甲狀腺和胰腺中的胰島
甲狀腺一種內分泌腺,廣泛存在於各種脊椎動物中。它的位置、形態及數目因動物種類的不同而有很大的差異。少數魚的甲狀腺可存在於脾髒、腎髒、心髒甚至於眼部。甲狀腺在人體中長在喉部甲狀軟骨兩旁,形似盾狀。甲狀腺內血管含量極其豐富,它所分泌的甲狀腺素是一種含碘的激素。甲狀腺正常功能的維持依賴於食物中碘的獲得。沿海地區的居民因為可以從海產動植物中獲得碘而很少有缺碘的病發生。內陸地區,尤其在偏遠山區,居民難得吃到海產品,並且食用的鹽大多來自井鹽或礦鹽,人們常因缺碘而患一種稱為“大脖子病”的甲狀腺腫大症。這主要是甲狀腺為獲取碘而經常充血所致。這種病可通過注射或服用含碘藥物而治愈。甲狀腺素對動物的新陳代謝及生長發育有極為重要的作用。年幼缺少甲狀腺素的兒童往往發育不良,身體矮小,稱為“侏儒”。哺乳類和鳥類等恒溫動物體溫的甲狀腺激素的結構維持需要足夠量的甲狀腺素。但甲狀腺素分泌過多的人,體溫高於正常人,代謝過於旺盛,消瘦而眼球突出,這種病稱為“甲狀腺機能亢進”,俗稱“甲亢”。甲狀腺的機能是多方麵的,它對神經係統,生殖及動物的行為都有重要影響。關於鬆江鱸魚的甲狀腺研究是這方麵的一個例子。長期以來,科學家對這種魚的洄遊現象一直感到困惑。他們發現,每年鬆江鱸魚在開始洄遊時,其體內的性腺還未發育成熟,它們一定要沿江而下,遊到大海後才會有成熟的性腺。淡水與海水實驗檢測後發現,碘的含量是最關鍵的控製因素。進一步解剖觀察後,發現在鬆江鱸魚洄遊期間,其甲狀腺分泌異常活躍。因為合成甲狀腺素需要碘,而隻有海水中才有大量的碘。是對碘的追求導致了這種魚的洄遊嗎?科學家們正試圖通過進一步的實驗去尋找答案。
鬆江鱸魚通過管道向消化管——小腸輸送胰液以幫助分解蛋白質等物質和通過胰髒上的特殊細胞——胰島細胞分泌胰島素和胰高血糖素以調節動物體內的血糖水平是動物胰腺的兩大功能。當胰島生產出胰島素後,通過血液循環輸送到全身。所有內分泌激素都是以這種方式直接進入血管的。胰島細胞出毛病的人會患糖尿病,病人的血糖濃度大大高於正常人的水平,在其尿液中也可測出葡萄糖。這種病人由於喪失了主要的能量來源而不得不消耗脂肪或蛋白質以保障能量水平的穩定,而脂肪與蛋白質的大量消耗又會帶來一係列毛病。患者過去所用的注射液是從動物胰島的細胞提取的,這種藥成本高、價格昂貴。由於遺傳學、生物化學工作者的共同努力,現在已經可以通過遺傳生物工程,利用工程菌生產大量的胰島素,從而大大降低了成本,造福人類。這是動物學、生理學、生物化學及遺傳學等多學科工作者跨專業共同努力的典型範例。
好動與不滿是進步的第一必需品。
——愛迪生
維生素
維生素,顧名思義,是維持生命的要素。它含量雖微,通常在一般食物中隻占萬分之一的含量,但它的神通十分廣大,一旦生命體失掉它,就會死亡。所以,它是名副其實的維持生命的要素。維生素的發現經曆了艱難的曆程。 1880 年,瑞士巴塞爾大學研究生魯寧首先發現牛奶中含有一種神秘的物質。巴塞爾印度尼西亞 1896 年,荷蘭醫生艾克曼在印度尼西亞發現吃精白米的雞和人,都會得一種奇怪的腳氣病。一次偶然的機會,他用將米糠浸泡出來的水,卻治愈了腳氣病。 1912 年,英國科學家霍比克經過一番研究後認為,動物生命的維持,即新陳代謝的正常進行,除必須供應糖類、脂肪、蛋白質、無機鹽外,還必須攝入少量的神秘物質,才能使新陳代謝正常進行。 1913 年,波蘭化學家豐克經過艱苦的努力,用酸性白土作吸附劑,才從米糠中提取到這種神秘的物質(維生素 B1)。由於它是生命體不可缺少的物質,而從化學結構上看是胺類化合物,於是,給它起名為生命胺,英文為Vitamine。德國科學家德來蒙特把“生命胺(Vitamine)的名字作了修改,他巧妙地將最後一個字母“e”去掉,成為“維他命”(Vitamin)。從此,這名詞就叫開了。近年來,我們把它譯為維生素,使之更符合維持生命要素的含義。迄今,科學家發現,不但人類和哺乳類動物需要維生素,而且低等生物如細菌等也都有各自的維生素。就人類而言,也有10多種不可缺少的維生素。