细胞质浓度是反应动力学的关键

      当说到细胞的时候，大部分研究人员都认为它像一个充满液体的囊，当然不是完全充满水的水球，因为细胞质中还有许多大分子，而是一种更加具有黏性，充满了类似甘油之类东西的气球。

      但是这其中透出来的含意就是细胞中有效均匀的分布着酶和其它代谢物，这些物质自由的扩散，它们的浓度是反应动力学的关键。这就是生物化学家们对细胞的传统定义。

     近期一项研究对这一观点提出了挑战，研究人员发现细菌的细胞质其实更像玻璃，或者说是一种玻璃形态液体，与所谓的玻璃化（glass transition）十分相似。在这种环境下，较小的分子和蛋白质似乎通过扩散移动，而尺寸大于30 nm左右的粒子，比如核糖体，由于细胞质类似玻璃的特点，就只能缓慢的移动。

      偶然间发现了细胞质流体动力学和代谢活动之间的，实验室的一位研究生采用运动跟踪技术，研究一个荧光靶向的细菌纤维蛋白（filament protein）。这个细菌就是 Caulobacter cresentus。刚开始，研究人员发现这种蛋白粒子能在细胞中自由移动，但是到达某个点的时候，蛋白的运动突然停了下来，同时细胞也停止了生长。

      就像那样，这“令我们福至心灵”，研究组怀疑这种代谢活动可能是关键，因此他们进行实验，迫使细胞进入休眠，如去除碳来源，或消耗 ATP储备。这些实验导致细胞粒子冻结在某处，研究人员发现在不同的细菌中也存在这种情况。

     这表明这种粘度不足以解释细胞中不同粒子的行为和动力学。“如果只是由于（粘度效应），那么小的和大的颗粒在同一环境中应该都能看到，”她说，“但是现在只有较大的颗粒，这说明它们在同样环境中与小颗粒的运动方式不同。”