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− | '''细胞''' (英文名:cell)并没有统一的定义,比较普遍的提法是:细胞是生物体基本的结构和功能单位。已知除病毒之外的所有生物均由细胞所组成,但病毒生命活动也必须在细胞中才能体现。 | + | {{Infobox person |
+ | | 姓名 = 细胞 | ||
+ | |圖片 = [[File:A3e12b4044304bf9b4deccce6243dd7a th.jpg|缩略图|居中|250px|[https://image.so.com/view?q=%E7%BB%86%E8%83%9E&src=tab_www&correct=%E7%BB%86%E8%83%9E&ancestor=list&cmsid=40f8b7c4b38a0c9fb40f7afa57f8e10f&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=254#id=046a0b89df4954a3e35a5c6e4e27edfb&currsn=0&ps=105&pc=105 原圖鏈接][http://www.sohu.com/a/122784630_531052 来自搜狐网]]] | ||
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+ | '''细胞''' (英文名:cell)并没有统一的定义,比较普遍的提法是:细胞是[[ 生物]] 体基本的结构和功能单位。已知除[[ 病毒]] 之外的所有生物均由细胞所组成,但病毒生命活动也必须在细胞中才能体现。 | ||
− | 一般来说,细菌等绝大部分微生物以及原生动物由一个细胞组成,即单细胞生物,高等植物与高等动物则是多细胞生物。细胞可分为原核细胞、真核细胞两类,但也有人提出应分为三类,即把原属于原核细胞的古核细胞独立出来作为与之并列的一类。研究细胞的学科称为细胞生物学。 | + | 一般来说,[[ 细菌]] 等绝大部分[[ 微生物]] 以及原生[[ 动物]] 由一个细胞组成,即单细胞生物,高等[[ 植物]] 与高等动物则是多细胞生物。细胞可分为原核细胞、真核细胞两类,但也有人提出应分为三类,即把原属于原核细胞的古核细胞独立出来作为与之并列的一类。研究细胞的学科称为细胞生物学。 |
− | 细胞体形极微,在显微镜下始能窥见,形状多种多样。主要由细胞核与细胞质构成,表面有细胞膜。高等植物细胞膜外有细胞壁,细胞质中常有质体,体内有叶绿体和液泡,还有线粒体。动物细胞无细胞壁,细胞质中常有中心体,而高等植物细胞中则无。细胞有运动、营养和繁殖等机能。 | + | 细胞体形极微,在[[ 显微镜]] 下始能窥见,形状多种多样。主要由[[ 细胞核]] 与[[ 细胞质]] 构成,表面有[[ 细胞膜]] 。高等植物细胞膜外有[[ 细胞壁]] ,细胞质中常有质体,体内有叶绿体和液泡,还有[[ 线粒体]] 。动物细胞无细胞壁,细胞质中常有中心体,而高等植物细胞中则无。细胞有运动、营养和繁殖等机能。 |
+ | [[ File:234770-14031321200636.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E7%BB%86%E8%83%9E&src=tab_www&correct=%E7%BB%86%E8%83%9E&ancestor=list&cmsid=40f8b7c4b38a0c9fb40f7afa57f8e10f&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=254#id=41045e67c8607c956e28534d59c5d69e&currsn=0&ps=105&pc=105 原圖鏈接][https://www.taopic.com/vector/201403/492122.html 来自淘图网]]] | ||
+ | 中文名称:细胞 | ||
− | + | 定义:能进行独立繁殖的有膜包围的生物体的基本结构和功能单位。一般由质膜、细胞质和核(或拟核)构成,是生命活动的基本单位。 | |
− | + | 英文名 称:cell | |
− | + | 应用 学科:细胞生物学 ( 一 级 学 科 ) ;总 论 (二级 学科 ) | |
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− | + | =='''发现历史'''== | |
