胚胎发育前传：带你领略细胞内部的"宇宙"

自精子与卵子完成结合的那一瞬间，可谓生命的时钟就已经转动了。此后，每个细胞都会经历分裂、分化、生长和衰亡。就如同宇宙，会经历大爆炸、合成、碰撞与结合、成熟、黑洞，最终走向枯萎……

细胞内的功能代谢

那么在细胞内部推动新陈代谢的神秘力量是什么呢？其实，作为生物体的基本结构和功能单位，细胞内部就如同一个小宇宙。接下来，就让我们开启细胞内的"星际旅行"吧。

细胞核

细胞核

如同银河系中的太阳，每个细胞核（除红细胞以外）均含有23对染色体，这些染色体是由超过3000000000个碱基对，20000多个基因构成的，如同时钟一样精细地调控着细胞"四维世界"里的功能。在受精卵发育的最初3天，由来自父方与母方的遗传物质共同调控细胞的增值，这个时期增殖的细胞是相同的，到了大约第4天，胚胎基因开始表达，这时增殖的细胞就开始向不同类型进行分化，进而成长为肌肉组织、神经组织、消化道腺体等不同类型。

线粒体

线粒体

就如同游行在银河系中的宇宙飞船，是细胞里的发电机，起到"动能工厂"的作用。它会源源不断地生产"能量"供细胞生长与代谢所需，可别小瞧它哦，它还含有不足1%的遗传物质，由于精子头部不含线粒体，所以线粒体是遵循母系遗传的方式传代的。当线粒体基因发生突变时会引起相当严重的线粒体遗传性疾病。而高龄女性生育力的下降也被认为与线粒体老化有关，虽然置换卵子中的线粒体可以改善胚胎发育潜力，但这样做会额外引入外源性基因，所以目前在多数国家线粒体置换术是被禁止的。

核糖体

核糖体

是散在细胞质中的颗粒，就如同浩瀚宇宙中的陨石。他们执行细胞核内释放出的信号指令（mRNA）合成蛋白质，供细胞生长与代谢所需，所以它们也被喻为蛋白质的"合成工厂"。有时为了增加蛋白质的合成效率，数量众多的核糖体会聚集在一个称为"内质网的表面"，就如同"流星雨"形成庞大的阵列。当众多内质网聚集在一起时，会严重影响胚胎的发育潜能。

细胞骨架

细胞骨架

银河系中的星球之所以能维持各自的轨道运行，而不会发生塌陷，是与星际之间的万有引力有关。同样，为了维持细胞形态，承受外力、保持细胞内部结构，必须有一张类似于骨架的蛋白纤维网支撑细胞，被称为细胞骨架。同时，它还参与许多重要的生命活动，如：在细胞分裂中细胞骨架牵引染色体分离、精子的游动都与细胞骨架有关。

RNA聚合酶

RNA聚合酶

绝对是外星球中具有自我再生能力的一种物质，催化以DNA为模板、三磷酸核糖核苷为底物、通过磷酸二酯键而聚合的合成RNA的酶。其行为怪异，在产生mRNA转录本时停停顿顿，经常休息。别小瞧他的功能，细胞在什么时间，产生什么样的功能，全靠它将隐藏在基因中的信息读取出来，就如同读取磁带上信息的"播放机"。

细胞表面的糖蛋白

细胞表面的糖蛋白

属于"星际大使"，担任星球之间信息交流的重任。他们有固定的通信模式，被称为"细胞信号通道蛋白"。

输细胞有丝分裂

细胞有丝分裂

细胞内部的亚细胞器及其他功能性物质完成复制，在细胞骨架的引导下，细胞发生分离，新生的每个细胞又是一样的，又各自发展，这样就出现了无数的平行空间。细胞的遗传性和复制性就如同穿越时空的过去和未来。

受精卵发育

受精卵发育

游历完细胞内的"微观世界"，让我们回到生命的创世纪。当精子与卵子完成受精后，受精卵内的亚细胞器（如同银河系中的行星）与功能物质（如同银河系中的陨石、万有引力网）就开始复制了，之后在小小的房间内（透明带内），完成细胞的有丝分裂过程。细胞分裂的动力学是有一定规律的，这也是目前评判胚胎发育良好的重要参考。