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大自然中千姿百態(tài)的動(dòng)物、植物和微生物構(gòu)成了奇妙的生命世界，它們生殖繁衍，延綿不息，形成了波瀾壯闊的生命長(zhǎng)河。然而，生命是什么？這也許是一個(gè)自人類誕生以來就一直在問的問題。 許久以來，大家就明確，一切生物學(xué)問題的答案，最終都要到細(xì)胞中去尋找。因?yàn)樗械纳锒际?，或曾?jīng)是，一個(gè)細(xì)胞。 ——E.B.Wilson, The Cell in Development and Heredity, 1925 細(xì)胞被認(rèn)為是生命的縮影。生物體的一切生命現(xiàn)象，如生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、遺傳、分化、變異、代謝和應(yīng)激等都被認(rèn)為是細(xì)胞活動(dòng)的體現(xiàn)。 那么，細(xì)胞外是否存在生命現(xiàn)象呢？ 關(guān)于細(xì)胞學(xué)說 細(xì)胞是能進(jìn)行獨(dú)立繁殖的有膜包圍的生物體，一般由質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)和核（或擬核）構(gòu)成，是一切生命活動(dòng)的基本結(jié)構(gòu)和功能單位，它是除了病毒之外所有具有完整生命力的生物的最小單位，也經(jīng)常被稱為生命的積木。 細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)與細(xì)胞學(xué)說的建立雖然已成了陳年遺跡，但是其中心思想在生物學(xué)體系中具有至高無上的地位。細(xì)胞學(xué)說與達(dá)爾文的進(jìn)化論和孟德爾的遺傳學(xué)被稱為現(xiàn)代生物學(xué)的三大基石，同時(shí)，細(xì)胞學(xué)說又被認(rèn)為是后兩者的“基石”。 1665 英國(guó)人羅伯特·虎克 （Robert Hooke）用自己設(shè)計(jì)與制造的顯微鏡（放大倍數(shù)為40-140倍)觀察了軟木（櫟樹皮)的薄片，第一次描述了植物細(xì)胞的構(gòu)造，并首次用cells（小室)來命名。 1677年列文·胡克（A. van Leeuwenhoek）用自己制作的顯微鏡觀察過原生動(dòng)物、人類精子、鮭魚的紅細(xì)胞、牙垢中的細(xì)菌等，第一次看到了完整的活細(xì)胞。
1838～1839年間德國(guó)人施萊登（Matthias Jacob Schleiden）、施旺（Theodar Schwann）提出了“細(xì)胞學(xué)說（Cell Theory)”，指出“一切植物、動(dòng)物都是由細(xì)胞組成的，細(xì)胞是一切動(dòng)植物的基本單位”。1858年德國(guó)病理學(xué)魏爾肖（R. Virchow）提出“一切細(xì)胞來源于細(xì)胞”（omnis cellula e cellula）的著名論斷，進(jìn)一步完善了細(xì)胞學(xué)說。
草履蟲細(xì)胞結(jié)構(gòu) 動(dòng)物細(xì)胞結(jié)構(gòu)
細(xì)胞學(xué)說的建立在當(dāng)時(shí)具有劃時(shí)代的意義，宣告了自然發(fā)生說的破產(chǎn)，有力地批判了“神創(chuàng)論”，論證了整個(gè)生物界在結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性，以及在進(jìn)化上的共同起源。恩格斯曾把細(xì)胞學(xué)說與譽(yù)為19 世紀(jì)最重大的自然科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一。現(xiàn)今的細(xì)胞學(xué)說包括三方面內(nèi)容：
