分享

人体内的战争(中)

 成靖 2016-11-30

免疫系统着实令人惊叹,它不断进化,能识别并消灭入侵的微生物。而那仅仅是你身体防御的一部分,人体在抵抗病毒各个阶段的功能均被编码为 DNA。

人体内的战争(中)

尽管身体迅速做出免疫应答,成千上万的病毒仍然能冲过防线。但在细胞表面,它们遇到了下一道阻碍——细胞膜,即细胞的皮肤。

细胞表面十分复杂,成百上千的受体蛋白从细胞表面伸出,它们各自拥有独特的功能,其中一些会将信息从细胞外传递到细胞内,其他一些则可将整个货物运进去。

人体内的战争(中)

每个细胞膜都是个动态保护层,包含掌管物质进出的监控。蛋白质小分子如水和氧气,可以直接穿过细胞膜。大一些的分子例如糖,则必须通过专用泵进入细胞。而最大的分子若想进入细胞,则需要一把特制钥匙。在细胞表面不停巡逻的哨兵们会识别这些蛋白钥匙。这套精密的系统防止有害分子进入细胞内部。

但是经过数十亿年的进化,腺病毒演变出了自己的钥匙,就镶在这些突出的纤维尾部。抗体仍会附着在其中一些纤维上,封锁住大部分伪造的钥匙,但并非全部。

人体内的战争(中)

逐渐地,细胞表面的哨兵被欺骗,病毒大军潜入了细胞内部。在这与细胞的较量中,病毒在第二关胜出。

细胞做好了迎接这些致命入侵者的准备,误将病毒认作重要营养物的细胞,指示特殊的蛋白质汇聚成一个球体。它们从细胞膜上掐出一个囊泡将病毒包裹在内,最终,一个分离蛋白将囊泡释放将病毒运入细胞内部,无意之中,细胞促成了自己的衰亡。

人体内的战争(中)

这支入侵病毒大军中的每个成员都携带了足以摧毁细胞的致命武器,它的蛋白质衣壳含藏多层伪装,留有多种骗术,在其内核携带了一小束 DNA,这是它的终极武器,是进化和设计的杰作。

人体内的战争(中)

严格来说,病毒并非活着的,它无法自食其力地繁殖,而只能靠劫持细胞部件进行自我复制。

然而细胞仍然拥有强大的防御系统来阻止这群杀戮机器。

细胞接收到的所有物质都会被送到一个叫核内体的分拣站,核内体对传入物质进行加工,并决定将它们运往细胞的哪个部位,此过程的第一步就是将它们分解。病毒大军即将被侵蚀。

分拣站内壁配有专用的蛋白质泵,泵吸入特殊原子,使核内体的内部呈酸性,酸将大分子营养物分解为小分子,从而便于细胞对其的运输和利用。当酸侵蚀掉病毒的衣壳病毒开始被分解。

人体内的战争(中)

这本应是腺病毒的末日,但是,酸正是病毒逃离计划的一部分。病毒纤维首先被分解开,但它们的瓦解释放出一种隐藏于内部的特殊蛋白质,会将自己粘附于分拣站内壁,将壁膜撕开,释放病毒。

但并不是所有病毒都能逃脱,许多病毒依然被抗体紧紧粘附,其最初作用是提醒免疫系统入侵者来袭,而现在却确保病毒衣壳无法分解,使纤维无法脱离,因此逃离蛋白质也就无法释放。

无数病毒在逃离前被酸侵蚀,但仍有足够病毒被释放,如今已没有任何防线阻挡这些病毒攻入它们的最终目的地——细胞核。

人体内的战争(中)

细胞膜之下,大量的马达蛋白即分子搬运工,正等着运输核内体加工好的营养物。病毒已进化出能依附于马达蛋白的精确结构,现在它可以利用线粒体产生的能量了,病毒向细胞核迈进。

它劫持了细胞自身的运输系统,被带往细胞核,以及它的终极目标,劫持复制DNA所需的机械从而控制细胞。

人体内的战争(中)

这双微小的机动腿是自然界的奇迹,将其正常速度放慢三十倍,它们的运动就会清晰可见。但若以每秒超过一百步的实速播放,它们只会是模糊一闪。

——本文来源于BBC《 人体奥妙之细胞暗战》


科技大爆炸时,人类是否可以实现永续生存?

相关的科技和活动,请关注微信公众号 renleiyongsheng

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多