内容正文:
第六章
细胞的生命历程
6.1 细胞的增殖
象与鼠的个体大小相差十分悬殊。
讨论:
1.请推测象与鼠相应器官或组织的细胞大小是否也有很大差异。
无明显差异。
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。
问题探讨
一、细胞为什么不能无限长大
实验:细胞大小与物质运输的效率的关系
注:NaOH与酚酞相遇,呈紫红色。
1cm
3cm
2cm
0.3cm
0.3cm
0.3cm
实验结果:
边长(cm)
表面积(cm2) 体积 (cm3) 表面积/体积比值 NaOH扩散的深度/cm 扩散效率
1
2
3
6
24
54
1
8
27
6
3
2
0.3
0.3
0.3
0.936
0.657
0.488
根据实验结果完成下表:
0.3cm
扩散效率=
NaOH扩散的体积
整个琼脂块的体积
细胞大小与物质运输的效率有什么关系?
细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞物质运输的效率越低。
细胞不能无限长大原因:
1)细胞表面积与体积的关系限制细胞长大;
2)细胞核中DNA的控制代谢能力有限。
如何解决这一矛盾?
二、细胞增殖
概念:细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程,叫作细胞增殖。
意义:细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
过程:物质准备、细胞分裂。
方式:
细胞分裂方式
(真核生物)
无丝分裂
减数分裂
有丝分裂
主要
(如蛙的红细胞)
(生殖细胞的形成)
特点:具有周期性
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定义: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。
不同细胞的细胞周期持续时间(t/h)
细胞类型 分裂间期 分裂期 细胞周期
蚕豆根尖分生区细胞 15.3 2.0 17.3
小鼠十二指肠上皮细胞 13.5 1.8 15.3
人的肝细胞 21 1 22
人的宫颈癌细胞 20.5 1.5 22
三、细胞周期
分裂间期(90%~95%)
分裂期
两个阶段
(5%~10%)
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细胞周期表示方法:
B
A
方法一:扇形图
方法二:直线图
A B C D E F G
细胞周期:
分裂间期:
分 裂 期:
B C、D E、F G
A B、C D、E F
A C、C E、E G
A-B
B-A
B-B
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细胞周期
间期
分裂期
G1期:RNA和有关蛋白质合成
S期: DNA复制
G2期:RNA和有关蛋白质合成
三、细胞周期
回忆:
染色质和染色体的关系
DNA
蛋白质
染色质
染色体
染色体
(分裂期)
染色质
(分裂间期)
螺旋缠绕、变短变粗
解螺旋
染色质和染色体是同一种物质在不同时期的两种存在形态。
间期(初)
特点:
①DNA分子的复制;
②有关蛋白质的合成;
③细胞适度生长。
核膜
核仁
染色质
间期(末)
着丝粒
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复制
1条染色体;1个DNA。
1条染色体;2个DNA;
染色体数 = 着丝粒数;DNA数 = 线条数
两个姐妹染色单体
间期(初)
间期(末)
染色体:
DNA:
染色单体:
4→4
4→8
0→8
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细胞周期
间期
分裂期
(有丝分裂)
G1期:RNA和有关蛋白质合成
S期: DNA复制
G2期:RNA和有关蛋白质合成
前期
中期
后期
末期
三、细胞周期
四、有丝分裂
1、前期
前期
间期
特点:
①核膜、核仁消失
②出现染色体,纺锤体
③染色体散乱分布在纺锤体中央。
(两失两现一散乱)
四、有丝分裂
2、中期
前期
中期
赤道板
特点:
①染色体形态稳定、数目清晰
②染色体的着丝粒排列在赤道板上
(形定数晰赤道齐)
(染色体观察及计数的最佳时机)
四、有丝分裂
3、后期
中期
后期
特点:
①着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离,
②染色体平均分为两组,由纺锤丝牵引
移向细胞的两极。
(粒裂体分均两极)
四、有丝分裂
4、末期
后期
末期
特点:
①核膜、核仁出现;
②染色体、纺锤体消失;
③赤道板的位置出现细胞板,逐渐形成
细胞壁。
(两现两失新壁建)
动物细胞有丝分裂过程
中期
后期
间期
前期
末期
中心粒倍增
中心粒发出星射线
细胞膜从细胞的中部向内凹陷
动、植物细胞有丝分裂的区别
高等植物细胞 动物细胞
间
期 无中心体复制 有中心体复制
前期 由细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体 由两组中心粒发出的星射线,形成纺锤体
末期 细胞赤道板位置出现细胞板,扩展形成细胞壁,细胞一分为二 细胞膜从中部向内凹陷,细胞缢裂成两个子细胞
有丝分裂的意义
将亲代细胞的染色体经过