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
探究细胞不能无限长大的原因
目的:
细胞不能无限长大的原因有很多。细胞的大小影响物质运输的效率,可以作为一种解释。
表面积= m2
体积= mm3
表面积= mm2
体积= mm3
表面积= mm2
体积= mm3
24
8
96
64
384
512
现有如图3个大小不同的细胞模型,用正方体代表,棱长分别为2mm、4mm、8mm,计算每个“细胞”的表面积与体积的比值?
3
2、物质在细胞中的扩散速率是一定的,假定某种物质如葡萄糖通过“细胞膜”后,向内扩散的深度为0.5mm。计算这3个“细胞”中物质扩散的体积与整个“细胞”体积的比值。
结论:
细胞的表面积与体积之比随着细胞的增大而_______;葡萄糖扩散的体积与整个细胞的体积之比随着细胞的增大而_______。
减小
减小
2
4
8
比值
(扩散体积/总体积)
葡萄糖
扩散深度(mm)
相对表面积
(表面积/体积)
体积
(mm3)
表面积
(mm2)
边长
(mm)
58%
0.5
3:1
8
24
33%
0.5
1.5:1
64
96
18%
0.5
0.75:1
512
384
细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的运输效率就越低。
4
细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞与周围环境之间物质交换的面积相对越小,细胞的物质运输的效率就越低。
1、细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大
既然细胞越小,细胞相对表面积就大,细胞的物质运输的效率就越高,细胞体积是不是越小越好?
细胞不是越小越好,因为细胞中有众多的必需物质和细胞器,细胞太小,就没有足够的空间,细胞就不能进行相应的生命活动,发挥出相应的生理功能。
2、细胞的核质比例限制了细胞的长大
5
细胞通过分裂进行增殖
大肠杆菌
单细胞生物
通过细胞增殖而繁衍,产生新个体
多细胞生物
意义:细胞增殖是重要的生命活动,是生物生长、发育、繁殖、遗传的基础
受精卵
一、细胞增殖
6
1、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。
2、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。
3、过程:
…
…
物质准备
再分裂
分裂一次
物质准备
分裂
分裂一次
物质准备
再分裂
分裂一次
物质准备—细胞分裂—物质准备—细胞分裂······
物质准备、细胞分裂。
一、细胞增殖
7
细胞分裂
(真核)
无丝分裂
减数分裂
有丝分裂
主要
产生生殖细胞的方式
细胞分裂:二分裂
(原核)
4、方式:
5、特点:具有周期性
一、细胞增殖
1.概念:
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。
①前提
②起点
③终点
2.阶段:
末期
后期
中期
前期
子细胞
分
裂
间
期
分
裂
期
分裂间期
分裂期
物质准备
细胞适度的生长
(前、中、后、末)
90%-95%
5%-10%
温馨提示:①“连续分裂的细胞”才具有细胞周期;②间期在前,分裂期在后;③间期长,分裂期短;④以分裂完成时为“界限”。
问题: 不同细胞的细胞周期持续时间相同吗?
二、细胞周期
只有连续分裂的细胞才有细胞周期,如受精卵、干细胞、皮肤生发层细胞、分生区细胞、癌细胞、形成层细胞等。不连续分裂的细胞和高度分化的细胞没有细胞周期,如精细胞、卵细胞和表皮细胞和红细胞、心肌细胞、白细胞、浆细胞、神经细胞等。
3.不同细胞的细胞周期持续时间:
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
时间长
时间短
(1)细胞周期分为分裂间期和分裂期,分裂间期较长。
结论:
(2)不同细胞的细胞周期长度不一样。
(3)不同细胞周期的分裂期或分裂间期占比重不一样。
问题: 细胞周期的表示方法有哪些呢?
二、细胞周期
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