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细胞、组织和器官

你身体的基本构成

就像房子是由一块块砖头建造的,你的身体也是由叫做细胞的微小单位构成的。人体的组织分为多个层级:原子组合形成分子,分子构成细胞器,细胞器存在于细胞内,细胞形成组织,组织构成器官,器官在器官系统中协同工作,所有系统合在一起形成一个完整的生命体——那就是你。每个层级都建立在上一个层级的基础之上,创造出一台复杂、组织精密的生命机器。了解这种组织方式,有助于解释你的身体为何能完成从呼吸到思考,再到愈合伤口的一切事情。

细胞:生命的基本单位

细胞是你体内最小的生命单位,你大约有37万亿个细胞。你的身体包含超过200种不同类型的细胞,每种都为特定的工作而设计。红血胞通过血液运输氧气,神经细胞以每秒120米的速度传递电信号,肌肉细胞收缩产生运动,皮肤细胞在你的体表形成保护屏障。大多数细胞都太小,肉眼看不见——一根大头针的针帽上可以放下约10,000个人类细胞。尽管体积微小,每个细胞却是一个忙碌而复杂的世界。

细胞的内部结构

每个细胞都含有更小的结构,叫做细胞器,每种细胞器都有特定的功能。细胞核是存储DNA的控制中心——它是告诉细胞该做什么的"使用手册"。线粒体常被称为细胞的"发电站",因为它们为细胞提供运转所需的能量。核糖体是微小的工厂,负责读取DNA中的指令并合成细胞所需的蛋白质。细胞膜是围绕细胞的薄而柔韧的屏障,控制进出细胞的物质,让营养物质进入,废物排出。

四种组织类型

当许多相似的细胞聚集在一起协同工作时,就形成了组织。人体有四种主要组织类型,各有各的作用。上皮组织覆盖身体表面并衬于器官内壁——皮肤和口腔内壁就是例子。结缔组织支撑并连接身体的不同部位,包括骨骼、血液、脂肪和软骨。肌肉组织能收缩和放松,产生运动——它构成你的心脏、消化道以及附着在骨骼上的肌肉。神经组织传递电信号,存在于大脑、脊髓和全身的神经中。

器官:组织协同工作

器官是由两种或两种以上组织类型构成的结构,这些组织协同工作来完成特定功能。例如,心脏由泵送血液的心肌组织、提供结构的结缔组织、控制心跳的神经组织以及衬于心腔内的上皮组织共同构成。胃则结合了搅拌食物的肌肉组织、产生消化酸的上皮组织、协调运动的神经组织以及将各部分固定在一起的结缔组织。每个器官都有独特的任务,但没有任何器官能完全独立工作——它们都依赖其他器官才能正常运作。

十一大器官系统

你的器官被归入11个主要器官系统,每个系统负责一组广泛的功能。皮肤系统保护你的身体。骨骼系统和肌肉系统提供支撑和运动能力。神经系统和内分泌系统负责信息传递与协调。心血管系统循环血液,淋巴系统帮助抵抗感染。呼吸系统吸入氧气并排出二氧化碳。消化系统分解食物提供能量。泌尿系统过滤血液中的废物,生殖系统负责繁殖后代。

DNA:生命的使用手册

在你体内几乎每个细胞的细胞核内,都有一种叫做DNA(即脱氧核糖核酸)的分子。DNA包含遗传指令,告诉每个细胞它应该成为哪种类型并合成哪些蛋白质。一个细胞中的一条DNA链展开后约有2米(6.5英尺)长,却被紧密地卷绕在仅6微米宽的细胞核中。如果把一个人体内所有细胞中的DNA全部拉直,首尾相连,可以从太阳延伸到冥王星再返回,超过17个来回。DNA使你独一无二——它决定了你的眼睛颜色、发质、身高潜力以及数千种其他特征。

一切如何协同运作

你身体组织的每个层级都完美地协同工作。你的细胞依赖向它们提供氧气和营养的器官,而你的器官又依赖构成它们的细胞。当你奔跑时,肌肉系统移动你的双腿,骨骼系统提供支撑框架,呼吸系统吸入额外的氧气,心血管系统加快泵血来输送这些氧气,神经系统将这一切协调在一起。如果这个系统的任何部分出现问题,其他部分也会受到影响,这就是为什么通过良好的营养、运动和休息来照顾整个身体,能让所有这些层级保持最佳状态。