第三章 生命基质:细胞 这是一群围绕着自己产下的印乱转的昆虫,它们似乎在举行某种欢庆仪式,以 表达新生命产生的庄严与神圣。 自从生命在地球上出现以来,生物区对生命的产生方式和生命的萌芽物产生了 某种特有的崇拜与依恋槽结——鸟类精Its\孵卵, 人类十目怀路,生命惟有在母 性的抚爱中才能够诞生井茁壮成长,这是生命的本能。直到1665年英国人罗伯特· 胡克发现了细胞,解开生命之谜的大门才渐渐开启。当年,胡克用他的那架老掉牙 的显微镜观察软木片的切片时竟然发现了许多小空洞,空洞中布满了气孔,除此之 外一无所有。那时候,胡克并不知道,他亲自打开了充满了奥妙与神奇的生命宝盒。 现在,显微镜的发展使人们已经十分清楚,所有的生命都是由这些被称为“细胞” 的小率洞组成的。细胞乃是生命的原型与基质,其内部结构及功能相当复杂,远非 胡克所认识得那样简单。今天,人们在高倍显微镜下可以清晰地看到细胞的内部结 构。植物细胞的外面有细胞壁,细胞与细胞之间有一层胶状物,把两个细胞壁紧紧 地粘合在一起。在相邻两个细胞之间的壁上有胞间连丝,使细胞之间彼此互通。此 外,植物细胞内还有细胞质和细胞核。细胞质内有核糖体、内质网、高尔基体和液 泡等内容物。核糖体是合成蛋白质的地方,内质网和高尔基体有合成、包装和运输 物质的功能。细胞质内还有丝状和管状结构,类似细胞的肌肉和骨架,与细胞的运 动有关。细胞核内有核膜,使核与细胞质分开。此外还有染色质和核仁。细胞核是 细胞的“中枢”,是遗传信息储存、复制和转录的场所。细胞内还有两个较大的细 胞器,就是线粒体和质体。线粒体能起呼吸作用。动物细胞与植物细胞最显著的区 别是它的表面由一层质膜包裹,控制着细胞内外物质的运输。在电子显微镜下,质 膜的结构变化多端,有的向内折叠成手指状,有的向外凹陷,形成月芽状。 有的细胞,人的肉眼就可以看见,比如鸟类的蛋,最大的直径达10厘米;最小 的细胞直径只有0.互微米, 比如原始细菌,要用高倍显微镜才能够看清楚。细胞 的形状千差万别,有球体、多面体、纺锤体和柱状体等。通常,细胞的结构和功能 密切相关,如神经细胞能够伸展好几米,有利于传导外界的刺激信息。 以上内容都是今天人们所熟知的自然常识,而在19世纪30年代德国植物学家施 莱登和生理学家施旺创立细胞学说之前,细胞在人们心目中的印象还是相当模糊的。 在他们所共同创立的细胞学说中,细胞被认为是“一个具有生命特性的有机体,整 个动物和植物体乃是细胞的集合体,细胞是生命体结构与功能的基本单位,它们依 照一定的规律排列在动植物体内”。 施莱登和施旺均探讨过细胞的成长发育过程,他们深信,既然所有的生命在结 构上都由细胞组成,那么所有生命的发生也应当从一个细胞开始,组织的发育必定 是通过细胞的增殖进行的。施莱登、施旺的以上观点后来被德国生物学家韦尔素概 括为一句名言:“一切细胞都来自细胞。”韦尔素的这句名言也暗含了另外一层意 思:一切生命均来自于生命,因此,细胞也可以恰如其分地被认为是全部生命的基 质。 现在看来,细胞学说的创立和细胞对于生命的重要性如同原子学说和原子对于 物理、化学的重要性,它们把生命的奥秘和生命本身浓缩到了一个微观境界。由于 细胞的发现,人们不仅知道一切高能有机体都是按照一个共同的规律生长发育的, 而且通过细胞的变异,不断地改变自己,并向更高的生命层次迈进。和达尔文进化 论一样,细胞学说也被誉为19世纪的三大发现之一。