细胞：生命的基本单位

2023-11-03 理论教育版权反馈

【摘要】：细胞学说认为，一切生物，包括单细胞生物、高等动物和植物都是由细胞组成的，细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位。细胞学说、生物进化论和遗传学被称为现代生物学的基石，也是现代生物医学的基石。既然细胞是生命活动的基本单位，我们讨论医学问题就不可能绕开细胞这个话题。

在古代，中医和西医都没有“细胞”这个概念。那时候没有显微镜，只能用肉眼观察人体结构，对生命活动的认识停留在器官水平上。中医的研究思路注重宏观、注重哲学思辨，对微观不感兴趣，因此不再去探究比器官更细微的结构。西医的研究思路是机械唯物论，竭力对人体结构进行精细分割，睁大眼睛想看个究竟。但是，只凭借解剖刀，无论怎样分割，也不知道人体结构和功能的基本单位是什么。

到了17世纪，英国物理学家胡克和荷兰生物学家列文虎克借助自制的显微镜，发现植物和动物的精细结构是无数的“小房间”，生物的组织器官正是由这些小房间组装起来的。于是，他们发表文章，直接用Cell（小房间，中文翻译为细胞）来命名这种细微结构。听到这个消息，生物学家和医学家们兴奋起来，想进一步探究细胞的内部结构，以及细胞与生命活动的关系。但是，苦于那时候的显微镜分辨率很低，而细胞很小，根本看不清楚细节。在后来长达200年的时间里，对细胞的研究一直没有突破性进展。

到了19世纪30年代，随着显微技术进步，分辨率达到微米级（1毫米=1 000微米），而细胞的大小一般在10～100微米，于是，对细胞的观察就上了一个台阶。人们惊奇地发现，各种生物，无论植物、动物，还是昆虫、细菌，都以细胞为基本构成单位，而且所有细胞的基本构造大致相同，都有细胞膜（或细胞壁）、细胞质、细胞核。在此基础上，对细胞的认识不断深入，又进一步发现细胞质内还有细胞器、细胞核内还有核仁，并且发现了细胞分裂现象。至此，最初的细胞学说建立起来了。细胞学说认为，一切生物，包括单细胞生物、高等动物和植物都是由细胞组成的，细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位。这是生物学的一次飞跃，极大地推动了生命科学的发展。细胞学说确立之后，同样在19世纪，生物进化论（达尔文，1859）和遗传学（孟德尔，1866）问世。细胞学说、生物进化论和遗传学被称为现代生物学的基石，也是现代生物医学的基石。

到了20世纪中叶，生命科学技术突飞猛进，有了生物化学、生物物理学、免疫学、分子遗传学研究方法，还有了电子显微镜，对细胞的观察和研究更加深入，逐步达到分子水平。人们不仅要了解细胞的精细结构，还竭力去弄清楚每一个生命活动细节的分子结构，以及它们的动态变化和相互关系。至此，生命科学正式步入“现代”，生物医学对微观世界的探索也达到一个新的阶段。

发现细胞、认识细胞，是生命科学的一次飞跃，也是医学的一次飞跃。此前，人们观察各种各样的生物物种，它们彼此之间是那样的不同，令人眼花缭乱，看不出它们有什么共同之处。现在，我们恍然大悟，原来地球上一切生物都是由细胞组成的，细胞是生命活动的基本单位。单细胞生物如细菌、鞭毛虫、疟原虫等，它们的身体只有一个细胞，却是一个独立的生物有机体；多细胞生物无论多么高级，包括人类在内，其生命活动的基本单位也是细胞。在这个意义上，人类和其他生物是平等的，构成我们身体的细胞与其他生物相比，并无多大差别。物种之间的区别，本质在于隐藏于细胞之内的遗传密码各不相同。每一个物种拥有独特的遗传密码，决定了这个物种发育成什么样的形态、遵循什么样的代谢和行为模式。

至此，我们对细胞学说有了清晰的概念——细胞是生命活动的基本单位。这一概念有深刻的内涵，包括以下内容：

1.一切生物有机体都是由细胞构成的。病毒没有完整的细胞结构，它们虽然也算是一种生物，但是必须寄生于其他生物的细胞内才能进行代谢和繁殖。(www.chuimin.cn)

2.细胞是生物有机体代谢与功能的基本单位。这就是说，我们的营养摄取与转化、能量产生与利用、信息整合与传输，都是通过细胞来实现的。

3.细胞是生物有机体生长发育的基本单位。多细胞生物由最初的一个细胞——受精卵发育而来，在生命过程中通过细胞分化、细胞分裂而成长和自我更新。

4.细胞是遗传的基本单位，具有遗传的全能性。每一个细胞都有一整套基因，理论上具有发育成一个完整个体的能力（例如克隆羊、克隆牛，就是从一个细胞发育来的）。

你可能会问，既然每一个细胞内都有一套相同的基因，为什么一个人的身上会有不同类型的细胞、这些细胞的功能也各不相同呢？这是因为基因的开放与表达具有选择性。在细胞分化过程中，不同类型的细胞只表达某些特定的基因，决定着这种细胞的形态和功能，而其余大部分基因处于存储状态。这就像一台计算机，虽然它拥有一整套程序，但是在执行任务时只打开相关的程序，其他程序处于待命状态。

既然细胞是生命活动的基本单位，我们讨论医学问题就不可能绕开细胞这个话题。实际上，本书前面的几个章节已经反复用到细胞这个术语。

细胞：生命的基本单位

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