细胞是怎样被发现的，以及细胞学说
细胞是最小的有生命的单位。大多数细胞太小，肉眼看不见，所以我们需要显微镜（能把小东西放大的仪器）。
- 1665年，罗伯特·胡克在一片软木中看到许多小盒子，把它们叫做细胞（拉丁语 cella，意思是小房间）。这些是死细胞。
- 1674年，列文虎克用更好的镜片，在池塘水里看到了活的细胞，比如细菌。
- 1831年，罗伯特·布朗发现了细胞核。
- 1838至1839年，施莱登和施旺提出所有植物和动物都由细胞构成。
- 1855年，魏尔肖补充说，新细胞只能来自已经存在的细胞。
细胞学说三句话
- 所有生物都由一个或多个细胞构成。
- 细胞是结构和功能的基本单位。
- 所有细胞都来自原有的细胞。
只有一个细胞的生物（变形虫、细菌）叫单细胞生物。有很多细胞的生物（你、一棵芒果树）叫多细胞生物。
在家试一试
从洋葱鳞片叶内侧撕下一层薄薄的表皮，放在载玻片上，滴一滴水，用学校的显微镜或手机微距镜头观察。你会看到整齐的砖块状细胞。
原核细胞和真核细胞，植物细胞和动物细胞
原核细胞和真核细胞
| 原核细胞 | 真核细胞 |
|---|---|
| 非常小（1–10 µm） | 较大（5–100 µm） |
| 没有核膜；DNA 位于一个叫拟核的区域 | 有真正的细胞核，有核膜 |
| 没有膜包被的细胞器（没有线粒体，没有叶绿体） | 有许多膜包被的细胞器 |
| 细菌、蓝藻 | 植物、动物、真菌、变形虫 |
植物细胞和动物细胞
| 植物细胞 | 动物细胞 |
|---|---|
| 细胞膜外有纤维素构成的细胞壁 | 没有细胞壁 |
| 形状固定，像盒子 | 形状可以改变，常常是圆的 |
| 有叶绿体（在绿色部分） | 没有叶绿体 |
| 有一个大的中央液泡 | 液泡小或没有 |
| 通常没有中心体 | 有中心体 |
两种细胞都有细胞膜、细胞质、细胞核、线粒体、内质网、高尔基体和核糖体。
细胞器和它们的功能
细胞器是细胞里面的小结构，每一个负责一项工作，就像工厂里的房间。
- 细胞膜（质膜）：薄薄的外皮。它是选择透过性的，让一些东西通过，把另一些挡在外面。
- 细胞壁（植物、真菌）：细胞膜外面一层坚硬的纤维素。给细胞形状和强度，防止细胞在水中胀破。
- 细胞核：控制中心。里面有由DNA构成的染色体，携带遗传信息，把性状传给下一代。
- 细胞质：充满细胞的胶状物质；细胞器就浮在其中。
- 线粒体：发电站。它们分解食物，把能量以ATP的形式释放出来。它们有自己的DNA和核糖体。
- 质体：叶绿体（绿色，含叶绿素，通过光合作用制造食物）、白色体（无色，储存淀粉、油和蛋白质）。质体也有自己的DNA。
- 内质网（ER）：由管道组成的网络。粗面内质网上有核糖体，帮助制造蛋白质；滑面内质网制造脂类（脂肪），在肝细胞中还帮助清除毒物。它们一起还能形成膜（膜的生成）。
- 核糖体：制造蛋白质。
- 高尔基体：储存、加工和包装物质，并把它们送出去；也形成溶酶体。
- 溶酶体：装满消化酶的小袋，清理废物和用旧的部件。如果细胞严重受损，它们会破裂，把细胞自己也消化掉，所以叫自杀袋。
- 液泡：储存物质的囊。植物细胞中的液泡非常大（可占细胞的大部分），使细胞保持饱满（膨胀）。
扩散和渗透
扩散：粒子自己从较拥挤的地方散开到较不拥挤的地方。氧气通过扩散进入细胞，二氧化碳通过扩散离开细胞。
