細胞的職責
① 為什麼說人體細胞是一個「獨立王國」
細胞是最基本的生命單位。雖然他們的規模不同,但他們都可以被視為一個「獨立的王國」,履行自己的職責,相互合作。他們都在特定的職位上扮演著特殊的角色。人實際上是一個大細胞,我們最早的祖先就像一個受精卵,只是受精卵是通過分裂的,人類的祖先通過性和懷孕來繁殖,但本質上他們都是一樣的。
我們是人類基因組序列有近30億個鹼基對。我們的人體不僅在物質組成上與其他動物沒有什麼不同,甚至基因也是一樣的。我們與黑猩猩分享98.5%的基因,甚至一朵野花也在路邊。40%的基因和我們的完全一樣。
② 《工作細胞》涉及了哪些醫學知識呢
紅細胞無核,呈圓餅狀,兩側凹陷。紅細胞中含有一種含鐵的紅蛋白,因此呈紅色。紅細胞的壽命約為120天。它是細胞中長壽命的存在。
高低溫白細胞是無色有核的球形細胞。當白血球吞噬細菌和死亡細胞時,它們會自己死亡。白細胞也有免疫功能。白細胞的平均壽命很短,約7-14天。(生命的極限使他不可能有時間和紅血球的愛。)
紅細胞在人體內的功能是輸送氧氣、二氧化碳、電解質、葡萄糖和氨基酸,這些都是人體的代謝物質。
白細胞是人體與疾病斗爭的「衛士」。當細菌侵入人體時,白細胞可以通過毛細血管壁變形,集中在細菌侵入部位,包圍並吞噬細菌。
③ 一小小生物題
2 免疫系統是人體的第二道防線。 第二道防線主要由骨髓、胸腺、脾臟、淋巴系統構成。這些器官是淋巴細胞,包括B細胞、T細胞、NK細胞(自然殺傷細胞)和巨噬細胞生成、分化、成熟的場所。 病菌、病毒與其它致病物質突破第一道防線,進入體內時,第二道防線即開始工作。首先是識別入侵者是什麼樣的敵人,這個任務主要由B細胞和T細胞完成。健康的人體淋巴細胞能識別10億種入侵者,但免疫力低下者則大打折扣。第二步,識別入侵者後、淋巴細胞把信息反饋到免疫系統總部各器官,進行緊急動員、擴充兵員、生產大量的專門針對這個病原的細胞、抗體、並把這些部隊運到病灶前線。這個過程叫做激活。第三步,是具體作戰叫作效應階段。各種細胞行使職責、對敵作戰。在效應階段,免疫應答系統還要通過其它途徑動員其它力量如各種免疫球蛋白、各種抗體、血液中性粒細胞、單核吞噬細胞等組成統一戰線參加戰斗,它們通過各種戰術如阻止病原進入人體細胞進行復制繁殖,切斷受害的DNA的聯系,溶解入侵微生物、吞噬入侵者、吞噬損傷組織和排除疾病產生的毒素等。另外,免疫應答系統還有記憶功能和調節功能。記憶功能就是准確地記下入侵者的特徵,第二次入侵時,免疫系統會作出更快的反應。調節功能就是戰斗結束後,參戰兵員很快改變職能或回到原來的崗位上去。這些過程每天都在產生,只是由於或者戰斗規模小,人體沒有大的反應或者免疫力強,一下就把敵人消滅了或把敵人擋在國門之外。因此,保持良好的體質和良好的免疫力非常重要。 2胞內寄生菌的免疫只細胞免疫 其中包括結核桿菌、麻風桿菌
自然結核桿菌、麻風桿菌就是寄生在細胞內布的細菌啦3 干擾素概述干擾素(IFN)是一種廣譜抗病毒劑,並不直接殺傷或抑制病毒,而主要是通過細胞表面受體作用使細胞產生抗病毒蛋白,從而抑制乙肝病毒的復制;同時還可增強自然殺傷細胞(NK細胞)、巨噬細胞和T淋巴細胞的活力,從而起到免疫調節作用,並增強抗病毒能力。70年代中期人們發現慢性乙型肝炎患者自身產生干擾素的能力低下,在應用外源性干擾素後,不僅產生了上述抗病毒作用,同時可以增加肝細胞膜上人白細胞組織相容性抗原的密度,促進T細胞溶解感染性肝細胞的效能。成人注射(2~5) X 106單位干擾素後,3小時血清中干擾素活性開始測出,6小時達高位,48小時基本消失。
目前可供臨床選用的干擾素種類很多。例如國產重組 IFN-α1型和IFN-α2型,進口的干擾能(IFN-α2b)、羅擾素( IFN-α2a)、惠福仁(類淋巴母細胞干擾素)及組合干擾素等等。各種亞型的干擾素-α(含α1或α2或α2a或α2b)療效近似;干擾素-β(IFNβ)也有相似效果,但它在肌肉組織中易被滅活。干擾素-β制劑進入血液後,穩定性差,確切療效尚在觀察中,但可作為干擾素- α的替代制劑。當前國內對干擾素-α各亞型制劑的活用較佳劑量為(3~5)X106單位/日,連續用1 周後改為隔日或每周3次,肌內注射,療程3~6月。
干擾素是一組具有多種功能的活性蛋白質(主要是糖蛋白),是一種由單核細胞和淋巴細胞產生的細胞因子。它們在同種細胞上具有廣譜的抗病毒、影響細胞生長,以及分化、調節免疫功能等多種生物活性。
干擾素的發現
1957年,英國病毒生物學家Alick Isaacs和瑞士研究人員Jean Lindenmann,在利用雞胚絨毛尿囊膜研究流感干擾現象時了解到,病毒感染的細胞能產生一種因子,後者作用於其他細胞,干擾病毒的復制,故將其命名為干擾素。
1966-1971年,Friedman發現了干擾素的抗病毒機制,引起了人們對干擾素抗病毒作用的關注,而後,干擾素的免疫調控及抗病毒作用、抗增殖作用以及抗腫瘤作用逐漸被人們認識。1976年Greenberg等首先報道用人白細胞干擾素治療4例慢性活動性乙肝,治療後有2例HBeAg消失。但是由於人白細胞干擾素原材料來源有限,價格昂貴,因此未能大量應用於臨床。
1980-1982年,科學家用基因工程方法在大腸桿菌及酵母菌細胞內獲得了干擾素,從每1升細胞培養物中可以得到20-40毫升干擾素。從1987年開始,用基因工程方法生產的干擾素進入了工業化生產,並且大量投放市場。
什麼叫干擾素(IFN)?
