细胞
生命的基本单位
细胞能够独立存在,并能执行生物所必需的一切功能。细胞进行营养、呼吸、排泄、运输和繁殖,就像个体生物一样。单细胞生物能够独立存在,这表明细胞有独立存在的能力。因此,细胞被称为生命的功能单位。
一切生物都是由生命的基本单位,即细胞组成的。所以,细胞被称为生命的结构单位。如果把这两个方面结合起来,即功能单位和结构单位,你可以说细胞是生命的基本单位。
目录
细胞学说
(施莱顿、施万和魏尔肖)
- 所有生物都是由一个或多个细胞组成的。
- 细胞是所有生物结构、功能和组织的基本单位。
- 所有的细胞都来自已经存在的活细胞。
细胞结构
细胞的形状和大小
细胞有各种形状和大小。虽然大多数细胞是球形的,但也发现了各种其他形状的细胞。大多数细胞的大小都是显微镜下的,也就是说,用肉眼是不可能看到它们的。有些细胞是相当大的,例如人体内的神经元可以长达1米。鸵鸟卵是已知的现存动物中最大的细胞,平均一个鸵鸟卵长15厘米,宽13厘米。
细胞被膜壳包裹,细胞内充满一种叫做细胞质的液体物质。在一个典型的细胞中有许多细胞器。细胞的一些主要结构如下:
等离子体膜
质膜是一种半透膜。它由脂质和蛋白质双分子层组成。
质膜的功能
质膜为细胞质提供了容器。它促进各种物质进出细胞。物质可以通过扩散或渗透穿过质膜。
细胞壁
细胞壁是由纤维素构成的。它有点硬,但对大多数物质是可渗透的。细胞壁存在于植物细胞以及细菌和真菌细胞中。植物细胞的细胞壁是由纤维素组成的。细胞壁帮助细胞抵御大自然的变幻莫测。如果一个细胞存在于非常稀的介质中,细胞壁可以防止它破裂,这可能是由于渗透作用导致太多的水进入细胞而发生的。换句话说,细胞壁有助于维持细胞内的渗透压或膨压。
核
细胞核被双层膜覆盖,称为核膜。在细胞核内的液体叫做核浆。细胞核内有密集的线状结构网络。这些线被称为染色体。染色体包含基因,基因是遗传信息的载体。细胞核在细胞分裂过程中起着重要作用。细胞核控制着细胞的所有功能。
细胞质
细胞内的液体叫做细胞质。
扩散
分子从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散。你可以在日常生活中目睹扩散。当香水喷在房间的一个角落时,整个房间都充满了香味。它的发生是因为芳香分子的扩散。烟雾由于扩散而充满了房间。生物中气体的交换是由于扩散而开始的。
渗透
这是一种扩散,但在渗透的情况下,只有溶剂分子的运动。为了理解这一点,让我们以水为例,水是一种普遍的溶剂。让我们假设有一个烧杯,有两个腔室,其中腔室被半透膜隔开。盐溶液保存在一个腔室,水保存在另一个腔室。水分子会向含有盐溶液的腔体移动。因此,水的运动发生在高水浓度地区到低水浓度地区。这样做是为了使半透膜两侧的浓度相等。这样的溶剂运动称为渗透作用。土壤中的水分通过渗透进入根部。
如果在水中浸泡4 ~ 5个小时或过夜,种子就会因渗透作用而吸收水分。结果,种子就会膨胀。
根据溶液中水的相对浓度,有三种类型的溶液,即等渗溶液、低渗溶液和高渗溶液。
- 等渗溶液:当细胞浸泡在溶液中,溶液中的水浓度与细胞内的水浓度相同时,这种溶液称为等渗溶液。在这种情况下,水分子不会运动。因此,细胞的大小没有变化。
- 低渗的解决方案:当细胞浸泡在溶液中,溶液中的水浓度大于细胞内的水浓度时,这种溶液被称为低渗溶液。与细胞内的液体相比,溶液是稀释的。在这种情况下,水分子会在细胞内移动。结果,细胞的大小增加,即细胞膨胀。
- 高渗溶液:当细胞浸泡在溶液中,溶液中的水浓度小于细胞内的水浓度时,这种溶液被称为高渗溶液。与细胞内的液体相比,溶液是浓缩的。在这种情况下,水分子会移动到细胞外。结果,细胞体积缩小。当你切黄瓜和胡萝卜做沙拉,在沙拉上撒盐时,胡萝卜和黄瓜会流出水。这是由于外渗作用,即水流出细胞。
发现细胞的历史
- 罗伯特·胡克是第一个发现细胞的人(1665年)。
- 列文虎克是第一个在池塘水中发现游离活细胞的人(1674年)。
- 罗伯特·布朗发现了原子核(1831年)。
- 浦肯野在1839年创造了“原生质”一词。
- Schleiden(1838)和Schwann(1839)提出了细胞理论。Virchow(1855)对细胞理论作了进一步的补充。
- 电子显微镜(1940年)的发现使研究细胞器的结构成为可能。