− | + | [[ File:201302220247173383.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E7%BB%86%E8%83%9E&src=tab_www&correct=%E7%BB%86%E8%83%9E&ancestor=list&cmsid=40f8b7c4b38a0c9fb40f7afa57f8e10f&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=254#id=4e66ecaf7d0eab20979826ae055300ac&currsn=0&ps=105&pc=105 原圖鏈接][http://www.app17.com/c74074/products/d3777253.html 来自阿怡网]]] | |
− | + | 绝大多数细胞都非常微小,超出人的视力极限,观察细胞必须用[[显微镜]]。 | |
− | 细胞 | + | |
+ | 1665年[[罗伯特•虎克]](是物理学家:在物理学研究方面,他提出了描述材料弹性的基本定律-[[虎克定律]],且提出了[[万有引力]]的平方反比关系。在[[机械]]制造方面,他设计制造了[[真空]]泵,显微镜和[[望远镜]],并将自己用显微镜观察所得写成《显微术》一书, 细胞一词 即由他命名。在新技术发明方面,他发明的很多设备至今仍然 在 使用。除去科 学 技术,胡克还在城市设计和建筑方面有着重要的贡献。1677年至1683年就任英国皇 家 学会秘书并负责出版会刊。学会 的 工 作 条件使他在当时自然科学的前沿(如机械仪器改制、弹性、重力、光学,乃至生物、建筑、化 学 、地质等方面)做出了自己的贡献。1676年,胡克发表了著名的弹性定律。)提出细胞在观察软木塞的切片时看到软木中含有一个个小室而以之命名的。其实这些小室并不是活的结构,而是细胞壁所构成的空隙,但细胞这个名词就此被沿用下来。罗伯特•虎克第一个观察到了死细胞。 | ||
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+ | 1677年[[列文•胡克]]用自己制造的简单显微镜观察到动物的“精虫”时,并不知道这是一个细胞。列文•胡克第一个观察到了活细胞。 | ||
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+ | 1827年[[贝尔]]发现哺乳类动物的卵子,才开始对细胞本身进行认真的观察 。 | ||
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+ | 对于研究细胞起了巨大推动作用的是[[德 国]]生物 学家[[施莱登]]和[[施旺]]。 | ||
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+ | 1838 年 施莱登描述了细胞是 在 一种粘液状的母质中,经过一种像是结晶样的过程产生的,并且把植物看 作 细胞的共同体。在他的启发下施万坚信动、[[植物]]都是由细胞构成的,并指出二者在结构和生长中的一致性, | ||
+ | [[ File:30583a22f72292dd711c0a22b6595746.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E7%BB%86%E8%83%9E&src=tab_www&correct=%E7%BB%86%E8%83%9E&ancestor=list&cmsid=40f8b7c4b38a0c9fb40f7afa57f8e10f&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=254#id=e64f78162e8d281855662ca09bd15cdc&currsn=0&ps=105&pc=105 原圖鏈接][http://www.16sucai.com/2014/08/47177.html 来自素材网]]] | ||
+ | 1867年德国 植物学 家[[霍夫迈斯特]]和1873年的施奈德分别对植物和动物比较详细地叙述了间接分裂;[[德国]] 细胞 学家[[弗莱明]]1882年在发现了染色体 的 纵分裂之后提出了有丝分裂这一 名 称以代替间接分裂,[[ 霍伊泽尔]]描述了在间接分裂时的染色体分布;在他之后,[[施特拉斯布格]]把 有 丝分裂划分为直到现在还通用的前期、中期、后期、末期;他和其他 学者 还在植物中观察到减数分裂,经过进一步研究终于区别出单倍体和双倍体[[染色体]]数目。 | ||
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+ | 与 此 同 时 ,[[捷克]]动物生理学家[[浦肯野]]提出原生质的概念;德国动物学家西博尔德断定原生动物都是单细胞的。德国病理学家[[菲尔肖]]在研究结缔组织的基础上提出“一切细胞来自细胞”的名言, 并 且创立了细胞病理学。 | ||
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+ | 从19世纪中期到20世纪初,关于细胞结构尤其是细胞核的研究,有了长足的进展。 | ||
