我身边处处都有着鲜活的生命,比如一草一木,周围的同伴,细胞是生命活动的基本单位,于是我们在生物课上花费了长达18节课的时间,学习了细胞这个单元,今天我们来回顾,并且总结一下我们学习了细胞的哪些。
我会以脑图的形式给大家来梳理,现在一级分支,我们知道是细胞,那么它的二级分支是什么呢?我们是首先学了细胞的样子,然后又学习了细胞的一生,最终还有一个未来的发展。细胞的样子,我们可以把它分成两个部分,也就是细胞的结构与各个结构的功能。
我们怎样才可以知道细胞的结构呢?我们需要自己亲眼的去观察,所以在我们学习细胞的结构的时候,我们先学习了显微镜的使用,下面是一张显微镜的各个部门的结构图。
我们竟然已经有了显微镜,那么我们到底该如何操作呢?我们先要把显微镜取出来,并且安放置一个合适的地方,然后下一步就是对光,安装好目镜和物镜,转动转换器,使低倍物镜对准通光孔,然后再用一个较大的光圈对准光孔,一只眼睛注视目镜内,转动反光镜,使反射光线经过通光孔物镜镜筒达到目镜,已通过目镜看到明亮的圆圈视野为宜。然后我要把薄而透明的玻片标本放在载物台上,然后观察,当观察完以后,把你所看到的物像写在本子上,归纳与总结,最后再把显微镜整理与安放。在学习这个过程的时候,我们还要知道如何制作临时装片,首先要准备好再波片和盖波片,然后再再拨片上面滴一滴清水,把物种内表皮清水中展平,然后在盖上盖玻片,用碘液染色,然后再用吸水纸吸盖玻片的侧面,使碘液侵湿整个盖玻片。
但我知道如何制作临时装片与显微镜,该如何使用之后,我们就可以观察植物细胞与动物细胞了,植物细胞,我们分别观察了洋葱鳞片叶表皮细胞,青椒表皮细胞,菠菜表皮细胞,如下图。
我们观察到的洋葱鳞片叶表皮,有细胞膜细胞壁与细胞核,青椒表皮细胞,我们观察到了叶绿体细胞核细胞膜与细胞壁。波塞表皮,我们观察到了液泡细胞核细胞膜与细胞壁。最终我们归纳总结了一下,通过观察对比,植物细胞具有的一般性的结构,有细胞膜细胞壁与细胞核,个别种类植物细胞有液泡叶绿体,因此我们就建构了一个植物细胞模型,如下图。
这就是我们观察到的植物细胞的结构,那么我们还需要观察动物细胞的结构,动物细胞,我们分别观察了蛙血涂片与口腔上表皮细胞和人血细胞。口腔上表皮细胞和人血细胞都是我们自己在身上取的材料,如下图。
我们发现蛙血图片,我们只能看到细胞膜与细胞核。口腔上表皮细胞,我们可以看到细胞核细胞质和细胞膜。人血细胞,我们可以看到红细胞,白细胞与血小板。最终我们归纳,并且总结出了动物细胞的结构:大多数的动物细胞都为原型,为了方便运动,有边界,绝大部分动物细胞最基本的结构有细胞膜细胞核与细胞质,因此我们就建构了一个动物细胞的模型。如下图。
所以我们已经观察过了植物细胞与动物细胞,随后我们又把这两者做了一个对比,动物细胞与植物细胞都有的结构是细胞膜细胞核与细胞质(线粒体),可是植物细胞比动物细胞多了,细胞壁叶绿体与液泡。所以现在我们已经知道了植物细胞与动物细胞的各个的结构,那么现在我们就要清楚他们每一个结构都有什么功能了。
