生命,从最大的生物到最微小的生物,都是由细胞构成的。细胞是生命的基本单位,为生命的存续提供了所需的物质。
尽管来自各种生物的细胞都含有相似的结构,例如 DNA 和蛋白质,但根据这些结构在细胞内的组织方式,可将细胞分为两种不同类型。原核细胞,即细菌和古菌的细胞,其结构较为简单。例如,虽然它们的基因组高度致密,但并未被膜结构包裹。真核细胞则构成动物、植物和真菌,其结构更为复杂。它们将内部结构分隔到不同的细胞器中,这些细胞器是由膜包被的结构,各自执行特定功能。与原核细胞不同,真核细胞的 DNA 被包裹在核膜内。其他细胞器还包括内质网、线粒体和溶酶体。
地球上最早的生命细胞出现在约 37 亿年前的化石记录中,被认为属于原核细胞。真核细胞首次出现于约 24 亿年前,当时一个类似阿米巴的细胞吞噬了一个细菌细胞,并形成了稳定的共生关系。随着时间推移,这种细胞内的共生关系逐渐演化,形成了叶绿体和线粒体等细胞器。
植物和动物也具有多样的代谢和结构需求,导致它们的细胞存在进一步差异。由于植物需要自行制造能量,植物细胞中含有参与光合作用的叶绿体。植物细胞还包含一个大型液泡,用于储存蛋白质、代谢物和水。最后,植物细胞还具有坚硬的细胞壁,这对生长和保水至关重要。
由于细胞非常微小,只能通过显微镜观察。观察细胞最简单的方法之一是使用明场显微镜。这种显微镜包含一个光源、用于聚焦光线的聚光镜、用于观察样本的目镜以及用于放大成像的物镜。然而,仅靠显微镜还不足以观察到不可见的结构。细胞内部的结构是透明的,因此必须使用染料对细胞进行染色。例如,沙黄(safranin)可用于将细胞核染成红色。
在本实验中,你将使用复式显微镜观察口腔细胞和植物细胞。