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《细胞简史》一书摘录——细胞和溶酶体健康科普之一

(2025-06-28 08:43:28)
标签:

杂谈

健康

教育

财经

       作者是上海交通大学瑞金医学院上海血液研究所的博士生导师,课题组组长程林。摘抄一段科普一下。

       人体最为重要的两大系统——神经系统和心血管系统。是作为动物机体的发动机会全天候工作,保证将血液源源不断地输送肌体的每个器官、每个细胞,滋养着每个细胞。而心脏的跳动一方面是神经系统的调控,另一方面主要来自于自身的心肌细胞。形状为纺锤形的心肌细胞。它倒有个表兄——肌纤维细胞。提醒更是修长,而且中间有个很明显的类似竹节的横断。它们主要存在于全身肌肉之中。在特定的神经元传导的刺激下,也可以产生跳动,只是它们没有心肌细胞那么爱动。偶尔动一动,没动几下又停下来,十分慵懒。(我们有时在激烈运动后或面部等不由自主地抽动就是心肌细胞在动)。
         为什么心肌细胞和肌纤维细胞可以跳动,而其他细胞不跳动呢?主要归因于两种细胞富含两种形似绳索的蛋白,如同套在物体上的绳子,当拉动绳子时使之可以拖动物体。这两种细胞受到神经信号刺激便会鼓动细胞内测的钙发生浓度变化,从而进一步导致绳索般的两个蛋白的拉扯。最终体现为细胞也跟着运动,这便是它们自己的自由运动。对于心脏来说,如果所有的心肌细胞都自顾自地跳舞,那么就会乱成一锅粥。为此,它们会互相挨在一起,当一个作为带头大哥的细胞发生跳动时,会把这个节拍迅速传递给其他细胞,让大家跟着它的节奏跳。于是有心脏的搏动。如心悸、心律不齐心脏乱跳心慌等。
      对于肌肉来说,我们缺少最为主要的是钙,便会引起肌纤维细胞不受我们支配抽搐,导致抽筋、酸爽、疼痛、常喝牛奶、晒晒太阳,相对于叶绿素进行光合作用。老年人预防骨质疏松、孩子长个儿、防止抽筋大有益处。
       心血管系统顾名思义一个是心脏、一个是连接并遍全身的血管。重要成分血细胞。血液中有一群血细胞的总称。少说有十几种。之间呈现出鲜红的颜色,归因于红细胞存在。其富含血红蛋白,导致整个细胞为红色的。红细胞数目众多,其形状周边厚中间薄。血细胞其他类型的基本是无色的或白色的。因此又被称为血细胞。部分喜欢待在淋巴结或在淋巴管中穿梭的白细胞,个头又圆又小,几乎是体内最小的细胞。它们是淋巴细胞,剩余的细胞基本是不规则的圆形,个头稍微大些,长相属于歪瓜裂枣,有的长满了雀斑,像是脸上长满了芝麻粒,多数又称为粒细胞。
      对于胖子来说,主要是储存在脂肪细胞中的脂肪,脂肪细胞看似空空的气泡,只是看起来并不是那么圆。大多数呈棕色的,有的只是褐色的。根据颜色不同,被命名为棕色脂肪细胞和褐色脂肪细胞。如果一不小心用针戳破,脂肪细胞便会像泄了气的皮球,逐渐塌了下去流出油来。有的人胖有的人瘦,食物在哪里被什么细胞吸收呢?这主要归功于肠道上的肠绒毛上的皮细胞。上皮细胞呈现极其工整的高粒状,相互之间排列的极其紧密,形成一层致密膜状结构。在这层膜消化道细胞朝外一面,每个细胞又长出了绒毛般细长凸起,密密麻麻,就像长城的墙头。或凸起或凹陷起伏连绵。其作用在于通过绒毛增加表面积。当经过胃消化后,食物流经这里时,最大限度地与食物相接触,尽可能吸收其中的营养成分为机体利用,不吸收部分则以粪便形式排出体外。
        除肠道里面有进化为绒毛的细胞外,身体还有在两处此类细胞。一处是呼吸道纤毛细胞;另一处是耳朵里的毛细胞。为了对付进入呼吸系统的脏东西,防止异物进入肺部,长长的呼吸道黏膜液会黏住这些异物。紧接着在纤毛细胞提醒下一点点将它们推向人们的口腔和鼻腔,以痰或鼻涕形式擤出去。这是恶心的分泌物。当外界的声音被我们的耳朵捕获后,聚集的声波会不断的撞击它细胞的纤毛,将不同频率的声波信号变成电信号并传递给神经。
