生物 - 生命的基本單位

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介紹

• 生命的基本單位是細胞。

• 細胞於1665年由羅伯特·胡克在簡單的顯微鏡下首次發現。

• 1674年，列文虎克藉助改進的顯微鏡，發現了池塘水中自由生活的細胞。

• 1831年，羅伯特·布朗發現了細胞中的**細胞核**。

• 1839年，普爾金耶用“原生質”一詞來指代細胞中發現的流體物質。

• 細胞理論是由施萊登（1838年）和施旺（1839年）提出的。

• 根據細胞理論，所有植物和動物都是由細胞組成的，細胞是生命的基本單位。

• 1855年，維爾肖進一步擴充套件了細胞理論，並提出所有細胞都來自先前存在的細胞。

• 1940年，電子顯微鏡的發明使得觀察和理解細胞的複雜結構成為可能。

單細胞生物

• 單細胞生物，如變形蟲、衣藻、草履蟲和細菌，被稱為單細胞生物。

多細胞生物

• 由許多細胞組成的生物被稱為多細胞生物。例如人類、動物、鳥類等。

細胞的重要特徵

• 每個活細胞都具有執行某些基本功能的能力，這些功能是所有生命形式的特徵。

• 每個這樣的細胞在其內部都包含某些特定的成分，稱為細胞器。

• 不同型別的細胞具有不同的功能，每個細胞器都執行特定的功能。

• 這些細胞器共同構成被稱為細胞的生命的基本單位。

• 所有細胞都發現具有相同的細胞器，無論它們的功能不同以及它們所在的生物體如何。

細胞的結構組織

• 以下是每個細胞都具有的三個基本特徵：

  • 細胞膜/細胞膜

  • 細胞核

  • 細胞質

• 讓我們簡要討論一下每一個：

細胞膜/細胞膜

• 細胞膜是細胞最外層的覆蓋層（如上圖所示）。

• 細胞膜允許某些物質進入細胞內部並從細胞中出來；因此，它被稱為**選擇性滲透膜**。

• 水分子透過選擇性滲透膜的運動被稱為**滲透**。

• 細胞壁

• 植物細胞具有額外的保護層，稱為**細胞壁**（動物細胞中不存在）。

• 細胞壁位於細胞膜之外；同樣，它也覆蓋細胞膜。

• 細胞壁主要由纖維素組成。

細胞核

• 核或核是拉丁語詞，意思是**核**或種子。

• 細胞核具有雙層覆蓋物，稱為核膜（見上圖）。

• 核膜具有一些孔，允許某些物質進入（細胞核）和出去（細胞質）。

• 細胞核最重要的特徵是——它包含**染色體**。

• 染色體是桿狀結構，只有當細胞即將分裂時才能看到。

• 染色體由**DNA**和**蛋白質**組成。

• DNA（**脫氧核糖核酸**）分子包含從父母傳遞給下一代的遺傳特徵。

• DNA分子還包含構建和組織細胞所需的資訊。

• DNA的功能片段稱為**基因**。

• DNA作為染色質物質的一部分存在。

• 染色質物質可見為纏結的線狀結構團塊（如以下圖片所示）。

• 每當細胞即將分裂時，染色質物質就會組織成染色體。

• 細胞核在細胞繁殖中發揮著核心和重要作用。

• 沒有核膜的細胞被稱為**原核生物**（即Pro = 原始或初級；karyote ≈ karyon = 核）。見下圖

• 具有核膜的細胞被稱為**真核生物**。

• 原核細胞沒有真核細胞中存在的許多其他細胞質細胞器（見上圖）。

細胞質

• 細胞在細胞膜內包含細胞質，其中包含許多生物分子，包括蛋白質和核酸。

• 細胞質中存在許多被稱為細胞器的結構。

細胞器

• 以下是細胞功能中發揮主要作用的主要細胞器：

  • 細胞核

  • 內質網

  • 核糖體

  • 高爾基體

  • 溶酶體

  • 線粒體

  • 質體

  • 液泡

• 讓我們簡要討論一下每一個：

• **細胞核**已在上面討論過。

內質網

• 內質網（或簡稱ER）是一個由膜結合的管和片層組成的龐大網路（見上圖）。

• 根據視覺結構，ER 被分為**粗麵內質網**（RER）和**光面內質網**（SER）。

• 當核糖體附著在ER的表面時，它被稱為粗麵內質網，而沒有核糖體則被稱為光面內質網。

• SER有助於製造脂肪分子或脂類，這對細胞功能很重要。

• ER的重要功能之一是充當物質（尤其是蛋白質）在細胞質各個區域以及細胞質和細胞核之間運輸的通道。

核糖體

• 核糖體通常存在於所有活躍的細胞中。

• 核糖體是蛋白質合成的場所。

高爾基體

• 高爾基體以其發現者卡米洛·高爾基的名字命名。

• 高爾基體由一個膜結合的囊泡系統組成，這些囊泡大致平行地排列成堆，稱為**池**（見上圖）。

• 高爾基體的重要功能是在囊泡中儲存、修飾和包裝產物。

• 高爾基體還有助於溶酶體的形成。

溶酶體

• 溶酶體是細胞的一種廢物處理系統。

• 溶酶體透過消化外來物質以及磨損的細胞器來幫助保持細胞清潔。

• 溶酶體包含強大的消化酶，能夠分解各種有機物質。

• 溶酶體有一個典型的特徵，即當細胞受損時，溶酶體很可能會破裂，釋放出的酶會消化它們自己的細胞。由於這個原因，溶酶體也被稱為細胞的“自殺囊”。

線粒體

• 線粒體通常被稱為細胞的動力源。

• 線粒體釋放各種化學活動（對生命至關重要）所需的能量。

• 線粒體以ATP（三磷酸腺苷）分子的形式釋放能量。

• ATP被稱為細胞的能量貨幣。

• 線粒體有自己的DNA和核糖體；因此，它們能夠製造一些自己的蛋白質。

質體

• 質體僅存在於植物細胞中（見下圖）。

• 質體分為——**有色體**（它是彩色的質體）和**白色體**（它是白色或無色的質體）。

• 質體含有葉綠素色素，稱為**葉綠體**。

• 葉綠體在植物的光合作用中發揮著重要作用。

• 葉綠體還含有各種型別的黃色或橙色色素。

• 白色體是儲存一些重要物質（如澱粉、油和蛋白質顆粒）的細胞器。

• 質體在外形上類似於線粒體（在外部結構方面）。

• 與線粒體一樣，質體也擁有自己的DNA和核糖體。

液泡

• 液泡通常是儲存囊，包含固體或液體物質。

• 在動物細胞中，液泡很小；而在植物細胞中，液泡很大。

• 植物細胞液泡充滿細胞液，併為細胞提供膨脹性和剛性。