# 单细胞生物[编辑]

| 单细胞生物 |
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| 解剖实体类別 |
| 上级分类 | 生物、​特别解剖实体  |
| 拥有特性 | unicellularity、​生理状况  |
| 相對概念 | 多細胞生物  |

大肠杆菌放大10000倍
生命演化历程* 查
* 论
* 编
-4500 —–-4250 —–-4000 —–-3750 —–-3500 —–-3250 —–-3000 —–-2750 —–-2500 —–-2250 —–-2000 —–-1750 —–-1500 —–-1250 —–-1000 —–-750 —–-500 —–-250 —–0 — 水 单细胞生物 光合作用 真核生物 多細胞生物 植
物 节肢动物及软体动物被子植物恐龙 哺乳动物鳥類靈長類冥
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宙  ←地球形成←水的起源←最後共同祖先←最早化石形成←後期重轟炸期←氧氣起源←朋哥拉冰河時期\*←大氧化事件←休伦冰河时期\*←有性生殖起源←多細胞生物起源←真菌起源←植物起源←动物起源←成冰纪\*←埃迪卡拉生物群←寒武纪大爆发←安地斯冰河時期\*←四足類起源←晚古生代大冰期\*←猿及人類起源←第四纪冰河时期\*（百萬年）\*冰河時期
**单细胞生物**（unicellular organism，也称single-celled organism）指只由单个细胞组成的生物，和多细胞生物相对。单细胞生物能独立完成新陈代谢及繁殖等活动。单细胞生物的结构层次只有细胞，没有动植物包含的组织、器官和系统。地球上最早的生命大约在距今35亿至38亿年前形成。

生物可以分为两大类：原核生物和真核生物。大多数原核生物是单细胞的，分为细菌和古菌。许多真核生物是多细胞的，但有些是单细胞的，如原生动物、单细胞藻类和单细胞真菌。虽然某些原核生物以群落形式生活，但它们并不具有不同功能的特化细胞；每个细胞必须独立完成所有生命过程。

大多数多细胞生物具有单细胞的生命周期阶段。例如，配子是多细胞生物的生殖性单细胞。有些生物是部分单细胞的，如盘基网柄菌。此外，单细胞生物可以是多核的，如蕨藻属、疟原虫属和黏菌。

## 演化假说

生命起源在很大程度上仍然是个谜。原始的原初生命体被认为是现代单细胞生物的前身。

根据RNA世界假说，早期的RNA分子可能是催化有机化学反应和自我复制的基础。

区室化对于化学反应的发生以及与外部环境的区分是必要的。当两亲分子（如脂质）被置于水中时，疏水尾部聚集形成胶束和囊泡，亲水端朝外。原始细胞可能利用自组装的脂肪酸囊泡来分隔化学反应和环境。

## 原核生物

原核生物缺乏膜结合的细胞器，如线粒体或细胞核。大多数原核生物有一个不规则的含DNA区域，称为类核。

### 细菌

细菌是地球上最古老的生命形式之一，几乎无处不在。许多常见细菌含有质粒，即独立于细菌染色体的短环状自我复制DNA分子。质粒可携带编码新能力的基因，如抗生素耐药性。细菌主要通过二分裂进行无性繁殖。然而，约80种不同物种可进行称为自然遗传转化的有性过程，用于在受体细胞中修复DNA损伤。

光合蓝菌被认为是最成功的细菌，它们通过产氧改变了早期地球的大气。叠层石是由蓝菌及相关细菌群落留下的碳酸钙和沉积物层状结构，西澳大利亚发现了距今约34.3亿年的叠层石化石。

### 古菌

古菌在外观上通常与细菌相似，但在膜结构和核糖体RNA上存在显著分子差异。通过核糖体RNA测序发现，古菌很可能在细菌之前分支出来，并且是现代真核生物的前身。

一些古菌栖息在地球上生物最难以生存的环境中，包括：

* 嗜热菌：最适生长温度50–110 °C，如*Pyrobaculum*、*Pyrococcus*。
* 嗜冷菌：最适生长温度低于15 °C，如*Methanogenium*。
* 嗜碱菌：最适生长pH大于8，如*Natronomonas*。
* 嗜酸菌：最适生长pH小于3，如*Sulfolobus*。
* 嗜压菌：偏好高达130 MPa的高压，如深海环境中的*Methanococcus*。
* 嗜盐菌：在0.2 M至5.2 M NaCl的高盐浓度中最适生长，如*Haloarcula*。

