小蝌蚪的尾巴爲什麼會消失?
小蝌蚪的尾巴是被一種溶解酶體“吃”掉的。細胞裏的溶酶體會溶化細胞自身產生的廢物,小蝌蚪長出四條腿後,尾巴成了多餘的廢物,於是溶酶體就把尾巴“吃掉了”。
科學家發現,機體所有細胞的生存,都是按預先編好的程序進行。但生長髮育過程中,數億萬個細胞,總會出現各種各樣的意外情況,於是它們會使出各種策略維護自身的秩序和健康。
例如,細胞受到損傷,或受到感染,有了病毒,機體必須對它進行處理。如果細胞受傷死亡,細胞會膨脹爆裂,內容物四處噴濺,溶酶體受到破壞,放出摧毀性的酶,使該區域組織發炎,出現紅腫,化膿等看似一團糟的情況。其實,此時機體正在“清理階級隊伍”進行自衛。
另一種有效處理策略是:啓動細胞的程序化死亡。科學家稱之爲“細胞凋亡”。這是一種安全有序式拆卸那些“問題細胞分子裝置”,作爲原材料加以利用的有效過程。這時情況就大不一樣了。
在保護我們機體免遭癌症時,細胞凋亡起着重要作用。那些橫行霸道的不正常的細胞,通常會被強制性死亡,以免它們作亂,便於保護機體的健康。如果此時凋亡程序失效,癌症就有可能出現。
細胞凋亡,在生物的發育過程中顯得特別重要。例如,在胚胎髮育期,人類的腳趾和手指就是在細胞程序化死亡的幫助下形成的。最初腳趾和手指都是一個扁平的蹼狀附屬物,其後,一小撮細胞程序化死亡,就分離出腳趾和手指來了。
蝌蚪的小尾巴,也是在其發育過程中,出現類似情況,一些細胞程序化死亡,使原有的尾巴也就不見了。
當然,這一死亡系統必須嚴格調節和管制,只有確保絕對必要時,才能啓動細胞凋亡程序,決不能濫開殺介,亂殺無辜。
現已知道,細胞凋亡,是由一個蛋白質“法庭”掌控。這個“法庭”集團被一個“蛋白質家族”管理。任何時候它們都在一起權衡細胞死亡的利弊。其中,一些蛋白質被稱爲促生成蛋白,另一些則被稱爲促死亡蛋白。當細胞處於健康且有用狀態時,促生成蛋白則支援着細胞生存,並抑制導向細胞凋亡的信號,發出“禁殺令”。但當它們察覺到DNA受損,或細胞脫離鄰居不受約束時,促死亡蛋白則“判決”該細胞死亡。
據悉,一種叫做胱門蛋白質酶的蛋白就是細胞凋亡的“執行者”。它就像機體消化食物一樣,將其粉碎,拆分分子零件,並作爲原材料,供循環利用。
蝌蚪的尾巴就這樣不見了。其中含有生命科學的奧妙。的確,科學能揭示生命世界中隱藏在熟悉事物背後的奇蹟。
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