第一节 细胞增殖

课件15张PPT。细胞增殖
思考：多细胞生物体的
生长主要取决于什么？思考：细胞为什么不能无限长大？
即细胞为什么要增殖？细胞大小与物质运输效率之间有什么关系？模拟探究【细胞大小与物质运输效率的关系】模拟探究的模型与原型：
原型：细胞 —— 模型：含有酚酞的琼脂块
原型：营养物质 —— 模型：NaOH溶液实验原理：NaOH和酚酞相遇，呈紫红色 。单位时间NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积的比值。请你设计实验：运输效率：单位时间单位体积物质运输的量。10.561617/80.53824219/270.5227543比值（ NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积）NaOH扩散的深度/cm比值（
表面积/体积）体积/cm3表面积/cm2琼脂块的边长/cm结论：细胞越大，表面积与体积之比（即相对表面积）
越小，物质运输的效率越低。实验结果进一步探究：
有人估计完成细胞的各项功能至少需要100种酶，每个酶促反应须占有直径约50纳米的空间，每个核糖体直径为10—20纳米，据此，你是否认为细胞体积是不是越小越好呢？细胞体积的最小限度是由完成细胞功能所必须的基本
结构(如核糖体)和物质（如酶）所需要的空间决定的。进一步探究：
根据你所学的知识，你觉得还可能有什么原因导致细胞不能无限长大？资料：
在有些个体较大的原生动物（如草履
虫）的细胞中，有两个或多个细胞核。
比如:　　
双小核草履虫 长80－170微米，
有两个细胞核。一个控制营养代谢，
一个控制生殖作用。多小核草履虫 长180—310微米，有3—12个细胞核。讨论：你觉得细胞体积的大小与细胞核有什么关系？
细胞不能无限长大的原因：
一、细胞越大，表面积与体积之比（即相对表面积）
越小，物质运输的效率越低；
二、细胞核中的DNA是不会随着细胞体积的扩大而增加的。
资料：
有人曾做过这样的实验：当人工培养的变形虫
快要分裂的时候，把它的细胞质切去一大块，
这个变形虫就不再分裂。等它长大起来又要分
裂的时候，又切去一块，它也不再分裂，但如
果让其继续生长，体积达到一定大小时，它又
会分裂起来。（变形虫是一种单细胞原生动物）
请你解释为什么变形虫的体积达到一定大小时就分裂而不继续生长。进一步探究：
高等动植物细胞的直径大约为几十微米，但也有例外，
如卵细胞就特别大，鸵鸟卵细胞直径为五厘米，鸡卵
细胞直径为2——3厘米，人卵细胞直径为200微米。
卵细胞为什么比较大呢？提示：
虽然细胞的表面积与体积之比
限制了细胞的物质输入，但是
卵细胞内部储存了大量的营养
物质，所以可以长的比较大。例题分析：
某同学在“细胞大小与物质运输的关系”的实验中，用含酚酞的琼脂块代表细胞，
探究细胞的表面积与体积之比与物质运输效率的关系。
Ⅰ．方法步骤
（1）用小刀将含酚酞的琼脂块切成三块同样大小边长为3cm的立方体，编号1、2、3。
（2）将以上三块琼脂块样品，浸入0.1%、0.2%、0.3%的NaOH溶液中，处理10分钟。
（3）浸泡期间不要用勺子翻动琼脂块和挖动其表面。
（4）戴上手套，取出琼脂块样品，吸干浮液后，分别将每一样品切成两半，
观察切面，测量每一切面上NaOH扩散深度，记录结果并分析。
请找出上述实验方法步骤中错误之处???????????????? ??? 。答案：
（1）第一步中应该切成三块边长分别为3、2、1 cm的立方体；
（2）第二步中应该将琼脂块浸入浓度相同的0.1%的NaOH溶液中；
（3）第三步中应该用勺子不时翻动琼脂块，但不要用勺子将琼脂块
切开或挖动其表面。Ⅱ．分析结果：某同学通过实验计算出样品相关数据入下表：
（1）三个样品中NaOH的扩散深度如何？?????????????????? ????。
（2）NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而?? ???????。
由此可反映出细胞大小与物质运输的关系是：
??? ???????? ??
相同减小细胞越大，表面积与体积比越小，物质运输的效率越低。谢谢大家！资料三：
有些原生动物的细胞中有用于收集和排泄废物
的伸缩泡。请对这些现象作出解释。提示：
伸缩泡能增大膜表面积与体积的比。(1)受细胞表面积与体积之比的限制。 细胞要通过它的表面不断地和周围环境或邻近细胞进行物质交换，这样它就必须
有足够的表面积，否则它的代谢作用就很难进行。
当细胞的体积由于生长而逐步增大时，细胞表面积和体积的比例就会变得越来越小，
导致表面积不够，使细胞内部和外界的物质交换适应不了细胞的需要，
这就会引起细胞的分裂，以恢复其原来的表面积与体积的适宜比例。 (2)要维持细胞核与细胞质体积之间的平衡状态细胞质中的生理、生化过程
都受到细胞核中遗传信息的指引和控制。因此，当细胞质的体积增长太大时，
细胞核对这样大范围的细胞质的调控作用就会相对地减少，以致造成核、
质的不平衡，从而引起细胞分裂，以恢复其细胞核与细胞质体积之间的稳定
状态，当细胞的体积由于生长而逐步增大时，细胞表面积和体积的比例就会变得越来
越小，导致表面积不够，使细胞内部和外界的物质交换适应不了细胞的需要，
这就会引起细胞的分裂，以恢复其原来的表面积与体积的适宜比例。
当细胞质的体积增长太大时，细胞核对这样大范围的细胞质的调控作用就会相对
地减少，以致造成核、质的不平衡，从而引起细胞分裂，以恢复其细胞核与细胞
质体积之间的稳定状态。