小蝌蚪的尾巴為什么會(huì)消失?
飛章
小蝌蚪的尾巴是被一種溶解酶體“吃”掉的。細(xì)胞里的溶酶體會(huì)溶化細(xì)胞自身產(chǎn)生的廢物,小蝌蚪長(zhǎng)出四條腿后,尾巴成了多余的廢物,于是溶酶體就把尾巴“吃掉了”。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),機(jī)體所有細(xì)胞的生存,都是按預(yù)先編好的程序進(jìn)行。但生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,數(shù)億萬(wàn)個(gè)細(xì)胞,總會(huì)出現(xiàn)各種各樣的意外情況,于是它們會(huì)使出各種策略維護(hù)自身的秩序和健康。
例如,細(xì)胞受到損傷,或受到感染,有了病毒,機(jī)體必須對(duì)它進(jìn)行處理。如果細(xì)胞受傷死亡,細(xì)胞會(huì)膨脹爆裂,內(nèi)容物四處噴濺,溶酶體受到破壞,放出摧毀性的酶,使該區(qū)域組織發(fā)炎,出現(xiàn)紅腫,化膿等看似一團(tuán)糟的情況。其實(shí),此時(shí)機(jī)體正在“清理階級(jí)隊(duì)伍”進(jìn)行自衛(wèi)。
另一種有效處理策略是:?jiǎn)?dòng)細(xì)胞的程序化死亡??茖W(xué)家稱之為“細(xì)胞凋亡”。這是一種安全有序式拆卸那些“問(wèn)題細(xì)胞分子裝置”,作為原材料加以利用的有效過(guò)程。這時(shí)情況就大不一樣了。
在保護(hù)我們機(jī)體免遭癌癥時(shí),細(xì)胞凋亡起著重要作用。那些橫行霸道的不正常的細(xì)胞,通常會(huì)被強(qiáng)制性死亡,以免它們作亂,便于保護(hù)機(jī)體的健康。如果此時(shí)凋亡程序失效,癌癥就有可能出現(xiàn)。
細(xì)胞凋亡,在生物的發(fā)育過(guò)程中顯得特別重要。例如,在胚胎發(fā)育期,人類的腳趾和手指就是在細(xì)胞程序化死亡的幫助下形成的。最初腳趾和手指都是一個(gè)扁平的蹼狀附屬物,其后,一小撮細(xì)胞程序化死亡,就分離出腳趾和手指來(lái)了。
蝌蚪的小尾巴,也是在其發(fā)育過(guò)程中,出現(xiàn)類似情況,一些細(xì)胞程序化死亡,使原有的尾巴也就不見(jiàn)了。
當(dāng)然,這一死亡系統(tǒng)必須嚴(yán)格調(diào)節(jié)和管制,只有確保絕對(duì)必要時(shí),才能啟動(dòng)細(xì)胞凋亡程序,決不能濫開(kāi)殺介,亂殺無(wú)辜。
現(xiàn)已知道,細(xì)胞凋亡,是由一個(gè)蛋白質(zhì)“法庭”掌控。這個(gè)“法庭”集團(tuán)被一個(gè)“蛋白質(zhì)家族”管理。任何時(shí)候它們都在一起權(quán)衡細(xì)胞死亡的利弊。其中,一些蛋白質(zhì)被稱為促生成蛋白,另一些則被稱為促死亡蛋白。當(dāng)細(xì)胞處于健康且有用狀態(tài)時(shí),促生成蛋白則支持著細(xì)胞生存,并抑制導(dǎo)向細(xì)胞凋亡的信號(hào),發(fā)出“禁殺令”。但當(dāng)它們察覺(jué)到DNA受損,或細(xì)胞脫離鄰居不受約束時(shí),促死亡蛋白則“判決”該細(xì)胞死亡。
據(jù)悉,一種叫做胱門(mén)蛋白質(zhì)酶的蛋白就是細(xì)胞凋亡的“執(zhí)行者”。它就像機(jī)體消化食物一樣,將其粉碎,拆分分子零件,并作為原材料,供循環(huán)利用。
蝌蚪的尾巴就這樣不見(jiàn)了。其中含有生命科學(xué)的奧妙。的確,科學(xué)能揭示生命世界中隱藏在熟悉事物背后的奇跡。