胞中线粒体位置有利于其发挥作用,它们位置可以保证将能量精确输送至需要地方。在肌肉细胞中,它们聚集在收缩纤维周围;在神经细胞中,它们处在与另个细胞结合点,为神经冲动提供能量;在精子细胞中,它们集中在推进尾与前端连接地方。
氧化过程中耦合就是电池充电过程,期间ADP和个自由磷酸盐组结合成为ATP——这种紧密连接叫作耦联酸磷化。如果结合变成非耦合,也就不会产生可用能量。呼吸还会继续,但是不会有能量产生。细胞就会变成个空转发动机,会产生热量但没有能量产出。因此,肌肉不能再收缩,神经冲动也不能传递。精子到达不其目地,受精卵难以完成复杂分化和成长。非耦合后果对从胚胎到成人所有生物体都是场灾难:可能导致组织甚至生物体死亡。
非耦合是怎发生呢?辐射是其中个因素。有人认为,受到辐射细胞就是这样死亡。不幸是,很多化学品同样具有把氧化与能量生产分割开能力,杀虫剂和除草剂都赫然在列。如们所知,苯酚对新陈代谢有强烈影响,可能导致体温升高到危险程度——这就是非耦合“空转发动机”结果。二硝基酚和五氯苯酚是这类广泛用作除草剂典型例子。除草剂中另外种非耦合因素叫作2.4-D。氯化烃中,DDT已被证明是个非耦合元素,并且通过进步研究可能会发现此类化学品中其他非耦合元素。
但是,非耦合并不是熄灭体内亿万细胞小火苗唯因素。们知道,氧化每阶段都是由种特殊酶控制和推进。如果这些酶(甚至其中种)受到破坏或削弱,细胞内氧化循环就会停止。酶受到影响后果也是样。氧化过程就像个转动轮子。假如们在轮辐中插根撬棍,不论插哪儿,轮子都会停止转动。同理,如果们破坏氧化循环中起作用种酶,这个过程就会停止。于是,没有能量产出,结果与非耦合相似。
用作杀虫剂大量化学品中任何种,都可以充当破坏氧化之轮撬棍。DDT、甲氧氯、马拉硫磷、吩噻嗪以及各种二硝基化合物都是能够抑制氧化循环中种或多种酶杀虫剂。因此,这些化学品有可能阻碍生产能量整个过程,并使细胞缺氧。这种损伤会带来诸多灾难性后果,在此只能提及很小部分。
们在下章内容会看到,实验人员仅仅靠系统性地抑制氧气供应,就把正常细胞转变为癌细胞。
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