新生物学:“信念”深刻影响基因表达和结构,深度精彩!(10)

2023-04-27 来源:飞速影视
你们有接收器吗?当然!最明显的是哪个?眼睛!耳朵!鼻子!触摸!你们的接收器在哪儿?在皮肤下!所以你们和细胞的工作原理是一样的,虽然蛋白质看起来不像鼻子或眼睛,但功能却无两样,如果这个接收器接收光信号,那么它就等同于细胞的眼睛,当光信号被它捕捉,细胞就会说:“哇!我看到光了。”一旦它感应到光,它就会通过和临近这个蛋白联系,把信号转换。
让我给你们解释这如何实现。输入端(天线),和负责产生行为的输出端联结,我用这个受体模型来说明。我将播放动态演示,膜上面有一个天线,天线正在扫描环境中的信号(蛋白质是直接贯穿细胞内外,镶嵌在细胞膜上的),瞧瞧这形状,当蛋白质和信号因子结合后会怎样?形状改变!所以基本而言,蛋白质处于细胞内如果有信号分子,蛋白质就会被激活,底端的形状就会改变。而如果我们处在细胞内看到这些悬挂蛋白的胞内部分发生改变,我们就可以通过这个改变得知它发现了胰岛素。
接下来,当我接收到外部信号,我需要释放二级信号因子去激活细胞的各种行为,这个例子里我用的是通道类型,看起来像个橄榄。这个蛋白质在细胞表面移动,注意顶部的通道关闭状态。
当它打开,信号因子就能穿过通道进入细胞内部,而且只有和通道孔径契合的才能进入,否则不行。静息状态的通道蛋白是关闭的,一旦激活则蛋白通道打开,信号分子就能进入从而调节细胞行为。
让我们现在把二者放在一起看,看看是怎样的机制在调控生物。输入和输出部分,左边蛋白质负责搜寻信号,右边蛋白质负责把信号转换成行为方式。下面那个是连接器,但是现在它的形状不契合左边蛋白质的下端!所以表明没有发现信号分子,也没有行为。但当信号出现,左边蛋白质下端的形状改变,当形状改变后连接器就能契合上了,连接器连接上去并打开右边蛋白质的通道,于是传入二级信号给细胞下达指令。这个指令则和外环境信号源的信息相关。所以说细胞的行为是由环境信息的输入实现调控,然后实现输入信息到行为的转换。
如果我们把接收天线移走,那么它就不能感知到任何信息,于是不产生行为反应,细胞将完全处于混沌状态。这意味著,细胞行为和外界信号挂钩,没有信号就没有行为。好比刺激导致回应:信号给予刺激,细胞给予回应。所以总而言之,接收器先读取环境,再和效应器发生联系,效应器通过释放二级信号传达命令。与接收器接触的是初级信号,进入效应器传达行为指令的是二级信号。
所以以上这个单位负责控制特定行为,但一个细胞可能同时有上千种这类单位,所以这相当于是个开关。当胰岛素出现,代谢开关触发;当组胺出现,自我保护机制触发。因此一种信号源对应一种开关。能理解输入和输出之间“开关”的比喻吗?我们换个方式解释。受体(接收器)的功能是认知外界环境,负责“看”,但它必须把信号转换成生物行为。所以输出端的功能是对初级信息产生物理感应。这样好理解了吗?
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