温泉细菌解开新陈代谢之谜

燃烧通常是一个快速的过程，比如火。我们的细胞如何才能很好的控制燃烧过程？这个问题长期困扰着研究者。利用温泉中的细菌，斯德哥尔摩大学的研究人员现在可以找到答案。

点燃一根火柴，把它放在蜡烛旁边。当硬脂酸燃烧时，你会看到火焰并感受到热量，同时消耗空气中的氧气，并将燃料转化为二氧化碳和水。然而，当我们的身体以同样的能量燃烧脂肪、糖或蛋白质时，我们并没有消失在火和烟中，而是用能量来移动我们的肌肉或思考。我们的身体如何很好地控制燃烧过程？斯德哥尔摩大学的研究人员最终能够监控这一过程并揭示其机制。

“我们已经证明了氧气通过血液输送到我们的细胞后是如何燃烧的。我们还展示了氧气的燃烧如何提供能量，例如，肌肉收缩或神经细胞发电，”彼得布热津斯基说。斯德哥尔摩大学生物化学和生物物理系教授。

我们细胞中氧气的燃烧发生在所谓的呼吸链中，呼吸链小心翼翼地控制着这个过程。消化产生的电子转移到我们呼吸的氧气中。氧分子与我们线粒体中的酶结合，线粒体是一种细胞动力装置。但化合氧不会像失控的大火那样立即燃烧形成水，而是在小心控制的过程中逐渐转化为水。到目前为止，我们对这个过程的机理只有非常基本的了解，因为反应太快，可以用现有的技术来研究。一种可能性是在大约-50摄氏度的低温下跟踪反应，在那里反应会足够慢。然而，这实际上是不可能的。

在这个项目中，研究人员Federica Poiana和Christoph von Ballmoos研究了一种生活在温泉中的细菌的氧气燃烧——它们几乎在沸水中茁壮成长。当研究小组在10度下进行研究时，细菌发现它非常冷——就好像我们的线粒体暴露在零下40度的环境中。然后反应变得足够慢，可以用现有的仪器进行研究。通过将他们的实验研究与理论计算相结合，研究人员可以将他们的观察转化为人类细胞中的等效过程。

彼得布热津斯基(Peter Brzezinski)说：“除了只是好奇，想知道这一过程是如何进行的，我们的研究还受到试图了解所谓的氧燃烧失败导致的线粒体疾病的驱动。”

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