动物细胞的结构模型图
北京时间7月24日14时22分，长征五号B遥三运载火箭携带问天实验舱发射升空。这将是我国空间站首次在有人驻留的情况下迎接航天器的来访。
作为我国空间站“三室两厅”的重要一室，问天实验舱主要面向空间生命科学研究，舱内配置了生命生态、生物技术和变重力等科学实验柜。其中，百分百“上海研制”的生命生态、生物技术科学实验系统将在未来十年承担问天舱空间生命科学实验的重头戏。
这两台实验柜在轨运行后，植物种子、幼苗、斑马鱼等动植物和实验细胞等，将开始太空中的“求生实验”。可根据地面指令自动供氧供水、与其他实验柜开展协同实验、在十年“服役”期间可不断升级……在地面上，中国科学院上海技术物理研究所的研制团队向记者详细解释了这两台实验柜的强大本领。
▲问天实验舱生命生态与生物技术实验系统试验队员在文昌航天发射场合影
营造百变生态，“小鱼缸”摸索太空生存参数
上海技物所空间生命科学仪器研制团队负责人张涛研究员已经在空间生命科学实验设备领域倾注了十多年的心血，而问天舱中配置的这两个实验系统，技术水平可谓达到团队研制的同类仪器的巅峰。
自动、可控、可更换，是研究团队追求的研制目标。“这样可以减轻航天员的操作难度和强度，也为十年间满足实验需求升级、方便维修，留下了足够的余地。”张涛告诉记者，目前我国空间站上的实验，需依靠航天员进行操作，“在专业的生物学家可以进驻空间站之前，我们要尽量通过仪器设计，使实验操作简单、方便”。
在微重力状态下，水并不会像地面上那样自动渗入土壤，而是形成圆球漂浮在空中。那么如何将水注入土壤，让植物吸收？植物蒸腾出的水汽又如何收集，使之可循环利用？生命生态实验系统中，此类难题比比皆是。
▲通用生物培养模块
为此，科研人员克服种种困难，使实验系统中的温度、湿度、光照、液体和气体组分等，都采用不同模块独立控制，除了自动注水之外，还可调节二氧化碳浓度、去除乙烯气体，甚至还能为一些实验单元提供不同的模拟重力环境。
生命生态科学实验系统主任设计师、上海技物所研究员郑伟波介绍，在天宫二号的生物实验中，他们就曾用300毫升水养活了拟南芥400天。这次，他们将在生命生态实验中搭建起一个由藻类、水草和斑马鱼组成的极简版小型水生生态系统，形成物质、能量的闭环循环。“这个小鱼缸内外布满了各种特制的传感器，科学家将由此摸索相关生态参数，为未来深空探测、月球、火星基地建立生态循环系统提供数据支持。”
▲小型受控生命生态模块
可“拎包入住”，打造精装修“细胞公寓”
在问天实验舱内，生物技术实验柜可算得一栋“细胞公寓”，里面的“精装修”实验单元，可同时支持72个实验单元、36种实验，完成从蛋白质、细胞，到组织、器官的多种实验。
“人类已经无法回到几十亿年前的原始地球环境中，去追溯生命种子产生的‘地外起源’环境，但微重力、强辐射的空间站环境，恰好为人类提供了一个原始地球的类似环境。”上海技物所电子学工程师丁昆说，尤其对于研究蛋白与核酸的共起源模型，重力加速度改变会否引起密码子与氨基酸对应关系的改变，空间站为这些科学研究提供了前所未有的特殊实验环境条件。
当然，这些前沿实验对空间科学仪器也提出了特殊的要求。比如，动物细胞只有细胞膜，没有细胞壁，不像植物细胞那样“坚强”，在空间实验中需要更多呵护；当多种实验溶液混合时，一定不能有气泡，不然就会对电化学传感器的信号采集有较强影响；实验会在短时间内产生大量数据，如何存储大容量科学数据在资源有限的空间站，也是一个难题。
▲生物技术科学实验系统
为此，研究团队在“细胞公寓”中精心安排了很多“酒店式服务”，无需劳烦航天员，就能对每个“房间”进行环境保障、精细观察、现场检测等操作。上海技物所结构工程师张寅告诉记者，航天员只需在实验前放入样品，实验结束后取出样品，这样就大大降低了航天员的在轨劳动强度。
