設計Shèjì奇妙qímiào的de血紅蛋白xuèhóngdànbái

「呼吸Hūxī對duì人rén來lái說shuō，是shì再zài簡單jiǎndān不過búguò的de動作dòngzuò，也yě是shì最zuì明顯míngxiǎn的de生命shēngmìng跡象jìxiàng。人Rén之所以zhīsuǒyǐ可以kěyǐ透tòu過guo呼吸hūxī來lái維持wéichí生命shēngmìng，是shì因為yīnwèi在zài一yí個gè非常fēicháng複雜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產生chǎnshēng的de結果jiéguǒ。」——馬克斯Mǎkèsī·佩魯茨Pèilǔcí，1962年nián諾貝爾獎Nuòbèiʼěrjiǎng得主dézhǔ，專門zhuānmén研究yánjiū血紅蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ

對Duì人rén來lái說shuō沒有méiyǒu什麼shénme比bǐ呼吸hūxī更gèng簡單jiǎndān的de了le，而且érqiě我們wǒmen大多dàduō感覺gǎnjué不bú到dào自己zìjǐ正在zhèngzài呼吸hūxī。不過Búguò，要是yàoshi創造主Chuàngzàozhǔ沒有méiyǒu創造chuàngzào血紅蛋白xuèhóngdànbái（血紅素xuèhóngsù），那麼nàme即使jíshǐ我們wǒmen可以kěyǐ呼吸hūxī也yě無法wúfǎ生存shēngcún。血紅蛋白Xuèhóngdànbái真zhēn的de是shì很hěn複雜fùzá的de分子fēnzǐ，也yě是shì創造主Chuàngzàozhǔ精心jīngxīn設計shèjì的de傑作jiézuò之zhī一yī。血紅蛋白Xuèhóngdànbái是shì在zài人體réntǐ的de紅血球hóngxuèqiú裡li，每měi個gè人rén都dōu有yǒu大約dàyuē30兆zhào個gè紅血球hóngxuèqiú。如果Rúguǒ人rén少shǎo了le血紅蛋白xuèhóngdànbái就jiù會huì立刻lìkè死亡sǐwáng，因為yīnwèi血紅蛋白xuèhóngdànbái會huì將jiāng肺部fèibù的de氧氣yǎngqì帶dài到dào全身quánshēn的de組織zǔzhī裡li。

 現在Xiànzài的de問題wèntí是shì，血紅蛋白xuèhóngdànbái怎麼zěnme知道zhīdào什麼shénme時候shíhou要yào到dào肺fèi裡li帶dài走zǒu微小wēixiǎo的de氧yǎng分子fēnzǐ？然後Ránhòu又yòu保護bǎohù著zhe它們tāmen，到dào了le一定yídìng的de時間shíjiān再zài放fàng開kāi氧yǎng分子fēnzǐ呢ne？這Zhè牽涉qiānshè到dào分子fēnzǐ工程學gōngchéngxué的de幾jǐ個gè奇妙qímiào的de作用zuòyòng。現在Xiànzài讓ràng我們wǒmen來lái看看kànkan。

小Xiǎo分子fēnzǐ「計程車jìchéngchē」

你Nǐ可以kěyǐ將jiāng在zài紅血球hóngxuèqiú裡li的de每měi一yí個gè血紅蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ當作dàngzuò一yí個gè微小wēixiǎo的de「四sì門mén計程車jìchéngchē」，這個zhège計程車jìchéngchē只zhǐ能néng容納róngnà四sì名míng「乘客chéngkè」。特別Tèbié的de是shì，這個zhège小xiǎo分子fēnzǐ計程車jìchéngchē並bìng不bù需要xūyào司機sījī。既然Jìrán血紅蛋白xuèhóngdànbái計程車jìchéngchē是shì在zài紅血球hóngxuèqiú裡面lǐmiàn，那麼nàme紅血球hóngxuèqiú就jiù會huì帶dài著zhe它tā走zǒu遍biàn全身quánshēn，所以suǒyǐ紅血球hóngxuèqiú就jiù好像hǎoxiàng一yí輛liàng正在zhèngzài行進xíngjìn間jiān的de大dà貨櫃車huòguìchē，裡面lǐmiàn裝zhuāng滿mǎn了le血紅蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ。

