设计Shèjì奇妙qímiào的de血红蛋白xuèhóngdànbái

“呼吸Hūxī对duì人rén来lái说shuō，是shì再zài简单jiǎndān不过búguò的de动作dòngzuò，也yě是shì最zuì明显míngxiǎn的de生命shēngmìng迹象jìxiàng。人Rén之所以zhīsuǒyǐ可以kěyǐ透tòu过guo呼吸hūxī来lái维持wéichí生命shēngmìng，是shì因为yīnwèi在zài一yí个gè非常fēicháng复杂fùzá的de巨jù分子fēnzǐ中zhōng，有yǒu很hěn多duō不bù同tóng的de原子yuánzǐ相互xiānghù作用zuòyòng所suǒ产生chǎnshēng的de结果jiéguǒ。”——马克斯Mǎkèsī·佩鲁茨Pèilǔcí，1962年nián诺贝尔奖Nuòbèiʼěrjiǎng得主dézhǔ，专门zhuānmén研究yánjiū血红蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ

对Duì人rén来lái说shuō没有méiyǒu什么shénme比bǐ呼吸hūxī更gèng简单jiǎndān的de了le，而且érqiě我们wǒmen大多dàduō感觉gǎnjué不bú到dào自己zìjǐ正在zhèngzài呼吸hūxī。不过Búguò，要是yàoshi创造主Chuàngzàozhǔ没有méiyǒu创造chuàngzào血红蛋白xuèhóngdànbái（血红素xuèhóngsù），那么nàme即使jíshǐ我们wǒmen可以kěyǐ呼吸hūxī也yě无法wúfǎ生存shēngcún。血红蛋白Xuèhóngdànbái真zhēn的de是shì很hěn复杂fùzá的de分子fēnzǐ，也yě是shì创造主Chuàngzàozhǔ精心jīngxīn设计shèjì的de杰作jiézuò之zhī一yī。血红蛋白Xuèhóngdànbái是shì在zài人体réntǐ的de红血球hóngxuèqiú里li，每měi个gè人rén都dōu有yǒu大约dàyuē30兆zhào个gè红血球hóngxuèqiú。如果Rúguǒ人rén少shǎo了le血红蛋白xuèhóngdànbái就jiù会huì立刻lìkè死亡sǐwáng，因为yīnwèi血红蛋白xuèhóngdànbái会huì将jiāng肺部fèibù的de氧气yǎngqì带dài到dào全身quánshēn的de组织zǔzhī里li。

 现在Xiànzài的de问题wèntí是shì，血红蛋白xuèhóngdànbái怎么zěnme知道zhīdào什么shénme时候shíhou要yào到dào肺fèi里li带dài走zǒu微小wēixiǎo的de氧yǎng分子fēnzǐ？然后Ránhòu又yòu保护bǎohù着zhe它们tāmen，到dào了le一定yídìng的de时间shíjiān再zài放fàng开kāi氧yǎng分子fēnzǐ呢ne？这Zhè牵涉qiānshè到dào分子fēnzǐ工程学gōngchéngxué的de几jǐ个gè奇妙qímiào的de作用zuòyòng。现在Xiànzài让ràng我们wǒmen来lái看看kànkan。

小Xiǎo分子fēnzǐ“计程车jìchéngchē”

你Nǐ可以kěyǐ将jiāng在zài红血球hóngxuèqiú里li的de每měi一yí个gè血红蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ当作dàngzuò一yí个gè微小wēixiǎo的de“四sì门mén计程车jìchéngchē”，这个zhège计程车jìchéngchē只zhǐ能néng容纳róngnà四sì名míng“乘客chéngkè”。特别Tèbié的de是shì，这个zhège小xiǎo分子fēnzǐ计程车jìchéngchē并bìng不bù需要xūyào司机sījī。既然Jìrán血红蛋白xuèhóngdànbái计程车jìchéngchē是shì在zài红血球hóngxuèqiú里面lǐmiàn，那么nàme红血球hóngxuèqiú就jiù会huì带dài着zhe它tā走zǒu遍biàn全身quánshēn，所以suǒyǐ红血球hóngxuèqiú就jiù好像hǎoxiàng一yí辆liàng正在zhèngzài行进xíngjìn间jiān的de大dà货柜车huòguìchē，里面lǐmiàn装zhuāng满mǎn了le血红蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ。

