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植物细胞壁通过果胶类多糖构成的“胶水”
相互粘在一起，还通过纤维素与木质素的沉积进一步强化自身结构。
纤维素与木质素是长而强韧的分子，它们是建筑木料与造纸业的基本原料来源。
细胞壁的刚性结构使得植物可以繁茂而持续地生长（如加利福尼亚州巨大的红杉树林），也使植物的寿命可达到数千年之久（如狐尾松[3]）。
然而，尽管植物的树叶可以通过改变位置充分地暴露于阳光下，但细胞壁的刚性特点始终束缚着植物，使其无法自由移动。
细胞的内部
与细菌相比，植物与动物细胞无疑是巨大的，其体积大约为细菌的1000倍。
图1显示了以不同单位测量的各物质尺寸，细胞成分中的各种分子大小为纳米（百万分之一毫米）级别，而整个细胞的长度则通常为数十微米（千分之一毫米）。
图1在对数比例尺上展示从原子到相对简单的线虫的大小原子以埃（?ngstrom）为测量单位。
1埃仅为110纳米，是一个很少被使用的单位。
然而，生物物理学家仍会在日常工作中使用到它
植物与动物细胞往往更加复杂，它们含有由蛋白质与多种内膜结合体（细胞器）所构成的组件（图2）。
不同的细胞器具有自己特定的功能。
例如，在动物细胞中，线粒体通过分解食物分子为所有细胞活动提供能量。
植物细胞具有独特的叶绿体，可以吸收光能，将水与二氧化碳转化为糖，作为线粒体的能量原料。
在进化早期，线粒体与叶绿体本身可能曾是自由活动的生命体，之后才稳定地存在于一个更大、更复杂的细胞中。
每个细胞都有一套“蓝图”
，即DNA中的各种基因，用于自我合成的过程。
在任一特定的生命体中，不同类型细胞（无论大脑、肠道还是皮肤细胞）的DNA信息都是一样的。
大多数细胞（指体细胞）包含DNA分子的两个拷贝，因此被称为二倍体（diploid），而生殖细胞（包括卵细胞和**）中仅有DNA的单一拷贝，因此被称为单倍体（haploid）。
当卵细胞与**融合产生第一个胚胎细胞（受精卵）时，DNA的两个拷贝又重新出现了。
我们将在第4章中详细讨论单倍体**与卵细胞形成时其DNA是如何减半的。
图2细胞及其内容物模式图
在细菌中，环状结构的DNA直接暴露于细胞内容物中。
而在植物与动物细胞中，DNA则折叠形成染色体，储存在一个被称为细胞核[4]的细胞器中。
含有细胞核的细胞被称为真核细胞[5]，而原核细胞[6]的结构则较为简单，很少会特化出独立区域而形成细胞内的细胞器。
所有细胞均通过一分为二的方式实现自我增殖。
一些细菌可以迅速地完成物质合成，在短短20分钟之内便可通过二分裂的方式完成增殖过程。
对于体积更大的真核细胞而言，它们在分裂前需要将自身翻倍，这一准备工作可能需要持续大半天的时间。
如果将细胞比喻成一个机器，那么它拥有无与伦比的性能与极其多样化的组件。
细胞的基本构建模块是蛋白质分子。
每一个细胞都含有成千上万种不同类型的蛋白质，其总数甚至高达数百万个。
在真核细胞中，各种分子的实际数量极难量化。
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