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为了使小肠的营养吸收面积最大化,我们的肠道进化出了手指状的突起结构,称为绒毛。
每条小肠绒毛由大约2000个细胞组成(图14)。
每个绒毛细胞的腔膜面还具有微绒毛(如图14c、14d所示),其中心由肌动蛋白丝所构成。
微绒毛的存在使得小肠上皮细胞具有特征性“刷状边界”
,而这些特化结构使得小肠的吸收面积大大增加,将其铺平后甚至可以达到整个足球场的大小。
肠道中的物质可以通过肠上皮细胞的刷状边界进行吸收,然后通过扩散作用穿过毛细血管壁进入血液。
由于肠上皮细胞代谢活动十分旺盛,并且暴露于细菌入侵的持续性威胁下,因此这些细胞的寿命很短,通常不超过两三天时间,随后便会被新的细胞所取代。
新生的肠上皮细胞来自小肠绒毛基底部的隐窝处。
每个小肠绒毛都含有5~10个隐窝,如小口袋一般,其中的祖细胞每天可产生大约1400个细胞。
这些新生的肠上皮细胞将不断地向绒毛尖端迁移,而位于绒毛尖端那些已经完成数天营养吸收的细胞则以每分钟一个的速度持续脱落。
在这种贯穿终身的细胞更新机制下,机体可以产生数量惊人的细胞。
通过小鼠实验可知,机体每年可产生大量的肠上皮细胞,其质量可达三倍体重。
尽管存在多种理论(例如隐窝中细胞的分裂行为可能会产生压力,从而迫使细胞向上移动),但小肠上皮的细胞迁移机制仍未可知,或许肠上皮细胞也可以通过与其他上皮相似的方式在基膜上完成迁移。
肠上皮细胞在小肠绒毛顶端度过了短暂却富有意义的“一生”
后,将从基膜上脱落,此时脱落的细胞会因周围细胞的挤压而弹出。
这一过程就像你抓紧一块肥皂并用力挤压,那么很快它将从你的手中脱出。
血细胞
与骨骼相同,血液也被归类为结缔组织,但其形态为**而非固体。
血液可以输送营养物质并将动物体内的废物清除。
昆虫与甲壳类动物通常含有黄色或绿色的“血液”
,其原因在于这些动物的血液中缺乏红色的携氧蛋白——血红蛋白,而氧气则主要通过遍布全身的小管直接输送至各个组织中。
血液由多种类型的细胞集合形成,这些细胞均由少量的干细胞(能够发育为多种类型细胞的细胞)持续产生。
目前,我们对血细胞发育的认识已经为许多其他组织系统提供了参考。
在成年哺乳动物体内,造血干细胞位于骨髓中(如图15所示),以“自我更新”
的细胞分裂方式为特征。
在造血干细胞所产生的子细胞中,一半保留为干细胞,另一半则成为祖细胞。
这些祖细胞经过成千上万次分裂后,将逐渐完成分化过程,其生化特性、形状与细胞大小均发生改变,最终形成成熟的血细胞。
人类血细胞形成的位置在整个生命周期中一直发生着变化。
在胚胎时期,血细胞在卵黄囊中的血岛内聚集形成。
而随着发育的继续,脾脏、肝脏与淋巴结中均有血细胞生成。
当未成年人仍处于骨骼发育阶段时,其血液产生于长骨(大腿和小腿)中。
而对成年人而言,血液主要产生于盆骨和胸骨的骨髓中,每小时可以产生大约1500亿个新生血细胞,其中绝大多数是红细胞,它们将携带氧气游走于全身。
在促红细胞生成素(Epo)的作用下,未成熟的红细胞将发育至其最终阶段(红细胞),此时细胞内所生产的蛋白质均为形成血红蛋白所必需的两种球蛋白(如图15b、15c所示)。
红细胞在体内的存活时间为100多天。
如果你在含氧量较低的高海拔地区生活或者进行运动训练,那么机体会产生更多的Epo,你的血液中就将含有更多的红细胞。
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