最好的和最坏的物质:氧
【法国《科学与生活》月刊3月号文章】题:氧的危害
现在,大气层含有21%的氧气。但35亿年以前地球上出现生命时,大气层中并不含有氧气。后来,由于有机体的光合作用,大气层中才逐渐积累了氧气。人们现在还能找到这一遥远历史的遗迹。除了许多细菌可以在没有氧气的情况下正常存活以外(人们最近在地球深层发现了这类细菌),一些进化程度较高的生物(如酵母和某些寄生物)也完全可以无氧生存。许多进化程度很高的有机体的细胞(如人体的某些细胞,特别是肌肉细胞)也是如此。
实际上,氧气既是一种最好的物质,也是一种最坏的物质。它既能杀死厌氧微生物,也能杀死需氧微生物,白血球就是利用氧气制造有毒衍生物以摧毁被吞噬的微生物的。
氧还可能引起一些可怕的肺部疾患、炎症和癌症。此外,它似乎还与生命的衰老进程有关。
为什么氧元素能具有如此毒性而它在气体状态下的化学反应性又如此微弱?德国化学家贡贝格已在1900年证明,氧是凭借一种被称为游离基的特别分子起反应的。这种分子带有一个未配对的电子,很容易从其它分子中摄取原子以组成一个电子对,从而确保化学键的稳定。在细胞中,游离基的组成是通过各种酶(如氧化酶和氧合酶)进行的。这些游离基同氧结合便产生一种过氧化物。这些过氧化物的化合能力很强,有剧毒,不断进行着连锁反应并分化出能同氧化合的游离基。
在细胞中,这种连锁反应很快就具有致命的破坏性,这特别是因为它能破坏细胞膜。在这一过程中,以氧为基础产生的主要有害化学物质之一是过氧化物离子。任何细胞都含有过氧化酶,这种酶能使过氧化离子转化为另一种有毒物质过氧化氢。(法闻译)

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