细胞的职责
① 为什么说人体细胞是一个“独立王国”
细胞是最基本的生命单位。虽然他们的规模不同,但他们都可以被视为一个“独立的王国”,履行自己的职责,相互合作。他们都在特定的职位上扮演着特殊的角色。人实际上是一个大细胞,我们最早的祖先就像一个受精卵,只是受精卵是通过分裂的,人类的祖先通过性和怀孕来繁殖,但本质上他们都是一样的。
我们是人类基因组序列有近30亿个碱基对。我们的人体不仅在物质组成上与其他动物没有什么不同,甚至基因也是一样的。我们与黑猩猩分享98.5%的基因,甚至一朵野花也在路边。40%的基因和我们的完全一样。
② 《工作细胞》涉及了哪些医学知识呢
红细胞无核,呈圆饼状,两侧凹陷。红细胞中含有一种含铁的红蛋白,因此呈红色。红细胞的寿命约为120天。它是细胞中长寿命的存在。
高低温白细胞是无色有核的球形细胞。当白血球吞噬细菌和死亡细胞时,它们会自己死亡。白细胞也有免疫功能。白细胞的平均寿命很短,约7-14天。(生命的极限使他不可能有时间和红血球的爱。)
红细胞在人体内的功能是输送氧气、二氧化碳、电解质、葡萄糖和氨基酸,这些都是人体的代谢物质。
白细胞是人体与疾病斗争的“卫士”。当细菌侵入人体时,白细胞可以通过毛细血管壁变形,集中在细菌侵入部位,包围并吞噬细菌。
③ 一小小生物题
2 免疫系统是人体的第二道防线。 第二道防线主要由骨髓、胸腺、脾脏、淋巴系统构成。这些器官是淋巴细胞,包括B细胞、T细胞、NK细胞(自然杀伤细胞)和巨噬细胞生成、分化、成熟的场所。 病菌、病毒与其它致病物质突破第一道防线,进入体内时,第二道防线即开始工作。首先是识别入侵者是什么样的敌人,这个任务主要由B细胞和T细胞完成。健康的人体淋巴细胞能识别10亿种入侵者,但免疫力低下者则大打折扣。第二步,识别入侵者后、淋巴细胞把信息反馈到免疫系统总部各器官,进行紧急动员、扩充兵员、生产大量的专门针对这个病原的细胞、抗体、并把这些部队运到病灶前线。这个过程叫做激活。第三步,是具体作战叫作效应阶段。各种细胞行使职责、对敌作战。在效应阶段,免疫应答系统还要通过其它途径动员其它力量如各种免疫球蛋白、各种抗体、血液中性粒细胞、单核吞噬细胞等组成统一战线参加战斗,它们通过各种战术如阻止病原进入人体细胞进行复制繁殖,切断受害的DNA的联系,溶解入侵微生物、吞噬入侵者、吞噬损伤组织和排除疾病产生的毒素等。另外,免疫应答系统还有记忆功能和调节功能。记忆功能就是准确地记下入侵者的特征,第二次入侵时,免疫系统会作出更快的反应。调节功能就是战斗结束后,参战兵员很快改变职能或回到原来的岗位上去。这些过程每天都在产生,只是由于或者战斗规模小,人体没有大的反应或者免疫力强,一下就把敌人消灭了或把敌人挡在国门之外。因此,保持良好的体质和良好的免疫力非常重要。 2胞内寄生菌的免疫只细胞免疫 其中包括结核杆菌、麻风杆菌
自然结核杆菌、麻风杆菌就是寄生在细胞内布的细菌啦3 干扰素概述干扰素(IFN)是一种广谱抗病毒剂,并不直接杀伤或抑制病毒,而主要是通过细胞表面受体作用使细胞产生抗病毒蛋白,从而抑制乙肝病毒的复制;同时还可增强自然杀伤细胞(NK细胞)、巨噬细胞和T淋巴细胞的活力,从而起到免疫调节作用,并增强抗病毒能力。70年代中期人们发现慢性乙型肝炎患者自身产生干扰素的能力低下,在应用外源性干扰素后,不仅产生了上述抗病毒作用,同时可以增加肝细胞膜上人白细胞组织相容性抗原的密度,促进T细胞溶解感染性肝细胞的效能。成人注射(2~5) X 106单位干扰素后,3小时血清中干扰素活性开始测出,6小时达高位,48小时基本消失。
目前可供临床选用的干扰素种类很多。例如国产重组 IFN-α1型和IFN-α2型,进口的干扰能(IFN-α2b)、罗扰素( IFN-α2a)、惠福仁(类淋巴母细胞干扰素)及组合干扰素等等。各种亚型的干扰素-α(含α1或α2或α2a或α2b)疗效近似;干扰素-β(IFNβ)也有相似效果,但它在肌肉组织中易被灭活。干扰素-β制剂进入血液后,稳定性差,确切疗效尚在观察中,但可作为干扰素- α的替代制剂。当前国内对干扰素-α各亚型制剂的活用较佳剂量为(3~5)X106单位/日,连续用1 周后改为隔日或每周3次,肌内注射,疗程3~6月。
干扰素是一组具有多种功能的活性蛋白质(主要是糖蛋白),是一种由单核细胞和淋巴细胞产生的细胞因子。它们在同种细胞上具有广谱的抗病毒、影响细胞生长,以及分化、调节免疫功能等多种生物活性。
干扰素的发现
1957年,英国病毒生物学家Alick Isaacs和瑞士研究人员Jean Lindenmann,在利用鸡胚绒毛尿囊膜研究流感干扰现象时了解到,病毒感染的细胞能产生一种因子,后者作用于其他细胞,干扰病毒的复制,故将其命名为干扰素。
1966-1971年,Friedman发现了干扰素的抗病毒机制,引起了人们对干扰素抗病毒作用的关注,而后,干扰素的免疫调控及抗病毒作用、抗增殖作用以及抗肿瘤作用逐渐被人们认识。1976年Greenberg等首先报道用人白细胞干扰素治疗4例慢性活动性乙肝,治疗后有2例HBeAg消失。但是由于人白细胞干扰素原材料来源有限,价格昂贵,因此未能大量应用于临床。
1980-1982年,科学家用基因工程方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素,从每1升细胞培养物中可以得到20-40毫升干扰素。从1987年开始,用基因工程方法生产的干扰素进入了工业化生产,并且大量投放市场。
什么叫干扰素(IFN)?
