说起来你可能不会相信,每天挣扎着从床上爬起的你,或者熬夜玩手机一直刷屏至夜深2点的你,其实这个时候的你已经是充满能量的了,这里不是指你的心理上的积极或热情,我说的可是物理意义上的能量,我们习惯将能量理解为广义的概念,能量可以使我们支配身体运作,这一点没错,但是细胞同样也需要能量调动自身来产生新的蛋白质以及化学反应,微小级别下的能量,这就是本文的探讨主题——食物微粒是如何转变成为有用能量的。
能量的重要性人体一些生命活动需要能量来推动反应物到生成物的变化,也就是化学反应的起始物到最终产物,我们的身体可以通过一些方式来做到这一点,例如从吃的食物中提取富含能量的粒子转变成为能量,这里就要说到一种称为腺苷三磷酸(简称ATP)的分子了,从名称可以得知,这种分子拥有三个磷酸基因,但值得关注的是它们之间的化学键,连接着这些磷酸基因的键蕴含着大量的能量,当其中一个磷酸基因脱落ATP就转化成了ADP,或者说腺苷二磷酸加上一个游离磷酸基因,ATP到ADP的转换产生了可用的能量,细胞以此推动其生物过程。
ATP是如何产生的当一个腺苷和一个三磷酸盐产生反应时,我们的身体产生ATP的主要途径是通过糖类,尤其是葡萄糖这种简单但又很重要的分子,碳水化合物可不是悬浮在细胞里的小颗粒,实际上它们是由碳、氢、氧这三种元素构成的,因此称为碳水化合物。产生ATP的过程是一个非常复杂的化学反应过程,产生ATP的步骤一共分为四个阶段:
第一阶段:
将葡萄糖分子进行糖酵解,“GLYCO”代表糖,“LYSIS”代表要分解的物质,葡萄糖分子被分解成丙酮酸分子和一种“NADH”的分子,糖酵解会消耗少量ATP,直至剩下两个ATP,整个反应过程没有氧气的参与,这是一个无氧反应,但我们体内还有另一种方式能够获得更多的ATP,那就是有氧反应,也就是说我们的身体确实是需要氧气的,有些简单生物,比如肉毒细菌,只需要糖酵解,不需要氧气就足以维持生存,但在我们体内糖酵解只是我们获得大量ATP的第一步,糖酵解最后只留下了两个丙酮酸分子(ATP)和两个“NADH”分子,我们不能从NADH中获取能量,但它可以作为其他反应的原料来加以利用,糖酵解发生在细胞溶质里,也就是细胞内部的液体中。
第二阶段:
糖酵解之后,丙酮酸分子和“NADH”分子进入了“线粒体”内,在这里可以产生更多的ATP,在这个细胞体内至少可以产生30个ATP,“线粒体”利用了一种叫做“酶”的物质,酶的存在可以减少反应中能量的消耗,这就意味着拥有了酶就可以以同等量的能量消耗,就可以获得大量的ATP。