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維基少年:生命/昨天/多樣性

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瞭解當今和過去的生物。

羅伯特·胡克在顯微鏡下看到的軟木結構圖
培養的細胞:紅色代表角蛋白(皮膚),DNA 核被染成綠色
典型複雜真核細胞的示意圖,顯示了它的組成部分。
簡單原核細胞的示意圖

多樣性

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多樣性意味著差異。最簡單的單細胞是分類為生物的最小單位或生物體。細胞通常被稱為生命的基石。一些生物體,如大多數細菌,只含有一個細胞,被稱為單細胞生物體。其他生物體,如我們人類,是多細胞的。事實上,我們人類估計有 100 萬億個細胞(1014 或十個帶 14 個零)。

一個鴕鳥蛋。

大多數細胞是圓形或卵形的,直徑僅為百萬分之十米(用希臘字母“mu”寫成 10 µm,讀作“十微米”)。一個典型細胞的質量為 1 納克,即百萬分之一的千分之一(10-9 克或 0.000 000 001 克。已知最大的細胞是未受精的鴕鳥卵細胞或卵母細胞,重量約為 1.25 公斤!

因此,細胞的大小和功能可以有很大差異。有兩種型別的細胞,稱為真核細胞和原核細胞。

  • 原核細胞通常是獨立的,並且更簡單,缺乏細胞核以及真核生物中發現的大多數其他亞單位或細胞器。原核生物有兩種,稱為細菌和古細菌,但它們都具有相似的整體結構,在外側具有鞭毛狀尾部或鞭毛以及毛髮狀的菌毛。內部是包含遺傳密碼的 DNA 纏結。
  • 真核細胞或核細胞通常存在於多細胞生物中,並且要複雜得多。最著名的單個真核細胞是變形蟲,我們將在後面討論。

圖中所示的亞細胞部分或細胞器
(1) 核仁
(2) 細胞核|細胞核
(3) 核糖體
(4) 囊泡 (生物學)|囊泡
(5) 粗麵內質網 (ER)
(6) 高爾基體
(7) 細胞骨架
(8) 光面內質網
(9) 線粒體|線粒體
(10) 液泡
(11) 細胞質
(12) 溶酶體
(13) 中心體內的中心粒


目前,我們將堅持簡單的原核生物,即細菌。細菌表現出各種形狀和大小的多樣性,稱為形態(你可能已經看到形狀改變或“變形”透過計算機圖形,例如當老虎的臉逐漸變成大象的臉。大多數細菌都是球形或圓柱形的。細菌細胞被一層皮膚或脂質膜包圍,它保護細胞內容物並充當屏障以容納細胞的營養物質、蛋白質和其他化學物質。

細菌可以吸收營養物質(食物)並生長。一旦細菌長大到足以形成兩個較小的細菌,它就會分裂,這個過程稱為二元裂變。細菌不需要雄性和雌性版本就能繁殖,這被稱為無性生殖。儘管它非常有效和簡單,但兩個後代都是形成它們的宿主的完全複製品。要修改它們的遺傳密碼或 DNA,需要發生錯誤或不完整的裂變,或者需要病毒的參與。

病毒是一種微小的傳染性因子,它不是生物,但仍然可以繁殖,但只能在宿主細胞內繁殖。病毒感染所有型別的生物體,從細菌和古細菌到植物和人類。病毒只有兩個或三個組成部分。最重要的是,所有病毒都具有由 DNA 或 RNA 製成的基因,這些基因是攜帶遺傳資訊的長的分子,所有病毒也具有保護這些基因的蛋白質外殼。病毒表現出各種形狀和大小的多樣性(形態),並且大約是細菌大小的 1/100。

病毒的確切來源尚不清楚,但它們可能是在細胞中形成的,這些細胞分解後沒有完整的遺傳資訊。病毒的偉大之處在於它們可以進入細胞並作為寄生蟲繁殖。大多數情況下,這是無害的,但有時這個過程是災難性的:也就是說,它會殺死宿主細胞。

在這兩個極端之間,病毒遺傳密碼可以與細胞程式碼混合,從而產生一種全新的細胞型別。大多數情況下,這些突變體更復雜,適應性不強,只是死亡。然而,偶爾,這種變化會賦予新型細胞生存優勢,並出現新的物種。這可能是複雜真核細胞產生的方式。

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