編輯點評:細胞的生命歷程教學ppt課件
細胞的生命歷dao程會經歷分裂、分du化、衰老zhi直到凋亡。不同的細胞dao,完成生命歷程所需回的時間不同答。例如,大部分細胞會遵循正常的生命歷程走完一生,小編今天給大家準備了細胞的生命歷程教學ppt課件,有需要的就快來下載吧
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細胞的生命歷程必背術語
1.細胞大小的限制因素
(1)細胞不能無限長大的原因:①細胞表面積與體積比;②細胞核控制范圍和能力有一定的限度。
(2)細胞體積越大,相對表面積越小,物質運輸效率就越低。
2.有絲分裂各時期的主要特點
①間期:DNA復制和有關蛋白質的合成。
②前期:核膜消失、核仁解體,出現紡錘體、染色體。
③中期:染色體形態、數目清晰,整齊分布在赤道板附近。
④后期:著絲點分裂,染色體均勻分配到細胞兩極。
⑤末期:紡錘體、染色體消失,核膜、核仁出現。
3.動植物細胞有絲分裂的兩點不同
(1)前期:紡錘體的形成方式不同。
①植物細胞由細胞兩極發出紡錘絲形成紡錘體。
②動物細胞由細胞的兩組中心粒發出星射線形成紡錘體。
(2)末期:細胞質的分裂方式不同。
①植物細胞在赤道板位置出現細胞板,細胞板由細胞的中央向四周擴展,逐漸形成新的細胞壁。最后,一個細胞分裂成兩個子細胞。
②動物細胞:細胞膜從中部向內凹陷將細胞縊裂為兩部分,每部分都含有一個細胞核。
4.細胞分化的實質及特點
(1)實質:基因的選擇性表達。
(2)特點:
①持久性;②穩定性;③不可逆性;④普遍性。
5.衰老細胞的五個特征
(1)水分減少,細胞新陳代謝的速率減慢。
(2)呼吸速率減慢,酶的活性降低。
(3)色素積累、增多。
(4)細胞核的體積變大,核膜內折,染色質收縮,染色加深。
(5)細胞膜通透性改變,使物質運輸功能降低。
6.癌細胞的三個特征
(1)能夠無限增殖。
(2)形態結構發生顯著變化。
(3)易在體內分散和轉移。
7.三類致癌因子
①物理致癌因子;②化學致癌因子;③病毒致癌因子。
8.細胞凋亡的四點作用
(1)清除多余、無用的細胞。
(2)清除完成正常使命的衰老細胞。
(3)清除體內有害細胞。
(4)維持器官和組織中細胞數目的相對穩定。
9.卵細胞形成過程不同于精細胞形成過程的兩大特點
(1)初級卵母細胞和次級卵母細胞的細胞質不均等分裂。
(2)一個卵原細胞一次只能產生一個成熟的卵細胞。
10.減數分裂的四個重要概念
(1)聯會:減數第一次分裂過程中(前期)同源染色體兩兩配對的現象。
(2)四分體:聯會后的每對同源染色體含有四條染色單體,叫做四分體。四分體的個數等于減數分裂中配對的同源染色體對數。
(3)同源染色體:減數分裂中配對的兩條染色體,形態、大小一般都相同,一條來自父方,一條來自母方。
(4)非同源染色體:形態、大小不相同,且在減數分裂過程中不配對的染色體。
11. 減數第一次分裂過程中的四個特殊現象
(1)染色體復制后:同源染色體聯會形成四分體。
(2)前期:同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換。
(3)中期:同源染色體分布于赤道板兩側。
(4)后期:同源染色體分離,非同源染色體自由組合。
二、必明易誤——這是考場失分的迷點
1.判斷有關細胞分裂敘述的正誤
