夜黎本文章內容基於萊斯大學 OpenStax 的 Anatomy and Physiology 2e，由夜黎重新編輯。（根據本書前言中的創用 CC BY 4.0 聲明）
原文傳送門：<3> The Cellular Level of Organization — Introduction
索引傳送門：《解剖學和生理學2e》索引頁面
蠑螈的肺細胞被熒光染料染色，因其與人類肺細胞的相似性而被廣泛研究。 綠色染色顯示有絲分裂紡錘體〔mitotic spindles〕，紅色是細胞膜和部分細胞質，淺藍色的結構是染色體。 該細胞處於有絲分裂後期。 （來源：“Mortadelo2005”/維基共享資源）
學習本章後，你將能夠：
- 描述細胞膜的結構和功能，包括其對物質進出細胞的調節
- 描述各種細胞質細胞器的功能
- 解釋細胞核的結構和內容，以及DNA複製的過程
- 解釋細胞使用 DNA 代碼構建蛋白質的過程
- 按順序列出細胞週期的各個階段，包括體細胞的細胞分裂步驟
- 討論細胞如何分化並變得更加特化
- 列出人體中一些代表性細胞類型的形態和生理特徵
你從一個受精卵細胞發育成包含數万億個細胞的複雜有機體，就像你照鏡子時看到的那樣。 在這個發育過程中，早期未分化的細胞分化，並且在結構和功能上變得特化〔specialized〕。 這些不同的細胞類型形成專門的組織〔specialized tissues〕，它們協同工作以執行活有機體所需的所有功能。 細胞和發育生物學家研究單個細胞的持續分裂如何導致這種複雜性和分化。
考慮皮膚中的結構細胞和神經細胞之間的差異。 結構性皮膚細胞的形狀可能像平板〔flat plate〕（鱗狀〔squamous〕），並且在脫落和更換之前只能存活很短的時間。 鱗狀皮膚細胞緊密地排列成行和片狀，為下面的細胞和組織提供了保護屏障。 另一方面，神經細胞的形狀可能像星形，發出長達一米的長過程，並且可能在生物體的整個生命週期中存活。 憑藉其長而纏繞的附屬物，神經細胞可以相互通信以及與其他類型的身體細胞通信，並發送快速信號，向生物體通報其環境並允許其與該環境相互作用。 這些差異說明了一個非常重要的主題，該主題在生物學的所有組織層面上都是一致的：結構的形式最適合執行賦予該結構的特定功能。 當你參觀細胞內部並了解體內各種類型的細胞時，請記住這一主題。
每個細胞的主要職責是促進體內平衡。 體內平衡〔homeostasis〕是生物學中使用的術語，指與生命相容的參數內的動態平衡狀態。 例如，活細胞需要水基環境才能生存，並且有各種物理（解剖學）和生理機制可以使人體中數万億個活細胞保持濕潤。 這是體內平衡的一方面。 當血壓或血氧含量等特定參數偏離體內平衡足夠遠時（通常變得過高或過低），就不可避免地會導致疾病，有時甚至是死亡。
細胞的概念始於 1665 年科學家Robert Hooke對死軟木組織的顯微鏡觀察。在沒有意識到它們的功能或重要性的情況下，Hook根據軟木塞中小的隔間與修道士居住的房間（稱為小房間〔cell〕）的相似性，創造了“細胞〔cells〕”一詞。 大約十年後，Antonie van Leeuwenhoek成為第一個在顯微鏡下觀察活細胞和運動細胞的人。 在接下來的一個世紀中，細胞代表生命基本單位的理論得到發展。 這些充滿液體的微小囊中含有負責生物體生長和生存所需的數千種生化反應的成分。 在本章中，你將了解典型的廣義細胞的主要組成部分和功能，並發現人體中的一些不同類型的細胞。
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2023/09/12 發佈本文
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