞在蒸馏水中的是，在0.5 mol尿素溶液中的是。（2）ab段的下降速度较ae段的快，这是因为 _；,A,B,尿素溶液浓度大于蔗糖溶液浓度,（3）简要分析B、C曲线差异的原因_。,起初尿素溶液浓度大于蔗糖溶液浓度细胞失水较快，随着尿素分子进入细胞使细胞液浓度逐渐增大，引起细胞吸水。,3 物质跨膜运输的方式,例3：右图为某高等植物叶肉细胞结构模式图，相关叙述正确的是：图中能产生A

11、TP的结构有1、2、51中产生的一分子CO2扩散出来进入2中被利用，穿过的磷脂双分子层的层数为4层2与4中都含有叶绿素和类胡萝卜素等色素3是遗传物质储存和复制的主要场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心A B C D,C,3 物质跨膜运输的方式,第5章 细胞的能量供应和利用,第5章 细胞的能量供应和利用,第5章 细胞的能量供应和利用,1 降低化学反应活化能的酶,细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。（是细胞生命活动的基础）,活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。,酶的催化作用：降低活化能，使细胞代谢在温和条件下快速地进行。,酶的概念：酶是活细胞产生的一

12、类具有生物催化作用的有机物。酶的特性：酶具有专一性、高效性、多样性、作用条件温和。影响酶活性的因素：温度和pH值要会分析温度和pH值变化曲线 胃蛋白酶的最适pH值1.5酶的永久失活(高温、重金属、紫外线、过酸过碱),1 降低化学反应活化能的酶,酶的化学本质：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。,1 降低化学反应活化能的酶,比较过氧化氢在不同条件下的分解：,1.常温 2.加热 3.FeCl3 4.加肝液,1 降低化学反应活化能的酶,实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解,过氧化氢在高温或Fe3+或过氧化氢酶的作用下都可分解成水和氧气,每支试管各加入2ml3%的H2O2溶液,90热水浴,2滴FeCl

13、3 溶液,2滴肝脏研磨液,观察气泡冒出情况，并记录,无,较少,较多,很多,没变化,火头变亮,火头变亮,复燃,没有生成氧气,生成了少量氧气,生成了少量氧气,生成了大量氧气,酶的催化效率比无机催化剂的催化作用更显著,实验原理：新鲜的肝脏中含有过氧化氢，Fe3+是一种无机催化剂，都可以催化过氧化氢分解成水和氧。,方法步骤：,过氧化氢溶液,肝脏研磨液 滴入3滴,1,2,1,2,氯化铁溶液 滴入3滴,说明酶催化的高效性,实验：比较过氧化氢酶和 Fe3+的催化效率：,实验原理：淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖（麦芽糖、葡萄糖、果糖）。还原糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖

14、红色的氧化亚铜沉淀。,方法步骤：,实验：探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用,说明酶催化的专一性,例1：在煮过和没煮过的土豆片上分别滴几滴过氧化氢，在土豆片X上出现了泡沫，在土豆片Y上没有出现泡沫，以下哪一项是正确解释A土豆片X是煮过的，因为过氧化氢只影响碳水化合物使之分解成单糖B土豆片X是煮过的，因为在没煮过的土豆片中的酶对过氧化氢分解不起作用C土豆片X是没煮过的，因为植物中含有酶，促使过氧化氢的分解，但酶会在高温中失效D土豆片X是没煮过的，因为过氧化氢能分解土豆片中的酶,C,1 降低化学反应活化能的酶,例2：下列 A、B、C 三图表示酶浓度一定时，反应速率和反应物浓度、温度、pH 的关系。请据

15、图回答下列问题：,1 降低化学反应活化能的酶,（1）图 A 中，反应物达到某一浓度时，反应速率不再上升，其原因是_（2）图 B 中，a 点对应的温度称_。（3）图 C 中，a 点到 b 点的曲线急剧下降，其原因是_。（4）将装有酶与反应物的甲、乙两支试管分别放入 12 和 75 的水浴锅中，20min后取出，转入37的水浴锅中保温，两试管内的反应情况分别是：甲 _，乙_。,酶数量及活性限制,酶催化反应的最适温度,pH值不适宜，影响酶的活性,有反应，反应增强,无反应,1 降低化学反应活化能的酶,包括了2个高能磷酸键,ATP的全称：三磷酸腺苷,ATP的结构简式：A P P P,2 细胞的能量“通货

