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品质源于技术 服务源于态度 这是阿什卡微信公众号的第607篇原创文章 首发于2019年1月14日 ▽
从分子层面看人体,就是个“水货”。成年人的身体,接近70%是水。超过70%,就会显得格外水灵。这不是说笑。满月婴儿的体内,水含量可达到75%。而干瘪老头老太,水含量只有50—60%。
除了水,人体里最多的就是蛋白质了,大概占16—20%,其余的就是脂类、糖类和无机盐以及维生素什么的。
蛋白质的重要性,不仅仅体现在占比上,更体现在它在生命现象中的角色上。如果生命活动是一部大片,那么,蛋白质就是领衔主演。
所谓蛋白质,是一种有机大分子,是生命的基础,它不仅是构成一切细胞、各种组织的主要材料、支架,也是生命活动的机器、动力,是这一切的主要承担者。
那么,这个狠角色又是啥构成的呢?其实我们也不陌生:氨基酸。
氨基酸就像积木,搭起了熙熙攘攘,生机勃勃的蛋白质世界。这才有了宇宙中最神奇的存在:生命。
如此重要的原料,最早是在哪里逮到的呢?
我觉得怎么也得是人体这种高级娱乐场所吧?
错!是在芦笋这种路边摊发现的。
实际上,在高山,在大地,在森林,在大海,随便抓个生命体,都可以逮到这些家伙。
但,偏偏,芦笋满脸懵逼地站到了聚光灯下。这就是命运。
那是在1806年, 法国科学家瓦奎宁(Louis-Nicolas Vauquelin)和他的学生罗比奎特(PierreJean Robiquet),师徒俩研究芦笋的成分,发现了一种陌生的物质。因为是在芦笋中第一次发现,所以管它叫“芦笋素”(Asparagine)。
后来的故事就俗套了,人们从别的生物体内,也找到了类似的宝贝儿。什么叫类似?一看配方、二看组装。
配方是三种,缺一不可:氨基、羟基、碳原子。碳原子大家都认得,简单介绍一下前两位。
所谓氨基,就是一个氮原子、两个氢原子抱成团:-NH2。这种基团,有一定碱性,活性大,容易被氧化。因为著名的、气味浓烈的氨气也是氢和氧抱团形成的:NH₃,所以,-NH2同志就叫氨基。
啥叫羟基呢?其实就是氢、氧抱团形成的基团:-OH。为了方便,化学家们耍了个小把戏:把氢、氧两个字拆开,合成了“羟”字。读音的解决办法,也是故伎重演,把氢、氧的拼音qing、yang拆开,合成一下:qiang。于是组成了瓜众不明觉厉的“羟基”。
组装自然也是极考究的:氨基、羟基,必须插接在同一个碳原子身上。
好吧,一枚碳原子,身上插一个氨基、一个羟基,这是啥?是宝贝儿的基座。这个基座上,再配上不同的零件儿,就成了各种风情的宝贝儿。
就好像组合螺丝刀的手柄,配上不同的螺丝刀头,就有了不同的功能。说到这儿,我们就可以假装看懂宝贝儿的“结构通式”了:
中间的,当然是多USB接口的生命骨架:碳。上面那个-H是氢。
只有那个-R很面生。为啥?
因为元素周期表里没有叫R的元素。
说得好像跟元素周期表很熟一样。不过没错,这个-R确实不是具体元素,它代表“螺丝刀头”,也就是宝贝儿的侧链基团。不同的-R,决定了不同的宝贝儿的不同种类。
研究来研究去,到了1900年左右,化学家们把不同的蛋白质进行水解,得到了很多种不同的这类宝贝儿,是时候为她们统一命名了,于是世界上就有了“氨基酸”这个如雷贯耳的超级天团。
回首人类发现的第一个宝贝儿,再叫人家芦笋素,还不如叫牛夫人。于是她有了新名字:天冬氨酸。这个名字委婉地标示了她的出身:芦笋属于天门冬科、天门冬属。
100多年后的1935年,20个标准氨基酸中的最后一个“苏氨酸”(Threonine)终于浮出水面。
化学家们还发现,水解蛋白质,可以得到氨基酸;化学合成,也可以得到氨基酸。
如今,人类在自然界发现了很多种氨基酸。
1969年9月28日,一颗陨石掉在澳大利亚维多利亚州的默奇森。这块陨石很大,但它带给大地的震动,远不及带给科学界的震动。因为,仅仅从默奇森陨石中,就已经发现了超过100种的氨基酸。其中,有些是地球上有的,有些,是地球上没有的。
那么,这么多种氨基酸,凭啥前面提到的20种,可以叫“标准氨基酸”?
那是因为,这20种宝贝儿,都有遗传密码。说白了,就是这20个组件,可以根据RNA、DNA指令,定制合成蛋白质,搭建出生物体。
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