病毒与细胞，地球上持续几十亿年的攻防战 #宇宙探索 #天文 #宇宙 #未解之謎

大家好,今天說的是一場在地球上持續了近40億年的攻防戰 戰場上的主角就是病毒和細胞 病毒如何入侵有着層層防禦的細胞 細胞又是如何清除入侵的病毒 這場微小人眼不可見的古老的戰爭 它們每一天都不斷的在我們身體中上演 細胞它作爲我們人體組成的最小單位 差不多每一個人大約都有120萬一個細胞組成 對於組成人體的細胞 當它們在地球上出現一代 就一直對抗着一個敵人——病毒 對於我們身體來說 阻擋病毒的第一道防線就是皮膚 當然皮膚並不能將我們身體全部覆蓋 在身體上也有一些和外界直接接觸的地方 像是鼻子、嘴這些 或者當我們用手觸摸着含有病毒的東西之後 再來揉眼睛或者擦鼻子 也會讓病毒有機會進入到人的體內 而一旦病毒利用到某種方式進入到我們體內 一個最常見的敵人——腺病毒 也隨之被帶進了我們的身體 對於病毒進入到人的體內之後 對於每一個病毒來說 它們的目標就是破壞掉細胞的防禦 並且進入到細胞核 一旦有任何一個細胞被病毒攻破 那麼病毒將會以萬倍以上的速度來繁殖 其結果可能就是一個普通的感冒 發生到肺炎甚至可能死亡 當然對我們身體來說 也是有一系列對付外來入侵者的防禦 當病毒進入到我們體內之後 在向細胞接近的時候 在我們的細胞之間 有一種叫做Y型蛋白質的抗體 一直都在巡邏 一旦它們發現了有入侵者 就會立刻吸附到入侵的病毒外殼上 讓白細胞可以及時的殺死這些入侵者 這樣抗體和白細胞 就構成了我們體內免疫系統的最前線 但是對於進入體內的病毒來說 還是會有成千上萬個病毒 能夠突破第一道防線來到細胞表面 這些來到細胞表面的病毒 就會面臨到下一個障礙 細胞膜 在細胞的表面上 有成百上千個 滲出細胞表面的受體蛋白 其中的一些受體蛋白 就是將分子從細胞外傳遞到細胞內 在細胞周圍 還遍佈着安全蛋白 它們監視並且檢查 這些進入到細胞中的分子 目的就是將有害分子擋在細胞外 所以病毒如果想要進入到細胞的內部 那麼就需要有一把特殊的鑰匙 來通過安全蛋白的檢查 經過了數十億年的進化之後 新病毒已經進化出了自己的鑰匙 分佈在細胞表面上的檢查 一個接着一個的上當 病毒的軍隊悄無聲息的進入到了細胞 來到了這個古老戰爭中的第二個戰場 由於病毒度過了檢查 這樣細胞就會將病毒誤認爲是一個營養成分 準備接受這些致命的入侵者 它們會用細胞膜將病毒包裹在其中 使得病毒進入到細胞的內部 不知不覺中 細胞已經向自己的滅亡跨出了一大步 入侵的病毒只要能夠劫持一個細胞 它就可以利用這個細胞的一切來複制自己 但是在細胞內部 還是有着強大的防禦陣容來對抗這些入侵者 細胞會將接受到的每一件外來物 都送入到一個叫做核類體的結構中 核類體會處理每一件傳入來的物體 並且決定應該將它們送往細胞的核處 在這個過程中 第一步就是將它們分解 酸會將大的營養素分解成小分子物質 使得細胞更加容易運輸和利用 當酸開始腐蝕病毒外殼的時候 伴隨着病毒的解體 一種躲藏在病毒內部的特殊蛋白質就被釋放了出來 它們的目標就是使病毒獲得自由 但是並非每一個病毒都能夠成功逃脫 還是會有許多被其附在表面的抗體鎖住 無數的病毒在它們逃脫之前就被吃掉 但是依然有足夠的病毒可以成功的逃脫 現在這些逃脫的病毒和細胞核之間就已經沒有了阻隔 雖然病毒離自己的目標已經很近 但是這些入侵者卻無法移動自己 在每一個細胞上都有由數以百計的線粒體組成的網絡 不斷的爲構成複雜生命體的蛋白質功能 而病毒經過了數十億年的進化 已經可以精確地附到細胞的蛋白上 然後通過線粒體的傳輸向它的終極目標細胞核進發 隨着病毒繼續向前進發 似乎已經沒有什麼可以再阻止它們了 但是後來發現在細胞的內部還擁有着防禦系統 在病部細胞的傳輸系統上 一種特殊的蛋白質會搜索物體表面是否再有抗體 一旦被它捕獲到有抗體 