人类同地球上的其他生物一样,是由一种有生命的小单元——细胞构成的,细胞是生物体中结构和功能的最基本单位。单个的细胞透明而微小,用肉眼看不到,只有用显微镜才能看到。就像一栋建筑物由许许多多的砖块组成一样,人体包含着数不清的细胞。由细胞组成的人体是一个动态的过程,它每天都要产生出几十亿个新细胞来代替那些生了病的、受损的、脱落的细胞。
“千姿百态”的细胞
细胞的形状千姿百态,有的像皮球,有的像布梭,有的像顶梁柱……但它们都具有细胞膜、细胞质和细胞核(红细胞除外,它没有细胞核)。
细胞膜是细胞表面上的一层半透明薄膜,主要由蛋白质和类脂物质构成。它像外衣一样把细胞质和细胞核包裹起来,来保持细胞的形态和完整性,它能选择性地让钾、钠等物质自由进出,以保证细胞的物质交换和新陈代谢。
细胞质是细胞膜与细胞核之间的胶状物质,主要成分是蛋白质、糖、类脂物质、无机盐和水,它的主要作用是调节细胞的渗透压和酸碱度。在不同生活状态和过程中,细胞质分化出一些细胞器,细胞器含有线粒体和中心体,它们的功能是完成细胞的呼吸、分泌、繁殖、代谢。
知/识/延/伸
1838年,德国科学家雅各布·施莱登和西奥多·施旺提出了细胞理论,即所有的生物都是由细胞构成的。1858年,德国医生鲁道夫·沃查发现了细胞分裂,进一步完善了细胞理论。
细胞核是细胞的控制中心,控制着细胞的遗传、生长、代谢和发育。核的表面有一层核膜,核通过核膜与细胞质交换物质。如果用特殊染料将细胞核染色,就可以观察到一些网状染色质和着色较深的核仁。
⊙细胞质透视图
细胞的“生育”方式
细胞同其他生物一样,有新生、成长、繁殖、衰老、死亡的过程。有的细胞寿命很短,如皮肤细胞,必须不停地进行分裂以代替不断磨损的细胞;有的细胞寿命可以跟人的寿命一样长,如肌细胞和神经细胞,它们形成后便不会再分裂。一个成人的身体大约由200种功能不同的细胞组成,这些细胞都是由一个受精卵细胞发育而成的。这个单细胞不断分裂而成为一个人的过程,也就是细胞不断分裂和产生差异的过程。
有丝分裂的过程
人体细胞的控制中心是细胞核,细胞核内有
染色体位于细胞中部,纺锤体丝与每个染色体
着丝点分开,23对染色体变成92条染色单
纺锤体消失,46条染色单体周围出现核膜。
分裂时,复制后的染色体被平均分开,每一个
人体细胞的繁殖靠分裂来实现。首先是核仁裂开,然后细胞质向两端移动,最后分裂成两个新细胞,这种分裂方式叫做直接分裂,也叫无丝分裂。人体内的肝、肾、肾上腺、心脏等器官的细胞通过无丝分裂来更新换代。还有一种分裂方式叫做间接分裂,也叫有丝分裂,主要是核内的染色体先变成四十六个,再纵裂成九十二个,然后伸长、变细,形成两个新细胞。人体的绝大部分细胞以有丝分裂的方式进行繁殖,而生殖细胞,即精子和卵子,则以减数分裂来进行繁殖。
细胞会生病吗
我们去医院看病时,常常需要先化验血、尿、痰等等,其实就是在观察体内细胞的健康状况。例如患了肺炎症,血液中的白细胞,尤其是嗜中性白细胞就会增多;患了寄生虫症,嗜酸性白细胞增多;如果骨髓等造血器官出现病症,血液中就会出现许多非正常的细胞。先给细胞检查“身体”,对诊断疾病性质、病情变化、治疗效果等都具有一定的意义。
上皮细胞有的呈扁平形,有的呈立方形或柱形
知/识/延/伸
白细胞旧称白血球,也通常被称为免疫细胞,是无色有核的血细胞,在血液中一般呈球形,能做变形运动。白细胞分为淋巴细胞、嗜碱性粒细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和单核细胞五种,有活跃的移动能力。它们可以从血管内迁移到血管外,或从血管外组织迁移到血管内,所以不仅存在于血液和淋巴中,也广泛存在于血管、淋巴管以外的组织中。
人体细胞因为生病会长成怪胎,肿瘤便是人体细胞的怪胎之一。肿瘤分为良性和恶性两大类,恶性肿瘤就是癌症。当细胞在致瘤因素的作用下,基因发生改变,失去对细胞生长的正常调控,使细胞一方面恶性生长和无休止地分裂,一方面在性质上又变成类似未分化的原始细胞,失去它原来的功能,导致在某个组织、器官长出大小不等、形状不一的肿瘤。
癌细胞在这种恶性生长中夺取机体的营养,释放的毒素到处扩散,侵害越来越多的机体正常组织,最终使机体消耗殆尽,衰竭死亡。所以医生在诊断时,常常先用器械取出一块活体肿瘤组织,查验、辨别是良性肿瘤还是恶性肿瘤,而后才能确定治疗方案。
红细胞是勤劳的运输兵,它们一刻不停地在体
细胞有组织吗
细胞彼此拥挤在一起,好像根本没有独自的私人空间,其实细胞与细胞之间存在一种物质,称为细胞间质。细胞间质是细胞之间的纽带和支架,对细胞起着支持、联络、保护的作用,并不断供给细胞饮食,使细胞及时得到营养。
功能相似的细胞和细胞间质按照不同方式集合在一起就构成了组织。人体内主要有上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织四种基本组织。
上皮组织是人体防护的先行军,由数不清的上皮细胞和少量细胞间质组成,多被覆于人的体表和各种管、腔、囊的内表面,有保护和分泌作用,例如皮肤的表皮、胸膜、腹膜、肠系膜等等。
细胞核
结缔组织是人体分布最广、种类较多的基本组织,由少量细胞和大量细胞间质组成,可分为固有结缔组织、软骨和骨组织、血液、淋巴四类,有联结、支持、营养和防御的功能,是上皮组织得力的助手和后备军,例如血液、软骨及骨组织等。
肌肉组织根据形态和功能的差异可分为骨骼肌、心肌、平滑肌,是由许多肌细胞(肌纤维)聚集在一起,被结缔组织包围成的肌束,肌束间有丰富的血管。
神经组织由神经细胞(神经元)和神经胶质细胞组成。神经元有接受刺激、产生和传导兴奋的功能,神经胶质细胞有支持、绝缘、营养、防御和修复的功能。由神经元组成的脑神经系统是个复杂的信息处理网络,是人类认识世界、改造世界的基础。