Подготовительный этап энергетического обмена заключается в расщеплении сложных органических веществ до простых. Полимеры расщепляются до мономеров и этот процесс происходит при участии ферментов.
Все биохимические процессы в клетках протекают при участии определенных веществ-регуляторов, которые обеспечивают нужное течение процессов. Главными регуляторами большинства клеточных процессов являются ферменты. Им помогают витамины и гормоны. Ферменты, витамины и гормоны делают одно дело, но важно понимать разницу между этими веществами.
Ферменты – это вещества, ускоряющие биохимические реакции, которые синтезируются «по месту использования», то есть во всех клетках организма. Белковые ферменты вырабатываются в рибосомах, а РНК-ферменты – в ядре. Клетки не обмениваются ферментами.
Гормоны – это вещества, выделяемые специализированными клетками желез внутренней секреции и оказывающие регулирующее влияние на метаболические процессы. Во-первых, гормоны отличаются от ферментов тем, что они вырабатываются не всеми клетками, а только лишь «особо уполномоченными» и разносятся по организму с кровью.[42]
Во-вторых, гормоны могут не только ускорять, но и замедлять биохимические реакции. Проще говоря, фермент – это стимулятор, а гормон – регулятор.Витаминами называются жизненно необходимые органические вещества, участвующие в метаболических процессах, но не вырабатывающиеся в организме. Витамины мы получаем поступающие извне, с пищей. Исключение составляют витамин D, который образуется в нашей коже под действием ультрафиолетовой части солнечного излучения, и витамин A, который может образовываться из поступающих с пищей веществ-предшественников. Еще несколько витаминов вырабатываются бактериями, живущими в толстой кишке человека, но, по сути дела, то, что выработано бактериями, а не нами, можно считать поступившим извне.
Обратите внимание на то, что витамины:
– НУЖНЫ НАМ В МИНИМАЛЬНЫХ КОЛИЧЕСТВАХ (их суточные дозировки указываются в миллиграммах);
– НЕ ЯВЛЯЮТСЯ ИСТОЧНИКОМ ЭНЕРГИИ ДЛЯ ОРГАНИЗМА (то есть – не обладают калорийностью);
– НЕ ЯВЛЯЮТСЯ СТРУКТУРНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ ТКАНЕЙ.
Эти отличия очень важны потому что они позволяют отделять витамины от продуктов питания. Но вообще-то, чтоб вы знали, строгого определения витаминов в биологии не существует.
И еще обратите внимание на слова «жизненно необходимые вещества». Витамины незаменимы. Если организм некоторое время не получает какой-то витамин, то развивается заболевание.
В былые времена настоящим бичом человечества была цинга, заболевание, вызванное дефицитом витамина С или аскорбиновой кислоты.[43]
Этот витамин очень важен (да, собственно, «неважных» витаминов не существует) поскольку он участвует в синтезе белка коллагена, образующего каркас для органов и тканей. Если коллагена становится меньше необходимого или если образуются «дефективные» волокна, в которых его мало, то организм начинает «рассыпаться» – кровеносные сосуды становятся ломкими, отчего возникают множественные кровотечения, зубы выпадают, развивается анемия, снижается иммунитет… В конечном итоге человек от цинги умирает. Но на начальной стадии, пока дело не зашло очень далеко, цинга лечится просто. Достаточно дать организму необходимое количество аскорбиновой кислоты, как синтез коллагена нормализуется и симптомы быстро исчезают. Профилактика цинги тоже весьма проста – с растительной пищей взрослому человеку нужно получать в сутки около 100 миллиграмм аскорбиновой кислоты. 50 грамм черной смородины или один крупный апельсин дадут такое количество витамина.Но самое важное – узнать причину заболевания или, хотя бы, установить опытным путем, чем она лечится. С цингой человечество очень долго не могло разобраться. Первая из известных нам «эпидемий»[44]
цинги разразилась во время крестовых походов, участники которых подолгу питались вяленым или засоленным мясом с сухарями, то есть продуктами, в которых витамина С практически не содержалось.В XI–XIII веках, когда рыцари пытались завоевывать Палестину, исследованием причин возникновения цинги никто не занимался. Кто-то считал цингу наказанием за грехи, кто-то – порчей, насланной врагами, кто-то связывал ее с плохой водой… С окончанием крестовых походов цинга исчезла, чтобы вернуться во второй половине XV века с началом первых кругосветных мореплаваний. Надо сказать, что крестоносцам было легче. Они шли по земле, а не плыли по воде, и потому не были полностью оторваны от растительной пищи. Хоть что-то им иногда перепадало – лук, чеснок, морковь, яблоки, сливы и прочие дары природы. На кораблях же такой пищи не было совсем. Моряки же во время плаваний питались лишь галетами и солониной. Свежая пища, в том числе и растительная, оказывалась на столах только во время стоянок, ну еще немного можно было взять с собой и есть примерно в течение недели после отплытия, но не более того.