它就會發送信息到蛋白酶 蛋白酶起着在細胞內回收蛋白質的作用 它會被引導到病毒 然後將病毒分解成微小的碎片 但是對於病毒來說 只要有一個漏網之魚可以成功的逃脫 那麼它就可以控制整個的細胞 從而感染到全身 如果有一個沒被抗體附着的病毒 逃過了細胞內的粉碎防禦機制 那麼它和它的目標細胞核之間就已經非常的勁了 對於能夠走到現在的病毒 它只要能夠進入到細胞核 就能夠實現它的最終目標 在細胞核的表面有着和細胞膜相同的分子組成 病毒想要進入到這個世界 也是必須要經過完全不同的關卡 在覈膜表面上 從核孔內生出大量具有搜索功能的蛋白質 數以十億計的化學信息和指令 在DNA和細胞之間傳遞 但是它們只能夠識別特定的蛋白信息 而病毒再一次的帶有着僞裝的通行證 當蛋白質將病毒連接之後 會發現病毒太大 無法運入到細胞核 於是就認爲是碰到了障礙 從而不斷的改變運動的方向 經過在不同方向的不停的拉扯之後 病毒最終將會被撕碎 這對病毒來說 看起來似乎是一場災難 但是當病毒被撕碎的時候 病毒的單股DNA卻可以順利的通過核控 直達細胞的控制中心 在細胞核內大約有2萬多個基因 而病毒僅僅只有40個基因 藉助這40個基因 僅僅只需要一段的DNA 就可以控制一個巨大的人類細胞 由於細胞的DNA機器 無法區分自己的DNA和病毒的DNA 於是就盲目的將致命的代碼 轉變爲成千上萬的指令 從而就構建出了一個破壞細胞自身的難途 在細胞核外 這些指令會傳送給許多 被稱作爲核糖體的移動蛋白質 核糖體精確的遵循指令 並且開始構建病毒蛋白 在病毒完全控制細胞的最後階段 細胞還是有足夠的時間將消息發送到外界 一個包括着病毒的蛋白質片段 會被送入到細胞膜的表面 以警告入侵已經發生 如果有白細胞發現了這些求救信號 它們就會破壞細胞和其外來的入侵者 但是如果沒有被發現 病毒的感染就會從一個細胞蔓延到另一個細胞 當病毒已經完全控制了細胞之後 細胞的正常工作將會停止 在細胞核內 所有的活動都致力於建立起新的病毒大軍 而所有的這一切 僅僅只是因爲有一個病毒 逃過了細胞的防禦系統 現在在細胞核內 證明了病毒組成的軍隊已經完成 但是這支軍隊卻被困在了細胞核膜 和細胞自身的膜內 於是病毒就開始下達指令 細胞核外的蛋白質工廠開始製造破壞者 首先釋放出來的蛋白質將會用於破壞細胞 隨着細胞的崩潰 新的蛋白質將會被製造出來 並且將核膜割裂 洪水般的病毒大軍從這個細胞開始攻擊鄰近的細胞 從而傳播感染到整個身體 到此爲止 在這個細胞內的戰鬥已經結束 但是在人體內的戰爭纔剛剛開始 當病毒在處理細胞內的事情的時候 細胞在垂死之前向外界傳遞的被入侵的信息 抗體在得知之後 它們會根據逃跑的病毒 專門制定一套鎖定裝置 現在抗體重新回到了細胞鎖定病毒 巨大的白細胞也湧入到被入侵的細胞中吞噬着病毒 一旦免疫系統發現了有入侵的病毒 在身體內的安全措施就會立刻的提升到了一個更高的級別 其他的細胞也會針對病毒產生大量的抗體 同時複製出大量和它們一樣的細胞 來充滿你的血液和細胞之間的間隙 當病毒從死亡的細胞中釋放出來之後 它們隨即就會被抗體標記 然後被白細胞所吞噬 同時周圍的健康細胞爲了防止病毒的擴散 也會毀滅自己 而當體內的戰鬥到達了這個階段的時候 在我們身體上就會有了反應 爲了給戰場帶來更多的白細胞 血液的流動就會加速 當我們的鼻子出現紅腫 鼻塞等這些症狀的時候 其實就是病毒的入侵標誌 而一旦你經過了一次感染之後 細胞就會對這一類的病毒製造出相應的抗體 並且永遠的保存在你的骨髓之中 所以如果你再次被相同的病毒感染 免疫系統就會很快的知道該如何處理 這一場病毒和細胞之間的戰鬥 只是永無休止 無出色的戰爭中的一場 病毒和細胞一樣的古老 也會和我們一樣的進化 隨着病毒不斷的進化 就迫使着細胞也要不斷的創新和改革 這就使得我們變得更強