根據(jù)細(xì)胞學(xué)說，細(xì)胞被認(rèn)為是一切生命活動(dòng)的基本結(jié)構(gòu)和功能單位，一切生命現(xiàn)象的奧秘都要從細(xì)胞中尋求解答；細(xì)胞具有獨(dú)立的、有序的自控代謝體系，細(xì)胞具有的全能性，是有機(jī)體生長(zhǎng)、發(fā)育和遺傳的基礎(chǔ)；沒有細(xì)胞就沒有完整的生命。病毒雖然是非細(xì)胞形態(tài)的生命體,但它們必須在細(xì)胞內(nèi)才能表現(xiàn)基本的生命特征。 不幸的是，“一切生物學(xué)法則皆有例外”，下面看一看細(xì)胞外的生命現(xiàn)象如何將至高無上的“細(xì)胞學(xué)說”拉下神壇。
非細(xì)胞生物（Non-cellular life） 病毒（virus）是沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)存在的生命。這個(gè)詞的一般指的是系統(tǒng)進(jìn)化中科學(xué)的分類的病毒這一類生命形式[1]。 無胞生物(Acytota)也有人稱之為隱生類(Aphanobiota)是偶爾使用的病毒類的分類名稱。相應(yīng)的有細(xì)胞生物的類別是細(xì)胞生物(Cytota)。非細(xì)胞生物和細(xì)胞生物是生命的兩個(gè)頂級(jí)分類類別，將整個(gè)生物界中已知的生命體作為一個(gè)整體分類研究。根據(jù)非細(xì)胞生物結(jié)構(gòu)的不同，大體將其分為：真病毒（Euvirus，簡(jiǎn)稱病毒virus）、 亞病毒（Subviral Agents）包括衛(wèi)星（Satellites）或稱擬病毒（Virusoids）、類病毒（Viroids）、朊病毒（Prions）等沒有完整的復(fù)制機(jī)制的同病毒類似的感染性生物因子。
米米病毒(Mimivirus)——第四種生命形式 ：2003年發(fā)現(xiàn)的龐大而復(fù)雜的的米米病毒(Mimivirus)可以合成蛋白質(zhì)，使生命是否一定要有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的問題又突出來了。米米病毒”寄生在水生單細(xì)胞動(dòng)物阿米巴變形蟲中，是病毒界里的“大怪物”，直徑可達(dá)800納米，而一般病毒的大小只有10～100納米。該病毒擁有一些以前被認(rèn)為只有在細(xì)菌和其他生物細(xì)胞中才存在的基因。 這一發(fā)現(xiàn)表明，一些病毒可能已經(jīng)從早期依賴于宿主細(xì)胞發(fā)展為可獨(dú)立產(chǎn)生蛋白質(zhì)的的階段。 無核酸的生命體——朊病毒
朊病毒分子結(jié)構(gòu) 無核酸生物——朊病毒（Prions）：病毒是一類個(gè)體極微小的生物，它沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，其構(gòu)成也很簡(jiǎn)單，一般只有蛋白質(zhì)組成的外殼和由核酸組成的核心。核酸（DNA或RNA）在病毒的遺傳上起著重要作用，而蛋白質(zhì)外殼只對(duì)核酸起保護(hù)作用，本身并沒有遺傳性。這是人們對(duì)病毒的基本認(rèn)識(shí)。然而，隨著人們對(duì)一些疾病的深入研究，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，還有一類生物與一般病毒不一樣，它只有蛋白質(zhì)而無核酸，但卻既有感染性，又有遺傳性，并且具有和一切已知傳統(tǒng)病原體不同的異常特性。它就是朊病毒。 