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细胞健康 身体才健康
http://www.cnmsjk.org 2015年3月4日 阅读次数:3838
                                                                                     
细胞是人体的基本结构和功能单位。人体的一切生理活动、生命的基本特征及各种生命现象都是以细胞为单位体现的。在人体内,细胞之间存在一些不具有细胞形态的物质,称细胞间质。许多形态和功能相似的细胞与细胞间质共同构成组织。由几种组织互相结合,成为具有一定形态功能结构的器官,在结构和功能上密切相关的一系列器官联系起来,共同执行某种生理活动,便构成一个系统。各个系统在神经系统的支配和调节下,既分工又合作,实现各种复杂的生命活动,使人体成为一个完整统一的有机体。根据不同的结构和功能进行分类,人体的细胞有两百余种。每种细胞都分布于特定的部位,执行特性的功能,例如心脏就由心肌细胞组成,肝脏则由肝细胞组成,组织和器官的完整性都离不开细胞。细胞具有一些共性的基本功能如细胞的物质跨膜转运功能,信号的转导功能,肌肉细胞的收缩功能和产生生物电。
生活中肉眼是看不见细胞的,但是在光学显微镜下观察,细胞膜就像一个塑胶袋一样,装着满满的液状、胶体状的细胞质和各种细胞器(图1)。细胞质含有维持生命现象所需要的基本物质,例如糖类、脂质、蛋白质、与蛋白质合成有关的核糖核酸。因此也是整个细胞运作的主要场所,透过细胞膜外接收的信息、细胞内部的物质,共同调节基因的表现,影响生理活动。细胞器包括细胞核、内质网、高尔基体、溶酶体等。细胞核是具有双层膜的细胞器,细胞核是调控整个细胞的控制站,主要携带的遗传物质包括染色体、核糖核酸等。有一部分的细胞核核膜会向细胞质延伸,形成许多相通的小管与囊袋,构成迷宫状的网络,称为内质网,部分内质网上附着着核糖体,称为粗面内质网,其他的部分则称为滑面内质网。滑面内质网上有特殊的酶系统,负责合成脂质;氧化有毒物质以减低毒性;在肝脏协助调节血糖;在肌肉细胞可储存许多钙离子协助肌肉收缩。粗面内质网则和蛋白质的合成有密切关联。高尔基体是几个扁平的囊袋相叠而成,并且有固定的方向性,但彼此之间并不相通。主要负责蛋白质的修饰、分类与输送。溶酶体是单层膜的囊状胞器,内部含有数十种从高尔基体送来的水解酶,这些酶在弱酸的环境之下能有效分解生命所需的有机物质。
现在让我们着重看一下细胞膜(图2),细胞膜又称质膜,它是各种细胞的细胞质外缘均有的一层膜。目前虽然没有用于直接观察各种化学成分在膜中排列形式的技术,但Singer和Nicholson于1972年提出的膜结构的液态镶嵌模型一直得到多方面研究结果的支持,已被大家公认。这一模型学说认为,膜的基架是液态的脂质双分子层,其间镶嵌着许多具有不同结构和功能的蛋白质。脂类主要由磷脂、胆固醇和少量的糖脂构成,磷脂中含量最多的是磷脂酰胆碱。磷脂、胆固醇和糖脂都是双嗜性分子,这些分子以脂质双层的形式存在于质膜中,亲水端朝向细胞外液或是胞质,疏水端彼此相对,形成膜内部的疏水区。膜脂质双层中的脂质构成是不对称的,含氨基酸的磷脂主要分布在膜的近胞质的内层,而磷脂酰胆碱的大部分和全部糖脂都分布在膜的外层。细胞膜的功能主要是通过膜蛋白来实现的,可分为表面蛋白和整合蛋白两类。表面蛋白约占膜蛋白的20%-30%,它们附着于膜表面,主要是在膜的内表面。例如,红细胞膜内表面的骨架蛋白就属于表面蛋白。整合蛋白约占膜蛋白的70%-80%,它们以其肽键一次或反复多次穿越膜的脂质双层为特征,与物质跨膜转运功能有关的功能蛋白,如载体通道和离子泵等,都属于整合蛋白。不同类型和功能的生物膜中,脂类和蛋白质的含量、种类有很大差异。细胞膜中糖类的含量约为2%-10%,主要是一些寡糖和多糖链,它们以共价键的形式与膜蛋白或膜脂质结合,生成糖蛋白或糖脂。结合于糖蛋白或糖脂上的糖键仅存在于细胞膜的外侧,通常具有受体或抗原的功能。
细胞膜是细胞进行生命活动的重要结构基础。对于细胞内环境的稳定、能量的转换、信息的传递、物质的交换等,都起着主要作用,对细胞的生存、生长、发育、分裂、分化也是十分重要的。此外在细胞间的相互识别、细胞与外界环境之间相互作用中更起着主导作用。可以说,细胞的每一种功能活动,几乎都与膜的作用相关联。细胞膜的完整与细胞的形态、正常功能活动有密切的关系,而细胞形态和功能的正常,决定了人体的健康。因此,膜结构的任何成分的改变和功能异常,都可能引起疾病的发生。人体所有细胞膜中都含有蛋白质,蛋白质是生命的物质基础,维持细胞的生长、更新、修补,以及催化、运输、代谢调节等均需要蛋白质的参与。食入的蛋白质经过消化被分解成氨基酸从而被吸收,重新合成人体所需蛋白质,同时新的蛋白质又在不断代谢与分解,时刻处于动态平衡中。由此,提供足够的蛋白质对正常的代谢和各种生命活动的进行是十分必要的,对于生长发育的儿童和康复期的病人,供给足量、优质的蛋白质尤为重要。细胞膜另外一种重要成分即为磷脂,它是维持生命活动的基础物质,磷脂中的卵磷脂被誉为与蛋白质、维生素并列的“第三营养素”。磷脂对活化细胞,维持新陈代谢,维持细胞再生力,发挥着重大的作用。
