体内钟儿“嘀嗒”响

2018-01-26尹代群

小学生优秀作文(趣味阅读) 2018年3期

尹代群/文

含羞草的叶子白天时会打开，夜晚会闭合“睡觉”。如果把它放在一个密不见光的房间里，它会一直“睡”吗？18世纪的天文学家让·德梅朗就对此深感好奇。他把含羞草放置到一个全黑的房间里，观察它的情况。结果发现，含羞草并不会一直“沉睡”，它仍然遵循着昼“醒”夜“眠”的规律。

这是因为含羞草体内有一台看不见的“时钟”控制着含羞草生命体的节律，即使外界环境发生了变化，它也依然遵循着这个节律。（哈哈，你可以去试试把自己放到全黑的屋子里，看会不会睡上几天几夜。）

嗯，这不就是人们常说的生物钟吗？我们人体也有哇。

是呀，生物钟也在我们体内“嘀嗒”作响，可是它在哪儿？又有什么作用呢？

这，这，不知道啊！

人体内的这台“时钟”精度极高，它调节着我们的各项生理活动，使之与不断变化的外部环境相适应。如果外部环境与我们体内“钟”的节奏不同步，就会影响身体健康。

科学家为我们揭开了它背后的秘密。

2017年，诺贝尔生理学或医学奖授予了美国的科学家杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴什和迈克尔·杨三位科学家，以表彰他们在“控制昼夜节律的分子机制方面的发现”。

20世纪70年代，两位美国科学家注意到一只昼夜节律异常的果蝇，通过分析，发现它体内的周期基因（Period基因，简称Per基因）发生了突变，从而使它丧失正常的昼夜节律，生活变得混乱不堪。

含羞草在正常环境下和被放置在黑屋子里

体内钟儿

可是这一基因是如何影响昼夜节律的呢？

1984年，杰弗里·霍尔和迈克尔·罗斯巴什从果蝇体内克隆出了Per基因，并且把这个基因编码产生的蛋白称为Per蛋白。他们发现这种蛋白质会受昼夜控制：夜晚它在细胞核内的浓度升高，白天降低，而且Per蛋白会在不同时段有不同的浓度，以24小时为周期增加和减少，与昼夜节律惊人的一致。为什么会出现这样的变化呀？是不是它在管着Period基因的活动啊？

科学家们是这样猜想的。

当Per基因有活性的时候，可以下达命令合成Per蛋白质。随后，Per蛋白质进入细胞核，逐渐积累，抑制Per基因的活性，让它生产的Per蛋白减少。当Per蛋白质减少时，Per基因开始活跃。这样周而复始，形成了昼夜节律。

但是，Per蛋白质只有进入细胞核才能影响Per基因活动。奇怪的是，这种蛋白质并不能靠自身进入细胞核。它是怎么“打入”细胞核的呢？

第三位美国科学家迈克尔·杨上场了。

1994年，迈克尔·杨发现了另一个控制生物钟的基因Timeless，它可以在细胞内产生Tim蛋白质。Per蛋白质和Tim蛋白质一旦结合，就可以“混”进细胞核啦。不过呀，Tim蛋白质会在光照刺激下被大量降解，“便车”没有了，Per蛋白质就不能进入细胞核了。

所以啊……答案就不用我说了吧。

其他科学家还发现，我们人体内除了大脑有一个主生物钟外，肝脏、胰腺等和其他组织也有生物钟存在，负责协调身体的多个部位。一旦“时钟”出现紊乱，将会导致糖尿病、抑郁症和其他疾病。

它们就像一个乐队，大脑生物钟是指挥，身体的其他生物钟是乐手，所有的乐手只有听从指挥的指令，才能奏出美妙的音乐，我们的身体才会健康运行。

这就是所谓的生物钟，我们身体时间的主宰。