孫管琦



細胞是構成生命體的基本組成單位,也是生命的開始。每個細胞都有著自己的神圣使命,都在自己的工作崗位上兢兢業業地工作,為生命體創造賴以生存的環境。今天,我們就走近這些神奇的細胞。
細胞分裂:細胞的“超能力”
人體是由細胞組成的,那么身體內到底有多少細胞呢?科學家粗略地估計,人體有40萬億~60萬億個細胞。你知道嗎,這么多細胞,其實都是由同一個細胞發育而來的,這個最初的細胞就叫作“受精卵”。科學家在顯微鏡中觀察到,受精卵會慢慢長大,從1個分裂為2個,2個分裂為4個,4個分裂為8個……最后分裂成40萬億~60萬億個細胞的集合,這就是我們身體的由來。
當細胞的遺傳物質不夠復制、分裂時,細胞就不能繼續分裂下去,產生不了新的細胞。而已有的細胞會隨時間流逝而慢慢消亡,由它們組成的器官會慢慢衰退,最終導致生命的結束。有些部位的細胞分裂次數非常少,比如大腦、骨髓、眼睛里的神經細胞從我們出生開始,一旦發育完成,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的原因。
細胞壁:細胞的“鎧甲”
植物細胞與動物細胞不一樣,在顯微鏡下,我們可以很清晰地看到植物細胞的最外層多了一個結構,這個結構就像給細胞穿上了一件“鎧甲”。我們取一部分植物的表皮,比如洋蔥的表皮,放在顯微鏡下,可以清楚地看到洋蔥的表皮細胞。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”——細胞壁,它可以很好地保護植物細胞,比如在吸夠水分后,不被輕易地撐破。
葉綠素:細胞“大廚”
我們還能在植物細胞中看到一疊一疊的綠色、扁平、盤狀的結構,這個結構叫作“葉綠體”。葉綠體就好像植物細胞的餐廳,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,就會快快生長啦!反過來,葉綠素“大廚”如果長時間不能工作,那么植物很快就會因為沒有能量而被“餓死”。
當葉綠體中有大量綠色的葉綠素時,就會呈綠色,這也是大部分植物呈綠色的重要原因。春夏時節,天氣暖和,“餐廳”會因為食材非常多、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,當天氣冷了之后,“餐廳”會因為食材少了而減少“大廚”的數量。這個時候,葉綠素減少了,葉子中的其他顏色就顯現出來了,比如黃色、紅色。最終,葉子會因為營養太少,而不能很好地留在植物上,就因為風等原因離開了植物,從而掉落下來。
抗生素:細胞“怕”也“不怕”
微生物無處不在,它們是世界上數量、種類最多的小家伙。比如,我們經常講到的“病菌”就屬于微生物的范疇。如果你生病了,醫生通常會讓你做血常規檢查,判斷你的病是細菌感染還是病毒感染導致的。
在顯微鏡下,細菌是一種比病毒大很多的微生物,它的細胞結構比病毒相對多一些。比如,它帶有細胞壁,可以獨立生存和繁殖。雖然細胞壁可以很好地保護細菌,但最堅固的“鎧甲”也是它最脆弱的軟肋,人類正是針對這些“鎧甲”,發明了可以精準打擊細菌的武器——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菌的細胞壁,使細菌失去保護而死亡。
病毒的結構就比細菌要簡單得多,它比細菌小得多,也沒有細胞壁,所以它不怕抗生素。病毒不能獨立地生存及繁殖,需要借助侵入其他細胞才能存活并大量繁殖。病毒另一個非常重要的特點是它很容易發生變異,一旦變異,我們體內原有的抗體也就失效了,這也就是為什么我們會重新去接種新冠疫苗、流感疫苗。
前一段時間,很多地區都暴發了一種名叫“支原體肺炎”的疾病。這種疾病會導致持續性高熱不退并伴有劇烈咳嗽,嚴重的還會損傷肺部,致使呼吸困難甚至死亡。難道支原體比細菌和病毒更厲害嗎?我們來對比一下細菌、病毒和支原體。
在顯微鏡下,支原體的大小在細菌和病毒之間,它不似細菌有細胞壁,你可以把它看成一個沒有“鎧甲”的細菌。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胞的“鎧甲”,試圖消滅它是無效的。但它又比病毒多了細胞膜,所以我們可以用另外一種抗生素——大環內酯類抗生素來應對它。這類抗生素的作用不是“攻打”支原體,而是截斷支原體的蛋白質合成。你可以理解成給支原體“斷糧”,這樣支原體就會越來越少,直到被消滅。常見的大環內酯類抗生素有紅霉素、阿奇霉素等,醫生會根據具體情況開具適合我們身體的抗生素來對付不同的支原體疾病。
當然,抗生素不能濫用,否則會對身體造成損傷,而且會導致體內微生物產生一定的耐藥性。一旦產生耐藥性,再想用同樣的辦法對付它們就很困難了。