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①
Schmidt；Chemistryof theAmino…acidsandProteins，SpringfieldandBaltimore；1938。
因而在两边的溶液之间，产生电位与渗透压的差异。这一理论在生物学上有
许多应用。1924 年，洛布（Loeb）。。 用这一理论成功他说明了蛋白质的胶体
性行，此后范·斯莱克（Van Slyke）与其合作者解释了血流里的离子事实。
血液的化学过程与物理过程近来更加明白①。血红蛋白分子中的非蛋白部
分（或血红素）经证明具有四个吡咯环，为一个铁原子联接，是许多生物的
呼吸物质中所共有的。在许多脊椎动物和某些其他动物的血液里，它与血球
蛋白相合，成为运载氧气的血红蛋白质。差不多在所有的活细胞里，它都出
现在所谓细胞色素的呼吸酶系里。维尔斯塔特（Willstatter）。。 证明，在植
物里，叶绿素分子的核基本上与血红素相似，只是以镁原子代替了铁。他发
现了两种成份稍微不同的叶绿素，1934 年他写出具结构式。其他金属也可进
入呼吸物质中；例如多肽类的铜化合物存在于软体动物与甲壳动物之内，而
钒蛋白化合物存在于被囊类海生动物体内。
在研究血液里氧运输问题的同时，人们还研究了组织里氧化问题②。这些
变化的复杂程度各不相同，但每一变化都包含酶对于底物分子的作用，使氢
分子可以脱离出来。维兰德（Wieland）查明这个过程受到许多存在于一切活
组织中的特殊酶，即脱氢酶的影响。最简单的情形是一个分子受到一个脱氢
酶的作用，放出氢，与氧直接化合。在这一过程里，通常有一个或多个氢载
体参加进来。这些物质可以还原，又可以氧化，因而它们可以接收并传递氢
原子。这些物质里有瓦尔堡（Otto Warburg）的组织氧化酶，与“黄酶”（这
是维生素B1 与蛋白质的化合物），还有辅脱氢酶，森特一乔尔吉（Szent…
Gyorgyl）的琥珀酸（丁二酸），霍普金斯的谷胱甘肽与抗坏血酸（维生素C）
等。
呼吸酶研究方面的主要进展，通常是在发现某种特殊毒物对于某种酶的
作用的时候取得的。例如氰化物使氧化酶不起作用，麻醉剂使脱氢酶失效，
而琥珀酸的氧化遇胡萝卜酸（丙二酸）则受到阻遏。
除了食物分子由于不断地脱氢而氧化之外，组织里还发生水解作用，这
就要求分解时增加水分并要求氨基分裂。克雷布斯（Krebs）。。 近来对这些化
合物经过怎样的过程成为尿素被排除出去的问题，进行了研究。一向认为尿
素是氨和二氧化碳简单凝结而成的。他发现这里实际存在着一个复杂的化学
反应循环。至于经过这些过程剩下来的小碎块怎样氧化而产生其余可用的能
量，还不明白。细胞里二氧化碳的产生好象是由于羧化酶把它们从—C—COOH
群里释放出来的缘故；它们的活动需要有辅羧化酶（维生素B1的磷酸盐）在
场。二氧化碳在血液里是作为重碳酸盐输送的。梅尔德伦（Meldrum）与拉夫
顿（Roughton）从血红蛋白里分出碳酸酐酶①，这种酶使肺内含重碳酸盐的血
迅速地放出二氧化碳。
细胞可以不经过氧化，而靠了发酵——即分子的无氧分解——获得能
量。巴斯德发现在酵母细胞里这两个过程是互相对抗的：发酵在无氧时发生，
氧化出现时就停止。肌肉内糖原分解为乳酸的过程也是这一类型的反应。肌
肉的收缩就是由这一过程造成的。这一情况是1907 年霍普金斯与弗莱彻
（Fletcher）两位爵士发现的。近年来这个过程被分析为八个化学阶段，需
①
E。H。F。Baldwin，perative Biochemistry； Cambridge，1937。
②
NeedhamandGreen 主编，PerspectivesinBiochemistry，Cambridge，1937。
①
C。A。Lovatt Evans， Recent Advances in Physiology ，6thed。，revisedbyW。H。Newton，london；，1939。
要有两种物质在场作为磷酸盐的载体，而且至少为十种酶所催化。迈耶霍夫