自1957年發現干擾素以來,已知曉干擾素是真核細胞(真核細胞:微生物按其結構、組成等差異,可分為三大類:①真核細胞型微生物:細胞核的分化程度較高,有核膜、核仁和染色體;細胞質內細胞器完整。真菌屬此類。②非細胞型微生物:體積微小,能通過除菌濾器;沒有典型的細胞結構,無產生能量的酶系統,只有在宿主活細胞內生長繁殖。病毒屬之。③原核細胞型微生物:僅有原生核質,無核膜或核仁,細胞器不很完整。此類微生物眾多,有細菌、支原體、衣原體、立克次體、螺旋體和放線菌。)對各種刺激作出反應而自然形成的一組復雜的蛋白質。如果用醫學上更為詳細的說法則是:干擾素是由病毒和其他種類的干擾素誘導劑,刺激網狀內皮系統(人體免疫系統的一種)、巨噬細胞、淋巴細胞以及體細胞所產生的一種糖蛋白。這種蛋白具有多種生物活性,包括抗增殖、免疫調節、抗病毒和誘導分化作用。
干擾素的相對分子質量小,對熱穩定,4℃可保存很長時間,-20℃可長期保存其活性,56℃則被破壞,pH(酸鹼度)2~10范圍內干擾素不被破壞。人體自然就能產生干擾素,經一定的制劑加工過程也能製造成葯物-干擾素制劑。
干擾素的分類
根據干擾素蛋白質的氨基酸結構、抗原性和細胞來源,可將其分為:IFN-α、IFN-β、IFN-γ。
IFN-ω屬於IFN-α家族,其結構和大小與其它IFN-α稍有差異,但抗原性有較大的不同。
現在公認IFN-β和IFN-γ只有一個亞型,而IFN-α有約二十餘個亞型。
自80年代以來,許多研究顯示,干擾素(尤其是α-干擾素及γ-干擾素)除具有抗病毒、免疫調節的作用外,還具有明顯的抗細胞增殖作用。因此,目前干擾素已被用於治療多種白血病。
干擾素制劑如何分類?
要了解這一點,先要知道人天然干擾素的分類。人天然干擾素分為三種多肽:IFN-α、IFN-β及IFN-γ。IFN-α和IFN-β分別由白細胞和成纖維細胞產生,在酸性環境中穩定,並且結合相同的受體。而IFN-γ主要由T淋巴細胞分泌,對酸不穩定,結合的受體與前兩者不同,IFN-γ的免疫刺激活性在三者中最強。IFN-β和IFN-γ只由單個基因編碼,而IFN-α由至少23個不同基因,群聚在第9對染色體上,編碼產生多於15種的功能蛋白。
干擾素制劑的分類,按製作方法不同,可分為利用基因工程生產的重組α-干擾素和人自然干擾素兩大類。
基因工程干擾素再按基因表達分子結構和抗原性可分為α、β、γ型,同一型內按氨基酸組成差異再分20多個亞型:α1、α2、α3……在同一亞型內又因氨基酸的差異而細分,如α2:有三種:α2a、α2b、α2c。
人自然干擾素是通過分別刺激淋巴母細胞和人體白細胞,然後提純制備而得。目前市場供應的只有由類淋巴母細胞產生的干擾素(IFN)…αN1,是天然的多亞型的混合物。臨床用的主要是重組制劑,有α2a、α2b和α2b。
臨床上常用的干擾素有哪些制劑?
1、自然干擾素
人體淋巴母細胞樣多亞型天然干擾素(IFN-N1),葛蘭素威康公司(英國)生產,商品名為惠福仁。
2、人體白細胞重組干擾素
IFNα1b:世界上第一個採用中國人干擾素基因克隆和表達的IFNα1b型干擾素,商品名為賽若金,深圳科興生物製品有限公司生產,有300萬U/支和500萬U/支兩種劑量,為粉劑。
IFN-α2a:羅氏公司(瑞士)生產的羅擾素,有300萬U/支和450萬U/支兩種劑量,粉劑和水劑兩種劑型;沈陽三生公司生產的因特芬,每支300萬U;遼寧衛星生物研究所生產的迪恩安,每支300萬U和500萬U兩種劑型,均為粉劑,但備有專用溶解液。
IFNα2b:先靈葆雅(美國)公司生產的干擾能300萬U/支和500萬U/支,均為粉劑;天津華立達公司生產的安福隆,300萬U/支,粉劑;安徽安科公司生產的安達芬,100萬U/支。300萬U/支、500萬U/支粉劑。
3、復合干擾素
安進公司(美國)生產的復合干擾素C-IFN,商品名為干復津。其為針對治療目的而設計的一種非人體能自然產生的生物合成干擾素。干復津的特異活性被定位每毫克蛋白質功能單位,在體外已證實其活性至少比α2a或α2b干擾素高出5倍,干復津所用的微克是質量測量單位,而其他干擾素所用的國際單位出)是活性測量單位。干復津有9μg、15μg兩種劑量的劑型。其9μg的療效與300萬U的IFN-α2b相似。
干擾素適應症
干擾素是病毒侵入細胞後產生的一種糖蛋白。由於幾乎能抵抗所有病毒引起的感染,如水痘、肝炎、狂犬病等病毒引起的感染,因此它是一種抗病毒的特效葯。此外,干擾素對治療乳腺癌、骨髓癌、淋巴癌等癌症和某些白血病也有一定療效。
干擾素有哪些不良反應?
