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在開始今天的話題之前,我先給大家看4張圖片。考考你,如果光看圖片,你知道每張圖各代表什麼東西嗎?
我估計應該很少人能猜出來。既然這樣,我也不給大家賣關子了。圖1是書頁,從側面看過去;圖2是牙刷的刷毛;圖3是圓珠筆頭;圖4是變形蟲吞噬草履蟲。
看來,咱們真的感謝顯微鏡,是它讓我們看到了一個不一樣的世界,并且特别值得稱道的是,顯微鏡的倍數越來越高,我們觀看到的微觀世界的層次也越來越深,從物體的放大效果,到細胞、到分子結構甚至到原子。
圖1:洋蔥切面 圖2:洋蔥細胞 圖3:染色體 圖4:原子
說到分子結構,就不得不提到人體中最具代表性的高分子DNA。上過高中的朋友都記得,在《生物》課遺傳學這一章曾經了解過DNA。今天,咱們就來聊聊這個話題。
DNA即脫氧核糖核酸,是生物細胞内含有的四種生物大分子之一核酸的一種,攜帶有合成RNA和蛋白質所必需的遺傳信息,是生物體發育和正常運作必不可少的生物大分子。
DNA由脫氧核苷酸組成,脫氧核苷酸又由堿基、脫氧核糖和磷酸構成。其中堿基有4種:腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。
DNA結構(中間的為堿基對)
DNA 分子結構中,兩條多脫氧核苷酸鍊圍繞一個共同的中心軸盤繞,構成雙螺旋結構。脫氧核糖-磷酸鍊在螺旋結構的外面,堿基朝向裡面。兩條多脫氧核苷酸鍊反向互補,通過堿基間的氫鍵形成的堿基配對相連,形成相當穩定的組合。
那麼,細胞、細胞核、DNA、染色體它們之間又是什麼關系呢?下面這個圖可以很清楚地表示彼此之間的關系。
圖源:知乎用戶“知乎用戶”
人體細胞内有23對染色體,即46條,而生殖細胞則有23條,這使得精子與卵細胞結合後可以恢複23對。精子、卵細胞均為人類生殖細胞,其染色體數量隻有體細胞的一半。
我們知道,每個成年人體内每天約有500到700億個細胞死去,其原因可能是受到損傷、外力影響或者隻是單純因為老化。當然,老化是正常的,事實上它就是被設定的細胞壽命。
顯微鏡下正在分裂的細胞
為了彌補這麼大量的細胞損耗,在我們體内,每時每刻都有着數十億個細胞正在分裂,用于生成全新的細胞,這個細胞分裂過程被稱為有絲分裂。以哺乳動物來說,細胞分裂的過程大約需要一小時。
如果說顯微鏡讓我們從另一個微觀視角重新看待我們身邊的一切,那麼當我們看到肉眼看不到的世界時,我們内心也會受到從未有過的震撼,同時也帶來更多思考:是什麼力量讓體内的這些“微觀機器人”周而複始、有條不紊地工作着,生命存在的意義究竟是什麼?
下期見。
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