“火车跑得快，全靠车头带”，人要是没了 它就活不成了？

汽车跑得快，全靠发动机（电动机）来带，如果没有汽油（电能），可就跑不了啦。

手机若是没电了，连开机都做不到。

人若是不吃糖类等能量物质，就容易出现低血糖，别说运动，就是思考都可能停止（昏迷），甚至时间久了，就会饿死……

所以，物质运动都需要能量来推动。

那么，问题来了：细胞直接靠什么能量来推动它的运行呢？这种能量是怎么得来呢？

下面我们一步一步揭开它的神秘面纱。

一，细胞哪些生理过程需要能量？

1，大脑思考，需要能量。神经元细胞受外界刺激后，形成动作电位。你可以认为这是电信号在神经元细胞上传导。

2，细胞膜转运物质，需要能量。比如肠道上皮细胞从消化的食物中吸收葡萄糖或者氨基酸等物质。另外，白细胞吞噬病菌或变形虫吞食物，都是需要细胞膜变形的，这样的都需要能量提供。

3，合成大分子物质，需要能量。比如细胞内核糖体合成蛋白质，细胞核熊复制DNA等过程也需要能量提供。

4，最让我们惊奇的就数生物发光、发电了。当然还有其他各类细胞代谢活动需要能量。

当然，例子还有很多，大家可以留言讨论，这里不再赘述了。

二，细胞需要的能量是哪种结构生产的？这种能量的存在形式是怎样的？

我们动物细胞，内部结构相当复杂，电子显微镜下能看到上图中的几种亚显微结构。

科学家通过用差速离心技术将破碎的细胞的不同结构分离，再一一研究它们的结构和功能。

其中发现了一个有趣的现象：把葡萄糖溶液加入到细胞质基质（细胞质中的胶状溶液）和线粒体混合液中后，这种混合液才能把从萤火虫尾部取下的发光器点亮。葡萄糖加入发光器中，却不亮。

原来，细胞需要的能量不是由葡萄糖直接供应，而是另外一种物质。

既然猜测有这样一种直接供能物质，剩下的事情就好办了。

科学家将各种纯净的物质一一实验，发现了ATP（三磷酸腺苷）能直接为细胞生理过程提供能量。这就好比葡萄糖是原油，ATP是汽油，我们汽车只能烧汽油才能走。

三，ATP是怎么用葡萄糖作原料生产出来的？

葡萄糖含有大量的能量，并不能像在外界那样直接燃烧释放能量。大家可以想象，如果线粒体是个火力发电厂，那么细胞的温度得多少？（葡萄糖40%能量用于合成ATP，60%的以热能形式散失。）

而且生命活动的承担着——蛋白质，可受不了高温，蛋白质必须在温和条件下才能保持活性。例如，人发烧后，消化酶这种蛋白质活性下降，导致食欲不振，其他蛋白质活性下降，人昏昏沉沉不想动。

这里就需要将葡糖糖逐步分解，并释放出能量来合成ATP。

这个过程可以大体分两个阶段：一是葡萄糖水解产生大量氢离子，存于线粒体内外膜之间；二是氢离子流推动“水轮发电机”，源源不断产生ATP。

请看右上图，氢离子（也称质子流）从下方（线粒体内外膜之间）向上经过“水轮发电机”流入线粒体基质，从而推动“水轮发电机叶片”旋转，且每旋转一周合成3个ATP（左上图）。

大家觉得这种生产ATP的结构像不像水轮发电机？反正，我是觉得像，大自然真神奇，居然和我们的水轮（火力）发电机有异曲同工之妙！

这个结构被命名为：ATP合成酶，因为它能不断地合成ATP而得名。

只要我们还能呼吸，这个“水轮发电机”就不停地转下去！不然大家就死翘翘啦…

你说我们像不像个机器人，只是零件比较精密而已？

欢迎留言评论，你的猜想都是“假说”，说出来，让我们一块思考。拜拜～