高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP复习课件ppt

这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP复习课件ppt，共59页。PPT课件主要包含了生物体生长，有丝分裂，无丝分裂，减数分裂，体细胞数目增加方式，生殖细胞形成方式，具有周期性，植物细胞有丝分裂，数不变，膜仁消失显两体等内容，欢迎下载使用。

1.象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何？2.生物体的长大，是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大？
既靠细胞分裂增加细胞的数量，还要靠细胞生长增大细胞的体积
真核细胞细胞分裂的方式
细胞增殖的阶段：包括物质准备和细胞分裂。
细胞周期:即连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。
没有细胞周期：神经细胞，脑细胞等高度分化的细胞
G1期(与DNA复制有关的蛋白质合成)S期(DNA复制期)G2期(与分裂期有关的蛋白质合成)
细胞分裂的“间歇期”？
A C、 C E、 E G
A B、C D、E F
B C、D E、F G
有丝分裂过程中染色体的变化
DNA的复制和有关蛋白质的合成：细胞有适度的生长
形： ①核膜消失、核仁解体；
②纺锤丝形成纺锤体;
思考：姐妹染色单体在 可见，形成于
形： ①着丝粒排列在赤道板上； ②染色体形态固定,数目清晰。
观察染色体最好的时期是？ 。
形: ①着丝粒分裂；
②姐妹染色单体分开，
亲代与子代遗传物质的稳定性
数: ①染色体数目加倍；
②无姐妹染色单体（为0）
形：①染色体 染色质;②纺锤体消失；③核膜、核仁重新出现；
数: 染色体和DNA数目减半
【思考】此时比较活跃的细胞器是什么？
将细胞结构的变化特点与细胞分裂时期用线联系起来
DNA的复制和有关蛋白质的合成
染色体的着丝粒排列在赤道板上
着丝粒断裂，染色体数目加倍
观察染色体的数目和形态较佳时期
细胞赤道板位置形成细胞板的时期
形成纺锤体，核膜核仁消失、解体
动物和高等植物细胞有丝分裂过程有何异同？
分裂过程基本相同，染色体变化规律相同
说出动、植物细胞有丝分裂的异同。
菠菜根尖分生区细胞有丝分裂过程中能进行复制的成分或结构有哪些？动物细胞呢？
DNA、线粒体、中心粒
有丝分裂的特征和意义
亲代细胞的染色体复制以后，平均分配到两个子细胞中去。
由于染色体上有遗传物质，因而在生物的亲代与子代之间保持了遗传性状的稳定性。
细胞无丝分裂的过程一般是
蛙的红细胞无丝分裂示意图
特点：在分裂过程中，没有出现纺锤丝和染色体的变化
染色体数 ＝着丝粒数DNA分子数＝ 2倍染色体数 = 染色单体数 （有染色单体时）DNA分子数＝染色体数（无染色单体时）
染色体,染色单体和DNA的关系
DNA、染色体(染色质）、染色单体
注意：DNA复制、加倍在 ，斜线逐渐加倍；染色体加倍在 ,由于着丝粒分裂，姐妹染色单体分离；DNA和染色体减半都是在 ，细胞分裂，平分到两个子细胞中
请用曲线绘出植物细胞核内变化P117
下图1表示某动物细胞有丝分裂的不同时期每条染色体上DNA含量变化的关系；图2表示处于有丝分裂某个时期的细胞图像。请据图回答：
（1）图1中AB段形成的原因是，该过程发生在细胞分裂的期。（2）图2细胞处于有丝分裂的期，此时细胞中染色体数、DNA分子数、染色体单体数分别为 、 、。
　一、细胞不能够无限长大的原因：
2.受细胞的核质之比限制细胞核所控制的细胞质有一定的限度。
1.受细胞的表面积与体积之比限制细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低。
那么，细胞是不是越小越好呢？
实验：观察植物细胞的有丝分裂
（二）实验原理细胞核的染色体容易被碱性染料着色。在植物体中，根尖、茎尖等部位的分生组织细胞有丝分裂旺盛。可以用高倍镜观察植物细胞有丝分裂的过程。
（三）材料用具洋葱； 质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液 ；质量浓度为0.01g/ml的龙胆紫溶液 （或醋酸洋红溶液）
①根尖只有该区域有丝分裂旺盛，②细胞呈正方形，排列紧密，③无液泡和叶绿体
（四）方法步骤： 1. 洋葱根尖的培养
洋葱根尖细胞有丝分裂图
④通过压片可将根尖细胞分散开来，使之不相互重叠，有利于观察。
在有丝分裂的实验过程的叙述中，每一步操作的目的可归纳为：
①解离的目的：是用药液使组织细胞彼此分离开
②漂洗的目的：是为了洗去根尖上的酸，避免与碱性染料发生中和
③用龙胆紫染液：是为了将染色体染成紫色
（3）若观察洋葱根尖时不能看到染色体，其原因可能是： ①没有找到分生区细胞； ②没有找到处于分裂期的细胞； ③染液过稀或染色时间过短等。
