谈高中生物教材中的“受体”与“载体”

受体和载体是高中生物教材中的两个常用名词，在教材的多个章节中出现，而不同章节中这两个名词的含义并不完全相同。正确理解这两个概念，是掌握相关知识的前提。

1.受体

1.1分子水平上的受体

在人教版必修1P42图3-2中注有：“细胞分泌的化学物质（如激素），随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。”在人教版必修3P19中描述：“神经递质经扩散通过突触间隙，然后与突触后膜（另一个神经元）上的特异性受体结合，引发突触后膜电位变化，即引发一次新的神经冲动。”

上述两处所提到的受体都是分子水平上的受体，其化学本质是糖蛋白、脂蛋白或糖脂蛋白等。例如：胰岛素受体是整合到细胞膜上的一种糖蛋白，由两条α链和两条β链通过三个二硫键联结而成，α链处于细胞膜外侧，β链则穿过细胞膜。胰岛素等激素的受体及有些生长因子的受体也是酶——酪氨酸酶激酶。胰岛素受体本身所包含的酪氨酸激酶的结构域处于受体的β链的细胞质侧部分中。胰岛素的结合位点在受体的α链上，即在受体的细胞膜外的外缘侧上面。一旦胰岛素结合到受体的结合位点上后，就打开了受体的酪氨酸激酶的活性。

胰岛素等信号分子的受体存在于细胞膜上，属于细胞表面受体。而甾醇类激素及糖皮质激素等信号分子的受体则是细胞内结合着DNA的某些蛋白质，一旦激素结合到受体上，受体就转变成一种转录的增强子，于是特定的基因就得到扩增地表达。这些受体属于细胞内受体。

激素等信号分子，只能作用于相对应的靶器官、靶细胞，因为只有靶细胞才具有特异性受体，识别它们并与它们发生特异性结合，这些信号分子一经靶细胞接受并起作用后就会被灭活。

1.2细胞水平上的受体

1.2.1基因工程中的受体

人教版选修3 P9中有这样的描述：“将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物不同的基因，称基因文库。”这里的受体菌就是接受某种生物不同基因的受体细胞。由于原核生物具有繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等特点，建立基因文库时，常用细菌作为受体，储存基因并进行扩增。

选修3 P11中：“将目的基因导入到受体细胞”，这里的受体细胞可以是植物、动物、微生物细胞。如果要培育转基因植物，受体细胞就可以是植物的体细胞，而培育转基因动物时，受体细胞就是受精卵或早期胚胎细胞。因为植物体细胞的全能性容易表现，植物的体细胞作为受体，形成的含外源基因的细胞经组织培养可以培育成转基因植株；而动物的受精卵、早期胚胎细胞还没有分化，全能性比较高，如用它们作为受体，形成的含外源基因细胞也可以培育出转基因动物个体，但高度分化的动物体细胞全能性却不易实现，因此，一般不作为受体细胞。

1.2.2细胞核移植技术中的受体

人教版选修3P49讨论题1是：“在体细胞的核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？”这里的受体就是处于减数第二次分裂中期的卵母细胞。由于处于减数第二次分裂中期的卵母细胞的细胞质中含有促进细胞核表现出全能性的物质，且具有卵黄多，营养丰富，体积大，易于操作等优点，该细胞适于作为细胞核移植技术中的受体细胞。

1.3个体水平上的受体

选修3P74中有这样的描述：“提供胚胎的个体称为‘供体’，接受胚胎的个体叫‘受体’。”可见，这里的受体是指哺乳动物的雌性个体，该雌性个体要有健康的体质和正常的繁殖能力。并且，供体与受体要求是同一物种，并用孕激素等激素进行同期发情处理，因为只有供体与受体处于相同的生理状态，被移植的胚胎才能继续发育。

2.载体

2.1物质跨膜运输中的载体

物质跨膜运输的三种方式中，协助扩散和主动运输都需要载体的协助。这里的载体其化学本质是蛋白质。每种载体蛋白可以和一种离子或分子发生特异性结合，在一定的条件下，通过改变本身的化学构象，形成专属该离子或分子的通道，使它得以通过细胞膜进入细胞内。细胞膜之所以具有选择透过性，就与细胞膜上载体的种类和数量有关。

2.2基因工程中的载体

基因工程中将外源基因导入受体细胞的运输工具称载体或运载体。这里的载体要求能够自我复制，有一个或多个限制酶切割位点，有标记基因，对受体细胞无害等。因此，它的化学本质主要是DNA。例如，最常用的载体——质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA以外的，并且有自我复制能力的双链环状DNA分子。除质粒外，λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等也是基因工程中常用的载体。在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒等，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。

2.3酵母细胞的固定化中的载体

酵母细胞的固定化技术中，以包埋法最为常见，其原理是将酵母细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中。理想的载体材料应具有：固定化过程简单，易于操作，且成本低；对酵母细胞无毒性，而本身不被酵母菌分解；物理强度和化学稳定性好；既能让反应物渗入又能让产物扩散出来；固定化细胞密度大，载体内细胞漏出少，外面的细胞难以进入等特点。常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。

参考文献：

[1]沈同，王镜岩.生物化学.第2版.北京：高等教育出版社，1990.

[2]翟中和.细胞生物学.北京：高等教育出版社，1995.

[3]严小军.细胞固定化的方法和应用.海洋科学，1993.