談高中生物教材中的“受體”與“載體”

受體和載體是高中生物教材中的兩個常用名詞，在教材的多個章節中出現，而不同章節中這兩個名詞的含義并不完全相同。正確理解這兩個概念，是掌握相關知識的前提。

1.受體

1.1分子水平上的受體

在人教版必修1P42圖3-2中注有：“細胞分泌的化學物質（如激素），隨血液到達全身各處，與靶細胞的細胞膜表面的受體結合，將信息傳遞給靶細胞。”在人教版必修3P19中描述：“神經遞質經擴散通過突觸間隙，然后與突觸后膜（另一個神經元）上的特異性受體結合，引發突觸后膜電位變化，即引發一次新的神經沖動。”

上述兩處所提到的受體都是分子水平上的受體，其化學本質是糖蛋白、脂蛋白或糖脂蛋白等。例如：胰島素受體是整合到細胞膜上的一種糖蛋白，由兩條α鏈和兩條β鏈通過三個二硫鍵聯結而成，α鏈處于細胞膜外側，β鏈則穿過細胞膜。胰島素等激素的受體及有些生長因子的受體也是酶——酪氨酸酶激酶。胰島素受體本身所包含的酪氨酸激酶的結構域處于受體的β鏈的細胞質側部分中。胰島素的結合位點在受體的α鏈上，即在受體的細胞膜外的外緣側上面。一旦胰島素結合到受體的結合位點上后，就打開了受體的酪氨酸激酶的活性。

胰島素等信號分子的受體存在于細胞膜上，屬于細胞表面受體。而甾醇類激素及糖皮質激素等信號分子的受體則是細胞內結合著DNA的某些蛋白質，一旦激素結合到受體上，受體就轉變成一種轉錄的增強子，于是特定的基因就得到擴增地表達。這些受體屬于細胞內受體。

激素等信號分子，只能作用于相對應的靶器官、靶細胞，因為只有靶細胞才具有特異性受體，識別它們并與它們發生特異性結合，這些信號分子一經靶細胞接受并起作用后就會被滅活。

1.2細胞水平上的受體

1.2.1基因工程中的受體

人教版選修3 P9中有這樣的描述：“將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導入受體菌的群體中儲存，各個受體菌分別含有這種生物不同的基因，稱基因文庫。”這里的受體菌就是接受某種生物不同基因的受體細胞。由于原核生物具有繁殖快、多為單細胞、遺傳物質相對較少等特點，建立基因文庫時，常用細菌作為受體，儲存基因并進行擴增。

選修3 P11中：“將目的基因導入到受體細胞”，這里的受體細胞可以是植物、動物、微生物細胞。如果要培育轉基因植物，受體細胞就可以是植物的體細胞，而培育轉基因動物時，受體細胞就是受精卵或早期胚胎細胞。因為植物體細胞的全能性容易表現，植物的體細胞作為受體，形成的含外源基因的細胞經組織培養可以培育成轉基因植株；而動物的受精卵、早期胚胎細胞還沒有分化，全能性比較高，如用它們作為受體，形成的含外源基因細胞也可以培育出轉基因動物個體，但高度分化的動物體細胞全能性卻不易實現，因此，一般不作為受體細胞。

1.2.2細胞核移植技術中的受體

人教版選修3P49討論題1是：“在體細胞的核移植到受體卵母細胞之前，為什么必須先去掉受體卵母細胞的核？”這里的受體就是處于減數第二次分裂中期的卵母細胞。由于處于減數第二次分裂中期的卵母細胞的細胞質中含有促進細胞核表現出全能性的物質，且具有卵黃多，營養豐富，體積大，易于操作等優點，該細胞適于作為細胞核移植技術中的受體細胞。

1.3個體水平上的受體

選修3P74中有這樣的描述：“提供胚胎的個體稱為‘供體’，接受胚胎的個體叫‘受體’。”可見，這里的受體是指哺乳動物的雌性個體，該雌性個體要有健康的體質和正常的繁殖能力。并且，供體與受體要求是同一物種，并用孕激素等激素進行同期發情處理，因為只有供體與受體處于相同的生理狀態，被移植的胚胎才能繼續發育。

2.載體

2.1物質跨膜運輸中的載體

物質跨膜運輸的三種方式中，協助擴散和主動運輸都需要載體的協助。這里的載體其化學本質是蛋白質。每種載體蛋白可以和一種離子或分子發生特異性結合，在一定的條件下，通過改變本身的化學構象，形成專屬該離子或分子的通道，使它得以通過細胞膜進入細胞內。細胞膜之所以具有選擇透過性，就與細胞膜上載體的種類和數量有關。

2.2基因工程中的載體

基因工程中將外源基因導入受體細胞的運輸工具稱載體或運載體。這里的載體要求能夠自我復制，有一個或多個限制酶切割位點，有標記基因，對受體細胞無害等。因此，它的化學本質主要是DNA。例如，最常用的載體——質粒是一種裸露的、結構簡單、獨立于細菌擬核DNA以外的，并且有自我復制能力的雙鏈環狀DNA分子。除質粒外，λ噬菌體的衍生物、動植物病毒等也是基因工程中常用的載體。在基因工程操作中，真正被用作載體的質粒等，都是在天然質粒的基礎上進行過人工改造的。

2.3酵母細胞的固定化中的載體

酵母細胞的固定化技術中，以包埋法最為常見，其原理是將酵母細胞均勻地包埋在不溶于水的多孔性載體中。理想的載體材料應具有：固定化過程簡單，易于操作，且成本低；對酵母細胞無毒性，而本身不被酵母菌分解；物理強度和化學穩定性好；既能讓反應物滲入又能讓產物擴散出來；固定化細胞密度大，載體內細胞漏出少，外面的細胞難以進入等特點。常用的載體有明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等。

參考文獻：

[1]沈同，王鏡巖.生物化學.第2版.北京：高等教育出版社，1990.

[2]翟中和.細胞生物學.北京：高等教育出版社，1995.

[3]嚴小軍.細胞固定化的方法和應用.海洋科學，1993.