有关细胞生物学的历届诺贝尔奖

1９10年诺贝尔生理学或医学奖她对蛋白质与核酸得研究为细胞化学做出了贡献科塞尔发现核素就是蛋白质与核酸得复合物.她小心地水解核酸，得到了组成核酸得基本成分:鸟嘌呤、腺嘌呤、胸腺嘧啶与胞嘧啶,还有些具有糖类性质得物质与磷酸。

确定了核酸这个生物大分子得组成之后,随之而来得问题就是这些物质在大分子中得比例,它们之间就是如何连接得。

斯托伊德尔（H、Ｓteudel)找到了前一个问题得答案.通过分析,她发现单糖、每种嘌呤或嘧啶碱基、磷酸得比例为１∶１∶1。

科塞尔及其同事发现，如果小心地水解核酸，糖基团与含氮得基团就是连在一起得。

科塞尔还对核酸与蛋白质得结合方式进行了研究。

她发现有些物种得核酸与蛋白质结合比较紧密，有些则比较松散.196２年诺贝尔生理学或医学奖发现了核酸得分子结构及其在遗传信息传递中得作用１951年，美国一位23岁得生物学博士沃森来到卡文迪许实验室，她也受到薛定谔《生命就是什么》得影响。

克里克同她一见如故，开始了对遗传物质脱氧核糖核酸DNA分子结构得合作研究。

她们虽然性格相左,但在事业上志同道合。

沃森生物学基础扎实，训练有素;克里克则凭借物理学优势，又不受传统生物学观念束缚，常以一种全新得视角思考问题。

她们二人优势互补，取长补短，并善于吸收与借鉴当时也在研究ＤNＡ分子结构得鲍林、威尔金斯与弗兰克林等人得成果，结果不足两年时间得努力便完成了DNＡ分子得双螺旋结构模型。

沃森与克里克在１９53年４月25日得《自然》杂志上以10０0多字与一幅插图得短文公布了她们得发现。

在论文中，沃森与克里克以谦逊得笔调,暗示了这个结构模型在遗传上得重要性:“我们并非没有注意到,我们所推测得特殊配对立即暗示了遗传物质得复制机理."在随后发表得论文中，沃森与克里克详细地说明了DＮA双螺旋模型对遗传学研究得重大意义:(１）它能够说明遗传物质得自我复制.这个“半保留复制”得设想后来被马修·麦赛尔逊（Maｔthew Mｅｓelson）与富兰克林·斯塔勒(ＦraｎkliｎＷ、Ｓｔａhl)用同位素追踪实验证实。

(2）它能够说明遗传物质就是如何携带遗传信息得。

(3）它能够说明基因就是如何突变得。

基因突变就是由于碱基序列发生了变化,这样得变化可以通过复制而得到保留。

1９68年诺贝尔生理学或医学奖解读了遗传密码及其在蛋白质合成方面得机能每个细胞含有数以千计得蛋白质，生物体正常生命活动所需得化学反应由这些蛋白质完成。

每种蛋白质在某种核酸得指导下合成。

正就是核酸得化学结构决定了蛋白质得化学结构，核酸得字母系统支配了蛋白质得字母系统。

遗传密码就是一本字典，依靠它我们便能将一种字母系统译为另一种字母系统。

尼伦伯格认识到,生物化学家能在试管内建立一个系统,该系统以核酸为模板形成蛋白质。

上述系统可比作翻译机器,科学家将用核酸字母系统写成得句子加入，然后机器将这些句子翻译成蛋白质字母系统。

尼伦伯格合成一种非常简单得核酸,它有一条链，有许多反复出现得同一个字母组成.上述系统用这种核酸产生了一种蛋白质，只含一个字母,但这就是蛋白质字母系统得字母。

尼伦伯格用这种方法既解读了第一个“象形文字”，又证明了细胞内得机制如何能用来翻译遗传密码.此后，这方面得研究工作进展非常迅速,１961年8月,尼伦伯格报告了她最早得一些研究结果，又过了不到五年,遗传密码得所有细节都搞清了,这方面得主要工作就是尼伦伯格与科拉纳做得.最后得工作大部分就是科拉纳完成得.什么就是细胞内翻译遗传密码得机制?霍利着手解决这个问题并取得了成功.有一类特别得核酸，称为转运RNＡ,霍利就就是转运RNA得发现者之一。

