Однако, у костра можно греться в холодную осеннюю ночь, ибо температура сгорания древесины, в среднем, равна приблизительно 900 градусов, а воспламеняется она при температуре около 300 градусов. В организме человека, да и не только человека, а представителя любого другого биологического вида, за исключением червей Дюны, таких температур нет. Окисление происходит на холоде, так как в самых горячих местах нашего тела температура не превышает тридцати восьми градусов. Даже если учесть, что все реакции в нашем организме катализируются ферментами, невозможно понять, как может углерод сгорать при такой низкой температуре.
Значит, биологические системы научились каким-то образом обходить законы термодинамики? Оказывается, нет, но они пошли другим путем. Думается, читателю будет интересно разобраться, как это происходит.
Начнем мы с первого этапа – проникновения глюкозы внутрь клеток. Мы уже знаем, что для этого нужен инсулин. Предположим, что его достаточно, и это событие – вхождение глюкозы в клетку произошло.
Надо сразу оговориться, что глюкоза не является единственным источником энергии. Вторым по значимости источником является жир, точнее жирные кислоты, отщепляющиеся от нейтрального жира – эфира глицерина и жирных кислот. Однако, конечные этапы окисления жирных кислот не отличаются от конечных этапов окисления глюкозы, просто эти вещества проходят разные предварительные стадии подготовки к процессу, называемому окислительным фосфорилированием. Что это такое, будет понятно в конце рассказа.
В принципе, любое органическое вещество в организме может в результате химических превращений стать источником энергии, даже белки, которые в норме основным источником энергии никогда не являются.
Но не будем отвлекаться. Итак, глюкоза находится в клетке.
Для того, чтобы глюкоза могла вступить в дальнейшие реакции, к ней присоединяются два остатка фосфорной кислоты, и образуется глюкозо-1,6-дифосфат. Зачем это нужно?
Здесь мы сделаем небольшое отступление и разберемся, как вообще происходит обмен энергии в живой клетке, а, значит, и в живом организме вообще. Надо еще раз вспомнить, что организм – это конфедерация отдельных, в общем, достаточно автономных одноклеточных организмов, получающих, правда, питание, не из водоема, а из играющей его роль крови.
Для работы клеток используется химическая энергия, запасенная в связях между атомами и молекулами. Как утверждают в курсах химии, эта связь может быть ковалентной и не ковалентной, например, водородной (то есть электрической). При разрыве связей высвобождается энергия (энергия в физике определяется как способность совершить работу, и измеряется в тех же единицах). Она может высвободиться в виде тепла, а может пойти на образование другой связи, то есть на образование нового вещества. Так все и происходит – обмен энергией в организме неотделим от обмена веществ.