第六章 保護期結束(1 / 2)

嗜極生物顧名思義,就是喜歡【極】的生物;它們是可以適應,或是說,【需要】極端環境才能生長存活的生物。

即使是對於生物的探索從未停止,但科學家們直到上世紀八九十年代才真正注意到這些嗜極生物。它們多為簡單的單細胞生物,且多數屬於古菌;科學家們甚至以此推斷生命的起源就誕生於那些深海熱水噴口或是深海火山口。

它們所生存的從物理層麵,地質生物層麵的極端環境,對於地球上絕大多數的物種都可以說是【有害】的了,不過對於他們來說卻是【舒適】的程度。

這些嗜極生物也分很多種:極酸,低營養,高鹽——分別對應著嗜酸生物,寡養生物,嗜鹽生物。

對於陸成來說,他更加關心的就是嗜極生物下的一個種類:嗜熱生物。

這些生物可以生存在高達七八十攝氏度,極端條件下甚至可以達到一百攝氏度,甚至在高壓的海底,水達到一百度後無法沸騰,這些嗜極生物甚至可以忍受高於一百度的高溫。目前的最高紀錄則是一個名為Methanopyrus kandleri的嗜熱菌,可以在水溫超過122攝氏度的高壓熱水中生存繁殖。

那麼為什麼正常的生物無法在高溫環境中生存呢?

因為不允許。

蛋白質是很脆弱的東西。蛋白質的變性失活,是指蛋白質因為外力而失去原本形態下的二級,三級或四級結構;這些外力可能包括酸或堿,高濃度無機鹽,有機溶劑比如乙醇或是氯仿,或是高溫以及輻射。

之所以說蛋白質很是脆弱,是因為它們的結構是由很多不同的分子間作用力所構成的,而其中氫鍵很脆弱,一旦氫鍵斷鍵,原本在其兩側的殘基就會分離,從而是整個折疊起來的三級結構退化為一級結構。

當蛋白質失活,整個細胞都會受到影響,細胞活性受到破壞,甚至是細胞的整體死亡。

所以,蛋白質活性的一大關鍵就是蛋白質折疊。各色蛋白質的各種不同功用能夠實現,很大程度上都與蛋白質折疊相關聯。蛋白質的一級結構,就是那條長長的氨基酸序列;蛋白質折疊則是一個物理過程,會賦予這串一級結構一個複雜的三維立體結構,並成為它的常態。

又有人言‘結構決定功能’,根據這條肽鏈不同的氨基酸構成,在物理分子結構上根究親水性,疏水性,帶電等相互作用會形成不同的三級結構,也就形成了不同的功能。

這也是為什麼蛋白質會有如此多樣性以及多功能性。

溫度是一個很常見的因素。

高溫可以影響並破壞氫鍵以及疏水相互作用。伴隨高溫的就是熱量,而這些熱量會增加分子的動能,大幅度增加分子振動頻率並最終斷鍵。隨著這些作用力的斷鏈,蛋白質那維係功能的三級結構會就此退化,變為一長條的一級結構,並失去蛋白質功能,也就是變性。

舉例來說,雞蛋在未煮前在蛋殼內是液體;當雞蛋被加熱就會凝結形成煮熟時的樣子,二者間相差甚遠。而烹煮的過程就是為了讓蛋白質變性,方便人體內的酶消化。