广东 舒端阳

2016年诺贝尔生理学或医学奖对生物教学的启发

广东 舒端阳

2016年10月3日，日本科学家大隅良典凭借在细胞自噬领域的重大发现，超过了原本呼声很高的基因编辑和肿瘤免疫治疗，摘得了诺贝尔生理学或医学奖的桂冠。此次，对细胞自噬现象的研究，着实让众多科学家眼前一亮，既在意料之外却又在情理之中。那么，什么是细胞自噬？它和高中生物的有哪些联系？如果考试以细胞自噬为背景会怎样出题？本文从以下三个方面展开讨论。

一、什么是细胞自噬？

所谓细胞自噬（Autophagy）通俗的说就是细胞自己吃自己，细胞怎么会吃自己呢？其实很早人们就注意到自噬现象：1962年Ashford和Porter通过电子显微镜意外观察到人的肝细胞在衰老时胞内出现一些囊泡，这些囊泡中包含了半消化的内质网和线粒体；1963年科学家Duve将这种现象称为自噬，并指出自噬现象与溶酶体有关；1997年日本人大隅良典（Yoshinori Ohsumi）在酵母菌中发现与自噬有关的基因（Autophagy related gene，Atg），从此人类对自噬的研究才有了更深入的进展。

自噬现象是真核生物在长期进化过程中形成的一种保护机制。细胞消化自身的一部分，乍一看似乎对细胞不利，但是正常细胞却很少发生这种现象，只有受到一些不利因素的作用，如衰老、癌变、蛋白质的修饰出现错误、微生物感染或者缺乏生长因子等，细胞才会产生一种双层的自噬小泡，小泡包裹着受损的细胞器或蛋白质，运送给溶酶体，最终被溶酶体酶消化分解。细胞的这种“自己吃自己”的行为使得这些出了问题的细胞就好像预先设定好程序一样自动地走向死亡，不但不会给机体带来“麻烦”，反而可以为正常细胞提供能量和营养物质。……