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+ | 1875年德国 植 物 学 家施特拉斯布格首先叙述了植物细胞中的着色物体 ,而 且断定同种植物各 自 有一定数目的着色物体;1880年[[巴拉涅茨基]]描述了着色物体的螺旋状结构,翌年[[普菲茨纳]] 发 现了染色粒, | ||
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+ | 1888年[[瓦尔代尔]]才把核中的着色物体正式命名为染色体。 | ||
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+ | 1891年德国学者亨金在昆虫的精细胞中观察到X染色体, | ||
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+ | 1902年[[史蒂文斯]]、[[威尔逊]]等发观了 Y染色体 。 | ||
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+ | 1900年重新发现[[孟德尔]]的研究成就后,[[遗传学]]研究有力地推动了 细胞 学的进展。[[美国]]遗传学家和[[胚胎]]学家摩尔根研究[[果蝇]]的遗传,发现偶尔出现的白眼个体总是雄性; 结 合已有的、关于性染色体的知识,解释了白眼雄性的出现,开始从细胞解释遗传现象,遗传因子可能位于染色体上。细胞学和遗传学联系起来,从遗传学得到定量的和[[生理]]的概念,从细胞学得到定性的、物质的和叙述的概念,逐步产生出细胞遗传学。 | ||
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+ | 此外,发现了辐射现象、[[温度]]能够引起果蝇突变之后,因突变的[[频率]]很高更有利于染色体的实验研究。[[辐射]]之后引起的各种突变,包括[[基因]]的移位、倒位及缺失等都司在染色体中找到依据。利用突变型与野生型杂交,并且对其后代进行统计处理可以推算出[[染色体]]的基因排列图。广泛开展的性染色体形态的研究,也为雌雄性别的决定找到 细胞 学的基础。 | ||
− | + | 20世纪40年代后,[[电子]][[显微镜]]得到广泛使用 , 标本 的 包埋、切片 一 套技术逐渐完善 , 才 有 了很大改变 。 开始逐渐开展了从 生 化方面研究 细胞 各部 分的 功能 的 工作 , 产 生 了 生化细胞 学 。<ref>[http://blog.sciencenet.cn/blog-279293-1172529.html 细胞 发现史及争议],科学网,2019-4-10</ref> | |
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− | 细胞 | ||
− | 细胞壁 | + | =='''细胞结构'''== |
− | + | [[ File:01300000219002122205393018921.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E7%BB%86%E8%83%9E&src=tab_www&correct=%E7%BB%86%E8%83%9E&ancestor=list&cmsid=40f8b7c4b38a0c9fb40f7afa57f8e10f&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=254#id=3a9b7ce9c91732e5e2521b857b69ecd9&currsn=0&ps=105&pc=105 原圖鏈接][http://tupian.baike.com/doc/%E5%8A%A8%E7%89%A9%E7%BB%86%E8%83%9E%E5%9F%B9%E5%85%BB%E5%8F%8D%E5%BA%94%E5%99%A8/a4_80_39_01300000219002122205393018921_jpg.html?prd=citiao_tuce_zhengwen 来自互动百科]]] | |
− | + | 1. 细胞壁(Cell Wall ) 【 动 物 细胞 没 有 】 | |
− | + | 位于植物细胞的最外层 ,是 一层透明的薄壁 。 它主要是 由[[纤维素]] 和[[果胶]]组成的,孔隙较大,物质分子可以 自由 透 过。细胞 壁对 细胞 起着支持和保护 的 作用 。 | |
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− | + | 2. 细胞膜 (Cell Membrane) | |
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− | + | 细胞壁的内侧紧贴着一层极薄的膜,叫做细胞 膜 。这层由[[蛋白质]]分子和磷脂双层分子组成 的 薄膜,水 和 氧气等 小分子 物质能够自由通过 , 而某些[[离子]]和 大[[ 分子]]物质则不能自由通过,因此,它除了起着保护 细胞 内部的作用以外 , 还具有控制 物质 进出 细胞 的作用:既不让有用物质任意地渗出 细胞, 也 不 让有害物质轻易地 进 入 细胞。 | |