血红蛋白Xuèhóngdànbái分子fēnzǐ计程车jìchéngchē的de旅程lǚchéng是shì从cóng哪里nǎlǐ开始kāishǐ的de呢ne？就是Jiùshì当dāng红血球hóngxuèqiú货柜车huòguìchē来lái到dào机场jīchǎng时shí开始kāishǐ的de，而ér这个zhège机场jīchǎng就是jiùshì肺部fèibù里li的de肺泡fèipào。我们Wǒmen吸xī入rù空气kōngqì时shí会huì吸xī入rù很hěn多duō很hěn多duō微小wēixiǎo的de氧yǎng分子fēnzǐ，氧yǎng分子fēnzǐ会huì先xiān到达dàodá肺泡fèipào，而ér这些zhèxiē氧yǎng分子fēnzǐ就是jiùshì乘客chéngkè了le，他们tāmen都dōu想xiǎng要yào搭dā计程车jìchéngchē，于是yúshì很hěn快kuài地de就jiù把bǎ整个zhěnggè红血球hóngxuèqiú货柜车huòguìchē都dōu挤jǐ满mǎn了le。每Měi个gè红血球hóngxuèqiú货柜车huòguìchē都dōu有yǒu很hěn多duō血红蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ计程车jìchéngchē，而ér这zhè时shí计程车jìchéngchē的de门mén都dōu是shì关guān着zhe的de。可是Kěshì，在zài这么zhème多duō乘客chéngkè中zhōng有yǒu一yí个gè氧yǎng分子fēnzǐ很hěn快kuài地de排除páichú万难wànnán挤jǐ进jìn计程车jìchéngchē里li，选xuǎn了le一yí个gè位子wèizi开心kāixīn地de坐zuò下来xiàlái。

现在Xiànzài，有yǒu一yí件jiàn有趣yǒuqù的de事shì发生fāshēng了le。红血球Hóngxuèqiú里li的de血红蛋白xuèhóngdànbái计程车jìchéngchē开始kāishǐ改变gǎibiàn形状xíngzhuàng，当dāng第dì一yī个gè乘客chéngkè挤jǐ进jìn计程车jìchéngchē之后zhīhòu，计程车jìchéngchē的de四sì个gè车门chēmén居然jūrán都dōu自动zìdòng地de打开dǎkāi了le，于是yúshì另外lìngwài三sān个gè乘客chéngkè就jiù很hěn轻松qīngsōng地de坐zuò进来jìnlái了le，这个zhège过程guòchéng就jiù叫做jiàozuò合作hézuò现象xiànxiàng，这zhè是shì很hěn有yǒu效率xiàolǜ的de交互jiāohù作用zuòyòng，因为yīnwèi我们wǒmen吸xī入rù一yì口kǒu气qì的de时间shíjiān，每měi个gè红血球hóngxuèqiú里li百bǎi分fēn之zhī95的de计程车jìchéngchē都dōu载zài满mǎn旅客lǚkè了le。一Yí个gè红血球hóngxuèqiú内nèi有yǒu2.5亿yì个gè血红蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ，所以suǒyǐ红血球hóngxuèqiú里li总共zǒnggòng有yǒu10亿yì个gè氧yǎng分子fēnzǐ！红血球Hóngxuèqiú里li的de计程车jìchéngchē载zài满mǎn旅客lǚkè后hòu就jiù出发chūfā了le，将jiāng宝贵bǎoguì的de氧yǎng分子fēnzǐ送sòng到dào身体shēntǐ需要xūyào氧气yǎngqì的de组织zǔzhī里li。现在Xiànzài你nǐ可能kěnéng很hěn好奇hàoqí，“什么shénme使shǐ氧yǎng分子fēnzǐ留liú在zài车chē上shang，到dào了le目的地mùdìdì再zài让ràng他们tāmen下xià车chē呢ne？”

