科学其实是客观的自然世界,而科学中可以分为物理化学和生物三类,首先是物理,物理可以分为大爆炸和宇宙还有太阳系,化学可以分为微观粒子还有分子,下面就是富有创造力的生物了,它可以分为个体群落,还有生物圈,当然,从个体可以组成群落,群落可以组成生物圈,那么个体又是由什么组成的呢?可能是器官,血,四肢还有身体,但是这些部位又是由什么组成的呢?是就是我们经常所说的细胞,当然,细胞也是生物的特点之一,第一点就是有细胞,但是必须要除去分子,原子,病毒外,二点是可以发育,是用肉眼可以发现的,第三点是遗传,第四点是变异,然后是加急性,有时候还会加上呼吸。但是让这些一切组成的一个生物便是我们的细胞。那么细胞的结构是什么?
在所有的生物体中,分两种细胞,第1种是动物细胞,第2种是植物细胞。而在动物细胞中,最领先的就是我们人了,那么人的细胞是怎样的呢?其实在我们这个阶段,学习的细胞是非常简单的,通过我们的人血细胞,以及口腔上表皮细胞就可以在显微镜下观察出来,它只有细胞膜,细胞核和细胞质。但植物细胞就不一样了,就比如说洋葱表皮细胞,它就有细胞壁,细胞膜,叶绿体,细胞核,液泡,还有细胞质。
那么这些细胞膜细胞核,还有其他的这么多东西到底都是什么呀?其实它就是细胞内部的结构了。正是因为他们,所以才组成了整个细胞,再往大一点说,就是正是因为它们所以才组成了我们人,组成了各形各色的各物体。那么这些细胞的每个结构的功能是什么呢?
首先经过刚才的描述,我们可以发现动物细胞中有的东西,就比如说细胞膜细胞核和细胞质在植物细胞里都是存在的。所以在探究细胞结构的时候,就没有必要去跟动物细胞和植物细胞的区别了。因为植物细胞就可以代表动物细胞去探究结构功能。(但是有时候在我们探究的过程当中,有可能要用到动植物细胞对照的实验)那么现在植物细胞有那么多的结构,先探究哪一个呢?其实我们可以由外到内的去探究, 也就是从最外面的细胞结构再探究到最中心最里面的细胞结构。所以我们就可以从细胞壁开始。
细胞壁是细胞的最外面一层,那么首先需要承担的功能就是要保护里面的东西,也就是说可以将内部东西与外界隔离。其次,它还可以支撑细胞的形状与结构可以固定。第三就是可以信息沟通与交流。那么这三者当中,我觉得最让人好奇的就是细胞壁是否有支撑的功能来维持细胞的形状。
那么这就提出问题与猜想了,想要验证猜想就必须要做实际的实验。首先我们可以进行对比实验。怎样对比呢,其实就可以将动植物的细胞分别放入清水中,然后每一个都静置5分钟,观察哪个可以破裂。之所以这样是因为动物细胞是没有细胞壁的,但是植物细胞有。而如果动物细胞在5分之中之后没有变形,而植物细胞也没有变形的话,那么就证明。细胞壁是没有支撑作用的,而如果只有动物细胞变形了,而植物细胞没有变形,那么就可以证明细胞壁是有支撑作用的,从而就可以证明我们的猜想是正确的。
所以我们需要准备的实验材料就有人血细胞,和洋葱表皮细胞与人血细胞对比。做实验时还需要在显微镜下看的必需用品,那就是。盖玻片和载玻片,以及试管,吸水,镊子,还有最重要的工具显微镜。
首先我们可以先做好两个细胞装片,一个是植物细胞装片,里面装的是洋葱表皮,另一个是动物细胞装片,里面装的是人血,首先我们可以先观察一下,处理前是什么样子,也就是在两个细胞放入清水前的样子,会发现洋葱。表皮细胞是正常大小的,没有破裂,而且是有规则的多边形。人血细胞也是平常的,正常大小,呈圆形,形状也是没有破裂的。观察以后,就可以分别滴一滴水了。静置5分钟,最后再观察现在细胞的样子和之前的样子是否一样。可以发现洋葱表皮细胞也就是植物细胞是非常鼓的,但是还是原来的多边形的形状。可是人血细胞也就是动物细胞就不一样了,大小不但不一样,而且它的细胞是呈炸裂的形状的。也就是细胞已经破裂了。所以这个实验就可以证明细胞壁是可以支撑与维持细胞的形状的。
