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植物细胞

Inside a plant cell

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开始之前

植物不能走动去寻找食物,也不能自己挪到阴凉处。所以许多叶片细胞用光制造养料,其他细胞则承担不同的任务。植株还需要在没有骨骼的情况下保持直立,并经受水分供应的变化。在动物细胞页面,我们认识了细胞核、线粒体、内质网和高尔基体;植物细胞同样有这些结构。这四种结构在这页的模型里也能点开,名字先不用记。不同之处,是那些解决植物自身问题的部分:坚硬的细胞壁、充满水的大液泡,以及捕获光的叶绿体。

这里的模型是一枚含叶绿体的叶片细胞。它最外面的细胞壁和紧贴内侧的细胞膜,位置相近,作用却不同;较大的中央液泡和周围的叶绿体也各有任务。你可以选中这些部分,查看它们在细胞中的位置,再带着具体的位置和形状理解它们的作用。

实验设置这是一个放大的叶片细胞,被切开并着色,以便区分各类结构。在模型中或列表里选择一个结构,可以读到它的名称、作用以及辨认它的线索;“看近一点”会移近观察细节。剖面开关可以把细胞合上,显示外部;即使结构被挡住,也可以从列表中选择。

怎样观察从边界开始,由外向内。先选中细胞壁,再选中紧贴在它内侧的细胞膜,注意它们是两层不同的结构。接下来找到中央的大液泡,以及挤在它周围的叶绿体;对叶绿体使用“看近一点”,观察里面叠起来的圆盘。最后找到线粒体:植物细胞虽然能利用光制造养料,也同样通过呼吸作用释放能量。

01 / 05 · 从两层边界开始

先预测植物细胞外面有一层壁和一层膜。哪一层控制物质进出,哪一层主要提供支撑?

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选中的结构

细胞膜

细胞既要从外面取得物质,也不能让所有物质自由流进流出,所以需要有选择性的边界。细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成。磷脂是一种一端容易接触水、另一端不容易接触水的分子。在有水的环境里,它们排成两层:怕水的一头朝里,两两相对;容易接触水的一头朝外。两层贴在一起,合起来只算一层细胞膜。膜中的蛋白质可提供通道,或帮助特定物质跨过这层边界。

包围细胞内部的薄膜。有细胞壁的细胞,细胞壁位于细胞膜外;动物细胞没有细胞壁。

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跟随一份制造蛋白质的信息

细胞模型展示结构的位置;这个分步构造解释“用 DNA 信息制造蛋白质”中间发生了什么。DNA 保存制造信息,工作副本是照着它抄下来的信使 RNA。由你逐步前进,不会自动跳到下一步。

DNA信息仍保留在这里123456
DNA 保存信息。我们选取其中制造一种蛋白质所需的信息,DNA 本身留在原处。一段用于制造蛋白质等有作用产物的 DNA 信息叫基因。

每个数字方块表示指定一个氨基酸单位的信息,每个圆表示氨基酸单位本身。氨基酸是蛋白质链上的小单位,像串起来的小珠子。相同颜色让我们跟随信息与链的顺序。这些是信息标记,不是 DNA 或 RNA 分子的真实形状。距离和单位数量均为看清步骤而选择。

分步自学

细胞的边界控制什么能进出,内部结构负责制造和保存信息。跟随一份制造蛋白质的信息,看看这些部分怎样配合,也看看这个细胞有哪些特别的结构。

前置知识:细胞是能进行生命活动的基本单位。它要取得物质、制造内部结构,还要保存并传递制造信息。细胞里的不同结构承担着这些工作,我们会在介绍每个结构时,把它和相应的需要联系起来。
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从两层边界开始

先预测植物细胞外面有一层壁和一层膜。哪一层控制物质进出,哪一层主要提供支撑?

植物细胞最外面是较厚的细胞壁,紧贴在它内侧的才是细胞膜。细胞壁主要提供支撑;细胞膜才是控制物质进出的薄边界。水进入细胞后,内容物向外撑,较坚固的细胞壁限制膨胀。模型的剖切开口是为了让我们看到内部,不是真实细胞上的大洞。

怎样观察

  • 选择外部边界或内部结构查看说明,比较细胞壁与细胞膜的不同作用。
  • 点选一个结构,读它在细胞中做什么,再用聚焦按钮看细节。
  • 打开叶绿体观察基粒,同时寻找线粒体:植物也进行细胞呼吸。

这个模型简化了什么

结构比例、数量和颜色为教学调整;剖面不代表显微镜原始图像。细胞内结构不是固定不变的。此处各用一种代表细胞,不意味着该类所有细胞都完全相同;细菌附属结构、植物叶绿体、真菌形态尤其存在差异。