（Meyerhof）、埃姆登（Embden）与帕纳斯（Parnas）是这一领域中的主要
研究者①。人们还研究了淀粉通过酵母的作用变为酒精的同样复杂的发酵过
程，发现其中某些阶段与肌肉反应是一致的。
在呼吸载体与细胞酶当中，我们已经提到过维生素。这些物质当中某些
物质的化学结构以及它们在细胞代谢的复杂过程中所起的作用，在1939 年的
战争以前，由于许多国家的许多研究者的辛勤工作，已经逐渐明白了②。不过
在发现这些维生素以后，有一个时期，只查明一种维生素的化学结构，那就
是抗佝偻病的维生素D；至于这种维生素怎样发挥调节钙和磷的代谢的功
能，仍然弄不清楚。冯·欧勒在1929 年发现维生素A 与植物里的葫萝卜色素
有密切的关系。这是一种复杂的不饱和醇类，是维持某些组织，如中枢神经
系、视网膜与皮肤的健康所必需的。夜盲是维生素A 缺乏病的早期症状。瓦
耳德（Wald）已经阐明了这种维生素通过怎样的化学反应造成视网膜的感光
色蛋白。同哺乳动物的繁殖有关的维生素E 的化学结构以及可以使血液凝
结，防止出血的维生素K 的化学结构也查明了；它们都是醌的衍生物。
“维生素B”已经证明是许多物质的混合体。维生素B1，也称抗神经炎
素，存在于酵母和植物种子之内，许多研究者部分离出它的结晶，而认为它
是嘧啶…噻唑类的化合物。上面讲过，它是脱羧酶的一部分，可以分解部分氧
化了的碳水化合物。正是由于这些化合物在缺乏这种维生素的情况下累积起
来，才产生多发性神经炎和脚气病的特有症状。有些病人需要纯化的B1，才
能治愈①。维生素B2 在化学上叫做核黄素，对于细胞的氧化很有关系。复式
维生素B 的另外一个成分是烟草酸，很多年来即知其存在于烟草之内，是辅
脱氢酶的一个组成部分，可以防治吃玉蜀黍的人常患的一种名叫陪拉格拉病
（pellagra，亦名糙皮病）的缺乏症。一种吡啶化合物，维生素B6 可以防治
老鼠常患的类似陪拉格拉病的皮炎。还有B3、B4 和B5 尚在研究之中，一件有
趣的物种差别是：雀鸟需要B3 而哺乳动物却需要B4。
B1 对于动物与植物同属必需之物，尤其储藏于植物种子之内。植物能自
己制造B1，有些细菌、酵母与真菌，和动物一样，需从外面吸取B1。维生素
C 即抗坏血酸，好象在大多数动物体内都能合成。据现在所知，只有人、猴
和豚鼠缺少了这种维生素才会患坏血病。就化学结构论，C 是最简单的一种
维生素，极不稳定，具有高度还原能力的化合物，在结构上与糖相关，结构
式为C6H8O6（见253 页），在细胞代谢里中大概充当氢递体。它在叶绿素和
发芽种子里的胡萝卜素形成以前便形成了，因而维生素C 可能是综合这些基
本物质的机制的一个部分。在动物体内它大量存在于两种内分泌腺里，即垂
体与肾上腺皮质里。
人们一向把维生素叫做是必需的微量食物。我们也可以把它们看做是机
体不能自己制造的激素，因为激素与维生素相同，也是人体各部分健康与发
育必需的微量物质。关于内分泌腺所制造的分泌物或激素的研究已经成为一
① Perspectives in Biochemistry。
②
W。R。Fearon，IntroductiontoBiochemistry，2nded。London，1940。L。J。Harris，The Vitamins， Cambridge，
1938。
① 例如本书作者，在患多发性神经炎时就是这样治愈的。
种专门的学科，叫做内分泌学，是界于生理学与病理学之间的一种边沿学科
②。
我们对于性激素的了解近年来进步很快。在早期关于睾丸激素的研究
（337 页）之后，阿伦（Allen）与多伊西（Doisy）又发现了一些新方法，
证明对割掉卵巢的老鼠注射卵巢提取物可以恢复其雌性周期。1927 年，阿舍
姆（Aschheim）与宗德克（Zondek）发现怀孕动物的尿是雌性激素的一种方
便来源。人们已经把四种密切关联的雌激素分离出来，而且定出它们的化学
的结构，还从卵巢提出第五种最活跃的雌二醇。在黄体内发现一种相关的物
质，名叫孕酮，排卵后就在卵巢之内形成与妊娠的准备和维持有关。人们还
定出四种化学性质类似的雄激素的结构。1930 年