血紅蛋白Xuèhóngdànbái分子fēnzǐ計程車jìchéngchē的de旅程lǚchéng是shì從cóng哪裡nǎlǐ開始kāishǐ的de呢ne？就是Jiùshì當dāng紅血球hóngxuèqiú貨櫃車huòguìchē來lái到dào機場jīchǎng時shí開始kāishǐ的de，而ér這個zhège機場jīchǎng就是jiùshì肺部fèibù裡li的de肺泡fèipào。我們Wǒmen吸xī入rù空氣kōngqì時shí會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會huì先xiān到達dàodá肺泡fèipào，而ér這些zhèxiē氧yǎng分子fēnzǐ就是jiùshì乘客chéngkè了le，他們tāmen都dōu想xiǎng要yào搭dā計程車jìchéngchē，於是yúshì很hěn快kuài地de就jiù把bǎ整個zhěnggè紅血球hóngxuèqiú貨櫃車huòguìchē都dōu擠jǐ滿mǎn了le。每Měi個gè紅血球hóngxuèqiú貨櫃車huòguìchē都dōu有yǒu很hěn多duō血紅蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ計程車jìchéngchē，而ér這zhè時shí計程車jìchéngchē的de門mén都dōu是shì關guān著zhe的de。可是Kěshì，在zài這麼zhème多duō乘客chéngkè中zhōng有yǒu一yí個gè氧yǎng分子fēnzǐ很hěn快kuài地de排除páichú萬難wànnán擠jǐ進jìn計程車jìchéngchē裡li，選xuǎn了le一yí個gè位子wèizi開心kāixīn地de坐zuò下來xiàlái。

現在Xiànzài，有yǒu一yí件jiàn有趣yǒuqù的de事shì發生fāshēng了le。紅血球Hóngxuèqiú裡li的de血紅蛋白xuèhóngdànbái計程車jìchéngchē開始kāishǐ改變gǎibiàn形狀xíngzhuàng，當dāng第dì一yī個gè乘客chéngkè擠jǐ進jìn計程車jìchéngchē之後zhīhòu，計程車jìchéngchē的de四sì個gè車門chēmén居然jūrán都dōu自動zìdòng地de打開dǎkāi了le，於是yúshì另外lìngwài三sān個gè乘客chéngkè就jiù很hěn輕鬆qīngsōng地de坐zuò進來jìnlái了le，這個zhège過程guòchéng就jiù叫做jiàozuò合作hézuò現象xiànxiàng，這zhè是shì很hěn有yǒu效率xiàolǜ的de交互jiāohù作用zuòyòng，因為yīnwèi我們wǒmen吸xī入rù一yì口kǒu氣qì的de時間shíjiān，每měi個gè紅血球hóngxuèqiú裡li百bǎi分fēn之zhī95的de計程車jìchéngchē都dōu載zài滿mǎn旅客lǚkè了le。一Yí個gè紅血球hóngxuèqiú內nèi有yǒu2.5億yì個gè血紅蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ，所以suǒyǐ紅血球hóngxuèqiú裡li總共zǒnggòng有yǒu10億yì個gè氧yǎng分子fēnzǐ！紅血球Hóngxuèqiú裡li的de計程車jìchéngchē載zài滿mǎn旅客lǚkè後hòu就jiù出發chūfā了le，將jiāng寶貴bǎoguì的de氧yǎng分子fēnzǐ送sòng到dào身體shēntǐ需要xūyào氧氣yǎngqì的de組織zǔzhī裡li。現在Xiànzài你nǐ可能kěnéng很hěn好奇hàoqí，「什麼shénme使shǐ氧yǎng分子fēnzǐ留liú在zài車chē上shang，到dào了le目的地mùdìdì再zài讓ràng他們tāmen下xià車chē呢ne？」