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− | + | 3. 细胞质(Cytoplasm) | |
− | + | 细胞膜 包着 的 黏稠 透 明 的 物 质, 叫做 细胞质。 在 细胞质中 还可看到一些带折光性 的 颗粒 , 这些颗粒多数 具有一 定 的 结构和功能 , 类似生 物 体 的 各种器官 , 因此叫做 细胞器 。例如,在绿色植物 的 叶肉 细胞 中, 能 看到许多绿色 的 颗粒 , 这 就是 一种 细胞 器 , 叫做[[叶绿体]] 。 绿色植物 的[[光合 作用]]就是 在 叶绿 体中 进行 的。 | |
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− | + | 4. 细胞 核 | |
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− | + | 细胞质里含有 一 个近似球形 的细胞 核(nucleolus ),是由 更加黏稠的物质 构成的。 细胞核通常位于细胞的中央, 成 熟的植物细胞的细胞核 , 往往被中央液泡推挤到细胞 的 边缘 。细胞 核 中有一 种 物质 ,易被洋红 、 苏木精 、 甲 基 绿 等 碱性染料染成深色,叫做染色质(chromatin ) 。 生 物体用于传种接代的物质即遗传物质 , 就在染色质上。 细胞核 的 机 能 是保存遗传物质,控制生化合成和细胞代谢 , 决定 细胞 或机体 的 性状表现 , 把遗传物质从细胞(或个 体 )一代一代传下去。但细胞核不 是 孤立的起作用,而是和细胞质相互作用、相互依存而表现出细胞统一的生命过程。细胞核控制细胞质; 细胞 质对细胞的分化、发育和遗传也有重要 的 作用 。 | |
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− | + | =='''种类及功能'''== | |
− | + | [[ File:Mp40496428 1447042624254 2 th.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E7%BB%86%E8%83%9E&src=tab_www&correct=%E7%BB%86%E8%83%9E&ancestor=list&cmsid=40f8b7c4b38a0c9fb40f7afa57f8e10f&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=254#id=8f544634fe08f5ef77bab94250f17617&currsn=0&ps=105&pc=105 原圖鏈接][http://www.sohu.com/a/111492289_404446 来自搜狐网]]] | |
+ | 人 体细胞 分为四大组织 , 分别 是:上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织 。<ref>[https://www.360kuai.com/pc/9e8ee6c981500bb42?cota=4&kuai_so=1&tj_url=so_rec&sign=360_57c3bbd1&refer_scene=so_1 人 体 所有细胞及分类 类型怎么分],快资讯网,2019-03-16</ref> | ||
+ | 1、上皮组织:是 由 密集的细胞 和 少量的细胞间 质 组 成 ,在细胞之间又有明显的连接复合体 。一 般细胞密集排列呈膜 状, 覆盖 在体 表 和 体内各种器官、管道、 囊 、腔的内表面及内脏器官的表面 。 上皮组织具 有 保护、吸收、排泄、分泌、呼吸等 作用。 | ||
− | + | 2、结缔组织: 是 由多种 细胞 和大量的细胞间 质构成的 。细胞 的 种类多, 分 散 在细胞 间 质 中 。细胞 间 质 有[[液体]]、胶状体、固体基 质 和纤维,形成多样化 的 组织 。其 具 有 支持、保护、营养、修复 和 物 质运输 等 功能。 | |
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− | + | 3、肌肉组织:主要由收缩性强的肌 细胞 构成 , 一般 细胞 排列呈柱状 。 其主要机 能 是 将 化学能转变为机械能,使肌纤维收缩,机体 进行 各种运动 。 | |
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− | + | 4、神经组织:由[[神经元]]和神经胶 质细胞 组成。神 经 元具有 高 度发达的感受刺激和传导兴奋的能力。神经胶质 细胞 有支持、保护、营养和修补等 作用 。神经组织 是 组 成 脑、脊髓以及周围神经系统其他部分 的基 本成分,它能接受内外环境的各种刺激,并能发出冲动联系骨骼肌和机体内部脏器协调活动 。 | |
