生物 - 生命的基本单位

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介绍

• 生命的基本单位是细胞。

• 细胞于1665年由罗伯特·胡克在简单的显微镜下首次发现。

• 1674年，列文虎克借助改进的显微镜，发现了池塘水中自由生活的细胞。

• 1831年，罗伯特·布朗发现了细胞中的**细胞核**。

• 1839年，普尔金耶用“原生质”一词来指代细胞中发现的流体物质。

• 细胞理论是由施莱登（1838年）和施旺（1839年）提出的。

• 根据细胞理论，所有植物和动物都是由细胞组成的，细胞是生命的基本单位。

• 1855年，维尔肖进一步扩展了细胞理论，并提出所有细胞都来自先前存在的细胞。

• 1940年，电子显微镜的发明使得观察和理解细胞的复杂结构成为可能。

单细胞生物

• 单细胞生物，如变形虫、衣藻、草履虫和细菌，被称为单细胞生物。

多细胞生物

• 由许多细胞组成的生物被称为多细胞生物。例如人类、动物、鸟类等。

细胞的重要特征

• 每个活细胞都具有执行某些基本功能的能力，这些功能是所有生命形式的特征。

• 每个这样的细胞在其内部都包含某些特定的成分，称为细胞器。

• 不同类型的细胞具有不同的功能，每个细胞器都执行特定的功能。

• 这些细胞器共同构成被称为细胞的生命的基本单位。

• 所有细胞都发现具有相同的细胞器，无论它们的功能不同以及它们所在的生物体如何。

细胞的结构组织

• 以下是每个细胞都具有的三个基本特征：

  • 细胞膜/细胞膜

  • 细胞核

  • 细胞质

• 让我们简要讨论一下每一个：

细胞膜/细胞膜

• 细胞膜是细胞最外层的覆盖层（如上图所示）。

• 细胞膜允许某些物质进入细胞内部并从细胞中出来；因此，它被称为**选择性渗透膜**。

• 水分子通过选择性渗透膜的运动被称为**渗透**。

• 细胞壁

• 植物细胞具有额外的保护层，称为**细胞壁**（动物细胞中不存在）。

• 细胞壁位于细胞膜之外；同样，它也覆盖细胞膜。

• 细胞壁主要由纤维素组成。

细胞核

• 核或核是拉丁语词，意思是**核**或种子。

• 细胞核具有双层覆盖物，称为核膜（见上图）。

• 核膜具有一些孔，允许某些物质进入（细胞核）和出去（细胞质）。

• 细胞核最重要的特征是——它包含**染色体**。

• 染色体是杆状结构，只有当细胞即将分裂时才能看到。

• 染色体由**DNA**和**蛋白质**组成。

• DNA（**脱氧核糖核酸**）分子包含从父母传递给下一代的遗传特征。

• DNA分子还包含构建和组织细胞所需的信息。

• DNA的功能片段称为**基因**。

• DNA作为染色质物质的一部分存在。

• 染色质物质可见为缠结的线状结构团块（如以下图片所示）。

• 每当细胞即将分裂时，染色质物质就会组织成染色体。

• 细胞核在细胞繁殖中发挥着核心和重要作用。

• 没有核膜的细胞被称为**原核生物**（即Pro = 原始或初级；karyote ≈ karyon = 核）。见下图

• 具有核膜的细胞被称为**真核生物**。

• 原核细胞没有真核细胞中存在的许多其他细胞质细胞器（见上图）。

细胞质

• 细胞在细胞膜内包含细胞质，其中包含许多生物分子，包括蛋白质和核酸。

• 细胞质中存在许多被称为细胞器的结构。

细胞器

• 以下是细胞功能中发挥主要作用的主要细胞器：

  • 细胞核

  • 内质网

  • 核糖体

  • 高尔基体

  • 溶酶体

  • 线粒体

  • 质体

  • 液泡

• 让我们简要讨论一下每一个：

• **细胞核**已在上面讨论过。

内质网

• 内质网（或简称ER）是一个由膜结合的管和片层组成的庞大网络（见上图）。

• 根据视觉结构，ER 被分为**粗面内质网**（RER）和**光面内质网**（SER）。

• 当核糖体附着在ER的表面时，它被称为粗面内质网，而没有核糖体则被称为光面内质网。

• SER有助于制造脂肪分子或脂类，这对细胞功能很重要。

• ER的重要功能之一是充当物质（尤其是蛋白质）在细胞质各个区域以及细胞质和细胞核之间运输的通道。

核糖体

• 核糖体通常存在于所有活跃的细胞中。

• 核糖体是蛋白质合成的场所。

高尔基体

• 高尔基体以其发现者卡米洛·高尔基的名字命名。

• 高尔基体由一个膜结合的囊泡系统组成，这些囊泡大致平行地排列成堆，称为**池**（见上图）。

• 高尔基体的重要功能是在囊泡中储存、修饰和包装产物。

• 高尔基体还有助于溶酶体的形成。

溶酶体

• 溶酶体是细胞的一种废物处理系统。

• 溶酶体通过消化外来物质以及磨损的细胞器来帮助保持细胞清洁。

• 溶酶体包含强大的消化酶，能够分解各种有机物质。

• 溶酶体有一个典型的特征，即当细胞受损时，溶酶体很可能会破裂，释放出的酶会消化它们自己的细胞。由于这个原因，溶酶体也被称为细胞的“自杀囊”。

线粒体

• 线粒体通常被称为细胞的动力源。

• 线粒体释放各种化学活动（对生命至关重要）所需的能量。

• 线粒体以ATP（三磷酸腺苷）分子的形式释放能量。

• ATP被称为细胞的能量货币。

• 线粒体有自己的DNA和核糖体；因此，它们能够制造一些自己的蛋白质。

质体

• 质体仅存在于植物细胞中（见下图）。

• 质体分为——**有色体**（它是彩色的质体）和**白色体**（它是白色或无色的质体）。

• 质体含有叶绿素色素，称为**叶绿体**。

• 叶绿体在植物的光合作用中发挥着重要作用。

• 叶绿体还含有各种类型的黄色或橙色色素。

• 白色体是储存一些重要物质（如淀粉、油和蛋白质颗粒）的细胞器。

• 质体在外形上类似于线粒体（在外部结构方面）。

• 与线粒体一样，质体也拥有自己的DNA和核糖体。

液泡

• 液泡通常是储存囊，包含固体或液体物质。

• 在动物细胞中，液泡很小；而在植物细胞中，液泡很大。

• 植物细胞液泡充满细胞液，并为细胞提供膨胀性和刚性。