那么细胞壁已经证明,它的功能就是可以维持与支撑细胞的形状。而细胞壁里面便是一层细胞膜,那么细胞膜的功能是什么呢?首先,通过细胞壁的探究实验,我们可以得知细胞膜有一个功能就是用来隔离的,也就是说这个功能是不证自明的,第2个就是保护内部结构的,而第3个就是选择渗透性,也就是他能让什么样的分子,什么样的东西进入细胞内部,什么样的东西不能,而这个选择是可以取决于大小的,比如大分子就不行,有一张图片上是这么显示的,细胞壁可以接受浓糖,但膜不行,会缩小。也就是说。细胞膜比细胞壁的隔离功能更要严谨一些。那么这到底是不是真的呢?该如何证明呢?这就是问题,首先我们可以设计一个实验思路,要准备几个不同的物质来用,还要用植物。比如洋葱来做模具,然后把墨水等东西滴入洋葱细胞,观察它有什么变化。
所以我们的实验材料就是我们最重要的显微镜,,和实验必背的盖玻片载玻片, 试管,吸水纸,镊子。镁分子,洋葱表皮细胞,还有墨水,糖水。
首先我们可以先把三个洋葱表皮细胞做好,观察我们可以发现,它们都是呈正常大小的,而且都是多边形的,形状比较规则。然后。要把三种不同的物质,镁分子,糖水,墨水分别倒入三个洋葱表皮细胞中。然后静等5分钟观察。看看镁分子与糖水和墨水倒入后细胞膜做出的表现是否一样。
得到的结果是这样的,墨水倒入之后,细胞膜会变小是不渗透的,糖水倒入之后,细胞膜也会变小,证明它也是不渗透的。但是镁分子倒入以后就不一样了,细胞膜会胀大,意思就是它是渗透进去了。
所以这个实验就可以证明细胞膜是有渗透性的,小的分子就可以渗透,大的分子就不能。
再往下其实就是叶绿体和液泡的功能了,首先是叶绿体,叶绿体是绿色的是小的,而且它近似于圆,更重要的是它分布并不均匀。首先叶绿体的功能肯定是有色素的,其次其实就是有光合作用,也就是光能,光能是什么呢?其实就是氧气和能量。
其实第2个功能就比较高深了,在人体里氧气是很重要的,那么是不是叶绿体在发生光合作用呢?也就是探究叶绿体是否能够产生氧气。我们可以先设计一个实验思路,可以先用真空泵将一个被提取出来的叶绿体罩上后,将里面的空气抽干,然后把有火星的木条放入罩中,看看木条是否可以复燃。可是这个实验似乎看起来有点复杂了,所以说更直接的一个就是把好养虫放入有叶绿体的细胞中,如果叶绿体被好氧虫,说明叶绿体在产生氧气。
那么实验一需要的材料就是真空泵,还有真空罩,以及叶绿体,阳光,木条,第2个实验所需要的就少了,只有好氧虫,还有含有叶绿体的细胞。
那么现在实验就开始了,第1种实验就是先把真空泵放入叶绿体中,要在阳光下,因为这样才能让叶绿体产生能量,然后开启真空泵,把真空罩中的空气都吸干,然后把带有火星的木条放进去,而且要放在叶绿体的旁边,看看它是否能复燃。当然实验结果肯定就是证明了我们的猜想的木条是可以复燃,那么,就证明真空罩里是有新的氧气的,就可以证明叶绿体是可以产生氧气的,
第2个实验。是将一个有叶绿体的细胞做好临时性装片,然后把它放在显微镜下,把好氧虫放入装片内的细胞里。然后放在显微镜下观察好氧虫是否贴服在叶绿体的旁边。结果当然是所有的好氧虫都在叶绿体的旁边,证明叶绿体是有氧气的。
所以通过两个实验可以证明叶绿体是可以产生氧气的,也就是可以产生能量的。
然后就是液泡了,在真实的细胞中,显微镜下我们是很难看见液泡的,其实在植物细胞中,液泡之所以会明显的表示出来,就是因为叶绿体包围着液泡而叶绿体留下的空隙,就是液泡的所在地了。首先液泡的功能是填充,这一个是不证自明的。另一个其实就是能量储存,还有一个功能其实就是显色,而且从名字上就可以看出来,顾名思义,它是含细胞液,吸水加湿水。这就是液泡的功能。
而细胞质的功能其实就是物质运输,还有新型代谢以及它的场所。
最后就是最重要的细胞核的功能了,细胞核是整个细胞的中心,为什么这么说呢?第1个就是顾名思义,它是细胞的核心。第2个,第3个还是第4个需要做实验去证明。
首先我们可以先看一个视频,其实那个视频中讲的就是一个蝾螈在慢慢的生长脱壳,最后长成个物体。发生这一切的一切都是因为什么呢?我们的猜想是细胞核的作用。
那么细胞核的作用又是什么呢?其实猜想的第1个就是它可以控制生物的生长与以及繁殖,第2个就是它可以影响生物的发育,第3个就是它可以控制性状遗传。
首先我们可以先探究它的第1个就是它可以控制生物的生长以及繁殖,以及它的发育,这也就是实验目的。
这个我们有可能就需要两个实验了,一个来证明它的发育,一个来证明它的生长。第1个是证明他的发育的,就是可以用我们刚刚所看的视频的内容,也就是蝾螈。蝾螈怎么证明呢?
