人體細胞生物傳感器分子機理首次揭開

科技日報華盛頓2011年6月7日電（記者毛黎）美國加州大學洛杉磯分校的研究人員6日表示，他們首次發(fā)現(xiàn)了人體細胞生物傳感器分子的機理，為復(fù)雜的細胞控制系統(tǒng)提出了新的闡述。相關(guān)內(nèi)容將以“本周論文”的形式刊登在6月10日出版的《生物化學雜志》上，該成果有望幫助人們開發(fā)出應(yīng)對高血壓病和遺傳性癲癇癥等疾病的特殊療法。

人體細胞控制系統(tǒng)能夠引發(fā)一系列的細胞活動，而生物傳感器是人體細胞控制系統(tǒng)的重要組成部分。被稱為“控制環(huán)”的傳感器能夠在細胞膜上打開特定的通道讓鉀離子流通過細胞膜，如同地鐵入站口能夠讓人們進入站臺的回轉(zhuǎn)欄。鉀離子參與了人體內(nèi)關(guān)鍵活動，如血壓、胰島素分泌和大腦信號等的調(diào)整。然而，控制環(huán)傳感器的生物物理功能過去一直未為人們所了解。

研究人員發(fā)現(xiàn)，如同能夠監(jiān)視周圍環(huán)境并能發(fā)出聲信號的煙霧報警器，細胞能夠通過了解變化和產(chǎn)生反應(yīng)的分子傳感器來控制細胞內(nèi)的環(huán)境。當鈣離子與控制環(huán)結(jié)合時，構(gòu)成了被稱為BK通道的細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)，細胞作出的反應(yīng)是允許鉀離子通過細胞膜。BK通道存在于人體多數(shù)細胞中，它們掌控著基本的生物過程，如血壓、大腦和神經(jīng)系統(tǒng)電信號、膀胱肌肉收縮和胰腺胰島素分泌等。

加州大學洛杉磯分校研究人員首次證明控制環(huán)如何被激活，以及如何重新調(diào)整自己以便打開讓鉀離子穿過細胞膜的通道。利用實驗室中先進的電生理學、www.生化和光譜儀技術(shù)，研究人員觀察到鈣離子與控制環(huán)的結(jié)合以及控制環(huán)結(jié)構(gòu)的變化。該變化是其將鈣離子結(jié)合的化學能轉(zhuǎn)化為幫助打開BK通道的機械能。

研究負責人、洛杉磯分校麻醉學系分子醫(yī)學部副教授里卡多·奧爾塞斯表示，在類似于活細胞的條件下，他們能夠控制發(fā)生在生物傳感器中的生物物理變化。他們相信細胞中的變化反應(yīng)了人體中BK通道運行時分子的活動情況。

研究報告作者安諾�！べZ沃荷瑞恩認為，人體分子生物傳感器是令人興奮的研究領(lǐng)域，希望研究成果能夠讓人類更深入地了解復(fù)雜的生物傳感器是如何運作的。由于BK通道和其傳感器與正常生理機能的許多方面相關(guān)，因此研究人員還相信，生物傳感器工作過程也許與疾病的不少方面也相關(guān)，例如，已證明BK傳感器的失常與遺傳性癲癇病有關(guān)。

研究人員將進一步了解BK控制環(huán)感應(yīng)器以及通道是否涉及傳感小分子（而不是鈣離子），這些小分子在人體工作中同樣也具有十分重要的生物意義。

6.下列表述不屬于美國加州大學洛杉磯分校的研究人員的發(fā)現(xiàn)的是（ ）

A.生物傳感器能夠在細胞膜上打開特定的通道讓鉀離子流通過細胞膜，如同地鐵入站口能夠讓人們進入站臺的回轉(zhuǎn)欄。

B.當鈣離子與控制環(huán)結(jié)合時，構(gòu)成了被稱為BK通道的細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)，細胞會允許鉀離子通過細胞膜。