1、 發熱:治療第一針常出現高熱現象。以後逐漸減輕或消失;
2、感冒樣綜合征:多在注射後2~4個小時出現。有發熱、寒戰、乏力、肝區痛、背痛和消化系統症狀,如惡心、食慾不振、腹瀉及嘔吐。治療2~3次後逐漸減輕。對感冒樣綜合征可於注射後2小時,給撲熱息痛等解熱鎮痛劑,對症處理,不必停葯;或將注射時間安排在晚上。
3、骨髓抑制:出現白細胞及血小板減少,一般停葯後可自行恢復。治療過程中白細胞及血小板持續下降,要嚴密觀察血象變化。當白細胞計數<3.0×10^9/L或中性粒細胞計數<1.5×10^9/L,或血小板計數<40×10^9/L時,需停葯,並嚴密觀察,對症治療,注意出血傾向。血象恢復後可重新恢復治療。但需密切觀察。
4、神經系統症狀:如失眠、焦慮、抑鬱、興奮、易怒、精神病。出現抑鬱及精神病症狀應停葯。
5、少見的副反應有:如癲癇、腎病綜合征、間質性肺炎和心律失常等。出現這些疾病和症狀時,應停葯觀察。
6、誘發自身免疫性疾病:如甲狀腺炎、血小板減少性紫癜、溶血性貧血、風濕性關節炎、紅斑狼瘡樣綜合征、血管炎綜合征和Ⅰ型糖尿病等,停葯可減輕。
由滅活的或活的病毒作用於易感細胞後,由易感細胞基因組編碼而產生的一組抗病毒物質。除病毒以外,細菌、真菌、原蟲、立克次氏體、植物血凝素以及某些人工合成的核苷酸多聚物(如聚肌胞)等都能刺激機體產生干擾素。凡能刺激機體產生干擾素的物質統稱為干擾素誘生劑。干擾素的主要成分是糖蛋白,按其抗原性不同可分為α、β和γ三種主要類型。其活性及抗原性皆取決於分子中的蛋白質,而與其糖基無關。脊椎動物細胞是產生干擾素的主要細胞,但無脊椎動物(甲殼類及昆蟲)及植物細胞(如丁香等)亦發現有干擾素類似物。干擾素對細胞表面的干擾素受體有高度親和力,它與受體的相互作用可激發細胞合成新的mRNA,產生多種效應蛋白,發揮抗病毒、抗種瘤及免疫調節等作用。干擾素不具有特異性,即由一種病毒所誘發產生的干擾素,能抗禦多種病毒甚至其他的胞內寄生的病原生物的能力。動物實驗證明,干擾素能抑制多種致癌性DNA病毒和RNA病毒,從而抑制病毒誘發的腫瘤生長。干擾素制劑可用以治療某些病毒性感染(如慢性乙型肝炎、帶狀皰疹等),以及治療多種腫瘤(如骨肉瘤、白血病、多發性骨髓瘤等)。初期用於病毒性疾病,繼而擴大到惡性腫瘤的治療。但目前所用的干擾素,不論是純化的天然干擾素,還是以DNA重組技術產生的干擾素,均有許多毒性,臨床使用時常可造成白細胞減少、貧血、頭痛、發熱、肝功能異常、中樞神經系統中毒等。臨床應用的干擾素誘生劑,如聚肌胞,毒性較大,而且價格昂貴,此外,人血清中存在破壞聚肌胞的核糖核酸酶,故難以在臨床推廣應用。
干擾素
1、單節顯性人體r-干擾素的製造
2、干擾素乾粉配方的方法及組合物
3、干擾素軟膏及其制備方法
4、干擾素脂質體凝膠劑
5、高比活性重組人干擾素αm及其製作方法
6、高純度治療上有用的人類白細胞干擾素的工業規模製備方法
7、酵母重組株及IFNα-la干擾素的純化方法
8、酵母重組株及IFNα-la干擾素的純化方法 2
9、結晶金屬-α-干擾素
10、聚乙二醇-干擾素水溶液
11、聚乙二醇修飾重組人干擾素
12、利用膨脹床色素親和色譜純化重組人干擾素α-2b的方法
13、人體內誘導干擾素的製造方法
14、生產干擾素的方法
15、使干擾素α-2結晶的方法
16、穩定白細胞干擾素的方法
17、穩定的r-干擾素的配製方法
18、一種改良的人α型干擾素復合體的生產方法和用途
19、一種利用基因工程手段制備人干擾素ω的方法
20、一種穩定的干擾素水溶液
21、一種新型α干擾素
22、以醯胺鍵連接的聚乙二醇-干擾素及其製法和用途
23、用淋巴母細胞樣細胞生產天然干擾素α
24、由遺傳工程酵母生產人干擾素α的方法
25、支鏈聚乙二醇-干擾素及其製法和用途
26、重組α型干擾素凍干保護劑
27、重組人α型復合干擾素及其制備方法和用途
28、重組人干擾素α2a栓基質配方及生產工藝
29、重組中國漢族人源γ--干擾素及生產方法
IFN 對免疫功能的影響
IFN 通過對細胞因子及免疫細胞活性發生作用影響機體的免疫功能(增強或是抑制) 。研究表明 ,IFN 分別與 IL-6 和 IL-1 共同作用 ,能顯著增加人肝癌細胞系 C1 IN H 的合成 ,其作用強於同劑量的IFN 單獨作用。人的中樞神經系統星形細胞是產生NO 的主要細胞 , IL-1β是一個關鍵性因子 ,可直接刺激人星形膠質細胞產生 NO , IFN-α可增強 IL-1β的作用。而 IFN-1β可抑制由 IFN-α及L PS 刺激引起的 NO 大量釋放。近年來國內外學者提出了 IL-2-IFN-NKC 免疫調節網路的新理論 , 認為 IL-2-IFN-NKC 能反饋性地進行系統調節 , 而 IL-2對T21 和細胞毒 T 細胞( Tc) 有利於生長的作用 ,能顯著增加 IFN 生成 ,增加 N KC 功能。