（1）分生区细胞中，间期的细胞最多，因为在细胞周期中，间期所占时间最长。
（2）在显微镜下，不能观察到细胞能从中期到后期的变化过程，因为在解离时就已将细胞杀死，所观察的细胞都是停留在某一时期的死细胞。
第二节 细胞的分化
在个体发育中，由一个或者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。
(1)稳定性和不可逆性
一般来说，分化了的细胞将会一直保持分化后的状态，直至死亡。
细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。
细胞分化发生在生物体的整个生命进程中，胚胎时期达到最大限度。
细胞分化的根本原因是基因的选择性表达， 直接原因是蛋白质种类的不同
合成血红蛋白 (不合成肌动蛋白)
合成肌动蛋白 (不合成血红蛋白)
多细胞生物体在生长发育过程中，如果仅有细胞的增殖，而没有细胞的分化，就不可能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官，生物体也就不可能正常发育。
细胞分化是否意味着细胞中遗传物质的改变？
不同组织的细胞来源于受精卵，经有丝分裂产生，遗传物质没有改变。
1958，美国科学家斯图尔德植物组织培养
单个细胞分裂成多个细胞
高度分化的植物组织细胞仍具有分化成植株的能力
植物细胞实现全能性的条件：
2）一定的营养物质和植物激素
1.概念：细胞的全能性是指细胞经分裂分化后,仍然具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
已分化的细胞中仍含有全套的遗传物质。
注意：种子长成大树，不能体现细胞全能性。
1.快速繁殖花卉、蔬菜；
2.拯救珍稀濒危物种；
3.和基因工程结合培育作物新类型。
乳腺细胞 （体细胞）
已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性
原因：细胞核含有保持该物种遗传特性所需要的全套基因，并没有因为细胞分化而失去某些基因。
①植物细胞 > 动物细胞
动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。
全能干细胞，如受精卵多能干细胞，如造血干细胞专能干细胞，如神经干细胞
全能性高低：受精卵＞胚胎干细胞＞造血干细胞
细胞的分化程度越高，分裂能力越弱，全能性之越低；反之亦然。
b.受精卵 > 生殖细胞 > 体细胞
a.未分化细胞> 分化细胞
②细胞的分化程度越高，细胞全能性相对越低。
在体外培养出组织和器官,并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗。
干细胞移植治疗白血病
1.老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老有怎样的关系？
人到了一定的年龄就会出现白头发，并且随着年龄的增长，白头发往往越来越多。白头发生成的直接原因是毛囊细胞合成黑色素的功能下降。
【提示】老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老有密切关系，毛囊黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，头发就会发白。
2.老年人体内有没有幼嫩的细胞？年轻人的体内有没有衰老的细胞？
【答案】老年人体内还会有幼嫩的细胞，如精原细胞仍能增殖产生精子，造血干细胞一生都能增殖和产生各种类型的血细胞；年轻人体内也有衰老的细胞，如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞，最后细胞凋亡、脱落。
3.细胞衰老与个体衰老有什么关系？
【答案】人体衰老与细胞衰老并不是一回事。人体内的细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。但从总体上看，人体衰老过程也是组成人体细胞普遍衰老的过程。
细胞内多种酶的活性下降，呼吸速率下降，新陈代谢速率减慢
细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递
细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低
细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深
细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化
1、细胞内水分减少，萎缩，体积缩小---皱纹。
2、细胞内多种酶的活性降低---白发。
3、色素积累（老年斑），妨碍物质交流和传递，影响功能。
4、呼吸速率减慢，核体积增大，染色体固缩。
5、细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。
