细胞不能无限长大

问题探讨:1.请推测大象和鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何?2.生物体的长大,是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大?细胞大小无明显差异。既要靠细胞数量的增多,还要靠细胞体积的增大。细胞增殖和分化变形虫单细胞受精卵组织器官（系统）个体多细胞多细胞生物体体积的增大(即生物体的生长)细胞生长------增大细胞的体积细胞分裂------增加细胞的数量事实上,不同动(植)物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异,器官大小主要取决于细胞数量的多少。思考：1.细胞为什么都那么微小？什么因素限制了细胞的长大？2.随着细胞的长大，细胞膜的面积不也在扩大吗？那么，细胞会不会无限长大？实验：细胞大小与物质运输的关系•目的要求：通过探究细胞大小，即细胞的表面积与体积之比，与物质运输效率之间的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。1.实验原理①酚酞遇NaOH呈紫红色。②琼脂块大小模拟细胞大小。③物质扩散体积与总体积之比表示物质运输效率。材料用具：3cm×3cm×6cm的含酚酞的琼脂块（NaOH和酚酞相遇，呈紫红色），塑料餐刀，防护手套，毫米尺，塑料勺，纸巾，烧杯。质量分数为0.1%的NaOH溶液，制备琼脂块：3块含酚酞的边长分别为3cm、2cm、1cm的正方体浸泡：质量分数为0.1%的NaOH溶液，10min切割：捞取、干燥，平分两半测量―→记录―→计算―→结果讨论：2.实验流程一、细胞不能无限长大实验:细胞大小与物质运输的关系?注：NaOH与酚酞相遇，呈紫红色。1cm3cm2cm0.5cm0.5cm0.5cm实验结果:边长(cm)表面积(cm2)体积(cm3)表面积/体积比值NaOH扩散的深度/cm扩散效率3215424627812360.50.50.50.7040.8751.000根据实验结果完成下表:P1110.5cm扩散效率=NaOH扩散的体积整个琼脂块的体积细胞大小与物质运输的效率有什么关系?结论：表面积与体积之比随琼脂块增大而；NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块增大而；减小减小细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率越低。讨论：1.有什么证据说明NaOH扩散进琼脂块了？NaOH在每一块琼脂内扩散的速率是否相同？为什么？当NaOH与含酚酞的琼脂块相遇时，其中的酚酞变成紫红色，这是常用的检测NaOH的方法，从琼脂块的颜色变化就知道NaOH扩散了多远。在相同时间内，在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。2.细胞的物质运输的效率与细胞大小之间是什么关系？为什么多细胞物体是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的？为什么细胞越大，物质运输的效率越低？细胞越大，物质运输的效率就越低，所以多细胞生物体是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成。细胞越大，需要与外界环境交流的物质就越多；但是细胞体积越大，其表面积相对越小，细胞与周围环境之间物质交流面积就相对小了，所以物质运输的效率越低。一、细胞不能无限长大1.S(表面积S=4πr2)/V(体积V=4/3πr3)细胞越大，S/V越小，物质交换与运输效率越低；细胞越小，S/V越大，物质运输效率越高，代谢越快。（实验：模拟探究细胞表面积与体积的关系）2.核质比。细胞核与质之间有一定的比例关系，一个核内所含的遗传信息是有一定限度的，控制细胞活动也就有一定限度，使细胞不可能太大。3.细胞内物质的交流受细胞体积的制约，细胞体积过大影响物质交流，细胞内的生命活动就不能灵敏地控制与缓冲。