浅析：不同类型细胞的结构有什么不同？

首先不同类型的细胞有不同的解剖结构，满足特定组织的功能或结构需要。尽管如此，几乎所有的体细胞都有一些共同的基本特征。

虽然配子具有体细胞的一些特征，但也有一些基本的区别，我们将分别讨论。

 

叠层石化石切开显示内部同心带。叠层石是巨大的、石质的、垫子一样的物质，由无数层蓝细菌(蓝绿藻)组成，它们已经被由于它们分泌碳酸钙的能力而得以保存。

它们是迄今为止发现的最古老的有机遗迹，最古老的结构可以追溯到30亿年前。

叠层石的形成在前寒武纪晚期达到顶峰，但今天仍在发生。现在的地层可以在美国佛罗里达州的沼泽地和澳大利亚的鲨鱼湾看到。

 

在大多数真核细胞中(Figure2.3)、细胞质中最突出的结构是细胞核。细胞核被其自身的膜或包膜所包围，膜或包膜将其内容物与细胞质的其余部分分开。

在细胞核内，发现了放射性物质脱氧核糖核酸(DNA)。DNA是一种双链复杂分子，1953年詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克对其结构的阐明开启了分子遗传学的现代时代。

DNA的两个主要功能是为身体制造蛋白质，即蛋白质合成和细胞复制。另一种复杂的分子，核糖核酸(RNA)，在结构上与DNA相似，但却是单链的，在细胞核和细胞质中也大量存在。RNA对于执行DNA的蛋白质合成功能是必不可少的。

 

其他几个重要的结构或细胞器漂浮在细胞质中(Figure2.3).这些结构就像身体的器官，它们负责代谢营养和消除废物、能量合成和蛋白质合成等功能。线粒体(单个，线粒体)是胶囊形的细胞器，在每个细胞中有数百或数千个。

线粒体中发生一系列代谢反应，导致产生一种富含能量的分子，三磷酸腺苷(ATP)，为细胞的活动提供燃料。

线粒体被称为细胞的“发电站”,它有自己的DNA，这些DNA不包含在细胞核中，与细胞核中发现的DNA不同。

线粒体(和它们的植物类似物，叶绿体)很可能起源于原核细胞，与有核细胞共生进化产生真核细胞。

正如我们将在本章后面看到的，线粒体DNA(mtDNA)已被证明是进化和人类学研究中的一个重要工具。

 

尽可能的细胞质。然后使用各种方法将体细胞的细胞核转移到卵母细胞中。

一旦新的细胞核被引入卵中，卵就被激活，从而开始胚胎的发育。在正常的受精过程中，精子进入卵子会引起激活。

在克隆中，一个电流施加到卵子上(用新的细胞核)激活卵子。一旦胚胎开始发育，卵子就可以被植入代孕母亲体内，然后妊娠以通常的方式进行。

 

羊、牛、老鼠、猪、狗和其他几种哺乳动物都已被克隆。对每一组来说，克隆体(带有新细胞核的卵子)成长为成年体的成功率约为1%。

活产率可能是这个数字的两倍，但是许多克隆新生儿有问题，并在成年前死亡。成功克隆的一个障碍可能出现在激活后的重编程阶段。

 

克隆个体带来的另一个问题是，即使他们活到成年，也活不了那么久。在对克隆老鼠的研究中，人们发现12只克隆小鼠中只有2只存活了800天，而13只对照小鼠中有10只存活了800天

著名的克隆羊多莉活了不到7年，而绵羊通常能活11到12年。克隆个体寿命短的一个可能原因是端粒结构。

端粒是覆盖在染色体末端的DNA片段。随着个体衰老和细胞分裂，端粒变短。端粒长度缩短是细胞衰老的标志。

如果克隆是用成人的基因组完成的，那么短的端粒可能会直接传递下去与衰老有关的疾病在生命早期的发展。

 

为什么我们需要克隆？农业科学家正致力于克隆研究，以便开发有效繁殖具有所需特征的动物的方法。有性生殖导致每一代无效的基因混合(重组或杂交)。

 

其他科学家将克隆视为拯救濒危物种的潜在工具，如黑足雪貂或华南虎(pia-Aguilar等人，2009年)。

近几十年来，我们的近亲黑猩猩和大猩猩的最大野生种群数量急剧下降，高效克隆技术的发展有朝一日可能有助于拯救这些濒临灭绝的物种。最大的希望之一是，甚至一些灭绝的物种也可能通过克隆复活。

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