细胞是生物的基本构成材料，主要由蛋白质、水、脂类及核酸构成。细胞必须为活体，因它们必须纳入食物，排泄废物并生长，更须裂变及繁殖。脂类构成包容细胞的细胞膜。起包容作用的脂类只允许某些物质进入或者离开细胞。细胞有许多种类，各有不同特性，不同功用。比如，有血细胞、神经细胞、肌细胞等等。
串在一起的同类细胞为组织。共有四类：1）肌肉组织，2）结蒂组织，比如支撑并连接人体各部分的组织，3）上皮组织，比如使皮肤产生皱纹的组织，4）神经组织，神经组织构成大脑及神经。两种或更多种组织合并形成重要的生物学功能即称为器官。
第四章：人体
尔等体内之血即如红酒，
尔等凡胎肉身尤若面包。
思想的象征为大脑，爱的象征为心脏，活力的象征在于肺。这些象征尽纳于人体之内。
人体由百万亿细胞构成。编入各细胞内的基因信息文本厚达一亿页。细胞以多种复杂系统组织起来，如下所述。
骨骼系统包括所有软骨及骨骼。骨骼为密实、钙质和较硬的组织构成，软骨较灵活，但亦可支撑相当压力。骨骼系统为人体提供稳定力量，构成一个框架系统来支撑较软的部分。一个重要的构件是脊椎，从后背中间一直伸向下侧。骨骼系统亦可提供保护作用，比如腔骨，可保护心脏、肺及其他重要器官。活动关节的骨骼，比如肘、膝盖和肩膀，皆因韧带而维系，它们使两件骨骼连在一起。
肌肉系统的肌肉由纤维构成，肌肉纤维有如电缆的绞股。众多绞股使电缆不易断裂，众多纤维也可以让肌肉强壮有力。但是，纤维有弹性，可收可缩，容易运动，这与电缆绞股不一样。肌肉的作用是要活动人体的部件。故此，肌肉系统的目的在于运动，心脏即是一例。心脏产生泵压，使血液循环流动。内部的其他一些肌肉使食物通过消化管径。更有另外一些肌肉通过肌腱连接骨骼。因此，肌腱使肌肉与骨骼相连，使其活动腿、臂、手或下颌。
皮肤系统由皮肤、毛发及指甲构成，共有三个主要目的：1）保护人体不受外部物质侵害及伤残，2）使触觉成为可能，3）通过保存热量或出汗调节人体温度。
消化系统处理食物，将食物转化成营养物为细胞所用。消化系统自嘴部开始，牙齿嚼咀、撕扯并磨研食物，使它变成更小的部分。唾液的加入使食物润滑，易于吞咽。唾液又提供酶，启动食物分解过程。再往下，食物进入胃部，胃酸及其他胃液加入其中。胃为存储箱，至食物进入肠道为止。在肠道内，消化酶和细菌，如大肠杆菌完全分解食物分子：胰腺提供蛋白质消化酶和解糖酶，胆囊将提供胆汁帮助消化脂类。最终，蛋白质分解成氨基酸，脂类及碳水化合物分解成有用的构成材料。接下来，肠壁细胞吸收经处理的营养物，并提供给血液。血液携带营养物遍布全身细胞。某些消化产品存储在肝内供进一步分解和以后使用。废弃的食物残渣首先进入结肠，然后入直肠，最后经肛门排出。
呼吸系统处理空气。空气进入鼻腔和口腔，沿气管进入肺部，肺部的三亿微气泡让氧气在膜上扩散，并进入血液。同时，气泡也让血液中的二氧化碳进入肺部，沿管上升，经口腔和鼻腔呼出。因此，原来进入肺部的血液中所含的二氧化碳，即新陈代谢过程中的废物，得以清除，而此同一过程中的燃料氧气得以进入其中。因此，人类吸入氧气而呼出二氧化碳。
