十三 通過一扇狹小的窗戶
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生物學家喬治·渥特曾經把他從事的一項極為專門化的研究課題——“服睛的視覺色素”比作是“一扇狹小的窗戶，一個人離這扇小窗戶比較遠，他就隻能看見窗外一點亮光。
但當他向窗戶走近些時，他所看到的窗外景象就越來越多直到最後，當他貼近窗戶時，他能夠透過這個狹小的窗戶看到整個宇宙。
” 這就是說，我們應該把我們研究工作的焦點先放在人體的個别細胞上，再放在細胞内部的細微結構上，最後再放在這些機構内部的基礎反應上——隻有當我們這樣做的時候，我們才能夠領悟到偶然将外部化學物質引人我們體内環境所帶來的嚴重長遠影響。
醫學研究僅僅在最近才注意到對個體細胞在産生能量過程中的功能研究，這種能量是生命存在所辦不可少的。
人體内能量産生的非凡機制不僅僅對健康是個根本問題，對整個生命也是如此。
它的重要性甚至勝過了最重要的器官，因為沒有正常的和有效的産生能量的氧化作用功能，身體中的任何機能都不能發揮作用。
然而許多用于消除昆蟲、齧齒動物和野草的化學藥物都具有這樣的特性:它們可以直接打擊氧化作用，并且破壞這一系統奇妙的功能。
使我們對細胞氧化作用能有現在這個認識的研究工作是全部生物學和生物化學中最令人難忘的成就之一。
在這一工作上取得成就的人員名冊中包括着許多諾貝爾獎金獲得者。
在四分之一世紀的時間内，它憑靠着一些成為它的奠基石的更早期工作，一直在一步一步地不斷前進着。
現在，幾乎在所有的細節方面都還有待深入。
僅僅在最近十年内，全部研究工作才形成了一個整體，這才使生物氧化作用變成了生物學家普通知識中的一部分。
然而更重要的一個事實是，在1950年之前，具有基本訓練的醫學人員，甚至沒有機會去實際體會這一生物氧化作用破壞所引起的變化和危害的深刻重要性。
能量的産生并不是由任何專門化了的某一器官來完成的，而是由身體的所有細胞來完成的。
一個活的細胞就像火焰一樣，通過燃燒燃料去産生生命所必需的能量。
這一比喻的詩意雖好，但精确性不足，因為細胞僅僅是在産生人體維持正常體溫所需适當熱量的條件下完成它的“燃燒”的。
于是，千千萬萬個這樣溫和地燃燒着的小小火焰産生出了生命所需的能量。
化學家尤金·拉賓諾維奇說:如果這些小火焰都停止了燃燒，那麼“心髒再不能跳動、植物再不能抵抗重力向上長，變形蟲不再遊泳，再沒有感覺能通過神經奔跑，再沒有思想能在人的大腦中閃現。
”在細胞中，物質轉化為能量是一個川流不息的過程，是自然界更新循環之一，真像一個輪子不停地轉動着。
以葡萄糖形式存在的糖燃料一粒兒一粒兒地、一個分子一個分子地填進了這個輪子，在循環的過程中，這些燃料分子就經曆了分解和一系列細微的化學變化。
這些變化很有規律地一環扣一環地進行着，每一環節都由一種具有專業化功能的酶支配和控制着，這種酶隻幹這一件事，其它什麼都不管。
在每一環節中部有能量産生和廢物(二氧化碳和水)排出，經過變化了的燃料分子又被輸送到下一階段。
當這一轉動的輪子轉夠一圈時，燃料分子耗盡而進入一種新狀态，在這種狀态中，它随時可與新進入的分子結合起來并重新開始這個循環。
這一過程是生命世界的奇迹之一。
在這一過程中，細胞就像一個化學工廠一樣進行生産活動。
這真是一個奇迹，所有發揮作用的部分都是極小的，細胞本身幾乎都十分微小，隻有借助于顯微鏡才能看到。
更為甚者，氧化作用的大部分過程是在一個很小的空間内完成的，即在細胞内部被稱為線粒體的極小顆粒内完成的。
