目前COVID-19仍深深影響我們的日常生活,讓我們一起來了解病毒是如何在我們身體裡肆虐的吧
病毒複製的過程分為吸附、穿入、脫殼、生物合成及裝配釋放五個步驟,又稱複製周期(Replication cycle)
你知道嗎?我們的身體內
每天都在進行著數百萬場史詩般的戰役
精彩程度堪比星球大戰
那是病毒和細胞之間延續了30多億年的古老戰爭
今天就來給大家講一講紀錄片絕對好奇:細胞戰場
細胞是組成生命最基本的單位
他極其微小,4萬個細胞組合起來
也不過是一個針頭的大小
而我們的身體就是由120萬億的細胞構成的
他們每時每刻都在為了你我而和病毒殊死奮戰
想想是不是挺上帝的感覺
那麼今天我們就來講解一下
這一場場看不見的戰役發生的全過程
以最常見的腺病毒為例
他僅需要一個噴嚏就能在人群中傳播
從我們的鼻腔長驅直入
可能引起感冒發燒或者肺炎甚至死亡
病毒目標是入侵細胞核
當病毒接近細胞時第一重抵抗便是我們的抗體
一種在細胞間來回巡邏的 y 型蛋白,一旦識別到外來入侵者
就會撲上去附著在病毒上並試圖把他們栓起來
讓病毒們成為白血球的盤中餐
所以抗體和白血球組成人體免疫系統的第一道防線
雖然這免疫應對反應速度極快
但仍有成千上萬的病毒能衝過防線的闖到細胞膜表面來
而細胞膜由磷脂雙分子層組成相當於一個動態的保護層
能把有害物質阻擋在細胞外
只有水和氧氣這種小分子能輕易滲透進去
並且這層膜上還充斥著監控蛋白質掌管著分子的進出
大分子的營養物質想要進入
需要使用專用的鑰匙通過特殊的泵
但經過數十億年的進化腺病毒已經演變出了這把鑰匙
雖然抗體會封住大部分的偽造鑰匙可總有漏網之魚
細胞表面的哨兵被假鑰匙欺騙將病毒逐漸放入細胞內
就這樣第二道防線被輕鬆突破
細胞膜下的膜蛋白以為病毒是營養物質
於是扯住細胞膜往下拉直到形成一個囊泡
把病毒包裹在中間這被稱為胞吞
最後一個分離膜蛋白將細胞膜上的囊泡釋放
病毒也被進一步送入細胞內部
膜蛋白也散落開來離開囊泡
不過細胞內也有一套強大的防禦系統來阻止病毒肆虐
按照正常流程細胞接收到的所有物質
都會被送到一個叫紅細胞漿質的分選站中進行加工
那裡負責處理輸入的供給
分辨需要把這營養物質送到細胞的哪個部位
這過程的第一步就是由分選站膜壁上的專用蛋白質
釋放出帶電氫粒子
將使細胞漿質內部變成酸性把大的營養物質分解成小分子
方便細胞對其進行運輸和利用,隨著酸侵蝕病毒外殼
病毒上那些已經沒有利用價值的偽裝鑰匙首先被分解
不過這反而是病毒逃脫計畫的一部分
因為病毒這樣的分解順序
會方便他釋放出隱藏在內部的特殊蛋白質
這種蛋白質會粘附於分選站內壁,將壁膜撕開
至此病毒再次逃出生天
不過這一步並非所有病毒都能成功
許多病毒因為外殼被抗體緊緊黏附而無法順利分解
也就不能釋放使自己逃脫的蛋白質
從而錯過了最佳時機而被酸整個侵蝕,徹底銷毀
但仍有不少病毒為逃出分選站並自由的在細胞內漂浮
不過大概90%的病毒入侵旅程也就到此為止了
雖然離他們的目標—細胞核,只有1/5,000毫米的距離
但如果按照他們自身比例換算一下
那也相當於160萬公里呢
儘管病毒靠著自己的內部電流支撐著來到這
但其本身是無法自主移動的
於是他們進化出了精準的接口
偽裝成被分選站處理好的營養物質
糊弄了給細胞和送餐的外賣小哥–馬達蛋白
現在我們看到的還只是馬達蛋白放慢了30多倍後的速度
實際上這雙小短腿每秒能跑百步以上
不過可惜這傢伙只有腿沒有腦袋
所以就這樣傻乎乎的背著敵人在細胞骨架
微管公路上疾馳狂奔
直沖向我方大本營細胞核
從勤勤懇懇的送餐員變成了引狼入室
在外賣裡下毒的豬隊友真是要了命了
而病毒大軍進入人體後闖到這,只用了一個小時
如果順利的話,再搭一個小時順風車就能到達細胞核
那麼,我們自然不能讓他這麼順利的抵達目的地啊
細胞的公路系統旁散佈著一種特殊的防禦蛋白質
他們會識別當任何攜帶著抗體的物質
並衝上去吸附到抗體上
這會引發連鎖反應
吸引來另一種特殊的標記蛋白–泛素
兩種蛋白環環相扣越聚越多一起將病毒標上摧毀記號
然後向蛋白酶體的細胞激發出信號
蛋白酶體在細胞中起到回收蛋白的作用
他被招來將病毒的蛋白質外殼碎屍萬段
只需數小時就能摧毀一支病毒大軍
然而百密總有一疏
只要一開始有一個病毒沒被抗體吸附
就能在這場浩劫中逃出生天,成為全村的希望
衝向那比自身大一百萬倍的細胞核
細胞核位於細胞中心,被一層外皮保護著
這可比之前細胞膜更難突破想要進去就只能通過核孔
核孔上有蛋白觸角會把病毒當營養物質使勁往核孔裡塞
但病毒的體型可比核孔大的多啊,根本擠不進去
而千里送毒的馬達蛋白,誤以為是前方遇到了障礙物
於是改變方向拼命往另一邊前進
這兩個力互相拉扯,直至把病毒扯到四分五裂為止
病毒就這麼裂了,但他裝的
是病毒入侵計劃的一部分
為了使讓自己的DNA從核孔進入細胞核內
去替換掉裡面純粹的人類DNA
一但有一個病毒DNA成功進入細胞核
整個細胞就將徹底完蛋,淪為病毒的複制工廠
因為細胞核中負責複制和轉入的酶
無法分辨細胞DNA和病毒DNA之間的差異
所以會在不知情的狀況下
將病毒的代碼轉換成細胞可以執行的數千條指令
這些指令會穿過核孔從細胞核內傾巢而出
重新回到細胞之內
傳達給一群製造蛋白質的流動工廠–核醣體
原本核醣體根據我們的DNA,製造我們需要的蛋白質
現在我們的DNA被偷梁換柱核醣體就會傻傻的按照指令
建造起病毒蛋白來,開始為新的病毒大軍製造原材料
一個接一個的病毒零件
會通過核孔回到細胞核內準備組裝
與此同時,病毒還會把細胞DNA上
那些自己不需要的進程全部停掉
讓DNA專注為自己克隆病毒
那麼這個細胞真的大勢已去,回天乏術了嗎?
