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植物學/植物細胞討論

來自華夏公益教科書

第 2 章中提出的問題。植物細胞在本頁中進行了進一步討論。請記住,一些問題旨在發人深省,並且可能有多個答案是“正確”的。鼓勵學生和貢獻者擴充套件這裡討論的內容。

1. Can you think of reasons why macroscopic organisms are multicellular? 

我們知道,從小型、相似或相同的單元構建任何結構都將賦予該結構優於用一塊模製而成的類似結構的優勢,儘管前一種方法可能更費時。考慮用泥土(泥土)建造一座房屋,這是世界上許多氣候乾燥地區的做法。通常,泥土附著在其他結構元素(稱為編織物)上,這些元素是棍子甚至草。隨著時間的推移,泥土會幹燥變硬,形成一個持續存在的庇護所,只要不使其長時間浸溼即可。然而,這種結構也已在倫敦和紐約等非常潮溼的地方建造了幾個世紀。然而,乾燥的粘土在暴雨中重新變回軟泥的問題透過將粘土分成可以放入窯爐中燒製的小單元來解決,這種燒製能夠完全抵抗再溼潤。我們將這些單元稱為磚塊。使用磚塊(小單元)建造牆壁為所得結構提供了許多好處:這些單元可以接受特殊處理,從而使所得結構變得更強(因此更高)並非常耐風化。從小型單元建造意味著材料可以在其他地方製造,然後運輸並組裝在現場。結構可以設計成與其他結構相同,以提高施工和使用效率。

我們相信生命起源於非常小的結構中包含的化學反應,這些結構可以繁殖。很難想象其他任何東西會被認為是“有生命的”。開放環境中的化學反應,儘管或多或少與細胞內進行的反應相同,但只是缺乏永續性或連續性:反應會繼續進行,直到反應物耗盡。我們對生命的定義要求控制此類化學反應,而生命系統中涉及的反應的複雜性需要將生命反應與外部環境隔開的邊界。然而,如果存在膜(一個分離邊界),則封閉的區域不能無限期地有效地增大。內部體積越大(“細胞”越大),中間附近的反應距離膜越遠。由於內部反應需要獲得外部環境中的物質,也許還需要從內部去除無用或有害物質到外部,因此活細胞不能簡單地長到很大的尺寸。

雖然多細胞生物不完全像磚房,但想想用磚塊建造結構的優勢對於生物體來說也是多麼有利的特性。


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