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2024.8.8
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利用生物化学知识,客观分析转基因食品
我利用大学时代学习的浅薄生物化学知识,也谈谈大家都关注的转基因食品。我尽量把语言说的通俗些。
想搞明白转基因食品对人体是否有危害?大家首先需要知道以下几个概念:氨基酸、蛋白质、核酸、DNA、RNA、遗传基因、转基因等。
一、 氨基酸
构成人体蛋白质的氨基酸共有20种,全部为α-氨基酸,如甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、赖氨酸等等。在一定条件下,氨基酸之间可以通过形成化学键相互连接成不同的肽链。这样,不同种类、不同数目的氨基酸之间就可以按照多种不同的排列次序,相互结合在一起。当这些由多种氨基酸连接而成的新物质其相对分子质量达到一定值时,就称为蛋白质。
二、 蛋白质
没有蛋白质,就没有生命。
不要小看微小的蛋白质,它可是构成生命的物质基础,如果没有它,地球上就不会有生命存在。蛋白质就像是我们生命大厦重要的建筑材料,我们机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与,人体的每一个组织器官或系统,如毛发,皮肤、肌肉、骨骼、内脏、大脑、血液、精神、内分泌等都是由蛋白质组成的,蛋白质的总重量占人体重量的16.3%。同时,人体的生长、发育、运动、遗传、繁殖等一切生命活动都离不开蛋白质。当一个蛋白质分子内的氨基酸的种类不同、数目不同、转接顺序不同时,这个蛋白质的特性、生命活力等等生命特征则不同。 蛋白质是一种相对分子质量很大,变化范围也很大的生物分子,从几千一直到100万以上,比如,牛胰岛素相对分子质量5700,人的血红蛋白的相对分子质量则是64500如:我国科学家,在1965年成功合成了具有生命活力的结晶牛胰岛素。这是世界上第一个人工合成的蛋白质。
在人体内,氨基酸是按照谁的指令来合成不同的蛋白质的呢?DNA(染色体)。三、 DNA
核酸分核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。
核酸是由什么组成的?
核酸的基本组成单位是核苷酸,一个核苷酸分子由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。 DNA中的五碳糖是脱氧核糖,RNA中的是核糖。 核酸是生物体内的高分子化合物。它包括脱氧核糖核酸和核糖核酸两大类。DNA和RNA都是由一个一个核苷酸头尾相连而形成的。RNA平均长度大约为2000个核苷酸,而人的DNA却是很长的,约有3乘10的9次方个核苷酸。 单个核苷酸是由含氮有机碱(称碱基)、戊糖和磷酸三部分构成的。 碱基:构成核苷酸的碱基分为嘌呤和嘧啶二类。前者主要指腺嘌呤和鸟嘌呤,DNA和RNA中均含有这二种碱基。后者主要指胞嘧啶胸腺嘧啶和尿嘧啶,胞嘧啶存在于DNA和RNA中,胸腺嘧啶只存在于DNA中,尿嘧啶则只存在于RNA中。 DNA即脱氧核糖核酸 ,是染色体主要组成成分,同时也是组成基因的材料。有时被称为“遗传微粒”,因为在繁殖过程中,父代把它们自己DNA的一半复制传递到子代中,从而完成性状的传播。DNA分子的功能是贮存决定物种性状的几乎所有蛋白质和RNA分子的全部遗传信息;编码和设计生物有机体在一定的时空中有序地转录基因和表达蛋白完成定向发育的所有程序;初步确定了生物独有的性状和个性以及和环境相互作用时所有的应激反应.
DNA分子特性:
稳定性 DNA分子的双螺旋结构是相对稳定的。
多样性 DNA分子由于碱基对的数量不同,碱基对的排列顺序千变万化,因而构成了DNA分子的多样性。
特异性 不同的DNA分子由于碱基对的排列顺序存在着差异,因此,每一个DNA分子的碱基对都有其特定的排列顺序,这种特定的排列顺序包含着特定的遗传信息,从而使DNA分子具有特异性。
四、 RNA
RNA为核糖核酸。
RNA是以DNA的一条链为模板,以碱基互补配对原则,转录而形成的一条单链,主要功能是实现遗传信息在蛋白质上的表达,是遗传信息传递过程中的桥梁。tRNA的功能是携带符合要求的氨基酸,以mRNA为模板,合成蛋白质。RNA的功能就是把DNA上的遗传信息精确无误地转录下来,然后再由mRNA的碱基顺序决定蛋白质的氨基酸顺序,完成基因表达过程中的遗传信息传递过程。如果说mRNA是合成蛋白质的蓝图,则核糖体是合成蛋白质的工厂。但是,合成蛋白质的原材料——20种氨基酸与mRNA的碱基之间缺乏特殊的亲和力。因此,必须用一种特殊的RNA——转移,RNA 把氨基酸搬运到核糖体上,tRNA能根据mRNA的遗传密码依次准确地将它携带的氨基酸连结起来形成多肽链,蛋白质。
