細(xì)胞分裂時(shí)，里面的家當(dāng)怎么分？

你知道自己多久換一套皮膚嗎？對(duì)，你沒(méi)聽(tīng)錯(cuò)，不是王者農(nóng)藥的皮膚，就是你身體表面如假包換的皮膚。答案是：一個(gè)月。不光如此，此時(shí)此刻你的胃，跟一星期前已經(jīng)不是一個(gè)胃了；你肺里的氣管，跟兩個(gè)月前也已經(jīng)不是同一套氣管了。

事實(shí)上，人體內(nèi)大多數(shù)器官和組織，時(shí)刻都在發(fā)生細(xì)胞分裂，用新生細(xì)胞替代衰老細(xì)胞。據(jù)估計(jì)，人體內(nèi)有30萬(wàn)億個(gè)細(xì)胞，每天會(huì)發(fā)生兩萬(wàn)億次細(xì)胞分裂。也就是說(shuō)，如果細(xì)胞分裂一次要收你一塊錢，一天就能收光4.5個(gè)馬云的身家資產(chǎn)。

那么問(wèn)題來(lái)了，細(xì)胞分裂時(shí)，里面的家當(dāng)怎么分？科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，每一次細(xì)胞分裂，都是一次秉持儒家思想的分家——不患寡而患不均，非常講究公平。 細(xì)胞分裂時(shí)，家當(dāng)怎么分？

18世紀(jì)中期，人們逐漸意識(shí)到，新細(xì)胞不是憑空長(zhǎng)出來(lái)的，而是由先前存在的細(xì)胞分裂而來(lái)。

別看細(xì)胞的直徑只有頭發(fā)絲粗細(xì)的十分之一，其內(nèi)部復(fù)雜程度之高，堪稱一個(gè)“小宇宙”。在宇宙中心是細(xì)胞核，周圍還有大大小小的星系——細(xì)胞器。

細(xì)胞的內(nèi)部有很多家當(dāng)，比如細(xì)胞核和線粒體等各種細(xì)胞器。

細(xì)胞帶著這么多家當(dāng)，一分為二時(shí)，里面的“家當(dāng)”怎么分呢？

不想不知道，其實(shí)大多數(shù)細(xì)胞分裂的時(shí)候都很有原則。首先，最基本的家當(dāng)——攜帶我們遺傳物質(zhì)的染色體——必須分得均勻。細(xì)胞有一組獨(dú)特而巧妙的機(jī)制，保證每一條染色體都被復(fù)制成兩份（雖然小細(xì)節(jié)上經(jīng)常出錯(cuò)），在細(xì)胞分裂時(shí)被精準(zhǔn)地拽進(jìn)兩個(gè)子細(xì)胞。

然而，人類的染色體一共就只有23對(duì)，怎么想都很難分錯(cuò)?？墒羌?xì)胞分裂不止要分染色體，還要把一大堆過(guò)日子必需的家具——細(xì)胞器給分清楚，才能保證分裂產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞都能正常獨(dú)立存活。

比如非常重要的線粒體也得分得均勻。線粒體是真核細(xì)胞的“鍋爐房”，通過(guò)“燃燒”（氧化分解）葡萄糖，為細(xì)胞的各種活動(dòng)提供能量。而且它們還是一種實(shí)現(xiàn)了“獨(dú)立自主”的細(xì)胞器，每一個(gè)線粒體內(nèi)部都有自己專用的DNA，負(fù)責(zé)編碼各種與氧化供能相關(guān)的蛋白質(zhì)。

線粒體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。它為細(xì)胞的各種活動(dòng)提供能量。

在細(xì)胞分裂時(shí)，與染色體類似，線粒體也不能憑空合成，只能把先前存在的線粒體當(dāng)做模板，復(fù)制出一份兒來(lái)，然后兩個(gè)子細(xì)胞一人一半。

問(wèn)題是，保守估計(jì)，人身上每個(gè)細(xì)胞里有10萬(wàn)~60萬(wàn)個(gè)線粒體。這么龐大的數(shù)量，能保證分得均勻嗎？神通廣大的細(xì)胞還真有辦法。

細(xì)胞內(nèi)的“鍋爐房”：炸了炸了

正如人體需要骨骼支撐一樣，細(xì)胞也有自己的骨骼——細(xì)胞骨架。它們幫助維持細(xì)胞形態(tài)，運(yùn)輸細(xì)胞內(nèi)的各種物質(zhì)。每一次細(xì)胞分裂想順利完成，細(xì)胞骨架功不可沒(méi)。

細(xì)胞骨架是由不同蛋白質(zhì)纖維構(gòu)成的復(fù)雜網(wǎng)狀體系，這些纖維粗細(xì)不一，像有序交織在一起的滑軌一樣，引導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。

顯微鏡下看到的細(xì)胞骨架。它們?nèi)缛梭w骨骼一樣，維持著細(xì)胞的形態(tài)，引導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。