IFN 與腫瘤壞死因子( TN F) 相互作用使 TN F的抗腫瘤效果明顯增強。TN F 作用增強的機制是 IFN 對 TN F 受體發育作用所致。現已研究表明 , IFN 和 TN F 相互作用在炎症和其他病症的形成中也起重要作用。
IFN 及其受體的分布
IFN 可在脾等免疫器官內分布 ,還可在某些內分泌腺和神經組織內分布。神經細胞能合成IFN-α,星形膠質細胞也能合成 IFN 。IFN-α存在於胃腸道副交感神經節細胞、脊神經節小細胞及腎上腺髓質細胞等多種神經細胞內。對於這些神經元內存在 IFN-α的現象 ,有學者認為可將 IFN-α視為一種新的神經肽和有效的神經遞質 ,並設想它可能參與靶器官免疫過程的神經調控。近年來 ,應用放射自顯影、放射受體分析、免疫細胞化學、受體 mR-NA 表達等方法證實存在 IFN 受體( IFN R) 。IFNR 可在許多組織細胞(如骨髓單核細胞、淋巴細胞、肥大細胞、內皮細胞、成纖維細胞等) 中發現。IFNR 為 130 ku 的糖蛋白。分為 2 種 ,即 IFN α/βR 和IFN R ,二者分別結合 IFN α/β及 IFN , IFN R 位於細胞表面 ,用胰酶處理細胞 ,可阻止 IFN 與細胞的結合。
④ 細胞創新不在細胞內部是在細胞之間嗎
大型植物把岩石粉碎成土壤,加速了風化,把早期地球怪石嶙峋的表面,連同其布滿疊層石的海岸線,變成了鬱郁蔥蔥、格調奇異的花園、森林和熱帶草原,而且就發生在過去的5億年間。而且伴隨綠色植物把氧不斷輸送到空氣中,整個大氣層都被改造了。
大約從4億年前開始,地球已開始適應高氧(氧氣佔到整個大氣的15%以上,而非此前低於5%的標准)、低二氧化碳(現在是百萬分之幾百的樣子,而不是此前的百萬分之幾千)的新的大氣構成。各種動物在大型植物創造出的新的生態位中漫遊,同時有真菌和細菌清理、分解並回收死亡動物的遺骸。後生生物還改造了海洋,使海洋中充滿了各種稀奇古怪的新生物,從蝦到海馬、從章魚到藍鯨。
我們從盤基網柄菌的事例可得知如下幾個要點:第一,多細胞結構(multicellularity)曾多次進化,時至今日還有某些生物組織尚處在進化的過程中;第二,多細胞結構如同生命本身一樣,還存在某種難以界定的組織的灰色地帶;第三,多細胞結構加強了單個細胞的計算能力,提高了其管理環境信息的能力。
⑤ 關於地球這個令人驚嘆的細胞是如何產生的
生命開始於一個細胞。第一個細胞一分為二,二又分為四,以此類推,僅僅到第47次加倍以後,你就有了1億億(10000000000000000)個細胞,並作好了最終形成一個人的准備。從卵子受精的那一刻起,一直到你離開人世,為了維持和保護你,這些細胞中的每一個都完全知道自己的職責。
對於你的細胞來說,你無任何秘密可言,它們對於你的了解,遠遠超過你對自己的了解。每一個細胞都帶有一整套基因密碼——你身體的指令手冊,因此它不僅知道怎樣做自己的工作,而且對於你體內的其他任何一項工作,它都了如指掌。在你的一生中,你永遠沒有必要提醒任何一個細胞,要它隨時注意其腺嘌呤核苷三磷酸鹽的情況,或是找到存放不期然間出現的多餘葉酸的地方。它將會為你做這樣的一些事,以及幾百萬件別的事。
每個細胞都是自然界的一個奇跡。即便是最簡單的細胞,其構造的精巧程度也是人類的智慧所永遠也無法企及的。舉個例子,即便是製造一個基本的酵母細胞,你所需要的零部件就和一架波音777噴氣式飛機的一樣多,而且還必須在直徑僅有5微米的球體內將它們組裝起來,然後你還得以某種方式驅使那個球體進行繁殖。
但是,與人體細胞比起來,無論其多樣性還是其復雜性,酵母細胞簡直不值一提。但是,酵母細胞有著復雜的互動性,因此更有意思。
你的細胞是一個有著1億億個公民的國度,每一個公民都以某種特有的方式全心全意地為你的整體利益服務。它們為了你什麼都干,它們讓你感覺快樂,產生思想。它們使得你能夠站立、伸懶腰和蹦蹦跳跳。當你吃東西的時候,它們攝取養分,供給能量,排除廢物——干所有你在高中生物學中所了解到的事情,而且它們還不忘記先使你有一種飢餓感,並使你在就餐後產生舒適的感覺,以後就不會再忘記吃東西。它們使你的頭發生長,耳朵產生耳垢,大腦悄無聲息地運轉。它們管理你身上的每一個角落:當你受到威脅時,它們會挺身而出保護你。它們會毫不猶豫地為你而獻身——每天有多達數十億個細胞在這么做:可是終其一生你從未向它們中的任何一個表達過謝意。因此,現在就讓我們肅立片刻,向它們表示我們的敬佩與贊賞之意。
