組織與分化
2024-10-11 01:49:48
作者: 特倫斯·艾倫
真核細胞的主要特徵是能夠改變自身形狀、細胞內組分以及新陳代謝以保證完成分化這一特定任務。通過分化,細胞可以聚集形成多細胞組織,並進一步組合成器官,進而形成整個生命體(如人類)。人體由大約200種不同類型的細胞所組成,這些細胞可形成四種主要的組織:上皮組織(皮膚)、結締組織(血液、骨骼與軟骨)、肌肉組織以及神經組織。細胞的增殖速度大相逕庭,快則如精子,成年男子每當心臟跳動一次,就會有1000個精子生成;慢則如神經細胞,可終生存活而不再分裂。在體內,我們的一些血細胞僅能存活8小時,而紅細胞則可以在體內循環約120天。
作為細胞分化的一個典型例子,不妨來簡單了解一下構成我們體表屏障的細胞——角質細胞。角質細胞是皮膚表面的細胞在經歷重大「重構」(分化)後形成的特殊細胞,其形狀呈扁平多邊形,主要由角蛋白(與構成指甲、頭髮與鳥類羽毛的蛋白質相同)構成。每個角質細胞將在體錶停留大約一天的時間,隨後脫落,並被下面的皮膚細胞取代。因此,我們每天都會以全新的皮膚細胞來面對這個世界。脫落的角質細胞由位於其下側的原始細胞補充,原始細胞在跨越由24層細胞所構成的皮膚層的這一過程中不斷進行細胞分化,直到到達頂端。頂層的角質細胞在脫落的同時可以有效地除去堆積在體表的細胞碎片、細菌(每平方厘米高達750萬個),以及各種試圖定植於我們體表的真菌。一個成年人皮膚的表面積大約為2平方米,而在每平方毫米的皮膚上有1000個角質細胞。因此,人體每天損失(及替換)的細胞數量大約在2000萬個。家庭灰塵的60%來源於我們所脫落的皮膚細胞,而那些剛好脫落在床上的細胞則成為生活在床墊中的100萬個塵蟎每天的食物。儘管人類身體其他部分的新陳代謝並不都是以如此快的速度進行的,但皮膚作為人體最大的器官,可以為我們理解細胞的基本特性提供一個很好的例子——複製、分裂、分化、作為組織的一部分發揮其正常的生理功能,並最終走向死亡。