循环系统为人体内部的搬运系统。心脏泵出血液，令血液进入动脉和静脉，其理如下：富含氧气的血液从肺部流出，进人心脏左上室，并在此进入左下室。然后，此血液分流至人体全身，通过各动脉和更小的血管。血液最终进入毛细血管，氧气在毛细血管中分配给细胞，二氧化碳将得到吸收。含二氧化碳的血液经由更大孔径的静脉回流至心脏。进入右上心室后，血液将泵入右下心室，然后进入肺部。血液就这样沿循环系统周而复始地流动。血中众多细胞分为白细胞和红细胞两种，红、白细胞借以浮动的液体称为血浆。血液中带有营养物、气体、激素、废物和其他进出细胞的物质。废物经由泌尿系统排出：肾吸收废液，令其进入尿液，尿液存于水箱样的膀胱。淋巴系统为循环系统的子系统。淋巴是一种清澄的水样液体，含有白血球，经淋巴管道系统得以移动，因此而在血流中连接数种组织。在不同的位置，淋巴节会杀死细菌，滤出异物并排斥异体。脾脏掌管红细胞数目，不时杀灭一些红细胞，另外一些时候又存储红细胞供将来使用。脾脏也制造淋巴，产生抗体，攻击异物及异体介质。
生殖系统让人类繁衍生息。女性提供卵子，男性以精子让卵子受精。受精卵在女性子宫内发育，初为胚胎，次为胎儿。成熟胎儿从阴道排出，成为新生婴儿。
内分泌系统由腺体构成，以激素形式掌管人体功能。激素为信使，可触发化学反应。大脑的下丘脑控制大脑基座部分的脑下垂体。这可以控制其他腺体，比如肾上腺、甲状旁腺、甲状腺和性腺。甲状腺掌管代谢性化学反应的频率，甲状旁腺控制钙质的代谢。肾上腺影响盐的平衡并控制碳水化合物和水的代谢。在紧急情况下，肾上腺将分泌出来，刺激人体活动。胰腺分泌胰岛素，使其进入血液，帮助碳水化合物的代谢。
神经系统为人体通讯网络，信使是神经元，大脑为主控制中心。信号由神经元以电脉冲和化学脉冲传递，通过神经系统进出大脑。在后一种情况下，来自大脑的脉冲将通过脊椎中的脊髓并通过一束分枝型的神经分布到全身。此类脉冲会使肌肉移动起来。有些信号向大脑移动。比如，触觉、味觉、嗅觉和视觉以及听觉的感官通过感觉神经向大脑输送信号。感觉神经元有接受器，可翻译环境信息为神经脉冲。舌头可以尝，鼻子可以嗅，耳朵能够听，眼睛能够看，皮肤和手都可以感觉。
人类会不断受到异体有机物的侵袭，比如细菌和病毒：还有一些无机物，比如尘土。免疫系统会保护人体免受此类异物的侵害。第一道防线是皮肤。免疫防范细胞，比如T细胞和B细胞可以防范人体不受入侵者的侵袭。胸腔内的胸腺产生T细胞，骨髓产生B细胞。异物入侵人体时，B细胞会检测到，并实施攻击。B细胞产生一些抗体，抗体会盯住异物并予以攻击。抗体还给异物注上标记，这样，它就成为其他细胞的靶子，比如巨噬细胞。巨噬细胞会包裹住异物，对其进行处理，这样，异物便会为T细胞所瞄准。某些T细胞会分裂出来，对异类介质进行攻击。其他T细胞前来助阵，控制B细胞抗体的产生。抗体通过人类，寻找类似的异物。如果大量入侵者进来，就会快速配置部队进入战斗。B细胞会很快分裂和繁殖，它们会产生大量抗体。
各抗体只能使自身依附于某种异类介质。比如，人体抗脊髓灰质炎的抗体对于伤寒症就没有作用。因此，人体必须具备多种不同抗体对抗不同种类的异质。免疫细胞会在人体内通过血流和淋巴系统循环。
共有三类T细胞存在：辅助T细胞通过B细胞强化抗体，杀手T细胞分泌可以杀灭已被感染细胞的化学物质，抑制T细胞通过B细胞来抑制抗体的形成。后者在入侵者被消灭后终止B细胞和抗体的产生中非常重要。
T细胞为器官移植排斥反应中主要的原因。