細胞是怎樣完成它們所做的一切——它們怎樣儲存脂肪,怎樣製造胰島素,怎樣參與維持和你這樣復雜的實體所必需的其他活動,我們也許了解一點點——但僅僅是一點點。你的身體內活躍著至少20萬種不同類型的蛋白質。可是到目前為止,我們對它們的了解不超過2%。(有人將這一數字調高到50%左右。顯然,這取決於你如何界定「了解」這個詞的含義。)
細胞世界所發生的令人驚訝的事總是層出不窮。在大自然中,一氧化二氮是一種極為可怕的有毒氣體,它是造成空氣污染的罪魁之一。20世紀80年代中,科學家們發現人類細胞中不斷產生這種氣體的時候,自然感到有點兒吃驚。一開始,科學家對它的作用感到很困惑,但接著就發現它無處不在——控制血液的流量和細胞的能量水平呀,進攻癌症及其他病原體呀,調節嗅覺呀,甚至幫助陰莖勃起。這也解釋了為什麼硝酸甘油,即人們所熟知的炸葯,能夠緩解心絞痛。(它在血液中轉換為一氧化二氮,使得血管內壁的肌肉放鬆,血液就可更順暢地通過了)。在不到10年的時間里,這種氣體從大自然中的一種外在毒素成了人體內無處不在的靈丹妙葯。
根據比利時生物化學家克里斯蒂安·德迪夫的統計,你擁有「約幾百種」不同的細胞,它們的大小和形狀有顯著的不同:神經細胞呈線狀,可以伸展到1米長;紅細胞呈盤狀;而幫助給我們視覺的光電細胞呈桿狀。細胞的大小也差別很大——給人印象最深刻的莫過於懷孕的那一刻,一個不甘示弱的精子竟然迎向比它大85000倍的卵子(這是男人征服欲的形象化表現)。不過,一個人體細胞的平均寬度不過20微米左右——也就是1毫米的大約2%,小到幾乎看不見,但大得足以容納數以千計的像線粒體這樣的復雜結構,以及幾百萬幾百萬個分子。從最基本的方面來說,細胞的活力也各不相同。你的皮膚細胞都是死的。想到自己身體表面的每一部分都是死的,你也許會感到有點屈辱。如果你是個中等個兒的成年人,你身上裹著大約2千克的死亡皮膚,其中每天都有幾十億的微小組織從你身上脫落。如果你將一個手指從布滿灰塵的擱架上劃過,那個痕跡在很大程度上是用你死去的皮膚劃成的。
大多數細胞的存活時間很少超過1個月左右,但也有一些明顯的例外,肝臟細胞可以存活幾年,雖然它們的內部成分每隔幾天就更新一次。大腦細胞和你的壽命一樣長。從你出生起,你擁有大約1000億個細胞,這也就是你所能擁有的細胞數的最高值。據估計,你每小時大約丟失500個細胞。因此,要是你認真想一想的話,你真的是一刻光陰也不該浪費。令人欣慰的是,你腦細胞的組成部分總是在不斷更新,因此,與肝臟細胞相類似,你的大腦細胞實際上只存活1個月左右。事實上,據認為,我們身上的任何一個部位——包括迷途分子在內——都與9年前不同。這聽起來似乎有些玄乎,但從細胞的層面上講,我們都是年輕人。
最先描述細胞的是羅伯特·胡克,我們在前面提到過他。他為行星運行平方反比律的發現權和艾薩克·牛頓產生過爭執。胡克活了68歲,一生中取得了許多成就——他不僅是一個頗有造詣的理論家,同時還是一位製作精密儀器的高手——但是使他贏得最大聲譽的還是他完成於1665年的暢銷書《顯微圖片:或關於使用放大鏡對微小實體作生理學描述》。他向心馳神往的公眾展示了一個微觀世界,在這個世界中,其紛繁復雜的多樣性,其熙熙攘攘的熱鬧程度,其巧妙絕倫的結構方式,都遠遠超出了此前任何人的想像。
胡克最先發現了許多微觀情景,其中有植物身上的小空洞。他給這些空洞取了一個名字:「細胞」,因為它們使他聯想起修道士的單人小室。胡克計算出1平方厘米軟木片大約包含195255750個這樣的小空洞——如此巨大的數字在科學領域還是第一次出現。顯微鏡的發明到這個時候已經有一代人左右的時間,但不同的是,胡克的顯微鏡達到了高超的水平。它們可以放大30倍,在17世紀的光學技術中鶴立雞群。
因此,僅僅10年以後,當胡克和倫敦皇家學會的其他成員收到由荷蘭代爾夫特一個亞麻布料商寄來的用275倍率顯微鏡觀察所得的圖像和報告時,他們不免感到有些吃驚。這個亞麻布料商名叫安東尼·范·列文虎克。盡管他幾乎沒有受過正規教育,也無任何科學背景,但卻是一個敏銳的專心致志的觀察者和技術天才。
直到今天,我們也不知道他是怎樣通過簡陋的手工裝置製造出如此高倍率的顯微鏡。它無非就是將一小塊玻璃嵌入木榫而成。他的顯微鏡更像是放大鏡,而不像我們大多數人認為的顯微鏡,但其實二者都不大像。列文虎克每做一個實驗都要製作一件新的儀器。可是,對於自己的技術,他卻總是守口如瓶,不過他倒是就怎樣提高解析度而向英國人透露過情況。
