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1、第二章第二章 细胞的结构细胞的结构第一节第一节 细胞概述细胞概述 1一、细胞学说的建立和主要内容一、细胞学说的建立和主要内容（1）1665年，年，英国科学家胡克英国科学家胡克把软木塞切成把软木塞切成极薄的薄片置于自制的显微镜下观察，发现极薄的薄片置于自制的显微镜下观察，发现软木塞是由许多软木塞是由许多蜂窝状的小室组成的蜂窝状的小室组成的，他将，他将这些小室取名为这些小室取名为cella，即细胞（，即细胞（cell），第一），第一次发现并命名了细胞（死细胞的细胞壁）。次发现并命名了细胞（死细胞的细胞壁）。软木塞软木塞1665年年原原始始的的显显微微镜镜软木细胞软木细胞胡克胡克 Robert Ho
2、oke 21674年，荷兰学者列文虎克（年，荷兰学者列文虎克（Leeuwen Hooke）用自制较好的显）用自制较好的显微镜观察了原生动物、单细胞藻类、鱼的红细胞、精子等，这微镜观察了原生动物、单细胞藻类、鱼的红细胞、精子等，这是人类第一次观察到活细胞。是人类第一次观察到活细胞。3施莱登施莱登（Matthias Scheiden）（2）1838年，德国植物学家年，德国植物学家施莱登施莱登提出：所有的植物都是由提出：所有的植物都是由细胞组成的，细胞是植物各种功能的基础。细胞组成的，细胞是植物各种功能的基础。（3）1839年，德国动物学家年，德国动物学家施万施万受施莱登启发，又提出：所受施莱登启发
3、，又提出：所有的动物也是由细胞组成的。有的动物也是由细胞组成的。（4）1855年，德国病理学家年，德国病理学家菲尔肖菲尔肖提出：所有的细胞都必定提出：所有的细胞都必定来自于别的已存在的活细胞。来自于别的已存在的活细胞。施万施万（Theodor Schwann）菲尔肖菲尔肖（Rudolf Virchow）4细胞学说的主要内容细胞学说的主要内容:123意义：细胞学说论证了整个生物界在结构上的统一意义：细胞学说论证了整个生物界在结构上的统一性，以及在进化上的共同起源。性，以及在进化上的共同起源。所有的生物都是由一个或多个细胞组成的；所有的生物都是由一个或多个细胞组成的；细胞是所有生物体结构和功能的基
4、本单位；细胞是所有生物体结构和功能的基本单位；所有的细胞都必定是由别的细胞产生的。所有的细胞都必定是由别的细胞产生的。5细胞是生命活动的细胞是生命活动的功能单位功能单位，一切代谢活动均以细胞为基础。，一切代谢活动均以细胞为基础。6二、细胞的大小、数目和种类二、细胞的大小、数目和种类（1）细胞的大小：）细胞的大小：支原体（支原体（0.1m）支原体模式图支原体模式图支原体是已知的可以自由生活的最小生物支原体是已知的可以自由生活的最小生物,也是最小的原核细也是最小的原核细胞。其突出特点是没有细胞壁。胞。其突出特点是没有细胞壁。7 通常细胞很小，肉眼不可见。但鸟蛋的卵黄就是一个卵细通常细胞很小，肉眼不
5、可见。但鸟蛋的卵黄就是一个卵细胞。现今世界上最大的细胞是胞。现今世界上最大的细胞是鸵鸟蛋的卵黄鸵鸟蛋的卵黄（170 mm135 mm），几乎和一个足球一样大。），几乎和一个足球一样大。8细胞体积趋向于如此微小的原因是什么呢？细胞体积趋向于如此微小的原因是什么呢？思考一下：思考一下：v细胞通过细胞表面的细胞膜与外界细胞通过细胞表面的细胞膜与外界环境环境进行物质交换进行物质交换。细胞。细胞体积越大，其相对表面积（表面积与体积之比）就越小，细体积越大，其相对表面积（表面积与体积之比）就越小，细胞膜内外的物质运输效率就越低。胞膜内外的物质运输效率就越低。v细胞体积越小细胞体积越小,其其相对表面积相对表