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− | + | =='''分裂与分化'''== | |
− | + | [[ File:View2222.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E7%BB%86%E8%83%9E%E7%BB%93%E6%9E%84&src=srp&correct=%E7%BB%86%E8%83%9E%E7%BB%93%E6%9E%84&ancestor=list&cmsid=84265a3bc98a87a6d0e2c33ae52f2fc1&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=254#id=efe6ce96035d3bfdd3b1f3020c9a567a&currsn=0&ps=92&pc=92 原圖鏈接][http://www.51wendang.com/doc/7e24c6358145f76ea85558ab 来自文档网]]] | |
+ | ===分裂=== | ||
+ | 一个细胞分裂为两个细胞的过程。分裂前的 细胞 称母 细胞, 分裂后形成 的 新 细胞 称子细胞。细胞分裂通常包括 核 分裂和胞质分裂两步 。 在核分裂过程 中 母细胞把遗传 物质 传给子 细胞。 在单细胞生 物 中细胞 分裂就 是 个体 的 繁殖 ,在 多 细胞 生物 中 细胞分裂 是个体 生 长 、发育和繁 殖的基础。<ref>[https://www.360kuai.com/pc/9bac2a031971e7e73?cota=4&kuai_so=1&tj_url=so_rec&sign=360_57c3bbd1&refer_scene=so_1 细胞分裂过程示意图],快资讯网,2019-10-18</ref> | ||
− | + | ===分化=== | |
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− | + | 细胞的分化是指分裂后的细胞 , 在形态 , 结构 和 功能上向着不同方向变化的过程 。 细胞分化 是 形成不同的组织,分 化 前和 分 化后的 细胞 不属于一类型。那些形态的相似,结构相同,具有一定功能 的细胞 群叫做组织。不同的组织,按一定的顺序组成 器 官。各种器官协调配合 , 形成系统。各种器官 和 系统组成生命体。 细胞的 癌变是 细胞的 一种不正常的分化方式 。 每个正常细胞 细胞 核 内 都 有 原癌基因。发生癌变 的细胞 原本是正常细胞,由于受到外界致癌因子(致癌因子包括物理致癌因子,主要指辐射,如[[紫外线]],[[X射线]]等 ),化学致癌因子(例如[[黄曲霉毒素]],[[亚硝酸盐]]等 ),生物致癌因子(Rous肉瘤病毒、[[乙肝]]病毒等)作用,导致细胞 内 原癌基因被激活 , 激活的原癌基因控制细胞发生癌变 。 | |
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− | + | 癌变 的细胞在细胞形 态 、结 果 、 功能上都发生了一定的变化 。 | |
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=='''属性特征'''== | =='''属性特征'''== | ||
+ | [[ File:AFO5-fyarrcc8058957.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E7%BB%86%E8%83%9E%E7%BB%93%E6%9E%84&src=srp&correct=%E7%BB%86%E8%83%9E%E7%BB%93%E6%9E%84&ancestor=list&cmsid=84265a3bc98a87a6d0e2c33ae52f2fc1&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=254#id=5e8c267e4da3498d5f22ac2620a410a4&currsn=0&ps=92&pc=92 原圖鏈接][http://jlvshi.cn/%E7%BB%86%E8%83%9E%E7%BB%93%E6%9E%84%E5%9B%BE.html 来自jlvshi.cn]]] | ||
大小 | 大小 | ||
行 93: | 行 105: | ||
同类型细胞的体积一般是相近的,不依生物个体的大小而增大或缩小; | 同类型细胞的体积一般是相近的,不依生物个体的大小而增大或缩小; | ||
