01维生素是什么?
维生素是一类对人体有重要作用的有机化合物,它们参与了许多生命活动的调节和控制,如新陈代谢、免疫、神经、视觉等。维生素的种类很多,按照它们的溶解性质,可以分为水溶性维生素和脂溶性维生素。水溶性维生素包括维生素B族和维生素C,它们可以溶解在水中,不易在体内储存,多余的部分会随着尿液排出。脂溶性维生素包括维生素A、D、E和K,它们可以溶解在脂肪中,可以在体内储存,过量摄入可能会造成中毒。
02为什么人类不能自己造维生素?
人类需要从食物中摄取足够的维生素来满足身体的需求,因为人类不能自己合成维生素,或者说只能合成很少量的维生素。这是因为人类在进化过程中丢失了一些合成维生素所需的基因或酶。这些基因或酶在其他动物中是存在的,使得它们可以自己合成足够的维生素。
以维生素C为例,它是一种抗坏血酸,对于人体有很多重要的功能,如抗氧化、合成胶原蛋白、增强免疫力等。但是人类不能自己合成维生素C,必须从食物中摄取。如果缺乏维生素C,就会导致坏血病,表现为出血、牙龈肿痛、皮肤紫癜、关节疼痛等症状。
那么为什么人类不能自己合成维生素C呢?原来,在动物体内合成维生素C的最后一步需要一种酶,叫做L-古洛糖酸-1,4-内酯氧化酶(GLO)。这种酶可以将L-古洛糖酸转化为抗坏血酸(即维生素C)。但是人类和其他灵长类动物(如猩猩、猴子等)的GLO基因发生了突变,导致无法编码出有效的GLO酶,从而失去了合成维生素C的能力。
03人类为什么会丢失合成维生素的能力?
关于人类丢失合成维生素的能力的原因,目前还没有一个确定的答案。有几种可能的假说:
饮食假说:这个假说认为,在人类和灵长类动物的进化过程中,由于食物中含有丰富的维生素C(如水果、蔬菜等),使得合成维生素C的能力变得不重要或者有害。因为如果既从食物中摄取又自己合成,就会导致维生素C过量,可能会产生一些副作用,如肾结石、腹泻等。因此,失去合成维生素C的能力对于人类和灵长类动物来说是一种进化优势。
氧化应激假说:这个假说认为,在合成维生素C的过程中,会产生一种有害的物质,叫做过氧化氢(H2O2)。过氧化氢是一种活性氧,可以引起细胞的氧化损伤,导致衰老、癌症等疾病。因此,失去合成维生素C的能力可以减少过氧化氢的产生,降低氧化应激,对于人类和灵长类动物来说是一种进化优势。
逆转录病毒假说:这个假说认为,在人类和灵长类动物的进化过程中,由于受到了一些逆转录病毒的感染,导致了GLO基因的突变。逆转录病毒是一种可以将自己的RNA复制成DNA并插入宿主基因组的病毒,如艾滋病毒就是一种逆转录病毒。这些逆转录病毒可能破坏了GLO基因的结构或功能,使得人类和灵长类动物失去了合成维生素C的能力。
电子转移假说:这个假说认为,在失去合成维生素C的能力的同时,人类和灵长类动物在红细胞膜上表达了一种新的葡萄糖转运蛋白(GLUT1),这种蛋白可以促进维生素C在体内的循环利用,提高维生素C的利用效率。这种机制可以使人类和灵长类动物在维生素C摄入量较低时也能存活,并且减少了维生素C合成所需的能量消耗。因此,失去合成维生素C的能力对于人类和灵长类动物来说是一种进化优势。
04总结
综上所述,人类不能自己造维生素,是因为在进化过程中丢失了一些合成维生素所需的基因或酶。这可能是由于各种内外因素的影响,使得合成维生素的能力变得不必要或者有害。当然,这些假说还需要更多的证据来支持或否定,目前还没有一个定论。但是我们可以肯定的是,维生素对于人体是非常重要的,我们应该从食物中摄取足够的维生素来保持身体健康。
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