我们可以将细胞想象成一辆汽车，其中有不同的部件执行不同的功能。例如，在汽车中，发动机推动汽车前进，轮胎接触路面以实现这一点。对我们来说幸运的是，一名优秀的机械师了解汽车的所有部件、它们的功能以及部件损坏时如何修复它们。

虽然汽车是一个有用的起始类比，但现实情况要复杂一些，因为细胞包含数千种不同类型的零件，其中大多数我们甚至不知道它们的功能。

此外，细胞内的相互作用是动态的，并随着时间的推移而变化。在汽车中，这就好像方向盘在汽车行驶时控制转向，但在汽车熄火时又变成了发动机清洁装置。

在所有这些分子和时间复杂性中，我们如何真正知道单个蛋白质的作用？

从历史看，科学家们通过从细胞的其余部分中纯化出一种蛋白质并单独测试其特性来解决这个问题（图 1）。此类研究称为体外研究，拉丁语为“玻璃内"，如玻璃试管或烧瓶内。

这些类型的研究揭示了基本的生物学原理，包括了解如何：

• 染色体在细胞分裂过程中分离成子细胞。

• 信使RNA在核糖体上被翻译成蛋白质。

• 细胞通过胞吞作用和胞吐作用与其邻居和环境相互作用。

图 1.粉红色三角形蛋白将紫色圆圈转换为绿色圆圈。科学家从细胞中纯化这种蛋白质（左），并在体外仔细检查和了解这种活性 （右）。

这些类型的研究有助于我们在细胞和分子水平上了解生命。此外，这些基础科学研究奠定了了解疾病出了什么问题以及如何解决它的基础。

可以这样想 - 如果您的机械师从未听说过制动器并且不知道它们的作用，那么您可能不会修好制动器！

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