马胃蝇胸肌上的四条吸光暗带:戴维·凯林用显微目镜分光镜复活细胞色素
1925 年 8月1日 · 蔡司显微目镜分光镜(Zeiss Comparison Microspectroscope)与面包酵母/马胃蝇肌肉匀浆
你知道吗?
生命每一次吸气与呼气的分子本质,不过是那四条显微吸收暗带在还原与氧化间的明灭闪烁。
1925年剑桥大学莫尔特诺研究所,戴维·凯林(David Keilin)正把眼睛凑在一台装有蔡司直视棱镜的显微目镜分光镜(Zeiss Microspectroscope)前。为了寻找能够耐受高压缺氧环境的坚韧组织,他弄来了一批寄生在马胃黏膜里的马胃蝇幼虫,剥取出其飞翔肌放入玻璃凹槽载玻片。
透过透射平行光,他在绿光至红光光谱区清晰看到了四条锋利的吸收暗带(a、b、c、d)。当他向压片中吹入空气或震荡充氧时,这些暗带瞬间完全隐去;而一旦停止吹气、组织耗尽溶解氧,四条暗带便如鬼魅般原位重新浮现!加入氰化物(KCN)或硫化氢,暗带被永久锁定在还原态;加入麻醉剂氨基甲酸乙酯,氧化态还原态的转换立刻受阻。
凯林意识到,这绝不是血液残留的血红蛋白,而是一种普遍存在于酵母、昆虫乃至哺乳动物细胞内、充当电子中继站的呼吸色素族——他将其定名为“细胞色素”(Cytochrome a, b, c)。这一简单却致命优雅的光谱实验,彻底粉碎了当时关于呼吸作用的空洞猜想,确立了呼吸链电子传递的物理实体。