动物细胞
Animal cell
开始之前
我们所知的一切生物都由细胞组成,一个人的身体里有几十万亿个细胞。肌肉细胞、神经细胞和胃壁上的细胞看起来很不一样,却有着相同的基本组成部分。每个细胞都要解决同样的问题:把内部与外界隔开,保存自己的 DNA,制造蛋白质,释放能量。DNA 上写着细胞要制造哪些蛋白质,像一份说明书。之后,心脏、胃等器官页面会展示细胞合作完成的工作,有丝分裂与减数分裂页面会展示一个细胞怎样变成两个。它们都从这里认识的结构开始。这一页不需要先读那些页面。
细胞图里有许多名称,但名称本身还不能说明各部分怎样合作。一份将被分泌到细胞外的蛋白质,需要经历制造、加工和运输。细胞核保存制造信息,内质网加工刚做好的蛋白质,高尔基体分装后再送出去。它们各在这条路线上承担什么工作?我们会把这份蛋白质经过的位置保留在图中,让结构之间的联系有一条可以跟随的路线。
实验设置这是一个放大的动物细胞,被切开以便观察内部。每种颜色代表一类结构。点击模型中的结构,或在列表中选择它的名称,就能读到它的作用;“看近一点”会把视角移近,显示它的内部细节。剖面开关可以把细胞重新合上,观察它的外表面;“显示分泌过程”会跟随一个蛋白质离开细胞的路线。
怎样观察先从边界开始:选中细胞膜,再选中细胞核,找到核膜的两层膜和上面的小孔。接下来选中粗面内质网和高尔基体,分别用“看近一点”观察。然后再播放分泌过程,并始终盯住金色的货物:从头到尾都是同一个蛋白质,它被包在小膜囊里,在你刚才找到的这些结构之间运输。
先预测要制造一种蛋白质,细胞先需要什么信息?
细胞核
细胞需要制造蛋白质,例如帮助反应进行的酶。蛋白质由称为氨基酸的小单位按一定顺序连接而成。这个顺序的信息记录在 DNA 中;一段用于制造蛋白质等有作用产物的 DNA 信息称为基因。这里先跟随制造一种蛋白质的基因:细胞把这段信息复制为信使 RNA,再让核糖体按照这份信息连接氨基酸。细胞核保存大部分 DNA;RNA 从核孔出去,DNA 不必跟着离开。
先找包住细胞核的内、外两层膜,再找膜上的小孔。内部细丝代表 DNA 与蛋白质组成的染色质,不是核膜。
跟随一份制造蛋白质的信息
细胞模型展示结构的位置;这个分步构造解释“用 DNA 信息制造蛋白质”中间发生了什么。DNA 保存制造信息,工作副本是照着它抄下来的信使 RNA。由你逐步前进,不会自动跳到下一步。
每个数字方块表示指定一个氨基酸单位的信息,每个圆表示氨基酸单位本身。氨基酸是蛋白质链上的小单位,像串起来的小珠子。相同颜色让我们跟随信息与链的顺序。这些是信息标记,不是 DNA 或 RNA 分子的真实形状。距离和单位数量均为看清步骤而选择。
跟随同一种蛋白质,从制造指令一直走到细胞外;再看完成这些工作所需的能量从哪里来。
前置知识:细胞是能进行生命活动的基本单位。细胞膜把内部和外界分开;细胞器是内部承担特定工作的结构。下面从这些结构怎样配合开始,不要求你先记住名称。先找到边界和指令
先预测要制造一种蛋白质,细胞先需要什么信息?
先打开剖面,选择细胞核并聚焦。包围细胞核的是内、外两层膜,小孔允许一些分子通过。核内的 DNA 是储存信息的长分子。蛋白质由氨基酸这些小单位按顺序相连而成,DNA 的相应片段记录制造它所需的信息。细胞先把这段信息复制成信使 RNA,RNA 再从核孔离开。因此离开细胞核的是信息副本,DNA 没有变成蛋白质,也不用整条离开。
怎样观察
- 旋转剖面,选择并聚焦细胞器
- 观察内质网、高尔基体和线粒体的内部结构
- 跟随囊泡,看分泌蛋白到达细胞外
这个模型简化了什么
通用动物细胞的结构示意,颜色、数量、距离和时间均经过教学简化,不代表特定细胞的显微测量。运输路线是过程示意,不是所有蛋白的通路。
