当一个东西黏糊糊的 _小知识

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图源：Esquire
利维坦按：每当提及黏液，估计很多人首先会联想到《异形》中的那种极具腐蚀性的黏液。当然，那只是科幻片，不过，就算在现实中，我们也不免联想到鼻涕、浓痰，随之而来的，也许是些许的生理或心理不适感。但话说回来，不论对于人类还是其他生物，对于其进化历程而言，这种黏糊糊的特性究竟意味着什么呢？
文/Daniel Kolitz
【当一个东西黏糊糊的】译/托雷波尔
校对/何里活
原文gizmodo.com/what-makes-things-slimy-1835370087
本文基于创作共同协议（BY-NC），由托雷波尔在利维坦发布
文章仅为作者观点，未必代表利维坦立场
几乎没有人知道自己最喜欢哪一种触感，就算有，你最好也和这些怪咖保持距离。但是，几乎所有人都知道自己最不喜欢哪一种手感——这也是蛞蝓、流脓的疖子、细菌肆虐的沼泽地共同具备的特征，黏滑。
为什么它们都黏糊糊的？这种触感到底是从哪里来的？黏液的本质是什么？为了搞清楚这些问题，我们找来了一群黏液科学家一探究竟。

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这让人想起《黑客帝国》（The Matrix）中的一个细节。当主人公尼奥（Neo）从机器与程序的“梦境”中醒来，为了表现他回到了现实世界，他醒来后发现的第一件事就是：现实世界中充满黏液。图源：Giphy
戴夫·普拉切茨基（Dave Plachetzki）
新罕布什尔大学，细胞和生物医学科学、分子遗传学助理教授，他目前正在加拉帕戈斯群岛收集符合实验要求的海蜇，其实验目的是从分子遗传学以及进化角度研究黏液腺体。
道格拉斯·福吉（Douglas Fudge）
查普曼大学生物科学助理教授，海蜇及海蜇黏液领域的一位专家。
黏液通常是由糖蛋白（Glycoproteins）构成的，所谓糖蛋白就是一种蛋白质分子，并且附加了大量碳水化合物（从生物学角度讲，碳水化合物也就是各种糖类）。由于水与糖蛋白中糖类分子之间的相互作用，糖蛋白会与水结合形成各种各样的形状与大小。
当这种糖蛋白的体积变得非常大（即大分子），它们就会出现一种物理上的一致性，也就是人们通称的黏性（Sliminess）。从生物进化的角度看，黏液本身就经历过很多很多次进化，黏液在生物的进化进程中也发挥了千奇百怪的作用，包括呼吸、喂食、繁殖，对于我们正在研究的海蜇来说，黏液的作用是防卫。

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当掠食一方的石首鱼将海蜇黏液吞入口中，不仅阻塞了其口腔，也几乎无法通过自身力量将黏液从鳃部清除掉。图源：The Company of Biologists
对于黏液的讨论也涉及到一个更本质的问题：当一个东西黏糊糊，这到底说明什么？我们刚才已经提到了形成黏液的糖蛋白总是倾向于结合大量的水。这让黏液具备了柔软的材料特性，让它们更容易滑过物体表面，而这些糖蛋白大分子之间的相互作用也具备很强的弹性。人们把具有这些特性的物体称为黏液。
维瓦卡·马霍塔（Vivek Malhotra）
基因组调控中心（Centre for Genomic Regulation）细胞与发育生物学主席。
因为黏液的特殊手感，提到这个词，总是能激起负面的想法，或者引发令人恶心的感觉，但是它其实有着非常重要的保护作用。比如，我们的身体中有一种特殊的细胞，杯状细胞（Goblet Cell），它分布于呼吸道内壁以及结肠（Colon）中，其作用是分泌黏蛋白（Mucoprotein）。事实上，人类每天要分泌一升黏蛋白，这些分泌物将在呼吸道内壁、结肠肠壁上形成一层黏膜。
所谓黏蛋白，同样是一种大蛋白分子，它形成于细胞中一种名为内质网（Endoplasmic Reticulum）的结构中。这些蛋白质分子在内质网中与糖类发生相互作用，然后被转移到高尔基体（Golgi Apparatus）也就是细胞内的另一个结构中。在高尔基体中，黏蛋白附加糖类，其体积大大增加，直至原来的5倍之多。

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电子显微摄影拍摄到的细胞中的内质网，图中黄色箭头所指的即为两种不同的内质网，左边是粗面内质网，右边的是光面内质网。图源：medcell.med.yale.edu
接着，这些高糖基化（一个用来描述蛋白质附加糖类的术语）的蛋白质分子被转移到一个巨大囊泡结构中，随着这些黏蛋白结晶，几乎转化为晶体状态，整个囊泡也随之进入成熟状态。就是这些在高尔基体中附加的糖类，让黏蛋白最终获得了其黏性。