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细胞的感受谁知道?

2013-10-09易白

青少年科技博览(中学版) 2013年4期
关键词:维茨偶联液态

易白

每天,我们都通过皮肤、眼睛、嘴巴、耳朵、鼻子、大脑等很多个器官,来感知外界环境。那对细胞来说,它们靠什么感知环境呢?告诉你,是受体。

受体实际上是细胞表面或亚细胞结构中的一种蛋白质分子,它就像一个通信员,可以识别细胞内外的化学信号物质,并与这些物质结合在一起。这种奇妙的结合可以激发细胞进行“思考”,然后启动一系列的生物化学反应,让细胞和环境产生合理的互动。比如,细胞可以抵御来自环境中的有害化学物质,细胞从环境中吸收到有利于自己的营养物质等。

人体内的细胞生活在一个液态的环境中,各种各样的细胞液包围着细胞。在不同的地点、不同的时间、不同的情绪中,体内的液态环境都在不断变化着。

为何受体有这么大的本事,可以让细胞感知到复杂的液态环境呢?这就是生物化学家们长期以来要弄清的难题之一。

现在,2012年诺贝尔化学奖的获得者,两位生物化学家揭开了谜底。他们是曾在一个团队合作的罗伯特·莱夫科维茨和布莱恩·科比尔卡。

经过20多年的研究,以莱夫科维茨为首的团队发现了一个庞大的受体家族,这就是G蛋白偶联受体。目前,科学家已经发现这个受体家族有1000多个成员。它们都是膜蛋白,由1000多个基因进行编码。这些受体的结构变化多端,调控起来也相当困难,加之它们在细胞中的含量并不多,研究起来具有相当的难度。

G蛋白偶联受体控制着人体对光、气味、味道的感知,也调节着人体内肾上腺素、组胺、多巴胺以及复合胺等多种化学物质的代谢。由此我们不难发现,其实细胞感知环境和人体感知世界是息息相关的。没有细胞感知内部环境,我们也难以感受内部环境。受体不但是细胞的感受器,更是我们人体的感受器。一位诺贝尔奖评选委员会评委在解释这个问题时举起了一杯热咖啡。他说,人们能看到这杯咖啡,闻到咖啡的香味,品尝到咖啡的美味,喝下咖啡后心情愉悦,诸如此类的感受都离不开受体的作用。如果人体的G蛋白偶联受体出现异常,我们对世界的感知就不正常,人体就会出现相关的疾病症状。因此,G蛋白偶联受体在医学中的地位也很突出,大约40%的现代药物都以G蛋白偶联受体作为靶点(即药物作用的目标)。

现在,你们知道人体的感受谁知道了吧?对,是构成我们身体的细胞。那细胞的感受谁知道呢?答案是细胞中的受体。

我们得感谢所有为揭开人类感觉之谜做出贡献的科学家,正是有这些科学家的辛勤研究,人类的健康才有了越来越多的有力保障。

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