朊病毒就是蛋白質(zhì)病毒，是只有蛋白質(zhì)而沒有核酸的病毒。1997年諾貝爾醫(yī)學(xué)或生理學(xué)獎(jiǎng)的獲得者美國(guó)生物學(xué)家斯垣利·普魯辛納（ S. B. Prusiner）就是由于研究朊病毒作出卓越貢獻(xiàn)而獲此殊榮的。朊病毒不僅與人類健康、家畜飼養(yǎng)關(guān)系密切，而且可為研究與癡呆有關(guān)的其他疾病提供重要信息。就生物理論而言，朊病毒的復(fù)制并非以核酸為模板，而是以蛋白質(zhì)為模板，這必將對(duì)探索生命的起源與生命現(xiàn)象的本質(zhì)產(chǎn)生重大的影響。 非典型細(xì)胞結(jié)構(gòu)的單細(xì)胞生物
“蛟龍”帶回的巨型單細(xì)胞原生動(dòng)物（ 2011-08-18 5000米深海）
長(zhǎng)度超過4英寸的單細(xì)胞生物xenophyophore 位于西太平洋的馬里亞納海溝是地球上最深的海溝，這里居住著名為“xenophyophore”的生物，是目前所知的生存于深海的最大的單細(xì)胞生物，它們常常用沉淀物來建造居所的結(jié)構(gòu)，同時(shí)是海星、蠕蟲、蛤等多細(xì)胞生物的宿主。 非典型細(xì)胞結(jié)構(gòu)植物（non-cellular plant， acellularplant）
不發(fā)生細(xì)胞分裂的無隔藻 有一種原生質(zhì)學(xué)說，認(rèn)為生物的形態(tài)和功能單位不必具備細(xì)胞結(jié)構(gòu)，這些植物就是上述學(xué)說的有力論據(jù)。非細(xì)胞植物的形成過程有兩種：一種是隨著單核的卵細(xì)胞生長(zhǎng)，只發(fā)生游離核的分裂而并不同時(shí)發(fā)生細(xì)胞質(zhì)的分裂，如無隔藻屬、水松及蕨藻等；另一種是許多沒有細(xì)胞膜的單核細(xì)胞融合而共同占有細(xì)胞質(zhì)，如粘菌的原生質(zhì)團(tuán)。這些盡管都稱為非細(xì)胞植物，但在它們的發(fā)生初期和它們的配子卻都是單細(xì)胞形態(tài)。
巨型單細(xì)胞生物——傘藻（acetabularia ）：傘藻屬是綠藻的一個(gè)屬，又稱“人魚酒杯”(mermaid's wine glass)。傘藻屬的所有種都屬于單細(xì)胞生物，外表呈現(xiàn)傘形。細(xì)長(zhǎng)的傘柱長(zhǎng)0.5～10厘米，而頂端有一圈分枝，形成傘蓋。傘藻屬的傘柱基部有一個(gè)大核，而當(dāng)它成熟時(shí)會(huì)分裂，而胞子會(huì)隨著細(xì)胞質(zhì)流進(jìn)孢子囊或傘的裂片中。由于傘藻屬容易嫁接，因此他常被用于基因研究。 人體內(nèi)的非典型細(xì)胞結(jié)構(gòu)
擁有多個(gè)細(xì)胞核的合胞體(syncytium ) 合胞體是是指含有由一層細(xì)胞膜包繞的多個(gè)核的一團(tuán)細(xì)胞質(zhì)，這通常是由于發(fā)生了細(xì)胞融合或一系列不完全細(xì)胞分裂周期所致，在后一種情況中，核發(fā)生了分裂，但細(xì)胞卻沒有分裂。
合胞體滋養(yǎng)層（plasmoditrophoblast）屬于存在于胚胎胎盤中的多核細(xì)胞。在胚泡植入子宮時(shí)，內(nèi)細(xì)胞群頂端的滋養(yǎng)層與子宮內(nèi)膜接觸并分泌蛋白酶，分解子宮內(nèi)膜上皮及結(jié)締組織，形成一缺口，胚泡由此逐漸埋入子宮內(nèi)膜，與子宮內(nèi)膜接觸的滋養(yǎng)層細(xì)胞迅速增殖，滋養(yǎng)層的外層細(xì)胞之間的界限消失，成為合胞體滋養(yǎng)層。