C.細胞能夠通過了解變化和產(chǎn)生反應(yīng)的分子傳感器來控制細胞內(nèi)的環(huán)境，這就如同能夠監(jiān)視周圍環(huán)境并能發(fā)出聲信號的煙霧報警器一樣。

D.利用實驗室中先進的電生理學、生化和光譜儀技術(shù)，研究人員觀察到鈣離子與控制環(huán)的結(jié)合以及控制環(huán)結(jié)構(gòu)的變化。

7.下列表述符合原文意思的一項是 （ ）

A.研究人員首次發(fā)現(xiàn)了人體細胞生物傳感器分子的機理，為復(fù)雜的細胞控制系統(tǒng)提出了新的闡述，該發(fā)現(xiàn)能幫助人們開發(fā)出應(yīng)對高血壓病和遺傳性癲癇癥等疾病的特殊療法。

B.鉀離子掌控著基本的生物過程，如血壓、大腦和神經(jīng)系統(tǒng)電信號、膀胱肌肉收縮和胰腺胰島素分泌等。

C.洛杉磯分校麻醉學系在一定條件下，能夠控制發(fā)生在生物傳感器中的生物物理變化。他們相信細胞中的變化反應(yīng)了人體中BK通道運行時分子的活動情況。

D.利用實驗室，研究人員觀察到控制環(huán)結(jié)構(gòu)的變化。該變化是其將鈣離子結(jié)合的機械能轉(zhuǎn)化為幫助打開BK通道的化學能。

8.下列對文章內(nèi)容的理解和推斷符合文意的是 （ ）

A.分子傳感器能夠監(jiān)視周圍環(huán)境并能發(fā)出聲信號，細胞能夠通過了解分子傳感器的變化和產(chǎn)生的反應(yīng)來控制細胞內(nèi)的環(huán)境。

B.控制環(huán)傳感器的生物物理功能過去一直未www.為人們所了解， 而現(xiàn)在洛杉磯分校研究者的發(fā)現(xiàn)并揭開了它的分子機理。

C.己證明BK傳感器的失常與遺傳性癲癇病有關(guān)，因此研究人員還相信，生物傳感器工作過程也許與疾病的不少方面也相關(guān)。

D.人體分子生物傳感器是令人興奮的研究領(lǐng)域，人類更深入地了解復(fù)雜的生物傳感器如何運作后，將能夠治愈許多重大疾病。

9.指出本文采用了哪些說明方法。（至少兩種，要求列舉原文說明） （3分）

參考答案：

6．A“生物傳感器能夠在細胞膜上打開特定的通道讓鉀離子流通過細胞膜，如同地鐵入站口能夠讓人們進入站臺的回轉(zhuǎn)欄”見第二段，它不是研究人員的新發(fā)現(xiàn)。

7．C A項將可然說成必然�！暗袅恕坝型�”這個詞；B項偷換概念，見第四段，“BK通道存在于人體多數(shù)細胞中，它們掌控著基本的生物過程……” D項原文是“該變化是其將鈣離子結(jié)合的化學能轉(zhuǎn)化為幫助打開BK通道的機械能” 。

8．選B A項原文是“ 如同能夠監(jiān)視周圍環(huán)境并能發(fā)出聲www.信號的煙霧報警器，細胞能夠通過了解變化和產(chǎn)生反應(yīng)的分子傳感器來控制細胞內(nèi)的環(huán)境。”只是一個比喻。C項強加因果。D項原文是“生物傳感器工作過程也許與疾病的不少方面也相關(guān)”。選項說得太絕對。

9.①打比方，如“被稱為“控制環(huán)”的傳感器能夠在細胞膜上打開特定的通道讓鉀離子流通過細胞膜，如同地鐵入站口能夠讓人們進入站臺的回轉(zhuǎn)欄”。②舉例子，如“例如，已證明BK傳感器的失常與遺傳性癲癇病有關(guān)�！保▋煞N方法都說對了得3分，只說對一種得1分）

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