读书笔记 · 2026年 3月 27日 0

从微观层面论喝水的重要性:质子(氢离子)附着在线粒体膜上的 ATP 酶上,这些酶是由一些蛋白质的零件构成的,它的结构真的很像电动马达。质子冲上来,它就会转动,每3个质子撞过来,ATP 酶就转120度,转3下就是一圈。在转第一下的时候,有一个 ADP 结合上来;在转第二下的时候,这个 ADP 的尾部就会拼上一个磷酸基团,变成了 ATP;转第三下的时候,ATP 就会从这个酶上释放出来。每转一圈,就产生3个 ATP 出来。- day 79

如果深入到线粒体的内部,就会发现,这里的能量来源自被氧化反应拆出来的氢离子跟电子,氢离子也就是质子,它在呼吸作用中被保存在线粒体面膜的内侧,这侧的电压就比较高。别看薄薄的膜才几纳米,这层膜竟然会广泛均匀地存储着0.15伏的电压。 

要知道,纳米它是一个小得不可思议的尺寸,而伏特是一个日常小电器都会用到的电压,两个凑在一起,是一个异常诡异的数字。

有多异常呢?

我们可以对比一下,像干燥空气的击穿电压是3万伏/厘米,也就是在距离1厘米的情况下的两个电极,如果压差达到了3万伏特,你就会在这1厘米中间的空隙看到电火花,也就是空气被击穿了。

如果把线粒体的膜按照5纳米的厚度算,实际上在线粒体膜两侧的电压形成的场强,比击穿干燥空气的场强还要高了10倍。而正是这个巨大的电压,保存着葡萄糖分解后的化学能。