第五章 生命基本
记得我在上中学时就对生物学特别着迷,当时书上都把细胞形容成一只“装满原生质的口袋”(bag of protoplas m)。
在过去十年间,人类对细胞活动有更深刻的认识。比如,我们现在知道其实没有原生质这种物质,细胞也不是一个静止而被动的“口袋”。我们体内每一个活细胞都自成一体,组成动态而神奇的世界。不管它如何变化,状态却出奇地稳定;不管它如何更新换代,却永远遵循着跟生命一样古老的化学和电子原理。对我而言,细胞是一个隐藏的奇迹。细胞和人体健康
我们体内各种细胞的变化,决定了我们的健康状况。人生病,就是细胞受到病菌攻击;要恢复健康就必须由此着手治疗。细胞健康与否,取决于细胞内部数以万计的分子的功能运转以及它所制造的、维护的和世代相传的每一个微小结构的稳定性。
人体就像一个社会,由各种器官和纤维组织组成,它们各司其职,共同维护整个机体的正常功能。神经系统像电话公司,专门负责传送资讯。消化系统向器官和纤维组织输送原料和燃料,然后由器官和纤维组织制造蛋白质,燃烧燃料,为身体的活动提供动力。如果任何一个器官功能减弱,整个机体的功能也会随之紊乱和衰退。
人体内有近百万亿个细胞,每个细胞自成体系,由大量功能各异的独立结构“细胞器官”(organelles)组成。正如身体器官要对身体健康负责一样,每个细胞器官也必须在不同情况下维持细胞正常功能。细胞器官的组织排列使植物、动物跟更大更复杂的人体一样拥有专门的细胞和纤维组织。
如果再往下细分,通过比细胞器官更小的单位分子来看,我们会发现细胞要做的事可真不少。正常情况下,在这个仅有十分之一毫米空间里会生产出两万种不同的蛋白质。每合成一种蛋白质至少需要六个工序-也就是说,每一瞬间都会发生成千上万次化学反应-同时,每一种物质都必须在适当时候,以适当形式和适当数量被输送到适当地方。
糖分解产生能量供应这些化学反应需要。另外,细胞会反复自我重塑;油脂和蛋白质通过代谢转化、进入细胞膜;碳水化合物转化成肝糖(即淀粉)被储存起来。正如自然界很多物质一样,细胞中大部份物质也会循环再生,被反复使用,特别是矿物质。
每一天,人体内有70%的分子被“清倒”-经过分解重新组成新的结构。也就是说,人体内大部份的分子每两周就被清倒一次!这种稳定的物质交换保证人体具有足够的灵活性,能够适应不断变化的外部环境。那么,保持健康的关键就是保证这些活动的持续稳定性,即为细胞的修复和再生提供最佳的营养。
细胞是一个充满奥秘的世界,一门蕴含丰富的科学。因为这不是一本教科书-它只是简单回顾了我的一些生平事迹及我的USANA公司自成立至今多年来的研究进程-所以,我在这里只对细胞的主要结构和功能作简单概述。
细胞核 The Nucleus
细胞核(The Nucleus)是最负盛名的细胞器官,是一切细胞活动的控制中心。所有指挥细胞活动资讯的编码,都存放在核子里面的脱氧核糖核酸(DNA)内。DNA的排列就像两个互相缠绕的螺旋形带子(又称“双螺旋”)。这一对核甘酸序列互相补充,决定了人体的遗传密码。最令人吃惊的是,人体基因中有80%的DNA都是“垃圾”,没有已知的任何作用。真正有用途的有3万多种独立基因,它们各自管理自己的氨基酸序列。人体细胞产生的两万多种蛋白质都由这些氨基酸组成。
蛋白质生产的数量和时间长短,由细胞内或身体内复杂且灵敏度高的回馈系统控制。通常,基因物质与核内蛋白质以松散形式排列在细胞核中,当细胞准备再生产时,它们就被压缩成一种叫染色体的结构。细胞核外有一层核膜,紧紧地包裹着细胞核。细胞核膜的结构复杂,由内外两层膜组成,位于核角膜和核膜孔复合体的下面。细胞核膜把核物质跟细胞质分开,但却允许微小的极性分子和大分子进出,尤其是RNA。这些“RNA信差”大概有几千个俭基那么长,它们专门传递资讯,指挥蛋白质合成。细胞每次再生产时,细胞膜就会破裂形成两个新的细胞。
细胞的再生循环
细胞再生要经过三个步骤:复制DNA,向再生成的细胞分配复制的染色体,分裂成两个单独的新细胞。通过显微镜可以观察到培养人体细胞的全部过程。在我的纤维培养实验室里的健康细胞,大约每24小时完成一转再生循环,分裂为两个新的细胞。细胞在再生过程中,不仅会受到来自外部和内部信号的指挥,还要接受检查,确认再生成的细胞是否已获得全部的基因组(完整的基因物质成份)。一发现有染色体偏离、DNA遭到破坏或DNA不完全复制等问题,整个循环过程就会被中断。不管是在做试验还是在人体内,营养不良都会导致细胞再生减缓或中断。
细胞更新:细胞具有惊人的更新能力,为维持人体功能正常运转起了举足轻重的作用。不同器官有不同情况,但总的来说,人体细胞每两天就要完成一个生产、磨耗和代换的过程。有些人体器官的细胞更新得非常频繁,它们的DNA复制过程必须完美无缺,否则会百病丛生。
我们知道血液细胞的更新非常迅速,肠内膜的上皮细胞也一直不停地以新换旧。每一天有近170亿的上皮细胞被换掉,小肠的整个表皮每五天就全部更新一次。人类皮肤大约每27天更新一次,一生中更新的皮肤近千张。每小时中,我们的身体会抖落60万块皮屑,加起来每年有1.5磅重。到七十岁的时候,我们身上掉下来的皮已经达到105磅(48公斤)-相当于一个成年人体重的三分二。(可怜的吸尘器!)
骨骼的改造和重塑过程也日以继夜不断进行,到我们上了年纪后才会渐渐缓慢下来。人体的骨骼每两年全部更新一次。由于骨骼在日常生活中磨损得厉害,所以它的更新率也自然而然是最高的。
有些人体器官在履行职责的同时要承受巨大伤害,所以每次都需要更换大量细胞。其中最有代表性的是肝脏,除制造与新陈代谢相关的重要物质如胆固醇和凝固蛋白质外,肝脏还负责化解人体内部的有毒化学物,例如药物和酒精。在这个解毒过程中,肝脏细胞以牺牲自我来保护身体免遭严重破坏。如果说肝脏是人体内部器官中更新量最大的也并不为过。
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作品很优秀啊,已经关注你了,回关一下吧
昀在晴天 回复 @珠珠好好: 谢谢听友鼓励