線粒體在細(xì)胞內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，依賴于一種很細(xì)的名為微絲的細(xì)胞骨架。微絲就像纜繩，由蛋白質(zhì)做為纜車，搭載著線粒體“乘客”在微絲上滑行，實(shí)現(xiàn)在細(xì)胞內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。

科學(xué)家們?cè)缇桶l(fā)現(xiàn)，微絲在干活兒的時(shí)候有一種很不尋常的行為——喜歡扎堆兒。不光如此，聚集在一起的微絲通常會(huì)以恒定的速度轉(zhuǎn)圈，就像一個(gè)正在運(yùn)行的雷達(dá)在搜索著什么。

在細(xì)胞內(nèi)旋轉(zhuǎn)的微絲團(tuán)。

3月3日，《自然》雜志發(fā)表的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞分裂時(shí)，線粒體要分得均勻，還得仰賴微絲的奇特功能。

在高分辨率顯微鏡下，線粒體在細(xì)胞分裂中的運(yùn)動(dòng)似乎可以不用蛋白質(zhì)“纜車”，而是直接纏到“纜繩”上?！袄|繩”時(shí)常發(fā)生纏繞，這一纏繞，就把大量“乘客”給困在了里面，讓它們動(dòng)彈不得。

但是說(shuō)來(lái)也奇怪，這一團(tuán)“纜繩”說(shuō)緊就緊，說(shuō)松就松，有時(shí)會(huì)像引發(fā)微型爆炸一樣，突然把里面的“乘客”一股腦兒向各個(gè)方彈射出去，速度很快?！俺丝汀鄙砩贤ǔ＿€會(huì)系著一根“纜繩”，能在細(xì)胞內(nèi)“墜落”相當(dāng)一段距離，上演一次驚險(xiǎn)刺激的“蹦極”。

微絲將線粒體向各個(gè)方向彈射，像是上演一場(chǎng)驚險(xiǎn)刺激的蹦極。

這一系列復(fù)雜的“游樂(lè)”操作聽(tīng)來(lái)很神奇，可是細(xì)胞為什么要把自己的骨架當(dāng)成“彈弓”，把線粒體彈來(lái)彈去？這就又回到了開(kāi)篇提到的儒家思想——平均分配。線粒體其實(shí)正是借助細(xì)胞骨架的這一特殊行為，被完全平均地分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。

其中原理就像我們玩撲克時(shí)洗牌一樣，要想把一摞牌盡量隨機(jī)均勻地分散開(kāi)，就要反復(fù)洗牌。細(xì)胞也在洗“線粒體”，用一團(tuán)細(xì)胞骨架聚起一堆線粒體，然后用力向各個(gè)方向扔出去，保證線粒體在細(xì)胞內(nèi)的隨機(jī)均勻分布，而不是聚集在某一側(cè)。

線粒體，不只是“鍋爐房”

然而，科學(xué)研究每弄明白一個(gè)問(wèn)題，就會(huì)提出十個(gè)相關(guān)問(wèn)題。對(duì)于線粒體，我們還有很多未知。

比如，在通常的細(xì)胞分裂中，線粒體會(huì)均勻分配，但一些特定種類的干細(xì)胞會(huì)進(jìn)行非對(duì)稱分裂，分裂出兩個(gè)不同功能的子細(xì)胞，這時(shí)“知情識(shí)趣”的線粒體便總是傾向于只進(jìn)入其中一個(gè)。它們是如何做到的？是借助于一種完全不同的機(jī)制，還是微絲在不同種類的細(xì)胞中會(huì)有不同行為？目前并不清楚。

細(xì)胞分裂時(shí)，線粒體并不總是平均分。關(guān)于線粒體仍有很多未知。

尤瓦爾·赫拉利在《未來(lái)簡(jiǎn)史》中說(shuō)，如果科學(xué)說(shuō)得沒(méi)錯(cuò)，幸?？鞓?lè)是由生化系統(tǒng)所掌握的，那么唯一能確保長(zhǎng)久心滿意足的方法，就是去掌控這個(gè)系統(tǒng)。

我們的確正在掌控這個(gè)系統(tǒng)，但道路仍然漫長(zhǎng)。

1890年，人們第一次發(fā)現(xiàn)線粒體。自此之后，我們對(duì)線粒體的認(rèn)識(shí)不斷加深，才發(fā)現(xiàn)，它并不是細(xì)胞內(nèi)普通的“鍋爐房”。

我們看到線粒體具有精細(xì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，知道它的37個(gè)基因有何用處，還發(fā)現(xiàn)各種各樣的線粒體異常與至少300種疾病有關(guān)，每5000個(gè)人里頭，就有一個(gè)會(huì)患上與線粒體相關(guān)的遺傳病。就連細(xì)胞的葬禮——細(xì)胞凋亡也與線粒體有關(guān)。

一個(gè)小小的細(xì)胞器尚且如此復(fù)雜，什么時(shí)候才能真正弄清楚一個(gè)細(xì)胞，一個(gè)器官，乃至整個(gè)人體的奧秘？恐怕連科幻小說(shuō)都不敢給出答案。