其實Qíshí，每měi個gè血紅蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ裡li都dōu有yǒu鐵tiě原子yuánzǐ在zài等děng著zhe這些zhèxiē氧yǎng分子fēnzǐ，只要zhǐyào氧yǎng分子fēnzǐ一yí上shàng車chē就jiù會huì黏nián著zhe鐵tiě原子yuánzǐ。一般Yìbān來lái說shuō，當dāng氧yǎng和hé鐵tiě在zài有yǒu水shuǐ的de情況qíngkuàng下xià結合jiéhé，會huì有yǒu什麼shénme變化biànhuà呢ne？就Jiù會huì變biàn成chéng氧化鐵yǎnghuàtiě，也yě就是jiùshì生鏽shēngxiù了le。鐵Tiě生鏽shēngxiù的de話huà，就jiù會huì形成xíngchéng結晶體jiéjīngtǐ將jiāng氧yǎng分子fēnzǐ永遠yǒngyuǎn鎖suǒ住zhù，氧yǎng分子fēnzǐ就jiù不bù能néng發揮fāhuī作用zuòyòng。既然Jìrán紅細胞hóngxìbāo裡li充滿chōngmǎn了le水shuǐ，血紅蛋白xuèhóngdànbái要yào怎樣zěnyàng將jiāng氧yǎng分子fēnzǐ和hé鐵tiě結合jiéhé或huò分離fēnlí，而ér不bú會huì受shòu到dào水shuǐ的de影響yǐngxiǎng而ér生鏽shēngxiù呢ne？

進一步Jìnyíbù了解liǎojiě

為了Wèile解答jiědá這個zhège問題wèntí，我們wǒmen先xiān仔細zǐxì地de來lái看看kànkan血紅蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ的de結構jiégòu。在Zài每měi個gè血紅蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ裡li，有yǒu大約dàyuē1萬wàn個gè原子yuánzǐ，包括bāokuò氫qīng原子yuánzǐ、碳tàn原子yuánzǐ、氮dàn原子yuánzǐ、硫liú原子yuánzǐ、氧yǎng原子yuánzǐ，這些zhèxiē原子yuánzǐ都dōu在zài適當shìdàng的de位置wèizhì，圍繞wéirào著zhe4個gè鐵tiě原子yuánzǐ。為什麼Wèi shénme4個gè鐵tiě原子yuánzǐ需要xūyào那麼nàme多duō的de原子yuánzǐ來lái保護bǎohù它們tāmen呢ne？

因為Yīnwèi這zhè4個gè鐵tiě原子yuánzǐ是shì帶電dàidiàn原子yuánzǐ，所以suǒyǐ一定yídìng要yào很hěn小心xiǎoxīn地de保護bǎohù它們tāmen。帶電Dàidiàn原子yuánzǐ又yòu稱chēng為wéi離子lízǐ，如果rúguǒ帶電dàidiàn原子yuánzǐ離開líkāi了le自己zìjǐ原來yuánlái位置wèizhì，就jiù會huì對duì細胞xìbāo造成zàochéng很hěn大dà的de破壞pòhuài。所以Suǒyǐ，每měi個gè鐵tiě原子yuánzǐ都dōu固定gùdìng在zài一yí個gè有yǒu保護bǎohù作用zuòyòng的de一yí塊kuài板子bǎnzi *中間zhōngjiān。而Ér這zhè四sì塊kuài板子bǎnzi就jiù會huì很hěn小心xiǎoxīn地de放fàng在zài血紅蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ裡li，結果jiéguǒ只有zhǐyǒu氧yǎng分子fēnzǐ可以kěyǐ接觸jiēchù到dào鐵tiě原子yuánzǐ，由於yóuyú水分子shuǐfēnzi無法wúfǎ接觸jiēchù到dào鐵tiě原子yuánzǐ，鐵tiě原子yuánzǐ就jiù不bú會huì生鏽shēngxiù，這樣zhèyàng氧yǎng分子fēnzǐ就jiù不bú會huì被bèi鎖suǒ住zhù。

血紅蛋白Xuèhóngdànbái中zhōng的de鐵tiě原子yuánzǐ是shì無法wúfǎ獨自dúzì跟gēn氧yǎng分子fēnzǐ結合jiéhé或huò分離fēnlí的de。但是Dànshì，要是yàoshi沒有méiyǒu這zhè四sì個gè帶電dàidiàn的de鐵tiě原子yuánzǐ，血紅蛋白xuèhóngdànbái也yě不bù能néng發揮fāhuī任何rènhé作用zuòyòng。這些Zhèxiē鐵離子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，這樣zhèyàng血紅蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ才cái可以kěyǐ在zài血液xuèyè中zhōng輸送shūsòng氧氣yǎngqì。