(1)真核生物細胞只進行有絲分裂,原核生物細胞只進行無絲分裂(×)
(2)動物細胞有絲分裂間期有DNA和中心體的復制(√)
(3)有絲分裂間期DNA 復制的過程需要解旋酶參與(√)
(4)同一個體中細胞有絲分裂后期和減數第一次分裂后期染色體行為和數目不同,DNA分子數目相同(√)
(5)動物細胞有絲分裂間期DNA含量和染色體組數都加倍(×)
(6)有絲分裂過程中染色單體形成于分裂前期,消失于分裂后期(×)
(7)赤道板是細胞有絲分裂過程中出現的一種結構(×)
(8)有絲分裂中期,發生聯會的同源染色體排列在赤道板上(×)
2.判斷有關細胞分化等問題敘述的正誤
(1)同一動物個體的神經細胞與肌細胞在功能上不同的主要原因是二者合成的特定蛋白質不同(√)
(2)細胞的高度分化改變了物種的遺傳信息(×)
(3)細胞凋亡使細胞自主有序死亡,有利于生物體內部環境的穩定(√)
(4)良好的心態有利于神經、內分泌系統發揮正常的調節功能,從而延緩衰老(√)
(5)完成分化的肌肉細胞通過有絲分裂增加細胞數量形成肌纖維(×)
(6)基因突變可使已分化的正常細胞變成癌細胞(√)
(7)細胞分裂使細胞趨向專門化,提高了機體生理功能的效率(×)
(8)原癌基因的主要功能是阻止細胞發生異常增殖(×)
(9)細胞凋亡是各種不利因素引起的細胞死亡(×)
(10)細胞體積增大,與外界物質交換效率提高(×)
三、必知特例——這是命題人設置陷阱的首選
1.關于細胞分裂的四個“不一定”
2.關于細胞的分化、衰老、凋亡和癌變的三個“不一定”
四、必記規律(方法)——這是快速破題的法典
1.減數分裂過程中的三個數量關系的規律
(1)染色體數=著絲點數。
(2)在四分體中,1個四分體=1對同源染色體=2條染色體=4條染色單體=4個DNA分子。
(3)染色單體數=DNA分子數。
2.動物有絲分裂與減數分裂的圖像識別方法
(1)分裂方式的判定(三看法):
(2)分裂時期及相應細胞的判定:
細胞生物學知識點大全
美國細胞生物學家威爾遜曾說過:“每個生物科學問題的答案都必須在細胞中尋找”
從列文虎克發現細胞以來,細胞的研究就開始了。細胞的研究主要在組成、結構、物質能量轉換、生命歷程等。其實,不僅是細胞方面,很多生物學的研究都是組成、
結構、作用等命題。當然,自然界那么多種細胞,分類也很重要。既然要分類,就不得不比較各種細胞的相似和差異。(病毒沒有細胞結構,不在比較范圍)
差異性(多樣性)。草履蟲、變形蟲有長長的鞭毛;植物細胞有厚厚的細胞壁;動物細胞則沒有細胞壁。單人體中的細胞就有600多種,形態、結構各不相同。
自然界中細胞豈不是更多?但是,多樣性發現的同時,人們又發現,大多數細胞都有細胞膜、細胞質、細胞核等相似結構。然而,一些細胞卻沒有細胞核。根據有無以核膜為界限的細胞核,
又分為真核細胞和原核細胞。自然界中動植物、真菌細胞等都是真核細胞,細菌、放線菌、支原體、衣原體、藍藻(主要是藍球藻、念珠藻、發菜、顫藻、螺旋藻、色球藻等)。
之后,德國科學家施萊登、施旺還通過對動植物細胞的研究而總結出了細胞學說。(圖為洋蔥外表皮細胞)
細胞的組成。為什么原油、煤里常含有硫?沒錯!就是因為硫是組成細胞的重要成份。除了硫之外,細胞中大量元素還有(一萬分之一以上)碳、氫、氧、氮、磷、鉀、鈣、鎂等。
微量元素有鋅、鐵、硼、銅、鉬、錳等。微量元素雖少,但也不可或缺哦!
