複雜的生物機器——人類

薛定諤d家肥貓 發佈 2024-04-26T15:00:48.128678+00:00

據說人體由大約60萬億個細胞組成,YouTube 科學頻道Kurzgesagt發布一個動畫《You Are an Impossible Machine - YouTube》解釋了關於細胞如何發揮作用,如何進行生命活動的基本知識。


據說人體由大約60萬億個細胞組成,YouTube 科學頻道Kurzgesagt發布一個動畫《You Are an Impossible Machine - YouTube》解釋了關於細胞如何發揮作用,如何進行生命活動的基本知識

細胞可以說是被數十萬億粒沙子填滿的房間裡,漂浮著幾萬個西瓜、葡萄等水果。

當然,沙子和水果只是類比,真正的細胞是由水和看不見的微小蛋白質和糖分子組成的。

構成細胞的大部分是蛋白質。在人體內,蛋白質是生命活動的基礎。

蛋白質由稱為胺基酸的物質組成。 胺基酸是具有羧基(-COOH)和氨基(-NH2)的有機化合物的總稱,其中一些是蛋白質的材料。

特別是,作為蛋白質物質的胺基酸稱為α-胺基酸,有21種類型。

胺基酸的羧基和氨基脫水結合(肽鍵),就像胺基酸形成的繩子一樣連接起來。

在生命活動中,胺基酸就像字母,蛋白質就像單詞。

一項重要生命活動由多種蛋白質進行。 這種由多種蛋白質鏈進行的重要活動稱為「途徑(pathway)」,相當於句子。

就人類而言,組成一個句子的單詞數量為8000個,蛋白質生命語言相當於2萬個左右的單詞。

在英語中,一個單詞平均約5個字母,但在蛋白質的情況下,它由約375個胺基酸分子組成。

這種蛋白質的藍圖寫在人類細胞中的脫氧核糖核酸(DNA)中。 如果一個細胞中包含的所有DNA都被拉伸,則全長約2m。

如果一個人體內所含的所有DNA都連接起來,相當於地球與太陽之間距離約1.5億公里的20倍。

DNA是由被稱為核苷酸的物質連接而成的繩子描繪成雙螺旋的結構 核苷酸有四種類型:腺嘌呤、鳥嘌呤胞嘧啶和胸腺嘧,這些核苷酸的排列是蛋白質的藍圖。

一般流程是DNA轉錄(Transcription)為核糖核酸(RNA)合成信使核糖核酸(mRNA)。 不必要的信息從mRNA中切割出來,由被稱為核糖體(ribosome)的器官讀取,轉運核糖核酸(tRNA)運輸對應於核苷酸序列的胺基酸以產生蛋白質。 這是人生最重要的核心體系,被稱為「中心法則(Central Dogma)」。

如果胺基酸是字母,蛋白質是語言,通路是句子,DNA是語法,細胞就是說話的人。

由中心法則連接的胺基酸被摺疊並獲得三維結構。

蛋白質因其三維結構而在生命活動中很重要。 例如,可能有多個蛋白質和其對應的三維結構。

當這在物理上接合時,可以獲得新的功能。

此外,作為蛋白質藍圖的DNA具有一種稱為組蛋白(histone)的結構,可以摺疊和包裹蛋白質。

多虧了組蛋白,DNA被摺疊得很小,成為被稱為染色體(chromosome)的生物物質單位。

細胞包含不止一條這樣的染色體。 在人類中,細胞核中通常存在46條染色體。

然後細胞根據其作用分化並聚集並形成組織。

而組織的集合,就是我們的身體。

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