人體通過什麼獲得機械能?

01-25

人體內的生物能量物質是通過什麼方式而轉化為機械能的?
我們知道工業領域的機器設備通過柴油機或者電能把這些能源轉換為機械能是一個稍微顯得複雜的過程, 其有複雜的機械結構.
而人體的小小細胞難道每一個細胞內都有一個微能源轉化系統? 能夠把碳基的物質附加氧氣後轉化為機械能? 這麼微小的細胞內聚合這一個能源轉換系統是多麼的神奇呢,他是怎麼辦到的, 我們的工業機械能否借鑒這一轉化
另外, 三磷酸腺苷水解產生的是熱能嗎?

記得小學的時候老師說人是由細胞堆成的，就像積木一樣，每個細胞都是一個積木。

老師還說，拍一個巴掌就有成千上萬個細胞死掉。

這是基礎生物教育最大大大大的誤區！！！人絕對不只是細胞堆成的！！！雖然有的細胞挨在一起，很多細胞之間其實有廣闊的空間，被稱為細胞間質（ECM）填滿。

你以為蛋白質都是在細胞裡面的么？錯錯錯錯錯，細胞造了蛋白質很多都丟在細胞外面，這些蛋白質要麼起到結構作用，要麼起到功能性作用，而細胞可以通過一系列複雜的化學反應來控制這些蛋白質的功能。

而人體的小小細胞難道每一個細胞內都有一個微能源轉化系統? 能夠把碳基的物質附加氧氣後轉化為機械能?

沒錯，Kreb『s Cycle（三羧酸循環_百度百科）就是是人體細胞在線粒體中把葡萄糖附加氧氣轉換為ATP（三磷酸腺苷）的能源轉換系統。葡萄糖中的化學能不能直接使用，而ATP是各種細胞和蛋白質生化反應可以現拿現用的能量載體，其中包括了機械能的轉換。

（我覺得這個比柴油機複雜的多）

這麼微小的細胞內聚合這一個能源轉換系統是多麼的神奇呢,他是怎麼辦到的？

之前提到Kreb『s Cycle是吧碳水化合物中的化學能轉換為了ATP的化學能，而其他的能量轉換大多則是由ATP直接參与進行，種類繁多就不多舉例了。例如你說的機械能的例子，你可以直接點下面鏈接了解其中一部分：

肌肉收縮_百度百科

以下圖例也解釋了ATP在肌肉收縮中的作用，以及鈣離子對這個反應的控制。

（這個圖示很不錯，4-5可以簡單看到ATP在肌肉收縮的作用）

另外, ATP（三磷酸腺苷）水解產生的是熱能嗎？

通過上圖你可以發現ATP與肌蛋白反應使肌蛋白產生了位移，所以這產生的不光是熱能，還有機械能。在別的情況，也有直接產生化學能。

就像電池，能暖手，能驅動馬達，也能簡單電鍍。

你可以機械地理解：atp裡面憋著一股勁兒。

而肌球蛋白在被磷酸化、去磷酸化的時候，會變形。這就是肌肉運動的基礎。

這種問其實很簡單，可以從任何一本生化書、動物生理書裡面找到答案

野合菌對於人體對外界做機械功的原理講得挺系統詳細的了，但是其實細胞將化學能轉化為機械能的方式還有很多，不止肌動蛋白-肌球蛋白系統那麼簡單，比如，DNA要複製，DNA聚合酶就需要在DNA鏈上移動（或者你把這個過程看成DNA聚合酶擼DNA鏈也行）；囊泡里的東西要從細胞內的A處移動到B處（比如運送神經遞質的囊泡），不能簡單依靠隨機運動，那樣效率太低，就涉及到囊泡-驅動蛋白-微管所組成的胞內微管轉運系統（作用機制的動態圖超級萌的）。但大體上涉及機械能轉化的蛋白都可以歸類為分子馬達一類的東西。

有興趣的朋友不妨研究一下wiki的分子馬達詞條。（內有萌圖歡迎圍觀）