生物學:解答生命中的重大問題 / 細胞器
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真核細胞包含許多被稱為細胞器的亞結構。這些微小的器官在細胞內執行不同的功能。

最大的細胞器是細胞核。這是細胞執行所需的遺傳資訊所在的地方。
細胞核內部的一個深色斑點被稱為核仁,它被認為是合成核糖體RNA(核糖核酸)的地方。一些細胞有核仁,而另一些細胞則沒有。
細胞核被雙層膜包圍。該膜包含稱為核孔的孔,用於將大型物體(如核糖體)從細胞核中運輸出去。

細胞核與一組細胞器一起構成所謂的內膜系統。它們是構建細胞的工廠。
核糖體是在細胞質中發現的小結構,它們製造蛋白質。當蛋白質必須插入膜中或必須分泌時,核糖體就會附著在稱為粗麵內質網的結構上,在那裡蛋白質會被製造。( 內質網的意思是網。)
粗麵內質網之所以粗糙,是因為其表面有核糖體。在這裡製造的蛋白質會透過稱為囊泡的小泡移動到另一個稱為高爾基體的細胞器,在那裡它們會被分類、組裝成更大的結構,並被髮送到細胞的不同部位。
高爾基體制造溶酶體,其中含有消化酶,用於分解食物。它還組裝最終會出現在質膜中的結構。
光面內質網不含核糖體。它被認為是許多化學過程的發生地,包括脂質的合成。
細胞中發現的小圓泡被稱為囊泡。一些囊泡只是正在運輸的分子,例如從內質網(ER)到高爾基體,或從高爾基體到質膜。
其他囊泡具有特殊功能,例如溶酶體,其中含有消化液,或過氧化物酶體,其中含有分解細胞中有害氧化劑的化學物質。
分泌囊泡用於儲存將從細胞中分泌的化學物質。充滿水的囊泡稱為液泡。例如,植物在細胞的中心有大的液泡。

線粒體是細胞的能量工廠。它們產生稱為ATP(腺苷三磷酸)的高能分子,這些分子在整個細胞中用於驅動化學反應。線粒體是有氧呼吸的場所,在氧氣存在的情況下,糖被分解以產生能量。

葉綠體是隻存在於植物和藻類中的細胞器。葉綠體吸收光並將光轉化為植物可利用的、可儲存的能量,這個過程稱為光合作用。這使得植物和藻類能夠成為自養生物——能自己製造食物的生物。葉綠體主要利用葉綠素作為色素來吸收光。葉綠素反射綠光,解釋了為什麼植物是綠色的。葉綠體和光合作用將在後面更詳細地解釋。
內共生理論提出,線粒體和葉綠體曾經是獨立的生物體,最終進化到只能在真核細胞中生存。據推測,線粒體和葉綠體曾經是生活在真核生物體內的共生(互惠互利)原核生物。例如,線粒體的前身會從真核生物提供的糖供應中獲益,而真核生物會從ATP中獲益。支援這一理論的一個主要證據是,線粒體和葉綠體都有自己的DNA,並獨立於真核細胞複製。

細胞的細胞骨架是維持細胞形狀的各種蛋白質的網路。細胞骨架中存在三種主要的纖維型別:微絲、中間纖維和微管。微絲是最小的三種纖維之一,由肌動蛋白構成,它是肌肉細胞的主要成分。中間纖維比微絲更大,由多種蛋白質構成。微管是三種纖維中最大的。除了為細胞提供結構外,它們還形成纖毛和鞭毛 [如圖所示],它們從細胞突出並負責運動。

中心體是動物細胞分裂(有絲分裂)中重要的細胞器。每個中心體由兩個中心粒組成,負責製造微管,這對於在細胞分裂過程中將 DNA 均勻地分裂到兩個子細胞中尤其重要。