我们先探究了细胞壁的功能,细胞壁是植物才具有的,如果一个植物细胞经要保证自己可以生活在这个世界上,那么他肯定是需要有一个壳,来保护这个细胞,于是我就有一个猜想细胞壁,它有支撑与保护的功能,但是我们也得做实验来证明。于是我们取了一个洋葱,然后用镊子在洋葱表皮上撕下来了一小片洋葱表皮,然后既然我没有探究的是细胞壁的支撑与固定的功能,那么肯定还需要有一个对比,在我们观察动物细胞的时候,并没有观察到细胞壁,所以我们又打算再安排一个动物细胞,这样我们实验才更具有说服力,我们的思路是将人血细胞做成临时装片,然后观察并且记录,然后再把他上面滴几滴清水(放在清水中),静置五分钟,如果细胞壁有支撑的功能的话,那么这个没有细胞壁的人血细胞就会破裂。那么我们再来反观洋葱表皮,我们首先也是要把洋葱表皮做成临时切片,然后观察并且记录,再把它滴上几滴清水(放在清水中),静置五分钟,如果细胞壁有支撑功能的话,那么有细胞壁的洋葱表皮细胞就不会破裂。最终我们得到的结论是人血细胞吸水后破裂了,洋葱表皮细胞吸水后并没有破裂,所以我们就得到了结论,细胞壁具有保护(内部安稳与外界隔离)与支撑(维持细胞的形状)等功能。
那么细胞膜具有什么功能呢?细胞膜因为我们并没有实验仪器,条件不能允许,于是我们就做了一个思想实验,最终我们达成的共识是细胞膜具有信息交流的功能,因为一个细胞,要是想从外界获得到能量,那么就必须要经过细胞膜与细胞壁,才能进入到细胞的自身当中,而细胞壁的功能是保护与支撑,那么细胞膜的功能应该就是选择渗透性,分辨外界物质的大小,有害或者有益,这样才可以保证这个细胞是安全的。
接下来我们又探究了植物细胞的叶绿体与液泡的功能:首先我们猜想叶绿体具有的功能是光合作用,可以把光能转化成化合能氧气和能量,也就是能量转化,还有就是有色素,就比如绿色,我们经常看到的植物,大部分都是绿色,现在我们选择了证明叶绿体有光合作用的功能去做实验探究。我的实验思路就是将盆栽的洋葱与绿萝放在阳光下面,分别盖上两个戳过几个孔的瓶子,使这些瓶子可以透气,然后放置一会,最后再将一根未完全熄灭的火柴分别伸进瓶子,然后看一下火柴有没有复燃,因为经过我们的观察,洋葱没有叶绿体,可是绿萝是有的,那么这就是两个对比,我们预测了一下实验的结果,等火柴伸进盆栽洋葱的时候,火柴并没有复燃,可是当火柴伸进绿萝的瓶子中的时候,火柴复燃了,这也就说明了植物细胞的叶绿体接受了阳光后会制造氧气,从而也就证明了叶绿体有光合作用的功能。随后我们也就探究出了液泡具有的功能,我们最终得到的结果是液泡具有储藏、储存物质和填充、向其他结构提供能量的功能。
接下来我们探究了对于一个细胞来说,最最重要的一个部位,那就是细胞核,细胞核它具有什么功能呢?首先我有一个猜想,那么就是细胞核,可以控制细胞的生长和发育因为仿佛细胞中其他的部位都有自己的事情可以做,细胞核看起来悠哉悠哉,但其实并不然,由于我们做实验的条件并不允许,所以我们就看到了其他的科学家已经做成功的几个实验,他们准备了两个用粘的变形虫,一个去掉了细胞核,一个并没有去掉,然后放入一个适合它们生存的环境当中,观察变形虫的生长情况与状态,最终那个没有核的变形虫停止了生长,最终死亡,而有核的变形虫则正常的生长,我们还可以再对照一下,我们再把那个有核的变形虫取出核,于是他有停止生长,然后我们再植入核,他又恢复了生长,所以这个实验就可以直接说明细胞核可以控制生物的生长,后来我们又看到了一个蓉园横溢的实验,也得到了细胞的生命活动(生长发育)由细胞核控制。