生命是蛋白質的存在形式。形形色色的蛋白質在生物體內合成,要經過一係列複雜的生物化學反應,如果把這一係列反應比作是一部豐富多彩的“交響樂”,那麼它的“樂譜”是什麼呢?答案是核酸。
核酸作為遺傳物質,儲存著大量的遺傳信息。核糖核酸和脫氧核糖核酸在合成蛋白質過程中都起著重要作用。在細胞內核糖蛋白體這個蛋白質合成的車間裏,生物體以脫氧核糖核酸為模板,合成核糖核酸,再根據核糖核酸合成蛋白質。核酸上的堿基不同順序指示合成不同的蛋白質。就這樣,以核酸為“樂譜”來彈奏合成蛋白質的“交響樂章”。
從生物體中取出一些正在合成蛋白質的細胞,如果用化學方法把細胞核裏的脫氧核糖核酸分離出去,會出現什麼結果呢?毫無疑問,蛋白質合成過程無法進行,如果再把分離出來的脫氧核糖核酸送回細胞核中,蛋白質合成又會重新開始。
但是科學家並不是用這種辦法指揮細胞工作的,而是把一種“聚乙烯硫酸鹽”化合物送到已將脫氧核糖核酸分離出來的細胞中,從而發生了一個奇特的現象:蛋白質合成竟然“添酒回燈重開宴”,整個生產過程又恢複了!
這真是神奇至極,聚乙烯硫酸鹽竟能代替脫氧核糖核酸起作用!後來,科學家又用與聚乙烯硫酸鹽差不多的其他高分子化合物來做實驗,其效果也竟然完全相同。
聚乙烯硫酸鹽和脫氧核糖核酸,可謂是“風馬牛不相及”的物質。聚乙烯硫酸鹽是一種工業上用於製造塑料的原料,是人工合成的化合物,它不像脫氧核糖核酸那樣由糖、磷酸和堿基等形成雙螺旋的結構,也不具備脫氧核糖核酸所具備的化學性質,更不要說具有什麼“遺傳信息”了。
難道這兩者就沒有什麼相同之處嗎?如果一定要找出它們的相似之處,那也隻有兩點:一是聚乙烯硫酸鹽和脫氧核糖核酸都是高度聚合的大分子化合物,二是它們都帶有負電荷。
難道隻有這兩點就使蛋白質合成“滿足”了嗎?聚乙烯硫酸這類自然界中並不存在的非生物高分子,究竟怎樣會像脫氧核糖核酸那樣的生物高分子聚合物一樣起作用呢?它不具有遺傳信息,怎麼能參與蛋白質的合成?它沒有堿基靠什麼來決定氨基酸順序?這些問題,尚待進一步研究。
人體中“肥皂”是怎樣製造出來的
肥皂是常用的家庭清潔劑,它的去汙原理總的來說有化學和物理兩大原因,物理原因是它能夠產生許多泡沫,把汙物包圍起來,施展出表麵張力的“解數”把汙物拉入水中;化學原因是因為肥皂是由有機的硬脂酸根和無機的鈉離子兩部分組成,根據化學上相似相溶,不相似不相溶的原理,肥皂有溶解油脂等有機化合物又能溶解無機鹽類的本領。在物理和化學兩大因素的共同作用下,許多汙穢之物遇見了肥皂都會土崩瓦解,舉手投降。
有趣的是,人體中也有一種天然“肥皂”,它的名稱叫膽汁酸,它擔負起人體內去汙清潔的任務。膽汁酸是一種硫類化合物,結構龐大,它和人體內金屬離子一結合,性質很像肥皂,它的硫體部分相當肥皂的硬脂酸根,可溶解有機化合物,而它的羥基羧基以及它結合的金屬離子部分可溶解無機化合物。有趣的是,膽汁酸在人體腸內也可產生大量泡沫,甚至比肥皂還多,這樣一來,也可利用它的表麵張力把許多汙物包圍起來,並拉它下來。
人體的器官很像機器,它的生存和“運轉”都需要有清潔的環境,膽汁酸就是體內的清潔劑,它能把人的內髒、腸胃中的無用油汙一一衝刷掉,所以,我們戲稱膽汁酸是人體中的“肥皂”。此外,膽汁酸和由它形成的鹽,還能帶動人體消化器官消化脂肪。當人體內腸的蠕動把大滴油脂撕碎成小滴時,膽汁酸就會把小滴油脂包圍起來,防止它們重新碰撞而結合成大滴油脂。從而有利人體逐漸地把脂肪消化掉。