16、”ATP,ATP与ADP相互转化和能量的来源与去路,转移,利用,2 细胞的能量“通货”ATP,热能,电能,光能,机械能,渗透能,化学能,ATP的利用,例1：下面有关ATP和ADP的描述中，正确的是AATP在酶的作用下，可以连续脱下3个Pi，释放大量能量BATP在酶的作用下，可以加上一个Pi，储存能量CATP和ADP的相互转化都需要酶参加DATP与ADP的相互转化反应中物质和能量都是可逆的,C,例2：生物体的贮能物质、主要能源物质、直接能源物质依次是A脂肪、糖类和ATP B脂类、蛋白质、ATPC脂肪、糖类和ADP D糖类、脂肪和ATP,A,2 细胞的能量“通货”ATP,例3：草履虫的纤毛运动和变

17、形虫的变形运动，都是肌动蛋白利用ATP提供的能量完成的，此时能量利用的形式为 A、机械能 B、渗透能 C、化学能 D、电能,A,2 细胞的能量“通货”ATP,例4：ATP转化为 ADP 可表示如下：式中X代表 A、H2O B、H C、P D、Pi,D,3 ATP的主要来源细胞呼吸,细胞呼吸的概念：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。细胞呼吸的方式：有氧呼吸和无氧呼吸。酵母菌：单细胞真核生物，兼性厌氧菌。,葡萄糖的初步分解,场所：细胞质基质,丙酮酸彻底分解,酶,场所：线粒体基质,2CH3COCOOH,（丙酮酸）,H的氧化,场所：线粒体内膜

18、,6CO2+20 H+2ATP,+6H2O,有氧呼吸三个阶段,3 ATP的主要来源细胞呼吸,有氧呼吸：（1）主要场所线粒体（2）总反应式：（3）过程：（4）概念：指细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。,1161 kJ/mol,38 mol ATP,3 ATP的主要来源细胞呼吸,2870 kJ/mol,无氧呼吸：(1)进行场所：细胞质基质(2)过程：(3)总反应式：(4)概念:是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为不彻底氧化产物，同时释放出少量能量的过程。,61.08 kJ/mol,2mol ATP,

19、3 ATP的主要来源细胞呼吸,乳酸发酵,酒精发酵,196.65 kJ/mol,场 所,细胞质基质和线粒体,细胞质基质,是否需氧,需 氧,不需氧,分解产物,C2H5OH 和 CO2或 C3H6O3,释放能量,较多,较少,有氧呼吸,无氧呼吸,有氧呼吸与无氧呼吸之间的区别：,CO2 和 H2O,3 ATP的主要来源细胞呼吸,有氧呼吸与无氧呼吸的联系：,第一阶段相同,本质相同：分解有机物，释放能量产生ATP,3 ATP的主要来源细胞呼吸,细胞呼吸原理的应用：,水果的低温保鲜,粮食的保存,水生植物的通气组织,影响呼吸作用速率的外界因素：温度、CO2、O2、水分、PH、呼吸底物 呼吸作用与农业生产:作物栽

20、培、粮食贮藏、果蔬保鲜 呼吸作用与人类生活：伤口处理、运动健身、酿酒制醋制味精,珠江啤酒厂,3 ATP的主要来源细胞呼吸,例1：下列有关细胞呼吸的叙述中，正确的是A种子库中贮存的风干种子不进行细胞呼吸B是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别C高等植物只能进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸D在真核细胞的细胞呼吸中，中间产物丙酮酸的彻底分解是在线粒体中进行的,D,3 ATP的主要来源细胞呼吸,例2：酵母菌在有氧的条件下进行有氧呼吸，在无氧的情况下进行无氧呼吸。如果它在这两种呼吸过程中产生了等量的CO2，那么它分别在有氧和无氧情况下所消耗的葡萄糖之比为 A1：2 B2：1 C3：1 D1：3,D

