基礎與細胞學說
細胞的大小與測量尺度
/ SEL SYZE and SKAYLZ uv MEZH-er-ment /
細胞生活在一個遠比我們肉眼演化所能看見的一切都要小的世界裡,所以要談論它們,就需要合適的「尺子」。細胞世界裡兩個日常單位是微米和奈米。一微米(µm)是一米的百萬分之一——比一毫米還小一千倍。一奈米(nm)則又小一千倍:是一米的十億分之一。細胞以微米來量度;細胞內部的分子與機器則以奈米來量度。
幾個用作錨點的數字會有幫助。典型的細菌長約 1 到 2 微米。典型的動物細胞直徑大約 10 到 30 微米——小到幾百個排起來才橫跨一粒鹽。DNA 雙螺旋的寬度約為 2 奈米,而一個水分子還不到一奈米。人眼勉強能分辨約 100 微米(大約一根細髮的寬度)的物體,所以幾乎所有細胞不借助顯微鏡都看不見;它們內部的分子甚至遠在光學顯微鏡的能力之外,需要電子顯微鏡。
在這裡,用「數量級」來思考——也就是以十倍為一檔放大或縮小——是關鍵技能。從一米降到一個細胞,大約要除以五個十;從一個細胞再降到一個分子,還要再除以好幾個十。把這些尺度弄對並非吹毛求疵:它解釋了細胞為什麼小(表面積與體積的限制)、我們為什麼非得用顯微鏡才能發現它們,以及一個病毒(幾十奈米)為什麼比它可能感染的細菌小得多。
把大約 50 到 100 個典型細胞並排疊在一起,才大致相當於一根人類頭髮的寬度——這就是為什麼你看不見單個細胞,卻有時能看見數以百萬計細胞聚成的一團,比如一小點黴斑。
幾十個細胞才橫跨一根頭髮——這就是生命構件所處的尺度。
留意前綴:奈米比微米小一千倍,而不是反過來。把二者弄混,會讓一個測量值差出一千倍。
又稱
另見