人体细胞构成可粗分为几部分：

• 细胞壁 (membrane)
• 细胞框架 (cytoskeleton): 由一精致的纤维蛋白网所组成，它决定细胞形状，抗机械外力。又细分三种：

• actin filaments (microfilaments):有两种形态G-actin与F-actin, 后者杨氏模量大致为2GPa.
  
• intermediate filaments
• microtubules

• 引擎 (mitochondria)：储存并释放能量。秘方：

                

• 指挥中心 - 细胞核 (nucleus)：含基因信息DNA...
• 生产工厂 （endoplasmic reticulum）: 从mRNA获得指令合成生物分子
• 包装工厂 （Golgi apparatus）: 从生产工厂产生的蛋白质必须经过包装工厂一系列的折叠，修整之后才能为细胞所用
• 垃圾处理中心 （lysozomes）: 含有能分解metabolic byproduct, 错误折叠的蛋白质及吞噬的外部物质的酶

下图显示细胞大致结构【1】：


下图为胰腺细胞的电子显微镜图【2】：



图为三种cytoskeleton的显微图 【3】:


既然cytoskeleton承受主要外力，那么可以构建一个大致的细胞受力模型。
Gibson与Ashby建议把actin filaments的网状结构简化成如下单元模型【4】：



他们建议cytoskeleton弹性模量的一个数学模型：



其中, , 及分别为cytoskeleton及actin纤维杨氏模量，cytoskeleton及actin密度。他们发现当时这个模型与实验数据拟合的很好：




参考文献：

【1】A. J. Vander, J. H. Sherman and D. S. Luciano. Human Physiology: The Mechanisms of Body Function, 4th edn (New York: McGraw-Hill, 1985).
【2】C. Ross Ethier and Craig A. Simmons： Introductory Biomechanics - From Cells to Organisms
【3】Lodish et al：Molecular Cell Biology, 6th edn (W. H. Freeman & Company, 2008)
【4】L. J. Gibson and M. F. Ashby. Cellular Solids: Structure and Properties, 2nd edn (Cambridge: Cambridge University Press, 1997).

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