21、,3 ATP的主要来源细胞呼吸,实验：绿叶中色素的提取和分离,实验原理：提取(无水乙醇)、分离(层析液)目的要求：绿叶中色素的提取和分离及色素的种类材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等方法步骤：1.提取绿叶中的色素 2.制备滤纸条 3.画滤液细线 4.分离绿叶中的色素 5.观察和记录讨论：1.滤纸条上色带的数目、排序、宽窄？2.滤纸条上的滤液细线，为什么不能触及层析液？,4 能量之源光与光合作用,方法与步骤：,称取5g左右的鲜叶，剪碎，放入研钵中。加少许的石英砂（充分研磨）和碳酸钙(防止研磨中色素被破坏)与10ml无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。,4 能量之源光与光合作用

22、,4 能量之源光与光合作用,叶绿体中的色素：,叶绿素,叶绿素a（蓝绿色）,叶绿素b（黄绿色）,吸收红光和蓝紫光,3/4,类胡萝卜素,胡萝卜素（橙黄色）,叶黄素（黄色）,吸收蓝紫光,1/4,4 能量之源光与光合作用,色素：基粒类囊体的薄膜上酶：基粒类囊体的薄膜上和叶绿体基质中,4 能量之源光与光合作用,4 能量之源光与光合作用,光合作用的概念：光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。光合作用的探究历程：,1、蜡烛易熄灭、小鼠易窒息而死。,2、蜡烛不容易熄灭,3、小白鼠不易窒息而死,1,4 能量之源光与光合作用,1771年，普里斯特利(

23、Joseph Priestley)：,1785年，才明确绿色植物在光照下释放氧气，吸收二氧化碳。,1779年，英格豪斯（J.Ingen-housz）发现：,普里斯特利的实验只有在光下才能成功；植物体只有绿叶才能更新污浊的空气。,植物可以更新空气，但忽略了光的作用。,4 能量之源光与光合作用,1845年，德国科学家梅耶（R.Mayer）：,根据能量转化与守恒定律明确指出，植物在进行光合作用时，把光能转化成化学能储存起来了。,1864年，萨克斯(Julius von Sachs)的实验：,1880年，恩格尔曼(C.Engelmann)的实验：,4 能量之源光与光合作用,4 能量之源光与光合作用,2

24、0世纪30年代 鲁宾和卡门的同位素标记法实验,该实验证明了什么？,光合作用中释放的O2全部来自H2O,A,B,4 能量之源光与光合作用,20世纪40年代，卡尔文(M.Calvin),用14C标记的CO2供小球藻实验，追踪检测其放射性。探明CO2中的C的转移途径。,卡尔文循环：CO2 C3(CH2O),4 能量之源光与光合作用,4 能量之源光与光合作用,场所:,类囊体薄膜,叶绿体基质,光反应,H2O 2 H+1/2O2,水的光解：,ATP的形成：,暗反应,4 能量之源光与光合作用,原料和产物的对应关系：,（CH2O）,C,H,O,CO2,CO2,H2O,O2,H2O,能量的转移途径：,碳的转移途

25、径：卡尔文循环,光能,ATP中活跃的化学能,(CH2O)中稳定的化学能,CO2,C3,（CH2O）,4 能量之源光与光合作用,CO2+H2O*(CH2O)+O2*,光合作用总反应式：,4 能量之源光与光合作用,4 能量之源光与光合作用,光合作用原理在农业生产中的应用：提高光合作用强度，增加农作物产量。例如：控制光照的强弱和温度的高低，适当增加作物环境中二氧化碳的浓度，等等。,影响光合作用的主要外界因素：1）光照 2）CO2 3）温度,化能合成作用：,利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来把无机合成有机物。少数的细菌，如硝化细菌。,2HNO2+O2 2HNO3+能量,硝化细菌,举例：,6CO2

