抗體與誘導酶
免疫學的研究認為,抗體是機體受到抗原刺激后所產生的。并能與該抗原發生特異性結合的免疫球蛋白(簡單蛋白),無論是在人體正常的體液免疫中,還是異常的過敏反應以及自身免疫中。都起著關鍵性的作用。可以說,抗體是特異性免疫系統的核心所在。
從抗體的來源(或形成過程)方面,可以把抗體分為天然抗體和免疫抗體。人們通常理解抗體都是指免疫抗體。
免疫抗體只有在機體受到抗原刺激后才套產生。一種抗體對應于一種抗原決定簇。由于一種抗原物質往往有多種甚至幾十種抗原決定簇,因此,能激發機體產生多種不同的、但卻是針對這同一種抗原的抗體。又由于人體在生長發育過程中不斷地接受著來自體內外各種抗原物質的刺激,相繼產生更多種不同的抗體。因此,一個成年人體內所積累抗體的種類數是不可勝數的。盡管有些種類的抗體壽命十分短暫,卻毫不影響人體內抗體的豐富多樣。有了種類豐富的抗體,機體就能在復雜的環境中有效應對各種抗原對機體的侵襲和危害。
從生化過程來龍去脈講,抗體的生成過程是一個基因的選擇性、組合性表達(抗體基因重排)過程。抗原實際上扮演著相應抗體生成的“誘導物”(或者說“環境因子”)的角色。這就意味著。抗體的產生是內、外因共同作用的結果。如果追尋其歷史淵源,機體能否生成某種抗體則是生物與環境之間長期相互作用的結果,也即“自然選擇”的結果。
免疫抗體生成的重要前提之一是B淋巴細胞受相應抗原的刺激。反過來說,如果機體沒有受到任何抗原的刺激,是不會產生免疫抗體的,動物機體的這一免疫功能特性的重要生物學意義就在于,既保證了免疫監視與防護的需要,借以維持機體內的穩定,又避免了機體內物質和能量的浪費,使得生物體能更好地適應復雜多變的環境備件。
與上述免疫抗體生成情形極為相似的是微生物體內誘導酶的合成。誘導酶是在環境中有誘導物(通常是酶的底物)存在的情況下,由誘導物誘導而生成的酶。
例如,大腸桿茼分解乳糖的半乳糖苷酶就屬于誘導酶。又如,催化淀粉分解為糊精、麥芽糖等的oc一淀粉酶也是一種誘導酶,多種微生物都能產生這種酶。如果將能合成α-淀粉酶的菌種培養在不合淀粉的葡萄糖溶液中,它就直接利用葡萄糖而不產生α-淀粉酶:如果將它培養在含淀粉的培養基中,它就會產生活性很高的a一淀粉酶。
誘導酶的合成除取決于誘導物以外,還取決于細胞內所舍的基因。如果細胞內沒有控制某種酶合成的基因,即便有誘導物存在也不能合成這種酶。因此,誘導酶的合成取決于內因和外因兩個方面。誘導酶在微生物需要時合成,不需要時就停止合成。這樣,既保證了代謝的需要,又避免了不必要的浪費,增強了微生物對環境的適應能力。
通過以上對比分析可知,抗體與誘導酶的生成機制有著“異曲同工”之妙。只不過,抗體的種類豐富多樣,而誘導酶的種類相對稀少,再者,抗體是用于排斥消除異物的,而謗導酶則用于分解利用異物。
(王章華湖北省監利縣大垸高級中學433321)