До конца времен. Сознание, материя и поиски смысла в меняющейся Вселенной (Грин) - страница 75

В настоящее время ученые используют термин ОВР в более широком смысле, имея в виду множество реакций, в которых электроны передаются между химическими соединениями, независимо от того, задействован ли в реакции кислород. И все же пылающее полено дает нам общую схему для описания химического горения. Ненасытные атомы, отягощенные частично заполненными уровнями, хватают электроны атомов-доноров такой мощной хваткой, что в ходе этого процесса выделяется значительная скрытая энергия.

В живых клетках — для определенности сосредоточимся на животных — имеют место аналогичные ОВР, но, что важно, электроны, сорванные с атомов, которые вы переварили за завтраком, не передаются сразу кислороду. Если бы они передавались сразу, то высвободившаяся энергия породила бы что-то вроде клеточного пламени, — а природа знает, что такого исхода лучше избегать. Вместо этого электроны, отданные пищей, проходят через серию промежуточных ОВР — промежуточных пунктов на трассе, которая в конечном итоге завершается кислородом, но позволяет энергии высвобождаться на каждом этапе небольшими порциями. Как мяч на трибуне стадиона прыгает вниз по ступенькам, электроны прыгают от одной принимающей молекулы к другой, причем каждая следующая — более жадная до электронов, и это гарантирует, что каждый прыжок сопровождается высвобождением энергии. Кислород — самый жадный рецептор — поджидает электрон у подножия лестницы, и когда тот наконец появляется, кислород крепко обнимает его, выжимая остатки энергии, которую электрон еще может отдать, и завершая таким образом процесс извлечения энергии.

У растений этот процесс протекает в значительной мере так же. Основное различие — источник электронов. У животных они берутся из пищи. У растений — из воды. Солнечный свет, падающий на хлорофилл в зеленых листьях растений, срывает электроны с молекул воды, накачивает их энергией и запускает в аналогичный окислительно-восстановительный каскад, где эта энергия извлекается. Таким образом, энергия, обеспечивающая всю активность всех живых существ, получается в результате одного и того же процесса — прыгающих электронов, реализующих серию клеточных ОВР. Именно поэтому Альберт Сент-Дьёрди, продолжая свои поэтические рефлексии, рассуждал: «Жизнь есть не что иное, как электрон, ищущий место для отдыха».

Стоит подчеркнуть, насколько это все удивительно с точки зрения физики. Энергия — это та самая монета, которой оплачивается все без исключения в космосе; эта монета чеканится во множестве разных валют, а зарабатывают ее еще большим множеством разных ремесел. Одна из ходовых валют — ядерная энергия, она вырабатывается при синтезе и распаде многочисленных разновидностей атомов; еще один вид валюты — электромагнитная энергия, вырабатываемая притяжением и отталкиванием огромного разнообразия заряженных частиц; еще один — гравитационная энергия, вырабатываемая при взаимодействии различных массивных тел. И при этом из всех бесчисленных возможных процессов жизнь на планете Земля пользуется одним-единственным энергетическим механизмом: конкретной цепочкой электромагнитных химических реакций, в которых электроны совершают последовательную серию направленных вниз прыжков, начиная свой путь из пищи или воды и заканчивая его в крепких объятиях кислорода.