人類文明至今已有上百萬年的歷史，從十八世紀(jì)開始，在科學(xué)、思想、文化、科技領(lǐng)域更是百花齊放、百家爭鳴，誕生出許多偉大的發(fā)現(xiàn)發(fā)明，成就了無數(shù)偉大的科學(xué)家，他們研究的成果造福人類、沿用至今。作為地球上最聰明、高級的生物，我們已經(jīng)可以造得了飛機、火箭，傲游天空、太空；造得了深海潛水器，深入大海；操控得了原子，破解得了基因密碼，克隆得了牛、羊、猴；蓋的了高樓大廈，造得了手機、電腦。

不過，讓許多人感到詫異的是，人類科技如此發(fā)達，為何一個小小的細胞——生命最基本的單位，我們卻“造”不出來？細胞，生物體最基本的結(jié)構(gòu)和功能單位，最先有英國科學(xué)家羅伯特·虎克于1665年發(fā)現(xiàn)，已知除了病毒之外的所有生物（病毒到底是不是生物 ？）均由細胞組成。

作為生物最基本的結(jié)構(gòu)，細胞也可以說是最復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，如果把它無限放大，比宇宙還要復(fù)雜，比宇宙還要壯觀。下面，我將帶你們從外到里一點點深入到我們?nèi)祟惖募毎?，了解這個美麗的神話世界！首先映入我們眼簾的是細胞膜，膜厚7～8nm，是防止細胞外物質(zhì)自由進入細胞的屏障，其主要由脂質(zhì)（磷脂、膽固醇）和蛋白質(zhì)組成，表面坑坑洼洼，凹凸不平，還連接有搖擺的鏈狀結(jié)構(gòu)——糖基和蛋白質(zhì)。

細胞膜由磷脂雙分子層構(gòu)成骨架，其中鑲嵌有蛋白質(zhì)，是流動鑲嵌模型。膜蛋白根據(jù)與膜脂的結(jié)合方式以及在膜中的位置可分為：內(nèi)外蛋白、外周蛋白和脂錨定蛋白。

內(nèi)在蛋白，又稱為整合蛋白，以不同程度嵌入磷脂雙分子層內(nèi)部，部分為全跨膜蛋白，主要功能為載體蛋白，比如鈉離子、鉀離子通道蛋白，負責(zé)控制物質(zhì)進出細胞。外周蛋白，又稱外在蛋白，分布在細胞膜的外表面，映入我們眼簾的搖擺的鏈狀結(jié)構(gòu)就有它們。它們靠離子鍵與細胞膜表面的蛋白質(zhì)分子或者脂質(zhì)分子結(jié)合成糖蛋白或脂蛋白，作為受體，負責(zé)對外界環(huán)境的感知，特異性識別信號分子（配體），準(zhǔn)確無誤地將信息放大并傳送到細胞內(nèi)部，從而使細胞做出一系列反應(yīng)來應(yīng)對外界環(huán)境的變化，可以看作是是細胞的門衛(wèi)。

脂錨定蛋白，又稱為脂連接蛋白，通過共價鍵與脂質(zhì)分子結(jié)合。與前兩種脂蛋白相比，脂錨定蛋白含量很少，我們應(yīng)該慶幸這一點，并且祈禱它少之又少，因為這種蛋白的出現(xiàn)往往與細胞從正常狀態(tài)向惡性狀態(tài)的轉(zhuǎn)變有關(guān)，它的出現(xiàn)一般預(yù)示著不好的事情要發(fā)生，比如細胞癌變。控制物質(zhì)進出細胞提供識別位點，完成信息的跨膜傳遞為細胞的生命活動提供一個穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境為多種酶提供位點，使細胞的酶促反應(yīng)高效而有序地進行等等

穿過細胞膜，我們將進入到細胞內(nèi)部，里面有類似于蜘蛛網(wǎng)狀的蛋白質(zhì)纖維，它們不僅可以維持細胞形態(tài)，保持細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定有序，還可以為細胞質(zhì)中的物質(zhì)運輸提供軌道、道路，使他們能夠定向運輸。同時充滿著透明粘稠的液體，叫做細胞質(zhì)。細胞質(zhì)是細胞質(zhì)膜包圍的除核區(qū)外的一切半透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)的總稱。

在細胞質(zhì)中，可以看到各式各樣的細胞器，主要包括線粒體、葉綠體、質(zhì)體，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡系（溶酶體、液泡）細胞骨架（微絲、微管、中間纖維）中心粒以及周圍物質(zhì)等。它們有不同的結(jié)構(gòu)，行使著不同的功能。其中線粒體本身為一些線狀、桿狀或顆粒狀結(jié)構(gòu)，一般為0.5～1.0μm，長1～2μm，有兩層膜，外膜較為平整，內(nèi)膜內(nèi)折形成嵴，為酶的附著提供位置。

作為能量工廠，線粒體內(nèi)每時每刻都在進行著大量的生化反應(yīng)，將營養(yǎng)物質(zhì)，如葡萄糖、脂肪酸、氨基酸等，氧化，放出大量能量，儲存在三磷酸腺苷（ATP）的高能磷酸鍵中，提供給細胞的其他生命活動使用。

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由膜構(gòu)成的網(wǎng)狀管道系統(tǒng)，廣泛分布在細胞質(zhì)基質(zhì)中，負責(zé)連通細胞膜和核膜，在蛋白質(zhì)及脂質(zhì)等物質(zhì)的合成加工過程中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)起著重要作用。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)根據(jù)其表面有無附著核糖體可分為粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面有附著核糖體，具有運輸?shù)鞍踪|(zhì)的功能，滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)含許多酶，與糖脂類和固醇類激素的合成與分泌有關(guān)。

