Клетки и энергия. Часть первая.
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Великое дело — точка зрения. Иной раз она нужнее точки опоры. Ведь исследовать — значит видеть то, что видели все и думать так, как не думал никто. Тут свежий взгляд на вещи, пожалуй, дороже самой совершенной аппаратуры. Во всяком случае, мир не раз уж был перевернут без архимедова рычага — силой человеческого ума. И перевернутый — не странно ли? — казался нам куда разумнее привычного.
Переворотами последнее время особенно славится биология. Здесь часто что ни шаг — прорыв в неизвестное. Видно, динамизм, стремительный бег жизни захватил ныне и саму науку о жизни. Еще вчера полная загадок и домыслов, она проникла в молекулярную гущу клетки и, раскрыв ее живую механику, наполнила древнее слово «жизнь» новым, осязаемым смыслом.
Разрушив клетку, биохимик добрался, наконец, к ее тончайшим деталям, дал микроскописту первый набросок этой живой машины. Да, именно машины: комочек плоти, таинственно мерцавший в окуляре микроскопа, оказался отлично сконструированным автоматом. Разбитый вдребезги, расщепленный до молекул, он словно ожил, впервые предстал перед мысленным взором исследователя не грудой обломков, а целой системой на редкость слаженных механизмов.
Тут все в движении, в неустанном, ни на секунду не замирающем труде. Дробится ли клетка надвое, заготавливает ли впрок добротный белок, странствует ли по всему организму в поисках себе подобных, чтобы в содружестве с ними построить прочную ткань — всегда и всюду ее молекулярные механизмы работают четко, ритмично, с полной нагрузкой и, главное, в невероятно сложных условиях.
Ведь клетка, как любая машина, нуждается в постоянном притоке энергии, ее сверхтонкие детали и с места не сдвинутся без положенных калорий. А где добыть их?
Инженер поступает просто — сжигает уголь, бензин, пользуется силой воды, ветра, наконец, расщепленного атома. Клетка таких источников не знает, да и были бы у нее, скажем, свой бензин или антрацит, сжечь их она все равно не смогла бы: сгорела бы вместе с горючим. Вот и приходится ей добывать пропитание в жестких, раз навсегда заданных условиях: при обычной температуре и низком давлении. К тому же клеточное нутро водянисто, в такой сырости, кажется, искры не высечь… Но клетка и в этой студенистой жиже умудряется добывать калории.
Словно факир, сжигает она свой завтрак в воде. И усваивает больше половины высвободившейся энергии. А это уже чудо техническое: лучший двигатель внутреннего сгорания не может использовать по назначению и половины сожженного топлива. Так что живая клетка и здесь пока удерживает рекорд: это, действительно, самая совершенная машина в мире. И все-таки у нее есть один очень крупный изъян: она не умеет сама синтезировать горючее, живет на готовом, попросту говоря, паразитирует на великом трудолюбе — зеленом листе.
Это он, уловив на лету солнечный луч, запасает, как бы консервирует энергию, чтобы потом снабдить ею все живущее на земле. Хрупкое, нежное создание, а какая могучая власть дана ему от рождения!
Без энергии замрет сердце, угаснет на полпути нервный импульс, сама мысль не родится в человеческом мозге. Да любая клетка, весь ее белковый завод, каждое движение целиком зависят от быстрой, бесперебойной доставки топлива к рабочим механизмам. Словом, жизнь — это солнечный луч, чудом превращенный в живую, теплую плоть. И хоть путь его долог, лежит через тысячи превратностей и метаморфоз, энергия исправно доходит до мельчайших деталей клетки, ко всем ее молекулярным конвейерам. И запускает их на полную мощь.
Продолжение следует.
Автор: А. Шварц.