雖然人們知道這種線粒體已有60年之久，然而它們過去、一直被看成是起着未知的、可能不重要作用的細胞内的組分而被忽視。
僅僅在本世紀五十年代，對它們的研究才變成了一個激動人心而富有成果的科學領域它們突然開始引起了巨大的注意，單單在這一課題内，五年期間就出現了1000篇文章。
人類揭示了線粒體的奧秘，又一次表現出其卓越的創造才能和頑強的毅力。
試想這樣一種極小的微粒，即使通過一個放大300倍的顯微鏡，也難以看到但現在居然有這樣一種技術，用這種技術能将上述微粒與其它組分分離，并單獨取出它，并對它的組分進行分析，還能确定這些組分的高度複雜的功能。
這簡直是難以想象的。
現在多虧有了電子顯微鏡，生物化學家技術提高，這項工作終于完成了。
現在已知，線粒體是一個極小的多種酶的包裹體，也是一種包括着對氧化循環所必需的所有酶的可變組合體，這些酶精确地和有序地被安排在線粒體的壁和間隔上。
線粒體是一個“動力房”，大部分的能量産生的作用發生在這個動力房中。
當氧化作用的第一步和最初幾步在細胞漿中完成之後，燃料分子就被引入線粒體。
氧化作用就在這兒，得以完成；大量的能量也就在這兒被釋放出來。
如果在線粒體中氧化作用的無休止轉動的輪子不是為了這一極為重要的目的而轉動的話，它就失去其全部意義了。
在氧化循環每一階段中所産生的能量通常被生物化學家稱之為ATP(三磷酸腺酐)，這是一個包括有三組磷酸鹽的分子。
ATP之所以能提供能量方面的作用是由于ATP能夠将它的一組磷酸鹽轉換為另一種物質，在這一過程中電子來回傳遞随之産生了鍵能。
這樣，在一個肌肉細胞裡，當一組末端的磷酸鹽被輸送到收縮肌時，收縮所需的能量就産生出來了。
所以産生了另外一種循環——一種循環中的循環，即ATP的一個分子放出一組磷酸鹽僅保存二組，變成了二磷酸鹽分子ADP但是當這個輪子更進一步轉動時，另外一個磷酸鹽組又會被結合進來，于是強有力的ATP又得以恢複。
這就如同我們所使用的蓄電池一樣，ATP代表充電的電池，ADP代表放電的電池。
但當他向窗戶走近些時，他所看到的窗外景象就越來越多直到最後，當他貼近窗戶時，他能夠透過這個狹小的窗戶看到整個宇宙。
” 這就是說，我們應該把我們研究工作的焦點先放在人體的個别細胞上，再放在細胞内部的細微結構上，最後再放在這些機構内部的基礎反應上——隻有當我們這樣做的時候，我們才能夠領悟到偶然将外部化學物質引人我們體内環境所帶來的嚴重長遠影響。
醫學研究僅僅在最近才注意到對個體細胞在産生能量過程中的功能研究，這種能量是生命存在所辦不可少的。
人體内能量産生的非凡機制不僅僅對健康是個根本問題，對整個生命也是如此。
它的重要性甚至勝過了最重要的器官，因為沒有正常的和有效的産生能量的氧化作用功能，身體中的任何機能都不能發揮作用。
然而許多用于消除昆蟲、齧齒動物和野草的化學藥物都具有這樣的特性:它們可以直接打擊氧化作用，并且破壞這一系統奇妙的功能。
使我們對細胞氧化作用能有現在這個認識的研究工作是全部生物學和生物化學中最令人難忘的成就之一。
在這一工作上取得成就的人員名冊中包括着許多諾貝爾獎金獲得者。
在四分之一世紀的時間内，它憑靠着一些成為它的奠基石的更早期工作，一直在一步一步地不斷前進着。
現在，幾乎在所有的細節方面都還有待深入。
僅僅在最近十年内，全部研究工作才形成了一個整體，這才使生物氧化作用變成了生物學家普通知識中的一部分。
然而更重要的一個事實是，在1950年之前，具有基本訓練的醫學人員，甚至沒有機會去實際體會這一生物氧化作用破壞所引起的變化和危害的深刻重要性。
能量的産生并不是由任何專門化了的某一器官來完成的，而是由身體的所有細胞來完成的。