第1步我们可以用头发将蝾螈卵细胞分成两半,一半有细胞核,一段没有细胞。这个方法叫做横缢。第二,我们可以发现有细胞核的一面在不断的生长,但是没有细胞核的一面已经停止生长了。其实这就可以完全证明,细胞核是可以控制永远的发育的,可是这并不严谨,所以需要一个二次对照的实验,也就是将那一根头发丝剪掉以后,两边还会继续生长。或者将另一边再放一个蝾螈的细胞核,会发现蝾螈还是在继续生长。所以最后我们所得出的结论。就是细胞核是可以控制蝾螈的发育的。
下面就是第2个实验,是可以用到在生物的动物细胞中,最简便的一个结构变形虫的结构,实验目的是细胞核,能否控制变形虫的生长。但是在生长的变形虫,就必须要是幼年时期的变形虫。
第一,先观察一个,有细胞核的变形成,它是在生长的,然后把这个正在生长的变形虫的细胞核去掉,我们可以发现,没有细胞核的变形虫就停止了生长,过了一段时间以后便死亡了。这就可以证明细胞核是能控制变形成的生长的,可是这样的实验并不严谨,所以需要一个二次对照。其实就是。把有核的变形虫的和去掉以后,在一定的时间内。再把细胞核安到变形虫内,然后变形虫就可以恢复生命。这也可以证明细胞核是能够控制变形虫的生长的,只不过这样。想象画面的时候会有一点点的困难。因为有可能会联想到一个人把心脏。去掉以后在规定时间内再装回去,然后那个人就“复活”了…
这是细胞核的两个功能,发育与生长细胞核都是可以控制的。那么另一个功能也就是细胞核能否控制生物的性状遗传。
在我们的生活中也有许多这样的现象,就比如说,一只母狗和一只小狗他们俩的特点长得相貌以及外观都是一样的,或者说都是比较相似的。还有父亲和儿子,两个人从表面上看,不管是鼻梁眼睛,反正五官都是长得非常像的。其实这就是遗传的基因了,也就是我们所说的性状的遗传。那么怎么探究这样的性状,遗传是细胞核做到的呢?
首先,我们可以想到以前我们所用的蝾螈,蝾螈有不同类型的。所以可以取一只是黑色的,一只是白色的,将黑色的。的细胞核取出来。然后将白色的的细胞核去掉。然后将黑色的细胞核注入白色的细胞膜内。形成了一个细胞就开始繁殖与生长,然后我们会发现生长出来的,是一个黑色的蝾螈。所以这样就可以知道,细胞核是可以控制性状遗传的。但是这个实验并不严谨,是需要一个二次对照的。所以我们可以将实验反过来做一次,把白的细胞核取出,把黑色的细胞核去掉,然后将。白色的细胞核注入黑色的细胞膜中,最后会发现长出来的其实是一个白色的蝾螈。所以这样就足以证明,细胞核是可以影响生物的性状遗传的。
在生活中还有一个很有趣的现象,也是现在人们很感兴趣的现象,也就是克隆。几年前。有人克隆出来了一只羊,这是怎么克隆出来的呢?其实这个克隆跟我们的蝾螈的这个实验是差不多的。就是说,刚开始是。把一个黑的绵羊的卵细胞核去掉了。然后注入了一只白的绵羊的卵细胞核。这就形成了一个白细胞和外面有一个黑色细胞核的细胞膜的细胞。再将这个卵细胞。注入了另一只黑绵羊的身体里,其实这就叫二次对照。可是那只黑绵羊生出来的绵羊是一只白色的绵羊,而这一只白色的绵羊就是上一代那只白色细胞核的绵羊的克隆体。
可以说这样的克隆是非常成功的,但是在我们的生活中,有很多国家进行了很多次克隆,都是失败了的,在失败中就会耗费许多的生物,也就是说许多的生物都是实验品。换句话说,我觉得都是用来“赌”的。如果这个实验失败了,那么那个实验品就死亡了。所以这样是非常耗费了资源的。
所以说这也就是细胞核的结构功能了。
细胞是一个神奇的物体,它是所有生物的创始人,是所有生物的启发者,世界上地球上所有的生物都要由它而来。因它的生长而生长,因它的长大而长大,因它的衰老而衰老,因它的死亡而死亡。
细胞是一个伟大而又神奇却又充满奥秘的物体。