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生命复制的信息:生命的单元——细胞(1)

复制生命的克隆技术

什么是细胞

在古代人们知道怎样进行栽培、育种,嫁接和杂交,却并不知道为什么要这样做。这其中的奥秘是现代生物科学家才给我们揭示出来的。现在我们知道生命的基本单位是细胞,栽培,育种,嫁接和杂交实际上是细胞及细胞构成的组织在发挥作用。一个小小的细胞,诞生,发育,繁殖,分裂,使得育种和杂交成为可能。成千上万个细胞构成的生物组织“军团”,使得栽培和嫁接成为可能。归根结底还是因为细胞本身就具有生命的全部复制功能。

细胞是生命的基本单位,所有的生命形式基本上都是以细胞为基础的。生命要延续,不管是有性生殖还是无性生殖,归根结底都是小小的细胞在不停的吃喝拉撒,在不停地复制自己,因为细胞本身就具有生命的全部复制功能,因此现代生物学家要进行克隆,就要对细胞进行手术。

生命开始于细胞,所有的生命活动只有在细胞结构中才能实现。但细胞的发现经历了一个漫长的过程。17世纪60年代,胡克发现了孕育生命的细胞。19世纪30年代施旺和施莱登创立了伟大的细胞学说,他们把生命的奥秘和生命的本身浓缩到了一个微观境界,实现了生命科学的第一次统一声明,饱和的开启使人们认识到小小的细胞如同人类社会一样。是一个奇妙的大千世界,是由膜包裹着的生物大分子体系的精细结构,让我们走进细胞的王国。去探寻奥秘吧。

细胞的构成

从整体上看,细胞分原核细胞和真核细胞两大类。从原生动物到人类,从低等植物到高等植物,绝大。多数动植物都是由真核细胞构成的。真核细胞里具有真正的细胞核。细菌,蓝藻属于原核细胞生物。它们的结构简单,种类不一,原核细胞的外部由细胞膜包围着内部脱氧核糖核酸(DNA)的区域没有被膜包围,只有一条DNA。这就是说他们有一个像样的细胞和原核细胞,因此而得名,在先进的高倍显微镜下可以清晰的观察到真核细胞的内部结构。以植物细胞为例,细胞的外面有细胞壁,细胞与细胞之间有一层胶状物,把两个细胞壁紧紧的粘合在一起。在相邻两个细胞细胞壁之间有胞间连丝,使细胞之间彼此互通,细胞内有细胞质和细胞核,细胞质内有线粒体。具体内置网,高尔基体和液泡的内含物。还有丝状和管状结构类似细胞的肌肉和骨架细胞核内有核膜,使核与细胞质分开,还有杂色质和核仁。细胞的表面有一层制膜包裹控制着细胞内外物质的运输

细胞表面的那层纸膜叫做细胞膜,又称质膜。细胞膜是一个有序的,动态的,开放的,具有选择性和渗透性的结构。它不仅是生命结构与非生命结构的边界,也是细菌类,许多独立结构的边界,在显微镜下,细胞膜的结构变化多端,有时向内折叠成手指状。有时向外突出形成月牙状植物细胞的细胞膜,外还有细胞壁,其主要成分是纤维素,具有支持和保护植物细胞的功能。

细胞的中枢是细胞核,它是遗传信息储存,复制和转录的场所。细胞核,包裹核膜,染色质和核仁等部分,核膜是包在核外的双层膜,外膜可延伸于细胞质中的内质网相连。一些蛋白质和RNA分子可通过核膜或核膜上的核孔进入或输出细胞核,染色质是细胞核中有DNA和蛋白质组成的。并可被苏木精等染料染色的物质染色质DNA含有大量的基因片段。是生命遗传物质,因此细胞核是细胞的控制中心。和人是细胞核中的颗粒状结构,富含蛋白质和RNA,是核糖体的装配场所。在细胞核中,染色质和和人都被液态的核质所包围。

细胞质是细胞膜内的透明,粘稠并可流动的物质,各种各样的细胞器就分布在细胞质中,细胞器主要包括线粒体。内置网高尔基体溶酶体制气等,其中线粒体和制体是较大的细胞器,另外细胞质中含有微管机动蛋白和中间丝构成的细胞骨架。有些细胞表面上还有睫毛和青毛,可帮助细胞自主运动。这些细胞器相互关联,相互补充,协同作用,共同执行生命功能。

各类细胞的膜(如内置网膜,内囊体膜等)、核膜和质膜在分子结构上基本相同,它们统称为生物膜,大多数生物膜的厚度只有7~8纳米,主要是由磷脂类组成的双分子层。脂双层中还可以以各种方式镶嵌着具有重要功能的蛋白质分子。如受体脂双层中的磷脂分子亲水的头(磷酸的一端)向着外侧灵芝分子输水的尾(脂肪酸的一端)向着内侧。根据脂双层中脂类分子和蛋白质分子可以横向移动的发现生物学家辛格在1972年提出了生物膜的流动镶嵌模型。

商务模式支持细胞正常生命活动的最基本的结构,它使各个细胞器组成生命活动的统一题。内置网是合成膜的主要部位,大多数磷脂和胆固醇都是在此合成,许多膜蛋白也在这里合成,他们通过内置网,表面是将内置网膜包裹在自己身上,然后像乘车旅行那样到达高尔基体,变成了高尔基体的一部分。在高尔基体内蛋白质进行在加工后货到溶酶体内或被运输到质膜与其他结构中,这样通过膜的流动。又称膜流就实现了物质的运输更新,魔也随之不断的得到再生和流转。

生命起源于细胞,在漫长的生命演化过程中,会适应不同需要,出现了各种各样的细胞。如传导冲动的神经细胞,自律跳动的心肌细胞,携带氧气的红细胞,提供能量的肌肉细胞,吞噬病菌的白细胞等等。细胞直径一般为10~30微米,但体积大的细胞,人们肉眼就可以看见,如鸟类的蛋最大的直径达10cm。章鱼的神经细胞有几米长?最小的细胞直径不到1cm。如支原体只有0.1~0.3微米,原始细菌也要用高倍显微镜才能看清楚细胞的大小,即使在同一生命体的相同组织中也不一样。同一个细胞在不同发育阶段,它的大小也会改变。

细胞的形状多种多样,有球体,多面体,纺锤体和柱状体的。由于细胞内在的结构和自身表面张力及外部的机械压力,各种细胞总是保持自己的一定形状。细胞的形状和功能之间有密切关系,例如神经细胞会伸长几米,这是因为伸长的神经细胞有利于传染外界的刺激信息。高大的树木之所以能郁郁葱葱,是因为植物内的导管筛管细胞是管状的,有利于水分和营养的运输。

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