致病因素作用于人体后可以直接或间接作用于细胞,引起细胞损伤造成某些细胞的功能代谢障碍,继而引起人体的自我调节紊乱。细胞的损伤可以分为两大类:一类是机械力引起的组织断裂,如刀切伤;另一类是由各种致病因素引起的局部组织、细胞物质代谢障碍而发生的各种病理变化。造成细胞损伤的原因很多,可以归纳为:缺氧、理化因素和药物因素、生物因子、营养失衡、内分泌因素、免疫反应、遗传变异、衰老、社会、心理、精神因素和医源性因素等。由多种细胞引发的细胞损伤,其发生机制非常复杂。主要通过以下的作用:
1、 细胞膜的破坏
细胞膜是细胞进行生命活动的重要结构基础。细胞通过细胞膜稳定内环境、能量的转换、信息的传递、物质的交换等,细胞膜对细胞的生存、生长、发育、分裂、分化也是十分重要的。细胞内、外的多种有害因素,包括机械力的直接作用、酯酶性溶解、缺氧和活性氧、补体结合、感染、药物性损伤均可破坏细胞膜的结构和功能,从而导致细胞的损伤。
2、 缺氧的损伤作用
缺氧指细胞不能获得足够的氧或是氧利用障碍,是引起细胞损伤的最重要和最常见的原因之一。缺氧可以导致线粒体氧化磷酸化受抑制,无氧酵解过程活化,使ATP的产生减少,造成细胞膜钠-钾泵、钙泵功能低下和胞质内的蛋白质合成脂肪代谢障碍,从而引起细胞一系列的改变。
3、 活性氧类物质的损伤
活性氧物质包括超氧自由基、羟自由基和过氧化氢,具有强氧化作用,是细胞损伤发生机制的基本环节。活性氧物质以其对脂质、蛋白质和DNA的氧化作用而损伤细胞。正常时人体生成少量的活性氧类物质会及时的被抗氧化剂(例如超氧化物歧化酶)清除。当细胞在多种致病因素作用下使活性氧类物质生成增多时,则导致细胞损伤。
4、 细胞内高游离钙的损伤作用
细胞内的许多酶的活化需要游离钙的参与,正常时钙储存于线粒体、内质网等钙库里,因此胞质内处于低游离钙状态,使胞质内酶类活性稳定,细胞的结构和功能得以稳定。但当缺氧、中毒等发生时,细胞内胞质游离钙继发性增多,使胞内酶类活化,致使细胞损伤。
5、 化学性损伤
化学性损伤包括化学物质和药物的毒性作用,化学性损伤的因素包括:①剂量:与损伤程度相关;②吸收、蓄积、代谢或排除的部位:例如链霉素、庆大霉素等因蓄积于内耳的内、外淋巴和肾小管上皮细胞而具有耳毒性和肾毒性,有些降压药、降血脂药、抗生素药的副作用都易造成细胞损伤;③代谢速度的个体差异;化学物质和药物损伤细胞的途径包括直接的细胞毒性作用,代谢产物对靶细胞的细胞毒性作用,诱发免疫性损伤和诱发DNA损伤。
6、 遗传物质
化学物质和药物、病毒、射线等可以损伤细胞的DNA,诱发基因突变和染色体畸变,使细胞发生遗传变异。
以上几个方面的机制是相互结合或是互为因果的导致细胞损伤。较短时间内,轻度有害因素致使细胞的损伤通常是可逆的,但中毒或是较长时间的侵害,致使细胞的损伤不可逆,到导致细胞死亡,从而引起组织器官病变。
细胞在受到内外环境损伤作用下,如果缺乏完善的修复,就会使这种损伤不断积累,比如细胞代谢产物积累至一定的量后就会危害细胞,正常细胞内存在着清除高浓度的代谢产物的防御系统,包括酶系统和非酶系统,前者如超氧化物歧化酶,过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶;非酶系统有维生素E、醌类物质等电子受体。另外研究表明,细胞代谢中起特殊形式催化作用的微量元素的补充可以维持细胞的完整性,例如,锌就能保持大脑细胞膜的完整性以及快速的神经传递。
因此,细胞健康,细胞膜完整健康是基础,每天摄入足量优质蛋白质和磷脂尤为重要。同时,我们必须减少自由基及药物等有害物质对细胞的伤害,每天让细胞需要的蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质和水要摄入均衡和充分,最好是摄入有害杂质少或没有的、纯度高,又容易消化吸收的优质营养物质,使细胞在遭受损伤时,有足量的优质材料保障,细胞的修复能力才会强大,身体才会更健康。
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