漫画咖啡因:效力原理漫谈

2023-06-29 0 274

萨德基:糖分可能是当下惟一一类被普遍认可的成瘾“抗生素”,他们能没来由宣称对红酒成瘾,而不能造成任何人不当的社会风气影响。如果小小的一碗,就能让人信念大失所望。但是为何吃完饭红酒就会信念?为何信念之后,人能比从前无趣?译者在该文用漫画书的方式说明了糖分Brisach信念振奋的基本原理。责任编辑源自Medium,译者David B. Clear,书名副标题“How Caffeine Works”。

漫画咖啡因:效力原理漫谈

你与否Dharmapuri糖分的工作原理?究竟是什么样成份有这般彪悍的精神力量?

在我看来,无论是以何种方式(碳水化合物饮品、碳水化合物番茄酱、红酒等),糖分起促进作用的基本原理都是完全相同的。简而言之,糖分是作为磷酸蛋白抑制剂来有所作为的。不必害怕,我将在该文用漫画的方式说明当中的基本原理。

什么是磷酸?

想介绍糖分,你简而言之须要介绍磷酸(adenosine)。想介绍磷酸,你简而言之须要介绍ATP。实际上,ATP是一类关键的分子,微生物生理学家将其称作“心灵的推进剂”。

我们就从ATP开始讲起。

他们须要食材就可以存活,当中很关键的其原因就是食材可为他们提供更多热量,这些热量是他们的关节、神经系统和胃部大部份微生物化学反应的此基础。问题是,他们不能间接给神经系统塞牛排,寄希望于脑组织能马上稀释当中的热量。

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毕竟,无论他们将一块牛排切到多小,都不能被细胞所稀释。食材进入他们的胃部后,须要被分解和消化,使之成为能供身体稀释的分子。这一步是须要肠胃来完成的,而分解出来的分子之一就是葡萄糖。

和牛排不同,葡萄糖是一类足够小的分子,能融进血液、遍布全身。但是,尽管葡萄糖足够小且含有热量,它仍然无法轻易地被其他细胞所稀释。所以,葡萄糖须要被进一步分解。幸运的是,人体中有一类机制能做到这一点,这一步是在线粒体中完成的。

线粒体稀释一部分葡萄糖和氧气,并在细胞呼吸的过程中将葡萄糖进一步分解。将葡萄糖分解后就造成了ATP,它的全称是三磷酸磷酸。这就是他们前文提到的“心灵的推进剂”,它是细胞运作的动力。

举个例子,如果细胞是街头游戏机,那么ATP就是游戏币,只有投入足够的游戏币,游戏机就可以正常运转。

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没有游戏币,游戏机就会黑屏。没有ATP,细胞就会停止运作。

ATP有一个非常花哨的化学公式:

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非化学专业的朋友可能对这样的公式感到恐惧,别害怕,我会将它简化一下,使读者便于理解:

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在这张图片里,如大家所见,ATP是由一个磷酸分子和三个磷酸盐组成,这就是它的名字——三磷酸磷酸——的由来。

现在,为细胞提供更多热量的正是ATP中锁在一起的三个磷酸盐(下图黄色部分)。

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三个磷酸盐的化学键能通过水解的方式分解。所谓的水解,就是通过水破坏化学键,释放热量。

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分解的过程中会造成大量的热量,而这些热量正是他们胃部细胞中所须要的。它不仅是关节细胞收缩和膨胀的动力,还是神经系统细胞造成电的源泉,更为蛋白质和脂肪等复杂分子的构建提供更多动力,或者是使物质得以进出细胞。简而言之,它为人体存活所需的大部份细胞活动提供更多热量。

在水解过程丧失一个磷酸盐后,他们看到的就只剩下“二磷酸磷酸”(ADP),也就是一个磷酸分子和两个磷酸盐链接。

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这两个磷酸盐的化学键中还保存一定热量,热量会在下一次水解过程中释放出来。

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随着第二个磷酸盐的消失,他们现在只剩下一个磷酸盐和磷酸,它被称为单磷酸磷酸(AMP)。

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当最后一类磷酸盐也用尽后,他们就只剩下一个“孤零零”的磷酸分子。

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那么什么是磷酸呢?他们知道它是一类糖分抑制剂(这个名词我之后会说明),是三个磷酸盐被水解后仅剩的分子。

磷酸如何Brisach犯困

你可能听过褪黑素,这是一类能滲入血液的催眠激素。但是,褪黑素和黑夜并不是他们犯困的惟一其原因。人的疲劳程度还取决于自己白天的活跃程度——如果在沙发上坐了一整天看电视,那么到晚上也不能觉得很累。但是如果每天忙于考试,或者在客厅里到处乱跑,那么一天之后就会感到劳累。

那么,使他们感到劳累的深层其原因究竟是什么?实际上,人越是活跃,对热量的需求就越高,消耗的ATP就越多。他们已经了解了在水说明放热量的过程中,ATP会变成ADP、AMP和最终的磷酸。一天下来,大量的磷酸堆积正是他们感到困倦的其原因。

在他们的神经系统里,就有专门为接收磷酸的神经蛋白。

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你能将这些蛋白想像成为磷酸量身定做的“接收站”。

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一旦这些磷酸分子插入蛋白,就会启动相应的微生物化学化学反应,对外表现就是神经元化学反应迟钝。如果比喻的话,就相当于磷酸分子开始向神经元唱催眠曲,Brisach困倦。

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当神经系统中有越来越多的磷酸,他们的倦意就会越来越浓。

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这就是为何白天越活跃,ATP消耗越多,他们最终就会感到越劳累。

糖分会干扰磷酸的“催眠曲”

他们已经介绍了磷酸的积累如何Brisach感到困倦。现在他们能开始介绍糖分能成为磷酸抑制剂的其原因。

让他们先看一下磷酸和红酒的化学式:

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我在这里将化学式简化了一下:下图中左边蓝色的是磷酸,右边橘色的是糖分。

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糖分和磷酸的形状相似,能落在神经系统中为磷酸设立的蛋白中。

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但和磷酸不同,糖分不能减缓神经元的运作。咖啡因占据了这些蛋白,阻止磷酸给神经系统唱“催眠曲”,从而让他们保持清醒。

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用科学术语来讲,糖分就是磷酸的抑制剂(antagonist)。顾名思义,抑制剂就是堵塞某些生化化学反应蛋白的物质。当他们说糖分是磷酸的抑制剂,意思就是糖分能阻挡磷酸进入蛋白,从而阻断磷酸的功能。

因为磷酸的促进作用就是Brisach困倦,因此被糖分阻塞后他们就会保持清醒。

磷酸的“复仇”

糖分阻断磷酸蛋白的能力非常强,有时候它能让你一整天保持清醒。但是和大部份抗生素一样,糖分也有自己的缺点。简单来说,就是人的神经系统会重新“长”出蛋白,来接收这些游离在外的磷酸。

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新的蛋白长出来后,就意味着:一些蛋白被糖分占据,另一些则被磷酸占据。

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因此,在吃完饭红酒过了一定时间后,糖分就不再Brisach清醒。他们可能会有一段时间处于中间状态:既不困,也不信念。

喝红酒不再起促进作用的现象也能用“红酒耐受性”来说明:一旦你开始习惯了糖分,你就须要更大剂量的糖分来阻断新长出的蛋白。

更糟糕的,在缺乏糖分刺激的情况下,你的神经系统会接收更多的磷酸,因此倦意就更明显。

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结果就是,在没有糖分的情况下,人能因为疲惫而睁不开双眼,须要更多杯意式浓缩。

译者:Michiko

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