那么你体内多达10亿亿亿颗磷原子这会儿都在做些什么呢?它们中的大多数正参与支撑着你的磷酸钙骨架,而剩下的那些,大多数在遍布你从
头到脚的细胞膜上振动着。它们通常会远离你皮肤的最外层,然而,这都是在它们所处的死细胞迷失到你周边环境前不久发生的。那些幸存的磷原
子会转向内部移动,供身体组织使用,也许这是因为磷原子太过珍贵,可不能每天都跟着脱落的死皮一起被损耗。
在细胞的深处,磷原子也在辛勤劳作着—每一个细胞中都包含一颗包裹着DNA的细胞核,而每一个DNA又都含有磷原子。这些丝状分子通常细到在一般显微镜下都看不到;不过如果你将身体内所有上万亿个细胞中的DNA首尾相接,它们可以延伸到冥王星轨道之外。每两条相匹配的DNA链绞在一起,较弱的氢键在双链的缝隙之间架起桥梁,最终形成著名的双螺旋结构。尽管DNA的编码中隐藏着海量基因信息,但它实际上只由四种含磷的“砖块”构成,也就是所谓的核苷酸。
为了读出你的基因编码,酶首先会将DNA链解开,将核苷酸暴露在外,就像纸带阅读机一样,而这里就是磷对你来说尤其重要的另一个地方了。当DNA链间较弱的键像拉链一样打开或闭合时,磷酸基之间的强键仍然可以保持DNA骨架的稳定性。如果没有强力的磷酸键作为支撑,你的基因恐怕就会过于脆弱而不能被读出了。
这其中有一种核苷酸叫作三磷酸腺苷( adenosine triphosphate),也就是ATP,在基因中也可以独立工作。这个过程中它的主要任务是充当细胞的“化学电池”,此外它还能让你的四肢运动,并让你能够用视觉、触觉和味觉去感知这个世界。ATP分子的神奇之处源于它所携带的三个相连的磷酸基。当最外层的磷酸根脱落时,由此释放出的小型能量波,可以让你实现各种动作,ATP则变成了ADP( adenos ine diphosphate),即二磷酸腺苷。当再次装回磷酸根之后,ADP又变回了ATP,你又可以带上这个重新充满能量的化学键,将其用到需要的地方,比如开启细胞膜的离子泵,制造激素分子,或是细胞的其他各类需求。
为了让身体正常运行需要巨量的ATP参与工作,仅仅是呼吸、思考以及输送血液这些日常活动,你每天需要的ATP就几乎和身体等重。不过好消息是,ATP的循环速度很快,所以在特定时间里,你只需要在身体里随时储备几盎司就够了。但是另一方面,由于磷的匮乏,你却可能早早地就死于李比希定律。你的线粒体为你完成了大多数循环过程,从食物中获取能量,并将最重要的第三个磷酸基送回到ATP分子中;你吸入氧气主要是为了给你的ATP工厂提供能量,而这些工厂中的ATP也为你的呼吸提供能量。
当然,更为充足的生命元素对你来说也很重要,毕竟,你的身体主要还是由氢和氧构成的大水袋,不过磷元素尤其珍贵,主要是因为它更难被获取。几乎每一片细胞膜和每一个提供能量的细胞都对这种重要元素有需求。