食物的氧化與細(xì)胞能量轉(zhuǎn)換-細(xì)胞實驗顯微鏡

一個活化載體的形成與一個能量方面有利的反應(yīng)相偶合
  當(dāng)細(xì)胞內(nèi)一個燃料分子如葡萄糖被氧化時，酶催化的反應(yīng)保證
由氧化作用釋放的大部分自由能以化學(xué)上可利用的形式被捕獲，而
不是以熱的形式釋放而浪費掉。這是用偶合反應(yīng)的辦法實現(xiàn)的，在
偶合反應(yīng)中一個在能量方面有利的反應(yīng)用于驅(qū)動一個能量方面不利
的反應(yīng)，后者產(chǎn)生一個活化載體分子或其他一些有用的能量儲備。
偶合機(jī)制需要酶，并且是細(xì)胞一切能量轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)。
  偶合反應(yīng)的性質(zhì)用一種機(jī)械作譬喻，一個能量方面有利的化學(xué)
反應(yīng)用懸崖上滾下來的巖石表示。當(dāng)巖石沖擊地面時經(jīng)磨擦作用產(chǎn)
生熱，下落著的巖石的能量通常會以熱的形式完全被浪費掉

  然而，經(jīng)過精心設(shè)計，這種能量的一部分可用
于驅(qū)動一個葉輪提升一桶水，因為巖石現(xiàn)在只有在轉(zhuǎn)動葉輪后才能
抵達(dá)地面，我們說巖石下落這樣一個能量方面有利的反應(yīng)已被直接
偶合至提升一桶水這樣一個能量方面不利的反應(yīng)。注意，因為部分
能量在(B)中被用來做功，與(A)中情形相比，巖石以較小的速度沖
擊地面，從而以熱的形式而浪費的能量相應(yīng)地比較少。
  完全類似的過程出現(xiàn)在細(xì)胞中，那里酶起著我們譬喻中葉輪的
作用。那些酶把一個能量方面
有利的反應(yīng)，如食物的氧化，偶合至一個能量方面不利的反應(yīng)，如
產(chǎn)生一個活化載體分子。其結(jié)果是氧化反應(yīng)釋放的熱量減少，其減
少量恰好等于這個活化載體分子貯存在那些高能共價鍵中的能量。
這個活化載體分子輪番地采集一份足夠大的能量再去驅(qū)動細(xì)胞其他
部位上的一個化學(xué)反應(yīng)。

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