百草枯的主要成分
這就是百草枯中起到能使植物枯萎作用的分子,名叫甲基紫精。
就有機化學的層面上來看的話,乍一看它跟其他帶有苯環的有機分子並沒有什麼特別之處,頂多只是兩邊對稱一點而已。
但是如果這分子中的兩個圓形的環是苯環的話,那它基本就沒有使綠色植物枯萎的能力了,因為這其實並不叫苯環,而叫雜氮環。
在上圖黃色箭頭所指的位置,實際上是兩個氮原子,而正因為這兩個氮原子的存在,且它們又是對稱的分佈在兩個雜環的兩邊,所以它們會由於化學鍵,還有氮原子本身的電子分佈問題而形成一個帶正電的共軛體系。
如果以上的內容都好不理解的話,那麼我們可以簡單地把這個甲基紫精分子理解成一個帶有正電性的分子就行了。
甲基紫精分子的特點
原子中的電子是負電,而與負電相互吸引的就是正電,所以我們基本就這樣理解:這個作為百草枯主要成分中的甲基紫精分子可以吸引一些電子。
分子原子中都有電子的存在,那這是不是說甲基紫精分子就可以從一些植物的分子,或者是我們體內的生命大分子中奪走一些電子呢?
答案當然不是這樣,甲基紫精分子雖然帶有正電性,但它吸附電子的能力還是有限的,它每一次只能吸附一個電子就飽和了,並且吸附的電子還不能是分子或者原子內部的,而是從那些分子中游離出來的,跟原有分子中的原子已經沒有什麼結合力的電子。
那麼在生命體中,一般電子什麼時候會從那些分子中游離出來呢?
生命體中的遊離電子
答案是生命體在進行氧化還原反應的時候,因為氧化還原反應的本身是伴隨著遊離電子的遷移的同時才導致化學元素上的價態的變化的。
在生命體中,有氧化還原反應的,主要就兩個生命過程,第一是植物進行光合作用的時候,光能在酶的作用下拆解水變成氧氣跟還原氫,第二是植物或者動物在進行生命呼吸的時候,整體上是葡萄糖跟氧氣生成水和二氧化碳。
先說植物的光合作用,在被光照的綠葉中,噴上百草枯三兩個小時後便出現明顯枯萎現象是,光照植物的葉子,然後葉子中的葉綠體利用光能將水給拆成了水分子跟還原氫,還有電子,然後那個被拆出來的電子就是遊離的電子了,它很容易被已經被葉子吸附的甲基紫精分子給偷走,然後帶到其他的地方,阻斷光合作用中正常的電子傳遞鏈的執行,並阻礙了正常光合作用的執行。
被甲基紫精分子偷走的那個電子可能會被它強加到剛生成的氧分子中,讓普通的氧分子變成超氧離子。
超氧離子的破壞力
可超氧離子的本身,因為是氧分子被強加了一個電子而形成的,它本身鎖不住那個股能量,所以它是非常不穩定的,所以需要找個地方來進行釋放。
而植物細胞中的一些關鍵的生物酶,或者是一些生命蛋白很容易成為超氧離子釋放它那不穩定能量的物件,於是那些生物酶或者蛋白質就很容易成為超氧離子的破壞物件,當細胞內的這些關鍵的東西被破壞了之後,細胞無法正常的運作,最後自然也就死了,植物也就枯萎了。
那麼植物或者動物的生命呼吸呢?
它同樣也是因為呼吸帶動了遊離電子的遷移,然後被甲基紫精分子偷走並強加到還沒被參與呼吸的氧分子上,然後形成超氧離子,而這些超氧離子就像一顆顆的子彈一樣打在一些關鍵的生命蛋白上,使得細胞的生命呼吸受阻,多個細胞器沒有直接可利用的供應,最終導致細胞的死亡。
以上就是百草枯中的甲基紫精分子能導致細胞死亡的主要原因了,那麼假如人喝下了一定量的百草枯後,在救不及時的情況下,為什麼說死亡率會接近於100%呢?又為什麼會使人的肺部出現纖維化,最終導致人無法呼吸而死呢?
為什麼百草枯會使人的肺部纖維化
人的肺部有一套獨特的二胺/多胺運載系統,這套系統平時會運送一些5-羥色胺或者腐胺之類的內源性物質到肺泡細胞裡面去,可這套系統會將百草枯中的甲基紫精分子也識別成了一些需要運送到肺泡細胞裡去的內源性物質。
簡單一點地來說,獨特的二胺/多胺運載系統的眼力不好,它把壞人當作是家人的帶到了它最不該去的地方了。
所以喝下百草枯的三兩天內,人倒是沒什麼特別難受的感覺,這是因為百草枯中的甲基紫精分子還跟在體內到處遊走,被這套眼力不好的系統捕捉並運送到肺部的量並不是很多。
但隨著時間的推移,集聚到肺部的甲基紫精分子就會越來越多,同時因為被這個分子破壞而死亡的肺泡細胞也越來越多。
肺泡細胞大量的死亡,從氣管進入到肺部的氧氣越來越難以透過肺泡細胞而進入到人體的血液中,同時人體呼吸產生的二氧化碳也越來越難以透過肺泡細胞給排出來。
最終當肺部的肺泡細胞基本死得差不多的時候,人也就無法呼吸了。
這基本就是百草枯會使肺纖維化,使得人無法呼吸並最終導致死亡的主要原因了。
那麼,為什麼說只要人喝下了一定的量後,死亡率就會接近於100%呢?
死亡率接近100%的主要原因
這根本的原因就是百草枯中的甲基紫精分子無法被人體所消耗,就跟前面說的一樣,它的破壞作用只是在運送一些電子,去造出一些有超強破壞力的超氧離子而已,可在製造超氧離子的過程中,它本身並沒有被消耗。
也就是說,它幾乎就跟催化劑一樣,只是個反應的參與工具而已,反應前是什麼樣子,反應後依舊沒有絲毫的改變,而這才是它的可怕之處。
除了把它排出來之外,根本就拿它沒有辦法,而且即使是在量少的情況下,它也能日積月累的對人體的肝,腎等重要的臟器產生傷害。
喝下了百草枯的那個孩子,在理論上其實早已經沒有辦法了,因為這種東西本來就不容易排得出來,也更不容易排得乾淨,況且這本身還有那套二胺/多胺運載系統不斷地將它們往肺部去拉,所以這就更加的難辦了。