細胞的結構。由外而內,細胞結構有細胞壁、細胞膜、細胞質、細胞器、細胞核(or擬核)。細胞壁一般只有原核細胞和植物細胞才有,但兩個的組成不同。
(病毒也有一個蛋白質外殼,但并不能稱為細胞壁)植物細胞的細胞壁由纖維素和果膠組成。這也是為什么榨汁時為果汁澄澈而加入果膠酶。而原核細胞的細胞壁通常由肽聚糖組成。
細胞膜所有細胞生物都共有的,由蛋白質和磷脂雙分子層組成,對物質有選擇透過性。細胞質是細胞的代謝中心,細胞中的絕大部分代謝都在其中完成。由呈膠質狀態的細胞質基質、
水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸、酶等組成。細胞器主要有核糖體、溶酶體、高爾基體、內質網、線粒體、葉綠體、液泡中心體等。具體功能下次再說。細胞核是細胞的控制中心,由核膜、核孔、核仁組成。擬核則就是一個大型的環狀DNA。
細胞的生命歷程。細胞總的生命歷程有生長、分裂、分化、衰老、凋亡、癌變等,但各類細胞所經歷的不同。有的可能不會分裂、分化(全能性較低的)。細胞癌變則與多種因素有關。(圖為細胞分化)
多細胞生命的形成歷史
意識的作用是大腦存儲信息同身體行為的結合,通過接收信息、解析信息、存儲信息,從而實現對身體行為的控制,具有實現細胞間配合的功能。
原始的單細胞生命雖然同樣擁有移動、進食、分裂生殖的能力,但是其行為同外界或自身性質完全相關,屬于應激行為,不具備意識的屬性。
所以我們可以認定意識產生于多細胞生命誕生之后。
大腦神經元的原型是身體的神經細胞,神經細胞的作用是將遠距離細胞連接起來實現遠距離細胞乃至于不同身體部位間細胞的信息傳遞。
從神經細胞到大腦神經元的轉變過程伴隨著大腦的形成過程。
先說多細胞生命的形成。
多細胞生命的具體形成時間尚不得知,但是在5.4億年前進入寒武紀后,2000萬年內突然出現了大量的各種門類的多細胞生命,幾乎包括了現今所有物種的祖先,被稱為寒武紀生命大爆發,預示著生命開始進入多細胞生命時代。
而且寒武紀以后地球上再也沒有產生過新的動物門類,似乎突然之間地球上打開了新物種的大門,造就了各種種類的多細胞生命,然后又很快的將這扇大門關閉。甚至在此后生物界的激烈競爭中淘汰了古杯、古蟲兩個動物門類。
寒武紀生命大爆發還是未解的謎題,但是不妨礙我們對于成因進行一些推測。
地球誕生于46億年前,生命的歷史可能有38億年,寒武紀大爆發于5.4億年前,在期間的30多億年時間中生命主要以單細胞生命的形式存在。
生命最初是化能厭氧自養型生物,通過變異產生藍藻,藍藻最早的化石發現于35億年前,也就是說35億年前就已經出現了光合作用。
原始大氣中主要含有二氧化碳、氨、甲烷、硫化氫、氫氣等,幾乎不含有氧氣。
藍藻的出現改變了這一局面,通過光合作用,不斷的消耗二氧化碳,生成氧氣。
同現而今激烈的物種間的競爭不同,原始的生命最大的危險來自于變化多端、條件惡劣的自然環境。我們現而今穩定的生態環境對于遠古的生物來說是無法想象的。
所以對于最初的自養型生物來說,只要可以獲取穩定的能源、足夠的構成生命體的元素、適應外在的自然環境,理論上就可以無限的增殖。
可以獲取光能的藍藻是成功的,并逐漸的壯大,意味著氧氣的增多,氧氣是活性氣體,最初生成的氧氣很快同其他物質反應生成氧化物。
在24億年前,海底生成大量的紅色鐵礦沉淀,意味著海水中氧氣增多,大量的氧化海水中的鐵元素,生成氧化鐵沉淀。
一旦海水中的鐵元素消耗殆盡,氧氣開始向大氣中富集,地球由原始的無氧大氣環境逐漸被改造為有氧的大氣環境。
生命的起源——原始的厭氧生命迎來了不可阻擋的災難,在逐漸富氧的地球環境中衰落。
氧氣具有強氧化性,相比于惰性的二氧化碳更容易同物質發生反應,也就意味著更容易獲取能量。20億年前出現真核生命,通過線粒體進行呼吸作用,通過分解有機物高效的獲取能量。
而同時進行光合作用和呼吸作用的藍藻繼續的壯大,于12.5億年前大量富集為由藍藻構成的層疊石。
藍藻集群生長有兩個可能的原因,一是藍藻大量增殖使得生存環境逐漸飽和;二是捕獵者開始出現,于是藍藻通過集群生活來對抗捕獵者的吞噬。
無論哪種情況對于藍藻都意味著生存環境的惡化。
此后10億年前出現有性生殖。
而7億年前藍藻衰落,此后在5.4億年前迎來寒武紀生命大爆發。
從藍藻集群為層疊石,到兩性生殖出現,再到藍藻的衰落,這一系列事件的發生,都預示著自然界出現了某些變故。生命生存的壓力逐漸的從自然環境轉變為物種間的競爭。
變異是生命永恒不變的主題,隨著藍藻的繁盛,吞噬藍藻的異養生命開始出現,在沒有天敵的情況下不斷壯大。
藍藻的衰落意味著層疊石策略的失效,以及其天敵的繁盛。遍布海洋的藍藻成為吞噬者的養分,使得吞噬者物種繁盛。
藍藻衰落后,吞噬者數量過剩,開始面臨被餓死的境況。于是不得已開始內部競爭,出現以吞噬者為食物的吞噬者。
一旦這種純粹的獵殺者出現,生命史上殘酷的競爭模式正式開始,淘汰和進化成為了生命的主旋律。戰勝其他物種,吞噬其他物種,或者競爭失敗被吞噬。
原本欣欣向榮、相對來說和平發展的地球的生物圈,突然之間成為亂戰的場所。每個個體既是獵殺者,同樣又是獵物。所有的個體既是同一物種,又開始變得有所不同。
只有更強大的個體才足以生存。
而對于單細胞生命體而言,所謂的更強通常意義上來說也就是個體更大。
單細胞個體更大,或者同其他單細胞聯合起來形成更大的個體。顯然后者更易于實施,且更加的強大。
單細胞生命開始進行聯合,組合成口袋狀將其他個體‘吞噬’,然后群起而攻。當該行為奏效后,這種聯合攻擊的單細胞集合成為了地球的主宰。
而生命是貪婪的,既然單細胞生命可以吞噬,那么更多的細胞為什么不可以吞噬?