自1957年发现干扰素以来,已知晓干扰素是真核细胞(真核细胞:微生物按其结构、组成等差异,可分为三大类:①真核细胞型微生物:细胞核的分化程度较高,有核膜、核仁和染色体;细胞质内细胞器完整。真菌属此类。②非细胞型微生物:体积微小,能通过除菌滤器;没有典型的细胞结构,无产生能量的酶系统,只有在宿主活细胞内生长繁殖。病毒属之。③原核细胞型微生物:仅有原生核质,无核膜或核仁,细胞器不很完整。此类微生物众多,有细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体和放线菌。)对各种刺激作出反应而自然形成的一组复杂的蛋白质。如果用医学上更为详细的说法则是:干扰素是由病毒和其他种类的干扰素诱导剂,刺激网状内皮系统(人体免疫系统的一种)、巨噬细胞、淋巴细胞以及体细胞所产生的一种糖蛋白。这种蛋白具有多种生物活性,包括抗增殖、免疫调节、抗病毒和诱导分化作用。
干扰素的相对分子质量小,对热稳定,4℃可保存很长时间,-20℃可长期保存其活性,56℃则被破坏,pH(酸碱度)2~10范围内干扰素不被破坏。人体自然就能产生干扰素,经一定的制剂加工过程也能制造成药物-干扰素制剂。
干扰素的分类
根据干扰素蛋白质的氨基酸结构、抗原性和细胞来源,可将其分为:IFN-α、IFN-β、IFN-γ。
IFN-ω属于IFN-α家族,其结构和大小与其它IFN-α稍有差异,但抗原性有较大的不同。
现在公认IFN-β和IFN-γ只有一个亚型,而IFN-α有约二十余个亚型。
自80年代以来,许多研究显示,干扰素(尤其是α-干扰素及γ-干扰素)除具有抗病毒、免疫调节的作用外,还具有明显的抗细胞增殖作用。因此,目前干扰素已被用于治疗多种白血病。
干扰素制剂如何分类?
要了解这一点,先要知道人天然干扰素的分类。人天然干扰素分为三种多肽:IFN-α、IFN-β及IFN-γ。IFN-α和IFN-β分别由白细胞和成纤维细胞产生,在酸性环境中稳定,并且结合相同的受体。而IFN-γ主要由T淋巴细胞分泌,对酸不稳定,结合的受体与前两者不同,IFN-γ的免疫刺激活性在三者中最强。IFN-β和IFN-γ只由单个基因编码,而IFN-α由至少23个不同基因,群聚在第9对染色体上,编码产生多于15种的功能蛋白。
干扰素制剂的分类,按制作方法不同,可分为利用基因工程生产的重组α-干扰素和人自然干扰素两大类。
基因工程干扰素再按基因表达分子结构和抗原性可分为α、β、γ型,同一型内按氨基酸组成差异再分20多个亚型:α1、α2、α3……在同一亚型内又因氨基酸的差异而细分,如α2:有三种:α2a、α2b、α2c。
人自然干扰素是通过分别刺激淋巴母细胞和人体白细胞,然后提纯制备而得。目前市场供应的只有由类淋巴母细胞产生的干扰素(IFN)…αN1,是天然的多亚型的混合物。临床用的主要是重组制剂,有α2a、α2b和α2b。
临床上常用的干扰素有哪些制剂?
1、自然干扰素
人体淋巴母细胞样多亚型天然干扰素(IFN-N1),葛兰素威康公司(英国)生产,商品名为惠福仁。
2、人体白细胞重组干扰素
IFNα1b:世界上第一个采用中国人干扰素基因克隆和表达的IFNα1b型干扰素,商品名为赛若金,深圳科兴生物制品有限公司生产,有300万U/支和500万U/支两种剂量,为粉剂。
IFN-α2a:罗氏公司(瑞士)生产的罗扰素,有300万U/支和450万U/支两种剂量,粉剂和水剂两种剂型;沈阳三生公司生产的因特芬,每支300万U;辽宁卫星生物研究所生产的迪恩安,每支300万U和500万U两种剂型,均为粉剂,但备有专用溶解液。
IFNα2b:先灵葆雅(美国)公司生产的干扰能300万U/支和500万U/支,均为粉剂;天津华立达公司生产的安福隆,300万U/支,粉剂;安徽安科公司生产的安达芬,100万U/支。300万U/支、500万U/支粉剂。
3、复合干扰素
安进公司(美国)生产的复合干扰素C-IFN,商品名为干复津。其为针对治疗目的而设计的一种非人体能自然产生的生物合成干扰素。干复津的特异活性被定位每毫克蛋白质功能单位,在体外已证实其活性至少比α2a或α2b干扰素高出5倍,干复津所用的微克是质量测量单位,而其他干扰素所用的国际单位出)是活性测量单位。干复津有9μg、15μg两种剂量的剂型。其9μg的疗效与300万U的IFN-α2b相似。
干扰素适应症
干扰素是病毒侵入细胞后产生的一种糖蛋白。由于几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,因此它是一种抗病毒的特效药。此外,干扰素对治疗乳腺癌、骨髓癌、淋巴癌等癌症和某些白血病也有一定疗效。
干扰素有哪些不良反应?
