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诺贝尔奖获得者与儿童对话

别光吃炸土豆(下)

  自然界中所有的物质,最终都由微小的原子组成,这些原子们十分频繁地结合成分子。譬如在一个食盐分子中,有一个钠原子和一个氯原子。所以化学家称食盐为氯化钠。分子们也喜欢联合成更大的分子。蛋白质是这样的大分子的一个好榜样。它们由较小的分子,所谓的氨基酸组成。氨基酸相互连接的不同状况,便产生出不同的蛋白质。

  如果两个原子相匹配的话,一个原子就能与另一个原子结合,有时它们紧跟着一个分子——就像你可以把一块砖砌在你的新房的一段墙上。反过来原子之间或分子之间的结合也可以裂开。跟你可以把这块砖重新从房屋墙上卸走完全一样。分子的这种修建、拆建和改建,在体内不间断地进行着。为了让它们进行,为了让新陈代谢正常运转,当然就必须满足某些特定的条件。为此身体需要许多水和能量。身体主要从脂肪或碳水化合物中吸取它们。此外,只有有了所提及的酶,新陈代谢才能正常地进行。如同我们化学家们所说的,酶是催化剂。这就是说,它们推动化学反应,在我们的大致37度的体温状态下,没有这些酶的帮助,这些化学反应是不可能发生的。

  当你吃水果或蔬菜的时候,你可能不会想到,你吃的是分子,即所谓的"砖"。你所吃的菠菜叶子、鲜嫩的芦笋或草苺果实,这一切都是植物的组成部分。它们,你自己也一样,都是由许多不同的"砖"修建起来的。这些一个一个的组成部分,就是你的身体用来组成心脏、肺、胃、骨骼、头发或皮肤的原材料。譬如身体从植物或动物的蛋白质中获取氨基酸,并用它们制造出别的、新的蛋白质。

  还是回过头来谈谈新陈代谢的过程,你的身体便是在这个过程中,吸取它所需要的各种养料的。这个过程从嘴开始:当你往自己的嘴里塞进一根土豆条时,你便首先用你的牙齿,把它嚼成较大的碎屑,并用唾液搅和它。口涎里含有酶,这些酶便立刻开始工作。它先把大分子们弄松散,然后土豆糊便滑进胃里,这时很强的酸和更多的酶在等候着继续分解这些养料,直至它们被分解到极小,小到足以让身体吸收它们,才被送达到身体的各个目标。

  但是营养糊里的酶如何识别真正的养料呢?现在你也许会这样想。你知道,酶是特殊的蛋白质,而所有的蛋白质则都由氨基酸组成。所以酶也由互相连接成长链的氨基酸组成。这些链又起皱,并构成小口袋。适合进入这些口袋的,恰恰就是酶负责对其进行加工的那些化学物质。让我举消化淀粉这个例子来说明这一点:油炸土豆条的淀粉在你的体内转变成糖,有机体则从这些糖中获得能量。一种糖进入主管的酶的口袋,它就像被夹在虎钳上那样,被夹在里面,酶就能够开始将单个的原子"拧开"。如同我们专业人员所说的那样,酶分裂糖分子的各原子间的键。这时原子键中的能量就被释放出来。

  你当然知道,我们的消化不只是在胃中进行。在从嘴经过胃和小肠至大肠的整个道路上,养料一直处于被加工之中。像在一条流水线上的作业那样,在每一个路段中,都有蛋白质和别的辅助物,它们时刻准备着将营养糊中的某些有价值的物质过滤出来。不能被人体内吸收的东西,通过粪便被排泄出去。而能吸收的东西,则被输送到身体需要它们的地方。蛋白质同样也参与这一运输过程。在消化道的壁上附着所谓的上皮细胞。它们含有蛋白质,这些蛋白质像酶那样具有"口袋",它能辨认出氨基酸或维生素。但是,这时分子们在口袋里就不被"拧开"或分解,而是像在一场接力赛跑中那样被传递。各种物质便以这样的方式,渐渐地进入你的细胞或直接进入血液里。血液循环对于较远的距离输送尤其重要,因为血液不仅输送氧气和养料,而且也输送很多别的重要的物质,譬如抵抗疾病的抗体。

  从前人们主要担心凶恶的细菌,它们会使我们得病。然而,今天我们还知道,体内的一些细菌也对我们有益。最好的例子是酸牛奶里的嗜酸乳杆菌。甚至有的工厂或乳酪厂故意在出售的牛奶酒和酸牛奶中,添加进这样的"有益的"细菌。你的肠子里就有几千种细菌在东奔西跑着。它们喜欢糖,也存在于土豆中的、不与嗜酸乳杆菌起作用的物质之中。每当你吃什么东西时,便会有新的细菌加入,别的细菌因此死亡或被排出。我们需要其中的哪些细菌才能保持身体健康,这一点我们还不知道。人体内90%。的单细胞生物连名称都没有。还没有人研究过它们。由于一个细菌比你的皮肤的细胞小10倍,我们就得用很特殊的仪器,才能对它们进行仔细观察。多年来,我一直试图了解更多的有关这些微小的神秘小动物的情况。我尤其对那些酶感兴趣:它们由细菌生产,细菌大概就是用它们来抗击敌人的,譬如病毒。所以,如果我们深入地研究细菌,我们就会了解更多的有关酶的情况,从而更多地了解它们对于人们的意义。也许人们可以用这种知识制造出新的药物,治疗由细菌引起的传染病。

  正如你所看到的,我们化学家和医学家,对营养在我们的健康中所起的作用知道得还实在太少。所以每一个人必须弄清楚,究竟什么对自己的健康有益。但是有一点我可以证明:如果你总是只吃油炸土豆条,你就会出问题。其实我自己也真想天天吃油炸土豆条。然而,我也必须克制自己,而且遵守我在这里已经给你们提出来的这些忠告。

  (本文作者:理查德·罗伯茨,1943年9月6日出生,英国生物化学家。他因为发现不连续基因,和菲力浦·夏普共同获得1993年诺贝尔医学奖。)

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