细胞的“眼睛”

细胞的“眼睛”

眼睛是人和动物识别外界事物的器官，细胞怎么会长眼睛呢？

20世纪初，美国生物学家威尔逊曾做过一个有趣的实验。他把两种不同颜色的海绵体磨碎后搀和在一起，这时，两种海绵细胞就像足球场上两队身穿红、绿色运动衣的球员，彼此混合，纵横交错。可是不久，海绵细胞就像听到了比赛结束的哨声，各自归队，排成两行，红是红，绿是绿，阵线分明，按颜色重新聚合成海绵体了。由此看来，细胞果然有识别能力，能认出“自己人”和“外人”。

后来，人们发现，这种识别现象不仅存在于同一种生物的细胞之间，也常发生在不同种的生物细胞之间；不仅人和动物的细胞有识别能力，微生物、植物甚至微生物与动植物细胞之间，也广泛存在着识别现象。

细胞的“眼睛”在哪里呢？原来，细胞膜上有一些蛋白质或糖蛋白（糖类与蛋白质的复合物）分子，能识别和接受外来信息，这就是受体。受体就是细胞的“眼睛”，细胞依靠这些眼睛进行识别。不同的受体由不同成分的蛋白质组成，因而具有不同几何形状的空间结构。同样，外来信息也有一定的空间结构。如果把受体比作锁，那么外来信息就是钥匙。俗话说，一把钥匙开一把锁，只有钥匙的齿形与锁眼的长、宽和形状完成匹配，才能把锁打开。同样道理，只有当受体与外来信息的空间结构相匹配时，受体才能识别这一信息。

揭开细胞识别现象的奥秘，为人们定向改造生物开创了广阔的前景。譬如，豆科植物根部细胞的表面，有一种特殊的蛋白质，固氮菌一“眼”就能认出，于是它们便生活在一起了。固氮菌把空气中的氮固定下来，源源不断地为豆科植物提供着氮肥。假如我们设法让水稻、棉花和蔬菜等农作物的根细胞表面，也获得这种特殊的蛋白质，那么固氮菌就会“一视同仁”地与一切农作物共生，为人们一下子节省许多氮肥。