科学世界问答

来源: 《科学世界》杂志

发布日期: 2014-02-25

本文通过问答形式,解释了嫁接技术、胃酸的性质与作用、以及长时间大笑导致全身无力的原因,涉及植物学、生理学和生物学等多个科学领域。

在生产实践中,人们经常利用嫁接的方法来繁殖农作物和园林植物。嫁接是指把一个植物体的芽或枝,接在另外一个植物体上,使结合在一起的两部分长成一个完整的植物体。接上去的芽或枝叫做接穗,被接的植物体叫做砧木。在嫁接时,应当使接穗与砧木的形成层紧密结合,以确保接穗成活。砧木是嫁接时承受接穗的植株或植物体,是嫁接苗的基础。

作为砧木,必须要与接穗有良好的亲和力,对栽培地区气候、土壤等环境条件有良好的适应性、根系发达,对主要病虫害有较强的抗性,对接穗的生长、开花、结果有良好影响。而嫁接植物体所表现出来的性状,一般是接穗的性状。所以说,通过嫁接,可以迅速扩大优良植物新品种的繁殖量和保持遗传特性的一致性。如果把开不同花色的桃树的芽或枝嫁接在同一个砧木上,那么一株桃树上就可以开出两种或者更多种颜色的桃花了。

但是,近些年来,很多研究者都发现了越来越多关于嫁接杂交的新证据。嫁接杂交是通过嫁接技术来诱发低龄植物产生遗传性变异,进而培育新品种的一种方法。一直以来,人们对嫁接杂交都持怀疑态度。随着横向基因转移概念的逐渐被认可,人们开始转变对嫁接杂交的怀疑态度,承认在砧木和接穗之间存在着横向基因转移,这样的基因转移就有可能产生杂交新品种。

如果嫁接植物体表现出的性状不同于接穗或者砧木的性状,很可能就是产生了嫁接杂交或别的变异。胃酸是在胃中形成的一种消化液,其pH值在1.5到3.5之间,主要由盐酸(浓度约为0.5%)以及大量的氯化钾和氯化钠组成。胃酸对蛋白质的消化至关重要,它可以激活消化酶,同时能解开所摄入蛋白质的立体折叠结构,暴露出肽键,使消化酶得以降解氨基酸的长链。

胃酸由胃壁细胞分泌,同时与几个系统偶联,在需要时可以增加胃酸的生成。胃壁还有一部分细胞能生成碳酸氢根来中和胃酸,以确保酸性不至于过强。上述细胞同时还分泌黏液,后者能形成一个黏性的物理屏障,从而保护胃壁不被胃酸损伤。此外,小肠初段即空肠的细胞能产生大量的碳酸氢根,来完全中和从胃下行到消化道的胃酸。食道的下半段有一处高压区,可以防止胃酸向食道反流。

通常,一个人在呕吐时,胃里还会有一些食物与胃酸混合在一起,因此酸的浓度会低一些。一个空腹的人吐出来的呕吐物中的胃酸,因为与胃壁细胞分泌的黏液等混合在一起,酸性也会有所下降。加上我们的食道和口腔黏膜也会分泌一些黏液,起到一定的保护作用,所以一般情况下,一次呕吐不会对食道、喉咙、口腔等器官造成太大伤害。但是如果呕吐比较剧烈,持续时间较长,食道等处的黏膜就有可能受到胃酸的伤害而引发炎症。

某些妊娠反应强烈的孕妇可能会出现这种情况,还有经常酗酒而呕吐的人,也容易患上食道炎。因此,呕吐后最好喝一点水,以减轻胃酸对食道和口腔的伤害。如果症状比较严重,就要去医院检查一下了。机体各种生命活动所需的能量,都来自细胞呼吸。细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,产生二氧化碳或其他产物,释放出能量的过程。对于绝大多数生物来说,有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式,这一过程必须有氧气的参与。

有氧呼吸的主要场所是线粒体。一般来说,线粒体均匀地分布在细胞质中。但是,活细胞中的线粒体往往可以定向地集中到代谢比较旺盛的部位。比如,肌细胞的肌质体就是由大量变形的线粒体组成的,这有利于对肌细胞的能量供应。但动物骨骼肌的肌细胞,在缺氧的条件下,也能进行无氧呼吸。

人在笑的时候,要用到身体上几十块肌肉,比如面部的肌肉,胸部的呼吸肌、膈肌,腹部的肌肉等都剧烈颤动了起来,会消耗大量的能量,尤其当人长时间大笑的时候,四肢也会运动起来,甚至手舞足蹈,像做全身的剧烈运动。在这样的剧烈运动情况下,来不及进行有氧呼吸,部分肌肉因为缺氧可能会进行无氧呼吸。但运动强度大的无氧运动难以持久,所以很快就会因储存的能量耗尽而感到全身无力。

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