为了能精细观察“细胞公寓”中各个实验单元中的“住户”，科研人员特地将一些地面实验室中体积较大的显微镜，如可见光荧光显微镜、激光共聚焦显微镜等，设计成“迷你版”复合型显微镜，装入实验柜中。
负责光学显微系统的生物技术科学实验系统副主任设计师、上海技物所副研究员孙浩透露，航天员只需为这些显微镜更换镜头和滤镜，它们就能自动巡检、对焦，找到细胞位置，并记录下一个个珍贵而关键的实验瞬间，“其技术指标与国际空间站的商用设备相当，但功能更强大，耗能也更少”。
严防微生物污染，给实验柜“做核酸”
新冠疫情以来，“做核酸”已是人们生活中的日常。在空间站里，为了防止有害微生物的污染，这两台实验柜也必须经常“做核酸”，预计一小时就能出结果。
航天器长期在轨有氧密闭运行，微生物污染是一个必须关注的问题。“在和平号空间站上，就曾发现了108种细菌和126种真菌，它们中有的可能会致病或引起中毒，有的则会腐蚀金属、降解高分子材料。”上海技物所副研究员、微生物检测模块主管设计师刘方武说，这些微生物既可能影响航天员健康，也会影响空间站硬件的稳定性，同时空间环境还可能诱发微生物变异，毒性可能增强，存在难以控制的风险。
▲微生物检测模块
国际空间站上采用的是在轨抗原、采集样本返回地面进行检测的方式。可否让检测变得更快捷？研究团队突破多项关键技术，为空间站设计出了可实现在轨原位、快速、自动化的微生物检测方法。
刘方武介绍，现阶段微生物检测主要针对生命科学实验系统内部环境，采用的方法主要有两种：一种是培养观察法，来确定是否有微生物污染、初步确定微生物种类；另一种是核酸扩增检测，类似于我们日常“做核酸”，航天员将采集样品手动加入微流控芯片中，通过自动处理，并用激光诱导荧光的强度，来判断是否含有特定的微生物及其含量多少。
作者：许琦敏
图片：上海技物所提供
责任编辑：任荃
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蔡明晴1514仔细观察下面植物细胞和动物细胞结构图,并回答:(1)图______是植物细胞结构图,图______是动物细胞结构图.(2)甲图中如果去掉______,则细胞... -
雍秋肺13031027936 ______[答案] (1)(4)动物细胞不具有细胞壁、液泡和叶绿体,对比甲图和乙图的各个结构可知:乙细胞只由细胞膜、细胞质和细胞核组成,没有细胞壁和液泡等结构,因此乙是动物细胞,甲是植物细胞. (2)甲图中如果去掉[①]细胞壁,则细胞的形状会发生变化,...
蔡明晴1514 右图为某动物细胞模式图,据图回答问题.(1)请写出图中各标号所指结构的名称:① ② ③ ... -
雍秋肺13031027936 ______[答案] (1)细胞膜 细胞核 细胞质 (2)① (3)染色体 该题考查的是动物细胞的结构,动物细胞的结构包括细胞膜、细胞质与细胞核,细胞膜具有具有保护细胞内部结构的作用,同时还能控制细胞内外物质的进出,细胞核内的染色体易被碱性染料染成深色.
蔡明晴1514下图为某动物细胞的结构模式图,请根据图中细胞各部分结构的特点和功能,回答下列问题: ①图中2表示的 -
雍秋肺13031027936 ______ ①线粒体 ②是 因为没有叶绿体和细胞壁 试题分析:上图表示动物细胞的结构图,1是细胞膜,保护和控制物质的进出;细胞质,能流动,加速物质的交换,其中2是细胞质是的线粒体,是呼吸作用的场所;3是细胞核,内含遗传物质,4是染色体,是遗传物质的载体.故①图中2表示的是细胞质中的线粒体,它是一种能量转换器.②是动物细胞,因为与植物细胞相比较没有细胞壁和叶绿体.
