高中生物 01 走进细胞 - 细胞是生命活动的基本单位
细胞学说及其建立过程
建立者:主要是施莱登和施旺。
建立过程:
1543年,比利时的维萨里通过大量的尸体解剖研究,揭示了人体在器官水平的结构。
法国的比夏指出器官由低一层次的结构——组织构成。
1665年,英国科学家虎克用显微镜观察植物的木栓组织,发现并命名了细胞。
17世纪,荷兰著名磨镜技师列文虎克用自制的显微镜,观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等。
意大利的马尔比基用显微镜广泛观察了动植物的微细结构。但是他们并没有用“细胞”来描述其发现。
1838年,施莱登首先提出细胞是构成植物的基本单位。
1839年,施旺受到施莱登的启发,又提出动物细胞与植物细胞的结构和功能类似,进而提出细胞是构成动物的基本单位,建立了细胞学说。
1858年,德国的魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”,他的名言是“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”,这个断言,至今仍未被推翻。
内容:
细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成。
细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
新细胞可以从老细胞中产生。
意义:
揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性。
使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础。
细胞学说的建立标志着生物学的研究进入细胞水平,极大地促进了生物学的研究进程。
细胞是基本的生命系统
生命活动离不开细胞:
单细胞生物:如草履虫、变形虫等,单个细胞就能完成各种生命活动,如摄食、运动、繁殖等。
多细胞生物:依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动。例如,以人体为例,神经细胞负责传递信息,肌肉细胞负责运动,血细胞负责运输氧气等。
病毒:没有细胞结构,必须寄生在活细胞中才能生存和繁殖,离开活细胞后就不再表现生命现象。
生命系统的结构层次:
细胞:是生物体结构和功能的基本单位,是最基本的生命系统。
组织:由形态相似、结构和功能相同的细胞联合在一起构成的细胞群。
器官:不同的组织按照一定的次序结合在一起构成的行使一定功能的结构。
系统:能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起。植物没有系统这一层次。
个体:由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的生物。单细胞生物既是细胞层次,也是个体层次。
种群:在一定的自然区域内,同种生物的所有个体是一个种群。
群落:在一定的自然区域内,所有的种群组成一个群落。
生态系统:生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。
生物圈:由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境共同组成,是最大的生命系统。
细胞的多样性和统一性
多样性:
表现:细胞的形态、大小、结构和功能多种多样。例如,动物细胞一般呈球形或不规则形状,植物细胞一般呈方形,有细胞壁;原核细胞没有核膜包被的细胞核,真核细胞有核膜包被的细胞核等。
原因:细胞的多样性是生物进化的结果,是细胞分化的结果,不同种类的细胞在形态、结构和功能上出现差异,以适应不同的环境和生理功能。
统一性:
表现:
化学组成:组成细胞的元素和化合物种类基本相同,如都含有蛋白质、核酸、脂质、糖类等有机物以及水、无机盐等无机物。
结构:都有细胞膜、细胞质等结构,细胞质中都有核糖体。
遗传物质:都以DNA作为遗传物质。
能源物质:都以ATP作为直接能源物质。
意义:细胞的统一性说明生物之间存在着或近或远的亲缘关系,为生物进化提供了依据。