細(xì)胞體積巨大的巨核細(xì)胞 巨核細(xì)胞（ megakaryocyte）是正常骨髓中的一種能生成血小板的成熟細(xì)胞，前身為顆粒巨核細(xì)胞。該細(xì)胞體積巨大，成熟的巨核細(xì)胞邊緣部分破裂脫落后形成血小板。每個(gè)巨核細(xì)胞平均能生成2000個(gè)(200--7700個(gè)）左右的血小板。
癌細(xì)胞（cancer）：癌細(xì)胞核增大明顯，超過細(xì)胞體積的增大，故核質(zhì)比例失常。并且癌細(xì)胞分化愈差，核質(zhì)比例失常愈明顯。 癌細(xì)胞核可比正常大1-5倍，各個(gè)癌細(xì)胞核增大程度不一致，同一視野的癌細(xì)胞核，大小相差懸殊。
喪失細(xì)胞增殖能力的骨骼肌細(xì)胞
失去增殖能力的神經(jīng)細(xì)胞 終末分化細(xì)胞（terminal differentiational cell）,又稱不育細(xì)胞或不分裂細(xì)胞，指一旦生成后終生不再分裂的高度分化的成熟細(xì)胞（mature cel），如神經(jīng)細(xì)胞、肌肉細(xì)胞、骨骼細(xì)胞、脂肪細(xì)胞等。
無核細(xì)胞——紅血球（erythrocyte）：紅血球由膜包圍32％血紅蛋白、64％水分和4％的脂質(zhì)、糖類和各種電解質(zhì)組成，沒有細(xì)胞核、線粒體、高爾基體、或核糖體等細(xì)胞器，不具有細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)； 紅血球不進(jìn)行核酸復(fù)制、不進(jìn)行蛋白質(zhì)合成，也沒有基本的信息和能量交換，僅參與攜氧和帶出二氧化碳的氧化還原反應(yīng)，沒有生命的新陳代謝能力，不會(huì)衰老或凋亡。因此，紅血球不是細(xì)胞。
血小板（blood platelet），簡(jiǎn)稱:PLT。是哺乳動(dòng)物血液中的有形成分之一，是從骨髓成熟的巨核細(xì)胞胞質(zhì)裂解脫落下來的具有生物活性的小塊胞質(zhì)。體積小，無細(xì)胞核，呈雙面微凸的圓盤狀，（100~300）×10^9個(gè)/L，直徑為2-3微米。血小板在長(zhǎng)期內(nèi)被看作是血液中的無功能的細(xì)胞碎片。
外泌體是由細(xì)胞分泌到胞外的囊泡狀小體，體內(nèi)多種細(xì)胞可以分泌外泌體，來源于樹突狀細(xì)胞（DC）和腫瘤細(xì)胞的外泌體表面表達(dá)MHC分子和抗原肽。
細(xì)胞外基質(zhì)（Extracellular matrix，ECM）是動(dòng)物組織的一部分，不屬于任何細(xì)胞。細(xì)胞外間質(zhì)決定結(jié)締組織的特性。胞外基質(zhì)分布于細(xì)胞外空間，由細(xì)胞分泌的蛋白和多糖組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。纖維結(jié)構(gòu)蛋白為巨長(zhǎng)的大分子，形成堅(jiān)韌的三股螺旋結(jié)構(gòu)纖維。還有透明質(zhì)酸 、蛋白多糖的成分，細(xì)胞外間質(zhì)有多方面的功能，為細(xì)胞提供支持和固定、提供組織間的分離方法、調(diào)節(jié)細(xì)胞間的溝通。細(xì)胞外間質(zhì)調(diào)節(jié)細(xì)胞的動(dòng)態(tài)行為。
人體構(gòu)成有許多非細(xì)胞結(jié)構(gòu)，如牙釉、毛發(fā)、骨骼、角質(zhì)層，纖維等。還有許多有生理活性而非細(xì)胞的成分，如：血小板、酶、細(xì)胞因子、抗體、核酸、糖、脂肪等。 《癌圖騰》老狼撰文，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來源并附原文鏈接。 |
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顯微鏡下的櫟樹皮
