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幫助解讀粘液的神奇功能
Making mucus
姜聯合 編譯
流鼻涕是我們常見的生理現象，鼻涕就是我們人體的粘液組織，一個健康的鼻子一天可以產生1升的粘液，粘液由體內廣泛分布的粘液膜分泌，粘液對于人類的健康十分重要，千萬不可小覷他的功能,粘液甚至是人體健康的指示劑。粘液膜是怎樣產生粘液的？粘液的結構和功能是什么？ 動手制作粘液，讓我們來解讀粘液的神奇功能。
背景知識
粘液對于人類的健康來說十分重要，它在體內行使以下功能：幫助肺部清除器官內的異物；防止組織干燥；保護身體不受外界病原體的侵入（病原體是一類能夠導致疾病的物質，例如細菌、病毒和真菌）。
粘液是含有大量水的液體，其中含有蛋白質、碳水化合物、鹽以及細胞。粘液中最主要的蛋白是粘蛋白（mucin），該蛋白具有糖包裹的外被，因而他們能夠吸收大量的水分，維持粘液特性的穩定，并保持濕潤。除了粘蛋白之外，其他蛋白也在粘液的防御功能中起重要作用。例如能夠促發機體抵抗病原體入侵的抗體以及能夠直接殺死細菌的酶，如溶菌酶（lysozyme）。
粘液的粘的特性能夠將那些能導致炎癥和感染的顆粒，如灰塵、塵土、細菌和花粉包裹起來，從而對肺臟起保護作用。當這些顆粒被粘液嚴實地包裹起來后，通過咳嗽、擤鼻涕等行為排出體外。
粘液由體內廣泛分布的粘液膜分泌。粘液膜其實是一層與皮膚緊密相連的上皮細胞，可以保護身體與外界接觸的一些腔體和管道，例如我們的唇、耳、鼻孔、口腔、食道、生殖器和肛門。
在粘液膜內有一種特化的細胞，它形狀很特別，長得像一只高腳酒杯，被稱為杯狀細胞（Goblet Cell）。它的主要功能就是生產粘液，當然其他的一些細胞也能夠制造。在杯狀細胞中，粘蛋白被包裝在被稱為囊泡的小包中，然后被運送到細胞膜。接著囊泡與細胞膜發生融合，囊泡內的物質則被釋放到胞外。粘蛋白分泌到胞外后就開始吸水，吸水后的粘蛋白體積可以膨脹到原來的600倍。事實上，研究證實，一個健康的鼻子一天可以產生1升的粘液，當然這個量的波動幅度很大，例如當你哭的時候大部分的眼淚就會進入鼻子并且與粘液混合，這就增加了粘液的量。
這也就是為什么哭泣往往伴隨著流鼻涕。粘液的功能之一是清除顆粒，因而粘液往往在呼吸道受到感染或是有炎癥的時候產生。例如花粉過敏的人在不小心接觸到花粉的時候就會不住地流鼻涕。
圖1: 杯狀細胞（杯狀細胞的唯一功能就是生產粘液）
2. 實驗目的
1）理解人類的身體具有各種特化了的細胞行使獨特的功能；
2）理解身體內的細胞能夠制造蛋白質和糖類；
3）描述體內所產生粘液的作用。
實驗材料
玉米糖漿；非調味用的明膠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。
在這項操作中，你會用到糖（金黃色的糖漿）和蛋白質（明膠）來制作粘液。你會發現你所造出來的粘液跟真的一樣！
實驗步驟
煮沸
杯的水；將鍋從爐上移開，加一滴食品染色劑；
撒入2小袋明膠；
軟化幾分鐘并用叉子攪拌；
加入玉米糖漿至
杯的量；用叉子攪拌并拉出一長條的粘性物質；
待它冷卻后一勺勺地加入水。
思考題
當你在自制的粘液中加入一些灰塵的時候發生了什么？為什么你的身體會需要這樣的粘液？
（細小的灰塵被粘液包裹。通過這樣的作用身體將腔體以及管道內空氣中的灰塵和花粉包裹起來免受其感染。）
你認為哪一項物質對于粘液變得又長又韌起了關鍵的作用？（蛋白質/明膠）
你認為哪一項物質對于粘液的粘起了關鍵作用？（糖/玉米糖漿）
4）你的胃中有鹽酸。該物質具有很強的酸性，甚至可以消化鋅這樣的金屬，為什么它不會消化掉你的胃？
（胃的內部有一層厚厚的粘液保護它不被胃酸腐蝕。每兩周你胃上的粘膜就會更新一次，否則它自己就被腐蝕了。）
你體內產生的粘液通常是什么顏色？
（粘液通常是白色或是無色透明的。我們可以從粘液的顏色來判斷一個人是否健康。
抽煙的人的粘液通常是棕色或是棕灰色的；鐵銹色往往暗示有比較嚴重的疾病。例如呼吸道出血；黃色或是綠色則是收到感染的標志。）
6）你覺得為什么吸煙者的粘液是棕色或是棕灰色的？
（這是由于香煙中的焦油吸附在粘液中。）
主要參考文獻
[1] The Naked Scientists。2008. http://www.thenakedscientists.com/HTML/articles/article/science-ofsnot/(accessed April 9, 2008).
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