更多的細胞組合成為更大的個體,吞噬那些集群較小的細胞組合。生存環境更加的混亂不堪,危機四伏。
混亂造就殘酷的競爭環境,而競爭促進進化,生命體很快發現,強大并不只是意味著個體的巨大化,還意味著功能的特化,比如部分細胞形成堅硬的幾丁質外殼后,
無論多么龐大的集團都無法對其造成傷害;而形成利爪后,單細胞間脆弱的連接則很容易被破壞、被撕碎。假如部分細胞分泌獨特的消化液則可以更快的消化掉細胞,
更快的發動下一輪襲擊;而部分細胞特化成的運動器官可以使得細胞集合更快的移動,使得其他細胞集合永遠也無法追趕上。
這部分特化細胞的供能和生殖則由其他同源的個體代勞。
一旦細胞特化的大門打開,眾多特化的器官都將對生命產生一定的優勢。
對于現代生物來說,如果形成某種優勢后,會盡快的鞏固這種優勢,將其特化成為有利于生存的武器。
但是對于剛剛打開細胞特化大門的原始生物來說,細胞的特化逐漸產生,缺乏明確的功能和方向。根本無法肯定哪一種功能將最終進化成為有效的工作細胞。
比如說眼睛的形成,最初只具備簡單的光暗區分,沒有顏色,而且非常的模糊不清,根本沒有什么實際上的作用,但是隨著進化過程的強化,逐漸形成清晰的彩色視圖,成為眾多動物賴以為生的信息接收器官。
也就是說,當特化的大門剛剛打開的時候,處于亂戰場的生物圈內,根本沒有一個特定的進化方向供生命體進行參考,每一種發展方向既可能有用,也可能沒用。而它們的競爭對手同樣擁有無限的可能性,
在一個物種細胞特化到完全成熟之前,甚至沒辦法知道誰和誰是競爭對手,誰和誰可能是合作伙伴。
在現代固定的生物圈環境下,每個物種進化的方向都依據自身的特性和周圍的其他物種進行選擇和強化。
然而對于當時的生命體而言,需要做的是提高變異率并盡快選擇出有效的變異,形成自己獨特的求生法門,然后等待命運的淘汰。
在大規模的淘汰過程中,無方向的博弈會漸漸找到方向,比如草原上的競爭來自于奔跑的速度和體能的綜合,天空中的競爭來自視力和飛行能力。某些物種間的競爭來自防御能力和破防能力。
于是存活下來的物種逐漸開始形成有針對的進化,某些在時間的驗證下有利于生存的器官得到強化,不利生存的器官被淘汰,多細胞生命的身體結構,行為方式逐漸的固定,成為獨特的門類,不同的門類在整個生物圈內找到自己獨特的生存位置,進行競爭或者合作。
之后形成了寒武紀大爆發突然出現的近40種門類的動物。
也就是說,真正的物種大爆發應該在寒武紀之前,經過大規模的淘汰后,形態結構逐漸趨于固定后才有了寒武紀較為肯定的門類構成。
這也就是為什么此后再也沒有新的門類生成,因為那樣獨特的前提環境再不可能重現,一旦生命體經過淘汰選擇后獲得了一個穩定的性狀,就不可能打開細胞無限可能的桎梏去面對一個未知的未來。
而且隨著生命體細胞功能特化的完成將形成強大的競爭力,虎視眈眈的獵殺一些可獵殺的獵物。那些有細胞缺陷的個體,攜帶有不成熟功能的個體很容易被淘汰掉,而沒有試錯和完善自我的機會。
除非我們找到那個打開細胞特化大門的吞噬者,再創造一個同現今生物圈隔離的亂戰場,經過千萬年的時光或許可以再淘汰演化出新的門類,也是說不準的。
注:該過程描述純屬猜測。但以上數據大多是當前的公共認識,由于不同的時間公認的數據不斷的變化,所以會有一定的出入。
繼續對多細胞生命進行描述。
曾經各自為政的單細胞生物組合成一個整體之后,就要面臨一個移動的問題,單細胞生物可以根據自身的需要自由的移動,但是多細胞生物的每個細胞如果各自獨立行動,不協調控制的話,