是的真的沒辦法了,唯一能做的就是在臨死之前
向外界發出一個死亡語言,會有一種馬達蛋白
攜帶著一個包含了病毒碎片的囊泡,到達細胞表面
來警告周圍的細胞,起到對身體免疫系統的預警作用
病毒碎片只要被體內巡邏的白血球偵查到
就會將細胞連同里面的病毒一併消滅
如果沒被偵查到那麼24小時後
病毒就將全面控制整個細胞
屆時細胞會逐漸腐爛,唯一在做的就是建立病毒大軍
病毒的碎片在細胞核內聚集並自行組裝
外殼是最先完成拼接的
不過那對病毒而言只是個運輸載體
真正重要的是往軀殼裡註入靈魂,也就是病毒的DNA
他的長度是病毒外殼的200多倍
它會鑽入外殼裡,整齊的折疊在細小的空間內部
兩天后,新的病毒大軍在細胞核內集結完畢
準備離開垂死的宿主去感染周圍其他的細胞
但在出征之前
邪惡軍團需要先攻破包裹著他們的兩道屏障
細胞膜和細胞核膜
他們首先會讓核醣體製造一種破壞性蛋白
去攻擊維持整個細胞體的支撐結構
這樣一來細胞沒了骨架自然就會開始塌陷
接著病毒們開始製造第二種蛋白質,腺病毒死亡蛋白
去攻擊細胞核的核膜,只要這層防線被瓦解
也意味著單個的表皮細胞戰鬥宣告失敗
所以說到現在還只是一個細胞內發生的戰況
不過接下來這群贏得勢力的病毒就徹底放飛自我了
開始集體湧向周圍的組織,去攻擊附近其他細胞了
他們的目標是將感染擴散到全身
不過新的戰爭才剛剛開始
當病毒在細胞內忙碌時,我們的抗體也沒閒著
他們升級完畢
重整旗鼓,開始全力以赴應對逃逸的病毒大軍
雖然病毒數量龐大仍有漏網之魚
但那個最先被感染的細胞所發出的死亡遺言也開始起作用了
重型武器巨噬白血球到達現場瘋狂吞噬逃逸的病毒
本著寧可錯殺一千也不放過一個的精神
所以無力抵抗感染的細胞將全部被吞噬
而周圍的細胞為了防止病毒擴散直接進行自我毀滅
做出了最高犧牲,只有到這一階段
我們才會感覺到體內的戰爭,身體的血流變快
將更多的白血球帶到戰場,使鼻腔組織發炎
我們感覺到鼻塞,都是身體抗擊病毒的反應
通過齊心協力
人類的免疫系統最終制止了感染的擴散,贏得了勝利
每一場戰爭都不會被白費,一旦身體被一種病毒感染過
那麼對抗這種病毒方法就會被記錄到身體的免疫系統中
雖然我們犧牲了一部分細胞
但很快就會有新的細胞取而代之
每個細胞核裡都包含著一串相同的DNA
每個人都有各自的DNA那相相當於一份代代相傳的家譜
通過這份家譜,甚至可以追溯到30億年前的祖先
也就是地球上出現的第一個細胞,那是萬物的起源
後來地球上誕生的所有動植物
都是從那個包含這一串DNA的史前細胞進化而來的
包括病毒在內
這也是病毒為何可以衝破我們防線的原因啊
哎!本是同根生相煎何太急啊
這注定將是成永無止境的軍備競賽
這個邪惡的遠親和我們一起協同進化
使彼此都越變越強大
如果不是我們這個遠古宿敵的糾纏
我們也不會是今天這個模樣
在這場漫長的博弈中
彼此不斷的改善著自己也改變著對方
聽起來是不是也挺勵志的
看完這個你有何感想了
我們的身體每天打仗也是夠不容易的
所以希望你早睡早起善待自己的身體
以下讓我們來欣賞個影片吧