1、 发热:治疗第一针常出现高热现象。以后逐渐减轻或消失;
2、感冒样综合征:多在注射后2~4个小时出现。有发热、寒战、乏力、肝区痛、背痛和消化系统症状,如恶心、食欲不振、腹泻及呕吐。治疗2~3次后逐渐减轻。对感冒样综合征可于注射后2小时,给扑热息痛等解热镇痛剂,对症处理,不必停药;或将注射时间安排在晚上。
3、骨髓抑制:出现白细胞及血小板减少,一般停药后可自行恢复。治疗过程中白细胞及血小板持续下降,要严密观察血象变化。当白细胞计数<3.0×10^9/L或中性粒细胞计数<1.5×10^9/L,或血小板计数<40×10^9/L时,需停药,并严密观察,对症治疗,注意出血倾向。血象恢复后可重新恢复治疗。但需密切观察。
4、神经系统症状:如失眠、焦虑、抑郁、兴奋、易怒、精神病。出现抑郁及精神病症状应停药。
5、少见的副反应有:如癫痫、肾病综合征、间质性肺炎和心律失常等。出现这些疾病和症状时,应停药观察。
6、诱发自身免疫性疾病:如甲状腺炎、血小板减少性紫癜、溶血性贫血、风湿性关节炎、红斑狼疮样综合征、血管炎综合征和Ⅰ型糖尿病等,停药可减轻。
由灭活的或活的病毒作用于易感细胞后,由易感细胞基因组编码而产生的一组抗病毒物质。除病毒以外,细菌、真菌、原虫、立克次氏体、植物血凝素以及某些人工合成的核苷酸多聚物(如聚肌胞)等都能刺激机体产生干扰素。凡能刺激机体产生干扰素的物质统称为干扰素诱生剂。干扰素的主要成分是糖蛋白,按其抗原性不同可分为α、β和γ三种主要类型。其活性及抗原性皆取决于分子中的蛋白质,而与其糖基无关。脊椎动物细胞是产生干扰素的主要细胞,但无脊椎动物(甲壳类及昆虫)及植物细胞(如丁香等)亦发现有干扰素类似物。干扰素对细胞表面的干扰素受体有高度亲和力,它与受体的相互作用可激发细胞合成新的mRNA,产生多种效应蛋白,发挥抗病毒、抗种瘤及免疫调节等作用。干扰素不具有特异性,即由一种病毒所诱发产生的干扰素,能抗御多种病毒甚至其他的胞内寄生的病原生物的能力。动物实验证明,干扰素能抑制多种致癌性DNA病毒和RNA病毒,从而抑制病毒诱发的肿瘤生长。干扰素制剂可用以治疗某些病毒性感染(如慢性乙型肝炎、带状疱疹等),以及治疗多种肿瘤(如骨肉瘤、白血病、多发性骨髓瘤等)。初期用于病毒性疾病,继而扩大到恶性肿瘤的治疗。但目前所用的干扰素,不论是纯化的天然干扰素,还是以DNA重组技术产生的干扰素,均有许多毒性,临床使用时常可造成白细胞减少、贫血、头痛、发热、肝功能异常、中枢神经系统中毒等。临床应用的干扰素诱生剂,如聚肌胞,毒性较大,而且价格昂贵,此外,人血清中存在破坏聚肌胞的核糖核酸酶,故难以在临床推广应用。
干扰素
1、单节显性人体r-干扰素的制造
2、干扰素干粉配方的方法及组合物
3、干扰素软膏及其制备方法
4、干扰素脂质体凝胶剂
5、高比活性重组人干扰素αm及其制作方法
6、高纯度治疗上有用的人类白细胞干扰素的工业规模制备方法
7、酵母重组株及IFNα-la干扰素的纯化方法
8、酵母重组株及IFNα-la干扰素的纯化方法 2
9、结晶金属-α-干扰素
10、聚乙二醇-干扰素水溶液
11、聚乙二醇修饰重组人干扰素
12、利用膨胀床色素亲和色谱纯化重组人干扰素α-2b的方法
13、人体内诱导干扰素的制造方法
14、生产干扰素的方法
15、使干扰素α-2结晶的方法
16、稳定白细胞干扰素的方法
17、稳定的r-干扰素的配制方法
18、一种改良的人α型干扰素复合体的生产方法和用途
19、一种利用基因工程手段制备人干扰素ω的方法
20、一种稳定的干扰素水溶液
21、一种新型α干扰素
22、以酰胺键连接的聚乙二醇-干扰素及其制法和用途
23、用淋巴母细胞样细胞生产天然干扰素α
24、由遗传工程酵母生产人干扰素α的方法
25、支链聚乙二醇-干扰素及其制法和用途
26、重组α型干扰素冻干保护剂
27、重组人α型复合干扰素及其制备方法和用途
28、重组人干扰素α2a栓基质配方及生产工艺
29、重组中国汉族人源γ--干扰素及生产方法
IFN 对免疫功能的影响
IFN 通过对细胞因子及免疫细胞活性发生作用影响机体的免疫功能(增强或是抑制) 。研究表明 ,IFN 分别与 IL-6 和 IL-1 共同作用 ,能显著增加人肝癌细胞系 C1 IN H 的合成 ,其作用强于同剂量的IFN 单独作用。人的中枢神经系统星形细胞是产生NO 的主要细胞 , IL-1β是一个关键性因子 ,可直接刺激人星形胶质细胞产生 NO , IFN-α可增强 IL-1β的作用。而 IFN-1β可抑制由 IFN-α及L PS 刺激引起的 NO 大量释放。近年来国内外学者提出了 IL-2-IFN-NKC 免疫调节网络的新理论 , 认为 IL-2-IFN-NKC 能反馈性地进行系统调节 , 而 IL-2对T21 和细胞毒 T 细胞( Tc) 有利于生长的作用 ,能显著增加 IFN 生成 ,增加 N KC 功能。