 「氧Yǎng分子fēnzǐ」請qǐng下xià車chē啦la！

紅血球Hóngxuèqiú離開líkāi動脈dòngmài後hòu就jiù會huì慢慢mànman流liú進jìn身體shēntǐ組織zǔzhī裡li的de微血管wēixuèguǎn，紅血球hóngxuèqiú周圍zhōuwéi的de環境huánjìng就jiù開始kāishǐ改變gǎibiàn了le，這裡zhèlǐ的de溫度wēndù比bǐ肺部fèibù還hái高gāo，氧氣yǎngqì較jiào少shǎo，而且érqiě紅血球hóngxuèqiú受shòu到dào二氧化碳èryǎnghuàtàn包圍bāowéi，所以suǒyǐ酸性suānxìng也yě較jiào高gāo。這些Zhèxiē改變gǎibiàn的de信號xìnhào就是jiùshì讓ràng紅血球hóngxuèqiú裡li的de血紅蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ計程車jìchéngchē知道zhīdào，該gāi讓ràng這些zhèxiē尊貴zūnguì的de氧yǎng分子fēnzǐ乘客chéngkè下xià車chē了le。

氧yǎng分子fēnzǐ一yí下xià車chē後hòu，血紅蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ的de形狀xíngzhuàng又yòu改變gǎibiàn了le，這個zhège改變gǎibiàn並bìng不bú大dà，只是zhǐshì要yào關門guānmén而已éryǐ，並bìng讓ràng氧yǎng分子fēnzǐ留liú在zài車chē外wài，也yě就是jiùshì身體shēntǐ很hěn需要xūyào氧氣yǎngqì的de地方dìfang。把Bǎ車門chēmén關guān好hǎo是shì有yǒu一yí個gè作用zuòyòng的de，就是jiùshì血紅蛋白xuèhóngdànbái返回fǎnhuí肺部fèibù時shí，即使jíshǐ碰pèng到dào迷路mílù的de氧yǎng分子fēnzǐ，這些zhèxiē氧yǎng分子fēnzǐ也yě無法wúfǎ跳tiào上shàng車chē回huí到dào肺部fèibù，這個zhège計程車jìchéngchē回程huíchéng時shí只zhǐ接載jiēzài二氧化碳èryǎnghuàtàn。

這些Zhèxiē缺quē氧yǎng的de紅血球hóngxuèqiú很hěn快kuài就jiù回huí到dào肺部fèibù，到dào了le肺部fèibù，血紅蛋白xuèhóngdànbái就jiù會huì讓ràng二氧化碳èryǎnghuàtàn下xià車chē，然後ránhòu再次zàicì接載jiēzài可以kěyǐ維持wéichí生命shēngmìng的de氧氣yǎngqì上shàng車chē。一Yí個gè紅血球hóngxuèqiú可以kěyǐ生存shēngcún大約dàyuē120天tiān，而ér以上yǐshàng的de接載jiēzài過程guòchéng則zé會huì重複chóngfù很hěn多duō很hěn多duō次cì。

由此可見Yóucǐ-kějiàn，血紅蛋白xuèhóngdànbái是shì個gè很hěn特別tèbié的de分子fēnzǐ。正如Zhèngrú文章wénzhāng開頭kāitóu指zhǐ出chū，血紅蛋白xuèhóngdànbái是shì「很hěn複雜fùzá的de巨jù分子fēnzǐ」。的確Díquè，我們wǒmen的de創造主Chuàngzàozhǔ創造chuàngzào了le微觀wēiguān工程學gōngchéngxué上shang一yí個gè既jì精細jīngxì又yòu精彩jīngcǎi的de傑作jiézuò，使shǐ生命shēngmìng可以kěyǐ延續yánxù下去xiàqù，我們wǒmen除了chúle感謝gǎnxiè之zhī外wài，也yě驚嘆jīngtàn不已bùyǐ！

