细胞是生命的“基石”:所有的生物，无论是植物、动物、人还是微小的微生物，都是由细胞组成的。虽然一个细胞的直径只有10微米(1微米= 100万分之一米!)，但它仍然具有惊人的复杂性。
这等离子体膜细胞周围是半透性的，这意味着一些物质可以通过它进入细胞，而一些不能。植物细胞以及一些细菌和藻类细胞还有一个保护细胞壁。虽然动物细胞没有细胞壁，但它们受到其他细胞的保护，比如对抗疾病的白细胞。
在细胞内部是一种像果冻状的液体细胞质它承载着细胞的细胞器，执行特定细胞功能的特殊结构。细胞内的主要细胞器有液泡、线粒体、溶酶体、核糖体、内质网、高尔基体和细胞核。把细胞器想象成类似于你身体的器官:你的心脏、肝脏和大脑都是器官，执行特定的功能使你的身体工作。
这些细胞器中的大多数都存在于动物和植物细胞中。这内质网（ER）在生产中是重要的合成电池组件。光滑的内质网产生脂质和膜蛋白，而粗糙的内质网(之所以叫粗糙内质网，是因为它含有产生蛋白质的核糖体)产生细胞所需的所有其他蛋白质。这些蛋白质被高尔基体，它还存储和打包它们以用于从单元格导出。（您可以将Golgi设备视为细胞中的一种运输部门。）
液泡是细胞的主要储存单元，储存食物、水或废物，直到它们可以使用或处理。线粒体是细胞的“发电站”，将营养转化为能量。动物细胞包含溶酶体这对分解蛋白质，多糖和一些脂质的反应负责。您的白细胞使用溶酶体与消化酶“吃”疾病。
这核为此操作提供“大脑” - 如果没有它，该单元将无法做任何事情。核心包含脱氧核糖核酸， 要么DNA，这是生命的遗传物质。信使核糖核核算酸， 要么核糖核酸同样重要的是，它使DNA的“负”拷贝(就像照片的负)，并将这一信息带到核外的核糖体。在核糖体那转移核糖核酸“翻译”信使RNA的编码，使核糖体形成蛋白质。
真核细胞，包括动物和植物细胞，有一个被膜包围的核。原核细胞如细菌没有核膜;遗传物质只是聚集在细胞的中心。
有丝分裂是发生在细胞内的无性生殖(没有雌雄配子的结合)。这个过程有四个阶段。用非常简单的术语来说，细胞的复制DNA分离成两组相同的染色体前期；染色体沿着细胞的中心排列中期；重复的染色体在此过程中分离后期；而在telephase在美国，两个完全相同的复制体(或克隆体)是由一个“母亲”细胞组成的，每个细胞都有一套相同的染色体。
细胞中的有性生殖或减数分裂它包含了更多的阶段，也更加复杂，导致了一种新的、独特的遗传物质组合，而不是制造一个完全相同的副本。这两种不同的繁殖方式有两个不同的目的:有丝分裂是为了“容易”复制大量的细胞，而减数分裂是为了创造独特的个体生物，这在人类身上表现得最为明显，因为人类也是独一无二的。
植物细胞和其他细胞有相同的部分，但它们也有一些特殊的特征。这些特征之一是一个无生命的保护壳，叫做细胞壁．只有植物细胞、一些细菌和藻类有细胞壁。细胞壁对植物的整体结构很重要:例如，细胞壁使树木具有刚性。
植物细胞和动物细胞的另一个区别是植物细胞液泡:植物吸收的水被储存在细胞液泡中，当液泡空了，叶子就会变软。
植物能量
叶细胞还有另一个特点:含有色素叶绿体在某些细胞中使它们能够产生能量和自身的食物光合作用．这是什么意思?细胞内的叶绿体含有不同的色素，正是这些色素赋予了叶子颜色。绿色叶绿素是最常见的色素类型，但也有叶黄素(黄色)，类胡萝卜素(黄色，橙色)和花青素(红色)。叶绿素通常会掩盖其他色素，除非秋天来临，叶绿素开始分解。这就是树叶在秋天变颜色的原因。
那么，什么是光合作用？简单地说，这是捕获光能来生产食物。来自阳光的光能通过叶子的细胞传递给叶绿体，其中叶绿素和其他吸收颜料用作收集能量的受体。在光合作用过程中，来自空气的二氧化碳被转化为富含能量的碳化合物，称为碳水化合物。正如这种情况发生，氧气被送入空中，提供我们呼吸的氧气。
你可以测试光能的重要性植物的生长通过做一个简单的实验。使用2-3株小植物。(豆科植物是一个不错的选择，因为它们发芽很快。)你需要一个在正常生长条件下的对照植物，要么在阳光下生长，要么在明亮的窗户下生长。在一天的一部分时间里，用纸袋或小盒子盖住其他测试植物，看看光线如何影响生长。试着在早上覆盖一个小时，然后一整天都覆盖另一个小时。观察植物在一周内的变化。哪种植物长得最好?缺乏光线的结果是什么?
