
走过校园,你可能会看到花坛里的牵牛花朝着阳光生长,也许还会在水洼里发现活动的微小生物。而你和同学们则可以奔跑、跳跃、思考,进行各种各样的活动。无论是植物、动物,还是这些看似微不足道的生物,它们的外形和生活方式虽然千差万别,却有一个共同点:都离不开细胞。
细胞是生命的基石,是生物体结构和功能的基本单位。有些生物,比如草履虫,仅由一个细胞组成,这个细胞就能独立完成生存所需的各种活动,成为一个完整的个体。而像人或绿色植物这样的多细胞生物,则是由无数不同类型的细胞分工合作,彼此协调,才能实现复杂而有序的生命活动。无论是哪一种生命形式,都体现了细胞在维持生物体正常运作中的核心作用。
细胞通常很小,许多时候要借助显微镜才能看清。观察不是只为了找到“小格子”,而是要把看到的形态和生物的生活联系起来。比如,在学校花坛边的积水样本中,可能观察到能够移动的草履虫;观察一小片植物叶表皮时,则常会看到许多彼此相连、排列有序的细胞。前者提示我们关注一个细胞能完成什么,后者提示我们思考许多细胞怎样组成一个植物体。
把细胞比作生命的“积木”很形象,但不能把比喻当成定义。积木本身没有生命,而活细胞能够进行生命活动;细胞也不是互不相干地堆在一起。认识细胞时,要同时问两个问题:这个生物由多少细胞构成?这些细胞又怎样配合?
在观察记录中,可以画出看到的轮廓,写明样本来源和放大倍数,并用“看到的现象”和“据此作出的判断”分开记录。这样,结论就有了来自观察的依据,而不是只凭外形猜测。
草履虫是生物学中常用来说明单细胞生物的典型例子。它的整个身体实际上就是一个细胞,这个细胞能独自完成生存所需的多种任务,比如在水中主动运动、寻找和摄取食物、消化营养、排出废物,还能对环境的变化产生反应。也就是说,哪怕只有一个细胞,草履虫依然能像一个完整的生命体一样生活。
学习草履虫时,我们不需要死记它每个部位的名字,更重要的是理解它的生存方式——一个细胞就可以独立完成维持生命所必需的各种活动。这体现了“细胞是生命基本单位”的含义:在单细胞生物中,单个细胞就能够承担所有结构和功能的任务,保证个体的生存和繁衍。

单细胞生物虽然体积微小,但绝不是“简单得什么都做不了”。以草履虫为例,它的细胞需要不断和周围环境进行多方面的联系,来实现以下任务:
正因为单个细胞能够独自完成上述各种维持生命的主要任务,我们说它既是生物体的结构单位,也是功能单位。但是,并不是所有细胞都能这样生活。比如,如果把一个脱离人体的细胞和草履虫进行比较,要判断这个细胞是否能作为一个完整的生命个体,还需要关注:
所以,单细胞生物的每一个细胞本身就是一个完整的个体,而多细胞生物的单一细胞则只能作为整体的一部分存在,不能独立生活。
人体和绿色植物都是多细胞生物。人体由大量细胞构成,细胞的形态和排列并不完全相同:有的细胞与运动有关,有的参与物质运输,有的传递信息。它们各自完成一部分任务,彼此配合,人才可以完成跑步、感受环境等活动。离开了整体的协调,单个细胞很难代替整个身体。
植物也是如此。校园里看到的一株完整植物,并不是许多完全一样细胞的简单叠加。它的身体由不同部位的细胞共同构成,不同部位的细胞分工协作,各自承担不同的任务:
这些不同的细胞在结构和功能上各有特点,分工合作、彼此配合,使整株植物能够持续进行生长发育、获得养分、适应环境。正是因为各种细胞协调运行,植物才能实现根深叶茂,充满活力。

可以把多细胞生物想成一场接力赛:每位队员都重要,但冠军不是某一位队员单独跑出来的。这个比喻帮助我们理解协作;科学上的准确说法是,多细胞生物的各部分在结构上相互联系、在功能上相互配合,共同进行生命活动。
动物细胞和植物细胞都有细胞膜、细胞质和细胞核等基本结构;植物细胞还具有不同于动物细胞的结构,如细胞壁;叶绿体通常存在于植物绿色部分的细胞中。细胞里不同结构的功能并不相同,但它们不是各做各的,而是共同完成细胞的生命活动。细胞核与遗传信息有关,也是细胞的重要结构。

“结构与功能相配合”不仅体现在细胞内部结构的配合上,还表现在细胞的形态和在生物体中的位置。例如:
因此,学习细胞时,不应只把它们看作互不相关的零散“部件”,而是要思考:某种结构或形态怎样帮助它实现自己的功能?细胞结构、形态和位置的差异,正是为了高效地完成各自的生命任务而存在的。
无论是单个细胞还是由无数细胞构成的完整生物体,尺度在变化,但核心认识不会变:细胞始终是生命的基本单位。单细胞生物中,所有的生命活动都由一个细胞独自完成,它既要摄取营养、进行代谢,也要感受和适应环境,是“多才多艺”的个体。而多细胞生物则分工更加明显,不同类型的细胞各自承担特殊任务,例如运输、支持、运动或信息传递,通过密切合作推动整个生物体的生命进程。
正因为如此,无论你观察的是一个草履虫,还是一棵树、一个人,都可以用“细胞参与并支撑生命活动”这一线索来理解生物现象。由一个细胞完成全部功能,还是许多细胞协作分工,充分展现了生命体在结构和功能上的多样性,但都离不开细胞这个最基本的单位。
题干: 生物社在校园水洼样本中观察到草履虫能够移动;又在牵牛花叶表皮制片中观察到许多排列紧密的细胞。请回答:①草履虫属于单细胞生物还是多细胞生物?②能否把叶表皮上的一个细胞看成一株完整的牵牛花?③这两种观察怎样说明细胞是生命的基本单位?
思路: 先分清观察对象是不是完整个体,再比较它由一个细胞还是许多细胞构成;最后把“能独立完成生活活动”和“分工协作”分别说清楚。
迁移小任务: 从草履虫、番茄叶和自己三个对象中各挑一个,分别写下“一个细胞能做什么”或“许多细胞怎样合作”的线索。 易错提醒: 显微镜下看见“一个细胞”,不等于立刻证明它是单细胞生物。还要结合样本来源,判断这个细胞是完整个体,还是多细胞生物的一部分。
下次在校园中观察植物、昆虫或池水样本时,不妨继续用这两个问题检查自己的认识:一个细胞能完成什么?许多细胞又怎样合作?