IFN 与肿瘤坏死因子( TN F) 相互作用使 TN F的抗肿瘤效果明显增强。TN F 作用增强的机制是 IFN 对 TN F 受体发育作用所致。现已研究表明 , 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 及其受体的分布
IFN 可在脾等免疫器官内分布 ,还可在某些内分泌腺和神经组织内分布。神经细胞能合成IFN-α,星形胶质细胞也能合成 IFN 。IFN-α存在于胃肠道副交感神经节细胞、脊神经节小细胞及肾上腺髓质细胞等多种神经细胞内。对于这些神经元内存在 IFN-α的现象 ,有学者认为可将 IFN-α视为一种新的神经肽和有效的神经递质 ,并设想它可能参与靶器官免疫过程的神经调控。近年来 ,应用放射自显影、放射受体分析、免疫细胞化学、受体 mR-NA 表达等方法证实存在 IFN 受体( IFN R) 。IFNR 可在许多组织细胞(如骨髓单核细胞、淋巴细胞、肥大细胞、内皮细胞、成纤维细胞等) 中发现。IFNR 为 130 ku 的糖蛋白。分为 2 种 ,即 IFN α/βR 和IFN R ,二者分别结合 IFN α/β及 IFN , IFN R 位于细胞表面 ,用胰酶处理细胞 ,可阻止 IFN 与细胞的结合。
④ 细胞创新不在细胞内部是在细胞之间吗
大型植物把岩石粉碎成土壤,加速了风化,把早期地球怪石嶙峋的表面,连同其布满叠层石的海岸线,变成了郁郁葱葱、格调奇异的花园、森林和热带草原,而且就发生在过去的5亿年间。而且伴随绿色植物把氧不断输送到空气中,整个大气层都被改造了。
大约从4亿年前开始,地球已开始适应高氧(氧气占到整个大气的15%以上,而非此前低于5%的标准)、低二氧化碳(现在是百万分之几百的样子,而不是此前的百万分之几千)的新的大气构成。各种动物在大型植物创造出的新的生态位中漫游,同时有真菌和细菌清理、分解并回收死亡动物的遗骸。后生生物还改造了海洋,使海洋中充满了各种稀奇古怪的新生物,从虾到海马、从章鱼到蓝鲸。
我们从盘基网柄菌的事例可得知如下几个要点:第一,多细胞结构(multicellularity)曾多次进化,时至今日还有某些生物组织尚处在进化的过程中;第二,多细胞结构如同生命本身一样,还存在某种难以界定的组织的灰色地带;第三,多细胞结构加强了单个细胞的计算能力,提高了其管理环境信息的能力。
⑤ 关于地球这个令人惊叹的细胞是如何产生的
生命开始于一个细胞。第一个细胞一分为二,二又分为四,以此类推,仅仅到第47次加倍以后,你就有了1亿亿(10000000000000000)个细胞,并作好了最终形成一个人的准备。从卵子受精的那一刻起,一直到你离开人世,为了维持和保护你,这些细胞中的每一个都完全知道自己的职责。
对于你的细胞来说,你无任何秘密可言,它们对于你的了解,远远超过你对自己的了解。每一个细胞都带有一整套基因密码——你身体的指令手册,因此它不仅知道怎样做自己的工作,而且对于你体内的其他任何一项工作,它都了如指掌。在你的一生中,你永远没有必要提醒任何一个细胞,要它随时注意其腺嘌呤核苷三磷酸盐的情况,或是找到存放不期然间出现的多余叶酸的地方。它将会为你做这样的一些事,以及几百万件别的事。
每个细胞都是自然界的一个奇迹。即便是最简单的细胞,其构造的精巧程度也是人类的智慧所永远也无法企及的。举个例子,即便是制造一个基本的酵母细胞,你所需要的零部件就和一架波音777喷气式飞机的一样多,而且还必须在直径仅有5微米的球体内将它们组装起来,然后你还得以某种方式驱使那个球体进行繁殖。
但是,与人体细胞比起来,无论其多样性还是其复杂性,酵母细胞简直不值一提。但是,酵母细胞有着复杂的互动性,因此更有意思。
你的细胞是一个有着1亿亿个公民的国度,每一个公民都以某种特有的方式全心全意地为你的整体利益服务。它们为了你什么都干,它们让你感觉快乐,产生思想。它们使得你能够站立、伸懒腰和蹦蹦跳跳。当你吃东西的时候,它们摄取养分,供给能量,排除废物——干所有你在高中生物学中所了解到的事情,而且它们还不忘记先使你有一种饥饿感,并使你在就餐后产生舒适的感觉,以后就不会再忘记吃东西。它们使你的头发生长,耳朵产生耳垢,大脑悄无声息地运转。它们管理你身上的每一个角落:当你受到威胁时,它们会挺身而出保护你。它们会毫不犹豫地为你而献身——每天有多达数十亿个细胞在这么做:可是终其一生你从未向它们中的任何一个表达过谢意。因此,现在就让我们肃立片刻,向它们表示我们的敬佩与赞赏之意。
