小分子水补水

一.细胞和组织。

生物的基本单元是细胞。细胞是人体结构与功能的基本单位,细胞又是大小不一,形态多样,结构复杂,功能各异;由细胞膜、细胞质、细胞核构成;细胞膜有保护和管制物质进出的作用:使有用物质任意渗出细胞,而且有害物质很容易进入细胞;在细胞核内有一个类似球形的细胞核,通常位于细胞中心,包含染色质等细微结构。有机体用来传种接代的遗传材料(DNA)在染色质上存在。细胞的生命活动由细胞核控制,胞浆在细胞膜内部,而非细胞核外的一种物质,称为细胞浆。胞浆并非凝固静止,而是缓慢地移动,许多生命活动在细胞质内完成。此外,胞浆内还存在着诸如线粒体等微结构;线粒体是细胞呼吸活动的场所,通过呼吸作用,为细胞的生命活动提供能量;因此有些人把线粒体称为细胞的“发电站”或“电力工厂”;虽然动植物细胞都有细胞膜.细胞质.细胞核,但动物细胞与植物细胞不同.液泡:细胞壁,在植物细胞的最外层,有一层透明的薄壁。其主要成分为纤维素,具有较大的孔隙,物质分子可自由穿过。细胞壁起支撑和保护细胞的作用;在绿色植物的叶肉细胞中,可以看到许多绿色的颗粒,它们是椭圆形的,被称为叶绿体。在叶绿素的体内含有叶绿素,有的果实在成熟时,叶绿体变成了彩色体,使果实呈现出不同的颜色。植物光合作用发生在叶绿体中;液泡,由植物细胞所特有。液体泡状中充满液体,被称为细胞液,其中可溶解多种物质,如糖。有机酸.色素和蛋白质等物质,可达到非常高的浓度。像瓜果这样的水果会产生甜或酸的味道,是因为果子里面含有甜或酸的化学成分。有些细胞液含有色素,使细胞呈现不同的颜色。液体泡状体可使细胞处于扩张状态,植物生长过程就是细胞内许多小液泡逐渐聚集成一个大液泡的过程。1.细胞不停地与外界环境交换细胞膜的功能控制物,以保护细胞;2).细胞的生命活动需要能量,其中包括有机物质,例如蛋白质.糖类.脂肪.核酸;无机物质,例如无机盐.水;细胞是生命组织的基本组成单元,而组织是由结构相似.功能相关的细胞和细胞间质集合而成,组成人体各器官的基本成分。“间隙”是细胞间没有细胞形态存在的物质。它的作用是上皮组织:吸收.分泌.排出.保护,结缔组织:营养.支持.防御。肌肉:收缩,运动;神经组织:感觉刺激.传导兴奋.调节等。

二、水通道蛋白质。

水分子可分为大分子团和小分子团,它们不能通过水通道蛋白进行渗透转运,只有水分子团水合,因为水通道蛋白的通道大小决定了水通道必须是小分子团水合。生活细胞的运行方式都是以简单的渗透性扩散穿过细胞膜,但这种渗透性扩散的方式十分缓慢,从19世纪中期到今天的科学研究已经发现,在细胞膜上,水分子迅速地迁移到细胞膜上,这是一种水通道蛋白(aquaporin,AQP)。哺乳动物肾内有大量的水通道蛋白,其中包括血细胞和眼睛等,对于体液的渗透性、泌尿性等生理过程十分重要,迄今为止已发现AQUAPORIN的水通道蛋白共十三种(0-12),这类水通道蛋白直接参与植物根对水分的吸收和整个植物的水分平衡。

水通道蛋白质结构研究。

蛋白的功能是由蛋白质的结构来完成的,要解决蛋白质的功能机制问题,首先要解决其结构问题。在双磷脂膜上,水通道蛋白质的投影密集图表明,4个AQP1分子组成一个四聚体,每一个水通道蛋白分子的中心有一个仅允许水分子通过的通道管。

AQP1分子是由6条横穿膜两面的α螺旋组成,其中有2个内嵌但没有交叉的短螺旋,顶点对顶的结构具有保守的Asn-Pro-Ala(NPA)氨基酸组成单元。在各膜平面上分别由α螺旋顶端延生一条氨基酸残基链,分别绕回其各自的膜表面。

四.筛选水分子的机制。

1)通道管的空间大小限制了比水分子通过形成AQP1水通道限制口的小分子氨基酸残基(H182,R197)F58、C191)氨基酸残基(G191,R206,W48,F200)比较了GlpF甘油通道限制口的侧链,AQP1水通道的限流孔小于甘油。

