十万个为什么(校园版)·人体酷探险
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人体内有“生命钟”吗

“生命钟”在这里指的是记录每个人寿限的“计时器”,是生命不断走向终点的“指示器”。它真的存在吗?它在哪里呢?这个问题一直困扰着人们。根据科学家多年的研究,终于找到了“生命钟”。“生命钟”的正式名字是“端粒”。

端粒位于染色体的末端

“端粒”就是染色体的末端,每个染色体都有两个末端,因此也就有两个“端粒”。有人把染色体比作鞋带,端粒就是鞋带头,尽管鞋带头与鞋带的其他部分的成分一样,但鞋带头更结实,这说明鞋带头的结构与鞋带的其他部分存在差别。事实确实如此,染色体最重要的组成成分是DNA,DNA分子是由携带着A、T、G、C这4种碱基的脱氧核糖核苷酸按照A-T、G-C配对原则配成的双链分子。端粒部位的DNA结构除了双链外还有单链,另外端粒部位的DNA结构基本上是由按TTAGGG组合成的单位不断重复构成的,端粒DNA包含500~5000个这样的重复单位。

科学家发现,人体内的细胞分裂时,总是伴随着端粒的缩短,或者说细胞每分裂一次,端粒的DNA总要丢掉一些碱基对。中国学者童坦君等研究发现,人的成纤维细胞在人工培养时,每分裂一次,端粒就短了一点,其中的DNA大约要丢失49个碱基对。若按照海夫利克确定的分裂极限推算,人体内细胞分裂次数为50次,而细胞经过一次分裂会丢掉49个碱基对,当端粒丢掉49×50=2450个碱基对时,成纤维细胞就不会再分裂增殖了。不能分裂增殖的细胞就意味着衰老和死亡。由此可知,成纤维细胞中的“生命钟”有50格,每格相距49个碱基对,当端粒丢失2450个碱基对后,“生命钟”就成了即将敲响的“丧钟”。

由于人体的正常活动需要细胞的分裂和增殖,一旦人体中的那些分裂增殖细胞都敲响丧钟时,人的寿命也就自然到了极限,那时候人真的寿终正寝了。(赵承渊)