− | 器官的大小主要决定于细胞的数量,与细胞的数量成正比,而与细胞的大小无关,这种现象被称为“细胞体积的守恒定律”。 | + | 器官的大小主要决定于细胞的数量,与细胞的数量成正比,而与细胞的大小无关,这种现象被称为“细胞体积的守恒定律”。 |
共性 | 共性 | ||
− | 1.所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质及糖被构成的生物膜(注意 :癌细胞无糖被,容易游走扩散),即细胞膜。 | + | 1.所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌[[ 蛋白质]] 及糖被构成的生物膜(注意 :癌细胞无糖被,容易游走扩散),即细胞膜。 |
+ | |||
2.所有的细胞都含有两种核酸:即DNA与RNA。 | 2.所有的细胞都含有两种核酸:即DNA与RNA。 | ||
+ | [[ File:20171120144952655265.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E7%BB%86%E8%83%9E&src=tab_www&correct=%E7%BB%86%E8%83%9E&ancestor=list&cmsid=40f8b7c4b38a0c9fb40f7afa57f8e10f&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=254#id=fcca9c156e0caf75e43ef75735ad6ccd&currsn=0&ps=105&pc=105 原圖鏈接][http://www.really100.net/index_new/show_news.asp?Page=1&id=48140 来自真品网]]] | ||
3.作为遗传信息复制与转录的载体。 | 3.作为遗传信息复制与转录的载体。 | ||
− | 4.作为蛋白质合成的机器─核糖体,毫无例外地存在于一切细胞内。核糖体,是蛋白质合成的必须机器,在细胞遗传信息流的传递中起着必不可少的作用。 | + | |
− | 5.基本上所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。(少数不是,如蓝藻的有些种类从老细胞内产生新细胞) | + | 4.作为蛋白质合成的机器─核糖体,毫无例外地存在于一切细胞内。[[ 核糖]] 体,是[[ 蛋白质]] 合成的必须机器,在细胞遗传信息流的传递中起着必不可少的作用。 |
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+ | 5.基本上所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。(少数不是,如[[ 蓝藻]] 的有些种类从老细胞内产生新细胞) | ||
+ | |||
6.部分细胞能进行自我增殖和遗传(高度分化的细胞无法自我增殖。) | 6.部分细胞能进行自我增殖和遗传(高度分化的细胞无法自我增殖。) | ||
− | 7.新陈代谢。 | + | |
+ | 7.[[ 新陈代谢]] 。 | ||
+ | |||
8.细胞都具有运动性,包括细胞自身的运动和细胞内部的物质运动。 | 8.细胞都具有运动性,包括细胞自身的运动和细胞内部的物质运动。 | ||
− | 注:病毒不具有细胞结构。 | + | |
+ | 注:[[ 病毒]] 不具有细胞结构。 | ||
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+ | =='''相关视频'''== | ||
+ | 1、最全细胞知识 | ||
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+ | {{#iDisplay:v.qq.com/x/page/o0512ptpdyw|640|380|qq}} | ||
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+ | 2、细胞核的结构 | ||
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+ | {{#iDisplay:v.qq.com/x/page/c3012dvbads|640|380|qq}} | ||
+ | |||
+ | == '''外部連結''' == | ||
+ | *[http://www.sohu.com/a/40496428_115031 树突细胞可促进红细胞的体内生成,有望治疗贫血 ] | ||
+ | |||
+ | *[http://www.really100.net/index_new/show_news.asp?Page=1&id=48140 转基因细胞为什么会产生包涵体?] | ||
+ | |||
+ | == '''參考來源''' == | ||
+ | {{Reflist}} | ||
+ | |||
