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1 # 晴月浩新雪
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2 # 退休老頭分之一
從科幻的角度,每一個學過植物學的人都曾產生過這樣的想法,然而又然而了。從目前的轉基因技術水平而言,在高等生物中轉入產生葉綠體的基因應該是做得到的,但從未記過任何一篇相應的論文。要想轉到人體表皮上,那就更遙遠了。
首先,人的內臟需要保護。
其次,人的神經需要保護。
再次,人是需要遮羞的。
人要運動。
人體表面積產生的炭水化合物夠不夠人的生理需要?
……
我建議科學家們先用草食性動物做做試驗吧!
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3 # 柳小慶
一個腦洞大開的問題,但是大塊頭綠巨人估計早已申請了專利!
然而,這是個不現實的問題。首先要指出的提問者沒有搞清楚基因、葉綠素和葉綠體是什麼東西。問題中說在人的基因中加入“葉綠素和葉綠體片段!?”。我想提問者是把葉綠素和葉綠體也當成了類似基因的東西。敲黑板了啊:基因是具有遺傳特性的DNA片段(本質是脫氧核糖核酸),葉綠素是具有光合作用的一類生物大分子(葉綠素a葉綠素b),葉綠體則是綠色植物細胞中的一個細胞器,它具有雙層膜結構,裡面具有各種生物大分子,包括葉綠素以及環狀DNA等,是一個半自主細胞器,具有獨立遺傳特性和蛋白合成系統,也是光合作用發生的場所。所以,“在人的基因中加入葉綠素和葉綠體片段”說法就有點啼笑皆非了(不是諷刺提問者)。
但是,可以理解提問者的想法,那就是透過轉基因的方式實現人體面板細胞中的光合作用代謝途徑的重構。只能說這是一個很天真的想法。光合作用可不只是葉綠素利用光能將二氧化碳和水合成碳水化合物釋放氧氣這麼簡單的一步。整個光合作用是需要一個龐大的光合系統來完成的。下圖比較複雜吧?但是下圖中的酶蛋白以及葉綠素還需要先生物合成吧。
再讓看看以穀氨酸為起始底物合成葉綠素的代謝途徑吧(下圖),是的,你沒看錯,這需要15-16步才能合成葉綠素a/b。那意味著這15-16個酶蛋白也需要相應基因來編碼,也需要將這些基因也轉入進來。這對轉基因技術來說是個巨大的考驗。
這還沒結束,光合作用是在葉綠體裡進行的,所以這種區室化的亞細胞環境是否要構建,若按植物的光合作用套路來的話,那就重構吧,,,,葉綠體和線粒體可都是半自主細胞器,裡面的核酸蛋白等都是完整的一套東西,重構這個亞細胞器和重構一個生命體的性質已經非常接近了,這涉及到成百上千個基因。所以已不適用於轉基因技術了,這隻有靠合成生物學來完成了。
等這些完成了,面板細胞需要的大量二氧化碳和水怎麼來?葉片有氣孔吸入二氧化碳進入葉片而後傳遞給各細胞,面板呢?所以,這是一個系統共工程,不是一個兩個基因就能搞定的。
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自然界存在少量擁有光合作用能力的動物,但仍然需要進食才能像動物一樣具有活動能力的生存。原因很簡單,靠光合作用吸收的能量不足以供給給動物足夠自由活動的能量。光合作用本身效率不算高,大多數植物都長著寬大的葉片來增加光合作用的表面積,人和動物的形態如果不改變的話,光合作用的表面積小的可憐。一個人一天需要8000到10000千焦能量,即使太陽能直射所有面板表面(可以光合作用)連續不斷12小時的話,也只夠供給所需全部能量的1/10。更何況太陽不可能同時直射所有的面板,也不可能保持12小時直射,高緯度的Sunny甚至不可能直射……更何況為了補上不足的90%能量,人的頭髮要變成樹葉的樣子,而且需要比身體大上數倍,頂著這樣的帽子或許不會很愉快……更可況,長期暴露在太陽下曬,變黑不說也會增加患癌風險……更何況,赤身裸體的男男女女接受日光浴的畫面貌似還不是可以被主流文化所接受的……所以,還是洗洗睡吧。