内容正文:
第四章 细胞的生命历程
第一节 细胞通过分裂增殖
生物体的长大,主要是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大?
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模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系
为什么细胞如此之小?
为什么细胞长到一定大小后就停止生长?
是什么使细胞停止生长?
模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系
扩散作用可以给细胞提供必需的物质,并且有助于运出废物,但是物质的长距离扩散需要很长时间
细胞需要相对较大的表面积,以保证营养物质和废物向细胞内外扩散。
模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系
目的要求:通过建构物理模型,推断细胞大小与物质扩散的关系,领悟细胞不能无限长大的原因
探究问题:细胞体积越小,物质进出细胞就越容易吗?
材料用具:含酚酞的琼脂块,塑料餐刀,塑料勺,培养皿,吸水纸,直尺,250mL的烧杯,0.1%的NaOH溶液等。
实验原理:
(1)酚酞遇NaOH呈现一定的颜色(紫红色)。
(2)细胞的大小可以用琼脂块的大小来模拟。
(3)在相同时间内,NaOH扩散的体积和琼脂块总体积的比值可以反映出NaOH扩散的效率,由此模拟细胞大小与物质扩散效率的关系。
琼脂块边长/cm 表面积/cm2 体积/cm3 表面积/体积(相对表面积) NaOH扩散深度
/cm 扩散效率(NaOH扩散体积/整个琼脂块体积)
3 54 27 0.5
2 24 8 0.5
1 6 1 0.5
逐渐减小
逐渐增大
逐渐增大
2
3
6
0.704
0.875
1
6
实验结论
琼脂块的相对表面积随着琼脂边长的增大而减小,NaOH扩散的体积随琼脂块体积的增大而减小。
细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质扩散效率越低。
细胞不能无限长大的原因
1、细胞表面积与体积关系的限制:细胞体积越大,其相对表面积越小,物质运输的效率就越低。细胞体积小有利于细胞能完成各项生命活动。
2、受细胞核所能控制的范围制约:细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心,细胞核能控制细胞范围有一定的限度。
多细胞生物的生长主要依靠的是细胞数目的增多
单细胞生物的生长主要依靠的是细胞体积的增大
生物生长的实质
不同动植物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异,器官的大小主要取决于细胞数量的多少。
细胞增殖对不同生物的意义
(1)单细胞生物:通过细胞增殖而繁衍后代
(2)多细胞生物:是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础
细胞周期开始
细胞分裂过程
细胞周期:连续分裂的细胞,从一次分裂结束时开始,到下一次分裂结束所经历的整个过程。
(1)不同细胞的周期,时间长短不同
(2)分裂间期的时间总是长于分裂期。
细胞周期
细胞种类 细胞周期时间(小时)
分裂间期
分裂期
合计
中国仓鼠成纤维细胞
10.6 0.4 11
小鼠肿瘤细胞
18 0.5 18.5
蚕豆根尖细胞
16.5 2 18.5
洋葱根尖细胞
10.4
2.3 12.7
从表中可以得到什么结论?
甲
乙
A、甲 乙示分裂间期
B、乙 甲示分裂期
C、一个细胞周期指甲 甲的全过程
D、一个细胞周期指乙 乙的全过程
1、下图表示细胞分裂周期,下列说法正确的是( )
D
2、下图表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述不正确的是( )
a
b
c
d
A、a和b为一个细胞周期
B、b和c为一个细胞周期
C、 c和d为一个细胞周期
B
间期
分裂期
间期
分裂期
G1期
分裂间期
S期
G2期
分裂间期
DNA合成期(简称S期)
DNA合成前期(G1期)
DNA合成后期(G2期)
合成DNA复制所需的蛋白质,以及核糖体的增生
DNA进行复制
合成M期所必需的一些蛋白质
分裂期
间期复制的结果:每条染色质都形成两个完全一样的姐妹染色单体
若某生物体的1个体细胞内染色体6条,DNA=?
经过有丝分裂间期后,染色体=? DNA=?
S期
复制
2条姐妹染色单体
1条染色质
(含1个DNA分子)
1条染色质
(含2个DNA分子)
注意:染色质(体)的计数以着丝粒为标准
染色质(体)数目 = 着丝粒数目。
6
6
12
着丝粒
着丝粒
G1期
分裂间期
S期
G2期
分裂期
前期
中期
后期
末期
间期中松散的染色质状态,光学显微镜下不易分辨
前期细胞核内出现染色体
蛋白质
DNA
染色质
染色体
有丝分裂动画
分裂期:核分裂和胞质分裂
小结
G1期
分裂间期
S期
G2期
分裂期
前期
中期
后期
末期
前期
两失两现
核膜、核仁
纺锤体、染色体
1、染色质丝经螺旋缠绕,变粗变短,形成特定结构、特定数目的染色体。染色体散乱分布。
2、细胞两极由微管蛋白发出丝状纤维(纺锤丝),前期较