细胞是怎样完成它们所做的一切——它们怎样储存脂肪,怎样制造胰岛素,怎样参与维持和你这样复杂的实体所必需的其他活动,我们也许了解一点点——但仅仅是一点点。你的身体内活跃着至少20万种不同类型的蛋白质。可是到目前为止,我们对它们的了解不超过2%。(有人将这一数字调高到50%左右。显然,这取决于你如何界定“了解”这个词的含义。)
细胞世界所发生的令人惊讶的事总是层出不穷。在大自然中,一氧化二氮是一种极为可怕的有毒气体,它是造成空气污染的罪魁之一。20世纪80年代中,科学家们发现人类细胞中不断产生这种气体的时候,自然感到有点儿吃惊。一开始,科学家对它的作用感到很困惑,但接着就发现它无处不在——控制血液的流量和细胞的能量水平呀,进攻癌症及其他病原体呀,调节嗅觉呀,甚至帮助阴茎勃起。这也解释了为什么硝酸甘油,即人们所熟知的炸药,能够缓解心绞痛。(它在血液中转换为一氧化二氮,使得血管内壁的肌肉放松,血液就可更顺畅地通过了)。在不到10年的时间里,这种气体从大自然中的一种外在毒素成了人体内无处不在的灵丹妙药。
根据比利时生物化学家克里斯蒂安·德迪夫的统计,你拥有“约几百种”不同的细胞,它们的大小和形状有显著的不同:神经细胞呈线状,可以伸展到1米长;红细胞呈盘状;而帮助给我们视觉的光电细胞呈杆状。细胞的大小也差别很大——给人印象最深刻的莫过于怀孕的那一刻,一个不甘示弱的精子竟然迎向比它大85000倍的卵子(这是男人征服欲的形象化表现)。不过,一个人体细胞的平均宽度不过20微米左右——也就是1毫米的大约2%,小到几乎看不见,但大得足以容纳数以千计的像线粒体这样的复杂结构,以及几百万几百万个分子。从最基本的方面来说,细胞的活力也各不相同。你的皮肤细胞都是死的。想到自己身体表面的每一部分都是死的,你也许会感到有点屈辱。如果你是个中等个儿的成年人,你身上裹着大约2千克的死亡皮肤,其中每天都有几十亿的微小组织从你身上脱落。如果你将一个手指从布满灰尘的搁架上划过,那个痕迹在很大程度上是用你死去的皮肤划成的。
大多数细胞的存活时间很少超过1个月左右,但也有一些明显的例外,肝脏细胞可以存活几年,虽然它们的内部成分每隔几天就更新一次。大脑细胞和你的寿命一样长。从你出生起,你拥有大约1000亿个细胞,这也就是你所能拥有的细胞数的最高值。据估计,你每小时大约丢失500个细胞。因此,要是你认真想一想的话,你真的是一刻光阴也不该浪费。令人欣慰的是,你脑细胞的组成部分总是在不断更新,因此,与肝脏细胞相类似,你的大脑细胞实际上只存活1个月左右。事实上,据认为,我们身上的任何一个部位——包括迷途分子在内——都与9年前不同。这听起来似乎有些玄乎,但从细胞的层面上讲,我们都是年轻人。
最先描述细胞的是罗伯特·胡克,我们在前面提到过他。他为行星运行平方反比律的发现权和艾萨克·牛顿产生过争执。胡克活了68岁,一生中取得了许多成就——他不仅是一个颇有造诣的理论家,同时还是一位制作精密仪器的高手——但是使他赢得最大声誉的还是他完成于1665年的畅销书《显微图片:或关于使用放大镜对微小实体作生理学描述》。他向心驰神往的公众展示了一个微观世界,在这个世界中,其纷繁复杂的多样性,其熙熙攘攘的热闹程度,其巧妙绝伦的结构方式,都远远超出了此前任何人的想像。
胡克最先发现了许多微观情景,其中有植物身上的小空洞。他给这些空洞取了一个名字:“细胞”,因为它们使他联想起修道士的单人小室。胡克计算出1平方厘米软木片大约包含195255750个这样的小空洞——如此巨大的数字在科学领域还是第一次出现。显微镜的发明到这个时候已经有一代人左右的时间,但不同的是,胡克的显微镜达到了高超的水平。它们可以放大30倍,在17世纪的光学技术中鹤立鸡群。
因此,仅仅10年以后,当胡克和伦敦皇家学会的其他成员收到由荷兰代尔夫特一个亚麻布料商寄来的用275倍率显微镜观察所得的图像和报告时,他们不免感到有些吃惊。这个亚麻布料商名叫安东尼·范·列文虎克。尽管他几乎没有受过正规教育,也无任何科学背景,但却是一个敏锐的专心致志的观察者和技术天才。
直到今天,我们也不知道他是怎样通过简陋的手工装置制造出如此高倍率的显微镜。它无非就是将一小块玻璃嵌入木榫而成。他的显微镜更像是放大镜,而不像我们大多数人认为的显微镜,但其实二者都不大像。列文虎克每做一个实验都要制作一件新的仪器。可是,对于自己的技术,他却总是守口如瓶,不过他倒是就怎样提高分辨率而向英国人透露过情况。
