欢迎 [BLOCK_TYPE SECTION/STEP]
今天我们将探索生物学中最伟大的概念之一。 [BLOCK_TYPE SECTION/STEP]
地球上每一种生物：每一棵树、每一种蘑菇、每一条鲸鱼、每一种细菌以及每一个人：都由细胞构成。 [BLOCK_TYPE SECTION/STEP]
细胞是生命的最小单位。有些生物仅由一个细胞组成。你由大约37万亿个细胞构成。 [BLOCK_TYPE SECTION/STEP]
在本课结束时，你将了解细胞的起源、它们的工作原理，以及为什么科学家称它们为生命的基石。
你已经知道什么？
在我们深入之前，先来了解一下你已经知道的内容。
细胞内部
细胞里面有什么？
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把细胞想象成一座微型工厂。它有围墙、控制中心、机器和燃料。每个部分都有自己的工作。 [BLOCK_TYPE SECTION/STEP]
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细胞膜：细胞的外层边界。它控制物质的进出，就像一个安检门。 [BLOCK_TYPE SECTION/STEP]
细胞质：充满细胞的凝胶状液体。细胞内所有其他结构都漂浮在其中。 [BLOCK_TYPE SECTION/STEP]
细胞核：控制中心。它保存着细胞的DNA：细胞一切活动的指令。 [BLOCK_TYPE SECTION/STEP]
细胞器：细胞内执行特定任务的专门结构。这个词的意思是“小器官”。
每个细胞都有这些基本部分，无论它是向日葵的细胞还是鲨鱼的细胞。
细胞核与更远 [BLOCK_TYPE SECTION/STEP]
细胞核：任务控制中心
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细胞核是大多数细胞中最大的细胞器。它包含染色体，染色体是DNA的长链：DNA是储存遗传指令的分子。 [BLOCK_TYPE SECTION/STEP]
每当你的身体合成新蛋白质、修复损伤或生长时，指令都来自细胞核内的DNA。 [BLOCK_TYPE SECTION/STEP]
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其他重要的细胞器包括： [BLOCK_TYPE SECTION/STEP]
- 核糖体：通过读取DNA指令来构建蛋白质的微小机器
- 内质网 (ER): 一个由隧道组成的网络，负责在细胞内运输物质 [BLOCK_TYPE SECTION/STEP]
- 高尔基体: 将蛋白质包装并运送到需要的地方，就像一个邮局 [BLOCK_TYPE SECTION/STEP]
两种细胞 [BLOCK_TYPE CONTENT plant_vs_animal/differences]
植物细胞与动物细胞
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动植物细胞都有细胞膜、细胞核、细胞质和细胞器。但植物细胞有三个额外的特征： [BLOCK_TYPE CONTENT plant_vs_animal/differences]
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细胞壁：细胞膜外侧的一层刚性结构，由纤维素组成。它为植物提供支撑。这就是为什么树干坚硬而你的手臂却柔软。 [BLOCK_TYPE CONTENT plant_vs_animal/differences]
叶绿体：能捕获阳光并通过光合作用将其转化为食物的细胞器。它们含有一种绿色色素——叶绿素：这就是为什么叶子是绿色的。
大液泡：一个充满水和营养物质的大储存室。它帮助植物保持挺立。当植物枯萎时，是因为液泡失去了水分。
动物细胞没有细胞壁、叶绿体或大液泡。相反，动物通过进食获取能量：它们不会从阳光中制造能量。
线粒体与能量
细胞的能量工厂
你可能听过这个说法。但它到底是什么意思呢？
线粒体是细胞器，能将食物转化为可用的能量。它们产生的能量分子称为ATP（三磷酸腺苷）。
把 ATP 想象成一个微小的可充电电池。每当你的肌肉收缩、神经元放电或细胞分裂时，它们都会消耗 ATP 来完成这些工作。
以下是让线粒体真正令人着迷的原因：
- 一个细胞可以含有数百甚至数千个线粒体
- 需要更多能量的细胞（如肌肉细胞和脑细胞）含有更多线粒体
- 线粒体拥有自己的 DNA，与细胞核中的 DNA 分开
- 科学家认为线粒体曾经是自由生活的细菌，数十亿年前被一个更大的细胞吞噬：它们没有被消化，反而成为合作伙伴。这被称为内共生。
最后这一点意味着，在你的细胞深处，存在一些曾经是独立生物的结构。从某种意义上说，你是一个协作体。
如何观察细胞
我们如何知道这一切？
细胞太小，肉眼无法看到。典型的人类细胞直径约为10微米：即0.01毫米。一毫米宽度内大约可以容纳100个细胞。
我们使用显微镜观察细胞：
- 光学显微镜可放大约1000倍：足以观察细胞和一些较大的细胞器
- 电子显微镜可放大高达2000000倍：足以观察单个核糖体甚至细胞膜的双层结构
第一个看到细胞的人是罗伯特·胡克（Robert Hooke），时间是1665年。他用显微镜观察了一片薄薄的软木切片，看到了微小的矩形隔室。他将这些结构命名为细胞，因为它们让他想起了修道院里僧侣居住的小房间（cells）。
胡克实际看到的是死去的植物细胞的细胞壁：里面的活物质早已干涸。但这个名称却保留了下来。
什么让你感到惊讶？
回顾
今天你已经学了很多内容：从细胞膜到线粒体，从植物细胞到显微镜。
细胞无处不在。此刻，数万亿个细胞正协同工作以维持你的生命，而每个细胞都在运行着自己的微型工厂。
你的收获
最后一点想法
地球上所有生物都拥有同一个基本构成单元：细胞。
细菌细胞、叶肉细胞和人类脑细胞都使用DNA，都拥有细胞膜，并且都依赖ATP供能。
共享的设计是所有地球生命相互联系的最有力证据之一：它们都来自数十亿年前的共同祖先。