孫管琦
細(xì)胞是構(gòu)成生命體的基本組成單位,也是生命的開始。每個(gè)細(xì)胞都有著自己的神圣使命,都在自己的工作崗位上兢兢業(yè)業(yè)地工作,為生命體創(chuàng)造賴以生存的環(huán)境。今天,我們就走近這些神奇的細(xì)胞。
細(xì)胞分裂:細(xì)胞的“超能力”
人體是由細(xì)胞組成的,那么身體內(nèi)到底有多少細(xì)胞呢?科學(xué)家粗略地估計(jì),人體有40萬億~60萬億個(gè)細(xì)胞。你知道嗎,這么多細(xì)胞,其實(shí)都是由同一個(gè)細(xì)胞發(fā)育而來的,這個(gè)最初的細(xì)胞就叫作“受精卵”??茖W(xué)家在顯微鏡中觀察到,受精卵會(huì)慢慢長大,從1個(gè)分裂為2個(gè),2個(gè)分裂為4個(gè),4個(gè)分裂為8個(gè)……最后分裂成40萬億~60萬億個(gè)細(xì)胞的集合,這就是我們身體的由來。
當(dāng)細(xì)胞的遺傳物質(zhì)不夠復(fù)制、分裂時(shí),細(xì)胞就不能繼續(xù)分裂下去,產(chǎn)生不了新的細(xì)胞。而已有的細(xì)胞會(huì)隨時(shí)間流逝而慢慢消亡,由它們組成的器官會(huì)慢慢衰退,最終導(dǎo)致生命的結(jié)束。有些部位的細(xì)胞分裂次數(shù)非常少,比如大腦、骨髓、眼睛里的神經(jīng)細(xì)胞從我們出生開始,一旦發(fā)育完成,就很難再分裂了,這也就簡單解釋了我們的大腦、骨髓和眼睛一旦損傷就很難修復(fù)的原因。
細(xì)胞壁:細(xì)胞的“鎧甲”
植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞不一樣,在顯微鏡下,我們可以很清晰地看到植物細(xì)胞的最外層多了一個(gè)結(jié)構(gòu),這個(gè)結(jié)構(gòu)就像給細(xì)胞穿上了一件“鎧甲”。我們?nèi)∫徊糠种参锏谋砥ぃ热缪笫[的表皮,放在顯微鏡下,可以清楚地看到洋蔥的表皮細(xì)胞。它們緊密地挨在一起,排列整齊,界限清晰,就像是壘起了一面銅墻鐵壁。它們的邊界就是這件“鎧甲”——細(xì)胞壁,它可以很好地保護(hù)植物細(xì)胞,比如在吸夠水分后,不被輕易地?fù)纹啤?/p>
葉綠素:細(xì)胞“大廚”
我們還能在植物細(xì)胞中看到一疊一疊的綠色、扁平、盤狀的結(jié)構(gòu),這個(gè)結(jié)構(gòu)叫作“葉綠體”。葉綠體就好像植物細(xì)胞的餐廳,餐廳里的“大廚”——葉綠素可以通過吸收光能,把二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣,并合成供植物生長的“食物”——能量。植物吃得飽飽的,就會(huì)快快生長啦!反過來,葉綠素“大廚”如果長時(shí)間不能工作,那么植物很快就會(huì)因?yàn)闆]有能量而被“餓死”。
當(dāng)葉綠體中有大量綠色的葉綠素時(shí),就會(huì)呈綠色,這也是大部分植物呈綠色的重要原因。春夏時(shí)節(jié),天氣暖和,“餐廳”會(huì)因?yàn)槭巢姆浅6?、非常新鮮,就“雇用”了大量葉綠素“大廚”來工作,所以樹葉就是綠色的。相反,當(dāng)天氣冷了之后,“餐廳”會(huì)因?yàn)槭巢纳倭硕鴾p少“大廚”的數(shù)量。這個(gè)時(shí)候,葉綠素減少了,葉子中的其他顏色就顯現(xiàn)出來了,比如黃色、紅色。最終,葉子會(huì)因?yàn)闋I養(yǎng)太少,而不能很好地留在植物上,就因?yàn)轱L(fēng)等原因離開了植物,從而掉落下來。
抗生素:細(xì)胞“怕”也“不怕”
微生物無處不在,它們是世界上數(shù)量、種類最多的小家伙。比如,我們經(jīng)常講到的“病菌”就屬于微生物的范疇。如果你生病了,醫(yī)生通常會(huì)讓你做血常規(guī)檢查,判斷你的病是細(xì)菌感染還是病毒感染導(dǎo)致的。
在顯微鏡下,細(xì)菌是一種比病毒大很多的微生物,它的細(xì)胞結(jié)構(gòu)比病毒相對(duì)多一些。比如,它帶有細(xì)胞壁,可以獨(dú)立生存和繁殖。雖然細(xì)胞壁可以很好地保護(hù)細(xì)菌,但最堅(jiān)固的“鎧甲”也是它最脆弱的軟肋,人類正是針對(duì)這些“鎧甲”,發(fā)明了可以精準(zhǔn)打擊細(xì)菌的武器——抗生素。大家最熟悉的抗生素就是日常用到的青霉素及頭孢類藥物,這些藥物可以有效地攻打細(xì)菌的細(xì)胞壁,使細(xì)菌失去保護(hù)而死亡。
病毒的結(jié)構(gòu)就比細(xì)菌要簡單得多,它比細(xì)菌小得多,也沒有細(xì)胞壁,所以它不怕抗生素。病毒不能獨(dú)立地生存及繁殖,需要借助侵入其他細(xì)胞才能存活并大量繁殖。病毒另一個(gè)非常重要的特點(diǎn)是它很容易發(fā)生變異,一旦變異,我們體內(nèi)原有的抗體也就失效了,這也就是為什么我們會(huì)重新去接種新冠疫苗、流感疫苗。
前一段時(shí)間,很多地區(qū)都暴發(fā)了一種名叫“支原體肺炎”的疾病。這種疾病會(huì)導(dǎo)致持續(xù)性高熱不退并伴有劇烈咳嗽,嚴(yán)重的還會(huì)損傷肺部,致使呼吸困難甚至死亡。難道支原體比細(xì)菌和病毒更厲害嗎?我們來對(duì)比一下細(xì)菌、病毒和支原體。
在顯微鏡下,支原體的大小在細(xì)菌和病毒之間,它不似細(xì)菌有細(xì)胞壁,你可以把它看成一個(gè)沒有“鎧甲”的細(xì)菌。因此,如果你感染上了支原體,用青霉素、頭孢等藥物去打擊細(xì)胞的“鎧甲”,試圖消滅它是無效的。但它又比病毒多了細(xì)胞膜,所以我們可以用另外一種抗生素——大環(huán)內(nèi)酯類抗生素來應(yīng)對(duì)它。這類抗生素的作用不是“攻打”支原體,而是截?cái)嘀гw的蛋白質(zhì)合成。你可以理解成給支原體“斷糧”,這樣支原體就會(huì)越來越少,直到被消滅。常見的大環(huán)內(nèi)酯類抗生素有紅霉素、阿奇霉素等,醫(yī)生會(huì)根據(jù)具體情況開具適合我們身體的抗生素來對(duì)付不同的支原體疾病。
當(dāng)然,抗生素不能濫用,否則會(huì)對(duì)身體造成損傷,而且會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)微生物產(chǎn)生一定的耐藥性。一旦產(chǎn)生耐藥性,再想用同樣的辦法對(duì)付它們就很困難了。