那么这就是细胞核的第一个功能,后来我们看到了机组图片,是成龙和他的儿子长得非常的像,并且还有两个狗,母亲和她的孩子毛色品种都具有相似性,我们称之为性状,那么我又有一个猜想,那就是细胞核可以控制生物的遗传性状,于是我们就设计了一个实验,选择两组相同物种的细胞,一个是黑绒圆的胚胎细胞,另一个是白色荣园的卵细胞,一个去掉核,一个取出来核,把取出来的核移植到另一个细胞内,并且观察,最终当黑色蝾螈取出来的细胞核移植到去掉细胞核的白色绒圆剩下的部分中以后,最后发育生长出了黑色容园,当白色蝾螈取出来的细胞核移植到去掉细胞核的黑色绒圆剩下的部分中以后,最后发育生长出了白色容园,这也就验证了我们的猜想,因为如此,大概率是因为细胞核对他的影响,那么我们得到的另一个结论就是细胞核可以控制生物的遗传性状,此外,在科学界还有克隆羊多莉的诞生,各种的实验,验证了这些种种的猜想。
那么现在我们就知道了,细胞中每一个部分他们各有的功能了,我们来总结一下:细胞壁它的功能是支撑(固定),维持细胞形态,加保护(细胞结构);细胞膜细胞膜的作用是控制物质进出细胞,隔离(保障细胞内部环境的相对稳定),也就是细胞间的信息交流;细胞质也起着巨大的作用,它是细胞内部物质运输新陈代谢的主要场所;还有液泡与叶绿体,它们的功能分别是储存物质,显色,含细胞液(吸水,失水)和实现能量转化(光合作用造有机物+产氧);细胞核它的功能是控制生物(细胞)的遗传性状,还有控制生物(细胞)的生长发育。
好,现在那我们整个细胞单元的的第一个部分就结束了,接下来我们学习了细胞的一生,他们可以被分为生长分裂与分化与最终的衰老死亡奇变,我们先来看细胞的生长分裂吧!
什么是细胞的生长?构成生物体的细胞,它是要不断地从周围的环境中吸收营养物质,并且转变成自身的物质,所以这个细胞的体积会从原来的小变成现在的大,这就是细胞的生长,但是细胞并不会无限制的长大,一部分细胞长到一定的大小的时候就会分裂。那么一个细胞变成两个细胞,它会有什么变化呢?最重要的就是细胞核由一个分成了两个,细胞中的细胞质也分成了两份,每份各含有一个细胞核,当然,分裂过后,每个细胞的遗传物质都是不会改变的,其实动物细胞与植物细胞的分裂也有一些不同,动物细胞是细胞膜,从细胞的中部向内凹陷,然后就缢裂为两个细胞。植物细胞是在原来的细胞中央形成新的细胞膜和新的细胞壁,最终一个细胞会分裂成两个细胞。
收到细胞分裂,不得不提到的那就是染色体了,染色体是由细线状的染色质皱缩而形成的,在细胞分裂的时候,染色体的变化也特别的明显,我们可以把整个过程分为几个阶段,就是准备期和前期,中期,后期末期,染色质原本像细线一样,螺旋缠绕着细胞核,然后缩短变短,首先进行复制,然后在皱缩成清楚的染色体,然后再排序,到最后的分离,在细胞分裂的时候,染色体一定要均分成完全相同的两份,然后再分别的进入两个新的细胞当中,并且新的细胞与原细胞的染色体的形态和数目是相同的,这一点如果没法保证的话,那么一个细胞分裂以后,他的染色体就会变少一点,到最后就完全没有了,它的基因遗传密码也就丢失了,遗传物质才是最重要的啊!(可以看一下图,细胞生长分裂的间期)
什么是细胞分化?分化就是在个体的发育过程当中,一个或一种细胞通过分裂产生的后代,但是参与有些不同,因为它在形态与结构和生理功能上发生差异性的变化,这个过程就叫细胞的分化,因为一个细胞并不会一直的分裂,如果一直分离下去,并不会有体内各种各样的细胞,每个细胞的功能会有一定的差异。好了,在一个细胞生长分裂与分化之后,细胞经过分化形成的多形态结构功能的细胞群,相同的为组织,有了组织之后,器官会把多种不同的组织联合起来,这就构成了器官。系统会把一些器官有序的连起来,共同完成生理活动,这也就构成了一个系统,那么一个动物体的生命结构层次是什么?