+ | [[Category: 360 生物科學總論]][[Category: 364 細胞論]] | ||
+ | [[Category:390 人類學總論]] |
於 2022年5月7日 (六) 22:07 的最新修訂
細胞 | |
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細胞 (英文名:cell)並沒有統一的定義,比較普遍的提法是:細胞是生物體基本的結構和功能單位。已知除病毒之外的所有生物均由細胞所組成,但病毒生命活動也必須在細胞中才能體現。
一般來說,細菌等絕大部分微生物以及原生動物由一個細胞組成,即單細胞生物,高等植物與高等動物則是多細胞生物。細胞可分為原核細胞、真核細胞兩類,但也有人提出應分為三類,即把原屬於原核細胞的古核細胞獨立出來作為與之並列的一類。研究細胞的學科稱為細胞生物學。
細胞體形極微,在顯微鏡下始能窺見,形狀多種多樣。主要由細胞核與細胞質構成,表面有細胞膜。高等植物細胞膜外有細胞壁,細胞質中常有質體,體內有葉綠體和液泡,還有線粒體。動物細胞無細胞壁,細胞質中常有中心體,而高等植物細胞中則無。細胞有運動、營養和繁殖等機能。
中文名稱:細胞
定義:能進行獨立繁殖的有膜包圍的生物體的基本結構和功能單位。一般由質膜、細胞質和核(或擬核)構成,是生命活動的基本單位。
英文名稱:cell
應用學科:細胞生物學(一級學科);總論(二級學科)
發現歷史
絕大多數細胞都非常微小,超出人的視力極限,觀察細胞必須用顯微鏡。
1665年羅伯特•虎克(是物理學家:在物理學研究方面,他提出了描述材料彈性的基本定律-虎克定律,且提出了萬有引力的平方反比關係。在機械製造方面,他設計製造了真空泵,顯微鏡和望遠鏡,並將自己用顯微鏡觀察所得寫成《顯微術》一書,細胞一詞即由他命名。在新技術發明方面,他發明的很多設備至今仍然在使用。除去科學技術,胡克還在城市設計和建築方面有着重要的貢獻。1677年至1683年就任英國皇家學會秘書並負責出版會刊。學會的工作條件使他在當時自然科學的前沿(如機械儀器改制、彈性、重力、光學,乃至生物、建築、化學、地質等方面)做出了自己的貢獻。1676年,胡克發表了著名的彈性定律。)提出細胞在觀察軟木塞的切片時看到軟木中含有一個個小室而以之命名的。其實這些小室並不是活的結構,而是細胞壁所構成的空隙,但細胞這個名詞就此被沿用下來。羅伯特•虎克第一個觀察到了死細胞。
1677年列文•胡克用自己製造的簡單顯微鏡觀察到動物的「精蟲」時,並不知道這是一個細胞。列文•胡克第一個觀察到了活細胞。
1827年貝爾發現哺乳類動物的卵子,才開始對細胞本身進行認真的觀察。
1838年施萊登描述了細胞是在一種粘液狀的母質中,經過一種像是結晶樣的過程產生的,並且把植物看作細胞的共同體。在他的啟發下施萬堅信動、植物都是由細胞構成的,並指出二者在結構和生長中的一致性,
1867年德國植物學家霍夫邁斯特和1873年的施奈德分別對植物和動物比較詳細地敘述了間接分裂;德國細胞學家弗萊明1882年在發現了染色體的縱分裂之後提出了有絲分裂這一名稱以代替間接分裂,霍伊澤爾描述了在間接分裂時的染色體分布;在他之後,施特拉斯布格把有絲分裂劃分為直到現在還通用的前期、中期、後期、末期;他和其他學者還在植物中觀察到減數分裂,經過進一步研究終於區別出單倍體和雙倍體染色體數目。
與此同時,捷克動物生理學家浦肯野提出原生質的概念;德國動物學家西博爾德斷定原生動物都是單細胞的。德國病理學家菲爾肖在研究結締組織的基礎上提出「一切細胞來自細胞」的名言,並且創立了細胞病理學。
從19世紀中期到20世紀初,關於細胞結構尤其是細胞核的研究,有了長足的進展。
1875年德國植物學家施特拉斯布格首先敘述了植物細胞中的着色物體,而且斷定同種植物各自有一定數目的着色物體;1880年巴拉涅茨基描述了着色物體的螺旋狀結構,翌年普菲茨納發現了染色粒,
1888年瓦爾代爾才把核中的着色物體正式命名為染色體。
1891年德國學者亨金在昆蟲的精細胞中觀察到X染色體,
1900年重新發現孟德爾的研究成就後,遺傳學研究有力地推動了細胞學的進展。美國遺傳學家和胚胎學家摩爾根研究果蠅的遺傳,發現偶爾出現的白眼個體總是雄性;結合已有的、關於性染色體的知識,解釋了白眼雄性的出現,開始從細胞解釋遺傳現象,遺傳因子可能位於染色體上。細胞學和遺傳學聯繫起來,從遺傳學得到定量的和生理的概念,從細胞學得到定性的、物質的和敘述的概念,逐步產生出細胞遺傳學。
此外,發現了輻射現象、溫度能夠引起果蠅突變之後,因突變的頻率很高更有利於染色體的實驗研究。輻射之後引起的各種突變,包括基因的移位、倒位及缺失等都司在染色體中找到依據。利用突變型與野生型雜交,並且對其後代進行統計處理可以推算出染色體的基因排列圖。廣泛開展的性染色體形態的研究,也為雌雄性別的決定找到細胞學的基礎。
20世紀40年代後,電子顯微鏡得到廣泛使用,標本的包埋、切片一套技術逐漸完善,才有了很大改變。開始逐漸開展了從生化方面研究細胞各部分的功能的工作,產生了生化細胞學。[1]
細胞結構
