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意识是什么?----导读(2)

已有 1054 次阅读 2023-2-14 15:58 |个人分类:能流进化论|系统分类:科研笔记

在原子层面,当易失去最外层电子的原子遇到易获取最外层电子的原子时,两种原子之间就会存在电子上的交流,这种交流便是物质之间最原始、最基本的信息交流。该交流所涉及的信息源于原子对稳定性的需求,特别是对最外层电子稳定性的需求。

生命体与非生命体统一于物理层面,分道与化学层面。这里的物理层面是指元素水平上的差异,而化学层面主要体现在组成生物体的一些化学物质(如酶)会具有一定的活性,其结构会出现一定程度的变动,表现为一种构象时具有一定的活性,而另一种构象时却表现为另一种活性状态。

酶是具有催化活性的蛋白质,其结构组成主要是氨基酸。组成蛋白质的氨基酸都是电中性的,在电性方面是相对稳定的,但其也包含着两个相对不稳定的因素:一个是容易失去电子的氨基,一个是容易获取电子的羧基。那么,为什么氨基酸会有这两个相对不稳定的共性?

氨基和羧基让不同的氨基酸可以相互连接,即一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基通过脱水缩合形成肽键。在电荷分布上,肽键令一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基相对单独的氨基和羧基而言更加稳定。尽管如此,新合成的产物仍然存在一个电荷相对不稳定的氨基和羧基。然而,就电荷分布的稳定性而言,相互连接的氨基酸越多,不稳定部分所占的比例就越低,进而使得整个产物的电荷稳定性增加。物质的电子分布越稳定,就越适合自然界对组成物质电子稳定性的需求,就有存在的必要,也就有出现的可能

    可以把酶看成是一根一头接水龙头,一头接水桶的水管。组成酶的每一个氨基酸相当于一根水管,氨基酸通过肽键连接而成的多肽链可以看作是由不同的水管连接而成的新的水管。如果一直是线性的排列,随着多肽链长度的增加,电子的分布受环境的影响就越大,不稳定性也就随之增加,这必然不符合物质对稳定性的需求。也就是说,如果氨基酸是线性排列,随着多肽链的延长,多肽链上的电子分布就会发生从不稳定到相对稳定再到不稳定的变化。物质对稳定性的需求决定了多肽链不可能以线性的形式存在。事实上,多肽链只是酶的一级结构,在其合成过程中,多肽链会通过α-螺旋、ꞵ-折叠、ꞵ-转角、无规则卷曲等形式变成二级结构,该二级结构进一步折叠变成球形、椭球形等,这些变化的结果都是令酶分子在整体上实现电子分布的相对更好的稳定。




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