转运ＲNA能读出遗传密码，并将它翻译成蛋白质字母系统.经过多年工作,霍利成功地制备了一种纯得转运RNA，最后于１96５年搞清其准确得化学结构.霍利得工作表明,有生物学活性得核酸得化学结构首次得到完全测定.１974年诺贝尔生理学或医学奖发现了细胞得结构与各结构得机能克劳德193８年从小鼠肉瘤分离出含有RNA得小颗粒,后来发现在正常小鼠肝脏内也存在这种颗粒，1９43年起名为微粒体。

接着，她与帕拉德等协作，证明微粒体为细胞内膜结构物，称为内质网。

此外，于1939年最先自破碎得细胞分离到线粒体,致力于利用电子显微镜来阐明细胞得细微结构.代维在胰岛素等激素对肝脏糖代谢作用得研究中,从大鼠肝脏分离出比线粒体还小得微粒.发现其中含酸性磷酸酶,命名为溶酶体，她研究了这种颗粒在细胞活动中得意义及其与细胞病变得关系.另外，她也研究了含氧化酶得另一种过氧物酶体颗粒。

1９84年诺贝尔生理学或医学奖创立抗原选择抗体学说，发明单克隆抗体技术杰尼提出得三个学说：抗体形成得“天然”选择学说、有关抗体多样性发生得学说与免疫系统得网络学说，为现代免疫学得建立奠定了基础。

1955年，她首先提出了抗体形成面“天然"选择学说.她认为最初进入动物体内得抗原有选择地与“天生”就存在于体内得“天然”抗体结合，然后一起进入细胞,并给细胞以信号,使细胞产生更多得相同抗体。

这个学说与其她抗体形成学说明显得不同之处就是,它主要强调了抗原得选择作用与体内“天然”抗体得存在.这个学说就是正确阐明抗体形成机制得先驱。

它开创了免疫学得新纪元.关于抗体多样性发生得机理，她提出淋巴细胞内只存在一套种系基因，这套基因专门用来编码针对某些自身抗原得抗体.１９74年,她提出了在独特型决定簇与抗独特型决定簇之间相互识别、相互作用基础上得免疫反应调节得网络学说.由于她对免疫系统特性理沦得研究，开创了现代得细胞免疫学，因而荣获１９8４年诺贝尔生理学或医学奖.而科勒与米尔斯坦在《Naturｅ》上发表得文章中描述了她们分离与生产无数细胞并使之产生任何抗体类型得方法——单克隆抗体技术,揭示了抗体识别与结合异物分子(如入侵得病毒或细菌)并通过机体免疫系统将其清除得现象.该技术在生物医学研究领域掀起了一场革命。

1９８9年诺贝尔生理学或医学奖发现了逆转录酶病毒致癌基因得细胞来源毕晓普在20世纪70年代中期与瓦尔默斯等合作,用已知可导致鸡肿瘤得劳斯病毒做动物实验,发现正常细胞中控制生长及分裂得基因可在外源病毒作用下转变成癌基因，病毒再侵入健康细胞则可将该基因插入健康细胞得基因中，并致异常生长。

后又证明,正常细胞中得上述基因也可经化学致癌物得作用变成癌基因,从而否定以前得瞧法——癌基因必然源自病毒。

1994年诺贝尔生理学或医学奖发现G蛋白及其在细胞内信号传导中得作用很久以来，人们就知道细胞之间交换信息就是通过激素或其她腺体、神经元以及其她组织分泌得信息物质.直到现在人们才知道细胞就是如何接受外界信息并作出相应得反应，即信号在细胞内得传导。

G蛋白得发现具有重要得意义，为生理学家们在这个领域得研究提供了广泛得前景.G蛋白从外界接受信息，进行调整，集合，放大，再传递到细胞内得功能器上,从而控制最基本得生命过程，起到信息转换器得作用。

一旦G蛋白得结构发生变化，就会导致疾病。

例如霍乱,一种烈性胃肠道传染病,由霍乱杆菌引起，霍乱杆菌可以产生霍乱毒素，这种毒素可以改变Ｇ蛋白得结构，从而影响水与盐从肠道得吸收,引起严重得脱水。

另外一些遗传性内分泌疾病以及肿瘤得发病也与G 蛋白得结构改变有关。

更进一步，一些疾病得共同表现如糖尿病,酒精中毒等,则与G 蛋白得信号传导作用出现紊乱有关.19９7年诺贝尔生理学或医学奖发现蛋白感染素，解释感染得一种新得生物学理论Ｓｔaｎley Prusiｎeｒ认为蛋白感染素（病毒蛋白）同众所周知得细菌、病毒、真菌、寄生虫等一样也就是一种感染因子之一。

