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        生物體的基本單位

        2024-10-11 00:00:00胡紫霞
        閱讀(科學探秘) 2024年4期
        關鍵詞:銘銘胡克生物體

        銘銘手上不小心劃了道口子,爸爸幫他消了毒,包扎好傷口,并安慰他多加注意,過幾天就會好了。銘銘不由感嘆:人體的修復功能太厲害了!

        爸爸:這都得益于小小的細胞,細胞是組成生物體的最基本的結構單位,就像房屋是由一塊塊磚頭砌成的一樣。一名成年人大概由300000億個細胞組成,每一個細胞都在為你的身體服務。它們讓你的大腦保持靈活,你能做各種動作全都是它們的功勞;當你吃東西的時候,它們攝取營養(yǎng)釋放能量,它們讓你感到饑餓并在餐后感到舒服,這樣你才不會忘記下次還要吃東西;它們會讓你的頭發(fā)長長,耳朵里生出耳垢;當你的身體受到威脅時,它們會立即跳出來為你抵擋,甚至毫不猶豫地為你獻身。

        銘銘:是誰最早發(fā)現這些小家伙的?

        爸爸:第一個發(fā)現細胞的人是英國科學家羅伯特·胡克,就是提出拉力大小和彈簧伸長量關系的那個胡克。他不僅是個頗有造詣的物理學家,還是一位制造精密儀器的高手。當時顯微鏡已經發(fā)明出來有幾十年了,但胡克制造出的顯微鏡顯然是超群的,它能夠把物體放大百倍。在17世紀的光學領域,那是無人能及的。

        胡克:1665年,我制作了一臺顯微鏡,和現代的顯微鏡很像,都有目鏡和物鏡,能將物體放大近140倍。有一天,我用它觀察一片很薄的軟木塞切片,看到鏡頭里呈現出密密麻麻的一格一格的小室,我想到了修道士居住的一個個小房間,就把它們取名為“細胞”( Cells),Cell就是“小房間”的意思。我趕緊把它們畫下來。我還計算出,在一平方厘米的軟木片上包含了超過1.95億個這樣的小室,這么巨大的數字在科學上還是第一次出現。不過我后來才知道,我所觀察到的細胞早已死亡,看到的僅是殘存的植物細胞壁,并沒有看到完整的細胞結構。

        爸爸:但后來的科學家仍認為您功不可沒,將您視為發(fā)現細胞的第一人。

        胡克:真正發(fā)現活細胞的是荷蘭生物學家列文虎克,他在十年后磨制出了放大倍數達275倍的光學顯微鏡,觀察到了細菌、原蟲等單細胞的小生物。1830年左右,蘇格蘭植物學家布朗第一次看到了細胞核,取名為nucleus,意思就是一個小堅果。再后來,德國生物學家施萊登和施旺于1838—1839年提出了著名的“細胞學說”,指出細胞是動物和植物結構和生命活動的基本單位。

        爸爸:細胞學說的建立,是19世紀三大自然科學發(fā)現之一,也是整個現代生物學的基礎。

        施旺:細胞學說有三個要點:1.一切動植物都由細胞發(fā)育而來。2.細胞是一個相對獨立的單位,既有它自己的生命,又對與其他細胞共同組成的整體生命起作用。3.新細胞是由老細胞分裂產生的。

        施萊登:一個復雜的生物體一般由上百種細胞構成,不同的器官由不同的細胞組成,比如血液中流動的紅細胞、保證我們健康的白細胞以及負責生殖的精細胞和卵細胞……每一種細胞都有自己獨特的功能。盡管細胞的種類眾多,但它們大多有著基本相同的結構,如細胞膜、細胞質、細胞核等。

        爸爸:隨著電子顯微鏡的出現,人們看到的細胞結構越來越豐富,它們的大小和形狀差別巨大:神經細胞呈絲狀,伸展開來可以長達一米;血紅細胞是小小的圓盤形,只有7微米左右;讓我們產生視覺的感光細胞是桿狀的……它們的活力也大不相同,大多數細胞的存活時間大約是7~10年,而胰腺細胞的存活時間大約是一年;肝臟細胞可以存活1年到1年半,但是它們的內部成分幾天就會更新一次;脂肪細胞可以活8年,心肌細胞則可以存活40年。腦細胞是所有細胞里面最神奇的,在人一出生的時候,大概就會生成1000億個腦細胞,這也是一個人擁有的全部腦細胞。據估計,每小時人們大概都會損失500個腦細胞。

        銘銘:??!那么,如果認真想想看,我們真的不應該浪費一分一秒呢!

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