細胞內的宇宙 宏大的蛋白質結構類似高等機械文明運作

發現一部神片《人體奧妙之細胞的暗戰》，忍不住給大家分享一下。所以今天我們的主角是，怪物編號0055-

蛋白質

機器

。

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細胞宇宙

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對於目前的人類而言，最神秘的世界有兩個，一個是宏觀宇宙另一個則是微觀世界，兩者的神奇程度不相上下。

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蛋白質機器指的是，細胞內負責剪下、連結、搬運等工作的複雜蛋白質結構。這些機器多半由ATP供能，會無休止地按照DNA指令運作，其執行的複雜程度比得上高等

機械

文明。

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蛋白質機器由複雜的化學物質以鏈式結構組合而成，它們千奇百態各司其職。上圖的蛋白質結構即是細胞內的“骨架”，也是高速公路，它叫“微絲蛋白”。（微絲蛋白在細胞內的作用其實還有很多）身為骨架的它們形態並不固定，會根據細胞的受力環境調成結構，它們就像一塊塊樂高積木，小小部件自由組成宏大的組織。

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而上圖的蛋白質機器，相信已經有不少小夥伴見過了，它的名字叫“馬達蛋白”。它的動能源自化學鍵中的能量耦合（依舊由ATP供能），而它行動的軌道就是前面提到的微絲，馬達蛋白一般會沿著微絲做定向運動。這種定向運動的目的，一方面是搬運營養物質和化學材料，另一方面則促成細胞的宏觀運動，所以細胞怎麼動的大家知道了吧。

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前文一直提的ATP，是一種不穩定的高能化合物，當它水解時會釋放大量能量。而我們體內給ATP充能的同樣是蛋白質機器，它們是線粒體的重要元件，每個都是發電渦輪，平均轉速每分鐘可達千次。

機器正常運轉有兩個必要條件，一是能量，二是機械程式碼，蛋白質機器也不例外。前面我們說了它的能量來源，後面就說說它的“程式碼”。

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上圖是蛋白質機器編碼的儲存室-細胞核，這裡藏著宇宙間最神秘的物質DNA。它是人類現有認知中有且僅有的生命物質，也有科學家認為它就是宇宙唯一。

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DNA為雙螺旋鏈式結構，別看它小小一條，卻擁有巨大的資料儲存量。但這些資料或者指令，並不能直接同步到所有蛋白質機器上，它們之間還需要一個轉接裝置，它同樣也是蛋白質機器。

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它們穿梭於DNA鏈條之間。

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它們的主要功能是修補DNA，以及編譯DNA資訊，最終形成信使RNA傳達給各個細胞，只有這樣細胞工廠才能正常運作。

類似本文介紹的蛋白質機器，在我們體內超過200萬種（種類喲不是數量）。既然蛋白質機器也是機器，那總有出故障或者壞損的一天（或者過多），這個時候它們會被蛋白酶體粉碎成蛋白質碎塊，然後被統一回收利用。

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製造這些蛋白質機器的是核糖體，它是整個機械世界的裝配廠，會遵照信使RNA傳達的資訊不停地合成新的蛋白質機器。

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說了這麼多，你有沒有覺得生命其實不像自然產物，難道真的有造物主存在嗎？

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下一篇，繼續介紹《人體奧妙之細胞的暗戰》的微觀世界，這裡的怪物似乎更加奇妙，感興趣的小夥伴記得關注一波喲。