        和以上所有细胞相比,卵子和精子应该是普通民众最熟悉的两种细胞。在人的尿液中通过离心机也可以聚集上十几个肾上皮细胞为主随着体液循环带到膀胱中代谢出去。
       细胞从外到里分为三层,细胞膜、细胞质和细胞核。早在1895年欧文顿通过上万次的不断尝试,上千次实验发现不同的化学物质寄过细胞膜能力是不同的。可溶于脂质的物质穿透能力最强。直到1924年荷兰科学家艾弗特戈特和弗朗索瓦格伦德尔基于脂质在化学溶剂丙酮中,以单分子自动铺展开的特点,将狗、绵羊、山羊、兔子、豚鼠和人来源的红细胞置于该溶剂中。通过计算不同动物和人来源的红细胞表面积和铺展开的脂质面积,发现两者之间的比例1:1、6到1:2、2不等,绝大多数是1:2.不同动物来源的红细胞体积和表面积存在差异;但这一比例却是基本相同的,即恒定。至此,他们得出细胞膜是由双层脂分子构成的结论。人们对于膜的成分有了进一步认识。细胞膜主要是由磷脂组成的双分子层。每个磷脂包含一个脑袋和两条腿。其中,脑袋朝外侧,两条腿相向而对。从而分为上下层。这主要归因于磷脂特性。因为它脑袋喜欢喝水,两条腿讨厌喝水。一旦它们被放在水中会自动聚集形成上述排列。有的磷脂分子像个多动小孩 喜欢跑来跑去。磷脂就是脂肪。在细胞合成上必不可少。  
         除此之外,在油脂质形成的不平静的汪洋大海中,还有在众多由蛋白质构成的岛屿或小舟。一眼望去星罗密布,大大小小形状各异。蛋白质功能  主要是负责细胞外和细胞内两个世界的交通和通信。有时只能发送信号,有时传递货物。因此它们即像电话线又像输油管道。细胞膜上的绝大多数蛋白质都不是固定在一个地方,而是在脂质的海洋中航行。科学家给整个细胞膜上的蛋白质标记了一种荧光蛋白,然后用强光照射细胞的左半边,使左边的蛋白质全部失去了荧光。当夜幕降临时。原来没有荧光的左边部分又慢慢有了荧光蛋白的出现,照亮漆黑的夜,远远望去繁星点点。
       穿过细胞膜,在细胞内则是五花八门,却又井井有条。犹如细胞内的微观交通放大到宏观世界里。应该有不少于上千层或上万层车道。小小的细胞为了有限空间内,最大限度利用周身资源,在网络中为自身元件身兼数职提供了交通要道。细胞内网络除了为细胞质内的其他元件提供要道,同时还要承担支架的作用,防止细胞塌陷。即像建筑物的钢筋框架,又像人体骨骼,因此我们给它们起了一个形象名字“细胞骨架  ”。
         为了起到细胞内交通和支撑的目的,细胞骨架也采取了不同策略。按照骨架粗细不同,分为微细、微管和中间纤维。第一种是由蛋白质组成的实心细丝,后两种   是由不同的蛋白质环绕组成的空心结构。无论是立交桥还是鸟巢,一旦建成便是永久性标志建筑。但与现实世界不同的是,细胞骨架时刻处于高度动态变化过程中。上一秒那里还是空无一物,后一秒已经合成了一根微丝。这些变化既可以处于完全的自动化状态,又可以进行手工化操作。我们可以利用两种特异性的药物——秋水仙素和鬼气环肽 
         这些密密麻麻的细胞骨架只是细胞质中的冰山一角。其复杂度远比螺狮壳里做道场,可以比拟身居其中的内质网。高尔基体、溶酶体、线粒体才是真正的主角。我们将它们统称为细胞器。有了这些细胞器,细胞才有了灵魂。如同一座空旷的厂房里的机器来往穿梭的产品,分拣机器人,分制核糖体的“中心体”。细胞生物学之父,吉斯罗伯茨——波特就是其发现人。                                                  

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