植物和动物细胞区别

2025年9月12日 | 分类: 【生物】

观察人体皮肤纵切片和迎春叶横切片的光学显微镜图像,回答问题。(1)在两张切片的图像中,尽可能多地写出你认识的细胞名称以及它们可能的功能。(2)找出比较完整的,典型的动物,植物细胞描述它们的共同点和区别。(3)为什么把人体皮肤和迎春叶都称为器官?

好的,我们来根据观察人体皮肤纵切片和迎春叶横切片的光学显微镜图像,回答这三个问题。

(1) 在两张切片的图像中,尽可能多地写出你认识的细胞名称以及它们可能的功能。

在人体皮肤纵切片图像中:
角质形成细胞 (Keratinocytes): 这是表皮中最主要的细胞。从基底层到角质层,它们经历分化过程。功能包括:在基底层不断分裂增殖;合成角蛋白(keratin),提供机械强度和防水屏障;最终死亡、扁平化、充满角蛋白形成角质层,构成防止水分流失和外界病原体入侵的物理屏障。
黑色素细胞 (Melanocytes): 位于表皮基底层。功能是产生黑色素(melanin),将黑色素颗粒传递给周围的角质形成细胞,以吸收紫外线,保护皮肤深层组织免受辐射损伤。
朗格汉斯细胞 (Langerhans cells): 散在于表皮棘层。属于树突状细胞,是皮肤免疫系统的重要组成部分。功能是捕获、处理抗原,并迁移到淋巴结激活T淋巴细胞,启动免疫应答。
成纤维细胞 (Fibroblasts): 位于真皮层。功能是合成和分泌胶原蛋白、弹性蛋白等细胞外基质成分,维持皮肤的结构支撑、弹性和韧性。
脂肪细胞 (Adipocytes): 位于皮下组织(浅筋膜)。功能是储存能量(以甘油三酯形式)、提供保温、缓冲机械冲击。
内皮细胞 (Endothelial cells): 构成血管壁。功能是形成血液与周围组织间的选择性屏障,参与物质交换、炎症反应和凝血调节。
平滑肌细胞 (Smooth muscle cells): 如竖毛肌。功能是在神经支配下收缩,引起毛发竖立(起鸡皮疙瘩)。
(可能观察到) 红细胞 (Red blood cells / Erythrocytes): 在血管内流动。功能是运输氧气和二氧化碳。
(可能观察到) 白细胞 (White blood cells / Leukocytes): 可能存在于血管或迁移至组织。功能是参与免疫防御,如吞噬病原体、产生抗体等。

在迎春叶横切片图像中:
表皮细胞 (Epidermal cells): 排列紧密,通常外壁有角质层覆盖。功能是作为保护层,减少水分蒸发,防止微生物入侵。
保卫细胞 (Guard cells): 成对存在,围成气孔。功能是通过改变自身形状(膨压变化)来控制气孔的开放与关闭,从而调节气体交换(CO₂进入,O₂和水蒸气逸出)和蒸腾作用。
栅栏组织细胞 (Palisade mesophyll cells): 位于上表皮下方,呈长柱状,排列紧密且含有大量叶绿体。功能是进行光合作用的主要场所,高效地利用光能合成有机物。
海绵组织细胞 (Spongy mesophyll cells): 位于栅栏组织下方,形状不规则,细胞间隙大。功能也进行光合作用,但效率低于栅栏组织;其发达的细胞间隙有利于气体(CO₂, O₂, 水蒸气)在叶片内部的扩散。
导管 (Vessel elements) / 管胞 (Tracheids): 存在于叶脉的木质部。功能是运输水分和无机盐,同时提供机械支持。在光学显微镜下常呈现为中空、加厚的管道结构。
筛管 (Sieve tube elements): 存在于叶脉的韧皮部。功能是运输光合作用产生的有机物(如糖类)。成熟筛管无细胞核,常与伴胞相伴。
伴胞 (Companion cells): 与筛管相邻,有丰富的细胞质和细胞核。功能是为筛管提供代谢支持,调控其运输活动。
(可能观察到) 厚角组织细胞 (Collenchyma cells): 常位于叶脉或叶缘,细胞壁不均匀加厚。功能是提供柔韧的支持,使叶片保持伸展状态,尤其在幼嫩部位。
(可能观察到) 厚壁组织细胞 (Sclerenchyma cells / Fibers): 细胞壁高度木质化加厚,成熟后常为死细胞。功能是提供强大的机械支持和保护。