渗透：水通过选择透过性膜，从水多的地方（稀溶液）移动到水少的地方（浓溶液）。
外面溶液的三种情况
- 低渗（外面更稀，如纯水）：水进入，细胞胀大。动物细胞可能胀破；植物细胞因为有细胞壁，仍然保持坚挺。
- 等渗（浓度相同）：没有净移动，没有变化。
- 高渗（外面更浓，如盐水）：水流出，细胞缩小。在植物细胞中，内容物会离开细胞壁收缩，这叫质壁分离。
细胞还通过内吞作用摄取食物：变形虫用细胞膜把食物包起来。这是因为细胞膜很灵活。
在家试一试
拿两个碗：一个装清水，一个装很咸的水。每个碗里放5颗葡萄干。2小时后比较。先预测，再检查。
细胞分裂：有丝分裂和减数分裂
我们需要新细胞来生长、替换衰老或受伤的细胞，以及产生生殖细胞（配子）。
| 有丝分裂 | 减数分裂 |
|---|---|
| 1个细胞 → 2个子细胞 | 1个细胞 → 4个子细胞（分裂两次） |
| 染色体数目与母细胞相同 | 染色体数目减半 |
| 子细胞完全相同 | 子细胞各不相同 |
| 用于生长和修复（皮肤、根尖） | 只发生在生殖器官中，产生精子和卵细胞 |
为什么要减半？精子和卵细胞结合时，两个一半加起来又变回完整的数目。人类的体细胞有46条染色体，生殖细胞有23条。
重点公式和概念
- 细胞 = 生命的基本结构和功能单位
- 原核生物：没有核膜（有拟核）；真核生物：有真正的细胞核
- 只有植物细胞才有：细胞壁、叶绿体、大液泡
- 线粒体 = 发电站（ATP）；溶酶体 = 自杀袋
- 渗透：水通过选择透过性膜从稀溶液移向浓溶液
- 低渗 → 胀大；等渗 → 无变化；高渗 → 缩小（质壁分离）
- 有丝分裂：1 → 2 个相同细胞，染色体数目不变；减数分裂：1 → 4 个，数目减半
例题讲解
1. 一个细胞没有核膜，也没有线粒体。它是原核细胞还是真核细胞？举一个例子。
没有核膜，说明DNA散放在拟核里，也没有膜包被的细胞器。所以它是原核细胞，例如细菌。
2. 一个细胞有细胞壁和大液泡，但没有叶绿体。它还可能是植物细胞吗？
可以。有细胞壁和大的中央液泡说明是植物细胞。根部的细胞不是绿色的，所以没有叶绿体（它们可能有白色体来储存淀粉）。
3. 为什么葡萄干放在水里会胀大，而撒了盐的芒果片会出水？
葡萄干里面比水更浓，所以水通过渗透作用进入（外面是低渗）。芒果片外面的盐使外面变得更浓（高渗），所以水从细胞里出来。
4. 人的体细胞有46条染色体。有丝分裂后每个细胞有多少条？减数分裂后呢？
有丝分裂数目不变：2个细胞中每个都是46条。减数分裂减半：4个细胞中每个都是23条。
5. 为什么放在纯水中的植物细胞不会胀破，而红细胞会？
水通过渗透作用进入两种细胞。植物细胞坚硬的纤维素细胞壁会向回顶，阻止胀破（细胞变得膨胀饱满）。红细胞没有细胞壁，会一直胀大，最后可能破裂。
6. 如果一个细胞的高尔基体停止工作，什么会受到影响？
高尔基体负责包装和运出内质网制造的物质，并形成溶酶体。所以包装和分泌（如酶和激素）会停止，新的溶酶体也不能形成。
常见错误
- 说罗伯特·胡克看到了活细胞。他看到的软木细胞是死的；第一个看到活细胞的是列文虎克。
- 以为细菌没有DNA。其实有，只是没有被核膜包起来。
- 把扩散和渗透混为一谈。渗透只指水通过选择透过性膜的移动。
- 写成减数分裂得到2个细胞。减数分裂得到4个染色体减半的细胞；有丝分裂才得到2个。