После завершения этого процесса происходит нечто изящное и удивительное. Ваше тело снова присоединяет молекулу фосфата к АДФ, воссоздавая АТФ, чтобы опять использовать ее в качестве топлива, разлагая на АДФ и Ф и высвобождая энергию. По сути, митохондрии — это особые молекулярные двигатели, вновь и вновь задействующие одни и те же молекулы для производства энергии. Это гораздо более эффективный способ, чем создание каждой молекулы АТФ с нуля.
Если вы ровесник моего отца, такая концепция может быть вам знакома: она удивительно напоминает процесс работы поршней в двигателе автомобиля. Так вот, когда мой отец приобрел «шевроле» 1957 года, то первым делом попытался придумать, как заставить его ездить быстрее. Если же вы мой ровесник, то лучше провести аналогию с тем, как я и мои друзья-хакеры разгоняли игровые компьютеры, чтобы те работали быстрее, продолжая при этом обзванивать случайные номера по модему и пытаясь найти открытые порты.
Но наши митохондрии чертовски мощнее, чем двигатель автомобиля или компьютерный процессор. В обычной клетке порядка миллиарда молекул АТФ, и каждая перерабатывается около трех раз в минуту. Несмотря на то что у человека примерно сто триллионов клеток, в его теле содержится всего лишь около 50 граммов АТФ. Каждый цикл митохондриального АТФ может производить около шестисот молекул АТФ в секунду при максимальной нагрузке. Это означает, что, если вы съедаете 2500 калорий в день, ваши митохондрии перерабатывают и повторно используют эти 50 граммов АТФ столько раз, как если бы речь шла о 180 килограммах ATФ за день.
Если вдруг производство энергии для всех систем и функций организма не кажется вам достаточно важной задачей, митохондрии также отвечают, например, за передачу сигналов между клетками, клеточную дифференциацию (процесс, посредством которого один тип клетки преобразуется в другой) и поддержание жизненного цикла клеток. Если подумать, митохондрии вырабатывают всю энергию, контролируют взаимосвязи и определяют, что будет жить, а что умрет (и когда). Эти маленькие бактерии определяют всю вашу биологию. В итоге я начал воспринимать свое тело как огромную ходячую чашку Петри, поддерживающую жизнь квадриллиона митохондрий и выполняющую все, что они пожелают.
Но у митохондрий есть и другие способности. Они могут изменять свою форму и размер, а некоторые митохондриальные функции уникальны для конкретных типов клеток. Например, только митохондрии в печени содержат фермент для нейтрализации аммиака, который образуется, когда печень разлагает белки. Различные части нашего тела также используют АТФ из митохондрий для обеспечения своих функций. Например, сердце расходует энергию для перекачивания крови, а мозг — чтобы думать, учиться, запоминать и принимать решения. Разумеется, дополнительные митохондрии в мозге требуют большого количества кислорода для создания АТФ, поэтому, если митохондрии в сердце не производят энергию достаточно эффективно, мозг начнет страдать от ее недостатка гораздо раньше, чем остальное тело.