在长达50年的时间里——不可思议的是,从他40多岁后才开始——他向皇家学会提交了近200份报告,全都用低地荷兰语写成,他只会这种语言。列文虎克罗列了他所发现的一些事实,并配以一些精美的绘图,却没有任何解释和说明。他所提交的报告几乎包括了所有可以用于检测的事物——面包霉、蜜蜂螫针、血细胞、牙齿、头发,他自己的唾液、精液甚至大便(提及后面两样时,他还说了为它们的恶臭表示歉意的话)——所有这些以前几乎都没有用显微镜观察过。
1676年,列文虎克在一份报告中声称,他在一份胡椒水试剂中发现了微生动物。皇家学会动用了英国所能生产的一切先进设备来寻找这种“小动物”,直到1年以后才最终解决了放大倍率的问题。列文虎克发现的是原虫。据他计算,一点水中有8280000这样的微生物,比荷兰的人口还多。世界充斥着这样的生命,其生存方式和数目远远超出了以前人们的想像。
在列文虎克惊人发现的鼓舞下,其他人开始目不转睛地盯着显微镜从事研究,他们的目光有时是过于敏锐了,以致有时他们发现了一些实际上不存在的事物。一位令人尊敬的荷兰研究人员尼古拉·哈茨奥克声称,他在精子细胞中看到了“预先成形的小人”,他为这些小生物取名为“侏儒小人”。有一段时期,许多人相信所有的人——事实上,所有生物——都不过是小而完整的母体的放大体。列文虎克自己偶尔也沉湎于个人兴趣。在他的一次最不成功的实验中,他试图通过近距离观察一次小型爆炸来研究火药的爆炸特性,结果他的眼睛差一点被炸瞎了。
1683年列文虎克发现了细菌——可是由于显微镜技术的限制,在此后的一个半世纪里,一直停留在那个水平。直到1831年,才有人第一次看到细胞核——它是由苏格兰人罗伯特·布朗发现的。布朗是一位植物学家,经常对科学史怀有兴趣,虽然始终不为人所知。他生活的年代从1773—1858年。他根据拉丁语nucula,意思是小坚果,将他的发现取名为细胞核。到了1839年,才有人真正认识到细胞是一切生命的基质。他就是具有这种洞察力的德国人索多·施旺。就科学洞察力而言,这一发现不仅相对较晚,而且一开始也没有被广泛接受。直到19世纪60年代,由于法国人路易·巴斯德完成的具有里程碑意义的工作,才彻底地证明了生命不能自发地产生,而必须来自一个事先存在的细胞。这一理论被称为“细胞学说”,它是整个现代生物学的基础。
细胞被许多人比喻成许多事物,从“一个复杂的化学精炼厂”(物理学家詹姆斯·特菲尔)到“一个人口稠密的大都市”(生物学家盖伊·布朗)。细胞既是二者,而又都不是。说它像个精炼厂,是因为在其内部进行着规模巨大的化学活动;说它像个大都市,是因为里面拥挤不堪,忙忙碌碌,充满互动,貌似纷繁混乱,却有着自成一体的结构。不过,它实质上比你所见过的任何城市或工厂都要可怕得多。首先,在细胞内部没有上下之分(引力对细胞大小的东西几乎不起任何作用),它的每一处原子大小的空间都被充分地利用。活动到处存在,电流不停流动。你也许并不觉得自己带很多电,实际上是带的。我们吃的东西、呼吸的氧气在细胞里被合成电流。那么,我们为什么在相互接触时没有把对方击倒,或者我们坐在沙发上时又为什么没有将沙发烧焦呢?原因在于这一切都是在非常小的规模内发生的:电压仅仅是0.1伏,传输的距离要以纳米来计算。然而,如果将其按比例扩大,它所产生的冲击力相当于每平方米2000万伏,与一次雷电核心区所产生的电荷一样多。
不论其形状和大小如何,你身上所有细胞的构造大体相同:它们都有一层外壳或细胞膜,一个细胞核,里面存储着你正常运转所必需的基因信息。两者之间有一层繁忙的空间,叫做细胞质。细胞膜并不是我们大多数人所想像的那样是一层你用别针能刺穿的耐久胶状物,相反,它是由一种叫做脂质的脂肪物质所构成,用舍温·B.纽兰的话说,它和“轻度机油”大体相像。如果你觉得这些东西似乎很不坚实,请记住:在显微镜下,事物的表现形式是不同的。在分子的层面上,对于任何东西而言,水成了重型凝胶,而脂质简直就像钢铁一样。
如果你有机会去访问一个细胞,你一定不会喜欢它的。若是将原子放大到豌豆一样大小,那么一个细胞就会变成直径达800米的一个球体,由一个名叫细胞骨架的大梁似的复杂架子支撑着。在它的里面,几百万几百万个物体——有的大如篮球,有的大如汽车——像子弹一样呼啸而过。在这里你简直难以找到立足的地方,每一秒钟都会遭到数千次来自四面八方的物体的撞击和撕扯。即使对长期待在细胞里面的成员来说,这里也是一个险象环生的地方。每一段DNA链平均每8.4秒就要遭到一次袭击或损害——每天要遭到1万次——被化学物质或是其他物质撞击或撕成碎片,所有这些伤口必须很快被缝合,除非细胞不想再活下去。