了解更多关于叶色素，做下一个实验。首先，你需要从树叶中提取色素。从不同的树上收集几片绿叶，每片收集几片。枫树和其他在秋天颜色变化显著的树效果最好，但你可以使用任何落叶(冬天落叶的树)。把每一组叶子撕成几片，放在一个玻璃烧杯或小酒杯里，然后加入刚好足够的外用酒精覆盖它们。(你可以用铝箔或塑料薄膜覆盖容器，以防止酒精蒸发到空气中。)将这些容器放入装有热水的盘子中大约30分钟，直到酒精被叶子上的色素吸收后变成绿色。
接下来,测试找出叶子中真正存在的颜色．你需要咖啡过滤器，滤纸，或色谱纸来做这部分实验。从咖啡滤纸的中间剪出一条，大约一英寸宽，用于你想要测试的每一片叶子。用胶带把纸的一端粘在铅笔或木棍上，把它挂在容器上，另一端刚好碰到酒精和颜料混合物。一小部分混合物会慢慢地沿纸上流动。大约30-90分钟后，随着不同的色素开始分离，你应该能够看到“绿色”分解成几种不同的颜色。你会看到不同深浅的绿色，也许还有其他颜色。哪些叶子的色素最鲜艳?根据你的实验，你认为今年秋天哪些树的叶子会变成最亮和最不亮的颜色?再用常绿树叶或针叶做一次实验，比较结果。
近距离观察植物细胞
通过研究真正叶子的不同部分来了解更多关于植物的知识。你可以制作自己的显微镜载玻片叶子节在高功率下用复合显微镜查看单元格细节。你所需要的是一个新鲜的叶子标本(使用一个没有很多洞或瑕疵的)普通玻璃显微镜载片那滑动盖玻片，锋利的刀或剃须刀片和水。
在开始之前，请确保叶子干净干燥。使用刀子将其放在工作面上的平面和切片横向从中心横向。围绕叶子中央静脉的细胞是您想要看的;因此，请确保在静脉的一部分上切片。然后，从条带的短端之一开始（您没有切割的边缘），紧紧滚动叶片部分。小心地用剃刀刀片或刀子脱掉一端的几个非常薄的切片。这是叶子的“横截面”。
做一个湿山在一张幻灯片上，叶子的内部部分朝上(这样内部的细胞就可以看到)。你可以在叶子上加一两滴水，然后用盖子盖住。用显微镜的10倍物镜观察载玻片，可以看到总体结构，更高倍镜可以看到细胞的细节。记录你的观察在我们的免费拷贝上显微镜工作表．
细菌是什么?
你可以跑，但你不能在细菌中隐藏。他们可以在地球上到处都是从南极到肠内侧的地方找到！有些人很好，消化消化并给予我们像奶酪和酸奶一样的美味食物。许多人有害，造成严重疾病;这些都被称为致病性细菌。但是什么是细菌呢?
细菌是单细胞的或者单细胞微生物没有叶绿素，也没有像植物和动物细胞那样由膜包裹的细胞核。相反，核物质——dna单链——折叠并聚集在细胞内部。没有独特核膜的微生物被称为原核的生物。细菌被分类为莫奈拉王国。
如何在主要王国中归类的个体细菌？科学家通过形状划分细菌：球体，杆和螺旋。球形(圆)细菌包括链球菌，引起链球菌性咽喉炎。杆状芽孢杆菌包括炭疽和破伤风。螺旋细菌的身体很长，当它们连接在一起时就会形成螺旋状;这一组包括霍乱。
细菌是无性繁殖的，最常见的是通过二分体，一个亲本细菌分裂成两个独立的细菌。这不同于有丝分裂的四个阶段。在分裂过程中，细菌的DNA形成一个环，并附着在细胞壁的某一点上。然后DNA进行复制，复制的部分附着在靠近第一点的细胞壁上。然后细胞壁拉长，直到两个DNA环足够远，然后两个细胞逐渐分离。裂变在短短20分钟内迅速发生。在完美的条件下，一个细菌可以在短短10小时内成长为超过10亿个细菌!
