中学生物百科（22）_生物知识大全

中学生物百科（22）: 来源: 查字典生物网| 2016-04-22 发表| 教学分类：生物知识大全

核质关系

(nucleo-cytoplasmicrelation)细胞核和细胞质是调控胚胎发育和分化的内在因素。细胞核提供特异的mrna 及其他核酸分子的合成模板，细胞核基因在个体发育过程中的不同时间里，直接或间接地调节胚胎发育、分化; 而细胞质中的核蛋白体含有几乎全部蛋白质合成所需的组装，细胞质对基因的表达起调节作用。各种类型细胞所包含的基因组和受精卵的基因组完全一样，由于不同基因的表达导致细胞类型的不同。细胞中大多数基因被抑制，而是选择地表达与分化功能有关的基因，转录出该类型细胞的特异mrna，合成特异功能的蛋白质。

结扎两栖类受精卵，没有核的一半卵块不能分裂和发育;有核的部分可进行分裂、发育，发育至16～32 细胞时，将其中任何一个细胞的核移至无核卵块内都能发育为一个胚胎，表明细胞核是发育必不可少的，32 细胞期的细胞核物质仍保留着完整的遗传信息。将两栖类囊胚、早期原肠胚、晚期原肠胚及更晚期胚胎的细胞核移植到去核的卵中，前二种多能进行正常卵裂，其中大多数能发育到蝌蚪期，表明植入的核起主导作用，但后二种核移植的正常发育百分率逐渐下降，表明核进行了不同程度的分化。伞藻的核移植实验证明其顶帽的生长是受细胞核基因的转录的控制。这些实验均表明细胞核的重要作用。

两栖类卵受精后，细胞质发生重排，在卵的一侧产生灰色新月区，由此决定了胚胎的背腹轴和两侧对称轴。灰色新月区的皮层物质对胚胎形态发生起重要作用，手术除去灰色新月皮层，胚胎就不能进行原肠形成，表明皮层对早期胚胎发育具有调控能力。鸡红血细胞是终末分化细胞，其细胞核不合成rna 或dna，在与人hela 细胞融合后，其细胞核可被hela 细胞的细胞质激活而合成rna 和dna，说明细胞质在基因表达中起重要作用。将成体蟾蜍肾细胞核注入蝾螈不同期的卵母细胞质中后，可被激活而增大体积，具有与宿主同步的功能活动，蛋白质分析表明原来在肾细胞中表达的基因不表达了，没有肾细胞合成的蛋白质;原来不表达的基因却被激活，合成的蛋白质和正常卵母细胞的相似，说明细胞质具有调节基因表达的能力。

尽管大量工作表明细胞核和细胞质在不同动物的不同发育期均起重要作用，但二者间的相互作用、相互依存是胚胎发育过程中调控基因活动最重要环节之一。原肠胚期细胞质开始激活核内不同基因的活动，最初的基因产物移至细胞质中合成专一性蛋白质，它们又可回到核内，参与染色质的合成与复制，并调控另一些基因的活动。通过反复的核-质间相互作用，使未分化的细胞相继分化为定型的细胞。

呼吸作用

(respiration)植物的呼吸作用是活细胞内的生物氧化过程。高等植物的呼吸作用有两种类型

有氧呼吸指生活细胞在氧气参与下，将有机物完全氧化，产生二氧化碳和水，并释放能量的过程。主要以糖为底物，总反应式：

c5h12o6+6o2→6co2+6h2o+2867 千焦耳(686 千卡)

此为高等植物进行呼吸的主要形式，通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸。该过程是多步骤的，可以将它们分为连续的3 个阶段：糖酵解(在细胞质中进行)、三羧酸循环及电子传递并偶联磷酸化(后二者在线粒体中进行)。在该过程中一方面产生许多种中间产物，这些产物是体内许多重要物质(如蛋白质、核酸及脂类等) 的生物合成原料。另一方面产生出能量，逐步释放的能量，除一部分以产热的方式自然释放外，约有40%以化学能的形式贮藏在atp 中，参与细胞中各种需能反应。所以从能量代谢及物质代谢两方面看，都可以把呼吸作用视为新陈代谢的中心环节。因此，常以呼吸作用的速率作为植物生命活动强度的指标。

无氧呼吸指生活细胞对有机物进行的不完全的氧化。这个过程没有分子氧参与，其氧化后的不完全氧化产物主要是酒精。总反应式：c6h12o6→ 2c2h5oh+2co2+226 千焦耳(54 千卡)在高等植物中常将无氧呼吸称为发酵。其不完全氧化产物为酒精时，称为酒精发酵;为乳酸则称为乳酸发酵。在缺氧条件下，只能进行无氧呼吸，暂时维持其生命活动。无氧呼吸最终会使植物受到危害，其原因，一方面可能是由于有机物进行不完全氧化、产生的能量较少。于是，由于巴斯德效应，加速糖酵解速率，以补偿低的atp 产额。随之又会造成不完全氧化产物的积累，对细胞产生毒性;此外，也加速了对糖的消耗，有耗尽呼吸底物的危险。

花粉败育

(pollenabortion)由于种种内在和外界因素的影响，使花药中产生的花粉不能正常发育的现象。其主要原因是花粉母细胞不能进行正常减数分裂。也有因减数分裂后花粉粒停留在单核或双核阶段，不能产生精子以及绒毡层细胞作用失常，营养状况不良等原因导致花粉不能正常发育的。所有这些，又往往与温度过低、严重干旱等环境条件密切相关。例如水稻，当花粉母细胞进行减数分裂时，如遇16℃以下低温或17℃持续一段时间，细胞分裂被抑制，就会产生大量败育花粉，以致形成大量的空壳和瘪粒。玉米、小麦、大麦的花粉母细胞进行减数分裂时，如遇严重干旱，细胞质粘性增高，妨碍正常减数分裂的进行，也会产生大量的败育花粉。

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