［腳注Jiǎozhù］

［第Dì28頁yè的de附欄fùlán］

好好Hǎohǎo保養bǎoyǎng血紅蛋白xuèhóngdànbái！

貧血Pínxuè是shì指zhǐ血液xuèyè中zhōng缺少quēshǎo血紅蛋白xuèhóngdànbái。血紅蛋白Xuèhóngdànbái分子fēnzǐ要是yàoshi缺少quēshǎo了le四sì個gè重要zhòngyào的de鐵tiě原子yuánzǐ，那麼nàme血紅蛋白xuèhóngdànbái分子fēnzǐ裡li的de一萬yíwàn個gè原子yuánzǐ就jiù不bù能néng發揮fāhuī作用zuòyòng。所以Suǒyǐ，我們wǒmen須要xūyào吃chī營養yíngyǎng的de食物shíwù，吸收xīshōu足夠zúgòu的de鐵質tiězhì。右邊Yòubian列liè出chū的de食物shíwù都dōu含有hányǒu豐富fēngfù的de鐵質tiězhì。

除了Chúle吃chī含有hányǒu豐富fēngfù鐵質tiězhì的de食物shíwù之zhī外wài，還hái要yào留意liúyì以下yǐxià建議jiànyì：1．經常Jīngcháng做zuò適量shìliàng的de運動yùndòng；2．不要búyào吸煙xīyān；3．避免bìmiǎn吸xī二手煙èrshǒuyān。為什麼Wèi shénme吸煙xīyān和hé吸食xīshí煙草yāncǎo產品chǎnpǐn很hěn危險wēixiǎn呢ne？

因為Yīnwèi煙草yāncǎo產生chǎnshēng的de煙yān含有hányǒu大量dàliàng一氧化碳yīyǎnghuàtàn，一氧化碳yīyǎnghuàtàn就是jiùshì汽車qìchē排pái出chū的de廢氣fèiqì裡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則zé故意gùyì吸xī入rù一氧化碳yīyǎnghuàtàn來lái自殺zìshā。一氧化碳Yīyǎnghuàtàn很hěn容易róngyì黏nián著zhe血紅蛋白xuèhóngdànbái中zhōng的de鐵tiě原子yuánzǐ，比bǐ氧氣yǎngqì分子fēnzǐ更gèng快kuài200多duō倍bèi。因此Yīncǐ，煙草yāncǎo產生chǎnshēng的de煙yān會huì妨礙fángʼài人rén吸xī入rù氧氣yǎngqì，對duì人rén有yǒu害hài。

［附欄Fùlán］

食物Shíwù分量Fènliàng鐵質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

豬肝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

葡萄乾Pútaogān（已yǐ煮zhǔ熟shú） 100克kè 3.8

快Kuài熟shú麥片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頁yè的de圖解tújiě或huò圖片túpiàn］

（排版Páibǎn後hòu的de式樣shìyàng，見jiàn出版物chūbǎnwù）

蛋白Dànbái結構jiégòu

氧yǎng分子fēnzǐ

鐵tiě原子yuánzǐ

血基質Xuèjīzhì

在Zài充滿chōngmǎn氧氣yǎngqì的de肺部fèibù裡li，一yí個gè氧yǎng分子fēnzǐ會huì黏著niánzhuó血紅蛋白xuèhóngdànbái

當Dāng第dì一yī個gè氧yǎng分子fēnzǐ黏nián住zhù血紅蛋白xuèhóngdànbái後hòu，血紅蛋白xuèhóngdànbái的de形狀xíngzhuàng就jiù會huì稍微shāowēi改變gǎibiàn，於是yúshì另外lìngwài三sān個gè氧yǎng分子fēnzǐ很hěn快kuài地dì也yě黏nián住zhù了le血紅蛋白xuèhóngdànbái

血紅蛋白Xuèhóngdànbái會huì離開líkāi肺部fèibù，將jiāng氧yǎng分子fēnzǐ送sòng到dào身體shēntǐ需要xūyào氧氣yǎngqì的de地方dìfang，然後ránhòu放fàng下xià氧yǎng分子fēnzǐ