自由基是一类瞬时形成的含不成对电子的原子或功能基团，普遍存在于生物系统。
攻击生物体内的DNA、蛋白质和脂类等大分子物质，导致基因突变、蛋白质的变性而失活，膜脂流动性降低等，致使细胞衰老。
超氧化物岐化酶（SOD）、CAT和GSH-PX等存在于正常细胞内的清除自由基的防御系统，它们的活性升高能延缓机体的衰老。
实验证明，正常的动物细胞无论是在体内生长还是在体外培养，其分裂次数总存在一个“极值”。此值被称为“Hayflick”极限（其大小决定于细胞本身的衰老情况）。现在普遍认为细胞增殖次数与端粒DNA长度有关。
2、细胞有限分裂学说（端粒学说）
端粒（端粒DNA）：是存在于染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体，作用是保持染色体的完整性和控制细胞分裂周期。
端粒DNA：会随细胞分裂次数增加而不断缩短。DNA复制一次端粒就缩短一段，当缩短到一定程度至Hayflick点时，细胞停止复制，而走向衰亡。可见染色体的端粒有细胞分裂计数器的功能，能记忆细胞分裂的次数。
端粒酶：是一种反转录酶，能以自身的RNA为模板合成端粒DNA，在精原细胞和肿瘤细胞中有较高的端粒酶活性，而正常体细胞中端粒酶的活性很低，呈抑制状态。
2、多细胞生物：从整体上看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
1、单细胞生物：细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
三 细胞衰老与个体衰老的关系
年龄因素与细胞衰老的关系
Hayflick界限：正常体外培养细胞只能进行有限次数（约50次）的增殖，这是受细胞核控制的。
Hayflick研究发现：细胞丧失增殖能力后，才会表现出衰老细胞的特征
科学家为了探究影响细胞衰老的年龄因素，进行了如下实验。实验1 在相同的条件下，分别单独培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞，结果如下表所示。
实验2 在将年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合，将老年人的体细胞去核后与年轻人的细胞核融合。分别在体外培养。结果是前者不分裂，后者分裂旺盛。
1.从实验1中你能得出什么结论？
2.是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些？
【答案】从实验一中得出的结论是：年龄越大的个体内的体细胞增殖代数越少，年龄越小的个体内的体细胞增殖代数越多，细胞增殖的能力与个体的年龄有密切的关系。
【答案】细胞核对细胞分裂的影响大一些。
2、细胞核是细胞生命活动的控制中心，随着细胞分裂次数的增多，或者细胞进入衰老状态，细胞核中是遗传物质会出现收缩状态，细胞中一些酶的活性会下降，从而影响细胞生活。
1、一般情况下，体外培养的人体某种细胞，最多分裂50次左右就停止分裂了，，并且丧失了正常的功能。随着年龄的增长，细胞继续分裂的次数会逐渐减少，这说明细胞会随着分裂的增多而衰老。老年人骨折后愈合得慢，与成骨细胞的衰老也有关系。
3、细胞的衰老是人体内发生的正常生命现象，正常的细胞的衰老有利于机体更好地实现自我更新。
细胞死亡包括______和______等方式，其中______是细胞死亡的一种主要方式。
（1）概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。
在成熟的生物体中，细胞的________，某些被病原体感染的细胞的____，也是通过细胞凋亡完成的。细胞凋亡对于多细胞生物体完成________，维持________的稳定，以及抵御____________的干扰都起着非常关键的作用。
健康的成人体内，在骨髓和肠中，每小时约有10亿个细胞凋亡。脊椎动物的神经系统在发育过程中，约有50%的细胞凋亡。
2、细胞坏死：是指在________因素影响下，如极端的_________因素或严重的__________的情况下，由细胞正常代谢活动__________引起的细胞__________。
受严格的由遗传机制决定的程序性调控
电、热、冷、机械等不利因素影响
（1）概念：通俗地说，细胞自噬就是吃掉自身的结构和物质。在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用。
①处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的___________；②在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除__________________，以及感染的_____________，从而维持细胞________的稳定，③有些激烈的细胞自噬，可能诱导__________。