2)通道管的溶质结合位置分布使得水分子能够顺利通过。

如果水分子要穿过一个直径为2。8度的水槽,它就会剥掉周围水合的水分子,而在狭口处则是极性H182,在R197残基和C191,G190,G192主链上的羰基氧为它提供了一种替代组元,能够形成氢键。使该去水合过程成为能源方面的可行性。

在管道中分布着可结合水分子的亲水性中心,使水分子在整个通道上的能量大大减少,水分子能够顺利地穿过整个通道。

3)通道管具有一定的亲和性,使水溶液中离子无法通过。

离子-水分子间的水分含量远大于水分子。在AQP1水通道管内,主要是由两条疏松链的水合水分子取代而形成的,低于上述KcsA钾通道过滤管一半以上。在狭口和水分子通道管段中,仅有一部分水合水分子的离子水合物因其体积过大而不能穿过通道2.8度的孔道。

水通道蛋白质不能通过水分子或微粒的原理。

为什么水通道蛋白只允许水分子而不让其他分子和离子通过?自2000年以来,AQP1水通道的立体空间结构被解出,科学家们得以解释,水通道对水分子具有高度选择性,这就是水分子在通道上下半部分的一个相反方向的偶极矩,因此可以阻止质子的通过。因此,水通道蛋白(Aquaporin,AQP)具有选择性地使水分子通过水分子。众所周知,和AQP1类似的水通道在人体中至少有11种。特别地,AQP1和AQP2这两种水通道蛋白对于每日吸收一百五十到二百升水的肾脏最重要。因此,我们知道,水通过两种机制穿过膜:一个是通过脂质双层扩散。由于脂层虽然是疏水性的,但其内部并非没有空隙,水分子可在其中以氢键的方式形成一种能穿过膜的结构,而另一种机制是通过专一水通道蛋白(AQP),这种膜蛋白相对分子量很小。在植物细胞膜和液泡膜中,水通道蛋白存在差异。据对动物水通道蛋白的研究表明,这种蛋白质分布非常广,非常重要。

五、水通道蛋白质的发现。

长久以来人们对水的研究一般认为主要有两种:一是简单扩散模式,二是在离子通道的作用下通过磷脂双分子层。近年来,研究人员发现,一些细胞在低渗液中对水分有较高的渗透性,难以用单一扩散来解释。当红血球进入低渗液后,会迅速吸水膨胀并溶血,而水生动物卵母细胞在低渗液中不膨胀。由此推测,除简单扩散外,水跨膜运输也有一些特殊的机理,提出了水通道的概念。

1980年代中叶,美国科学家皮特·阿格雷研究过不同细胞膜蛋白,在反复研究后,他发现一种叫做水通道蛋白的细胞膜蛋白,这正是人们寻找已久的水通道。为证实自己的发现,Agray对含有水通道蛋白的细胞和除去它的细胞做了对比实验,结果前者可以吸水,后者不能。为了进一步证实,他又制备了两个人工细胞膜,一种包含水通道蛋白,另一种没有。把这两个人造细胞膜分别制成泡沫,然后放入水中,结果第一个细胞膜吸收大量水分后膨胀,第二个不变。这充分说明了明水通道蛋白有吸收水分子的作用,即水道。Agre研究组1988年从血红细胞和肾小管中分离纯化CHIP28(channel-likeintegralmembraneprotein)23kDa)又名AQP1注入了AQP1水通道蛋白mRNA的蛙卵细胞,在高渗压介质中快速扩张,相应地,未注射AQP1蛋白mRNA的蛙卵细胞无明显变化。为达到此目的,美国科学家皮特?阿格雷荣获2003年诺贝尔医学和生物学。

福能达小分子水的特性

1、乳化力强:能乳化血液中多余的胆固醇和甘油三脂,通过代谢吸收排出体外。

2、洗净力强:小分子团水属弱碱性水,能够中和清除酸性废物,维持体液、血液和细胞液的弱碱性水平,促使人体微细血管的循环加快,提高身体的滋养供给、排毒解毒能力,促进新陈代谢。

3、渗透力强:小分子团水颗粒小,渗透力强,可被皮肤直接吸收,能快速进入人体细胞,使细胞拥有充足的洁净水,并使细胞内水和细胞外水达到平衡状态,促进新陈代谢正常进行,从而使整个人体都处于健康状态。

4、溶解力强:小分子团水溶解力比一般水高30%以上。一是能将营养物质分解,输送带入细胞;二是能溶解长期存留在细胞内和血管壁上的 残留物及有毒有害物质,并带出体外;三是能有效中和分解酒精,降低体酒精含量,防止醉酒;四是提高身体的排毒能力,可以防止和改善心脑血管疾病。

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