標簽：蛋白質結構 蛋白質合成 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現原核細胞和真核細胞的結構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。

一、什么是細胞？

細胞是構成所有生物體的基本構件，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現了細胞。

細胞可以形成組織，組織可以創造器官和器官系統。不同的分子和結構構成了實際的細胞。

蛋白質由稱為氨基酸的較小單位組成。蛋白質的結構會根據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。這種結構或形狀決定了蛋白質的功能。

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。

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

核酸是細胞內的遺傳物質信息。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、基因調控與表達

基因編碼細胞內的蛋白質。然后這些蛋白質可以影響細胞的功能并決定它的作用。

在DNA 轉錄過程中，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。轉錄調控允許細胞控制遺傳物質的形成，如 RNA 和基因表達。

三、原核細胞的結構

原核細胞由細胞膜、細胞壁、細胞質和核糖體等構成。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，它們是表面毛發狀結構，或鞭毛，是鞭狀結構。

四、真核細胞的結構

真核細胞是由質膜、細胞質和核糖體等組成。部分真核細胞中還存在內質網和高爾基體。

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。

酶是蛋白質等分子，有助于加速細胞內的化學反應。不同的因素會影響酶的功能，例如溫度。這就是為什么穩態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，有絲分裂和胞質分裂。有絲分裂是一個允許細胞產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過以下幾個階段：

前期： 染色質凝聚。

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。

在胞質分裂，細胞質分裂，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： 發生細胞生長。

S： 細胞復制DNA。

G2： 細胞繼續生長。

M : 這是有絲分裂發生的階段。

所有細胞都會發生衰老或老化。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 的一半產生四個新細胞時，就會發生減數分裂。您可以將此階段分為減數分裂 I和 減數分裂 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。結締組織，特別是細胞外基質，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生不同的細胞類型。常見的特化細胞類型主要有循環系統細胞、神經系統細胞和肌肉細胞等。

循環系統細胞包括：紅細胞、白血細胞、血小板、等離子體。

神經系統細胞包括有助于神經通訊的神經元。一個神經元的結構包括細胞體，樹突，軸突和突觸。神經元可以傳輸信號。神經系統細胞還包括神經膠質。 神經膠質細胞包圍神經元并支持它們。

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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