26、+6H2O C6H12O6+6O2,能量,4 能量之源光与光合作用,自养生物:,以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着的能量。,异养生物:,只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。,所需的能量来源不同（光能、化学能）,例如人、动物、真菌及大多数的细菌。,4 能量之源光与光合作用,例1：科学家用14C标记二氧化碳，发现碳原子在一般植物体内光合作用中的转移途径是A二氧化碳叶绿素葡萄糖B二氧化碳ATP葡萄糖C二氧化碳五碳化合物葡萄糖D二氧化碳三碳化合物葡萄糖,D,4 能量之源光与光合作用,例2：在一定时间，绿色植物在一定强度的_的照射下，放出的氧最多 A白光 B红光

27、和蓝紫光 C蓝紫光和绿光 D红光和绿光,A,4 能量之源光与光合作用,例3：生长旺盛的叶片，剪成5mm见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理，如图，这四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是,A,4 能量之源光与光合作用,例4：将一株植物培养在H218O中并进行光照，过一段时间后18O存在于A光合作用生成的水中B仅在周围的水蒸气中C仅在植物释放的氧气中D植物释放的氧气和周围的水蒸气中,D,4 能量之源光与光合作用,例5：将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处，则细胞内三碳化合物与葡萄糖的生成量的变化是A C3增加，葡萄糖减少BC3与葡萄糖都减少C C3与葡萄糖都增加DC3突然减少，葡萄糖突然增加,A

28、,4 能量之源光与光合作用,(1)该装置进行的实验是_。(2)该实验中用煮沸又冷却的葡萄糖溶液的目的是_。(3)图中溶液A是。(4)酵母菌产生的气体是。写出其反应式,例6：根据下图回答问题：,酵母菌能否无氧呼吸?产物是否有CO2,杀灭葡萄糖液中的其它生物,除掉溶液中的氧气。,澄清石灰水,CO2,C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量,酶,4 能量之源光与光合作用,例7：下图表示某植物生理作用与环境因素之间的关系。请据图回答问题：,(1)甲图中，A点表示植物只能进行 作用，B点表示 与 _达到相等。,呼吸,呼吸作用释放的CO2量,光合作用吸收的CO2量,4 能量之源光与光合作用,(2)上

29、述甲、乙两图表示影响光合作用的因素包括。(3)甲图曲线E、F表示20和30的环境中所得到的曲线，其中表示20时光合作用效率的是 曲线。,光照强度，CO2浓度，温度,F,4 能量之源光与光合作用,第6章 细胞的生命历程,第6章 细胞的生命历程,第6章 细胞的生命历程,限制细胞长大的因素主要有两方面：（1）细胞表面积与体积的比。原生动物细胞中的伸缩泡就是增大膜表面积与体积的比。（2）细胞的核质比。细胞核所控制的细胞大小与核的大小成比例，所以像草履虫这样个体较大的细胞有两个细胞核，保证正常的核质比。,1 细胞的增殖,细胞增殖的意义：,细胞增殖是重要的细胞_，是生物体_、_、_、_的基础。,生命活动,

30、生长,发育,繁殖,遗传,单细胞生物:多细胞生物:,繁衍,生长发育,，起点是受精卵,1 细胞的增殖,分裂方式,有丝分裂,无丝分裂,减数分裂,细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。,1 细胞的增殖,你能说出一个细胞周期的起止点吗？一个细胞周期包括哪两个时期？具体的任务是什么？是否多细胞生物体中的所有细胞都在不停地分裂以增加细胞数呢？不同细胞的细胞周期持续时间是否相同？,1 细胞的增殖,有丝分裂,有丝分裂是真核细胞进行细胞分裂的主要方式，细胞进行有丝分裂具有周期性。,细胞周期：,下图表示的是连续分裂的细胞的细胞周期，请回答以下问题：,一个细胞周期可以用哪些点之间的距离表示？,间期,间期,分裂

31、期,分裂期,1 细胞的增殖,1 细胞的增殖,有丝分裂过程,细胞有丝分裂各期的特点,DNA、染色体、染色单体数目的变化,1 细胞的增殖,染色体、DNA在坐标内的变化曲线,1 细胞的增殖,动、植物有丝分裂比较,1 细胞的增殖,有丝分裂的意义：亲代细胞的染色体经过复制（实质为DNA的复制）之后，精确地平均分配到每个子细胞中去，使每个子细胞核中都含有与亲代细胞数目相同、种类相同的染色体。保持了亲代和子代细胞之间遗传性状的稳定性，对生物遗传具有重要意义。,1 细胞的增殖,无丝分裂,观察蛙的红细胞的无丝分裂过程,这种分裂方式为何叫无丝分裂？,1 细胞的增殖,实验,观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂,实验原