一個活的細胞就像火焰一樣，通過燃燒燃料去産生生命所必需的能量。
這一比喻的詩意雖好，但精确性不足，因為細胞僅僅是在産生人體維持正常體溫所需适當熱量的條件下完成它的“燃燒”的。
于是，千千萬萬個這樣溫和地燃燒着的小小火焰産生出了生命所需的能量。
化學家尤金·拉賓諾維奇說:如果這些小火焰都停止了燃燒，那麼“心髒再不能跳動、植物再不能抵抗重力向上長，變形蟲不再遊泳，再沒有感覺能通過神經奔跑，再沒有思想能在人的大腦中閃現。
”在細胞中，物質轉化為能量是一個川流不息的過程，是自然界更新循環之一，真像一個輪子不停地轉動着。
以葡萄糖形式存在的糖燃料一粒兒一粒兒地、一個分子一個分子地填進了這個輪子，在循環的過程中，這些燃料分子就經曆了分解和一系列細微的化學變化。
這些變化很有規律地一環扣一環地進行着，每一環節都由一種具有專業化功能的酶支配和控制着，這種酶隻幹這一件事，其它什麼都不管。
在每一環節中部有能量産生和廢物(二氧化碳和水)排出，經過變化了的燃料分子又被輸送到下一階段。
當這一轉動的輪子轉夠一圈時，燃料分子耗盡而進入一種新狀态，在這種狀态中，它随時可與新進入的分子結合起來并重新開始這個循環。
這一過程是生命世界的奇迹之一。
在這一過程中，細胞就像一個化學工廠一樣進行生産活動。
這真是一個奇迹，所有發揮作用的部分都是極小的，細胞本身幾乎都十分微小，隻有借助于顯微鏡才能看到。
更為甚者，氧化作用的大部分過程是在一個很小的空間内完成的，即在細胞内部被稱為線粒體的極小顆粒内完成的。
雖然人們知道這種線粒體已有60年之久，然而它們過去、一直被看成是起着未知的、可能不重要作用的細胞内的組分而被忽視。
僅僅在本世紀五十年代，對它們的研究才變成了一個激動人心而富有成果的科學領域它們突然開始引起了巨大的注意，單單在這一課題内，五年期間就出現了1000篇文章。
人類揭示了線粒體的奧秘，又一次表現出其卓越的創造才能和頑強的毅力。
試想這樣一種極小的微粒，即使通過一個放大300倍的顯微鏡，也難以看到但現在居然有這樣一種技術，用這種技術能将上述微粒與其它組分分離，并單獨取出它，并對它的組分進行分析，還能确定這些組分的高度複雜的功能。
這簡直是難以想象的。
現在多虧有了電子顯微鏡，生物化學家技術提高，這項工作終于完成了。
現在已知，線粒體是一個極小的多種酶的包裹體，也是一種包括着對氧化循環所必需的所有酶的可變組合體，這些酶精确地和有序地被安排在線粒體的壁和間隔上。
線粒體是一個“動力房”，大部分的能量産生的作用發生在這個動力房中。
當氧化作用的第一步和最初幾步在細胞漿中完成之後，燃料分子就被引入線粒體。
氧化作用就在這兒，得以完成；大量的能量也就在這兒被釋放出來。
如果在線粒體中氧化作用的無休止轉動的輪子不是為了這一極為重要的目的而轉動的話，它就失去其全部意義了。
在氧化循環每一階段中所産生的能量通常被生物化學家稱之為ATP(三磷酸腺酐)，這是一個包括有三組磷酸鹽的分子。
ATP之所以能提供能量方面的作用是由于ATP能夠将它的一組磷酸鹽轉換為另一種物質，在這一過程中電子來回傳遞随之産生了鍵能。
這樣，在一個肌肉細胞裡，當一組末端的磷酸鹽被輸送到收縮肌時，收縮所需的能量就産生出來了。
所以産生了另外一種循環——一種循環中的循環，即ATP的一個分子放出一組磷酸鹽僅保存二組，變成了二磷酸鹽分子ADP但是當這個輪子更進一步轉動時，另外一個磷酸鹽組又會被結合進來，于是強有力的ATP又得以恢複。
這就如同我們所使用的蓄電池一樣，ATP代表充電的電池，ADP代表放電的電池。