其实Qíshí，每měi个gè血红蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ里li都dōu有yǒu铁tiě原子yuánzǐ在zài等děng着zhe这些zhèxiē氧yǎng分子fēnzǐ，只要zhǐyào氧yǎng分子fēnzǐ一yí上shàng车chē就jiù会huì粘nián着zhe铁tiě原子yuánzǐ。一般Yìbān来lái说shuō，当dāng氧yǎng和hé铁tiě在zài有yǒu水shuǐ的de情况qíngkuàng下xià结合jiéhé，会huì有yǒu什么shénme变化biànhuà呢ne？就Jiù会huì变biàn成chéng氧化铁yǎnghuàtiě，也yě就是jiùshì生锈shēngxiù了le。铁Tiě生锈shēngxiù的de话huà，就jiù会huì形成xíngchéng结晶体jiéjīngtǐ将jiāng氧yǎng分子fēnzǐ永远yǒngyuǎn锁suǒ住zhù，氧yǎng分子fēnzǐ就jiù不bù能néng发挥fāhuī作用zuòyòng。既然Jìrán红细胞hóngxìbāo里li充满chōngmǎn了le水shuǐ，血红蛋白xuèhóngdànbái要yào怎样zěnyàng将jiāng氧yǎng分子fēnzǐ和hé铁tiě结合jiéhé或huò分离fēnlí，而ér不bú会huì受shòu到dào水shuǐ的de影响yǐngxiǎng而ér生锈shēngxiù呢ne？

进一步Jìnyíbù了解liǎojiě

为了Wèile解答jiědá这个zhège问题wèntí，我们wǒmen先xiān仔细zǐxì地de来lái看看kànkan血红蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ的de结构jiégòu。在Zài每měi个gè血红蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ里li，有yǒu大约dàyuē1万wàn个gè原子yuánzǐ，包括bāokuò氢qīng原子yuánzǐ、碳tàn原子yuánzǐ、氮dàn原子yuánzǐ、硫liú原子yuánzǐ、氧yǎng原子yuánzǐ，这些zhèxiē原子yuánzǐ都dōu在zài适当shìdàng的de位置wèizhì，围绕wéirào着zhe4个gè铁tiě原子yuánzǐ。为什么Wèi shénme4个gè铁tiě原子yuánzǐ需要xūyào那么nàme多duō的de原子yuánzǐ来lái保护bǎohù它们tāmen呢ne？

因为Yīnwèi这zhè4个gè铁tiě原子yuánzǐ是shì带电dàidiàn原子yuánzǐ，所以suǒyǐ一定yídìng要yào很hěn小心xiǎoxīn地de保护bǎohù它们tāmen。带电Dàidiàn原子yuánzǐ又yòu称chēng为wéi离子lízǐ，如果rúguǒ带电dàidiàn原子yuánzǐ离开líkāi了le自己zìjǐ原来yuánlái位置wèizhì，就jiù会huì对duì细胞xìbāo造成zàochéng很hěn大dà的de破坏pòhuài。所以Suǒyǐ，每měi个gè铁tiě原子yuánzǐ都dōu固定gùdìng在zài一yí个gè有yǒu保护bǎohù作用zuòyòng的de一yí块kuài板子bǎnzi *中间zhōngjiān。而Ér这zhè四sì块kuài板子bǎnzi就jiù会huì很hěn小心xiǎoxīn地de放fàng在zài血红蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ里li，结果jiéguǒ只有zhǐyǒu氧yǎng分子fēnzǐ可以kěyǐ接触jiēchù到dào铁tiě原子yuánzǐ，由于yóuyú水分子shuǐfēnzi无法wúfǎ接触jiēchù到dào铁tiě原子yuánzǐ，铁tiě原子yuánzǐ就jiù不bú会huì生锈shēngxiù，这样zhèyàng氧yǎng分子fēnzǐ就jiù不bú会huì被bèi锁suǒ住zhù。

血红蛋白Xuèhóngdànbái中zhōng的de铁tiě原子yuánzǐ是shì无法wúfǎ独自dúzì跟gēn氧yǎng分子fēnzǐ结合jiéhé或huò分离fēnlí的de。但是Dànshì，要是yàoshi没有méiyǒu这zhè四sì个gè带电dàidiàn的de铁tiě原子yuánzǐ，血红蛋白xuèhóngdànbái也yě不bù能néng发挥fāhuī任何rènhé作用zuòyòng。这些Zhèxiē铁离子tiělízǐ一定yídìng要yào分毫fēnháo不bú差chà地de安放ānfàng在zài指定zhǐdìng的de位置wèizhì，这样zhèyàng血红蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ才cái可以kěyǐ在zài血液xuèyè中zhōng输送shūsòng氧气yǎngqì。

