姜聯(lián)合 編譯

（中國科學(xué)院植物研究所 北京 100093）

流鼻涕是常見的生理現(xiàn)象，鼻涕就是人體的黏液組織，一個(gè)健康的鼻子一天可以產(chǎn)生1 L 的黏液，黏液由體內(nèi)廣泛分布的黏液膜分泌，黏液對(duì)于人類的健康十分重要，千萬不可小覷它的功能，黏液甚至是人體健康的指示劑。黏液膜是怎樣產(chǎn)生黏液的？黏液的結(jié)構(gòu)和功能是什么？動(dòng)手制作黏液，解讀黏液的神奇功能吧。

1 背景知識(shí)

黏液對(duì)于人類的健康十分重要，它在體內(nèi)行使以下功能：幫助肺部清除器官內(nèi)的異物；防止組織干燥；保護(hù)身體不受外界病原體的侵入（病原體是一類能夠?qū)е录膊〉奈镔|(zhì)，例如細(xì)菌、病毒和真菌）。

黏液是含有大量水的液體，其中含有蛋白質(zhì)、碳水化合物、鹽及細(xì)胞。黏液中最主要的蛋白是黏蛋白（mucin），該蛋白具有糖包裹的外被，能吸收大量的水分，維持黏液特性的穩(wěn)定，并保持濕潤。除了黏蛋白之外，其他蛋白也在黏液的防御功能中起重要作用。例如能夠促發(fā)機(jī)體抵抗病原體入侵的抗體及能夠直接殺死細(xì)菌的酶，如溶菌酶（lysozyme）。

黏液的黏的特性能將那些導(dǎo)致炎癥和感染的顆粒，例如灰塵、塵土、細(xì)菌和花粉包裹起來，從而對(duì)肺臟起保護(hù)作用。當(dāng)這些顆粒被黏液嚴(yán)實(shí)地包裹起來后，通過咳嗽、擤鼻涕等行為排出體外。

黏液由體內(nèi)廣泛分布的黏液膜分泌。黏液膜其實(shí)是一層與皮膚緊密相連的上皮細(xì)胞，可以保護(hù)身體與外界接觸的一些腔體和管道，例如人的唇、耳、鼻孔、口腔、食道、生殖器和肛門。

在黏液膜內(nèi)有一種特化的細(xì)胞，形狀很特別，像一只高腳酒杯，被稱為杯狀細(xì)胞（goblet cell）。它的主要功能就是生產(chǎn)黏液，當(dāng)然其他的一些細(xì)胞也能夠制造。在杯狀細(xì)胞中，黏蛋白被包裝在被稱為囊泡的小包中，然后被運(yùn)送到細(xì)胞膜。接著囊泡與細(xì)胞膜發(fā)生融合，囊泡內(nèi)的物質(zhì)則被釋放到胞外。黏蛋白分泌到胞外后就開始吸水，吸水后的黏蛋白體積可以膨脹到原來的600 倍。事實(shí)上，研究證實(shí)，一個(gè)健康的鼻子一天可以產(chǎn)生1L 的黏液，當(dāng)然這個(gè)量的波動(dòng)幅度很大，例如當(dāng)你哭的時(shí)候大部分的眼淚就會(huì)進(jìn)入鼻子并與黏液混合，這就增加了黏液的量。

這也就是為什么哭泣往往伴隨著流鼻涕。黏液的功能之一是清除顆粒，因而黏液往往在呼吸道受到感染或有炎癥的時(shí)候產(chǎn)生。例如花粉過敏的人在不小心接觸到花粉的時(shí)候就會(huì)不停地流鼻涕。

圖1 杯狀細(xì)胞（杯狀細(xì)胞的唯一功能就是生產(chǎn)黏液）

2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h2>

1）理解人類的身體具有各種特化了的細(xì)胞行使獨(dú)特的功能；

2）理解身體內(nèi)的細(xì)胞能夠制造蛋白質(zhì)和糖類；

3）描述體內(nèi)所產(chǎn)生黏液的作用。

3 實(shí)驗(yàn)材料

玉米糖漿；非調(diào)味用的明膠2 小袋；量杯或是燒杯；水；微波爐、電爐或是燒水用的壺；綠色的食品染色劑；餐叉。

在這項(xiàng)操作中，你會(huì)用到糖（金黃色的糖漿）和蛋白質(zhì)（明膠）制作黏液。你會(huì)發(fā)現(xiàn)你制造的黏液與真的一樣。

4 實(shí)驗(yàn)步驟

1）煮沸1/3 杯的水；

2）將鍋從爐上移開，加一滴食品染色劑；

3）撒入2 小袋明膠；

4）軟化幾分鐘并用叉子攪拌；

5）加入玉米糖漿至3/4 杯的量；

6）用叉子攪拌并拉出一長條的黏性物質(zhì)；

7）待其冷卻后一勺勺地加入水。

5 思考題

1）當(dāng)你在自制的黏液中加入一些灰塵的時(shí)候發(fā)生了什么？為什么你的身體會(huì)需要這樣的黏液？（細(xì)小的灰塵被黏液包裹。通過這樣的作用身體將腔體及管道內(nèi)空氣中的灰塵和花粉包裹起來免受其感染。）

2）你認(rèn)為哪一項(xiàng)物質(zhì)對(duì)于黏液變得又長又韌起了關(guān)鍵的作用？（蛋白質(zhì)/明膠。）

3）你認(rèn)為哪一項(xiàng)物質(zhì)對(duì)于黏液的黏稠起了關(guān)鍵作用？（糖/玉米糖漿。）

4）你的胃中有鹽酸。該物質(zhì)具有很強(qiáng)的酸性，甚至可以消化鋅這樣的金屬，為什么它不會(huì)消化掉你的胃？（胃的內(nèi)部有一層厚厚的黏液保護(hù)它不被胃酸腐蝕。每2 周你胃上的黏膜就會(huì)更新一次，否則它自己就被腐蝕了。）

5）你體內(nèi)產(chǎn)生的黏液通常是什么顏色？（黏液通常是白色或是無色透明的?？梢詮酿ひ旱念伾袛嘁粋€(gè)人是否健康。抽煙的人的黏液通常是棕色或是棕灰色的； 鐵銹色往往暗示有比較嚴(yán)重的疾病，例如呼吸道出血；黃色或是綠色則是受到感染的標(biāo)志。）

6）你覺得為什么吸煙者的黏液是棕色或是棕灰色的？（這是由于香煙中的焦油吸附在黏液中。）