考研从细胞生物学角度解释为什么北方人比南方人高。
第一,先天性
首先,和遗传有关。众所周知,如果从细胞生物学的角度来解释,我们会讲到细胞分裂和遗传稳定性(主要描述遗传物质DNA的行为和特征),这个在高中已经学过了。
第二,后天
从两个层面。
1.激素调节:天气越冷,身体维持体温所需的热量越多,所以新陈代谢越旺盛。促进代谢的主要激素是甲状腺素,由甲状腺细胞通过内分泌调节。可作用于全身细胞,还具有促进年轻个体生长发育的功能(促进蛋白质合成和骨骼生长发育)。所以在寒冷的条件下,会分泌更多的甲状腺素,同时促进身体的生长发育。北方比南方冷,所以北方人比南方人高。
2.细胞信号转导:甲状腺素属于脂溶性激素,化学本质是氨基酸衍生物(L-酪氨酸和I为原料)。甲状腺素在甲状腺合成后分泌到血液中,与白蛋白结合,转运到靶细胞;甲状腺素是一种亲脂性小分子,疏水性很强,可以直接穿过细胞膜。所以它的受体不在膜上,而是在细胞(细胞核)里。甲状腺素通过核孔复合体进入细胞核后,与特定的受体结合形成激素-受体复合体,改变受体的构象。一般激素(包括甲状腺素)的核受体包含三个功能域:C端结合激素域、N端转录激活域和靶DNA中间结合特异性序列域。中间结构域在细胞处于正常状态(无激素作用)时被某种抑制蛋白(如Hsp90,即热休克蛋白90)结合,不能使基因转录。但激素与受体形成复合物并改变其构象后,受体中间部分由于抑制蛋白质解离而被激活,与DNA的特定序列结合,然后由N端转录激活域启动转录,从而促进细胞合成相应的蛋白质,使细胞产生相应的生理反应(如生长),其他基因可被产生的蛋白质进一步激活,产生更多的基因表达产物,细胞代谢和功能发生更广泛的变化。甲状腺素的靶细胞一般是全身细胞,但在身高方面,身体长高主要是通过上述机制促进成骨细胞的增殖、生长和成熟;其次,全身蛋白质合成的增强也有利于身体的生长发育。
另外,低温可以刺激脑垂体分泌生长激素。生长激素的化学本质属于蛋白质。由粗面内质网合成,形成细胞内小泡,并沿膜囊转运至高尔基体。高尔基体加工成熟后,高尔基体形成的囊泡被包裹运输到细胞膜上,在网蛋白的帮助下分泌细胞。这个过程需要线粒体功能,称为组成型分泌途径。然后通过血液循环转运到靶细胞,其受体在细胞膜上,所以细胞信号模式属于跨膜转导,是一种由酶联受体介导的信号转导,即受体与激素(配体)结合产生酶促效应,催化细胞代谢过程,引起级联反应,,,比我记忆中的更复杂,,最终引起细胞蛋白质合成加强,机体生长。