書名: 上一堂輕松的科技小史:從基因工程到人工智慧,數理學渣也能快速上手的科技課作者名: 侯東政本章字數: 575字更新時間: 2022-07-22 17:07:04
生物大分子螺旋
雖然人類設計馬路與建筑時都喜歡筆直的線條,但大自然并不贊同這種選擇,而是更偏愛螺旋狀的卷曲結構。決定生命形態的DNA結構、影響我們后天美丑特性的蛋白質結構,以及我們日常所需的食物的主要成分淀粉等,全部都是螺旋結構。
生物的大分子DNA、纖維素結構、蛋白質淀粉中,都存在螺旋結構。就連我們所熟知的包含著人體的遺傳資訊的遺傳物質DNA,也是雙股螺旋結構。父系與母系在受精卵中的各一條鏈相結合,就產生了結合了二者資訊的新生命。不過,雙股螺旋結構只是DNA最重要的一種結構,也可能形成其他結構。當雙股螺旋體的一部分解開時,就可以形成三螺旋或其他結構,而其中一條DNA鏈折疊了回去。
蛋白質中的螺旋與DNA的雙股螺旋結構相比,是由胺基酸經脫水組成的單鏈螺旋,它末端運動有較大的自由度,可以組成三圈螺旋,三圈螺旋還可以變成折疊的樣子。在這種意義上,折疊可以說是螺旋的一種特殊形式。
人體中的蛋白質就是由折疊結構與螺旋復合而成的復雜結構。比如:膠原蛋白作為人體中重要的蛋白質,就是由三條肽鏈扭成“草繩狀”三股螺旋結構,其中每條肽鏈自身也是螺旋結構。眾所周知,蛋白質占人體的百分之十六左右,而體內蛋白質的百分之三十至百分之四十是膠原蛋白,主要存在于骨骼、皮膚肌肉、內臟、牙齒與眼睛等處。
不僅僅是遺傳物質和蛋白質,我們的主要食物淀粉和所穿棉衣物中的主要成分棉纖維,也大多都是螺旋結構。