十三 通過一扇狹小的窗戶

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ATP是萬物皆有的能量傳遞者,從微生物到人,在所有的生物體内都發現有ATP,它為肌肉細胞提供機械能,為神經細胞提供電能。

    精液細胞、準備進人急劇活動狀态的受精卵(這種活動将使受精卵發展成為一隻青蛙、一隻鳥或一個嬰兒)、能夠産生激素的細胞等,所有這一切都是由ATP提供能量的。

    ATP的少部分能量用在了線粒體内部,而大部分能量立即被釋放到細胞中,為細胞的其他各種活動提供能量。

    在某些細胞中,線粒體的位置很有利于它們功能的發揮,因為它們的位置能夠使得能量精确地傳送到需要它的各個地方。

    在肌肉細胞中,它們成群地環繞在收縮肌纖維周圍在神經細胞中,它們被發現位于與其它細胞的鄰接處為興奮脈沖的傳遞提供能量在精子細胞中,它們集中在推進尾與頭部連結的地方。

     給ATP一ADP電池充電的過程,就是氧化作用中的偶合過程:在這個電池中ADP和自由态的磷酸鹽組又被結合成為ATP,這一個緊密的結合就是人們所叫作的偶合磷酸化作用。

    如果這一結合變為非偶合性的,這就意味着失去了可用來供給的能量,這時,呼吸還在進行,然而卻沒有能量産生,細胞變成了一個空轉馬達,發熱而不産生功能。

    那時肌肉就不能收縮了脈沖也不能夠沿着神經通道奔跑了那時精子也不能運動到它的目的地了受精卵也不能将它的複雜分化和它煞費苦心的作品完成。

    非偶合化的結果可能對從胚胎到人的所有的有機體都是一個真正的災難,有時它可能導緻組織,甚至整個有機體的死亡。

     非偶合化是怎樣發生的呢?放射性是一個偶合作用的破壞者。

    有些人認為曾暴露于放射線中的細胞的死亡就是由于偶合作用破壞造成的。

    不幸的是,大量的化學物質也具有這種阻斷産生能量的氧化作用的能力,而殺蟲劑和除草劑都是這類化學物質的典型代表。

    據我們所知,苯酚對新陳代謝具有強烈作用,它所引起的體溫升高具有潛在性的緻命危險這種情況是由非偶合作用的結果——“空轉馬達”所引起的。

    二硝基苯酚和五氯苯酚是這類被廣泛用作除草劑的化學物質的例子。

    在除草劑中,另外一個偶合作用的破壞者是2·4-D。

    在氯化烴類中,DDT是一個已被證實的偶合作用破壞者,如果進一步研究的話,将可能在這類物質中發現另外的破壞者。

     不過非偶合作用并不是撲滅體内千百萬個細胞的小火焰的唯一原因。

    我們已經知道,氧化作用的每一步都是在一種特定的酶的支配和促進下進行的。

    當這些酶中的任何酶——甚至是單獨的一種酶被破壞或被削弱時,細胞中的氧化循環就要停止。

    不管哪種酶受到影響,其後果都是一樣。

    處在循環中的氧化過程正象是一隻轉動的輪子,如果我們将一個鐵棍插入這個輪子的輻條中間,不管我們具體插在那兩根輻條之間,所造成的結果都是一樣。

    同樣的原因,如果我們破壞了在這一循環中任何一點上起作用的一種酶,氧化作用就要停息了。

    那時就再沒有能量産生出來,其最終結果與非偶合作用非常相似。

     許多通常用作殺蟲劑的化學物質就是這種破壞氧化作用轉輪的鐵棍子。

    DDT、甲氧氯、馬拉硫磷、吩噻嗪和各種各樣的二硝基化合物都屬于那些能妨礙與氧化作用循環有關的一種或多種酶的殺蟲劑,正大量使用着。

    它們就這樣作為一種潛在作用而出現了。

    它們能夠阻止能量産生的整個過程,并剝奪細胞中的可用氧。

    這一危害會帶來大量災害性的後果,在這兒隻能提及其中很小的一部分。

     實驗人員僅僅依靠系統地抑制氧供應,他們就能将正常細胞轉化成為癌細胞,我們将在下一章看到這部分内容。

    從正在發育的胚胎的動物實驗中可以看出來剝奪細胞中的氧所造成的其它激烈後果的一些線索。

    由于缺氧,組織生長和器官發育的那些有規律的過程就被破壞了畸形和其它變态随之發生。

    如果人類的胚胎發生缺氧,它就會發育成先天畸形。

     存在着一些迹象說明這類災難的增加現在正為人們所注意,雖然沒有人期望發現其全部原因。

    作為那個時期更加不愉快的兇兆之一是,人口統計辦公室于1961年發起了一項全國出生兒畸形填表調查,調查表上附帶着一個說明,說明這個統計結果提供了必要的事實來闡明先天畸形的發生範圍和産生它們的環境。

    這方面的一些研究毫無疑問大部分要涉及到測定放射性影響,不過也不應忽視許多化學藥物可與放射性産生同樣的影響。

    人口統計辦公室冷酷地預料到,将會在未來的孩子們身上出現的一些缺陷和畸形幾乎肯定是由那些滲入我們外部世界和體内世界的化學藥物所造成。

     情況很可能是,關于生殖作用衰退的一些症狀也是與生物氧化作用的紊亂聯系在一起的,并且與極重要的ATP儲存的耗盡有關。

    甚至在受精之前,卵子就需要大量地被供給ATP,以準備好去作出那種巨大的努力和付出巨大的能量消耗,一旦精子進入卵子和受精作用發生後,就必須要消耗大量的能量。

    精子細胞是否能夠到達和進人卵子将取決于本身的ATP供應,這些ATP産生于集中在精子頸部的線粒體中。

    一旦受精過程完成,細胞的分裂就開始了,以ATP形式供給的能量将在很大程度上決定着胚胎的發育是否能繼續進行直到完成。

    胚胎學家研究了一些他們最容易得到的材料——青蛙、和海膽的受精卵,發現如果ATP的含量減少到一定的極限值之下,這些卵子即停止分裂,并很快死亡。

     從胚胎學實驗室到蘋果樹之間并非沒有聯系,在這些蘋果樹上的知更鳥窩裡保存着它的藍綠色的全部鳥蛋,不過這些蛋冰涼地躺在那兒,生命之火閃爍了幾天之後現在已經熄滅了。

    另外在高高的佛羅裡達松樹頂部,那兒有一大堆整齊安放的樹枝和木棍,在這個窩裡盛着三個大的白色的蛋,這些蛋也是冰涼而無生命的。

    為什麼知更鳥和鷹不去孵蛋呢?這些鳥蛋是否也像那些實驗室中的青蛙卵一樣僅