Как продлить быстротечную жизнь

Многие из читателей, по-видимому, имели дело с посадкой картофеля и знают, что если в качестве посадочного материала взять очень крупные клубни, то вместе с новым урожаем будут выкапываться и старые, почти неизрасходованные картофелины. Происходит это потому, что старая картофелина израсходовала запасенный в ней крахмал лишь частично — насколько это было необходимо только для выхода новых ростков из-под земли, а дальше в процессе фотосинтеза вырабатывается столько новой глюкозы, что ее хватает и для формирования куста, и для откладывания крахмала в новые клубни. И как только прекращается надобность в получении глюкозы из запасенного в клубне крахмала, как тут же прекращается и производство аскорбиновой кислоты в клубне, необходимой для процесса гидролиза крахмала.

Каждый вид из растительного мира готовит разные по составу запасы для питания своих будущих поколений: в картофеле, например, 16% крахмала, в пшенице — 65% крахмала и лишь немного жира, а в семенах подсолнечника жиров запасено даже больше, чем крахмала (жиров в среднем 34%, а углеводов до 20%). Почему так происходит — для нас не столь важно. Нам более важно знать то, что растения для мобилизации глюкозы из крахмала и жирных кислот из жиров создают кислую среду в месте гидролиза. И витамины С и Е - это всего лишь кислоты, только одна кислота водорастворимая, а другая - жирорастворимая. И вот мы видим, что кислотность в зерне в том месте, где находится зародыш, резко повышается в тот момент, когда появляется необходимость в свободной глюкозе. То есть в тот момент, когда влажность и температура окружающей среды становятся оптимальными для начала жизнедеятельности ростка, но питание он может получить не из внешней среды (еще нет фотосинтеза), а только из находящихся при нем запасов. Но эти запасы еще необходимо перевести в съедобную форму. Вот здесь и начинается подкисление того же крахмала.

На крахмале мы пока и остановимся, чтобы на примере растений нам легче было бы понять, почему же так трудно мобилизуется глюкоза из нашего животного крахмала - гликогена.

Итак, растения нам подсказывают, что для успешной мобилизации глюкозы из крахмала необходима тоже прежде всего кислая среда. По-видимому, точно так же и для мобилизации глюкозы из гликогена (животного крахмала) необходима кислая среда в месте гидролиза последнего.

Здесь я хочу сказать, что не так просто перекинуть связующую нить с тех же растений на организм человека. Если растениям и нужна кислая среда для ускорения гидролиза крахмала, то многие мои оппоненты могут отвергнуть эту аналогию на том только основании, что растения и животные относятся к разным царствам. Все это верно. Но законы химии все же одинаково действуют не только в разных биологических царствах, но и в неорганическом мире.

Очень часто и терминология в науке не упрощает саму суть явления, а нередко даже вводит нас в заблуждения. Например, одно и то же химическое действие - ускорение химической реакции, в неорганической химии называется катализом, а в органической - ферментативним катализом. А сами вещества, ускоряющие реакции, называются соответственно катализаторами и ферментами, а в медицине еще и энзимами. Ясно, что ферменты и энзимы — это те же катализаторы, только биологические. Но там, где начинается биология или медицина, там, мне кажется, кончается четкая определенность и начинается нечто необъяснимое и загадочное. Если мы будем говорить о катализаторах, которые используются, например при производстве серной кислоты, то нас обязательно будут интересовать условия, при которых они проявляют максимальную активность. Мы будем стремиться выполнять эти условия, иначе это скажется и на производительности технологических установок, и на экономических показателях всего производства. Но если мы заговорим о ферментах, то речь пойдет о чем угодно, но никак не об условиях, при которых они проявляют свою максимальную активность. И объясняется это не только недостаточными знаниями о механизме действия ферментов, но и каким-то особым нашим отношением к живым организмам. Нам кажется, что последние всегда в состоянии самостоятельно создать оптимальные условия для работы ферментов. Но это наше заблуждение.

По-видимому, ни один процесс в организме человека не обходится без участия множества ферментов. Ферменты катализируют сотни реакций, идущих всего лишь в одной клетке. И работают они чрезвычайно быстро - ферментативная реакция протекает в 10 ⁶— 10 ¹²раз быстрее, чем спонтанная некатализируемая реакция в водном растворе. В живых организмах в присутствии ферментов за секунды, а иногда и за доли секунд, осуществляются сложные последовательные реакции, для проведения которых в химической лаборатории потребовались бы дни, недели, а то и месяцы работы.