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对万中一“镰刀型贫血症与疟疾”问题解答

(图1:左为正常红细胞,右为镰刀型红细胞)

万中一:杂志上说患镰刀型贫血症的人对于疟疾有一定的抵抗能力,是这样的吗?

段老师:在课上讲到遗传突变时讲到了“镰刀型贫血症”的病因是因为患者体内决定血红蛋白的遗传物质基因出现了问题。我们在课上把生物体的“表现型”比作建筑的大厦,而建筑大厦所依照的图纸就是基因的组成,“基因型”。基因发生了突变,人体内按照图纸建设的血红细胞结构就由原来的双凹圆饼状变成了不正常的镰刀状(图1),因为镰刀型总表面积要小于双凹圆饼状,并且在血管中转运时容易聚集在一起形成血栓(图2),体内的免疫系统会出面疏通交通,清除血栓,损失掉大量的红细胞(虽然是不正常的,但总是聊胜于无)所以血液的运送氧气的任务就会出现不胜任的情况——贫血,患者常有缺氧的感觉。这样的患者有80%在成年前就死亡了。但决定血红蛋白的这对基因如果没有发生同时的突变,而只是其中的一个基因发生了突变,这样的患者在正常情况下是正常的,但是在缺氧的时候,比如经过了剧烈活动或到高原空气稀薄的地方,就会引起红细胞从正常的双凹圆饼状变成不正常的镰刀状,再次造成贫血。对于我们这些生活在北方的人来说,这种病严重影响了我们的生活。但对于疟疾频发的非洲来说,患上镰刀型贫血症没准能帮你捡回一条命呢。这是怎么回事呢?

(图2 镰刀型红细胞容易在血管中形成血栓)

疟疾是一类寄生虫传染病,传播疟疾的死亡使者是按蚊(图3),它将元凶“疟原虫”送到人体内,首先入侵肝脏并在此安营扎寨,大量繁殖之后开始攻击血液中的红细胞,利用红细胞中的营养物质进一步扩大自己的阵营。这个时候若按蚊吸取了此人的血,就会将含有疟原虫的红细胞携带走并且传给下一个挨叮的倒霉蛋。

(图3 按蚊)

疟疾发作时,俗称叫做打摆子,病患者异常痛苦:持续10分钟到2小时的寒战之后,体温又迅速上升,会达到40摄氏度,持续高热2-6小时。这种间歇式的“冰火九重天”后,体质弱者会死亡。全球每年约有3.5-5亿人感染,1-3百万人死亡。

疟原虫的主要影响是对于红细胞的伤害,正常人体的红细胞寿命是120天,健康的红细胞会一直坚持到最后,虽然精神可嘉,但是却为疟原虫的繁殖提供了充分的时间,伤害严重。而患镰刀型贫血症的病人在平常时候动不得急不得,可在这个时候却因祸得福了。在疟原虫毁坏患有镰刀型贫血症病人的红细胞时,会导致患者缺氧,这样就会让原来正常的红细胞变成镰刀型的,在形成血栓之后,人体自身免疫系统会提前结束这些阻碍血流畅通的红细胞的生命,而积聚在红细胞中正等待大量繁殖的疟原虫也同样被干掉了。正所谓“皮之焉去,毛之焉附。”虽然仍然缺氧,但是总比面临疟原虫的折腾要好的多。

万中一的杂志《牛顿科学世界》

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拓展资料

1,疟疾(Malaria):http://en.wikipedia.org/wiki/Malaria

2,《人与疟原虫的斗争》:http://blog.sina.com.cn/s/blog_47406879010006wm.html