小分子团水自由进出细胞膜
2014/10/11 16:58:15 点击：
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诺贝尔奖得主美国科学家彼得.阿格雷和罗德里克.麦金农，他们发现细胞膜水通道，小分子团水自由进出细胞膜是人类长寿之谜。自来水与纯净水是大分子团水，难以进入人体细胞膜，又是“坏水”、“毒水”和“穷水”，是人类万病之源。小分子团水则是细胞健康代谢的生命活水，使细胞充满活力的功能水。包括人类在内的各种生物都是由细胞组成的。细胞如同一个由城墙围起来的微小城镇，有用的物质不断被运进来，废物被不断运出去。
早在100多年前，人们就猜测细胞这一微小城镇的城墙中存在着很多“城门”，它们只允许特定的分子或离子出入。诺贝尔化学奖表彰的美国科学家彼得.阿格雷和罗德里克.麦金农，就是有关这些“城门”的研究成果。
瑞典皇家科学院宣布，将2003年诺贝尔化学奖授予美国科学家彼得.阿格雷和罗德里克.麦金农，分别表彰他们发现细胞膜水通道，以及对离子通道结构和机理研究作出的开创性贡献。他们研究的细胞膜通道就是人们以前猜测的“城门”。
生物体的主要组成部分是水溶液，水溶液占人体重量的70%。生物体内的水溶液主要由水分子和各种离子组成。它们在细胞膜通道中的进进出出可以实现细胞的很多功能。
20世纪50年代中期，科学家发现，细胞膜中存在着某种通道只允许水分子出入，人们称之为水通道。因为水对于生命至关重要，可以说水通道是最重要的一种细胞膜通道。尽管科学家发现存在水通道，但水通道到底是什么却一直是个迷。20世纪80年代中期，美国科学家彼得.阿格雷研究了不同的细胞膜蛋白，经过反复研究，他发现一种被称为水通道蛋白的细胞膜蛋白就是人们寻找已久的水通道。为了验证自己的发现，阿格雷把含有水通道蛋白的细胞和去除了这种蛋白的细胞进行了对比试验，结果前者能够吸水，后者不能。为进一步验证，他又制造了两种人造细胞膜，一种含有水通道蛋白，一种则不含这种蛋白。他将这两种人造细胞膜分别做成泡状物，然后放在水中，结果第一种泡状物吸收了很多水而膨胀，第二种则没有变化。这些充分说明水通道蛋白具有吸收水分子的功能，就是水通道。
2000年，阿格雷与其他研究人员一起公布了世界第一张水通道蛋白的高清晰度立体照片。照片揭示了这种蛋白的特殊结构只允许水分子通过。
水通道的发现开辟了一个新的研究领域。目前，科学家发现水通道蛋白广泛存在于动物、植物、和微生物中，它的种类很多，仅人体内就有11种。它具有十分重要的功能，比如在人的肾脏中就起着关键的过滤作用。通常一个成年人每天要产生170升的原尿，这些原尿经肾脏肾小球中的水通道蛋白的过滤，其中大部分水分被人体循环利用，最终只有约1升的尿液排出人体。小分子团水自由进出细胞膜是人类长寿之谜。
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