那么在行為沖突和相互牽制下多細胞生物就完全沒辦法執行任何行為。所以由不同細胞組合起來的多細胞生物將不再以一個個獨立的個體存在,需要產生統一的目標和一致的行為。
最初的細胞通過緊密的連接來傳導行為,相鄰的細胞間傳導信息和刺激,做出同相鄰細胞同樣的行為,來保持整體的一致性。但是對于多細胞來說,僅僅是可以移動是不夠的,還要更快、更協調。
比如魚類想要更好的游動,不是如同面條一樣擺動就可以,而是需要頭部、身體和尾部協調運動,不同部位細胞的運動方式并不相同。
這時不但需要相鄰的細胞間可以傳導信息,甚至是一些遠距離的不同部位的細胞同樣可以傳導信息,所以有部分細胞改變了自己的特性,將自己拉長,置身于其他細胞的間隙中,成為了用于身體不同部位的信息傳導的神經細胞。
通過神經傳導,細胞可以快速的實現遠程的溝通,使多細胞生物更像一個整體,也是多細胞生命的身體繼續增大的前提條件。
于是通過神經細胞的快速傳導,多細胞生命可以在身體不同部位的協調配合下產生快速而復雜的行為,從而有利于捕獵和生存。
多細胞生命體由眾多的細胞構成,為細胞的功能分化創造了條件,單個細胞不必具備覓食、消化、運動、逃跑、防御、繁衍等全部的功能,反而可以通過細胞間的協作來形成獨立的功能,通過專業化的發展,細胞的功能更強,能耗更小。
現代的社會分工也是同樣的道理,通過將產品的生產劃分為多道工序,每一道工序只完成某一步操作,從而降低成本,提高產量和良品率,且有利于規范化的管理。
同時多細胞生命的繁衍通過微小的生殖細胞進行,所以來自于共同基因翻譯形成的不同部位的細胞,其生殖過程同樣由含有共同基因的生殖細胞代勞。
由單細胞組合成的多細胞生命的細胞具備共同的利益,所有的細胞都為整體貢獻自己的力量。通過共同的基因遺傳,通過對基因片段的選擇性表達從而在后代身上重現每個細胞的功能。
所以原始的多細胞生命體中,部分細胞專職將食物分解,部分細胞為其他細胞集中功能,部分細胞彼此協作實現整體的運動,部分細胞專職于防御的功能。而其他的細胞不必擔心自己的能量供給和安全問題后,細胞會逐漸的實現功能的特化,進化出更有用的器官,以實現更多的功能。
單個細胞的行為能力被徹底剝奪,一切行為都聽從整體的指揮,不同部位的神經細胞的一端匯總到一起形成神經結,由點對點的連接變成點對多或多對多的連接,神經結通過對身體及外界信息的應對,指導各部分的細胞完成整體的一致性的動作。
生物通過變異和淘汰演化出不同的神經反射進行運動和進食。
比如捕食行為,通過食物微粒刺激味覺受體的反射神經,味覺反射神經連接著神經集群,有序的刺激不同的反射神經,這些反射神經分別激活它們各自管理的細胞集群,使得多細胞生命執行捕食行為。
前文提到的視覺便是在這個過程中形成的,伴隨著多細胞生命體一同進化形成。
眼睛是信息輸入細胞,輸入的信息需要解讀才有實際效用。僅僅是沒有分析過的聲音和光線的接收對于生命體來說沒有任何幫助。
為了使解讀出來的數據有意義,需要對特殊的聲音和光線記憶進行存儲,這樣通過輸入信息和記憶的比對,生物才足以對接收到的信息做出相應的反應。也就是說神經細胞不但具有信息傳遞的功能,也逐漸有了保持信息的功能,也就是記憶的產生。
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