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05 细胞可以做什么(第5页)

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过程,分裂形成数千个血小板。

血小板通常呈带状分布于血管中。

人类每天可生产10亿个血小板,其寿命通常为4到5个小时。

血小板(除红细胞外唯一缺少细胞核的细胞)可在血管内皮细胞附近聚集成团,防止血管受损引起失血。

当血小板活化聚集时,其形状将发生改变,延伸出长指状结构并相互连接在一起(如图15d所示)。

最后一种髓样细胞是巨大而笨重的变形虫样细胞——巨噬细胞,可以收集机体所产生的垃圾。

首先,巨噬细胞会包裹住细胞碎片与病原体并将其吞噬,这一过程被称为吞噬作用。

然后,巨噬细胞将吞噬物的成分进行分解,以供机体进一步使用。

通常情况下,1个巨噬细胞可以消化100个细菌,当超过这一限度后,巨噬细胞会发生破裂。

在吞噬过程中,外来物质会被整个吞噬,其细胞膜将被降解,进而产生许多小的“外来”

蛋白片段(抗原)。

随后,这些抗原将被输送至巨噬细胞的表面,并在那里“呈递”

给T细胞。

一旦T细胞记住了这一段蛋白序列,它将在巨噬细胞所产生的生长因子的刺激下迅速分裂。

通过对免疫细胞的类型、功能及其分子机制的探究,我们已经得知这些免疫细胞,尤其是哺乳动物的免疫细胞均十分复杂并且存在相互联系,其功能有时甚至是多余的。

这使得我们身体可以实现自体感染清除,并能及时处置大多数对生命体构成威胁的变异细胞。

对外界进行响应

细胞是如何进化出响应外部物理、化学及生物学信号的能力的呢?不难理解,细胞可以同时响应并利用光与重力等环境因子。

光合作用起源于大约10亿年前,彼时具有光合作用能力的现代蓝细菌的古老祖先被早期的细胞所吞噬,产生了叶绿体,从而推动了植物的进化。

光合作用可分为两个阶段:第一阶段是对光能进行化学捕集;第二阶段是将能量转化为复杂的含碳化合物,例如糖类。

这些糖分子可以通过直接或间接的方式被植物用于生长,或被地球上所有不具备光合作用的生物当作食物来源。

位于深海以及深海洞穴中的细菌是地球上唯一能够在完全缺乏阳光的情况下仍然存活的细胞,它们可以利用火山或地热作为能源,并以硫元素而非氧元素作为生化基础。

随着人们对地球最初10亿年的历史有了更多了解,我们发现似乎所有细菌都必须能够在没有氧气存在的情况下存活。

在30亿至40亿年前,地球表面逐渐冷却,此时水生细菌可以利用二氧化碳,在阳光照射的海洋中产生氧气与复杂的碳水化合物。

大气中氧气含量的提升经历了数个阶段,大约25亿年前开始显著上升,被称为“大氧化事件”

然而,只有当“雪球地球”

的冰川融化之后,氧气浓度进一步提高之时,大气的含氧量才足以维持多细胞动物的生存。

适合大多数复杂生命体生存的地化条件大约在6亿年前才成功建立,这或许是改变地球的最为重要的事件。

所有生命体均能对光和重力产生反应。

植物上层部分通常具有摆脱重力以及向阳的生长特点,但在国际空间站中,苔藓往往呈螺旋状生长,不能保持其正常的直立结构。

由此可见,重力对植物具有重要的影响。

高等植物的生长由一种微小的致密淀粉填充颗粒(淀粉体)所调控。

这些颗粒存在于一种特化细胞——平衡细胞的细胞质中。

平衡细胞位于植物的根部与芽的连接层中。

在重力的影响下,这些颗粒通常沉降至细胞底部,而在空间站的微重力条件下,颗粒则“漂浮”

在细胞质中,因此无法建立正常的生长模式。

淀粉体在肌动蛋白丝细胞骨架网络中的正常沉积可以激活一种分子信号传导通路,进而导致植物激素生长素的重分布。

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