在長達50年的時間里——不可思議的是,從他40多歲後才開始——他向皇家學會提交了近200份報告,全都用低地荷蘭語寫成,他只會這種語言。列文虎克羅列了他所發現的一些事實,並配以一些精美的繪圖,卻沒有任何解釋和說明。他所提交的報告幾乎包括了所有可以用於檢測的事物——麵包霉、蜜蜂螫針、血細胞、牙齒、頭發,他自己的唾液、精液甚至大便(提及後面兩樣時,他還說了為它們的惡臭表示歉意的話)——所有這些以前幾乎都沒有用顯微鏡觀察過。
1676年,列文虎克在一份報告中聲稱,他在一份胡椒水試劑中發現了微生動物。皇家學會動用了英國所能生產的一切先進設備來尋找這種「小動物」,直到1年以後才最終解決了放大倍率的問題。列文虎克發現的是原蟲。據他計算,一點水中有8280000這樣的微生物,比荷蘭的人口還多。世界充斥著這樣的生命,其生存方式和數目遠遠超出了以前人們的想像。
在列文虎克驚人發現的鼓舞下,其他人開始目不轉睛地盯著顯微鏡從事研究,他們的目光有時是過於敏銳了,以致有時他們發現了一些實際上不存在的事物。一位令人尊敬的荷蘭研究人員尼古拉·哈茨奧克聲稱,他在精子細胞中看到了「預先成形的小人」,他為這些小生物取名為「侏儒小人」。有一段時期,許多人相信所有的人——事實上,所有生物——都不過是小而完整的母體的放大體。列文虎克自己偶爾也沉湎於個人興趣。在他的一次最不成功的實驗中,他試圖通過近距離觀察一次小型爆炸來研究火葯的爆炸特性,結果他的眼睛差一點被炸瞎了。
1683年列文虎克發現了細菌——可是由於顯微鏡技術的限制,在此後的一個半世紀里,一直停留在那個水平。直到1831年,才有人第一次看到細胞核——它是由蘇格蘭人羅伯特·布朗發現的。布朗是一位植物學家,經常對科學史懷有興趣,雖然始終不為人所知。他生活的年代從1773—1858年。他根據拉丁語nucula,意思是小堅果,將他的發現取名為細胞核。到了1839年,才有人真正認識到細胞是一切生命的基質。他就是具有這種洞察力的德國人索多·施旺。就科學洞察力而言,這一發現不僅相對較晚,而且一開始也沒有被廣泛接受。直到19世紀60年代,由於法國人路易·巴斯德完成的具有里程碑意義的工作,才徹底地證明了生命不能自發地產生,而必須來自一個事先存在的細胞。這一理論被稱為「細胞學說」,它是整個現代生物學的基礎。
細胞被許多人比喻成許多事物,從「一個復雜的化學精煉廠」(物理學家詹姆斯·特菲爾)到「一個人口稠密的大都市」(生物學家蓋伊·布朗)。細胞既是二者,而又都不是。說它像個精煉廠,是因為在其內部進行著規模巨大的化學活動;說它像個大都市,是因為裡面擁擠不堪,忙忙碌碌,充滿互動,貌似紛繁混亂,卻有著自成一體的結構。不過,它實質上比你所見過的任何城市或工廠都要可怕得多。首先,在細胞內部沒有上下之分(引力對細胞大小的東西幾乎不起任何作用),它的每一處原子大小的空間都被充分地利用。活動到處存在,電流不停流動。你也許並不覺得自己帶很多電,實際上是帶的。我們吃的東西、呼吸的氧氣在細胞里被合成電流。那麼,我們為什麼在相互接觸時沒有把對方擊倒,或者我們坐在沙發上時又為什麼沒有將沙發燒焦呢?原因在於這一切都是在非常小的規模內發生的:電壓僅僅是0.1伏,傳輸的距離要以納米來計算。然而,如果將其按比例擴大,它所產生的沖擊力相當於每平方米2000萬伏,與一次雷電核心區所產生的電荷一樣多。
不論其形狀和大小如何,你身上所有細胞的構造大體相同:它們都有一層外殼或細胞膜,一個細胞核,裡面存儲著你正常運轉所必需的基因信息。兩者之間有一層繁忙的空間,叫做細胞質。細胞膜並不是我們大多數人所想像的那樣是一層你用別針能刺穿的耐久膠狀物,相反,它是由一種叫做脂質的脂肪物質所構成,用舍溫·B.紐蘭的話說,它和「輕度機油」大體相像。如果你覺得這些東西似乎很不堅實,請記住:在顯微鏡下,事物的表現形式是不同的。在分子的層面上,對於任何東西而言,水成了重型凝膠,而脂質簡直就像鋼鐵一樣。
如果你有機會去訪問一個細胞,你一定不會喜歡它的。若是將原子放大到豌豆一樣大小,那麼一個細胞就會變成直徑達800米的一個球體,由一個名叫細胞骨架的大梁似的復雜架子支撐著。在它的裡面,幾百萬幾百萬個物體——有的大如籃球,有的大如汽車——像子彈一樣呼嘯而過。在這里你簡直難以找到立足的地方,每一秒鍾都會遭到數千次來自四面八方的物體的撞擊和撕扯。即使對長期待在細胞裡面的成員來說,這里也是一個險象環生的地方。每一段DNA鏈平均每8.4秒就要遭到一次襲擊或損害——每天要遭到1萬次——被化學物質或是其他物質撞擊或撕成碎片,所有這些傷口必須很快被縫合,除非細胞不想再活下去。
