人體細胞
人體的結構和生理功能的基本單位
人體細胞是人體的結構和生理功能的基本單位。人體細胞約有40萬億—60萬億個,細胞的平均直徑在10—20微米之間。除成熟的紅血球和血小板外,所有細胞都至少有一個細胞核,是調節細胞生命活動、控制分裂、分化,遺傳,變異的控制中心。
人體細胞中最大的是成熟的卵子,其直徑在200微米左右;最小的是血小板,直徑只有約2微米。
人體由體細胞和生殖細胞組成。人體細胞最初由1個成熟受精卵細胞開始,分裂為2個細胞,繼而以“2”的倍數分裂,直至數百萬億的細胞,發育成人的健康機體。
體細胞含有的染色體數是生殖細胞的2倍,人體除生殖細胞外,其他細胞都含有23對染色體(血液中某些不含細胞核的細胞除外)。人體內細胞並不是一成不變的,而是時時刻刻變化著的,細胞不斷衰老死亡同時又不斷更新生成。細胞壽命長短不一,腸粘膜細胞的壽命為3天,肝細胞壽命為150天,味蕾細胞的壽命為10天,指甲細胞的壽命為6到10個月,而腦、骨髓、眼睛里的神經細胞的壽命有幾十年,同人體壽命幾乎相等。血液中的白細胞有的只能活幾小時。
組成細胞的化學元素總共有幾十種,其中碳、氫、氧、氮四種元素含量最多,其次有鈣、鎂、鉀、鈉、磷、硫、氯、鐵等元素,此外,還有一些微量元素,如銅、鋅、碘等。細胞利用這些化學元素合成其基本的化學成分——無機化合物和有機化合物。
細胞可分為細胞膜、細胞質和細胞核。細胞膜是包圍在細胞最外面的一層薄膜,又稱為質膜。細胞膜將細胞與外界環境分隔開,使細胞具有相對獨立和穩定的內環境,同時在細胞與環境之間進行物質運輸、能量轉換及信號轉導等過程中也發揮著重要作用。細胞質指的是存在於細胞膜和細胞核之間的物質,由基質、細胞器和包含物組成,是細胞進行物質代謝的場所。細胞核是細胞中最大、最重要的有形部分,是細胞活動的控制中心,在細胞的代謝、生長、發育、繁殖和分化中起著重要作用。電鏡下,可見細胞核由核膜、核仁、染色質和核基質組成。
細胞增殖是機體生長發育的基礎,是通過細胞分裂的形式實現的。人類的細胞分裂主要包括有絲分裂和減數分裂。有絲分裂是人類體細胞的主要分裂方式,減數分裂是人類生殖細胞的分裂方式。
細胞衰老主要表現為對環境變化適應能力的降低和維持細胞內環境恆定能力的降低不僅形態學結構發生改變,分子水平的變化也顯而易見。首先,在結構上表現為退行性變化,細胞數目減少、細胞體積縮小。細胞內水分減少,從而使得原生質硬度增加,造成細胞收縮、失去正常形態。而在原生質改變的同時,細胞核也發生固縮,結構不清,染色質加深,細胞核與細胞質比率減小或核消失。細胞內出現色素或蠟樣物質,如脂褐素等沉積。皮膚細胞中這類物質沉積便形成人們所常說的“老年斑”。
一般認為按機制分類可將細胞死亡方式分為程序性細胞死亡(programmed cell death,PCD)和非程序性細胞死亡。程序性細胞死亡主要是由細胞內部基因調控的一類死亡方式,具體包括細胞凋亡(apoptosIs)、自噬性細胞死亡(autophagic cell death)、類凋亡(paraptosis)、有絲分裂災難(mitotic catastrophe)、脹亡(oncosis)、壞死性細胞死亡(necroptosis)、失巢性死亡(anoikis)和侵入性細胞死亡(entosis)。非程序性死亡一般是指細胞壞死(necrosis)。
細胞死亡是生物界普遍存在的、在生物進化過程中形成的,是機體維持自身穩定的一種基本生理機制。具有重要的生物學意義。
構徠成人體的細胞有大有小,較大的細胞如成熟卵細胞,單個直徑約100微米;較小的細胞如淋巴細胞,單個直徑只有5微米。細胞體積微小,必須藉助顯微鏡才能看到。細胞的形態多種多樣,有球形、扁平形、立方形、柱狀、錐體形和不規則形等。細胞的形態與其生理功能和所處的環境相適應。如血液中的紅細胞呈雙面凹的圓盤形,能攜帶更多的氧氣和二氧化碳;肌細胞呈長圓柱形或梭形,能收縮和舒張;神經細胞則為多突起細胞,具有傳導功能。
人腦組成
人腦有幾百億個細胞,其中98.5%-99%的細胞處於休眠狀態,大約有1%-1.5%的細胞參加腦的神經功能活動。最為神奇的是大腦的神經細胞的神經衝動傳遞速度超過400公里/小時,相當於777飛機速度的一半。每個人的腦中活動的細胞數量多少,決定著每個人的聰明與記憶程度。所謂活動的細胞,是指一個神經細胞和另一個神經細胞由"神經鍵"連接起來,形成神經迴路,成為龐大的信息儲存庫,憑著信息儲存庫的記憶,人類才有語言、文字、創造發明,以及的意識、情緒、思維等高級神經活動。
大多數物種的最基本單位是細胞,人體也是由細胞組成的。那麼,身體內到底有多少細胞?據科學家粗略地估計,大約是40-60 萬億個。
在人們知道的人體細胞數目中,目前已能夠正確測出成年男人1升血液中大約含有4.0×10的12次方/L個左右紅血球。一般來說,血液約佔人體重量的1/13。例如,一位重65千克的男人,他體內約有5升的血液。按這樣計算,這個男人就應該擁有2萬億個紅血球了。
血液裡面白血球的數量只有紅血球的八百分之一。
人體的“司令部”——大腦細胞的數量,據研究有幾百億個。
總之,人體細胞數量真是多得嚇人。這麼多的細胞,其實都是由同一個細胞發育而來的,這個最初的細胞叫做受精卵。受精卵慢慢長大;1個變為2個,2個變為4個,4個變為8個,就這樣成倍成倍地增加,最後變成50兆個的集合,這就是身體的由來