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第106章 生命之力

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梦:我们接着上次分析讨论吧。

立:广大的细胞群体是如何吸收血糖的?

梦:葡萄糖无法自由通过细胞膜的脂质双层结构进入细胞,细胞对葡萄糖的摄入需要借助细胞膜上的葡萄糖转运蛋白运输。血糖随血液循环被运输到细胞的周围,细胞表面存在多种葡萄糖转运蛋白,包括GLUT1~14和SGLT1~6等多种构型,虽然不同细胞的转运蛋白存在差异,但转运的基本原理是大致相同的。如肌肉细胞和脂肪细胞中的葡萄糖转运体GLUT4,当胰岛素与细胞表面的胰岛素受体结合后,会激活一系列信号通路,促使含有 GLUT4 的囊泡从细胞内转运到细胞膜表面。GLUT4 能特异性地识别并结合葡萄糖,然后通过易化扩散的方式将细胞外的葡萄糖转运到细胞内。

强:血糖进入细胞后是什么情况?

梦:进入细胞内的葡萄糖在己糖激酶等酶的作用下,被磷酸化为6 -磷酸葡萄糖。这一过程使得葡萄糖被“锁定”在细胞内,因为磷酸化后的葡萄糖不能再自由通过细胞膜返回细胞外,从而保证了细胞对葡萄糖的持续摄取和利用。而肝脏细胞内具有分解6 -磷酸葡萄糖的酶,肝糖可以补充血糖,或者合成肝糖原储存起来。普通细胞内的6-磷酸葡萄糖会进入糖酵解途径,被分解为丙酮酸,进而产生能量(ATP)供细胞使用;在肝脏、乳腺和红细胞等组织中还会参与磷酸戊糖途径,生成重要的生物分子。

强:血糖进入细胞依靠细胞表面识别胰岛素,识别作用又依赖胰岛素受体的敏感性,受体识别的原理是什么?

梦:胰岛素受体是一种跨膜蛋白,由两个α亚基和两个β亚基组成。α亚基位于细胞膜外,富含半胱氨酸,具有胰岛素结合位点,能够特异性地识别和结合胰岛素。β亚基贯穿细胞膜,其胞内部分具有酪氨酸激酶活性区域。胰岛素与受体的结合具有高度特异性和亲和力。当血液中的胰岛素浓度升高时,胰岛素分子会与细胞表面胰岛素受体的α亚基结合。胰岛素的三维结构与α亚基上的结合位点精确匹配,就像“钥匙”与“锁”的关系,这种特异性结合保证了胰岛素信号能够准确地传递给靶细胞。

强:胰岛素与受体的亲和力哪里来的?您讲过多次,没有无缘无故的力,亲和力的原因是什么?

梦:你能保持探究的心,非常好。我们知道力的本质是超弦的斥力,斥力根据空间位置分为强轭力、弱轭力和微轭力,强轭力是夸克尺度的力,衍生出电磁力;弱轭力是原子尺结合的力,衍生出静电磁力;微轭力是生命尺度的力,衍生出微电磁力。力的强度越大,作用范围越小;相反,力的强度越小,作用范围越大。在宏观尺度,吸引力的表现形式为电磁力和静电磁力和微电磁力,电磁力的有效载体是磁铁,通过磁铁发挥电与磁的效益。

强:我猜想静电磁力和微电磁力也具有“弱磁铁”和“微磁铁”,并且结构与铁或磁铁具有相似性。

梦:就是这样,现实世界是个分形嵌套的结构,铁原子的特点是核外三个电子;弱磁的作用范围更大,需要核外具有三个原子;微磁的作用范围更大,核外需要三个原子基团。按这个线索,你能否在生命结构中发现弱磁和微磁的物质?

强:好的,我试试。生命体中核外围绕三个原子的物质是氨基(NH3),周围围绕三个原子基团的物质是磷酸基(PO4)-3。弱磁铁对应氨基,微磁对应磷酸基。我好像开窍了,我终于明白生命的基本结构为什么是氨基酸和DNA了。

梦:分析的很好,物质世界的基本属性是几何属性,物质让空间如何弯曲,空间让物质如何存在。越进入微观领域,你越能发现生命的几何属性。在生命体中氨基具有“弱磁”作用,磷酸基具有“微磁”作用。在氨基的氢键位置具有弱磁力,在弱磁力的作用下,肽键螺旋折叠成蛋白质;同样在磷酸基的氢键具有微磁力,在微磁力的作用下,由磷酸基构成的各种有机物,通过螺旋折叠形成核糖核酸。蛋白质和磷酸基团在核糖核酸的超距作用下,再次拼接、组合、折叠和螺旋,形成生命的各种基本构件,例如细胞质内的各种生命物质。各种生命物质进一步组合就形成各种细胞器、细胞膜和细胞核。

强:按照这个理论,水蓝星的生命不是碳基的,而是氨基和磷酸基的。

梦:你可以这么理解,但碳基也是生命的物质,当碳链中形成碳碳双键的结构,那么碳在空间中就变成了类似氨基的三角构型,由于碳键的三角是偏心的,只能作为生命的支链,而不能形成主链。另外碳碳双键是电磁力的,碳氢键的作用力大而稳定,但作用距离非常小,不具有引力。生命是氨基、磷酸基和碳基共同组合的。磷酸基的作用范围最大,形成“一级框架”,可以形成超距的大型生命结构;氨基的作用范围次之,形成“二级框架”,能形成超距的小型生命结构;碳基的作用范围最小,超距引力最小,形成“三级框架”,但只能作为一级和二级结构的零件。我们回到胰岛素与受体亲和力的问题,胰岛素的有效成分是氨基形成的胍基,而胰岛素受体的有效部位是由氨基形成的互补结构,使胍基与受体形成弱磁的吸引力,当二者靠近时,则形成钥匙与锁的结合。

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