免疫系统类同军队。抗体类同特种部队的士兵，身怀绝技，携带并利用不同武器。其使用的武器针对专门的异物入侵发挥作用。淋巴系统担当后方供给。B细胞如同军官，负责招兵买马，装备和组织抗体。这些B细胞保证防御系统供给充足，并有经过合适训练的作战人员。发生战争时，B细胞亦参与战斗。T细胞如同军士，他们指挥别的细胞，但也亲自投入战斗。B细胞与T细胞协助其它细胞完成战斗。
第五章：细胞生物学
鲜活的生命尽在血液中。
细胞是生命的基本构成单元，故理解细胞就是理解生物学的“原子”。活生物由一个或多个细胞构成。阿米巴是单一细胞构成的一种动物。地球上最小的活生物为PPLO，即类胸膜肺炎菌，其直径仅为十分之一微米，重仅十亿分之一克的百万分之一。与阿米巴相比，PPLO还要轻一百万倍。在这个尺度的另一头，人类由数百万亿的细胞构成。典型细胞的尺寸很小，其直径从几分之一微米到数微米不等。细胞彼此间产生化学作用。比如，某些细胞会粘附于另外一些细胞。没有一种细胞能够通过信号交流：一个细胞可分泌像激素一样的信号分子，这种激素分子然后就与第二种细胞的接受器键合。通过这些方法，细胞就能够彼此发送信息，使生长得以启动，或者引起代谢过程加速或减速。
每一种细胞都包含有一种液体物质，即细胞液，细胞液里面充满分解过的有机物质，比如蛋白质、碳水化合物、脂类等。因此，细胞液提供介质，供有机物质和细胞器官在其中移动。细胞器官为细胞内执行某些特别功能的元件。最重要的细胞器官为细胞核、线粒体、溶酶体、内质网、高尔基体和叶绿体。细胞核包含基因信息，为细胞“大脑”。线粒体提供能量，为细胞的“电池”。溶酶体消化有机物，为细胞的“胃”。内质网和高尔基体合成某些生物分子，处理加工并予以分类，引导它们到细胞中的合适位置。在植物细胞中，叶绿体通过光合作用提供能量。细胞内共有数百种溶酶体和数千种线粒体，但细胞核却只有一个，因为一个细胞如果有两个细胞核的话，就如同一个动物长了两颗脑袋。跟细胞本身一样，细胞器官有细胞膜包裹，控制、限制和允许有机物质进出细胞器官。
生物的主要成份为水。比如细胞，其3／4为水。因此，分子在水中的习行和性质是很重要的。酸是能在水中产生大量氢离子的物质。碱是在水中减少氢离子数目的物质。换句话说，酸是质子供体，碱是质子受体。中性水既非酸性，亦非碱性。碱性水与一些物质产生反应，最后形成中性。同样，酸性水会与一些物质产生反应，亦形成中性物质。生化分子经常是酸性和碱性的。比如，氨基酸是一种酸，核苷酸碱基为碱性物质。
细胞核容纳DNA分子。基因是为蛋白质编写密码的DNA链的一个部分。一个生物体的整个基因信息就是其染色体组。在一个细菌的染色体组中，里面共有数千个基因。在一个哺乳动物的染色体组中，基因数目为数十万个。
每一种生物的每一个细胞都含有同样的DNA。但是，在一个即定细胞中，有些基因是不活跃的，另外一些基因是活跃的。最重要的是，不同细胞及其功能都由哪些基因打开，哪些基因关闭来决定。
一个细胞核中的DNA链比细胞的直径长数百万倍。因此，DNA只得卷成一个紧凑的形状。组蛋白是一些小的蛋白质，DNA链围绕此蛋白质卷起，组蛋白对DNA的作用相当于一个线轴。由组蛋白卷起的DNA分子称为染色体。
植物利用太阳光中的能量，并使其与二氧化碳和水合并在一起从而产生糖分子和氧，后者是一种废物。糖分子将存储光的能量供以后使用。这个过程称为光合作用。
