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细胞不能无限长大的原因

2023-11-14 17:11 520浏览

细胞不能无限长大的原因:细胞相对表面积与体积的关系,细胞体积越大,其相对表面积(表面积/体积)越小,细胞与周围环境交换物质能力越差,交换的物质不足以提供细胞所需的营养;细胞核与细胞质之间有一定的关系,一个核内所含的DNA是一定的,控制细胞活动也就有一定的限度,使细胞不可能太大;细胞内物质的交流受到细胞体积的制约,细胞体积过大,影响物质流动速度,细胞内的生命活动变差。

细胞不能无限长大的原因

细胞是通过细胞膜的通透作用吸收营养物质并排出废物的。细胞多为球形或椭球形。细胞增大后,细胞内容物增多,所需要的营养物质增多,细胞活动产生的废物也多,就需要更大的表面积汲取营养并排出废物。

但从球形的体积公式和表面积公式可知,球形几何体的体积以半径的3次方增加,而表面积只以半径的2次方增加。所以,当细胞增大到一定体积时,通过细胞膜吸收已经无法为细胞内部活动提供足够的营养物质,也无法及时排出细胞活动产生的废物了,细胞的生命活动就会探到限制,甚至有可能危及细胞生存。

所以,当细胞增大到一定半径(体积)时,细胞就必须通过分裂的方式增大其表面积,使细胞能够通过细胞膜吸收更多的营养物质。

什么是细胞

细胞并没有统一的定义,比较普遍的提法是:细胞是生物体基本的结构和功能单位。已知除病毒之外的所有生物均由细胞所组成,但病毒生命活动也必须在细胞中才能体现。

一般来说,细菌等绝大部分微生物以及原生动物由一个细胞组成,即单细胞生物,高等植物与高等动物则是多细胞生物。细胞可分为原核细胞、真核细胞两类,但也有人提出应分为三类,即把原属于原核细胞的古核细胞独立出来作为与之并列的一类。研究细胞的学科称为细胞生物学。

细胞体形极微,在显微镜下始能窥见,形状多种多样。主要由细胞核与细胞质构成,表面有细胞膜。高等植物细胞膜外有细胞壁,细胞质中常有质体,体内有叶绿体和液泡,还有线粒体。动物细胞无细胞壁,细胞质中常有中心体,而高等植物细胞中则无。细胞有运动、营养和繁殖等机能。

细胞的基本结构有哪些

细胞的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞器、细胞核。

1、细胞壁

细胞壁是位于细胞膜外的一层较厚、较坚韧并略具弹性的结构,其成分为黏质复合物,有的种类在壁外还具有由多糖类物质组成的荚膜,起保护作用。细胞壁增加了细胞的机械强度,并承受着内部原生质体由于液泡吸水而产生的膨压,从而使细胞具有一定的形状,这不仅有保护原生质体的作用,而且维持了器官与植株的固有形态。

2、细胞膜

细胞膜主要是由磷脂构成的富有弹性的半透性膜,膜厚7——8nm,对于动物细胞来说,其膜外侧与外界环境相接触。其主要功能是选择性地交换物质,吸收营养物质,排出代谢废物,分泌与运输蛋白质。

3、细胞质

细胞质是细胞质膜包围的除核区外的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。细胞器是分布于细胞质内、具有一定形态、在细胞生理活动中起重要作用的结构。它包括:线粒体、叶绿体、内质网、内网器、高尔基体、溶酶体、微丝、微管、中心粒、核糖体等。

4、细胞器

细胞器是细胞质中具有特定形态结构和功能的微器官,也称为拟器官或亚结构。细胞器主要有:线粒体、内质网、中心体、叶绿体,高尔基体、核糖体等。它们组成了细胞的基本结构,使细胞能正常的工作,运转。

5、细胞核

细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞结构,是细胞遗传与代谢的调控中心,细胞核是细胞内遗传信息的储存、复制和转录的主要场所。