高中生物 02 走进细胞 - 细胞的多样性和统一性

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细胞的多样性

原核细胞和真核细胞的比较：

|比较项目|原核细胞|真核细胞|

|大小|较小（一般1 - 5 μm）|较大（一般10 - 100 μm）|

|细胞核|无核膜包被的细胞核，有拟核区域，该区域有一个环状的DNA分子|有核膜包被的细胞核，细胞核中有染色体，由DNA和蛋白质组成|

|细胞质|有核糖体，无其他细胞器|有核糖体和其他多种细胞器，如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等|

|细胞壁|主要成分是肽聚糖|植物细胞壁主要成分是纤维素和果胶，真菌细胞壁主要成分是几丁质|

|代表生物|细菌、蓝藻等|动物、植物、真菌等|

不同真核细胞的形态结构和功能多样性：

植物细胞：具有细胞壁、叶绿体、液泡等结构。细胞壁对细胞起支持和保护作用；叶绿体是进行光合作用的场所；液泡内含有细胞液，可调节植物细胞内的环境等。例如，叶肉细胞含有较多叶绿体，利于进行光合作用；根尖成熟区细胞有大液泡，利于吸收水分等。

动物细胞：没有细胞壁、叶绿体和液泡，但有中心体，在细胞有丝分裂前期，中心体发出星射线形成纺锤体。不同类型的动物细胞形态和功能差异很大，如神经细胞有许多突起，利于传递神经冲动；肌细胞呈梭形，利于收缩和舒张。

真菌细胞：酵母菌是单细胞真菌，其细胞结构与植物细胞类似，但无叶绿体；霉菌是多细胞真菌，由菌丝构成，菌丝可分为直立菌丝和营养菌丝等，不同部位的菌丝细胞形态和功能有所不同。

细胞的统一性

结构和功能的统一：

细胞膜：所有细胞都具有细胞膜，其主要成分都是脂质和蛋白质，基本骨架是磷脂双分子层，具有控制物质进出细胞、进行细胞间信息交流等功能，保障了细胞内部环境的相对稳定。

细胞质：细胞都有细胞质，细胞质中都含有核糖体，核糖体是蛋白质合成的场所，体现了细胞在遗传信息表达上的共性。

遗传物质：细胞生物的遗传物质都是DNA，DNA通过控制蛋白质的合成来控制细胞的代谢和遗传，保证了细胞在遗传和代谢上的统一性。

能量供应：细胞都以ATP作为直接能源物质，通过细胞呼吸等过程将有机物中的化学能转化为ATP中的化学能，再供细胞进行各种生命活动使用。

细胞的起源和进化上的统一：

细胞有着共同的起源，现存的各种细胞都是由原始的共同祖先细胞经过漫长的进化过程逐渐演变而来的。在进化过程中，细胞逐渐分化形成了不同类型的细胞，以适应不同的生存环境和生理功能，但在基本结构和功能上仍保留着许多共性，体现了生物进化的连续性和统一性。

细胞多样性与统一性的意义

多样性的意义：细胞的多样性使得生物能够适应各种各样的环境，不同形态和功能的细胞相互协作，共同完成复杂的生命活动，从而形成了丰富多彩的生物世界。例如，植物的根细胞适应了吸收水分和矿物质的功能，叶肉细胞适应了光合作用的功能，它们共同保证了植物的生长和发育。

统一性的意义：细胞的统一性反映了生物之间的亲缘关系，说明所有生物在细胞水平上具有共同的祖先，为生物的分类和进化研究提供了重要依据。同时，细胞的统一性也为生命科学的研究提供了基础，许多基本的生命活动规律和机制在不同类型的细胞中是相似的，这使得我们能够通过对一种细胞的研究来了解其他细胞的共性和特性，推动生命科学的不断发展。