产甲烷菌是古菌的重要亚群，能利用氢将二氧化碳还原为甲烷，是唯一已知能产生甲烷的生物。

## 真核生物

真核细胞含有膜结合的细胞器，如线粒体、细胞核和高尔基体。原核细胞大约在20至14亿年前过渡为真核细胞。内共生学说认为线粒体和叶绿体具有细菌起源，两者都含有自己的DNA和细菌样核糖体。线粒体可能起源于类似立克次体的物种，叶绿体则很可能是蓝菌的后代。真核生物通过有丝分裂和减数分裂繁殖。

### 原生动物

原生动物主要通过运动方式定义，包括鞭毛、纤毛和伪足。在一套分类系统中，原生动物门下目前有七个门：眼虫门、变形虫门、领鞭毛虫门、沟鞭藻门、渗养门、微孢子虫和槽虫门。

纤毛虫（如草履虫、喇叭虫和钟虫）利用纤毛运动，几乎在所有有水环境中广泛存在。许多纤毛虫具有刺丝泡，可用于捕获猎物、固定或防御。一些原生动物的例子包括：利用伪足取食的变形虫（如导致阿米巴痢疾的溶组织内阿米巴）和导致疟疾的疟原虫。

### 单细胞藻类

单细胞藻类类似植物，含有叶绿素，能够进行自养。主要类群包括：

* 眼虫藻门（Euglenophyta）：鞭毛类单细胞藻类，常出现在淡水中，缺乏细胞壁，可为混养。
* 绿藻门（Chlorophyta）：淡水中常见的单细胞藻类，被认为与陆地植物的演化关系最密切。
* 硅藻（Diatom）：具有硅质细胞壁的单细胞藻类，是海洋中最丰富的藻类形式，约占全球海洋初级生产的40%，产生约25%的世界氧气。
* 甲藻（Dinoflagellate）：鞭毛单细胞藻类，可导致赤潮，部分物种能生物发光。

### 单细胞真菌

单细胞真菌包括酵母。酵母通过有丝分裂繁殖，许多使用出芽生殖。酿酒酵母（*Saccharomyces cerevisiae*）发酵碳水化合物产生二氧化碳和酒精，用于啤酒和面包制作。*S. cerevisiae*也是重要的模式生物，用于研究癌症、神经退行性疾病以及细胞周期。

## 肉眼可见的单细胞生物

大多数单细胞生物为显微尺寸，被归类为微生物。然而，某些单细胞原生生物和细菌是宏观尺寸、肉眼可见的。例如：

* *Brefeldia maxima*（一种黏菌），表面积可超过一平方米，重约20公斤
* 异孔虫（Xenophyophore），原生动物门有孔虫，*Syringammina fragilissima*直径可达20厘米（7.9英寸）
* *Valonia ventricosa*（一种绿藻），直径1至4厘米
* 蕨藻属（*Caulerpa*），藻类，可长达3米
* *Thiomargarita magnifica*，已知最大的细菌，长度可达20毫米
* *Gromia sphaerica*，变形虫，5至38毫米

## 分类说明

单细胞生物包括所有古菌、细菌和很多原生生物。根据旧的分类法，很多动物、植物和真菌多是单细胞生物。按《中国大百科全书》（80年代版本）分类型，单细胞生物是包括了原核生物和原生生物两个界的总界，而多细胞的真菌是自成界，并和动物与植物合称多细胞生物总界。

因为不少原生生物和接近自己的多细胞生物差距，小于其和原核生物间差距，所以单细胞和多细胞现在不再被视为有效的分类域或界。单或多细胞生物的分类只是描述性的，并不能提供任何亲缘、新陈代谢、构造和习性方面的信息。单细胞生物亦不等于微生物，后者包括病毒和一些微小的多细胞生物，而世界上还有少数大到肉眼可见的单细胞生物。

* 多细胞生物
* 无性生殖
* 有性生殖
* 生命起源
* 最大生物列表

## 参考资料