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細(xì)胞全人類

【9】史前第一個(gè)有氧呼吸細(xì)胞,誕生!

細(xì)胞全人類 質(zhì)子梯度 2157 2022-08-01 01:56:49

  海平面,低氧區(qū)。

  小七正在演化著有氧呼吸的作用。

  別看人類只要吸一口氣,一秒鐘好似就完事了;但事實(shí)上這個(gè)呼吸的過程,在體內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)十分復(fù)雜。

  大體來說,是機(jī)體將來自環(huán)境的或細(xì)胞自己儲存的有機(jī)營養(yǎng)物的大分子,如糖類、脂類、蛋白質(zhì)等,通過一步步反應(yīng)降解成較小的、簡單的終產(chǎn)物,如二氧化碳、乳酸、乙醇等的過程。

  分解代謝是呼吸作用的別稱,是生物體將體內(nèi)的大分子轉(zhuǎn)化為小分子并釋放出能量的過程。

  這個(gè)呼吸作用,也叫做異化作用!

  和別的玩家一個(gè)藍(lán)細(xì)菌沒法形成氧化環(huán)境所不同的是,莊凡的小弟老六藍(lán)細(xì)菌,它因?yàn)槭浅壖?xì)胞進(jìn)化的緣故,分裂細(xì)胞和吸收能量代謝方面,要比一般玩家進(jìn)化的藍(lán)細(xì)菌,強(qiáng)上無數(shù)倍。

  所以,一個(gè)藍(lán)細(xì)菌分裂形成低氧區(qū),對它來說壓根不在話下。

  他的繁殖速度,最起碼頂其他的藍(lán)細(xì)菌幾百個(gè),而且還有鞭毛的運(yùn)動,速度就更快了。

  以一當(dāng)千,那都是謙虛的。

  “有氧呼吸的第一第二階段,算是完成了!”

  看著小七體內(nèi)開始跟氧分子結(jié)合,莊凡立馬進(jìn)行第三階段,也就是三羧酸循環(huán)的搭建。

  這是最重要也是最難的一步。

  其實(shí)這三個(gè)階段,每一個(gè)階段都是化學(xué)反應(yīng),都有多種相應(yīng)的酶催化。

  但只有第三個(gè)階段,才需要用到氧氣。

  第一階段是一分子的葡萄糖分解成二分子的丙酮酸,產(chǎn)生少量的NADH,也就是還原型輔酶I,也叫做“線粒體素”,并釋放出少量能量。

  這一階段不需要氧的參與,是在細(xì)胞基質(zhì)中進(jìn)行的。

  理論上,1分子NADH釋放的能量,可以合成3分子的ATP。

  可比任何的反應(yīng)都要來的劃算。

  而第二階段,則是第一階段分解的產(chǎn)物丙酮酸,將水徹底分解成二氧化碳和NADH,并再次釋放少量能量。

  這一階段同樣不需要氧的參與,是在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行。

  而眼下,這兩個(gè)階段,在小七的體內(nèi),已經(jīng)全部完成。

  氧分子開始慢慢的滲透進(jìn)細(xì)胞之中,為三羧酸循環(huán)做準(zhǔn)備。

  這個(gè)時(shí)候,之前莊凡新陳代謝合成的輔酶——乙酰輔酶A,就正式登上了歷史的舞臺。

  它從一個(gè)配角,一躍而成主角。

  在三羧酸循環(huán)之中,起到至關(guān)重要的作用。

  這個(gè)循環(huán)的第一步,就是由它開始,與草酰乙酸發(fā)生縮合反應(yīng)和硫酯水解,生成有氧呼吸最重要的一個(gè)成分——檸檬酸。

  而且這個(gè)化學(xué)反應(yīng),是不可逆的。

  也就是開始了,就沒有回頭路。

  嘩!

  就像是助燃一般,低氧區(qū)水中游離的氧分子,在剛剛進(jìn)入小七的細(xì)胞內(nèi),就迅速產(chǎn)生了劇烈的反應(yīng)。

  這種反應(yīng),比之莊凡之前生成的任何一次都來得猛。

  就像是往火上澆油。

  小七的細(xì)胞都好似在那抖動了起來。

  這當(dāng)然是興奮導(dǎo)致的。

  這就是第三階段,三羧酸循環(huán)的第一步。

  上述兩階段產(chǎn)生的NADH,經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng),與氧結(jié)合形成水,同時(shí)放出大量能量。

  這個(gè)階段是在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行的。

  八個(gè)步驟,全部在這里衍生。

  “代謝速度……變慢了!”