五、染色体
染色体是细胞内具有遗传性质的DNA深度压缩形成的聚合体,易被碱性染料染成深色,所以叫染色体(染色质);其本质是脱氧核糖核酸,是细胞核内由核蛋白组成、能用碱性染料染色、有结构的线状体,是遗传物质--基因的主要载体。
六、遗传基因:
① 种质(基因)是连续的遗传物质;
② 基因是染色体上的遗传单位,有很高稳定性能自我复制和发生变异;
③ 在个体发育中,基因在一定条件下,控制着一定的代谢过程,表现相应的遗传特性和特征;
④生物进化,主要是基因及其突变等。
七、转基因食品转基因食品,其实是改变了食品中 DNA 的序列,甚至是增加了一些 DNA 序列,使其产生了一些新的性状。如:转基因大豆就是把一个原本不属于大豆的一小段DNA链接到了大豆的DNA上 ,这样大豆就有了一段新 DNA , 这段DNA会表达出他特有的意义。如,在这段新引入的DNA的指挥下,氨基酸按照这个指令合成的蛋白质就可以不生虫等特性。这个新大豆就为转基因大豆,当人吃了这个不生虫的大豆,在人体中将会发生哪些变化?八、食物中的蛋白质在人体中摄入过程
食物中的蛋白质经消化系统分解成各种氨基酸,再经血液运送到肝(蛋白质加工厂) ,在这里 细胞里的各种细胞器开始工作了,细胞核里(染色体)的RNA按照DNA的指令开始搬运遗传物质,在细胞质里进行合成,形成不同的蛋白质。这些蛋白质的形成排列顺序,是个性的,每个人的顺序因遗传物质不同而不同,形成了性格\血液\容貌\胖瘦\高矮 ,不尽一样的每个人。然后由于细胞的呼吸作用(氧气),通过血液将蛋白质运送出细胞外,各种功能的细胞初步形成(有骨头的、皮肤的、官腔器官的、神经的、肉缔的等,送往全身。
九、转基因食品对人类是否有害
如果了解了前面的知识,便不难理解,我们理论上可以在转基因作物上通过修改DNA的序列,合成出我们所需要的蛋白质,如抗虫蛋白质。从某种意义上说,这种蛋白质的确是很好,至少在抗虫以及节约农药方面很有成果。但是,我们关心的是,这种经过转基因而形成的不生虫的蛋白质对人类会有危害吗?
下面举个真实的历史例子: 在欧洲约有10%的人带有一个名为ccr5-△32基因,根据目前研究,这种基因是天然的HIV(艾滋病)抗体,而产生这种基因的原因是因为2000年前的天花瘟疫,幸存者的后代有机会产生ccr5基因缺陷幸而获得HIV免疫。这个结果虽然可以说是有好处,但是我们也可以从这个例子看出,基因对人类影响不一定是立竿见影的,可能2000年后,我们的后代因为我们的一些基因改变而获得特殊的保护或者增加一些其他疾病的风险,而这个风险我们根本无法预料。即使发生基因大灭绝也不是不可能的事。
有些接受高等教育的人们会说,转基因作物所产生的新成分对人体无影响,而且蛋白质到肚子里就分解成氨基酸,肽链,其实吃啥都一样,不会造成影响。实际上,蛋白质入胃后除了变氨基酸外,还有部分蛋白质可以直接作用的细胞,影响mRNA的复制,固醇激素通过影响核内基因而发挥作用的,其作用原理称为基因调节学说。固醇类也是由蛋白质构成,因此我们也可以推断转基因技术可能可以将某些固醇类激素的密码子转移到作物上,令作物产生相应的固醇类蛋白质,可以直接作用于人体,小范围地引起基因改变以及影响我们人类整个历史,可能我们这一代,下一代,下下一代只是有少许基因上的小范围变异,但是当量比累计到一个阶段就会引起质变,而我们无法预料这种质变,可能灭绝我们,也可能诞生不死怪物。
十九世纪的欧洲,人们会采用三价,五价锑治疗寄生虫,会喝含有镭的放射性药水进行治疗,他们并不知道重金属元素和放射性物质会影响我们的器官以及造成DNA变异。在20世纪科学发达的时代才能认识到传统学识上的错误,在转基因作物,有机作物方向上,或许我们要等到下个世纪的科学才能明确判定我们今天的研究是否对人类史做出影响。
转基因食品,现在我们都无法定论其危害作用,可能这并不是我们现代科技能够做出的评价。拿小白鼠做实验等在一定程度上可以显示小部分问题,但是小白鼠不是人类,虽然基因很接近。
在今天转基因已经遍布全球的时代,在科学还没有对转基因食品下最后定论之前,我们炎黄子孙就开始食用这些变异的食品,这个打赌,我们赌不起!
十、转基因食品已经无处不在
我仅以转基因大豆为例作简单阐明。当今,我国进口的转基因大豆主要用来生产大豆油。而国家明确规定生产豆油后产生的副产品豆柏只能作饲料。但是,实际并非如此,那些唯利是图的人,用这些转基因的豆柏生产:豆奶粉、酱油、酱、豆腐、麻辣窜中的豆扣、人造肉等等一切用到大豆的食品。