細胞是構成人體基本的結構和功能單位,但人類肉眼很難看到它們。
看得見與看不見的細胞
生物體中基本的結構和功能單位就是細胞,細胞的形體非常的微小,形狀多種多樣,只有在顯微鏡下才可以看見它的樣子。一般來講,細胞都是肉眼看不到的,比如血小板細胞直徑才有約2-3微米,人的眼睛根本無法看到。但也有較大的細胞比如卵細胞,人的卵細胞直徑在約0.1毫米以上,而牛的卵細胞大小好像一顆糖,人的肉眼完全可以看到。
幹細胞與人體的關係
是什麼組成了細胞的「獨立王國」?
組成細胞的各部分之間並不是孤立的,而是彼此之間具有十分緊密的聯繫。每一個細胞之中的細胞壁、細胞膜、細胞質、細胞核都是有機的統一整體,這樣才能保證細胞的完整性,才能確保生命體的各項生命活動。
操縱細胞活動的「司令部」——細胞核
細胞核是細胞所包含的最大且最重要的細胞器,它左右著細胞的遺傳與代謝。細胞核由核膜、核骨架、核仁幾部分構成;這是真核細胞區別於原核細胞的顯著標誌。
細胞核存在於真核細胞中的膜狀胞器內,該胞器是封閉式的。細胞核內含有細胞中的多數遺傳物質,這就是我們平常所說的DNA。DNA和蛋白質一起可以組成染色質;染色質在進一步細胞分裂的時候就會形成染色體,所含有的基因就叫做核基因。由此可見,細胞核具有維持基因完整性的功能,還可以通過調節基因來影響細胞的活動。
DNA分子複製圖解
如果從細胞的結構角度來看,細胞核的主要功能在於影響細胞的遺傳、生長以及發育。現在人類已經有試驗證明細胞核就是遺傳物質的載體。細胞核還等於是細胞的控制中心,如果一個真核細胞失去了自己的細胞核,它很快就會死亡。不過也有一些細胞例外,比如紅細胞在失去細胞核後還能存活約120天。
另外,細胞核是細胞內遺傳物質的存在和複製基地。科學家通過分析細胞核的結構可以看出,染色質是細胞核中最為重要的組成部分;而蛋白質分子和DNA分子是染色體的組成部分,其中DNA又是人體內最主要的遺傳物質。這些遺傳物質在向後代傳遞的時候,必須要在細胞核中完成複製。
細胞核還是細胞遺傳性和代謝活動的控制基地。遺傳物質在經過複製傳給後代時,必須要將其掌握的生物特徵表現出來;這些遺傳物質也都存在於細胞核中。著名的克隆綿羊多利試驗恰好證明了細胞核在遺傳方面的作用。科學家將一隻羊的卵細胞中的細胞核去除,然後將另一隻母羊乳腺細胞的細胞核,移植進入這個被去掉細胞核的細胞中;多利最後就是由這個卵細胞發育而成的。多利的試驗充分說明了細胞核在遺傳以及細胞代謝活動方面的作用。
總結而言,對細胞核的功能較為全面的描述應該為:細胞核是細胞遺傳、代謝的控制樞紐,細胞遺傳的信息資料庫。所以我們說細胞核是操縱細胞活動的「司令部」。
作者:楊冀魯
審校:李志洪