蛋白质极为活跃,它们总是处于不停旋转、颤动和飞舞的状态之中,每秒钟它们都要彼此撞击10亿次。酶本身也是一种蛋白质,它们到处横冲直撞,每秒钟要完成1000件任务,就像快镜头里的工蚁,它们不断地建立和重建分子,为这个减去一小块,为那个增加一小块。一些酶随时监控路过的蛋白质,为那些已损坏得无法修补的或有缺陷的蛋白质标上化学记号。接着,这些被标上记号的蛋白质形成了一种被称为蛋白酶的结构,在这个结构中进行分解,并形成新的蛋白质。有几种蛋白质的存活时间不超过半小时,另一些则达好几周。但是,它们都以令人难以置信的疯狂方式存在。正如德迪夫所指出的:“分子里面的一切都以不可思议的高速运转,我们简直无法想像。”
但是,如果让分子世界事物运转的速度慢下来,慢到足以仔细观察其相互作用的程度,事情似乎就不会那么令人不知所措了。你会发现一个细胞不过是数百万个物体——不同大小、不同形状的溶酶体、内吞体、核糖体、配位体、过氧化物酶体、蛋白质,它们与数百万个别的物体相互撞击,从而完成了再普通不过的任务:从营养物里摄取能量、聚合成新的结构、排除废物、抵挡入侵者、接发信息、进行修补工作。一个细胞一般包含大约2万种不同的蛋白质,其中近2000种中的每一种至少有5万个分子。“这意味着,”纽兰说,“即使我们只统计那些每一种的数量在5万以上的分子,每一个细胞中所包含的蛋白质分子总数最少有1亿个。这是一个惊人的数字,我们从中可以了解一点我们体内生物化学活动的剧烈程度。”
这种活动所消耗的能量也是十分巨大的。你的心脏每小时必须输出约340升血液,每天则要输出8000多升,每年输出300万升——这足以装满4个标准的奥林匹克游泳池——以使所有细胞获得新鲜的氧气。(这是指在休息的时候,如果做剧烈运动,这个数字还要增加至6倍)。氧气被线粒体吸收,它们是细胞的发电站。一个细胞里一般有大约1000个这样的发电站,其具体数目根据细胞所做的事情及所需的能量的不同而有很大差异。
你大概还记得,我们在前面提到,据认为,线粒体原先是被俘获的细菌,如今是我们细胞中的寄居者。它们保留了自己的基因指令,按照自己的时间表来分裂,操自己的语言。你也会记得,多亏它们的好心照料,我们才得以安康。为什么这么说?因为你摄入体内的几乎所有食物和氧气经过加工后都被输送给线粒体,然后由它们将其转换为一种名为三磷酸腺苷的分子,也就是ATP。
你可能没听说过ATP,但正是它使你身体运转正常。ATP分子实质上就像一组小小的电池,它们在细胞内移动,为细胞活动提供全部能量,在此过程中你获益匪浅。在你生命的每一瞬间,你体内的每个细胞内通常具有10亿个ATP分子,2分钟以后它们的能量都会消耗殆尽,然后又会有10亿个新的ATP分子接替它们的位置。每天你产生和消耗的ATP重量大约是你体重的一半。摸一摸你温热的皮肤,那是你的ATP在工作。
当细胞不再被需要时,它们以堪称高贵的方式死去。它们拆下所有支撑它们的支柱和拱壁,不露声色地吞噬掉其组成部分。这一过程被称为凋亡或细胞死亡机制。每天都有数十亿个细胞为你而死,又有数十亿个别的细胞为你清扫它们的遗体。细胞也可能暴死——比如当你被感染时——但在大多数情况下它们是按照指令死去的。事实上,如果它们没有收到继续活着的指令——如果没有收到另一个细胞发出的活动指令,细胞会自己杀死自己。细胞真是太需要安慰了。
有一些我们认为是很原始的生物有着某种层面的细胞组织,使得我们自己的细胞组织看上去马虎潦草,平淡无奇。将海绵的细胞分解开(比如通过过滤器过滤),然后把它们倒进溶液中,它们会很快重新聚合,再次形成海绵。你可以反复做这种实验,它们总会顽固地重新聚合在一起。这是因为,就像你和我,以及所有别的生物那样,它们有一种不可抗拒的冲动:继续活下去。
而这一切都是因为存在一种非常古怪、坚定不移、我们所知甚少的分子。这种分子本身没有生命,它们中的绝大多数根本不做任何事情。它的名字叫DNA。在开始了解它对于科学和对于我们所具有的极端重要性之前,我们有必要先回到大约160年前维多利亚时代的英国,即博物学家查尔斯·达尔文所生活的时期。当时,达尔文提出了一种“有史以来最好的理论”——可是在随后的15年里却被锁在抽屉里。其中原因,我们得花费一些笔墨才能解释清楚。
⑥ 医学检验者的职责是什么
医学检验者的职责:
1、完成血细胞、骨髓细胞以及人体其他体液的医学检验工作。
2、收集血液、尿液、粪便及其他体液样品进行实验前处理和分类。
3、运用血液学、临床化验、免疫学、分子生物学、血型血清学、微生物学等专业技术,进行样品的体外分析、检验并做出报告。