蛋白質極為活躍,它們總是處於不停旋轉、顫動和飛舞的狀態之中,每秒鍾它們都要彼此撞擊10億次。酶本身也是一種蛋白質,它們到處橫沖直撞,每秒鍾要完成1000件任務,就像快鏡頭里的工蟻,它們不斷地建立和重建分子,為這個減去一小塊,為那個增加一小塊。一些酶隨時監控路過的蛋白質,為那些已損壞得無法修補的或有缺陷的蛋白質標上化學記號。接著,這些被標上記號的蛋白質形成了一種被稱為蛋白酶的結構,在這個結構中進行分解,並形成新的蛋白質。有幾種蛋白質的存活時間不超過半小時,另一些則達好幾周。但是,它們都以令人難以置信的瘋狂方式存在。正如德迪夫所指出的:「分子裡面的一切都以不可思議的高速運轉,我們簡直無法想像。」
但是,如果讓分子世界事物運轉的速度慢下來,慢到足以仔細觀察其相互作用的程度,事情似乎就不會那麼令人不知所措了。你會發現一個細胞不過是數百萬個物體——不同大小、不同形狀的溶酶體、內吞體、核糖體、配位體、過氧化物酶體、蛋白質,它們與數百萬個別的物體相互撞擊,從而完成了再普通不過的任務:從營養物里攝取能量、聚合成新的結構、排除廢物、抵擋入侵者、接發信息、進行修補工作。一個細胞一般包含大約2萬種不同的蛋白質,其中近2000種中的每一種至少有5萬個分子。「這意味著,」紐蘭說,「即使我們只統計那些每一種的數量在5萬以上的分子,每一個細胞中所包含的蛋白質分子總數最少有1億個。這是一個驚人的數字,我們從中可以了解一點我們體內生物化學活動的劇烈程度。」
這種活動所消耗的能量也是十分巨大的。你的心臟每小時必須輸出約340升血液,每天則要輸出8000多升,每年輸出300萬升——這足以裝滿4個標準的奧林匹克游泳池——以使所有細胞獲得新鮮的氧氣。(這是指在休息的時候,如果做劇烈運動,這個數字還要增加至6倍)。氧氣被線粒體吸收,它們是細胞的發電站。一個細胞里一般有大約1000個這樣的發電站,其具體數目根據細胞所做的事情及所需的能量的不同而有很大差異。
你大概還記得,我們在前面提到,據認為,線粒體原先是被俘獲的細菌,如今是我們細胞中的寄居者。它們保留了自己的基因指令,按照自己的時間表來分裂,操自己的語言。你也會記得,多虧它們的好心照料,我們才得以安康。為什麼這么說?因為你攝入體內的幾乎所有食物和氧氣經過加工後都被輸送給線粒體,然後由它們將其轉換為一種名為三磷酸腺苷的分子,也就是ATP。
你可能沒聽說過ATP,但正是它使你身體運轉正常。ATP分子實質上就像一組小小的電池,它們在細胞內移動,為細胞活動提供全部能量,在此過程中你獲益匪淺。在你生命的每一瞬間,你體內的每個細胞內通常具有10億個ATP分子,2分鍾以後它們的能量都會消耗殆盡,然後又會有10億個新的ATP分子接替它們的位置。每天你產生和消耗的ATP重量大約是你體重的一半。摸一摸你溫熱的皮膚,那是你的ATP在工作。
當細胞不再被需要時,它們以堪稱高貴的方式死去。它們拆下所有支撐它們的支柱和拱壁,不露聲色地吞噬掉其組成部分。這一過程被稱為凋亡或細胞死亡機制。每天都有數十億個細胞為你而死,又有數十億個別的細胞為你清掃它們的遺體。細胞也可能暴死——比如當你被感染時——但在大多數情況下它們是按照指令死去的。事實上,如果它們沒有收到繼續活著的指令——如果沒有收到另一個細胞發出的活動指令,細胞會自己殺死自己。細胞真是太需要安慰了。
有一些我們認為是很原始的生物有著某種層面的細胞組織,使得我們自己的細胞組織看上去馬虎潦草,平淡無奇。將海綿的細胞分解開(比如通過過濾器過濾),然後把它們倒進溶液中,它們會很快重新聚合,再次形成海綿。你可以反復做這種實驗,它們總會頑固地重新聚合在一起。這是因為,就像你和我,以及所有別的生物那樣,它們有一種不可抗拒的沖動:繼續活下去。
而這一切都是因為存在一種非常古怪、堅定不移、我們所知甚少的分子。這種分子本身沒有生命,它們中的絕大多數根本不做任何事情。它的名字叫DNA。在開始了解它對於科學和對於我們所具有的極端重要性之前,我們有必要先回到大約160年前維多利亞時代的英國,即博物學家查爾斯·達爾文所生活的時期。當時,達爾文提出了一種「有史以來最好的理論」——可是在隨後的15年裡卻被鎖在抽屜里。其中原因,我們得花費一些筆墨才能解釋清楚。
⑥ 醫學檢驗者的職責是什麼
醫學檢驗者的職責:
1、完成血細胞、骨髓細胞以及人體其他體液的醫學檢驗工作。
2、收集血液、尿液、糞便及其他體液樣品進行實驗前處理和分類。
3、運用血液學、臨床化驗、免疫學、分子生物學、血型血清學、微生物學等專業技術,進行樣品的體外分析、檢驗並做出報告。
