第一千三百二十二章 :利用碳基生命所无法利用的能量 (第2/3页)
教授开口讲解道:“受限于发现这种现象的时间仅有一个星期不到,我们对它的了解还不够完全。”
“不过从目前我们所进行的实验与相关的研究数据来看,‘碳硅聚合物遗传基因’片段似乎主要通过在线粒体一类供能结构中构建硅-碳混合代谢通道,催化宿主细胞线粒体膜的硅基化反应来改变目标。”
“而这一过程分三个阶段进行。”
“第一阶段以硅化锚定为基础,就如同火星枯石菌在感染了碳基生物会异变细胞膜结构与细胞核一样。这种‘碳硅聚合物遗传基因’片段会诱变线粒体外膜特定磷脂区域,使其形成一种能够识别硅基蛋白的结构。”
“第二阶段它会使得这种膜特定磷脂区域形成直径约2-3纳米的跨膜孔道,并且借助宿主体内的游离硅与膜磷脂的磷酸基团形成稳定的Si-O-P共价键。”
“第三阶段则是对供能结构中的功能蛋白进行重新排列,原本的电子传递链复合物被重新定位到硅晶格节点处,形成“硅岛-蛋白质”的模块化结构。”
“这种‘硅岛-蛋白质’的模块化结构不仅能够使电子传递路径缩短15-20%,它还具备处理高氯酸盐、增强氧化磷酸化等功能。”
说到这,吴穆教授将目前的数据报告翻了一页,一张深度感染异的黑蝇细胞供能类型占比映入了两人的眼帘中。
“看这个。”
“这只黑蝇是第一批接受供能结构改造的生物,从解剖电镜图可以清晰的看到,它的线粒体已经发生了非常明显的结构变化。”
“正常来说,黑蝇的线粒体基因组通常为环状DNA分子,大小约为15,000-17,000碱基对,具备外膜、内膜、膜间隙、基质、褶皱等结构。”
“但异变后的线粒体碱基对增加到了26000-45000碱基对,其内外膜结构由原先的蛋白质变成硅-蛋白质,膜间隙宽度增加了约三分之一,褶皱的复杂程度更是翻了接近一倍。”
“当然,相对比功能性的改变来说,结构性的改变远远不值一提。”
“正常情况下,线粒体的主要通过有氧呼吸将葡萄糖等有机物转化为ATP(三磷酸腺苷)供细胞使用,其核心功能依赖双层膜结构:外膜控制物质进出,内膜折迭形成嵴以扩大反应面积。”
“但异变后的线粒体除了能够利用葡萄糖外,它还能够对高氯酸盐、氩离子、压电微电流、光生电子等等一系列物质进行利用。”
“而且相对比原生线粒体对葡萄糖等有机物的利用来说,异变后的新线粒体能够通过Ar/H混合梯度驱动改良的ATP合酶。而Ar的回流提供了额外的扭矩,使得每分子葡萄糖的ATP净产量从传统的约30个跃升至48-52个区间。”
“与此同时,部分梯度能量不经过ATP,直接通过膜上的“机械耦合器”转化为机械扭矩,用于驱动邻近的细胞骨架运动或物质运输,实现了“能量-做功”的短路连接,效率更高。”
“不仅如此,更奇特的是,异变后的线粒体能够配合枯石菌感染后形成的硅基细胞膜结构形成附属‘硅-铁
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