1月,这是原子。1

2019年1月1日出版

氢 高能电子(来自食物的氧化,例如)通过电子传递链释放能量,用于泵送H+通过膜。由此产生的电化学质子梯度作为能量存储,用于驱动三磷酸腺苷合成酶合成三磷酸腺苷。维基百科 根据国际纯粹与应用化学联盟和其他全球科学组织提出的一项建议,联合国宣布2019年为国际元素周期表年,或IYPT2019。

这个名称是为了纪念1869年俄国化学家门捷列夫的周期表首次出版150周年。门捷列夫的表格并不是第一次尝试排列当时已知的60多种化学元素,但它是第一个根据元素的物理和化学性质相对于其原子质量的周期性来预测未知元素存在的版本。

今天的元素周期表至少包含118种已确认的元素;其中,只有大约30种是生物体所必需的。体积元素,如氢,碳,氮和氧是细胞和组织中丰富的结构成分,金宝博滚球而微量元素(铁,锌、铜和镁,例如)作为蛋白质复合物的酶辅助因子和稳定中心,以微量的形式出现。

为了庆祝IYPT2019,我们推出了一个长达一年的系列,其中至少有一个月的元素在分子生命科学中的重要作用

1月,我们选择了元素周期表的第一个元素,氢,它的原子序数1表示原子核中有一个质子。氢可以作为一个单独的原子出现,双原子气体,或H2,在分子中,如水或天然有机化合物(如碳水化合物,或作为负离子或正离子- H-或H+,分别-在离子化合物中。

生物利用氢进行氧化还原,或氧化还原,反应和电化学梯度为生长和工作获得能量。微生物可以从环境中吸收H2,并利用它作为氧化还原相互转化的电子来源,这种转化被称为酶催化氢化酶。H2和受体分子之间的电子转移产生H+,它伴随着大量的能量变化这些变化可以用于细胞的新陈代谢例如分子的合成,细胞运动和溶质运输。

细胞也利用氢离子从食物的分解中产生能量,如糖,细胞呼吸过程中的脂肪和氨基酸。在一系列的代谢反应中,像葡萄糖这样的营养物质被氧化分解成更小的分子,产生还原烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,NADH、还原黄素腺嘌呤二核苷酸,或者FADH2作为生化中间体。

在有氧条件下,由电子传递链组成的一系列蛋白质在将H+泵入细胞膜的同时,将电子从NADH和FADH2转移到细胞氧。这个过程产生一个强大的H+电化学梯度,有足够的力量来驱动腺苷三磷酸合酶的活性,导致生物化学能量的产生梯度消散

H+梯度势能可用于冬眠哺乳动物褐色脂肪组织产热,金宝博滚球为细菌鞭毛马达提供动力,将营养物质运输到细胞内或在液泡内产生低pH值。这些例子突出了单一元素——氢——在多个王国的生命基本生化反应中的普遍作用。

Quira Zeidan Quira Zeidan是美国生物化学和分子生物学学会的教育和公共外联协调员。跟随她 推特