李娇娜
【摘 要】细胞是生物体结构和功能的基本单位。每个细胞生存的基础是新陈代谢,所以我们机体的细胞无时不在运转着,就像一个小型工厂一样。本文详细地介绍了细胞内各种细胞器的形态,形象地阐述了各种细胞器的功能,有助于对细胞的理解。
【关键词】细胞;工厂;产品;车间
一个细胞就是一个小型工厂,这个工厂每时每刻都在运转,生产出各种各样的产品,其中产量最大的产品是蛋白质。这个工厂设备齐全,车间分工明确,各部门密切配合,使得产品快速而有效的生产。
这个工厂的“领导”核心是细胞核,它决定着细胞生产什么样的产品。细胞核在整个细胞中起主导作用,核内有较多的遗传物质——染色体,染色体主要由DNA和组蛋白构成,其中主要起遗传作用的是DNA ,DNA上储存着大量的遗传信息(碱基对的排列顺序),通过转录信息传递给了RNA,然后RNA由核孔钻出来,进入细胞质的RNA再去控制蛋白质的合成。
这个工厂的“第一车间”是核糖体,是生产原材料的地方。核糖体存在于所有的活细胞中,它可以单体的形式存在,也可由mRNA串联起来,形成针簇形、菊花形或念珠形的多聚核糖体。核糖体为非膜相结构,由核糖体核糖核酸(rRNA)和蛋白质以1:1比例所构成的椭圆形小体。它由大、小两个亚基构成,大亚基的体积约是小亚基的两倍。核糖体是细胞内蛋白质合成的基地,固着在粗面内质网膜上的核糖体称为附着核糖体,主要合成分泌蛋白质,如胰酶、抗体、各种激素等;游离于细胞质中的核糖体称游离核糖体,主要是合成细胞本身所需要的结构蛋白质。
这个工厂的“运输管道”是内质网,是运输蛋白质的地方。在电镜下观察,内质网是由单位膜围成的管状、泡状和扁平囊状结构,它们往往连成一片,相互沟通,有时还折叠成层,在横切面上呈管网状。在靠近细胞膜的地方,可以与细胞膜相通;在靠近细胞核的地方,也能与细胞核相通。根据内质网有无核糖体附着,可分为两种类型:粗面内质网和滑面内质网。粗面内质网表面附着大量颗粒状的核糖体,核糖体合成的蛋白质通过内质网膜进入内质网管腔中,并以小泡形式包裹运输到高尔基体,再经过加工、改造成分泌泡,然后分泌出胞;滑面内质网无核糖体的附着,与脂类、脂蛋白、糖原和激素的合成和分泌有关。
工厂的“第二车间”是高尔基体,是将产品加工成成品并输送出去的地方。高尔基体位于细胞核附近的细胞质中,电镜下观察到的它是由膜围成的小管、小泡、扁平囊和大泡构成。小泡是由内质网分泌的,相互融合、伸展发育而成扁平囊,扁平囊中的物质逐渐积累、加工,导致其边缘膨大,形成大泡,大到一定程度脱离扁平囊形成分泌泡,分泌泡可以运动到细胞膜,将里面的物质分泌到细胞外面去。高尔基体的主要功能是将内质网合成并转运来的分泌蛋白质和脂类进行加工、包装浓缩后,运输出胞。如胰腺细胞内质网合成的蛋白质(消化酶)是按下列方向运输的:内质网→高尔基小泡→扁平囊→大泡→分泌泡→细胞外。它的第二个重要功能是能合成和运输多糖、糖脂和糖蛋白,所以有人把高尔基体形象地比喻为工厂的“加工、包装车间”。
工厂的“动力车间”是线粒体,是细胞进行有氧呼吸和功能的场所。光镜下,线粒体一般呈线状、粒状或杆状,是一种体积较大的细胞器。电镜下观察,线粒体是由内外两层膜围成的囊状结构,外膜光滑,内膜向内突出形成嵴,嵴上长有很多排列规则、带柄的球形小体,称为基粒。内膜上布满了基粒,基粒由头部、柄和基片三部分构成。每一个基粒都是一个ATP酶复合体,里面含有很多的氧化还原酶,能将大分子物质(如糖类、脂类和蛋白质等)彻底氧化分解,同时释放出大量的能量。其中40%~50%储存在ATP分子中,随时为细胞的新陈代谢、分裂、运动、物质合成、神经传导等活动提供能量,一部分以热能形式散发。所以线粒体被称为细胞的“动力车间”。
工厂的“清洁工”是溶酶体,是细胞清除废物的地方。在电镜下观察,溶酶体是由一层单位膜围成的圆形或卵圆形的囊状结构,内含60余种酸性水解酶,能分解蛋白质、糖类、脂类和核酸等大分子物质,被称为溶酶体的“消化作用”。这种消化作用可针对进入细胞的异物,也可针对细胞本身衰老的结构,甚至当细胞饥饿时,经常会出现自体吞噬现象。
综上所述,细胞就是一个小型工厂, 每天源源不断地生产着自己的产品。例如胰腺细胞,每天产生大量的胰液,胰液里含有大量的消化酶,它生产的产品的途径为:核糖体→内质网→高尔基体→细胞外。当然,我们机体有很多很多这样的细胞,都同样夜以继日地“工作”着,为生命无私地奉献着自己。让我们记住他们!
参考文献:
[1] 《医学分子细胞生物学》 作者:左伋 复旦大学出版社
[2] 《医用细胞生物学》 作者:罗深秋 第二军医大学出版社
[3] 《医学遗传学》 作者:傅松滨 人民卫生出版社
[4] 《遗传与优生》 作者:周德华 人民卫生出版社