認識人體細胞
人體是由數十億個緊密地配合著工作的細胞(cells)組成,細胞也是人體內最細小的生命單位。細胞的化學成分主要是水(water)和無機鹽(inorganic salts),另外還有蛋白質(proteins)、脂類(lipids)、醣類(carbohydrates)、和核酸(nucleic acids)等有機物。細胞的形態隨著細胞在機體內的位置、生活條件及機能狀況而有所不同,但結構上一般都具有細胞膜(cell membrane)、細胞間質(cytoplasm)及細胞核(nucleus)三個部分。
細胞的化學成分
- 水(water):水佔上了細胞成分的 80%左右。由於水是許多物質的溶劑,所以亦只有在水的環境當中,某些物質才能進行擴散、合成和分解。因此,水是細胞進行生命活動的重要成分,在含量上無論是過多或過少,都可以導致細胞的異常或死亡。
- 無機鹽(inorganic salts):在細胞內,無機鹽大都溶於水中,並呈帶正電荷的陽離子(cations)或帶負電荷的負離子(anions)狀態,對於神經衝動的傳導、肌肉的收縮、維持體內的酸鹼平衡等,都起著重大的作用。
- 蛋白質(proteins):蛋白質由氨基酸(amino acids)所構成,在結構上來說,蛋白質是細胞的主要成分。因為激發或抑壓體內功能活動的酵素(enzymes)也是蛋白質,而細胞的一切功能活動,都要在酵素的參與下進行,所以蛋白質是生命活動不可缺少的物質。
- 脂類(lipids):脂類也是細胞的重要成分之一,除了可以作為儲存熱能的形式外,與神經活動亦有密切的關係。
- 醣類(carbohdrates):醣類又稱碳水化合物,是由碳、氫、氧所組成,在人體內主要以肝醣(liver glycogen)及肌醣(muscle glycogen)的形式儲存在肝細胞及肌細胞內,當被分解的時候,就能釋放能量供細胞活動之用。
- 核酸(nucleic acids):核酸的構造極為複雜,是細胞的重要成分,核酸可分為核糖核酸(ribonucleic acid),簡稱 RNA;及去氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid),簡稱 DNA。前者主要分佈在細胞質內,而後者主要存在於細胞核內,但兩者在遺存信息的傳遞及蛋白質的合成過程中,都起著同樣重要的作用。
細胞的形態
細胞的形態主要按其在機體內的位置、生活條件及機能狀況而有所差異。例如,
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上皮細胞呈多角形、
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神經細胞有多而長的突起、
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紅細胞(紅血球)呈圓盤形、
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肌細胞呈梭形或纖維形等。
至於大小方面,則可以小至如直徑只有 4微米的小腦顆粒細胞,大至如直徑可達 200微米以上的卵細胞,長至 12厘米或以上的骨骼肌細胞,或甚至長達 1米或以上的脊髓前角神經細胞等。由此可見,不同類型的細胞在形狀、大小方面,都可以有非常顯著的差異。
細胞的結構
雖然人體內有很多種類的細胞,但大部分都包含著一個細胞核(nucleus)、一種名叫細胞間質(cytoplasm)的濃厚液體,並且由一層薄薄的細胞膜(cell membrane)包裹著。
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細胞核:細胞核是一個細胞的控制中心,它藏著帶有細胞之化學訊息的 DNA(去氧核糖核酸)分子,DNA 是一個呈雙螺旋狀的分子,由數以百萬計的原子組成。一個細胞在分裂之前,其 DNA分子會先自身複製,以確保整套訊息能夠被傳達至每一個新的細胞。細胞核膜把細胞核與細胞的其餘部分分隔起來,不過,細胞核膜上存在著很多小孔,容許細胞核與外界作化學上的接觸。