生命以怎样的形态存在? 什么是细胞? 什么是蛋白质?

文 / 微知科学
2020-12-04 09:05

恩格斯曾给生命作了如下定义:生命是蛋白体的存在方式,这个存在方式的重要因素是在于与其周围的外部自然界的不断的新陈代谢,而且这种新陈代谢如果停止,生命也就随之停止,结果便是蛋白质的解体。具有生命的物体(生物)都是物质的,是由构成自然界的100多种元素按一定规律构成的,其中没有一种元素是自然界没有而生命体特有的。凡是有生命的物质,在运动中都具有如下特征:(1)细胞是构成生物体的结构和功能的基本单位。(2)新陈代谢是一切生物体进行生命活动的基础。(3)生长和发育。(4)应激性和稳定性。(5)生殖。(6)遗传和变异。(7)对环境的适应和对环境的影响。

生命活动的结构与功能的基本单位。除单细胞生物是由一个细胞构成外,其他生物体均由多个细胞集合和分化组合成各种组织、器官和系统,成为一个完整统一的整体。动、植物细胞一般由细胞膜、细胞质和细胞核组成。这种细胞称为真核细胞。细胞核是细胞的重要部分,由核膜、染色体、核仁和核质构成。细胞核的主要功能是贮存和复制遗传信息。

细胞通常很小,绝大多数动、植物细胞的直径约10~100微米,必须借助显微镜才能观察到。但也有例外,如苎麻茎的纤维细胞可长达550毫米,人的神经细胞有的可长达100毫米以上。鸵鸟卵细胞(不包括蛋清)直径可达10厘米。细胞的形状随其生长、分化、功能的不同有很大变化。如叶的表层细胞多为扁平不规则形状,分生组织的细胞多为立方体,输导组织的细胞呈管状。

动物细胞形态更是多种多样,呈游离态的细胞多为球形或扁球形,肝细胞和上皮细胞多为扁平或柱状,肌细胞为纺锤形,神经细胞为星形,有长长的突起。细菌和蓝藻的细胞没有真正的细胞核,仅有细胞核的物质,缺乏核膜,所含遗传物质只有一个环状的双股单一顺序的DNA分子,没有组织蛋白与之结合。细胞质中缺少内质网、线粒体、高尔基体、中心体等细胞器,这种细胞的结构比较简单,称为原核细胞。从进化观点来看,原核细胞比真核细胞更原始。

蛋白质是生物体结构和生命活动的物质基础。它存在于所有细胞之内和细胞间质中,是构成细胞结构的重要组成物质之一;细胞的生命活动也通过蛋白质体现出来。如酶、抗体、血液蛋白、肌肉蛋白、某些激素等都是蛋白质。蛋白质是由C、H、O、N几种元素,有时还有S元素组成的。

这些元素首先组成氨基酸。构成蛋白质的氨基酸约有20种。不同的氨基酸脱水后,经肽腱连结,形成肽链,一条或几条肽链经过复杂的盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序和空间结构的千差万别,由此形成的蛋白质是多种多样的,蛋白质的功能也是多种多样的。1965年,我国科学工作者首先利用人工的方法,合成了具有生命活力的含有51个氨基酸的蛋白质——结晶牛胰岛素。