 “氧Yǎng分子fēnzǐ”请qǐng下xià车chē啦la！

红血球Hóngxuèqiú离开líkāi动脉dòngmài后hòu就jiù会huì慢慢mànman流liú进jìn身体shēntǐ组织zǔzhī里li的de微血管wēixuèguǎn，红血球hóngxuèqiú周围zhōuwéi的de环境huánjìng就jiù开始kāishǐ改变gǎibiàn了le，这里zhèlǐ的de温度wēndù比bǐ肺部fèibù还hái高gāo，氧气yǎngqì较jiào少shǎo，而且érqiě红血球hóngxuèqiú受shòu到dào二氧化碳èryǎnghuàtàn包围bāowéi，所以suǒyǐ酸性suānxìng也yě较jiào高gāo。这些Zhèxiē改变gǎibiàn的de信号xìnhào就是jiùshì让ràng红血球hóngxuèqiú里li的de血红蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ计程车jìchéngchē知道zhīdào，该gāi让ràng这些zhèxiē尊贵zūnguì的de氧yǎng分子fēnzǐ乘客chéngkè下xià车chē了le。

氧yǎng分子fēnzǐ一yí下xià车chē后hòu，血红蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ的de形状xíngzhuàng又yòu改变gǎibiàn了le，这个zhège改变gǎibiàn并bìng不bú大dà，只是zhǐshì要yào关门guānmén而已éryǐ，并bìng让ràng氧yǎng分子fēnzǐ留liú在zài车chē外wài，也yě就是jiùshì身体shēntǐ很hěn需要xūyào氧气yǎngqì的de地方dìfang。把Bǎ车门chēmén关guān好hǎo是shì有yǒu一yí个gè作用zuòyòng的de，就是jiùshì血红蛋白xuèhóngdànbái返回fǎnhuí肺部fèibù时shí，即使jíshǐ碰pèng到dào迷路mílù的de氧yǎng分子fēnzǐ，这些zhèxiē氧yǎng分子fēnzǐ也yě无法wúfǎ跳tiào上shàng车chē回huí到dào肺部fèibù，这个zhège计程车jìchéngchē回程huíchéng时shí只zhǐ接载jiēzài二氧化碳èryǎnghuàtàn。

这些Zhèxiē缺quē氧yǎng的de红血球hóngxuèqiú很hěn快kuài就jiù回huí到dào肺部fèibù，到dào了le肺部fèibù，血红蛋白xuèhóngdànbái就jiù会huì让ràng二氧化碳èryǎnghuàtàn下xià车chē，然后ránhòu再次zàicì接载jiēzài可以kěyǐ维持wéichí生命shēngmìng的de氧气yǎngqì上shàng车chē。一Yí个gè红血球hóngxuèqiú可以kěyǐ生存shēngcún大约dàyuē120天tiān，而ér以上yǐshàng的de接载jiēzài过程guòchéng则zé会huì重复chóngfù很hěn多duō很hěn多duō次cì。

由此可见Yóucǐ-kějiàn，血红蛋白xuèhóngdànbái是shì个gè很hěn特别tèbié的de分子fēnzǐ。正如Zhèngrú文章wénzhāng开头kāitóu指zhǐ出chū，血红蛋白xuèhóngdànbái是shì“很hěn复杂fùzá的de巨jù分子fēnzǐ”。的确Díquè，我们wǒmen的de创造主Chuàngzàozhǔ创造chuàngzào了le微观wēiguān工程学gōngchéngxué上shang一yí个gè既jì精细jīngxì又yòu精彩jīngcǎi的de杰作jiézuò，使shǐ生命shēngmìng可以kěyǐ延续yánxù下去xiàqù，我们wǒmen除了chúle感谢gǎnxiè之zhī外wài，也yě惊叹jīngtàn不已bùyǐ！

［脚注Jiǎozhù］

［第Dì28页yè的de附栏fùlán］

好好Hǎohǎo保养bǎoyǎng血红蛋白xuèhóngdànbái！

贫血Pínxuè是shì指zhǐ血液xuèyè中zhōng缺少quēshǎo血红蛋白xuèhóngdànbái。血红蛋白Xuèhóngdànbái分子fēnzǐ要是yàoshi缺少quēshǎo了le四sì个gè重要zhòngyào的de铁tiě原子yuánzǐ，那么nàme血红蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ里li的de一万yíwàn个gè原子yuánzǐ就jiù不bù能néng发挥fāhuī作用zuòyòng。所以Suǒyǐ，我们wǒmen须要xūyào吃chī营养yíngyǎng的de食物shíwù，吸收xīshōu足够zúgòu的de铁质tiězhì。右边Yòubian列liè出chū的de食物shíwù都dōu含有hányǒu丰富fēngfù的de铁质tiězhì。

