2.1 从单细胞植物到数万亿细胞组成的动物，细胞都是生命的基本组成部分。由大约100万亿个细胞组成的人体在最初就是两个新生的细胞。

一个细胞由3部分组成：细胞膜、细胞核与细胞质。细胞膜隔离细胞的内部环境（由细胞质与细胞核组成）与外部环境（包含细胞所需要的营养物质）。

营养物质渗透过细胞膜之后，它们被代谢并转化为能量，以支持细胞的生命功能。所有代谢活动都不可避免地产生废物，这是一个副产品，废物必须穿过相同的细胞膜回到外部环境。如果细胞在吸收营养物质或排除废物的能力方面出现障碍，就会导致细胞因饥饿或中毒而死亡。

在一个细胞中，和在所有生命体中一样，平衡渗透性的原则是稳定性。所有成功的生物都必须平衡可溶度和可渗透性、刚性和塑性、持久性和适应性，以及空间和边界。生命就是通过这种平衡来避免因饥饿、中毒以及因内部或外部破裂所造成的破坏。

  图1.1 细胞膜必须平衡可容度（稳定性）和可渗透性

图1.2 吸收营养和排出废物的通路

图1.2 简单表示出我们吸收营养和排出废物的通路。人体系统在顶部和底部是敞开的。我们在系统的顶部吸收固体和液体形式的营养。这些固体和液体进入消化道，在整个消化过程中移动，经过很多迂回曲折后，不断向下移动并最终将废物排除。这是排出废物的唯一通路，因为出口是在底部。很显然，作用于固体和液体废物时，力量必须向下移动才能出去。

图1.3 空气被吸入和排除人体的通路

呼吸。像固体和液体那样，它从顶部进入，在那里它停留在膈上方的肺部中（图1.3），在肺泡于毛细管交换气体。在肺部的废气必须被排出，但排出的通路与进来的通路时相同的。作用于呼吸废气时，力量必须向上移动才能出去。