内容正文:
第6章 细胞的生命历程
生物都要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至死亡的生命历程。
活细胞也如此。生长,增殖,衰老,死亡····
第6章 细胞的生命历程
6.1细胞的增殖
【问题探讨】
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。
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?
象与鼠相应器官和组织的细胞在大小上无明显差异。
生物体的长大,既靠细胞生长增大细胞的体积,也要靠细胞分裂增加细胞的数量。
多细胞生物体
体积增大
细胞体积增大
细胞数量增多
依靠
依靠
依靠
细胞生长
细胞分裂
主要
单细胞生物
细胞体积增大
思考:细胞能否无限长大?
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。
1.现有3个大小不同的细胞模型,如下图所示,计算每个“细胞”的表面积与体积的比值。
思维训练
运用模型解释细胞不能无限长大
边长
2mm
边长
4mm
边长
8mm
琼脂块的边长/mm 表面积/mm2 体积/mm3 表面积/体积
(相对表面积) 葡萄糖扩散深度/mm 葡萄糖扩散体积/整个细胞体积(物质运输效率)
2
4
8
24
8
3
96
64
1.5
384
512
0.75
0.5
0.5
0.5
0.875
0.578
0.330
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0.5 mm。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。
V扩散=V-(a-1)3
1.细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系?
细胞越大,表面积与体积的比值越小。
细胞越大,表面积与体积的比值越小,物质运输效率就越低。
不是,因为细胞中有众多的必需物质和结构,需要相应的空间来容纳,才能保证正常生命活动。
2.从物质运输的效率看,细胞为什么不能太大?
4.是什么限制了细胞的长大?
①细胞表面积与体积的比值。
②细胞核与细胞质的体积比(核质比)。
细胞核是细胞的遗传和代谢的控制中心,细胞核中DNA一般不会随着细胞体积的扩大而增加
3.细胞越小,越有利于细胞与外界的物质交换,那么细胞是越小越好吗?
有些个体较大的原生生物(如草履虫)的细胞中,会出现两个细胞核。有些原生生物的细胞中有用于收集和排泄废物的伸缩泡。
1.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。
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。
阅读P110-111,思考下列问题
1.细胞增殖的概念、过程、意义是?
2.细胞周期的概念、适用范围和阶段是?
3.所有的细胞都有细胞周期吗?细胞周期大部分处于什么期?
细胞通过 的过程
一、细胞增殖
1.概念:
2.意义:
(1)单细胞生物:通过 而繁衍。
(2)多细胞生物:
①从受精卵开始,要经过 逐渐发育为成体。
②生物体内也不断地有细胞衰老、死亡,需要通过 加以补充。
生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础
细胞增殖
细胞分裂增加细胞数量
细胞增殖和分化
细胞增殖
受精卵
人(约1014个细胞)
受精卵发育为成体
细胞增殖和分化
“物质准备--分裂--物质准备--再分裂···”
细胞增殖具有周期性
细胞在分裂之前,必须要进行一定的物质准备,特别是遗传物质要进行复制。
细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程。
二、细胞周期
1.概念:
2.适用范围:
3.起止时间:
4.过程:
连续分裂的细胞,从一次分裂完成开始,到下一次分裂完成为止,为一个细胞周期。
连续分裂的细胞
起点:一次分裂完成
终点:下一次分裂完成
分裂间期
分裂期(M)
(90%~95%)
(5%~10%)
物质准备
DNA分子复制
有关蛋白质的合成
细胞适度生长
将分裂间期复制的DNA平分到两个子细胞中去
连续过程,被分为:前期、中期、后期、末期
细胞周期图
分裂间期包括:
①G1期:时间最长
②S期:时间居中
③G2期:时间最短
DNA复制
合成少量RNA和蛋白质(主要是微管蛋白,用于形成纺锤丝或星射线)
主要合成RNA和蛋白质(主要用于DNA复制)
5.表示方法:
细胞周期:
分裂间期:
分 裂 期:
B-B
B-A
A-B
B
A
方法一:扇形图
方法二:直线图
A B C DE FG
A C、 C E、 E G
A B、 C D、E F