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十三 通过一扇狭小的窗户
了一个激动人心而富有成果的科学领域;它们突然开始引起了巨大的注意,单单在这一课题内,五年期间就出现了1000篇文章。

    人类揭示了线粒体的奥秘,又一次表现出其卓越的创造才能和顽强的毅力。试想这样一种极小的微粒,即使通过一个放大300倍的显微镜,也难以看到;但现在居然有这样一种技术,用这种技术能将上述微粒与其它组分分离,并单独取出它,并对它的组分进行分析,还能确定这些组分的高度复杂的功能。这简直是难以想象的。现在多亏有了电子显微镜,生物化学家技术提高,这项工作终于完成了。

    现在已知,线粒体是一个极小的多种酶的包裹体,也是一种包括着对氧化循环所必需的所有酶的可变组合体,这些酶精确地和有序地被安排在线粒体的壁和间隔上。线粒体是一个“动力房”,大部分的能量产生的作用发生在这个动力房中。当氧化作用的第一步和最初几步在细胞浆中完成之后,燃料分子就被引入线粒体。氧化作用就在这儿,得以完成;大量的能量也就在这儿被释放出来。

    如果在线粒体中氧化作用的无休止转动的轮子不是为了这一极为重要的目的而转动的话,它就失去其全部意义了。在氧化循环每一阶段中所产生的能量通常被生物化学家称之为AtP(三磷酸腺酐),这是一个包括有三组磷酸盐的分子。AtP之所以能提供能量方面的作用是由于AtP能够将它的一组磷酸盐转换为另一种物质,在这一过程中电子来回传递随之产生了键能。这样,在一个肌肉细胞里,当一组末端的磷酸盐被输送到收缩肌时,收缩所需的能量就产生出来了。所以产生了另外一种循环——一种循环中的循环,即AtP的一个分子放出一组磷酸盐仅保存二组,变成了二磷酸盐分子ADP;但是当这个轮子更进一步转动时,另外一个磷酸盐组又会被结合进来,于是强有力的AtP又得以恢复。这就如同我们所使用的蓄电池一样,AtP代表充电的电池,ADP代表放电的电池。

    AtP是万物皆有的能量传递者,从微生物到人,在所有的生物体内都发现有AtP,它为肌肉细胞提供机械能,为神经细胞提供电能。精液细胞、准备进人急剧活动状态的受精卵(这种活动将使受精卵发展成为一只青蛙、一只鸟或一个婴儿)、能够产生激素的细胞等,所有这一切都是由AtP提供能量的。AtP的少部分能量用在了线粒体内部,而大部分能量立即被释放到细胞中,为细胞的其他各种活动提供能量。在某些细胞中,线粒体的位置很有利于它们功能的发挥,因为它们的位置能够使得能量精确地传送到需要它的各个地方。在肌肉细胞中,它们成群地环绕在收缩肌纤维周围;在神经细胞中,它们被发现位于与其它细胞的邻接处为兴奋脉冲的传递提供能量;在精子细胞中,它们集中在推进尾与头部连结的地方。

    给AtP一ADP电池充电的过程,就是氧化作用中的偶合过程:在这个电池中ADP和自由态的磷酸盐组又被结合成为AtP,这一个紧密的结合就是人们所叫作的偶合磷酸化作用。如果这一结合变为非偶合性的,这就意味着失去了可用来供给的能量,这时,呼吸还在进行,然而却没有能量产生,细胞变成了一个空转马达,发热而不产生功能。那时肌肉就不能收缩了;脉冲也不能够沿着神经通道奔跑了;那时精子也不能运动到它的目的地了;受精卵也不能将它的复杂分化和它煞费苦心的作品完成。非偶合化的结果可能对从胚胎到人的所有的有机体都是一个真正的灾难,有时它可能导致组织,甚至整个有机体的死亡。

    非偶合化是怎样发生的呢?放射性是一个偶合作用的破坏者。有些人认为曾暴露于放射线中的细胞的死亡就是由于偶合作用破坏造成的。不幸的是,大量的化学物质也具有这种阻断产生能量的氧化作用的能力,而杀虫剂和除草剂
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