一些细菌也可以通过形成来繁殖内孢子在细胞体内。一个内生孢子只会产生一种新的细菌，但它对长时间的高温、寒冷或干燥的环境非常耐受性，而且很难杀死，除非使用化学物质或高温。芽孢杆菌属的所有种类都产生内生孢子。
革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌
1884年，Hans Christian Gram发现，所有类型的细菌都可以分为两组不同的群体 - 保留污渍的群体（这种是'克正'）和没有（'Gram-Digal'）的那些不同的群体。
革兰氏鉴定这两种细菌的独特方法成为任何细菌鉴定过程的第一步。即使是简单地确定一个细菌标本是革兰氏阳性或革兰氏阴性，也可以指导医生进行诊断，因为不同的细菌导致不同的疾病。例如，引起猩红热的细菌是革兰氏阳性的，而引起伤寒或霍乱的细菌是革兰氏阴性的。此外，这种分类过程可以帮助医生确定正确的治疗方法，因为一些革兰氏阴性细菌能够抵抗许多常见的抗生素。
那么，它是如何工作的呢?染色剂可以从革兰氏阴性细胞上洗掉，因为它的细胞壁比革兰氏阳性细胞含有更多的脂质(脂肪物质)。洗涤溶剂溶解革兰氏阴性细菌的脂质层，使颜色从细胞中提取出来。相反，溶剂会导致革兰氏阳性细胞壁脱水，关闭毛孔并将染色剂困在细胞内。
原生动物王国:原生动物
他们不是来自另一个星球的外星人，尽管他们的名字叫外星人!原生生物是单细胞的真核生物:它们的细胞核被膜包裹着。它们生活在水中(在某些疾病中，它们生活在体内的水状组织中)，并被归为自己的王国。你以前可能听说过这些原生生物:变形虫、绿藻、草履虫、甲藻、黏菌，甚至大多数藻类。原生生物王国似乎是细胞世界中包罗万象的一类!
原生动物采用不同的运动方式:变形虫采用变形虫的运动方式，随流体流动伪足，或临时脚踏实地的延伸。（这也是我们身体的白细胞移动的方式。）euglena与叫做类似的鞭状尾巴鞭毛，草履虫使用被称为纤毛在身体上推动它前进。
原生动物的饮食习惯也各不相同。一些原生生物，如绿藻或团藻(一种藻类)，像植物一样利用叶绿体通过光合作用产生能量。Euglenas也以死去的有机体为食，充当分解者。另一方面，阿米巴变形虫用伪足吞没猎物，并将食物带入其食物液泡(一个储存微生物食物直到消化的囊)。草履虫将食物从布满纤毛的口腔沟槽中扫入食道，食道在吃饱时关闭，成为食物液泡。
许多疾病是由原生动物引起的，通常通过饮用劣质水或昆虫叮咬传播。昏睡病、疟疾、痢疾和贾第鞭毛虫(一种肠道疾病)都是由原生动物引起的。
你可以观察原生动物通过拍摄池塘样并在放大下观察。一种复合显微镜是观察任何原生动物个体所必需的，尽管只用30倍立体显微镜就能看到最大的原生动物群体，如团藻。舀一杯左右的池塘水(或水坑或河里的水)到罐子里。你应该在24小时内查看原生动物标本，因为样本的组成随着时间的推移而变化。一些池塘的水标本，如水蚤、水螅和涡虫，由于它们是多细胞的，不需要放大就能看到。然而，如果没有至少100倍的放大，所有原生生物都太小了，无法看到。如果你不住在池塘边，你可以用我们的原生生物孵化器工具包种植你自己的标本。)
用复合显微镜观察原生动物时，用药物滴管将一滴池塘的水滴在水中凹的幻灯片．用a滑动盖玻片，然后用高倍播放幻灯片。
你看到了什么样的细节？你能识别不同种类的保护吗？你能看到什么身体特征（如鞭毛或伪体验）？
抗击疾病:抗生素和疫苗
我们的身体有专门的免疫系统来对抗疾病，但有时我们独自对抗太多的感染。抗生素在不伤害正常细胞的情况下破坏人或动物体内的细菌细胞。它们通常能够治愈一度致命的疾病，如细菌感染的猩红热。阿莫西林、青霉素和红霉素是常见的抑制细菌细胞功能的抗生素。抗生素主要来源于细菌或真菌(霉菌)，如青霉菌．
抗生素并不只对细菌有效:一些“广谱”抗生素对原生生物也有效。疟疾是由某些蚊子携带的原生动物引起的疾病。抗生素，如十氧环素，可用于治疗和预防疟疾。
在某些情况下，抗生素用于治疗疾病，致病细菌或原生动物就会生长电阻对药物来说，这意味着特定的抗生素将不再有效地破坏抗性生物。抗生素研究是一种连续的过程，因为需要往往为更大和更好的抗生素开发以消除抗性疾病。
抗生素对病毒不起作用。你需要疫苗来预防病毒性疾病，如肝炎或脊髓灰质炎。一种疫苗是一种弱化的疾病形式，其产生时产生抗体时注射在人或动物中。这些抗体允许免疫系统识别和攻击更强烈的疾病形式。
病毒:是死是活?
