生命由什么組成
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生命由什么組成
蛋白質(zhì)是一切細胞和組織結構的重要組成成分。人和動(dòng)物體的各個(gè)組成部分，如臟器、肌肉、皮膚、血液，以及植物的種子等，都主要由蛋白質(zhì)構成。在大多數細胞中，蛋白質(zhì)要占到細胞干物質(zhì)的90％以上，連最簡(jiǎn)單的單細胞生物如大腸桿菌，每個(gè)菌體含有的蛋白質(zhì)種類(lèi)估計也有3000種以上。蛋白質(zhì)不僅是生物體的重要組成成分，它還在生命活動(dòng)中起著(zhù)極其重要的作用，運動(dòng)、呼吸、營(yíng)養輸送、神經(jīng)傳導、思維、記憶等生命的活動(dòng)，主要是通過(guò)蛋白質(zhì)去實(shí)現的，生命的新陳代謝也是在一種特殊的蛋白質(zhì)——酶的催化下進(jìn)行的。
一切生物的細胞里面，不僅含有蛋白質(zhì)，也都含有核酸。核酸是生命體遺傳信息的攜帶者，對生命體的生長(cháng)、遺傳、變異起著(zhù)至關(guān)重要的作用。而且，生命體內合成蛋白質(zhì)的過(guò)程，必須在核酸的參與下才能完成。
這就是說(shuō)，蛋白質(zhì)和核酸構成了生命的物質(zhì)基礎，而生命活動(dòng)實(shí)質(zhì)上是蛋白質(zhì)和核酸運動(dòng)的體現�？梢哉f(shuō)，生命的本質(zhì)歸根結底在于生物在分子水平上的微觀(guān)運動(dòng)。
核酸的發(fā)現
核酸是由瑞士的生物學(xué)家米歇爾發(fā)現的。1868年，他利用外科手術(shù)繃帶上的膿細胞作材料，從細胞核中分離出了一種含磷的酸性物質(zhì)，因為這種物質(zhì)來(lái)源于細胞核，所以起名核素，其實(shí)，核素是核酸和蛋白質(zhì)的復合體。
在1871—1873年期間，米歇爾通過(guò)對鮭魚(yú)精子頭部的實(shí)驗，又進(jìn)一步證明了細胞核主要不是由蛋白質(zhì)組成，而主要由一種含磷的物質(zhì)組成，后來(lái)這種物質(zhì)被定名為核酸，意思是"細胞核中發(fā)現的一種酸性物質(zhì)"。
分子機器有序運轉
蛋白質(zhì)和核酸分子都由幾千乃至幾十萬(wàn)個(gè)原子組成，稱(chēng)為生物大分子。每一個(gè)生物大分子都可以看做是一架生命的分子機器。所有的生命活動(dòng)過(guò)程都由結構復雜而有序的分子機器進(jìn)行調節與控制。這些分子機器除了蛋白質(zhì)和核酸之外，還包括其他一些生物大分子或大分子集團，如糖類(lèi)、脂類(lèi)以及生物大分子的復合物。正是依靠了生命體內微觀(guān)世界中眾多的分子機器的有序運轉、協(xié)同配合，生命體才有了活力。
打開(kāi)分子機器看一看
1968年，香港地區發(fā)生了一次十分厲害的病毒性流感，當時(shí)缺乏有效的治療方法。20年后，研究人員測出了這種流感病毒外殼蛋白質(zhì)的分子結構，也測出了這種蛋白質(zhì)與人體中某種分子結合后形成的復合物的結構，這種復合物的形成正是人被病毒傳染的原因。了解了這些分子的結構后，研究人員用人工方法合成出了一種特殊結構的抗病毒藥物，這種藥物能與病毒蛋白結合，阻止病毒對人體細胞感染，從而可以預防這種流感的傳染。
這個(gè)事例可以說(shuō)明，一旦了解了生物大分子的.結構，人類(lèi)就會(huì )大大加深對生命功能的認識。
構成生物大分子的原子主要有氫、碳、氮、氧、磷、硫以及少量的金屬原子，每個(gè)原子在大分子中都具有特定的三維空間排列，在空間中占有特定的位置。組成生物大分子的原子種類(lèi)以及每個(gè)原子和電子之間的相互作用，決定了這個(gè)生物大分子執行怎樣的生命功能，也就是說(shuō)，生物大分子結構及其與功能的關(guān)系，是揭示生命本質(zhì)的突破點(diǎn)。通過(guò)測定生物大分子的結構，并通過(guò)對結構與功能間相互關(guān)系的分析，可以了解生物大分子的功能，還可以通過(guò)將一個(gè)未知的生物大分子與已知的生物大分子進(jìn)行比較，了解或估計這個(gè)未知分子的生物功能。例如，光合作用的機理是世界各國的科學(xué)家一直致力于揭示的生命奧秘，1987年，科學(xué)家們首次測定了植物光合作用的核心機構——光反應中心的三維結構，從而在分子水平上揭示了太陽(yáng)的光能如何轉化為有機物的化學(xué)能的秘密。
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