標簽：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)合成 細胞顯微鏡  科學 科普

植物和小狗看起來*不同，正是因為不同細胞構(gòu)成了這兩種生物。細胞存在于原核生物和真核生物中，如果用顯微鏡留心觀察你會發(fā)現(xiàn)原核細胞和真核細胞的結(jié)構(gòu)和不同功能明顯不同。了解細胞生物學將幫助您了解生物的基礎(chǔ)。

一、什么是細胞？

細胞是構(gòu)成所有生物體的基本構(gòu)件，平均直徑大約在10~20um之間。所以，如果沒有顯微鏡，您將無法看到大多數(shù)單個細胞。在1660 年代，科學家羅伯特·胡克 (Robert Hooke) 通過使用顯微鏡檢查軟木塞的一部分發(fā)現(xiàn)了細胞。

細胞可以形成組織，組織可以創(chuàng)造器官和器官系統(tǒng)。不同的分子和結(jié)構(gòu)構(gòu)成了實際的細胞。

蛋白質(zhì)由稱為氨基酸的較小單位組成。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)會根據(jù)其復雜性而有所不同，您可以將它們分類為一級、二級、三級或四級。這種結(jié)構(gòu)或形狀決定了蛋白質(zhì)的功能。

碳水化合物可以是為細胞提供能量的簡單碳水化合物，也可以是細胞可以儲存以備后用的復雜碳水化合物。植物細胞和動物細胞有不同類型的碳水化合物。

脂質(zhì)是細胞內(nèi)的第三種有機分子。脂肪酸構(gòu)成脂質(zhì)，它們可以是飽和的或不飽和的。這些脂質(zhì)包括類固醇，例如膽固醇和其他甾醇。

核酸是細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)信息。細胞中主要存在的兩種核酸類型是脫氧核糖核酸 (DNA) 和核糖核酸 (RNA)。

真核細胞具有膜包裹的 DNA，但原核細胞沒有這一點，并且也缺少其他細胞器。

二、基因調(diào)控與表達

基因編碼細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)。然后這些蛋白質(zhì)可以影響細胞的功能并決定它的作用。

在DNA 轉(zhuǎn)錄過程中，細胞解碼 DNA 中的信息并將其復制以制造信使 RNA (mRNA)。這個過程的主要階段是起始、鏈延伸、終止和編輯。轉(zhuǎn)錄調(diào)控允許細胞控制遺傳物質(zhì)的形成，如 RNA 和基因表達。

三、原核細胞的結(jié)構(gòu)

原核細胞由細胞膜、細胞壁、細胞質(zhì)和核糖體等構(gòu)成。然而，原核生物不具有細胞核。比如：原核生物一般具有較厚的莢膜或細胞壁，比如：革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌等。

大多數(shù)原核生物都有一個膠囊來保護。有些有菌毛或菌毛，它們是表面毛發(fā)狀結(jié)構(gòu)，或鞭毛，是鞭狀結(jié)構(gòu)。

四、真核細胞的結(jié)構(gòu)

真核細胞是由質(zhì)膜、細胞質(zhì)和核糖體等組成。部分真核細胞中還存在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體。

五、細胞代謝

細胞代謝是指細胞的呼吸作用和光合作用。細胞呼吸可以分為有氧呼吸和無氧呼吸兩種。

細胞的呼吸作用其實就是糖分解的過程。它包括四個階段：糖酵解、丙酮酸氧化、 檸檬酸循環(huán)和氧化磷酸化。

光合作用是植物用來制造能量的過程。葉綠素允許植物吸收陽光，植物需要陽光來制造能量。光合作用中的兩種主要過程是依賴光的反應和不依賴光的反應。

酶是蛋白質(zhì)等分子，有助于加速細胞內(nèi)的化學反應。不同的因素會影響酶的功能，例如溫度。這就是為什么穩(wěn)態(tài)或細胞維持恒定條件的能力很重要。酶在代謝中的作用之一包括分解較大的分子。

六、細胞生長和細胞分裂

細胞可以在生物體內(nèi)生長和分裂。細胞生長周期包括三個主要部分：相間，有絲分裂和胞質(zhì)分裂。有絲分裂是一個允許細胞產(chǎn)生兩個相同子細胞的過程。通過顯微鏡觀察有絲分裂主要經(jīng)過以下幾個階段：

前期： 染色質(zhì)凝聚。

中期： 染色體在細胞中間排列。

后期： 著絲粒分裂成兩個并移動到相反的兩極。

末期： 染色體凝聚。

在胞質(zhì)分裂，細胞質(zhì)分裂，和兩個相同的子細胞形成。間期是細胞靜止或生長的時候，它可以分解成更小的階段：

間期： 細胞大部分時間都在這個階段，不分裂。

G1： 發(fā)生細胞生長。

S： 細胞復制DNA。

G2： 細胞繼續(xù)生長。

M : 這是有絲分裂發(fā)生的階段。

所有細胞都會發(fā)生衰老或老化。最終，細胞停止分裂。細胞周期的問題會導致癌癥等疾病。

當一個細胞分裂并用原始 DNA 的一半產(chǎn)生四個新細胞時，就會發(fā)生減數(shù)分裂。您可以將此階段分為減數(shù)分裂 I和 減數(shù)分裂 II。

七、細胞行為

控制基因表達會影響細胞的行為。

細胞間通訊允許信息在生物體內(nèi)傳播。它涉及與受體或配體等分子的細胞信號傳導。這兩個縫隙連接和胞間連絲幫助細胞交流。

細胞發(fā)育和分化之間存在重要差異。細胞生長意味著細胞的大小和分裂增加，但分化意味著細胞變得特化。分化對于成熟細胞和組織很重要，因為這使生物體能夠擁有執(zhí)行各種功能的不同類型的細胞。

細胞移動性或運動性可涉及爬行、游泳、滑翔和其他運動。通常，纖毛和鞭毛有助于細胞移動。運動性允許細胞移動到位置以形成組織和器官。

八、上皮細胞

上皮細胞排列在人體表面。結(jié)締組織，特別是細胞外基質(zhì)，支持上皮細胞。

上皮細胞主要有單層與復層兩大類，如果按形狀區(qū)分，可簡單分為分為柱狀、鱗狀。

九、其他特殊細胞類型

基因表達的變化可以產(chǎn)生不同的細胞類型。常見的特化細胞類型主要有循環(huán)系統(tǒng)細胞、神經(jīng)系統(tǒng)細胞和肌肉細胞等。

循環(huán)系統(tǒng)細胞包括：紅細胞、白血細胞、血小板、等離子體。

神經(jīng)系統(tǒng)細胞包括有助于神經(jīng)通訊的神經(jīng)元。一個神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)包括細胞體，樹突，軸突和突觸。神經(jīng)元可以傳輸信號。神經(jīng)系統(tǒng)細胞還包括神經(jīng)膠質(zhì)。 神經(jīng)膠質(zhì)細胞包圍神經(jīng)元并支持它們。

肌肉細胞是細胞分化的另一個例子。其類型包括：骨骼肌細胞、心肌細胞、平滑肌細胞等。

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