32、理：高倍镜染色体细胞有丝分裂过程目的要求：制作装片、观察识别比较细胞、绘图材料用具：洋葱、显微镜等、盐酸等方法步骤：1.洋葱根尖的培养 2.装片的制作：解离漂洗染色制片 3.洋葱根尖细胞有丝分裂的观察：先低倍后高倍 4.绘图(中期)讨论：1.你视野中哪一期细胞最多？为什么？2.如何比较细胞周期不同时期的时间长短？,分裂间期,分裂中期,分裂前期,例1：下列关于细胞周期的叙述，正确的是A成熟的生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期B机体内所有的体细胞处于细胞周期中C抑制DNA的合成，细胞将停留在分裂期D细胞分裂间期为细胞分裂提供物质基础,1 细胞的增殖,D,例2：在高等植物细胞有丝分裂过程中，下列直

33、接参与活动的细胞器有A高尔基体和核糖体B高尔基体和中心体C叶绿体和核糖体D中心体、高尔基体和核糖体,A,1 细胞的增殖,例3：洋葱根尖有丝分裂的分裂期中，每个细胞内的DNA分子数和染色体数目不同的时期是A前期和中期 B中期和后期C中期和末期 D后期和末期,A,1 细胞的增殖,例4：表示细胞有丝分裂过程染色体、DNA数目变化和减数分裂过程染色体、DNA数目变化是 曲线是：,A、和,B、和,C、和,D、和,C,1 细胞的增殖,例5：在细胞有丝分裂过程中，DNA和染色体数目比体细胞各增加一倍，分别发生在细胞周期的间期 前期 中期 后期 末期ABCD,D,1 细胞的增殖,例6：洋葱细胞里有8对染色体，

34、在分裂后期的细胞内染色体和DNA数分别是A8条、16个B16条、16个C16条、32个D32条、32个,D,1 细胞的增殖,细胞,细胞,正常分化,畸形分化,癌细胞,组织,器官、系统,生物体,衰老和凋亡,2 细胞的分化,2 细胞的分化,细胞分化的概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。,细胞分化的意义：细胞分化是个体发育的基础；是生物界中普遍存在的生命现象。使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。,请分析下列事实分别说明了细胞分化的什么特征？,1.细胞分化发生在整个生命进程中。,2.黑色素细胞在体外培养30多代后仍

35、能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。,持久性,稳定性,2 细胞的分化,问：就一个个体来说，各种细胞具有相同的遗传信息，为什么形态、结构和功能却有很大的差异呢？,资料：在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态，与肌动蛋白（肌细胞中的一种蛋白质）合成有关的基因则处于关闭状态；在肌细胞中则相反。,分析：1.红细胞和肌细胞等体细胞的遗传信息相同吗？,结论：细胞分化是不同细胞中遗传信息的执行情况不同导致，即基因的选择性表达。,相同,增加,相同,不变,差异,遗传信息都不变,共同完成生物个体发育过程,2 细胞的分化,1.植物组织培养的过程,问题,由胡萝卜的

36、韧皮部细胞培养成完整的胡萝卜植株体现出植物细胞的什么特性？,高度分化的细胞仍有发育成完整个体的潜能。,细胞的全能性,2 细胞的分化,2.克隆羊的诞生,动物细胞核的全能性,2 细胞的分化,高度分化的细胞含有保持物种发育所需要的全套基因,植物体内,分生组织细胞（如根尖分生区细胞）,动物体内,干细胞,（动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞）,资料：干细胞是还没有分化发育的细胞，它能生成各种组织器官的起源细胞。科学家把干细胞大致分为3种类型：全能干细胞（胚胎干细胞），多能干细胞（组织干细胞），和专能干细胞。全能干细胞的一大特点是具有发育的全能性，可以参与整个生物体的发育，构成人体的各种组织和器官。