4、實行質量控制系統以保證分析、檢驗結果的可靠性。
醫學檢驗師是臨床工作不可缺少的部分,他們負責檢驗人體體液、血液、排泄物、感染微生物等標本,通過客觀准確的化驗指標,為臨床醫生提供治療依據。
醫學檢驗是一門復雜的綜合醫學專業技術學科,隨著科學技術的發展和實驗方法學的進步,目前大部分實驗都是儀器操作,檢驗師需要不斷提高專業技術能力。本學科存在一定的風險。
(6)細胞的職責擴展閱讀:
醫學檢驗師考試相關:
1、適用人員范圍:經國家或有關部門批準的醫療衛生機構內,從事臨床醫學檢驗專業工作的人員。
2、專業及級別范圍:臨床醫學檢驗專業分為初級資格(含士級、師級)、中級資格。
3、考試科目設置:初、中級衛生專業技術資格考試設置「基礎知識」、「相關專業知識」、「專業知識」、「專業實踐能力」等4個科目。
4、臨床醫學檢驗技士考試內容:臨床檢驗基礎、臨床血液學檢驗、臨床化學、臨床免疫學和免疫。
5、臨床醫學檢驗技師考試內容:臨床檢驗基礎、臨床血液學檢驗、臨床化學、臨床免疫學和免疫檢驗、微生物學檢驗、寄生蟲學及檢驗、醫學倫理學。
6、臨床醫學檢驗主管技師考試內容:臨床檢驗基礎、臨床血液學檢驗、臨床化學、臨床免疫學和免疫檢驗、微生物學檢驗、臨床實驗室質量管理、醫學倫理學。
網路-醫學檢驗師
⑦ 細胞小細胞壁厚和大職能是什麼組織
營養組織 構成營養組織的細胞壁薄,液泡大,有儲存營養物質的功能,含有葉綠體的營養組織還能進行光合作用.
保護組織 植物的保護組織一般由植物根、莖、葉表面的表皮細胞構成,具有保護內部柔嫩部分的功能.
分生組織 構成分生組織的細胞小,細胞壁薄,細胞核大,細胞質濃,具有很強的分裂能力,不斷分裂產生新細胞形成其它組織.
輸導組織 植物體內的導管能運送水和無機鹽,篩管能運送有機物,屬於輸導組織.
故B符合題意.
故選:B.
⑧ 細胞生物學生物研究員工作內容簡介急求,求解答
崗位職責:
1、完成研究組長分配的實驗工作,協助組長支持經理工作;
2、協助收集相關文獻信息和用戶反饋,及時分析和報告;協助編寫有關技術資料;
3、配合完成實驗室相關儀器管理及實驗室管理工作;
4、實驗室常規儀器的維護,清潔和校正等;
5、及時完成工作計劃、工作匯報。
⑨ 免疫識別細胞
事實上,所有免疫細胞(包括吞噬細胞,淋巴細胞,效應細胞,記憶細胞)均具有識別作用。所謂識別作用,就是分辨「敵我」的能力,即是在抗原入侵的時候細胞能夠分辨出自身細胞和抗原細胞,並作出相應反應。
以下解釋識別原理:
人體所有細胞的細胞膜上都有不相同的蛋白質,其中就有包括主要組織相容性復合體(MHC)的分子標志。這個標志是每個人特有的身份標簽。這種復合體主要在胚胎發育中產生,所有身體細胞中都存在。每個人的白細胞都認識自身標志,因而不會攻擊帶有這些標志的自身細胞。同樣,病毒,細菌和其他致病因子也有表明他們身份的特殊標志,當一個入侵者所攜帶的與被入侵者不同的標志被識別後,淋巴細胞開始分化並作用於抗原。
大多數抗原是病原體和腫瘤細胞上的蛋白質分子,每種抗原都有獨特的三維形式(立體結構),而效應T細胞有與這種形式吻合的受體(受刺激後形成),可以與之結合並進行攻擊。這就是識別的原理。
如上所說,識別只是分清「敵我」而特異性識別則可分清對方是「陸軍」還是「空軍」,是團還是師。如吞噬細胞,對於所有抗原都能對其進行識別並處理,使其暴露抗原決定鏃,並不針對哪一類抗原,是普遍性的識別。而對於效應細胞,如A抗原刺激形成的效應B細胞,就只能產生針對A的抗體,而不能產生針對C抗原的抗體。只對A有識別作用,此時便是特異性識別。
總之,判斷時只需看他是對所有的通用還是有限制,就能比較容易的區分了。
⑩ 相同DNA的人體細胞為什麼命運職責皆不同
「生命科學到了全新的階段,應改變基於嚙齒類動物研究的現狀。」近日,以「靈長類細胞解碼」為主題的香山科學會議第S51次學術討論會在上海召開,中科院院士季維智表示,通過對包括人類以及非人靈長類動物的細胞解碼計劃,可以使得生命科學離生命真相更近一步。「利用新的單細胞多組學技術、開展靈長類細胞多組學的多學科交叉研究,有利於我們深入了解人類本身,為解決相關疾病問題提供理論基礎和靶點。」中科院院士陳潤生如是說。
在空間維度,通過高解析度和高精準度的單細胞基因測序技術,謝曉亮團隊研究單個二倍體人細胞的高解析度三維基因組結構。他們觀察到:直線距離很遠的基因在某一類細胞的三維結構里很可能「比鄰」,而在另一類細胞中又可能很遠。進一步研究表明,3D距離而非序列距離的遠近可能決定基因間的關聯親密度。