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人是怎么喝水的

发布人:哈科德   发布时间:2015-05-16    总共点击查看:49次

   

    通常人在不喝水的情况下只能生存3天。可人究竟是怎么喝水的?从水倒入口中的那一刻开始,它是如何进入人体最小的结构细胞中的呢?

         若干年前,中小学的教科书中这样说:水及一些小分子可以自由进出细胞,而大分子则需要运载蛋白载入细胞内。可美国科学家彼得阿格雷博士研究发现,水进入细胞有个“管门”的,“水通道蛋白”专门允许水分子出入,他因此获得了2003年的诺贝尔化学奖。浙江大学物理系交叉学科实验室李敬源等教授则通过物理学、生物学的跨学科研究领域,进一步发现人类细胞是怎么“喝”水的。

         这一研究成果3月6日在国际权威期刊《美国科学院院刊》上发表,文章的研究成果和意义得到了审稿人的充分认可。

         打个比方,每个细胞像一座城,细胞膜上的磷脂双分子是负责隔绝的“城墙”,而镶嵌其中的各种膜蛋白分子则是流通物质和能量“门窗”。如果把水通道蛋白这扇“窗”比成篮球大小,那么水分子就如乒乓球。虽然人体内的环境会不断发生变化,但水通道蛋白却依然能保持水分子稳定的流量。

         为什么会这样?浙大教授们进一步发现,一个个水分子,是“排成一列”后通过一个水通道蛋白出入细胞的,形成水流,像是在篮球上打了个洞,然后穿过去。由于水分子之间的氢键作用,使得“排成一列”的水分子成为具有协同作用水分子链。只有当外加电荷与水分子的静电相互作用破坏了水分子间氢键的协同作用,才会降低水的流量。

         在人体中,目前已经确定的水通道蛋白有11种,其中的大部分存在于肾脏、大脑和眼睛中。这种蛋白功能的损伤与多种疾病有关,弄清楚细胞膜蛋白水通道究竟是如何让水分子进出的具体工作机制将有助于对未来这一领域的研究。

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