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负氢离子产生ATP的机理-<氢的革命>-2

四、线粒体

线粒体的内部到底在进行什么工作呢?让我们一起去看一下吧。

今天的午餐或者晚餐我们吃了什么呢?米饭、面条、意大利面……都是碳水化合物,肉、鱼都是蛋白质,其中还含有中性脂肪(油)。这些食物都是在胃肠中被消化,被分解成葡萄糖、氨基酸、脂肪酸等小单位后被吸收。然后,通过血管运输到细胞内,最后作为生产能量的原料进入线粒体。

摄入的营养物质都被统一转换成一种叫做乙醇CoA的公共物质后,进入了TCA循环系统(或被称为柠檬酸循环系统)中,并产生电子“e”。然后此电子“e”被传递到电子传递链中,最终生成能量ATP

顺便说一下,TCA循环系统循环一次就会产生12ATP。也就是说,事实上吃东西也许就是因为肚子饿了,但是更重要的是为了制造“e”,产生ATP

五、从细胞看到的健康

从产生能量这一观点来说,所谓从细胞看到的健康是怎样的一种状态呢?可以说是提供了充足的电子‘e’,并制造了大量的能量ATP,从而使细胞处于充满生命力的状态

当然,健康的定义也包括心灵精神层面上的健康,如果充满生命力,就能反过来改善厌烦情绪,从而使精力充沛。

然而,目前孩子们所处的环境导致严重的“e”不足。

从哪里获得氢能源呢?从炼铁厂提供,将铁矿石精炼,此时必需的是煤炭烧制后的焦炭。实际上制作焦炭时产生的焦炉气中一半以上是氢。在不久的将来,会出现炼铁厂=氢工厂。目前钢铁股票正在上涨,其背景不单是中国对钢铁的需求增加,更是因为将作为“21世纪油田的钢铁产业受到了关注。

回到正题,与人类相比机器更加简单。因为当温度上升到几百摄氏度乃至几千摄氏度时机器瞬间就会发生反应。但是,对于我们的引擎——线粒体温度能够上升到几摄氏度呢?一旦到了“40人就不行了。所以,人体是在很低的温度(人体适应范围内)下,缓慢进行氧化反应的。接下来对线粒体做进一步了解。

消化、分解后被摄取的营养物质【例如:葡萄糖的构造为C6H12O-6;脂肪酸的构造为CH3CH2…COOH…CH2或者CH的重复)】都是由碳(C)、氢(H)、氧(O)构成的。而氨基酸仅仅在此基础上多了氮(N)。TCA循环系统就是通过氧气(O2)参与的酶反应(脱氢反映),慢慢地从上述这些食物营养物质中提取氢(H),即被称为制造“H”的过程。

此“H-”通过向电子传递链提供电子而促使ATP合成酶运作,最终产生ATP。其中,没有作用的碳和氢以二氧化碳(CO2)和水(H2O)的形式被排出。总之,“利用来自于食物的脱氢酶的作用提取氢,并制成负氢离子,然后由负氢离子提供电子,最后产生细胞的能量ATP。”

这就是吃饭和呼吸的目的。

六、利用负氢离子产生ATP的机理

啊!负氢离子“H-”听起来不是有点奇怪吗?我们的常识是:氢只能是“H ”。的确,一些相当博学多识的人肯定会想,从化学角度来说不是很可笑吗?氢只能是正离子啊!翻阅大学的理科专业及医学专业所有的生物化学讲义,确实没有发现“负氢离子”这个词。

实际上,称为负氢离子“H-”的氢离子,是近年才发现的。

TCA循环中,系统一次能产生12ATP,其中9个涉及一种称为辅酶NAD(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)的体内催化剂(辅酶)与负氢离子,NAD 是氢的受体。在线粒体的内膜,一旦触酶NAD的正离子上附着负氢离子就会变成NADH。电子经NADH传递给线粒体的膜嵴上的电子传递链,最终无机磷酸(Pi)与二磷酸腺苷(ADP)结合产生一个三磷酸腺苷(ATP)。

顺带说一下,在进入TCA循环系统之前的阶段也能产生NADH,如果加上这一部分,那么利用NAD 与负氢离子所产生的ATP的比率将进一步提高。据统计,1个葡萄糖分子经酵解,TCA循环系统及氧化磷酸化三个阶段,总计产生36~38ATP。其中30~32ATP是依赖NAD的正离子与负氢离子产生的。如果您想详细了解这些内容,建议大家阅览《Harper生物化学》一书第18章柠檬酸回路系。

七、从能量产生的角度来说明吃饭与呼吸的目的

吸收氧气(O2-),利用酶反应缓慢燃烧的同时,从食物中取出氢,然后制成负氢离子,并提供电子,最后产生细胞的能量ATP

注意:这样我们就能从食物分解产生能量的过程中看到吃饭的意义。吃饭的另一个重要作用就是合成身体的构成要素,例如需要为骨骼和肌肉的生长提供材料。

更准确地说,所谓能量ATP产生机理就是“利用TCA循环系统脱氢酶的作用,从食物(呼吸的基本物质)中取出氢(2H),制成‘H-’和‘H ’,在这过程中‘H-’从NAD 结合制造出NADH,同时将‘e’提供给埋藏于线粒体内膜的电子传递链,并使ATP合成酶发生作用,最终由ADP与无极磷酸(Pi)产生细胞的能量源ATP。”

宇宙中90ize: 16px">90%u0span>以上的元素为氢,据说宇宙是在被称为“宇宙大爆炸”的基本粒子互相碰撞中诞生的。此后,最早出现的原子好像就是氢。氢紧密连接在一起就产生了氧、碳、氮等大原子。总而言之,氢是宇宙中“最小、最轻、最多”的元素。<

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