除了Chúle吃chī含有hányǒu丰富fēngfù铁质tiězhì的de食物shíwù之zhī外wài，还hái要yào留意liúyì以下yǐxià建议jiànyì：1．经常Jīngcháng做zuò适量shìliàng的de运动yùndòng；2．不要búyào吸烟xīyān；3．避免bìmiǎn吸xī二手烟èrshǒuyān。为什么Wèi shénme吸烟xīyān和hé吸食xīshí烟草yāncǎo产品chǎnpǐn很hěn危险wēixiǎn呢ne？

因为Yīnwèi烟草yāncǎo产生chǎnshēng的de烟yān含有hányǒu大量dàliàng一氧化碳yīyǎnghuàtàn，一氧化碳yīyǎnghuàtàn就是jiùshì汽车qìchē排pái出chū的de废气fèiqì里li所suǒ含hán的de毒素dúsù。有些Yǒuxiē人rén因yīn一氧化碳yīyǎnghuàtàn中毒zhòngdú而ér意外yìwài死亡sǐwáng，有些yǒuxiē人rén则zé故意gùyì吸xī入rù一氧化碳yīyǎnghuàtàn来lái自杀zìshā。一氧化碳Yīyǎnghuàtàn很hěn容易róngyì粘nián着zhe血红蛋白xuèhóngdànbái中zhōng的de铁tiě原子yuánzǐ，比bǐ氧气yǎngqì分子fēnzǐ更gèng快kuài200多duō倍bèi。因此Yīncǐ，烟草yāncǎo产生chǎnshēng的de烟yān会huì妨碍fángʼài人rén吸xī入rù氧气yǎngqì，对duì人rén有yǒu害hài。

［附栏Fùlán］

食物Shíwù分量Fènliàng铁质Tiězhì（毫克háokè）

紫菜Zǐcài 100克kè 90.4

黑Hēi木耳mùʼěr（已yǐ煮zhǔ熟shú） 100克kè 46.0

黑Hēi芝麻zhīma 100克kè 24.5

猪肝Zhūgān（已yǐ煮zhǔ熟shú） 100克kè 17.0

黑豆Hēidòu（已yǐ煮zhǔ熟shú） 100克kè 7.2

葡萄干Pútaogān（已yǐ煮zhǔ熟shú） 100克kè 3.8

快Kuài熟shú麦片màipiàn（已yǐ煮zhǔ熟shú） 100克kè 3.8

豆腐Dòufu 100克kè 3.5

牛肉Niúròu（已yǐ煮zhǔ熟shú） 100克kè 2.8

花生Huāshēng（已yǐ煮zhǔ熟shú） 100克kè 2.5

菠菜Bōcài（已yǐ煮zhǔ熟shú） 100克kè 1.6

［第Dì26页yè的de图解tújiě或huò图片túpiàn］

（排版Páibǎn后hòu的de式样shìyàng，见jiàn出版物chūbǎnwù）

蛋白Dànbái结构jiégòu

氧yǎng分子fēnzǐ

铁tiě原子yuánzǐ

血基质Xuèjīzhì

在Zài充满chōngmǎn氧气yǎngqì的de肺部fèibù里li，一yí个gè氧yǎng分子fēnzǐ会huì粘着niánzhuó血红蛋白xuèhóngdànbái

当Dāng第dì一yī个gè氧yǎng分子fēnzǐ粘nián住zhù血红蛋白xuèhóngdànbái后hòu，血红蛋白xuèhóngdànbái的de形状xíngzhuàng就jiù会huì稍微shāowēi改变gǎibiàn，于是yúshì另外lìngwài三sān个gè氧yǎng分子fēnzǐ很hěn快kuài地dì也yě粘nián住zhù了le血红蛋白xuèhóngdànbái

血红蛋白Xuèhóngdànbái会huì离开líkāi肺部fèibù，将jiāng氧yǎng分子fēnzǐ送sòng到dào身体shēntǐ需要xūyào氧气yǎngqì的de地方dìfang，然后ránhòu放fàng下xià氧yǎng分子fēnzǐ