我们都有一个或另一个病毒，无论是流感，鸡痘，还是更糟糕的事情。但是病毒是什么？它具有两个主要特征：其遗传物质（DNA或RNA）被封装在保护蛋白涂层中，并且它无法再现细胞罐的方式。由于这种无能，病毒被认为是非生活的。
那么病毒是如何工作的呢?当它感染身体或植物时，病毒将其遗传物质注入细胞，接管细胞的蛋白质生产。它利用自己的遗传“密码”来引导细胞复制病毒，直到细胞复制了太多病毒以致破裂，将感染传递给其他细胞。
值得庆幸的是，我们的身体已经配备了“战斗”细胞，比如白细胞，它可以吞噬一些病毒和其他疾病!
开发青霉素抗生素是由一些英国科学家的小组努力。1928年，亚历山大·弗莱明发现了一种霉菌，点青霉，防止葡萄球菌的生长。然而，直到十年后，由霍华德·弗洛里(Howard Florey)和恩斯特·钱恩(Ernst Chain)领导的青霉素作为抗生素的研究才开始。他们面临的最大挑战之一是生产足够数量的纯青霉素来进行有效测试。
然后诺曼·希特利加入了这项研究。他发明了更大规模种植盘尼西林的方法(盘尼西林在医院的便盆里生长得很好!)以及生产更纯的盘尼西林的方法。1940年，研究小组在8只实验室老鼠身上测试了青霉素的抗生素特性。这些老鼠被注射了致病细菌，然后其中的四只老鼠被注射了青霉素。只有4只未接受治疗的老鼠死于这种疾病。弗洛里称赞这个结果是一个奇迹。
生产仍然是一个问题，特别是在英国处于战争和资金紧张的情况下。弗洛里和钱恩把它带到美国，在那里政府(珍珠港被轰炸后)鼓励医疗公司大量生产青霉素。到第二次世界大战结束时，足够治疗所有受伤的盟军士兵。
1945年，弗莱明、钱恩和弗洛里因他们对科学的贡献获得了诺贝尔奖。
预先1600.:在11世纪，阿拉伯人阿尔哈赞描述了玻璃镜片的用途和特点。200年后，英国自然哲学家罗杰·培根(Roger Bacon)对透镜已经很熟悉了。然而，直到12世纪末，眼镜才被发明出来。
1600年代当前位置1608年望远镜发明了，伽利略在此基础上又改进了自己的模型。1600年左右，显微镜被发明了，可能是由汉斯和扎卡赖斯·詹森发明的。由于透镜质量差，早期的复合显微镜(使用两个透镜的)只能将一个物体放大到正常尺寸的20或30倍。
当罗伯特胡克发布时，第一个大的显微镜进展来自1665年字体过小，他用自己的复合显微镜观察的物体的铜板插图集合。当看一下30倍以下的软木塞时，他创造了“细胞”一词。
17世纪60年代末，安东尼·范·列文虎克开始磨镜片，制作简单的显微镜。每个显微镜实际上都是一个强大的放大镜，而不是一个复合显微镜。列文虎克的手磨镜片可以将物体放大200倍!他观察动物和植物组织、精子细胞和血细胞、矿物质、化石等等。他还发现了线虫和轮虫(显微镜下的动物)，他在观察自己和其他人牙齿上不同的菌斑样本时发现了细菌。
1700 - 1800年代:基本的显微镜设计没有太大的变化，但更好的镜头被制作出来(使用更纯的玻璃和不同的形状)，以解决像颜色失真和低图像分辨率的问题。在19世纪末，恩斯特·阿贝发现油浸透镜在最高放大功率下可以防止光线失真。
- 1900年代到现在例1931年，一对德国科学家发明了电子显微镜。这种显微镜将一束加速的电子束对准细胞样本;当电子被电池的不同部分吸收或散射时，它们就形成了一个可以被电子敏感的感光板捕获的图像。这个模型使科学家们能够看到极小的部分，放大了一百万倍。唯一的缺点是活细胞不能用电子显微镜观察。然而，随着数字和其他新技术的发展，复合显微镜正在得到改进，使显微镜更好地适用于从在家上学的孩子到微生物学家的所有人——今天研究微生物学的儿童尤其容易微生物学工具专为他们做的!
看到很酷的黑白图像，并了解更多关于电子显微镜如何工作在扫描电子显微镜页面。
想要了解细菌的种类，请访问蓝细菌图像库．