蔡明晴1514如图1是植物细胞和动物细胞结构图及生物的结构层次模式图,请据图回答:(1)A是 - -----细胞的结构,B是-- -
雍秋肺13031027936 ______ (1)A图①细胞壁、②细胞膜、③细胞核、④液泡、⑤细胞质,是植物细胞;B图②细胞膜、⑤细胞质、③细胞核,是动物细胞. (2)制作图A的装片时,用滴管在载玻片的中央滴一滴清水;制作图B的装片时,用滴管在载玻片的中央滴一滴生理盐...
蔡明晴1514动物细胞结构图 -
雍秋肺13031027936 ______ 一楼的 、、误人子弟 1:叶绿体 2:线粒体 【3:细胞核】 【4:高尔基体】 5:细胞膜 6:细胞壁 7:细胞质 8:核糖体 9:液泡 【10:内质网】 另外 楼主 生物 是比较简单的 只要多看生物课本 成绩不会差 要有自信 我高考毕业了 以后有问题 可以再 问我啊
蔡明晴1514如图是动物细胞亚显微结构模式图,下列关于① - ④的名称、结构及功能的叙述正确的是( )A.①是线粒体 -
雍秋肺13031027936 ______ A、①是线粒体,具双层膜结构,它可以将丙酮酸彻底分解成CO2和H2O,葡萄糖在细胞质基质中分解成丙酮酸,A错误; B、高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”和“发送站”.动物细胞的高尔基体主要与分泌蛋白的加工、转运有关,B正确; C、④是核糖体,没有膜结构,不含磷脂双分子层,由RNA和蛋白质分子组成,它是氨基酸脱水缩合形成肽链的场所,C错误; D、③是中心体,由两个相互垂直的中心粒构成,与细胞的有丝分裂有关,D正确. 故选:BD.
蔡明晴1514如图表示动物细胞的亚显微结构模式图.请据图回答问题:(在[]中填数字,在______上填文字,数字与文字全对才给分)(1)细胞很微小,大多数细胞的直... -
雍秋肺13031027936 ______[答案] (1)细胞体积越小,其相对表面积(表面积体积)越大,越有利于细胞内外物质的交换.(2)人体或其他哺乳动物的红细胞没有细胞核和细胞器,因此没有核膜和细胞器膜的干扰,用此为实验材料可以制备获得纯净的细胞膜....
蔡明晴1514如图是动物细胞和植物细胞的结构模式图,请据图回答以下问题:(1)___(填甲或乙)是植物细胞结构模式图.(2)动物细胞与植物细胞相同的结构是:... -
雍秋肺13031027936 ______[答案] (1)甲图有A细胞壁、B细胞膜、D细胞质、C细胞核、F液泡、E叶绿体组成因此是植物细胞,乙图只有B细胞膜、D细胞质和... (3)植物细胞有而动物细胞没有A细胞壁、E叶绿体、F液泡. (4)植物细胞的细胞质里有液泡,液泡内的细胞液中溶解着多...
蔡明晴1514细胞是生物体结构和功能的基本单位.右图是动物细胞和植物细胞的结构模式图,据图回答问题:(1)图中 - __是表示动物细胞,对比甲、乙两图可以看出,... -
雍秋肺13031027936 ______[答案] (1)植物细胞与动物细胞的相同点:都有细胞膜、细胞质、细胞核.植物细胞与动物细胞的不同点:植物细胞具有细胞壁、叶绿体和液泡,动物细胞不具有细胞壁、叶绿体、液泡.故图中甲是动物细胞,乙是植物细胞; (2)图中④是细胞核,内含有遗...
蔡明晴1514如图是动物细胞或植物细胞的结构示意图,请据图回答.(1)图为______细胞,作出此判断的依据是此细胞具有______、______T和______等结构.(2)结... -
雍秋肺13031027936 ______[答案] (1)由图可知,此细胞具有细胞壁、液泡和叶绿体而动物细胞不含有,是植物细胞所特有的.因此,图示的是植物细胞 (2)绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并释放出氧气;故结构⑥的名称是叶绿体 (3)线...