牛津通识课:细胞

特伦斯·艾伦/著

2026-01-05

最新章节:细胞死亡

书籍简介

细胞是生物的基本单位,正是细胞的辛勤工作,造就了看似迥异,实质又极其相似的你我。自人类在母体中孕育时,细胞就开始发挥它们的作用了:胚胎干细胞最后分化成了我们的皮肤、头发、血液和内脏;青少年时期,我们正在发育的长骨中产生出血液;成年后,器官和血液的捐献能够挽救他人的生命;老年时,细胞新陈代谢的速度放缓,生命也将走向终结。在这本小书中,作者特伦斯·艾伦与格雷厄姆·考林详细介绍了细胞的基本特性,带领读者了解干细胞和成熟细胞各自令人惊叹的功能,畅想未来细胞研究的前沿。翻开本书,与细胞携手探索人类永生的可能性。

首章试读

01 细胞的特性 The Nature of Cells 什么是细胞 细胞是生命的最小单位。所有可独立生存的生物,从单细胞生物(如细菌)到复杂的生命体(如我们人类),均由细胞构成。我们的身体内含有数量惊人的细胞,但与重达200吨的蓝鲸相比,则显得微不足道。作为生命的基本构成模块,细胞被认为是一组简单元件的集合,可通过平稳的生理活动来维持自身正常状态,并不时通过分裂来产生新的细胞,从古至今都未改变。无论是大多数细菌(作为独立个体的存在时间仅为半小时左右,随后将分裂成新的个体),还是人类的神经细胞(可在数十年的时间里持续进行自我修复以维持日常活动),每一个简单或复杂的细胞都是一座自成体系的“分子工厂”,在其生命周期中的每一分钟都在疯狂地工作。将一个细胞比作一个工厂的说法稍显简单,事实上,为了满足日常活动,细胞工厂自身以及其中的大部分器械必须经历拆除与重建——在这一过程中,工厂的生产速度却从未减慢。与细菌相比,动物与植物细胞的体积要更大(约为细菌的1000倍),其内部组织也复杂精细得多。 究竟哪些化学物质能够满足如此极致的物质合成,使得简单细胞在几分钟内,以及复杂细胞在一天之内,能实现自我复制呢?从根本上讲,构成生命的基本元素仅涵盖了117种已知元素中的6种,包括碳、氢、氮、氧、磷和硫。细胞中99%的分子是由氢、氧结合所形成的水分子构成的。这看起来似乎会导致生命体变得如稀汤寡水一般,但事实上,部分水分子并不以**的形态存在,而是被牢牢地锁在某些大分子结构中。在分子水平上,所有细胞均以一组数量有限的碳基分子为物质基础,包括提供化学能的糖,构成细胞膜的脂肪酸,作为蛋白质基本单位的氨基酸,以及RNA、DNA等信息分子亚单位的核苷酸。所有蛋白质均由20种不同的氨基酸组成,而这些氨基酸也是所有生物所共有的。如同单词是由字母所组成一般,氨基酸的“字母”也以各种不同的方式组合在一起,形成了大量的蛋白质“词汇”。蛋白质具有极其多样的形态,可以作为结构材料、化学催化剂与分子马达,支撑并驱动着生命的进程。每一个蛋白质的密码源于我们DNA中的另一...

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