我們可以將細胞想象成一輛汽車，其中有不同的部件執行不同的功能。例如，在汽車中，發動機推動汽車前進，輪胎接觸路面以實現這一點。對我們來說幸運的是，一名優秀的機械師了解汽車的所有部件、它們的功能以及部件損壞時如何修復它們。

雖然汽車是一個有用的起始類比，但現實情況要復雜一些，因為細胞包含數千種不同類型的零件，其中大多數我們甚至不知道它們的功能。

此外，細胞內的相互作用是動態的，并隨著時間的推移而變化。在汽車中，這就好像方向盤在汽車行駛時控制轉向，但在汽車熄火時又變成了發動機清潔裝置。

在所有這些分子和時間復雜性中，我們如何真正知道單個蛋白質的作用？

從歷史看，科學家們通過從細胞的其余部分中純化出一種蛋白質并單獨測試其特性來解決這個問題（圖 1）。此類研究稱為體外研究，拉丁語為“玻璃內"，如玻璃試管或燒瓶內。

這些類型的研究揭示了基本的生物學原理，包括了解如何：

• 染色體在細胞分裂過程中分離成子細胞。

• 信使RNA在核糖體上被翻譯成蛋白質。

• 細胞通過胞吞作用和胞吐作用與其鄰居和環境相互作用。

圖 1.粉紅色三角形蛋白將紫色圓圈轉換為綠色圓圈。科學家從細胞中純化這種蛋白質（左），并在體外仔細檢查和了解這種活性 （右）。

這些類型的研究有助于我們在細胞和分子水平上了解生命。此外，這些基礎科學研究奠定了了解疾病出了什么問題以及如何解決它的基礎。

可以這樣想 - 如果您的機械師從未聽說過制動器并且不知道它們的作用，那么您可能不會修好制動器！

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