Надо сказать, что цитрусовые попали в эксперимент Линда не случайно. О том, что эти плоды помогают при цинге, писал еще в первой половине XVII англичанин Джон Вудалл, главный хирург Английской Ост-Индской компании.
[50] В трактате «Помощник хирурга», опубликованном в 1617 году, Вудалл указывал такие противоцинготные средства, как ложечница,
[51] корень хрена, полынь, настурция, щавель, лаймы, лимоны, апельсины и тамаринд
[52] (все эти продукты богаты витамином С). Рекомендация Вудалла использовать их для лечения цинги была абсолютно верной, но на протяжении 130 лет никто на нее внимания не обращал. «Помощник хирурга» вообще не пользовался известностью. Точно так же не стал популярным и «Трактат о цинге» Джеймса Линда, опубликованный в 1753 году. Научная общественность его проигнорировала. Лишь в 1795 году Адмиралтейство
[53] приказало выдавать лимонный сок на всех британских кораблях. Произошло это после эксперимента, проведенного годом ранее по инициативе контр-адмирала Алана Гарднера. На борту корабля «Саффолк» во время двадцатитрехнедельного безостановочного плавания в Индию команде ежедневно выдавалось по 2/3 унции
[54] лимонного сока. Мера оказалась действенной – выраженных случаев цинги не наблюдалось.
А теперь давайте вернемся к энергетическому обмену.
На подготовительном этапе белковые молекулы расщепляются до аминокислот, жиры – до глицерина и карбоновых кислот, углеводы – до глюкозы, а нуклеиновые кислоты – до нуклеотидов. Полимеры превращаются в кучи мономеров. Этот процесс в пищеварительном тракте осуществляется пищеварительными ферментами, а в клетках – ферментами лизосом.
Подготовительный этап энергетически нерезультативен для организма. Вся энергия, высвобождающаяся при расщеплении сложных органических веществ до простых, не усваивается организмом, а рассеивается в виде тепла. К сожалению. Значение подготовительного этапа заключается в подготовке материала для получения энергии – небольших органических молекул, а не в получении энергии как таковой.
Следующий этап – этап бескислородного окисления, также называют этапом гликолиза (расщепления глюкозы), поскольку главным источником энергии в клетке является глюкоза.
Гликолиз – это сложный многоступенчатый процесс, включающий в себя десять последовательных реакций. Во время этого процесса происходит дегидрирование глюкозы, которая в результате ряда ферментативных реакций превращается в две молекулы пировиноградной кислоты (ПВК), при этом суммарно образуются 2 молекулы АТФ и восстановленная форма переносчика водорода НАД·Н2:
[55]
С6Н12О6 + 2АДФ + 2Н3РО4 + 2НАД+ → 2С3Н4О3 + 2АТФ + 2Н2О + 2НАД·Н2
Структурная формула пировиноградной кислоты (С3Н4О3)
Дальнейшие превращения пировиноградной кислоты зависят от присутствия в клетке кислорода. Если кислорода нет, то у дрожжей
[56] и растений происходит спиртовое брожение, при котором сначала образуется уксусный альдегид (СН3СОН), а затем – этиловый спирт (С2Н5ОН):
С3Н4О3 → СО2 + СН3СОН,
СН3СОН + НАД·Н2 → С2Н5ОН + НАД+
У животных и некоторых бактерий при недостатке кислорода происходит молочнокислое брожение с образованием молочной кислоты:
С3Н4О3 + НАД·Н2 → С3Н6О3 + НАД+
Структурная формула молочной кислоты (С3Н6О3 )
В результате гликолиза одной молекулы глюкозы высвобождается 200 кДж, из которых 120 кДж рассеивается в виде тепла, а 80 кДж запасается в связях АТФ. Надо отметить, что живые организмы относятся к энергии с ужасающей расточительностью. Мало того, что отдают в пространство ту энергию, которая выделяется при переваривании пищи, так еще и 3/5 энергии, извлекаемой из молекул глюкозы, теряют. Ужас!
Третий этап энергетического обмена – это кислородное окисление или дыхание (имеется в виду клеточное дыхание). Суть его заключается в полном расщеплении пировиноградной кислоты, которое происходит в митохондриях в присутствии кислорода. Пировиноградная кислота распадается до водорода и углекислого газа. Выделившаяся при этом энергия используется для синтеза АТФ. В общем виде этот процесс выглядит так:
С6Н12О6 + 6Н2О → 6СО2 + 4АТФ + 12Н2
Последним этапом является окисление пар атомов водорода с участием кислорода до воды с одновременным фосфорилированием АДФ до АТФ.
