人体内的莫高窟
如果让你说出世界著名的一些建筑,你怎么也能不费出灰之力的说出10个8个来,如万里长城、敦煌莫高窟、埃及金字塔、帕提农神庙等。古往今来,那些沉淀了浓浓历史文化和人文气息的建筑,带着扑面而来的神秘,绚烂着曾经的辉煌,悄然倾诉着流淌的时光。
即使是再恢弘有名的建筑,也是工匠们一砖一石一瓦搭建起来的,蕴藏着文化,但没有生命。自然孕育了人类,人类生命体最核心的物质——蛋白质,是1-100nm大分子,存在于人体毛发、皮肤、血液、肌肉、骨骼、内脏、大脑、神经、内分泌等,其形态、空间构象如人体内的莫高窟,与生命活动息息相关。
介绍几个耳熟能详蛋白质,欣赏下微观世界里的蛋白质架构是多么神奇而富于魅力。
血红蛋白:血液红细胞主要成分,负责为人体转运输送氧气的蛋白质。标准的四级架构,如迷宫般盘结扭曲的4部分,每个部分中心,如标示主权般飘扬的红色小旗,是血红素。
肌红蛋白:存在肌肉中,是肌肉内储存氧的蛋白质。其架构是世界上第一个被描述的蛋白质三级架构。
胰岛素:如珍珠项链般漂亮简单。是蛋白质最基本的一级架构。
打个比方,如果不同蛋白质的架构是体貌、风情、功能各不相同的建筑,构建出这些建筑的砖瓦石块,就是氨基酸。人体构成蛋白质的氨基酸只有20种。其中人体不能合成,必须依靠外来食物补充的氨基酸为必需氨基酸,有8种。感觉当年学的生物化学知识,早已消化得无影无踪了。唯独对老师总结的人体8种必须氨基酸口诀,像魔咒般深刻脑海中。口诀“借(携)了一本淡色书来”。缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸(甲硫氨酸)、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸。
言归正传,构成蛋白质的20种氨基酸会按照不同的序列排列,彼此之间通过“肽键”(建筑中粘接石块的水泥)紧密相连。一级架构,就是一条长长的链子,是蛋白质的基础架构,二级—四级架构,是在一级架构的基础上,通过氨基酸螺旋、折叠、转角并借助各种键(离子键、氢键等)分子伴侣(说白了,就相当于土石建筑中的钢筋,混凝土)构建出拥有不同功能的空间构象。
蛋白质在构建过程中,如果空间架构或氨基酸序列出现了错误,问题会很严重,一些人类尚不能治疗解决的疾病,就与序列错误,架构改变有关,如:镰刀形红细胞贫血、疯牛病、阿尔茨海默病、人纹状体脊髓变性病等。