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凝音

第四十五章:學(xué)海

凝音 宛若歲月 2044 2019-11-21 21:26:22

  ??balloon balloon balloon

  walking in the sky ??

  colour colour colour ??

  embellishing the colorful world ??

  song song song ??

  the music is painting??

  --^^Bonjour. Donnerstagnachmittags Tee??

  休息休息??(《Send to you.》):白天閑暇之際,司徒景蔓看了貝殼做的畫兒,有意思的設(shè)計與智慧?!癳mmmm,我在思考一個問題,阿幕!”“你思故你在。啥問題?”“人類生命中不可或缺的元素是什么?”“思考出了么?”“沒,奈何知識有限,你給我講講吧!”“好嘞,你的百科全書上線!說來話長,聽過一個元素硫不?”“硫!聽過!”“嗯,這個硫啊,在自然界中分布較廣。宇宙中,硫元素含量排名第十,含量約為0.002%;地殼中,硫的豐度含量排名第十七,含量約為0.048%,這個按質(zhì)量計;人體中,硫元素含硫約為0.25%,位列氧、碳、氫、氮、鈣、磷、鉀之后,排名第八?!薄拔业膒ersonal computer,這些數(shù)據(jù)能告訴我們啥?”“這些數(shù)據(jù)啊,仿佛告訴我們,硫元素的生命匯集亦或體現(xiàn)了神奇的生命相關(guān)性。你看,構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸中,半胱氨酸和甲硫氨酸都含有硫元素。谷胱甘肽則是幾乎存在于人類身體每一個細胞中的含硫寡肽,它是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸縮合而成。還原型谷胱甘肽GSH因其所含的巰基-SH,使其具有超強的清除體內(nèi)自由基的能力,保護體內(nèi)細胞不被氧化損傷,延緩衰老和抗疲勞?!薄皊o牛逼嘛!”“對,我們繼續(xù)往下,這個機體新陳代謝過程中會產(chǎn)生過多的自由基會損傷生物膜,侵襲生命大分子,加快機體衰老,并誘發(fā)動脈粥樣硬化,含硫分子則能在人體內(nèi)提供還原氛圍,它的主要生理作用之一就是提供體內(nèi)一種重要的抗氧化劑,阻止過多自由基對身體的損害。”“好東西好元素!”“yes,正是這些重要的含硫生命分子,組成了生命中不可或缺的部分。蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)中需要有一種叫做二硫鍵的硫結(jié)構(gòu)參與,二硫鍵呢,在蛋白質(zhì)的形成過程中起到十分關(guān)鍵的作用。首先,二硫鍵的形成使蛋白質(zhì)肽鏈的空間結(jié)構(gòu)立體專一、緊湊密實;同時,當其被還原成巰基之后,會使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)暫時松綁,實現(xiàn)相關(guān)功能轉(zhuǎn)化、遺傳復(fù)制;重新氧化,二硫鍵又會按照原先的配對重新組合搭橋,這就是著名的通過形成二硫鍵構(gòu)建蛋白質(zhì)二三級折疊結(jié)構(gòu)的過程。由我國科學(xué)家首次實現(xiàn)人工合成的牛胰島素,就是一條擁有21個氨基酸組成的A鏈和另一個擁有30個氨基酸組成的B鏈,通過兩對二硫鏈連接而成的一個雙鏈分子,并且A鏈自身還有一對鎖扣二硫鍵。20世紀50年代,蛋白質(zhì)是世界生物化學(xué)領(lǐng)域研究的熱點。1955年英國科學(xué)家F.桑格率先測定了牛胰島素的全部氨基酸序列,也因此獲得了1958年諾貝爾化學(xué)獎。但受限于當時的條件,想實現(xiàn)人工合成是非常困難的事情?!薄班牛茖W(xué)路如天路。”“不過科學(xué)家們都有契而不舍的精神。1958年8月,由中國科學(xué)院上海生物化學(xué)研究所、中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所、北京大學(xué)生物系三個單位聯(lián)合進行研究,起初設(shè)定的完成期限為20年,然而在那個亟需證明中國實力的特殊年代,參與項目的科學(xué)家們期望能把日期縮短為5年。那個時候中國沒有任何蛋白質(zhì)合成方面的經(jīng)驗,甚至沒有制造過任何形式的氨基酸,更不用說比氨基酸更加復(fù)雜的多肽合成,一切都是從零開始,摸著石頭過河。胰島素配套的17種氨基酸,都需要進口,然而就在項目開始的前一年,蘇聯(lián)援華專家被撤走,中蘇關(guān)系走向冰點,而那時歐美也絕不可能提供售賣合成牛胰島素所需要的氨基酸?!薄叭缓竽兀?!”“當年的那批老科學(xué)家們用幾個月的時間親手建立起了專門合成氨基酸的廠房,保證研究過程中氨基酸的供應(yīng)。”“佩服,從零到一!”“對,可敬可佩,值得學(xué)習(xí)!”“同時科學(xué)家們還遇到另一個巨大挑戰(zhàn),就是二硫鍵的構(gòu)建,因為牛胰島素中A,B鏈重組方式有無窮種。假設(shè)理想狀態(tài)溶液中只有一條A,B鏈,半胱氨酸之間形成二硫鍵就有十五種可能。而實際溶液中A,B鏈數(shù)目是非常多的,二硫鍵的連接方式就會呈指數(shù)級增長,因此組合正確的概率其實是無窮分之一。然而經(jīng)過一年多的努力摸索,他們找到了一組條件,使得正確連接A,B鏈的概率提高到了10%。最終于1965年9月首次實現(xiàn)人工牛胰島素的合成。1965年11月,這一重要研究成果首先以簡報形式在《中國科學(xué)》發(fā)表,并于1966年4月全文發(fā)表?!薄捌醵簧?,金石可鏤!太棒啦!”“是啊,生命就在無止盡的探索中不斷前進創(chuàng)造!”“嗯,阿幕,那是不是還有含硫抗生素?”“是的,硫元素在抗生素領(lǐng)域的應(yīng)用有著更悠遠的歷史。青霉素類藥物是人類最早發(fā)現(xiàn)的抗菌類藥物,盤尼西林青霉素和阿莫西林是該類藥物的典型代表?!薄癳mmm,不說不知道,一說我就明白啦,嘎嘎嘎!”“喜歡你永遠保持好奇的知識心。所以啊,我們總結(jié)下,這個硫是一種生命元素,歸因于它的價態(tài)多樣性和構(gòu)型多樣性,其本質(zhì)還是它的電子排布與空間軌道。相信未來,隨著不同學(xué)科的交叉融合發(fā)展,硫元素的神奇性質(zhì)將會在生命化學(xué)中得到進一步發(fā)展和應(yīng)用,硫元素有望在生命中扮演越來越重要的角色!”“我期待我家阿幕大帥去發(fā)現(xiàn)更多科學(xué)的奧秘!”司徒景蔓甜甜地說道。“好!晚安,蔓蔓!”“嗯,晚安,幕幕!”……四季探索,永無止境;春夏秋冬,甜蜜書寫。加速穩(wěn)健的心跳,空氣里彌漫著幸福的味道。你說,我是你了解時光的好奇寶石;我說,你是我探索科學(xué)的百科書館。晚安!^~^(2019.11.21點滴隨筆)

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