醫學探索–細胞的生命周期(一)

人的身體是由十個系統組成,系統由各種器官組成,器官由四種細胞組織組成,細胞組織由細胞組成。

細胞是生物學的基本單位,人體是一個複雜的多細胞有機體。細胞是人體組成的最小單位。細胞有許多種類,各有各的特定功能。它們的大小不同,形狀各異,最大的卵細胞約有100微米;最長的神經細胞從腳趾到脊椎約1米長;

細胞是生命的縮影,要想探索生命我們必須了解細胞。

成人人體包含50至100萬億細胞,人類約有200種形狀的細胞,它們負責某一特定的工作,它們的成分和結構基本相同。所有的細胞主要由碳-C、氫-H、氧-O和氮-N組成。每個細胞的外邊界有質膜,細胞內部分為兩個主要區域,細胞質和細胞核。細胞質中含有液體(百分之九十水)和各種"細胞器官",完成細胞的代謝和特定功能。細胞質包圍著細胞核--最大細胞器官,細胞核是遺傳物質染色體的控制中心(DNA)的所在地。細胞遵循DNA的編碼執行細胞的分化、專責任務、分裂和死亡。

通常所有的人類細胞中只有一個核,約5微米(1毫米=1000微米)的球或橢圓形狀。極少數大的細胞有一個細胞核以上,如骨骼肌中的那些。另外,成熟的紅血細胞中沒有細胞核,這是人體中唯一沒有細胞核的細胞。因此,它們不能自我複製或自行修復,並在數月後自行凋亡。

每一種細胞都有自己的生命周期。一切都是"天生"的,原始細胞有各自的分工。大多數由生長和分裂,最終死亡被新的細胞取代。在一些組織,如皮膚,這個循環幾乎不間斷的運行。另外一些器官,如肝臟,肝細胞繁殖緩慢,除非損壞的時候,他們分裂才加快重建組織。還有一些組織,如心臟,成熟的心肌細胞不能分裂修復損壞的器官與瘢痕組織。如何控制細胞的出生、死亡和特定功能這一過程,人類至今仍然沒能充分的了解,解決這些奧妙是今天生物學家主要的目標。

人體細胞都有自己的生命周期,人體幾種細胞的生命周期:

  • 心臟肌肉細胞(心肌細胞):當人進入成熟期後,心肌細胞停止生長,不再生長新的細胞。這些心肌細胞將伴隨你的一生,它的好壞直接主宰你的壽命。心臟就好像微機或各種電器的電源,沒有了電源,一起東西都是沒有用的了。成年人一但得了心臟病,唯一解決的方法是手術,這也是為什麼心臟手術如此多的原因。
  • 如何保護心臟肌肉細胞和延長它的壽命呢?心肌細胞的特點:心肌細胞工作時要產生大量的ATP(能量),所以需要氧量和營養比較多。心臟的重量約250-390克,是人體總重量的0.5%,而心臟需要的氧量占人體總氧量的11%,可見氧量多少是心肌細胞生命的關鍵。氧量是由血紅細胞攜帶,經過血管供給身體的各種細胞。保證心臟中血管(冠狀動脈)的暢通無阻,是愛護心臟的最有效的手段。

  • 腦神經細胞:與心肌細胞一樣,一個蘿蔔一個坑,沒有新增細胞來補充損壞的細胞。腦神經細胞好像微機中CUP(中央處理器)的外接連線,一旦連線斷掉,再好的CUP都是沒有用的。腦神經細胞的損壞會導致人體出現偏癱,智障、植物人等疾病。一般來說神經細胞一旦損傷,是不能修復和再生。
  • 肝細胞、腎細胞、骨細胞、脾細胞等:這幾種細胞生命周期與心腦細胞不同,當這幾種器官出現損傷時,它們可以通過骨髓中的幹細胞少量的繁殖,或自己分裂複製,但生長的速度很慢。基於這個原因,當人得了肝炎、腎炎、骨折等疾病,恢復得很慢。
  • 紅細胞:生命周期80-120天,我們每天有300百萬個紅細胞凋亡,同時也有相同數量的紅細胞生長。紅血細胞沒有細胞核,所以它不能分裂,它的生長由骨髓中造血幹細胞分裂而成。血紅細胞是氧和二氧化碳的載體。貧血是由血紅細胞不足所造成。

  • 粒細胞(白血細胞的類型):13-20天。還稱之為白血球,它也是由骨髓幹細胞分裂生長。當身體內遭到病毒或細菌的攻擊產生炎症時,白細胞的分裂就會速度分裂增加。我們在化驗血時,白血球增高時,醫生會告訴你有炎症了。白血病是由於白血細胞的幹細胞無止境的產生白細胞,破壞了血液的結構,造成人體各系統的平衡關係。艾滋病是由HIV病毒攻擊白細胞,破壞了人體的防禦系統,使身體沒有抵禦外來病毒或細菌的能力。
  • 角質細胞(皮膚細胞的類型):14-28天。上皮細胞是人體中很活躍的細胞,它不斷的死亡和生長。身體不經常洗澡,會感覺到皮膚上有「泥」,這個「泥」實際是凋亡上皮細胞的「屍體」。
  • 癌細胞是細胞變異的一種,它有獨特的生命周期。下一節專題敘述。

    是什麼因素促使細胞分裂?生物學家至今還不清楚。細胞的大小可能是觸發條件之一:當一個細胞的表面積及容積達到一定比例,或當它已經「肥胖」,或化學信號這些都可能刺激分裂。當它們開始相互接觸時,正常細胞也停止分裂。現在人們急於破解細胞分裂和停止的原因,因為眾所周知的癌細胞破壞這些正常細胞的分裂和凋亡。

    心肌細胞和神經細胞不能分裂和修復,它主導著人的壽命。這兩種細胞的優點是高度保守,不能異變成癌細胞。人類患有各種癌症,唯有沒有聽說患心癌和神經癌的。

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