4、实行质量控制系统以保证分析、检验结果的可靠性。
医学检验师是临床工作不可缺少的部分,他们负责检验人体体液、血液、排泄物、感染微生物等标本,通过客观准确的化验指标,为临床医生提供治疗依据。
医学检验是一门复杂的综合医学专业技术学科,随着科学技术的发展和实验方法学的进步,目前大部分实验都是仪器操作,检验师需要不断提高专业技术能力。本学科存在一定的风险。
(6)细胞的职责扩展阅读:
医学检验师考试相关:
1、适用人员范围:经国家或有关部门批准的医疗卫生机构内,从事临床医学检验专业工作的人员。
2、专业及级别范围:临床医学检验专业分为初级资格(含士级、师级)、中级资格。
3、考试科目设置:初、中级卫生专业技术资格考试设置“基础知识”、“相关专业知识”、“专业知识”、“专业实践能力”等4个科目。
4、临床医学检验技士考试内容:临床检验基础、临床血液学检验、临床化学、临床免疫学和免疫。
5、临床医学检验技师考试内容:临床检验基础、临床血液学检验、临床化学、临床免疫学和免疫检验、微生物学检验、寄生虫学及检验、医学伦理学。
6、临床医学检验主管技师考试内容:临床检验基础、临床血液学检验、临床化学、临床免疫学和免疫检验、微生物学检验、临床实验室质量管理、医学伦理学。
网络-医学检验师
⑦ 细胞小细胞壁厚和大职能是什么组织
营养组织 构成营养组织的细胞壁薄,液泡大,有储存营养物质的功能,含有叶绿体的营养组织还能进行光合作用.
保护组织 植物的保护组织一般由植物根、茎、叶表面的表皮细胞构成,具有保护内部柔嫩部分的功能.
分生组织 构成分生组织的细胞小,细胞壁薄,细胞核大,细胞质浓,具有很强的分裂能力,不断分裂产生新细胞形成其它组织.
输导组织 植物体内的导管能运送水和无机盐,筛管能运送有机物,属于输导组织.
故B符合题意.
故选:B.
⑧ 细胞生物学生物研究员工作内容简介急求,求解答
岗位职责:
1、完成研究组长分配的实验工作,协助组长支持经理工作;
2、协助收集相关文献信息和用户反馈,及时分析和报告;协助编写有关技术资料;
3、配合完成实验室相关仪器管理及实验室管理工作;
4、实验室常规仪器的维护,清洁和校正等;
5、及时完成工作计划、工作汇报。
⑨ 免疫识别细胞
事实上,所有免疫细胞(包括吞噬细胞,淋巴细胞,效应细胞,记忆细胞)均具有识别作用。所谓识别作用,就是分辨“敌我”的能力,即是在抗原入侵的时候细胞能够分辨出自身细胞和抗原细胞,并作出相应反应。
以下解释识别原理:
人体所有细胞的细胞膜上都有不相同的蛋白质,其中就有包括主要组织相容性复合体(MHC)的分子标志。这个标志是每个人特有的身份标签。这种复合体主要在胚胎发育中产生,所有身体细胞中都存在。每个人的白细胞都认识自身标志,因而不会攻击带有这些标志的自身细胞。同样,病毒,细菌和其他致病因子也有表明他们身份的特殊标志,当一个入侵者所携带的与被入侵者不同的标志被识别后,淋巴细胞开始分化并作用于抗原。
大多数抗原是病原体和肿瘤细胞上的蛋白质分子,每种抗原都有独特的三维形式(立体结构),而效应T细胞有与这种形式吻合的受体(受刺激后形成),可以与之结合并进行攻击。这就是识别的原理。
如上所说,识别只是分清“敌我”而特异性识别则可分清对方是“陆军”还是“空军”,是团还是师。如吞噬细胞,对于所有抗原都能对其进行识别并处理,使其暴露抗原决定镞,并不针对哪一类抗原,是普遍性的识别。而对于效应细胞,如A抗原刺激形成的效应B细胞,就只能产生针对A的抗体,而不能产生针对C抗原的抗体。只对A有识别作用,此时便是特异性识别。
总之,判断时只需看他是对所有的通用还是有限制,就能比较容易的区分了。
⑩ 相同DNA的人体细胞为什么命运职责皆不同
“生命科学到了全新的阶段,应改变基于啮齿类动物研究的现状。”近日,以“灵长类细胞解码”为主题的香山科学会议第S51次学术讨论会在上海召开,中科院院士季维智表示,通过对包括人类以及非人灵长类动物的细胞解码计划,可以使得生命科学离生命真相更近一步。“利用新的单细胞多组学技术、开展灵长类细胞多组学的多学科交叉研究,有利于我们深入了解人类本身,为解决相关疾病问题提供理论基础和靶点。”中科院院士陈润生如是说。
在空间维度,通过高分辨率和高精准度的单细胞基因测序技术,谢晓亮团队研究单个二倍体人细胞的高分辨率三维基因组结构。他们观察到:直线距离很远的基因在某一类细胞的三维结构里很可能“比邻”,而在另一类细胞中又可能很远。进一步研究表明,3D距离而非序列距离的远近可能决定基因间的关联亲密度。