6、面积就越大，越有利于和外界进行物就越大，越有利于和外界进行物质交换。质交换。v细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大，所以细胞不能细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大，所以细胞不能无限长大。无限长大。v此外，此外，细胞核与细胞质的体积比细胞核与细胞质的体积比（核质比）也限制了细胞的核质比）也限制了细胞的长大。长大。注：细胞并不是越小越好，细胞体积的最小限度是由完成细胞功能所必注：细胞并不是越小越好，细胞体积的最小限度是由完成细胞功能所必需的基本结构和物质所需要的空间决定的。需的基本结构和物质所需要的空间决定的。9（2）细胞的数目：）细胞的数目：elephantmice 多细胞生物体的长大不是
7、由于细胞体积的增大，而是由于多细胞生物体的长大不是由于细胞体积的增大，而是由于细胞数目的增多引起的。这说明生物体的长大主要是靠细胞增细胞数目的增多引起的。这说明生物体的长大主要是靠细胞增殖而非细胞体积的增大。殖而非细胞体积的增大。小鼠和大象，谁的细胞更大？生物体体积的大小取决于什么呢？小鼠和大象，谁的细胞更大？生物体体积的大小取决于什么呢？ant10红细胞红细胞叶表皮细胞叶表皮细胞（2）细胞的种类：）细胞的种类：肌肉细胞肌肉细胞神经细胞神经细胞细胞的种类很多细胞的种类很多：如人和高等动物的红：如人和高等动物的红细胞、肌肉细胞细胞、肌肉细胞、骨细胞、神经细胞等；骨细胞、神经细胞等；高等植物的根细
8、胞，叶表皮细胞等。高等植物的根细胞，叶表皮细胞等。11根据细胞内有无核膜包被的细胞核，可将分为真根据细胞内有无核膜包被的细胞核，可将分为真核细胞和原核细胞两大类。核细胞和原核细胞两大类。植植物物细细胞胞动动物物细细胞胞真核细胞真核细胞细胞膜细胞膜细胞质细胞质细胞核细胞核12蓝蓝藻藻细细菌菌原核细胞原核细胞细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜细胞质细胞质拟核拟核其他特殊结构：鞭毛、荚膜、菌其他特殊结构：鞭毛、荚膜、菌毛、芽孢毛、芽孢13原核原核生物生物真核生物真核生物（2 2）细胞结构生物）细胞结构生物细菌细菌蓝藻蓝藻放线菌放线菌支原体支原体、衣原体和立克次、衣原体和立克次氏体等氏体等真菌真菌动物动物植物植
9、物球菌球菌杆菌杆菌螺旋菌螺旋菌酵母菌酵母菌霉菌霉菌食用真菌食用真菌（1）非细胞结构生物：）非细胞结构生物：病毒病毒生物的分类：生物的分类：识记：一（衣原体）支（支原体）细（细菌）篮（蓝藻）子立（立克次氏体）识记：一（衣原体）支（支原体）细（细菌）篮（蓝藻）子立（立克次氏体）着放（放线菌）着放（放线菌）14三、显微镜的构造和使用三、显微镜的构造和使用(支持和稳定镜身支持和稳定镜身)(支持镜柱以上的部件支持镜柱以上的部件)(握镜的部位握镜的部位)(使物像清晰使物像清晰)(使物像更清晰使物像更清晰)(用眼观察的镜头用眼观察的镜头)(接近物体的镜头接近物体的镜头)(光圈光圈，调节光线强弱，调节光线强弱
10、)(放置玻片标本放置玻片标本)(使光线经过通光孔反使光线经过通光孔反射上来射上来)(安装物镜安装物镜)(连接目镜和物镜连接目镜和物镜)(固定标本固定标本)目镜：目镜：5，10和和15物镜：物镜：10、40、10015光学显微镜光学显微镜161.取镜和安放：取镜和安放：取镜：右手握住镜臂，左手平托镜座，保持镜体直立。取镜：右手握住镜臂，左手平托镜座，保持镜体直立。安放：把显微镜轻轻放在实验台的前方，并略偏左，便于用安放：把显微镜轻轻放在实验台的前方，并略偏左，便于用左眼观察物像，用右眼看着画图左眼观察物像，用右眼看着画图。让镜筒向前，镜臂向后，距桌边约让镜筒向前，镜臂向后，距桌边约7 处，以便观
11、察和防止处，以便观察和防止掉落。安放好目镜和物镜。掉落。安放好目镜和物镜。172.对光：转对光：转看看调调转动转换器，使转动转换器，使低倍物镜低倍物镜对准通光孔。对准通光孔。转动载物台下的遮光器，把一个合适的光转动载物台下的遮光器，把一个合适的光圈对准通光孔。圈对准通光孔。左眼注视目镜内，右眼睁开，用两手转动左眼注视目镜内，右眼睁开，用两手转动反光镜，使光线通过通光孔反射到镜筒内。反光镜，使光线通过通光孔反射到镜筒内。通过目镜可以看到白亮的圆形视野。光线强通过目镜可以看到白亮的圆形视野。光线强时用平面镜，光线弱时用凹面镜。时用平面镜，光线弱时用凹面镜。物镜物镜光线光线载物台载物台通光孔通光孔反