首先,动物在经过生长分裂与分化之后,形成的组织有上表皮组织,结缔组织,肌肉组织,神经组织,上表皮组织有上表皮细胞构成,这时细胞的分布排列紧密,细胞间质少,大多数都分布在体内和各种管腔壁的内表面,它具有的功能就是保护与分泌。结缔组织的组成的种类很多,骨组织,软骨组织,血液等,它们的分布骨骼肌多附着在骨骼上,平滑肌多分布在胃肠等器官里,心肌分布在心脏壁内,他九的功能是有收缩和舒张的功能,能够使机体产生运动。神经组织它的组成主要是由神经细胞(神经元)构成的,它的细胞会不规则的凸起,分部在神经系统里,它的功能有能感受到刺激,传导,神经冲动,在体内起着调节和控制的作用。
然后这些组织会构成不同的器官,这些器官又可以组合成各种系统,比如运动系统,它的功能是运动,支持与保护;消化系统的功能是消化食物和吸收营养物质;呼吸系统的功能是吸入氧气和呼出二氧化碳;循环系统是运输体内的物质;泌尿系统是泌尿和排尿;神经系统是调节人体的生理活动;内分泌系统的功能是分泌激素,调节人体的生理活动;而生殖系统就是繁殖。那么这就是动物体的生命结构层次了。如图
好,那么植物体的生命结构层次有哪些呢?我们先来看一下植物有哪其中组织吧!分生组织:它分布在颈间,根尖,牙尖等部位,细胞小,细胞壁薄,细胞核大,它具有很强的分裂能力,能够不断分裂,产生新的细胞;保护组织:分布在根茎叶的表面细胞排列紧密细胞壁较厚,它的功能就是保护内部;疏导组织:在根茎叶内都有分布,包括导管和筛管,它的功能是尽管运输水和无机盐,筛管运输有机物;营养组织:植物的六大器官都含有大量的营养组织,营养组织的细胞壁薄,液泡较大,有储藏营养物质的功能,含有叶绿体的营养组织,还能进行光合作用。
好了,这就是植物细胞的组织,那么现在我们也就可以构出来植物体生命结构层次了,如下图。
现在我们只剩下最后一个大板块了,细胞的衰老,死亡与畸变,个体的衰老有什么特征呢?你会发现人如果一老,那么她就会长皱纹,并且身高也有可能缩短皮肤会变得松弛,行动会变得迟慢,吸收力也会下降,记忆力会衰退,还会长白头发,有时候也有老年斑,可是这都是个体,那么细胞的衰老有什么特征呢?细胞内水分减少,细胞的体积变小。细胞内多种酶活性降低,代谢减慢。细胞内色素积累,妨碍细胞内物质交流传递。细胞膜通透性改变,物质运输功能降低。那么细胞死亡的途径有哪些呢?有自然凋亡,也有细胞坏死,这就不是自然的情况,也可能是由于畸变造成的,那么细胞的死亡的意义有哪些呢?明明细胞死亡就不是一件好事,可是为什么细胞还要死呢?其实并不然,细胞如果死亡的话,他可以保证多细胞生物体完成正常发育,就像当你是一个婴儿的时候,手指连在一起,那么我们现在知道那多余的部分的细胞,当死掉以后,我们才可以发育成一个正常的婴儿,所以细胞死亡也并不是全毫无意义,还有就是维持内部环境的稳定,抵御外界各种因素的干扰。
好,那么到这里我们整个细胞的单元也就学完了,还有就是对未来的学习,还有什么问题,我觉得我们现在所学到每个细胞,每个结构的功能远不止于此,还会有其他的结构与功能,这也就是我们未来所学到的,好,现在你有没有对细胞刷新了认知呢?