Náttúrufræðingurinn - 1979, Blaðsíða 29

Jakob K. Kristjánsson:
Líforkufræði
Inngangur
Það hefur verið sagt að „ímyndun
og ágiskun væri ein árangursríkasta
aðferðin til að öðlast nýja vísinda-
lega þekkingu", og sannaðist það enn
einu sinni er Dr. Peter Mitchell voru
veitL Nóbelsverðlaunin í efnafræði
1978. Hann fékk þessa viðurkenningu
fyrst og fremst fyrir að koma fram
með kenningar á sviði líforkufræði,
því mjög stór hluti af þeim sönnun-
um, sem síðar var aflað kom frá öðr-
um.
Líforkuíræði fjallar um orkubú-
skap einstakra fruma, þar með tald-
ar bæði kjarnafrumur og gerlar. Segja
má að allar lífverur, aðrar en Ijós-
tillífandi, fái orku sína úr bruna (ox-
un) fæðusameinda og öndun í víð-
tækari merkingu. Öndun skiptist síð-
an í loftháða og loftfirrða öndun.
Mörg afbrigði eru til af loftfirrðri
öndun, en best þekkt er líklega gerj-
un sykurs, sem leiðir til myndunar
tveggja orkuríkra ATP sameinda fyr-
ir hverja sykursameind, sem brotin
er niður í mjúlkursýru eða alkohól.
I.oftháð öndun leiðir hins vegar til
algers bruna fæðusameindanna niður
í CO2 og vatn, og við það losnar mun
meiri orka og hlutfallslega meira ATP
er myndað.
ATP (adenosín-þrí-fosfat) starfar
sem innfrymis orkumiðill. Það er
myndað í orkugæfum efnahvörfum, en
nýtt í orkufrekum. ATP inniheldur
þrjá orkuríka fosfathópa og fyrir
hvern hóp, sem er klofinn af, losnar
orka er svarar til u.þ.b. 7300 kaloría
pr. mól. Sú orka er síðan nýtt til að
reka önnur ferli frumunnar, svo sem
til myndunar nauðsynlegra bygging-
arefna, hreyfingar frumunnar, við-
halds himnuspennu og flutnings efna
yfir frumuhimnuna.
Til að útskýra allt þetta á etna-
fræðilegan hátt voru hugsuð upp mjög
flókin ferli, sem öll fylgdu í stórum
dráttum lögmálum sígildra ensím-
fræða. Talið var að 0x1111 fæðusam-
einda og myndun ATP væri á ein-
hvern hátt tengd í gegnum röð af
efnahvörfum þar sem samgild tengi
væru mynduð og rofin og útkoman
yrði orkuríkt efnatengi í ATP, líkt og
gerist við gerjun sykurs (glúkósa).
Samkvæmt þessum kenningum gat
orkuhlaðan fyrrnefnda ekki verið eitt-
hvert óákveðið orkuríkt ástand held-
ur varð að vera ákveðin efnasameind,
Náttúrufræðingiirinn, 48 (3—4), 1D78
123