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生命基質:細胞


  這是一群圍繞著自己產下的印亂轉的昆蟲,它們似乎在舉行某種歡慶儀式,以表達新生命產生的莊嚴與神聖。

  自從生命在地球上出現以來,生物區對生命的產生方式和生命的萌芽物產生了某種特有的崇拜與依戀槽結——鳥類精Its\孵卵,人類十目懷路,生命惟有在母性的撫愛中才能夠誕生井茁壯成長,這是生命的本能。直到1665年英國人羅伯特·胡克發現了細胞,解開生命之謎的大門才漸漸開啟。當年,胡克用他的那架老掉牙的顯微鏡觀察軟木片的切片時竟然發現了許多小空洞,空洞中佈滿了氣孔,除此之外一無所有。那時候,胡克並不知道,他親自打開了充滿了奧妙與神奇的生命寶盒。現在,顯微鏡的發展使人們已經十分清楚,所有的生命都是由這些被稱為「細胞」的小率洞組成的。細胞乃是生命的原型與基質,其內部結構及功能相當複雜,遠非胡克所認識得那樣簡單。今天,人們在高倍顯微鏡下可以清晰地看到細胞的內部結構。植物細胞的外面有細胞壁,細胞與細胞之間有一層膠狀物,把兩個細胞壁緊緊地粘合在一起。在相鄰兩個細胞之間的壁上有胞間連絲,使細胞之間彼此互通。此外,植物細胞內還有細胞質和細胞核。細胞質內有核糖體、內質網、高爾基體和液泡等內容物。核糖體是合成蛋白質的地方,內質網和高爾基體有合成、包裝和運輸物質的功能。細胞質內還有絲狀和管狀結構,類似細胞的肌肉和骨架,與細胞的運動有關。細胞核內有核膜,使核與細胞質分開。此外還有染色質和核仁。細胞核是細胞的「中樞」,是遺傳信息儲存、複製和轉錄的場所。細胞內還有兩個較大的細胞器,就是線粒體和質體。線粒體能起呼吸作用。動物細胞與植物細胞最顯著的區別是它的表面由一層質膜包裹,控制著細胞內外物質的運輸。在電子顯微鏡下,質膜的結構變化多端,有的向內折疊成手指狀,有的向外凹陷,形成月芽狀。

  有的細胞,人的肉眼就可以看見,比如鳥類的蛋,最大的直徑達10厘米;最小的細胞直徑只有0.互微米,比如原始細菌,要用高倍顯微鏡才能夠看清楚。細胞的形狀千差萬別,有球體、多面體、紡錘體和柱狀體等。通常,細胞的結構和功能密切相關,如神經細胞能夠伸展好幾米,有利於傳導外界的刺激信息。

  以上內容都是今天人們所熟知的自然常識,而在19世紀30年代德國植物學家施萊登和生理學家施旺創立細胞學說之前,細胞在人們心目中的印象還是相當模糊的。在他們所共同創立的細胞學說中,細胞被認為是「一個具有生命特性的有機體,整個動物和植物體乃是細胞的集合體,細胞是生命體結構與功能的基本單位,它們依照一定的規律排列在動植物體內」。

  施萊登和施旺均探討過細胞的成長髮育過程,他們深信,既然所有的生命在結構上都由細胞組成,那麼所有生命的發生也應當從一個細胞開始,組織的發育必定是通過細胞的增殖進行的。施萊登、施旺的以上觀點後來被德國生物學家韋爾素概括為一句名言:「一切細胞都來自細胞。」韋爾素的這句名言也暗含了另外一層意思:一切生命均來自於生命,因此,細胞也可以恰如其分地被認為是全部生命的基質。

  現在看來,細胞學說的創立和細胞對於生命的重要性如同原子學說和原子對於物理、化學的重要性,它們把生命的奧秘和生命本身濃縮到了一個微觀境界。由於細胞的發現,人們不僅知道一切高能有機體都是按照一個共同的規律生長發育的,而且通過細胞的變異,不斷地改變自己,並向更高的生命層次邁進。和達爾文進化論一樣,細胞學說也被譽為19世紀的三大發現之一。
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