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人體內(nèi)的戰(zhàn)爭(zhēng)(中)

免疫系統(tǒng)著實(shí)令人驚嘆,它不斷進(jìn)化,能識(shí)別并消滅入侵的微生物。而那僅僅是你身體防御的一部分,人體在抵抗病毒各個(gè)階段的功能均被編碼為 DNA。

盡管身體迅速做出免疫應(yīng)答,成千上萬(wàn)的病毒仍然能沖過(guò)防線。但在細(xì)胞表面,它們遇到了下一道阻礙——細(xì)胞膜,即細(xì)胞的皮膚。

細(xì)胞表面十分復(fù)雜,成百上千的受體蛋白從細(xì)胞表面伸出,它們各自擁有獨(dú)特的功能,其中一些會(huì)將信息從細(xì)胞外傳遞到細(xì)胞內(nèi),其他一些則可將整個(gè)貨物運(yùn)進(jìn)去。

每個(gè)細(xì)胞膜都是個(gè)動(dòng)態(tài)保護(hù)層,包含掌管物質(zhì)進(jìn)出的監(jiān)控。蛋白質(zhì)小分子如水和氧氣,可以直接穿過(guò)細(xì)胞膜。大一些的分子例如糖,則必須通過(guò)專用泵進(jìn)入細(xì)胞。而最大的分子若想進(jìn)入細(xì)胞,則需要一把特制鑰匙。在細(xì)胞表面不停巡邏的哨兵們會(huì)識(shí)別這些蛋白鑰匙。這套精密的系統(tǒng)防止有害分子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。

但是經(jīng)過(guò)數(shù)十億年的進(jìn)化,腺病毒演變出了自己的鑰匙,就鑲在這些突出的纖維尾部??贵w仍會(huì)附著在其中一些纖維上,封鎖住大部分偽造的鑰匙,但并非全部。

逐漸地,細(xì)胞表面的哨兵被欺騙,病毒大軍潛入了細(xì)胞內(nèi)部。在這與細(xì)胞的較量中,病毒在第二關(guān)勝出。

細(xì)胞做好了迎接這些致命入侵者的準(zhǔn)備,誤將病毒認(rèn)作重要營(yíng)養(yǎng)物的細(xì)胞,指示特殊的蛋白質(zhì)匯聚成一個(gè)球體。它們從細(xì)胞膜上掐出一個(gè)囊泡將病毒包裹在內(nèi),最終,一個(gè)分離蛋白將囊泡釋放將病毒運(yùn)入細(xì)胞內(nèi)部,無(wú)意之中,細(xì)胞促成了自己的衰亡。

這支入侵病毒大軍中的每個(gè)成員都攜帶了足以摧毀細(xì)胞的致命武器,它的蛋白質(zhì)衣殼含藏多層偽裝,留有多種騙術(shù),在其內(nèi)核攜帶了一小束 DNA,這是它的終極武器,是進(jìn)化和設(shè)計(jì)的杰作。

嚴(yán)格來(lái)說(shuō),病毒并非活著的,它無(wú)法自食其力地繁殖,而只能靠劫持細(xì)胞部件進(jìn)行自我復(fù)制。

然而細(xì)胞仍然擁有強(qiáng)大的防御系統(tǒng)來(lái)阻止這群殺戮機(jī)器。

細(xì)胞接收到的所有物質(zhì)都會(huì)被送到一個(gè)叫核內(nèi)體的分揀站,核內(nèi)體對(duì)傳入物質(zhì)進(jìn)行加工,并決定將它們運(yùn)往細(xì)胞的哪個(gè)部位,此過(guò)程的第一步就是將它們分解。病毒大軍即將被侵蝕。

分揀站內(nèi)壁配有專用的蛋白質(zhì)泵,泵吸入特殊原子,使核內(nèi)體的內(nèi)部呈酸性,酸將大分子營(yíng)養(yǎng)物分解為小分子,從而便于細(xì)胞對(duì)其的運(yùn)輸和利用。當(dāng)酸侵蝕掉病毒的衣殼病毒開始被分解。

這本應(yīng)是腺病毒的末日,但是,酸正是病毒逃離計(jì)劃的一部分。病毒纖維首先被分解開,但它們的瓦解釋放出一種隱藏于內(nèi)部的特殊蛋白質(zhì),會(huì)將自己粘附于分揀站內(nèi)壁,將壁膜撕開,釋放病毒。

但并不是所有病毒都能逃脫,許多病毒依然被抗體緊緊粘附,其最初作用是提醒免疫系統(tǒng)入侵者來(lái)襲,而現(xiàn)在卻確保病毒衣殼無(wú)法分解,使纖維無(wú)法脫離,因此逃離蛋白質(zhì)也就無(wú)法釋放。

無(wú)數(shù)病毒在逃離前被酸侵蝕,但仍有足夠病毒被釋放,如今已沒(méi)有任何防線阻擋這些病毒攻入它們的最終目的地——細(xì)胞核。

細(xì)胞膜之下,大量的馬達(dá)蛋白即分子搬運(yùn)工,正等著運(yùn)輸核內(nèi)體加工好的營(yíng)養(yǎng)物。病毒已進(jìn)化出能依附于馬達(dá)蛋白的精確結(jié)構(gòu),現(xiàn)在它可以利用線粒體產(chǎn)生的能量了,病毒向細(xì)胞核邁進(jìn)。

它劫持了細(xì)胞自身的運(yùn)輸系統(tǒng),被帶往細(xì)胞核,以及它的終極目標(biāo),劫持復(fù)制DNA所需的機(jī)械從而控制細(xì)胞。

這雙微小的機(jī)動(dòng)腿是自然界的奇跡,將其正常速度放慢三十倍,它們的運(yùn)動(dòng)就會(huì)清晰可見(jiàn)。但若以每秒超過(guò)一百步的實(shí)速播放,它們只會(huì)是模糊一閃。

——本文來(lái)源于BBC《 人體奧妙之細(xì)胞暗戰(zhàn)》


科技大爆炸時(shí),人類是否可以實(shí)現(xiàn)永續(xù)生存?

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