12、光镜反光镜载物台载物台视野视野18对光对光193.3.低倍镜观察：放低倍镜观察：放压压降降看看升升调调把所要观察的玻片标本放在载物台上，用压片夹固定，标本把所要观察的玻片标本放在载物台上，用压片夹固定，标本要正对通光孔的中心。要正对通光孔的中心。眼睛从侧边看着物镜头和标本之间，顺时针转动粗准焦螺旋，眼睛从侧边看着物镜头和标本之间，顺时针转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓下降，直到物镜距离玻片标本使镜筒缓缓下降，直到物镜距离玻片标本2 mm为止。为止。左眼看目镜内，同时逆时针方向转动粗准焦螺旋，使镜筒缓左眼看目镜内，同时逆时针方向转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓上升直到看到物象为止，再稍稍转动细准焦螺旋，使看
13、到的缓上升直到看到物象为止，再稍稍转动细准焦螺旋，使看到的物象更加清晰。物象更加清晰。放大放大旋转旋转显微镜目镜观察到的是倒立的物像：显微镜目镜观察到的是倒立的物像：上下左右上下左右颠倒。颠倒。20放置标本放置标本下降镜筒下降镜筒调焦调焦观察和绘图观察和绘图214.4.高倍镜观察：高倍镜观察：移动装片，在低倍镜下使需要放大的部分移动到视野中央。移动装片，在低倍镜下使需要放大的部分移动到视野中央。转动转换器，移走低倍物镜，换上高倍物镜。转动转换器，移走低倍物镜，换上高倍物镜。缓缓调节细准焦螺旋，使物象清晰。缓缓调节细准焦螺旋，使物象清晰。调节光圈，使视野亮度适宜。调节光圈，使视野亮度适宜。注：换
14、上高倍物镜后禁止转动粗准焦螺旋使镜筒下降。注：换上高倍物镜后禁止转动粗准焦螺旋使镜筒下降。低倍镜观察清楚换高倍镜后，视野会变暗，此时需低倍镜观察清楚换高倍镜后，视野会变暗，此时需增大光圈增大光圈（增加通光量）或（增加通光量）或改用改用凹面镜凹面镜（加强聚光）；（加强聚光）；调节调节细准焦螺细准焦螺旋旋使视野清晰使视野清晰。225.5.收镜：收镜：转动粗准焦螺旋，升高镜筒，将玻片从载物台上取下。转动粗准焦螺旋，升高镜筒，将玻片从载物台上取下。用擦镜纸揩净目镜和物镜，用清洁纱布将镜体外表擦拭干净。用擦镜纸揩净目镜和物镜，用清洁纱布将镜体外表擦拭干净。转动转换器，使两个物镜位于载物台上通光孔的两侧，
15、呈转动转换器，使两个物镜位于载物台上通光孔的两侧，呈“八八”字形，将镜筒下降至最低字形，将镜筒下降至最低,并将反光镜还原成与桌面垂直。并将反光镜还原成与桌面垂直。按取镜时的拿法，将显微镜送回镜箱，放回原处。按取镜时的拿法，将显微镜送回镜箱，放回原处。23显微镜目镜与物镜的比较显微镜目镜与物镜的比较镜头镜头透镜大小透镜大小镜头长短镜头长短视野亮度视野亮度物像大小物像大小看到的细胞数看到的细胞数目目镜镜低低倍倍大大长长亮亮小小多多高高倍倍小小短短暗暗大大少少物物镜镜低低倍倍大大短短亮亮小小多多高高倍倍小小长长暗暗大大少少透镜透镜24镜镜头头的的长长短短与与放放大大倍倍数数之之间间的的关关系系：目目
16、镜镜越越长长放放大大倍倍数数越越小小；物物镜镜越越长放大倍数越大长放大倍数越大;物镜放大倍数越大，观察时物镜离装片距离越近。物镜放大倍数越大，观察时物镜离装片距离越近。25v显微镜的总放大倍数显微镜的总放大倍数=物镜放大倍数物镜放大倍数目镜放大倍数。目镜的长目镜放大倍数。目镜的长度与其放大倍数呈反比，物镜的放大倍数与其长度成正比。度与其放大倍数呈反比，物镜的放大倍数与其长度成正比。v将低倍镜换上高倍镜后，一个视野内看到的细胞数目减少，将低倍镜换上高倍镜后，一个视野内看到的细胞数目减少，体体积变大，视野变暗。积变大，视野变暗。v显微镜放大的是显微镜放大的是长度或宽度长度或宽度，而不是面积或体积。