  “但源源不斷的能量補(bǔ)充,比以前多了無數(shù)倍!”

  “這氧化反應(yīng),果然是碳基生命最穩(wěn)定最持續(xù)高效的能量獲取方式!”

  簡直不可同日而語。

  以前的無氧呼吸方式,獲取能量就是不斷的代謝,代謝越快,獲得的能量越多。

  所以細(xì)菌一天可以繁衍無數(shù)代,通過子菌一起參與它的集體反應(yīng)。

  而現(xiàn)在,代謝越來越慢,但源源不斷的能量補(bǔ)充,卻是越來越多。

  細(xì)胞當(dāng)然需要變大,來讓代謝的速度降下去。

  同時(shí)一次吸收的氧氣可以更多。

  這時(shí)候,個(gè)體的差異,就因?yàn)橛醒鹾粑_始變得不同。

  讓細(xì)胞變大,甚至多細(xì)胞,然后代謝變慢,獲得更多的能量,這執(zhí)念成了真核細(xì)胞的畢生追求。

  而細(xì)菌和古菌,則是繁衍后代,靠著超速的分裂,形成了自己獨(dú)特的進(jìn)化。

  生物至此,算是走向了多元化的發(fā)展。

  一切,源頭就在氧氣;但這也是真核細(xì)胞自己爭氣,要沒有線粒體、細(xì)胞核這些,它也沒法完成這一系列復(fù)雜的反應(yīng),能量撐都把細(xì)胞撐壞了。

  現(xiàn)在么,簡直就是如魚得水。

  轟隆隆——

  況且,小七體內(nèi)最強(qiáng)的兩個(gè)細(xì)胞器——噬光體和活化線粒體,這時(shí)候也在瘋狂的參與著。

  一時(shí)間,整個(gè)細(xì)胞內(nèi)金光閃爍。

  小七體內(nèi)的細(xì)胞器,開始變大變多,填充原本顯得空曠的真核共祖體。

  而與此同時(shí),最為詭異的就是,小七的細(xì)胞體在有節(jié)奏的呼吸著,雖然頻率很快,但已經(jīng)比之前慢了很多。

  這種呼吸,跟之前細(xì)胞的代謝,完全是兩種層次。

  就像涓涓細(xì)流和山洪爆發(fā)的既視感。

  第一步、第二步……第四步……第六步……

  小七好似在打擂臺,一步步快速將三羧酸循環(huán)的步驟打破。

  轟!

  最終,莊凡只感覺細(xì)胞內(nèi)一松。

  一種油然而生的輕松感,從細(xì)胞內(nèi)衍生。

  那種氧分子進(jìn)入細(xì)胞后有些排斥的感覺,竟然全然消失了。

  取而代之的,則是一系列無比順暢的代謝循環(huán)。

  至此,小七體內(nèi)的三羧酸循環(huán)正式完成。

  也代表著,有氧呼吸的誕生。

  這個(gè)新世界,地球初期,第一個(gè)吸收氧氣的微生物。

  叮!

  【恭喜,玩家莊凡,你成功演化出了地球上有氧呼吸的路徑,誕生出第一個(gè)有氧呼吸的細(xì)胞!】

  【獎勵(lì):有氧呼吸細(xì)胞*1(金色)!】

  “咦,這居然也有獎勵(lì)?”

  這算是意外之喜。

  而且,金色成就居然是一個(gè)有氧呼吸的細(xì)胞,也就是自己又多了一個(gè)跟班。

  眼下,莊凡缺的就是小弟。

  以前感覺九個(gè)很多,現(xiàn)在……完全都有些不夠了。

  “小十!”

  “來得正好!”

  “趕緊,一個(gè)小弟一個(gè)細(xì)胞器!”

  老二,高爾基體!

  小七,溶酶體!

  新來的小十,中心體。

  而莊凡的本體,則是開始進(jìn)行有氧呼吸和噬光體的改造!

  一時(shí)間,莊凡又變得忙碌了起來。

  而他所不知道的是,整個(gè)人類世界因?yàn)樗乃{(lán)細(xì)菌,而變得出奇的團(tuán)結(jié)。

  他們第一次共同攜手,來抵御這一場幾十億年都難遇的大自然背刺——大氧化。

  這是地球生命體第一次大滅絕的初始。

  但絕對不是……最后一次!

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