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植物学/植物细胞讨论

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第 2 章中提出的问题。植物细胞在本页中进行了进一步讨论。请记住,一些问题旨在发人深省,并且可能有多个答案是“正确”的。鼓励学生和贡献者扩展这里讨论的内容。

1. Can you think of reasons why macroscopic organisms are multicellular? 

我们知道,从小型、相似或相同的单元构建任何结构都将赋予该结构优于用一块模制而成的类似结构的优势,尽管前一种方法可能更费时。考虑用泥土(泥土)建造一座房屋,这是世界上许多气候干燥地区的做法。通常,泥土附着在其他结构元素(称为编织物)上,这些元素是棍子甚至草。随着时间的推移,泥土会干燥变硬,形成一个持续存在的庇护所,只要不使其长时间浸湿即可。然而,这种结构也已在伦敦和纽约等非常潮湿的地方建造了几个世纪。然而,干燥的粘土在暴雨中重新变回软泥的问题通过将粘土分成可以放入窑炉中烧制的小单元来解决,这种烧制能够完全抵抗再湿润。我们将这些单元称为砖块。使用砖块(小单元)建造墙壁为所得结构提供了许多好处:这些单元可以接受特殊处理,从而使所得结构变得更强(因此更高)并非常耐风化。从小型单元建造意味着材料可以在其他地方制造,然后运输并组装在现场。结构可以设计成与其他结构相同,以提高施工和使用效率。

我们相信生命起源于非常小的结构中包含的化学反应,这些结构可以繁殖。很难想象其他任何东西会被认为是“有生命的”。开放环境中的化学反应,尽管或多或少与细胞内进行的反应相同,但只是缺乏持久性或连续性:反应会继续进行,直到反应物耗尽。我们对生命的定义要求控制此类化学反应,而生命系统中涉及的反应的复杂性需要将生命反应与外部环境隔开的边界。然而,如果存在膜(一个分离边界),则封闭的区域不能无限期地有效地增大。内部体积越大(“细胞”越大),中间附近的反应距离膜越远。由于内部反应需要获得外部环境中的物质,也许还需要从内部去除无用或有害物质到外部,因此活细胞不能简单地长到很大的尺寸。

虽然多细胞生物不完全像砖房,但想想用砖块建造结构的优势对于生物体来说也是多么有利的特性。


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