高爾基體是位于細胞核附近的網(wǎng)狀囊泡，是細胞內(nèi)的運輸和加工系統(tǒng)，能將粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運輸?shù)牡鞍踪|(zhì)進行加工、濃縮和包裝成分泌泡和溶酶體。核糖體（Ribosomes）是橢球形的粒狀小體，有些附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的外表面（供給膜上及膜外蛋白質(zhì)），有些游離在細胞質(zhì)基質(zhì)中（供給膜內(nèi)蛋白質(zhì)，不經(jīng)過高爾基體，直接在細胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)的酶的作用下形成空間構(gòu)形），是合成蛋白質(zhì)的重要基地。

中心體存在于動物細胞和低等植物細胞中，每個中心體有兩個中心粒，位置固定，靠近細胞核，與細胞分裂密切相關(guān)。在電子顯微鏡下觀察，中心粒是由9個小管狀體組成的一個柱狀體，長度約為0.3微米~0.5微米，直徑約為0.15微米。

接下來，到了細胞的正中心，就會看到一個類似于球形的“東西”，它就是細胞核，細胞核(nucleus)是真核細胞內(nèi)最大、最重要的細胞結(jié)構(gòu)，它主要由核膜（nuclear membrane）、染色質(zhì)（chromatin）、核仁(nucleolus)、核基質(zhì)（nuclear matrix） 等組成。細胞核是細胞的遺傳、代謝的控制中心，控制著細胞內(nèi)絕大部分的反應(yīng)；同時也是細胞遺傳信息——DNA的儲存、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄的主要場所。至此，此次細胞之旅到此結(jié)束。那么，大家一定很好奇如此神奇的細胞是怎么出現(xiàn)在地球上的 ？

下面就由我簡單為大家講解一下：從已發(fā)現(xiàn)的化石可以確定原核生物在距今30～35億年前就已經(jīng)出現(xiàn)，先于真核生物。在此以前，應(yīng)該存在著漫長的化學(xué)進化過程：地球原始大氣中的N2、NH3、CH4、CO在高溫、強紫外線和放電條件下形成含碳化合物和生物大分子的前體物質(zhì)（如氨基酸、核酸堿基等）。

然后通過聚合形成復(fù)雜的生物大分子并且在原始的海水中出現(xiàn)大分子的復(fù)合物，稱為團聚體或類蛋白小體。隨后，這些大分子經(jīng)過組合、包裹形成了具有簡單結(jié)構(gòu)的組合體——原始細胞的前細胞，在隨后的很長一段時間里，細胞結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，功能也越來越強大，可以進行吞噬、排泄等生命活動。內(nèi)共生學(xué)說：線粒體和葉綠體分別起源于原始真核細胞內(nèi)共生的細菌和藍藻。

經(jīng)過成千上萬年的進化，細胞有了現(xiàn)在的模樣，并且功能多樣化。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度超乎想象，在其內(nèi)部進行的無數(shù)的反應(yīng)有序的進行著。如果只是簡單的把細胞的各個結(jié)構(gòu)“制造”出來，我相信以人類現(xiàn)有的技術(shù)，存在可能性，但要想把所有結(jié)構(gòu)組合在一起并讓他們有序的進行生化反應(yīng)，不光現(xiàn)在不可能，在未來的很長一段時間里都幾乎不可能實現(xiàn)。在細胞中貯存貯遣傳信息的是DNA分子，它是通過A、C、T、G四種堿基的排列順序來貯存遺傳信息的。這就和計算機用二進制的０和１貯存信息是一樣，DNA是四進制。

在人體細胞的細胞核里，有46個DNA分子，含有30億個堿基對。20世紀(jì)90年代，由美國科學(xué)家提出一項宏偉計劃。按照這個計劃設(shè)想，在2005年，要把人體內(nèi)約4萬個基因，共30億個堿基對的秘密全部解開，同時繪畫制出人類基因的圖譜，要完成這一工程，預(yù)計需要數(shù)千名科學(xué)家，花費10年左右的時間，耗資30億美元 。被稱之為“人體的阿波羅計劃”。30億個堿基的順序，什么概念。如果一個人想把這些堿基順序輸入電腦里，要輸100多年，何況是測出它們的順序呢？

如果這些堿基順序已經(jīng)輸入到電腦里了，那么它有3G大小。也許你要說我們的硬盤有幾百G之大呢？但你不要忘了，細胞貯存這些信息只用了幾納克DNA，而我們的硬盤有幾百克之多，按每克物質(zhì)的貯存效率算，DNA是硬盤一萬億倍。我們可以在指甲蓋大小的地方集成上千萬個三極管，這是已經(jīng)夠神奇了，但同生命的復(fù)雜程度來講，仍是小巫見大巫。為什么這樣說呢？人體在指甲蓋大小的視網(wǎng)上，有上億個視桿和視錐細胞。而每個視覺細胞的復(fù)雜程度與三極管都不可同日而語。

三極管是由三塊不同雜質(zhì)的半導(dǎo)體組成的。而每個視覺細胞里還有細胞器、細胞核，并且細胞器和細胞核里仍有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代人類可以制造最復(fù)雜的機器，但如果把生命比作是大自然用細胞制造的機器的話，這臺生命機器不僅僅是復(fù)雜，而且輕便，耐用。

這就是生命的神奇，這就是生命的偉大！我成就了你，但是你成就不了我！

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