課程內容:
《細胞的多樣性和統一性》
通過回憶和討論,你已經初步認識了細胞的多樣性和統一性。在初中階段,通常都是用光學顯微鏡的低倍鏡來觀察細胞的,而且觀察的材料有限。現在,讓我們嘗試用高倍鏡來觀察更多種類的細胞。
觀察細胞
原核細胞和真核細胞
通過顯微鏡了解了細胞的多樣性,同時也看到細胞都有相似的基本結構,如細胞膜、細胞質和細胞核,這反映了細胞的統一性。
但是,有一類細胞沒有成形的細胞核,如大腸桿菌,以及其他的細菌。科學家根據細胞內有無以核膜為界限的細胞核,把細胞分為真核細胞和原核細胞兩大類。由真核細胞構成的生物叫做真核生物,如植物、動物、真菌等。由原核細胞構成的生物叫做原核生物。
原核生物中除了分布廣泛的各種細菌外,還有藍藻(也稱藍細菌)。你見過它們嗎?藍藻的細胞比細胞大,細胞的直徑為0.5-5.0μm,藍藻細胞的直徑約為10μm,有的甚至可以達到70μm,如顫藻。一般來說,我們用肉眼是分辨不清藍藻細胞的。但是當它們以細胞群體的形式存在時,你可能見過。淡水水域污染、富營養化,會長出討厭的水華,影響水質和水生動物的生活,其中有多種藍藻。發菜也屬于藍藻,細胞群體呈黑藍色,狀如發絲,在我國多產于西北草地和荒漠,因和“發財”諧音,有人爭相食之,過度的采挖破壞了生態。我國已將發菜宣布為保護生物,予以保護。
藍藻細胞內含有藻藍素和葉綠素,是能進行光合作用的自養生物。細菌中的絕大多數種類是營腐生或寄生生活的異樣生物。在藍藻和細菌的細胞中,都沒有成形的細胞核。
這樣,我們對細胞的多樣性又有了進一步的認識:真核細胞多種多樣,原核細胞多種多樣,而真核細胞和原核細胞又不一樣。那么真核細胞和原核細胞的統一性表現在哪里呢?請觀察圖1-4和圖1-5。
原核細胞具有與真核細胞相似的細胞膜和細胞質,沒有由核膜包被的細胞核,也沒有染色體,但有一個環狀的DNA分子,位于細胞內特定的區域,這個區域叫做擬核。真核細胞染色體的主要成分是DNA和蛋白質。DNA與細胞的遺傳和代謝關系十分密切。這讓我們再一次看到了真核細胞和原核細胞的統一性。
細胞學說建立的過程
通過對動植物細胞的研究而揭示細胞統一性和生物體結構統一性的,是建立于19世紀的細胞學說,它是自然科學史上的一座豐碑。
細胞學說的建立者主要是兩位德國科學家施萊登和施旺。后人根據他們分別于1838年和1839年發表的研究結果,綜合為以下要點。
細胞學說的建立過程,是一個在科學探究中開拓、繼承、修正和發展的過程,充滿了耐人尋味的曲折。
歷史上,科學家就這樣“走進細胞”。但是人類的認識永無止境,科學的腳步從未停息。今天,人們已經在分子水平上研究細胞,在生物技術和醫療實踐等廣闊領域中應用其成果。
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孫老師
女,中教高級職稱
市優秀教師,優秀班主任,骨干教師,先進工作者,所撰寫的論文多次獲省優秀論文一等獎。