人体有氨基酸(能固氮的人)

人体有氨基酸

固氮能力是什么意思

人体的生长发育和细胞更新需要氨基酸来构建自己的蛋白质，人体所需要的22种氨基酸，有8种氨基酸人体无法合成，需要从食物中获取。但人体能够合成的氨基酸也需要从食物中摄取含氮化合物作为原材料。食物中能够在人体内代谢成氨基酸或含氮化合物的物质主要是蛋白质，因此，人每天都需要摄入一定量的蛋白质来维持身体的正常机能。根据世界卫生组织的规定，正常人每天所需要的蛋白质为每千克体重0.57克，一个60千克的人需要大约40克蛋白质。蛋白质的含氮量在15%左右，因此所需要的蛋白质如果折合成氮来计算，就是每天需要从食物中摄入约6.3克的氮。

新几内亚穷人的怪现象

但曾有一批荷兰科学家发现，新几内亚的一个贫穷山区里的居民虽然穷得每天只是以蛋白质含量极低的蕃薯为食，却从没有营养不良的状况出现。这是一个奇怪的现象，这些科学家打算对这些人的营养状况做一个全面的检查。

检查的结果令他们非常吃惊：根据这些人的食物，成年人每天能够摄取的氮也就是2.5～3.8克，而他们每天通过尿液和粪便排泄出的氮却达到了4.7～5.4克，排出的氮竟然比摄取的多出近一倍来，这多出的氮来自哪里？

氮在生物界中是这样流动的：狮子之类的肉食动物，其生长发育和细胞更新需要的蛋白质来自它吃的食物——斑马、兔子、羊之类的食草动物；斑马之类的草食动物所需要的蛋白质来自它吃的食物——某些植物；那么植物中的蛋白质又来自哪里？豆类的植物应该是利用根部的固氮菌的固氮作用来合成蛋白质；那么一般的植物呢？一般的植物合成蛋白质需要根部从土壤中吸收铵盐或硝酸盐之类的氮类无机盐，再利用自身的机能合成蛋白质。

由此可见，植物是蛋白质的最根本来源，动物要想维持身体所需要的氨基酸，只能从食物中摄取。可是，这里的新几内亚人好像另有蛋白质来源！

难道这些贫穷的居民为了适应低蛋白营养状况，已经进化出了自己能够固氮的能力？

他们体内有固氮菌

为了解开这个谜团，研究者对新几内亚人的粪便排泄物进行分析，利用生物固氮的检测方法，检测出新几内亚人的肠道中真的含有固氮菌！豆类植物的固氮菌是根部的根瘤菌，难道寄生在植物根部的根瘤菌也跑到了这些人的肠道中了？

还真是这样，继续研究的结果是：新几内亚人肠道内有两种固氮菌，其中之一就是一种根瘤菌固氮菌，另一种竟然是普通的大肠杆菌！

这就出现了两个问题：一般人体内是没有根瘤菌的，为什么新几内亚人体内却能寄生根瘤菌？还有，一般人体内都有大肠杆菌寄生，它们都没有固氮能力，可是一到了新几内亚人体内，怎么就拥有了固氮能力？

对于这两个问题还真是不好回答，研究者的猜测是：根瘤菌原本是生活在土壤中的，因喜欢豆类的根，因此会侵染豆类的根，如果它们也喜欢蕃薯残渣，当然也会进入蕃薯残渣丰富的新几内亚人肠道。而原本没有固氮能力的大肠杆菌也因细菌间的基因转移，从生长在肠道内的根瘤菌那获得了固氮基因，从而具有了固氮能力。细菌间的基因转移并不难。实验发现，大肠杆菌可以利用一种病毒作为运送固氮基因的小车，把固氮基因从固氮菌那转移到自己体内；也可以通过与固氮菌细胞相互接触，细胞膜溶合，基因就可以从固氮菌转移到大肠杆菌。

细菌也耐不住营养不良？

另一些研究者发现，还不是这么简单的，大肠杆菌拥有的固氮基因与人体外的另一种固氮菌基因非常像，因此大肠杆菌的固氮基因还不是从体内根瘤菌那获得的，而是从体外的另一种固氮菌获得的。这又是一个引人注意的问题：为什么大肠杆菌不就近获取基因，而是要不远万里，从人体外获取基因呢？研究者对不同的固氮基因与大肠杆菌之间的关系进行了研究，发现不同的固氮基因能嵌入大肠杆菌DNA的能力也不同，大肠杆菌肯定是选择容易嵌入的固氮基因。

至于为什么新几内亚人体内的大肠杆菌为何如此特殊，需要移入固氮基因，还没有定论。已有的推测是，大肠杆菌也需要氨基酸类的营养，但新几内亚人摄入的蛋白质太少了，大肠杆菌获取不到足够的营养，就自己想办法，通过基因转移的方式，从一种固氮菌那移入固氮基因，从而满足自己的营养需要。这也同时给主人带来了相应的营养。

看来，很可能是新几内亚人肠道内的寄生菌耐不住营养不良，首先进化出了固氮的超能力，从而新几内亚人也就从中获得了惠利。

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