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维基少年:生命/昨天/多样性

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了解当今和过去的生物。

罗伯特·胡克在显微镜下看到的软木结构图
培养的细胞:红色代表角蛋白(皮肤),DNA 核被染成绿色
典型复杂真核细胞的示意图,显示了它的组成部分。
简单原核细胞的示意图

多样性

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多样性意味着差异。最简单的单细胞是分类为生物的最小单位或生物体。细胞通常被称为生命的基石。一些生物体,如大多数细菌,只含有一个细胞,被称为单细胞生物体。其他生物体,如我们人类,是多细胞的。事实上,我们人类估计有 100 万亿个细胞(1014 或十个带 14 个零)。

一个鸵鸟蛋。

大多数细胞是圆形或卵形的,直径仅为百万分之十米(用希腊字母“mu”写成 10 µm,读作“十微米”)。一个典型细胞的质量为 1 纳克,即百万分之一的千分之一(10-9 克或 0.000 000 001 克。已知最大的细胞是未受精的鸵鸟卵细胞或卵母细胞,重量约为 1.25 公斤!

因此,细胞的大小和功能可以有很大差异。有两种类型的细胞,称为真核细胞和原核细胞。

  • 原核细胞通常是独立的,并且更简单,缺乏细胞核以及真核生物中发现的大多数其他亚单位或细胞器。原核生物有两种,称为细菌和古细菌,但它们都具有相似的整体结构,在外侧具有鞭毛状尾部或鞭毛以及毛发状的菌毛。内部是包含遗传密码的 DNA 缠结。
  • 真核细胞或核细胞通常存在于多细胞生物中,并且要复杂得多。最著名的单个真核细胞是变形虫,我们将在后面讨论。

图中所示的亚细胞部分或细胞器
(1) 核仁
(2) 细胞核|细胞核
(3) 核糖体
(4) 囊泡 (生物学)|囊泡
(5) 粗面内质网 (ER)
(6) 高尔基体
(7) 细胞骨架
(8) 光面内质网
(9) 线粒体|线粒体
(10) 液泡
(11) 细胞质
(12) 溶酶体
(13) 中心体内的中心粒


目前,我们将坚持简单的原核生物,即细菌。细菌表现出各种形状和大小的多样性,称为形态(你可能已经看到形状改变或“变形”通过计算机图形,例如当老虎的脸逐渐变成大象的脸。大多数细菌都是球形或圆柱形的。细菌细胞被一层皮肤或脂质膜包围,它保护细胞内容物并充当屏障以容纳细胞的营养物质、蛋白质和其他化学物质。

细菌可以吸收营养物质(食物)并生长。一旦细菌长大到足以形成两个较小的细菌,它就会分裂,这个过程称为二元裂变。细菌不需要雄性和雌性版本就能繁殖,这被称为无性生殖。尽管它非常有效和简单,但两个后代都是形成它们的宿主的完全复制品。要修改它们的遗传密码或 DNA,需要发生错误或不完整的裂变,或者需要病毒的参与。

病毒是一种微小的传染性因子,它不是生物,但仍然可以繁殖,但只能在宿主细胞内繁殖。病毒感染所有类型的生物体,从细菌和古细菌到植物和人类。病毒只有两个或三个组成部分。最重要的是,所有病毒都具有由 DNA 或 RNA 制成的基因,这些基因是携带遗传信息的长的分子,所有病毒也具有保护这些基因的蛋白质外壳。病毒表现出各种形状和大小的多样性(形态),并且大约是细菌大小的 1/100。

病毒的确切来源尚不清楚,但它们可能是在细胞中形成的,这些细胞分解后没有完整的遗传信息。病毒的伟大之处在于它们可以进入细胞并作为寄生虫繁殖。大多数情况下,这是无害的,但有时这个过程是灾难性的:也就是说,它会杀死宿主细胞。

在这两个极端之间,病毒遗传密码可以与细胞代码混合,从而产生一种全新的细胞类型。大多数情况下,这些突变体更复杂,适应性不强,只是死亡。然而,偶尔,这种变化会赋予新型细胞生存优势,并出现新的物种。这可能是复杂真核细胞产生的方式。

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