细胞、细胞核、DNA、染色体傻傻分不清?一张图搞明白



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每天1个科学小知识 , 培养孩子的科学素养 。
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在开始今天的话题之前 , 我先给大家看4张图片 。 考考你 , 如果光看图片 , 你知道每张图各代表什么东西吗?
我估计应该很少人能猜出来 。 既然这样 , 我也不给大家卖关子了 。 图1是书页 , 从侧面看过去;图2是牙刷的刷毛;图3是圆珠笔头;图4是变形虫吞噬草履虫 。
看来 , 咱们真的感谢显微镜 , 是它让我们看到了一个不一样的世界 , 并且特别值得称道的是 , 显微镜的倍数越来越高 , 我们观看到的微观世界的层次也越来越深 , 从物体的放大效果 , 到细胞、到分子结构甚至到原子 。
图1:洋葱切面  图2:洋葱细胞图3:染色体  图4:原子
说到分子结构 , 就不得不提到人体中最具代表性的高分子DNA 。 上过高中的朋友都记得 , 在《生物》课遗传学这一章曾经了解过DNA 。 今天 , 咱们就来聊聊这个话题 。 DNA即脱氧核糖核酸 , 是生物细胞内含有的四种生物大分子之一核酸的一种 , 携带有合成RNA和蛋白质所必需的遗传信息 , 是生物体发育和正常运作必不可少的生物大分子 。 DNA由脱氧核苷酸组成 , 脱氧核苷酸又由碱基、脱氧核糖和磷酸构成 。 其中碱基有4种:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C) 。
DNA结构(中间的为碱基对)
DNA 分子结构中 , 两条多脱氧核苷酸链围绕一个共同的中心轴盘绕 , 构成双螺旋结构 。 脱氧核糖-磷酸链在螺旋结构的外面 , 碱基朝向里面 。 两条多脱氧核苷酸链反向互补 , 通过碱基间的氢键形成的碱基配对相连 , 形成相当稳定的组合 。 那么 , 细胞、细胞核、DNA、染色体它们之间又是什么关系呢?下面这个图可以很清楚地表示彼此之间的关系 。
图源:知乎用户“知乎用户”
人体细胞内有23对染色体 , 即46条 , 而生殖细胞则有23条 , 这使得精子与卵细胞结合后可以恢复23对 。 精子、卵细胞均为人类生殖细胞 , 其染色体数量只有体细胞的一半 。 我们知道 , 每个成年人体内每天约有500到700亿个细胞死去 , 其原因可能是受到损伤、外力影响或者只是单纯因为老化 。 当然 , 老化是正常的 , 事实上它就是被设定的细胞寿命 。
显微镜下正在分裂的细胞
为了弥补这么大量的细胞损耗 , 在我们体内 , 每时每刻都有着数十亿个细胞正在分裂 , 用于生成全新的细胞 , 这个细胞分裂过程被称为有丝分裂 。 以哺乳动物来说 , 细胞分裂的过程大约需要一小时 。 如果说显微镜让我们从另一个微观视角重新看待我们身边的一切 , 那么当我们看到肉眼看不到的世界时 , 我们内心也会受到从未有过的震撼 , 同时也带来更多思考:是什么力量让体内的这些“微观机器人”周而复始、有条不紊地工作着 , 生命存在的意义究竟是什么?
下期见!
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