探索生命现象的利器

提到生命现象，人们总认为它神秘莫测。即使是关心者，也往往因那些蛋白质、肽链、核糖核酸、基因、遗传密码等等复杂的结构和深奥的功能所苦恼。诚然，生命现象本身是十分复杂的，因此构成了生命科学的高深。但是，对

提到生命现象，人们总认为它神秘莫测。即使是关心者，也往往因那些蛋白质、肽 链、核糖核酸、基因、遗传密码等等复杂的结构和深奥的功能所苦恼。 诚然，生命现象本身是十分复杂的，因此构成了生命科学的高深。但是，对它直接 做元素问题来探讨，那么它将变得简单多了。 新学科的诞生 生物是从低等进化为高等的，今日的复杂生物就是由亿万年前的简单物质发展而来 的。元素称得上是生物的基础，它们在生物的生长、发展、衰弱、死亡过程中起着 十分重要的作用。 例如磷，近些年来的研究表明，它的某些化合物是人体内部的能源“供应站”。所 有的食物在人体经代谢一氧化反应之后，所释放的能量除一部分以热能形式失散于 体内之外，其余大部分则被同时发生的吸热反应所利用，并储存于某些特殊的化合 物中。这个现象，与我们将电能储于蓄电池的过程十分相似。研究发现，这种蓄电 池般的特殊化合物，竟然全是有机磷化物，以三磷酸腺苷为代表，遍及人体各部 位。以后各项生命活动所需的能量，再由有机磷化物氧化供应。 又如镁离子，它能激活人体中的许多酶，一旦人体内的镁离子浓度过低，蛋白质的 合成就会出差错或中断。某些地区食道癌发病率高，很可能就是那里的土壤缺少镁 离子的缘故。即使是植物，它的叶绿素中也含有大量的镁离子，进行光合作用离不 开它。为此，人们称镁离子为太阳能的最好转换器。 被誉称为“生命火花”的锌，它包含在许多蛋白质之中，也是大多数酶的必要组 分，能激活肠磷酸酶及肝、肾过氧化氢酶，又是合成胰岛素所必需的元素。心脏 病、肝脾肿大、性腺功能减退和癌症等，在一定程度上都与锌在人体中的含量不正 常有关。体内缺锌的儿童，常表现出食欲不振、味觉不灵敏、身高和体重都差。甚 至在眼睛里也含有高达4％的锌，看来它对视觉必有特殊的效用，可惜至今尚未明 确。 此外，人们了解到钴是维生素B12的一个必需的组分：维生素B12由细菌生成， 且为哺乳动物生长所必需。人体内缺乏钴，肠道细菌便无法合成维生素B12了。 其次，有些酶催化反应，也需要维生素B12作为酶的辅因子，例如参与核糖核酸 的合成。而核糖核酸与神经纤维的功能有关，因此缺钴时就会引起神经退化。医生 们认为，它很有希望成为治疗某些神经系统疾病的基础元素。钴还能防止脂肪在肝 中积累。根据研究，青光眼急性发作时，血中钴含量往往会减少，而采用“钴食” 疗法能使患者的眼压很快恢复正常。 从以上的事实可以看出，生物体内的元素含量虽少，但它们的作用和功能确实对生 命现象有巨大的影响，成为生命科学所不能忽视的一个方面。近年来，这方面的研 究，已逐渐形成了一门崭新的学科。因为人们通常都把铁、铜、锌、锰、钴、钼和 铬等金属元素的离子及它们所合成的络合物(它们的结合没有像化合物那么紧密， 而像是联络在一起的物质)，列为无机化学的研究范畴。所以这一门研究生物体内 无机物与生命现象的崭新学科，被称为生物无机化学。 犀利的武器