(2) 找出比较完整的、典型的动物、植物细胞描述它们的共同点和区别。

典型的动物细胞 (如一个较完整的角质形成细胞或成纤维细胞):
形态: 通常呈圆形、多边形或不规则形,边界清晰(细胞膜)。
结构: 可见明显的细胞核(含核仁),细胞质均匀或有颗粒。无细胞壁,因此边缘较柔软。可能看到细胞器聚集区域(需高倍镜)。

典型的植物细胞 (如一个较完整的栅栏组织细胞或海绵组织细胞):
形态: 通常呈规则的多面体(如立方体、长方体),边界笔直。
结构: 可见明显的细胞核(常被挤到一侧),占据大部分体积的大液泡,以及含有叶绿体的细胞质(在叶肉细胞中非常明显)。有清晰的细胞壁轮廓。

共同点:
基本生命单位: 都是各自生物体结构和功能的基本单位。
细胞膜 (Cell membrane): 都具有细胞膜(质膜),作为选择性通透屏障,控制物质进出,维持细胞内环境稳定。
细胞质 (Cytoplasm): 都含有细胞质,是细胞代谢活动的主要场所。
细胞核 (Nucleus): 都具有由核膜包被的细胞核,内含遗传物质DNA,是细胞的遗传信息库和代谢控制中心。
细胞器: 都拥有多种细胞器执行特定功能,如线粒体(进行细胞呼吸,提供能量)、内质网(蛋白质和脂质合成)、高尔基体(加工、分拣和运输物质)、核糖体(合成蛋白质)等。

主要区别:

特征 典型动物细胞 (如皮肤细胞) 典型植物细胞 (如叶肉细胞)
细胞壁 (Cell Wall) 无 有,主要由纤维素构成,提供刚性支持和保护,决定细胞形状。
叶绿体 (Chloroplasts) 无 有(在绿色部分),是进行光合作用的场所,含有叶绿素。
中央大液泡 (Central Vacuole) 通常无或很小(如溶酶体、小液泡) 有,成熟细胞中占据细胞大部分体积,储存水、离子、营养物质、代谢废物,维持细胞膨压。
形状 (Shape) 较不规则,可变形(无细胞壁限制) 规则,多为多面体(受细胞壁限制)
储存物质 主要储存糖原(glycogen) 主要储存淀粉(starch)
胞间连丝 (Plasmodesmata) 无 有,穿过细胞壁的通道,连接相邻细胞的细胞质,实现物质和信息交流。
溶酶体 (Lysosomes) 常见,含消化酶 相对少见,液泡有时承担类似功能

(3) 为什么把人体皮肤和迎春叶都称为器官?

“器官”是指由多种不同的组织按照一定的次序结合在一起,共同完成一种或几种特定生理功能的结构。

人体皮肤是一个器官:
包含多种组织:
上皮组织: 表皮,起保护、屏障、分泌(汗腺、皮脂腺)作用。
结缔组织: 真皮和皮下组织,含胶原纤维、弹性纤维、脂肪细胞、血管、淋巴管等,提供支持、连接、营养、保温、缓冲。
肌肉组织: 竖毛肌(平滑肌),控制毛发运动。
神经组织: 分布着丰富的感觉神经末梢,感受触觉、痛觉、温度觉等。
执行多种特定功能: 皮肤作为一个整体,协同完成保护(物理、化学、生物屏障)、感觉、调节体温(通过血管舒缩和出汗)、排泄(汗液)、分泌(皮脂)、合成维生素D等多种复杂的生命活动。这些功能远超单一组织的能力。

迎春叶是一个器官:
包含多种组织:
表皮组织: 由表皮细胞和保卫细胞构成,起保护和气体交换(通过气孔)作用。
基本组织 (薄壁组织): 栅栏组织和海绵组织,富含叶绿体,是光合作用的主要场所。
输导组织: 叶脉中的木质部(导管/管胞)负责运输水分和无机盐,韧皮部(筛管/伴胞)负责运输有机物。
机械组织: 厚角组织和厚壁组织(纤维),提供支撑,维持叶片伸展姿态。
执行特定功能: 叶片作为一个整体,各组织分工协作,核心功能是进行光合作用制造有机物,同时也进行气体交换和蒸腾作用。这些功能需要表皮、叶肉、叶脉等不同组织精密配合才能高效完成。

结论: 正是因为人体皮肤和迎春叶都不是由单一组织构成,而是由多种组织有序组合而成,并作为一个整体执行复杂的、特定的生理功能(皮肤:保护、感觉、调节等;叶片:光合作用、气体交换等),所以它们都被定义为“器官”。