当分子与细胞相遇时，它们会产生化学反应。随后会产生“化学大战”，原子一冲而出，要求重新排列。分子将合并或者分裂。酶的出现将有所帮助，并加速这个化学反应。但是，有些反应只有在能量从外部供给之后才得以进行。最重要的供能分子是三磷酸腺苷或称ATP。ATP在细胞中产生，主要依靠糖和其他有机分子，比如脂肪酸和氨基酸。能量将存储在ATP的化学键中。当此键断裂时，能量即得以释放。
RNA执行两个主要的功能：加速反应，发送信息。后者称之为信使RNA，或mRNA。它们使DNA的信息得以传递。
RNA的一个目的是帮助蛋白质合成。DNA起模板作用，单链RNA可以藉此制造出来。产生一个特别蛋白质的过程是从酶开始的，因酶可打开将DNA的两个链保持在一起的键，从而“解开”一串DNA。这一部分解开后，DNA的基因“蛋白蓝本”便暴露出来。接下来，其他一些酶也将利用暴露的DNA段建筑一个mRNA，这一信使RNA是以此蓝本编码的。细胞液中的核糖体遇到这一信使RNA后，变成一个编码核糖体。然后，它会开始沿mRNA前进，一边解读其密码子。同时，相对较短的一个tRNA，或称转移RNA分子，会引人一个氨基酸到编码核糖体中。氨基酸的种类是由密码子决定的。编码核糖体会在下一个核糖体内集合一个氨基酸以形成蛋白质。特别的是，这个核糖体，就是蛋白质生产的动力来源，本身是由一些蛋白质构成的，这些蛋白质键合在核糖体RNA，或rRNA分子中。
细胞核如同一座图书馆，DNA链如同一叠书，基因则如同单本书，信使RNA分子如同图书管理员，核糖体则如同借阅者。
厨师进图书馆想找一本新菜谱，并向图书管理员要求得到一本菜谱。图书管理员查询书架，找到那本书，并将它交给借阅者。厨师回到餐馆的厨房，新做一道菜。首先，他召来一些助手找一些佐料来。然后，厨师将佐料并人，做成了那道新菜。
读完菜谱后，厨师就像一个编码核糖体了，助手对于厨师就如同对转移RNA一样。佐料如同氨基酸，新菜则如同一个蛋白质。
因此，DNA、RNA和核糖体是从氨基酸中生产蛋白质的。有些新生产的蛋白质直接进入细胞液。另外一些新生产的蛋白质进入内质网，并在内质网里得到进一步加工，同时，某些蛋白质会进入线粒体、叶绿体、高尔基体和其他一些细胞器器官。数万不同类型的蛋白质以这种方式得以形成和分布。
新细胞会通过生长与分裂进行繁殖。生长是通过从周围摄入分子而获得的，也通过生物化学方式加工而成。细胞生长之后，DNA会繁殖自身：构成螺旋体结构的两个链在酶的帮助下都会松开，分离并复制第二个链。因此，这两个新链便与原来的链合并起来产生两个螺旋结构。换句话说，两个新DNA都将由一个旧链和一个新链构成。当所有DNA分子都得以复制后，细胞会伸展，并分裂成两个细胞。这个过程称为细胞分裂。当一个细胞分裂时，染色体将基因信息传递给子细胞。
DNA由两个长链构成，此长链在一个螺旋体内交织。
一个DNA区域内的密码子为蛋白质的文字编出代码。以这种方式而论，DNA的语言就翻译成生命语言，因此而使DNA制造RNA、蛋白质和DNA本身。生命将与蛋白质、RNA和DNA同在。“生命的秘密”藏于DNA中，它包含着生命的密码。
生物学书尚未完成，因人类关于生物的知识尚且有限。生物学每天都翻开新的一页。这些新页将收集成册。本书得以完工之时，人类将拥有足够的理解力回答这些基本的问题：令死者故去者何也？令生者存活者何也？本书完工之日，人类将有制造生命的能力。到那时，人将拥有上帝的一部分巨力。