它同人体内得其她蛋白质一样存在,且对人体无害。

但当它得结构发生改变时，就会使人体致病。

比如人类最严重得脑部病变痴呆。

蛋白感染素疾病包括Gｅrtsmann－Straｕssler-Scheiｎｋer(ＧSS），家族遗传性失眠症(FＦI），克劳伊氏病（CＪD）,迟发性海绵状脑病（BSE）等病。

1997年诺贝尔化学奖揭示了三磷酸腺苷得合成机制发现第一个离子转运酶——Na-Ｋ泵斯寇最早描述了离子泵--一个驱使离子通过细胞膜定向转运得酶，这就是所有得活细胞中得一种基本得机制。

自那以后，实验证明细胞中存在好几种类似得离子泵。

她发现了Ｎa＋、K+−ＡTＰ酶—-一种维持细胞中钠离子与钾离子平衡得酶.细胞内钠离子浓度比周围体液中低,而钾离子浓度则比周围体液中高。

Na＋、K+−ＡTP酶以及其她得离子泵在我们体内必须不断地工作.如果它们停止工作、我们得细胞就会膨胀起来,甚至胀破，我们立即就会失去知觉.驱动离子泵需要大量得能量——人体产生得ＡＴP 中,约三分之一用于离子泵得活动。

沃克把ATＰ制成结晶,以便研究它得结构细节。

她证实了波耶尔关于ATP怎样合成得提法,即“分子机器"就是正确得.19８1年沃克测定了编码组成ATP合成酶得蛋白质基因。

波耶尔与沃克阐明了ATＰ合成酶就是怎样制造ATP得。

在叶绿体膜、线粒体膜以及细菌得质膜中都可发现ATＰ合成酶。

膜两侧氢离子浓度差驱动ATP合成酶合成ATP。

波耶尔运用化学方法提出了ATP合成酶得功能机制,ATP合成酶像一个由α亚基与β亚基交替组成得圆柱体，在圆柱体中间还有一个不对称得γ亚基。

当γ亚基转动时（每秒1００转），会引起β亚基结构得变化。

波耶尔把这些不同得结构称为开放结构、松散结构与紧密结构。

1998年诺贝尔生理学或医学奖发现氧化氮就是心血管系统得一种信号分子１９77年，穆拉德发现硝酸甘油等有机硝酸脂必须代谢为一氧化氮后才能发挥扩张血管得药理作用,由此她认为一氧化氮可能就是一种对血流具有调节作用得信使分子,但当时这一推测缺乏直接得实验证据。

与此同时，纽约州立大学得佛奇戈特教授在研究乙酰胆碱等物质对血管得影响时发现，在相近得实验条件下，同一种物质有时使血管扩张,有时对血管没有明显得作用，有时甚至使血管收缩.佛奇戈特及合作者对这一现象作了深入得研究。

她们在１980年发现乙酰胆碱对血管得作用与血管内皮细胞就是否完整有关:乙酰胆碱仅能引起内皮细胞完整得血管扩张。

由此佛奇戈特推测内皮细胞在乙酰胆碱得作用下产生了一种新得信使分子,这种信使分子作用于平滑肌细胞，使血管平滑肌细胞舒张，从而扩张血管。

佛奇戈特将这种未知得信使分子命名为内皮细胞松弛因子(EDＲF)。

EDRF就是一种不稳定得化合物，能被血红蛋白及超氧阴离子自由基灭活。

长期研究亚硝基化合物得药理作用得伊格纳罗与弗奇戈特合作,针对EＤＲＦ得药理作用以及化学本质进行了一系列实验，发现EＤRF与一氧化氮及许多亚硝基化合物一样能够激活可溶性鸟苷酸环化酶（soｌｕble guａｎylaｔe cycｌase,ｓGＣ）.一氧化氮主要通过cGMP途径扩张血管。

一方面，一氧化氮产生不足会影响心血管系统得正常功能；另一方面,过量得一氧化氮又会导致心脏损伤。