有没有可能长生, 为什么人类必须死亡

首先来说几个概念:

基因 可以比作书本上的文字 (一种遗传单位, 比如决定你是卷发还是直发, 单眼皮还是双眼皮, 眼睛大还是小, 都是由基因决定)

DNA 是文字描述的一篇文章 (DNA 有多个基因片段组成 描述一个人的种种特征)

染色体 可以比作一页纸 (DNA 是染色体的重要组成部分)

细胞 可以比作这本书 (除了纸张以外还有’封皮’等其他组成部分, 细胞的重要组成部分就是 23 对染色体)

DNA(脱氧核糖核酸) 最基本的单位 核苷酸的构成:

碱基, 五碳糖(脱氧核糖), 磷酸

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DNA 链的构成, 多个核苷酸组成

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说道死亡, 可能连小学生都知道, 但死亡这种客观存在的普遍现象到底是怎么回事, 有没有科学的解释, 如何认定一个人为死亡?

人体的起始状态是: 受精卵 -> 有丝分裂 -> 细胞群

细胞在有丝分裂的过程中, 增长速度是指数级的, 我想至今人类还没有研究明白为啥一颗受精卵能长成一个 6 亿亿细胞的胎儿吧

生殖细胞是减数分裂(通过母细胞, 次级母细胞到细胞的过程, 只会保留一半的 DNA 信息), 并且客观上来说, 生殖细胞是永生的, 后面会讲

细胞的有丝分裂也是 DNA 的解旋->聚合的过程

DNA 最开始要经过解旋酶的作用, 脱链形成两条独立互补的 DNA 链, 然后与机体内的游离核苷酸进行一一配对, 最终 2 条单链变成 2 组双链(单细胞到双细胞的过程)

而且 DNA 的聚合有以下特性:

1. A - T  C - G, 

2. DNA 在聚合时, 不能起头, 可以延续, 这是因为 DNA 配对需要羟基, 这是由分子结构决定的

3. DNA 的延展是有方向性的, 只能从 3号键  到  5号键 延伸

在细胞中存在一种物质: 引物酶, 这种酶可以在 DNA 上生成一段 RNA(RNA引物), 用于起头, 在通过 DNA聚合 酶作用 开始延伸聚合


              <<<----                            <<<----                 <<<----
5` - - - - - - ==(RNA) - - - - - - - - - - - - - ==(RNA) - - - - - - - - ==(RNA) 3`

   ---->>>         ---->>>               ---->>>
3` ==(RNA) - - - - ==(RNA) - - - - - - - ==(RNA) - - - - - - - - - - - - - - - - 5`
                   RNA在复制过程中会被水解, 由连接酶连接

通过实例可以看出, DNA 复制过程中, 新生成的单链会存在多个 RNA, 但中间的 RNA 会在复制过程中, 被前面复制过来的 DNA 遇到它后面的 RNA 引物时, 使用 水解酶 把 RNA 去掉, 再由 DNA 连接酶 连接前后的 DNA 链

最终 3` 端必然会留下两段 RNA, 而且最终会被水解酶水解掉, 细胞的一致性会切掉另外一条 DNA 链多余的部分, 造成 DNA 缺失, 这就是 DNA 末端问题

为了不影响遗传信息的完整新, 此处引出另外一种物质: 端粒

端粒就是 DNA 两端存在的冗余序列信息


比如遗传信息为  ABCDEFG

                        3`           5`
那么有端粒存在的 DNA 就是:  TTAGGGABCDEFG


其中 TTAGGG 就是专门为了磨损而生

当端粒磨损到一定程度时, 机体会停止细胞分裂而进行老化死亡

人的体细胞理论最大可支持 分裂 40-60 次, 也就是端粒支持磨损的程度

如果细胞磨损会死亡, 为什么人没有被灭绝呢?

细胞内存在一种物质: 端粒酶(蛋白质+ RNA 信息), 可以修复端粒, 用酶自身的 RNA 来复制端粒的信息, 延长端粒的长度

生殖细胞端粒酶是活跃的, 所以端粒永远不会磨损

只要有生育能力的人, 受精卵都是 0 岁的, 因为生殖细胞 DNA端粒 是完整的, 不被磨损的

还有一个知识点: 癌细胞的端粒酶也异常活跃


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