如果對於什麼是生命?什麼又是「活著」?這些問題想要一個更清晰的解答,請仔細閱讀一下連恩教授這本《生命之源》,我相信一定能夠對「生命」這個問題得到更加深刻的認識。
花了幾天時間,終於把這本書看完(也許用看過比較合符實際情況),總想寫點閱讀心得紀錄一下,但真的不太好寫,我個人能力也不足夠,因為這不是一本小說,裡面充斥了太多學界的論證及論說,除了達爾文的《物種起源》的基本演化概念之外,其它的理論我是一樣都沒聽過。不過,如果什麼都不寫又怕以後會忘記(100%一定會忘記),畢竟也花了很多時間去試圖搞懂一些概念。所以,就寫一下怎樣去閱讀這本書的心得好了。
連恩教授似乎有想要告訴狀況外的朋友是怎麼一回事,所以重要的東西或者概念,都會不斷重覆再覆提起,只是有時同一章可能要翻兩遍才能得到一個梗概。尤其是對於很多關鍵概念如細菌、真核生物、古菌、內共生作用、核糖體、線粒體、質子梯度、化學滲透耦合,看到就不要略過,因為以後會不斷不斷的出現。
熵(entropy)-這個概念難以理解,只有提到生命可以抵抗熵,也就是退化的傾向。在《薛丁格生命物理學講義:生命是什麼?》裡面的註腳提到,如果閱讀對象是物理系學生的話,他會使用「自由能」(free energy)這個詞來代替熵,所以應該是相通的。
生命發展的限制,在四十五億年前,地球形成。四十億年前,生命開始出現?細菌或古菌因為偶然的事件成為內共生者,依存在另一細菌或古菌裡面,內共生者變化成線粒體,相互依存關係發展成為複雜生命(真核生物),但為什麼是偶然事件,什麼因素限制了細菌或古菌成為複雜生命的可能?
生物都需要「能量」去生存,所有生物需要的「能量」的分子是ATP。細胞裡面有很多蛋白質,需要拆解ATP來運作,ATP被拆解為ADP+無酸磷酸鹽(也寫成Pi),會釋放自由能,可以改變蛋白質的形狀,讓DELTA G(變化的自由能)維持負值。我們藉由呼吸作用,也就是用氧氣燒燒食物產生能量,用來把ADP+Pi重新組合成ATP。呼吸作用跟燃燒,所釋放出來的能量是一樣的,而介於兩者之間稍為延遲的,也許就是我們所說的生命。
想要更進一步了解呼吸產生能量的運作原理,是一個叫做質子驅動力的東西。在呼吸錬中,每從食物拿到一對電子,當電子進入蛋白質複合物1,會送出4個質子到線粒體內膜的另一邊,電子再進入複合物3,又會送出4個質子,當電子進入最後一個複合物發現氧氣,會送出2個質子,整個過程就會有10個質子被送到內膜的另一邊,且有一半的能量會被保存在梯度裡,而這10個質子透過ATP合成酶,就會有3個ATP被合成並放置於基質當中。因為質子本身帶有正電荷,所以會在膜的另一邊,形成電位差,又稱為質子驅動力。
鹼性熱液,不論是地球上,或是宇宙中任何一個角落,最有可能產生生命的地方就是鹼性熱液。這種熱液,迫使細菌使用天然的質子濃度梯度,最後迫使它們製造自己的質子梯度。 頁尾還有附有術語表以及延伸閱讀,術語表裡面有很各個名詞的解釋定義。延伸閱讀裡面會對某一主題,如細菌的內共生者這樣的主題提供一些專書或者期刊作為延伸的閱讀參考。
(基本上前4章已經重新閱讀,並整理出以上的概念。只要前2章提問部分能夠不斷反覆理解,後面章節的閱讀就會更會比較容易)