37、受精卵便是一个最初始的全能干细胞。多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，但不能发育成完整的个体，如血液组织干细胞、神经组织干细胞和皮肤组织干细胞等。多能干细胞进一步分化，可形成专能干细胞。专能干细胞只能分化成某一类型的细胞，如神经组织干细胞可以分化成各种类型的神经细胞，血液组织干细胞可以分化成红细胞、白细胞等各类血细胞。,除受精卵外，生物体内有没有具有分裂分化能力的细胞？,例1：下列对细胞分化的叙述正确的是 A细胞分化是遗传物质改变的结果 B细胞分化发生在从受精卵到胚胎形成的过程 C细胞分化从原肠胚后期开始至生命结束 D细胞分化是由细胞内的遗传物质调控的 例2：人胰岛B细胞能产生胰岛素，但不

38、能产生红细胞中的 血红蛋白，根据此推测人胰岛B细胞中 A只有合成胰岛素的基因 B在细胞分化过程中，基因的数目发生了变化 C既有合成胰岛素的基因也有合成血红蛋白的基因，但不同细胞遗传信息的执行情况不同 D只有合成胰岛素的基因和其他基因，但没有合成血红蛋白的基因,D,C,2 细胞的分化,例3：下列实例中能体现细胞全能性的是 用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株 植物用种子进行繁殖 用烟草组织培养的单个细胞培育出了可育的完整植株 A B C.D.例4：科学家用甲母羊乳腺细胞的细胞核与乙母羊卵细胞的细胞质重组成一个细胞，成功培养了“多莉”羊。下列关于此实验的说法正确的是（多选）A高度分化的细胞

39、仍然保持全能性 B重组细胞的细胞核内含有保持物种遗传性所需要的全部遗传物质 C在理论上，可以运用上述方法拯救濒危物种 D运用上述方法，科学家已经可以用单个细胞来培养新的动物体,B,A B C,2 细胞的分化,单细胞生物,个体衰老与细胞衰老的关系,个体衰老与死亡细胞衰老与死亡,多细胞生物,个体衰老与死亡细胞衰老与死亡,细胞在不断更新,3 细胞的衰老和凋亡,细胞衰老的特征,1.细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积减小,新陈代谢速率减慢.,2.细胞内多中酶活性降低.,e.g.老年人的白发,3.细胞内的色素逐渐积累.,e.g.老年斑,4.细胞内的呼吸速率减慢,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩.染色加深

40、.,5.细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低.,3 细胞的衰老和凋亡,细胞的凋亡,是一种自然的生理过程,由基因决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡;也称细胞编程性死亡。,3 细胞的衰老和凋亡,3 细胞的衰老和凋亡,细胞凋亡是一种自然的生理过程，由基因决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡，也称细胞编程性死亡。细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。,癌细胞：不受肌体控制的，不断进行分裂的恶性增殖细胞。致癌因子：物理致癌因子：主要是辐射致癌；化学致癌因子：如苯、砷、煤焦油等；病毒致癌因子。细胞癌变原因：由于致癌因子作用下，使人和动物细胞的染色

41、体上存在的原癌基因和抑癌基因发生基因突变，导致正常细胞生长和分裂失控。癌细胞特征：（1）能无限增殖（2）形态、结构发生变化（3）细胞表面发生变化，易在体内分散转移预防癌症：远离致癌因子、良好的生活习惯、健康的心理状态等。,4 细胞的癌变,例1：取高度分化的月季的叶肉细胞，经离体组织培养出月季幼苗，说明植物细胞A细胞分化后恢复原状态 B月季细胞发生癌变C植物细胞具有全能性 D月季的叶可以扦插繁殖例2：老年人有老年斑，对此最合理的解释是A细胞内水分减少，细胞萎缩 B细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深C细胞中的酪氨酸酶活性降低 D细胞内脂褐素占有的面积增大例3：下列细胞可能发生癌变的是A游离组织，形态改变 B核增大，染色深C膜透性增大，运输功能降低 D酶活性降低,D,C,A,