1.細胞壁(Cell Wall) 【動物細胞沒有】
位於植物細胞的最外層,是一層透明的薄壁。它主要是由纖維素和果膠組成的,孔隙較大,物質分子可以自由透過。細胞壁對細胞起着支持和保護的作用。
2.細胞膜(Cell Membrane)
細胞壁的內側緊貼着一層極薄的膜,叫做細胞膜。這層由蛋白質分子和磷脂雙層分子組成的薄膜,水和氧氣等小分子物質能夠自由通過,而某些離子和大分子物質則不能自由通過,因此,它除了起着保護細胞內部的作用以外,還具有控制物質進出細胞的作用:既不讓有用物質任意地滲出細胞,也不讓有害物質輕易地進入細胞。
3.細胞質(Cytoplasm)
細胞膜包着的黏稠透明的物質,叫做細胞質。在細胞質中還可看到一些帶折光性的顆粒,這些顆粒多數具有一定的結構和功能,類似生物體的各種器官,因此叫做細胞器。例如,在綠色植物的葉肉細胞中,能看到許多綠色的顆粒,這就是一種細胞器,叫做葉綠體。綠色植物的光合作用就是在葉綠體中進行的。
4.細胞核
細胞質里含有一個近似球形的細胞核(nucleolus),是由更加黏稠的物質構成的。細胞核通常位於細胞的中央,成熟的植物細胞的細胞核,往往被中央液泡推擠到細胞的邊緣。細胞核中有一種物質,易被洋紅、蘇木精、甲基綠等鹼性染料染成深色,叫做染色質(chromatin)。生物體用於傳種接代的物質即遺傳物質,就在染色質上。 細胞核的機能是保存遺傳物質,控制生化合成和細胞代謝,決定細胞或機體的性狀表現,把遺傳物質從細胞(或個體)一代一代傳下去。但細胞核不是孤立的起作用,而是和細胞質相互作用、相互依存而表現出細胞統一的生命過程。細胞核控制細胞質;細胞質對細胞的分化、發育和遺傳也有重要的作用。
種類及功能
人體細胞分為四大組織,分別是:上皮組織、結締組織、肌肉組織、神經組織。[2] 1、上皮組織:是由密集的細胞和少量的細胞間質組成,在細胞之間又有明顯的連接複合體。一般細胞密集排列呈膜狀,覆蓋在體表和體內各種器官、管道、囊、腔的內表面及內臟器官的表面。上皮組織具有保護、吸收、排泄、分泌、呼吸等作用。
2、結締組織:是由多種細胞和大量的細胞間質構成的。細胞的種類多,分散在細胞間質中。細胞間質有液體、膠狀體、固體基質和纖維,形成多樣化的組織。其具有支持、保護、營養、修復和物質運輸等功能。
3、肌肉組織:主要由收縮性強的肌細胞構成,一般細胞排列呈柱狀。其主要機能是將化學能轉變為機械能,使肌纖維收縮,機體進行各種運動。
4、神經組織:由神經元和神經膠質細胞組成。神經元具有高度發達的感受刺激和傳導興奮的能力。神經膠質細胞有支持、保護、營養和修補等作用。神經組織是組成腦、脊髓以及周圍神經系統其他部分的基本成分,它能接受內外環境的各種刺激,並能發出衝動聯繫骨骼肌和機體內部臟器協調活動。
分裂與分化
分裂
一個細胞分裂為兩個細胞的過程。分裂前的細胞稱母細胞,分裂後形成的新細胞稱子細胞。細胞分裂通常包括核分裂和胞質分裂兩步。在核分裂過程中母細胞把遺傳物質傳給子細胞。在單細胞生 物中細胞分裂就是個體的繁殖,在多細胞生物中細胞分裂是個體生長、發育和繁 殖的基礎。[3]
分化
細胞的分化是指分裂後的細胞,在形態,結構和功能上向着不同方向變化的過程。細胞分化是形成不同的組織,分化前和分化後的細胞不屬於一類型。那些形態的相似,結構相同,具有一定功能的細胞群叫做組織。不同的組織,按一定的順序組成器官。各種器官協調配合,形成系統。各種器官和系統組成生命體。細胞的癌變是細胞的一種不正常的分化方式。每個正常細胞細胞核內都有原癌基因。發生癌變的細胞原本是正常細胞,由於受到外界致癌因子(致癌因子包括物理致癌因子,主要指輻射,如紫外線,X射線等 ),化學致癌因子(例如黃麴黴毒素,亞硝酸鹽等 ),生物致癌因子(Rous肉瘤病毒、乙肝病毒等)作用,導致細胞內原癌基因被激活,激活的原癌基因控制細胞發生癌變。
癌變的細胞在細胞形態、結果、功能上都發生了一定的變化。
屬性特徵
大小
原核細胞直徑平均: 1~10μm;
真核細胞直徑平均: 3~30μm;
某些不同來源的細胞大小變化很大:
人卵細胞:直徑0.1mm;鴕鳥卵細胞:直徑5cm;
同類型細胞的體積一般是相近的,不依生物個體的大小而增大或縮小;
器官的大小主要決定於細胞的數量,與細胞的數量成正比,而與細胞的大小無關,這種現象被稱為「細胞體積的守恆定律」。
共性
1.所有的細胞表面均有由磷脂雙分子層與鑲嵌蛋白質及糖被構成的生物膜(注意 :癌細胞無糖被,容易遊走擴散),即細胞膜。
2.所有的細胞都含有兩種核酸:即DNA與RNA。
3.作為遺傳信息複製與轉錄的載體。
4.作為蛋白質合成的機器─核糖體,毫無例外地存在於一切細胞內。核糖體,是蛋白質合成的必須機器,在細胞遺傳信息流的傳遞中起着必不可少的作用。
5.基本上所有細胞的增殖都以一分為二的方式進行分裂。(少數不是,如藍藻的有些種類從老細胞內產生新細胞)
6.部分細胞能進行自我增殖和遺傳(高度分化的細胞無法自我增殖。)
7.新陳代謝。
8.細胞都具有運動性,包括細胞自身的運動和細胞內部的物質運動。
註:病毒不具有細胞結構。
相關視頻
1、最全細胞知識
2、細胞核的結構