17、即：视野中，而不是面积或体积。即：视野中看到的一行细胞数与放大倍数成反比；视野中看到的所有细胞数看到的一行细胞数与放大倍数成反比；视野中看到的所有细胞数与放大倍数的平方成反比）。与放大倍数的平方成反比）。细胞单行排列细胞单行排列扩大扩大4倍：倍：10 x1010 x4082，除以扩大的倍数（，除以扩大的倍数（4）细胞均匀分布细胞均匀分布644，除以扩大的倍数（，除以扩大的倍数（4），除以扩大的倍数），除以扩大的倍数的平方（的平方（42）26玻片的移动与物像的移动：玻片的移动与物像的移动：结论：结论：由于是倒立的像，玻片的移动方向与物像的移动方向相由于是倒立的像，玻片的移动方向与物像的移动方向相
18、反。反。物像偏什么方向，玻片向什么方向移动。物像偏什么方向，玻片向什么方向移动。物物像像偏偏左左下下方方27四、探究活动：细胞大小与物质运输的关系四、探究活动：细胞大小与物质运输的关系v实验目的：实验目的：通过探究细胞大小，即细胞的表面积与体积通过探究细胞大小，即细胞的表面积与体积之比（即之比（即细胞的相对表面积细胞的相对表面积），与），与物质运输效率物质运输效率之间的之间的关系，探讨细胞不能无限长大的原因关系，探讨细胞不能无限长大的原因。v实验实验原理：原理：用用琼脂块琼脂块（内含酚酞试液）（内含酚酞试液）模拟细胞，用模拟细胞，用NaOH 溶液溶液模拟被细胞吸收的物质。因模拟被细胞吸收的物质
19、。因NaOH溶液遇酚溶液遇酚酞酞呈现紫呈现紫红色红色，就可以通过观察琼脂块，就可以通过观察琼脂块的颜色变化情况，的颜色变化情况，并通过测量并通过测量 NaOH扩散进入扩散进入琼脂块琼脂块的深度的深度，比较不同体比较不同体积的琼脂块吸收物质的积的琼脂块吸收物质的速度，来探究细胞大小与物质运速度，来探究细胞大小与物质运输的关系。输的关系。浙科版：模拟探究细胞表面积与细胞体积的关系浙科版：模拟探究细胞表面积与细胞体积的关系28v实验材料和器具实验材料和器具材料：材料：3cm3cm6cm 的含酚酞的琼脂块的含酚酞的琼脂块。仪器：塑料餐刀、防护手套、毫米尺、塑料勺、纸巾、烧杯。仪器：塑料餐刀、防护手套、
20、毫米尺、塑料勺、纸巾、烧杯。药品：质量分数为药品：质量分数为0.1%的的NaOH溶液溶液。29v实验步骤：实验步骤：1、用塑料餐刀将琼脂块切成三块边长分别为、用塑料餐刀将琼脂块切成三块边长分别为3cm、2cm、1cm不同大小的不同大小的正方体正方体。2、将三块琼脂块放在烧杯内，加入将三块琼脂块放在烧杯内，加入质量分数为质量分数为0.1%的的NaOH溶液溶液将琼脂块淹没将琼脂块淹没，浸泡，浸泡 10 min。用塑料勺不时翻动琼脂。用塑料勺不时翻动琼脂块。块。3、戴上手套，用塑料勺将琼脂块从、戴上手套，用塑料勺将琼脂块从NaOH溶液中取出，用纸溶液中取出，用纸巾把它们擦干，用塑料刀把琼脂块切成两半
21、。观察切面，巾把它们擦干，用塑料刀把琼脂块切成两半。观察切面，测量每一块上测量每一块上NaOH扩散的深度扩散的深度，纪录测量结果纪录测量结果。304 4、根据测量结果进行计算，并填写下表、根据测量结果进行计算，并填写下表。琼脂块的琼脂块的边长边长/cm a表面积表面积/cm2 6a2体积体积/cm3 a3相对表相对表面面积积 6a2/a3NaOH扩扩散的散的深度深度 b扩散效率（扩散效率（NaOH扩散的扩散的体积体积/整个琼脂块的体整个琼脂块的体积）积）a3-(a-2b)3 a33542720.30.4882248 30.30.65716160.30.936结论结论：琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小；NaOH扩散的扩散的体积与整个琼脂块体积之比随着琼脂块的增大而减小体积与整个琼脂块体积之比随着琼脂块的增大而减小。（1）细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞物质运输的效率越低。）细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞物质运输的效率越低。（2）细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大，这是细胞不能无限增大，这是细胞不能无限增大的主要原因。的主要原因。3132