Сторінками «Колапсу»: як працює безкисневий метаболізм?

Після метаморфозу комахоподібні немовлята в «Колапсі» перемикаються на безкисневий метаболізм. 

Безкисневий (анаеробний) метаболізм — це спосіб отримання енергії без участі кисню.

У ссавців анаеробне дихання відбувається переважно у м’язових клітинах під час інтенсивної фізичної активності: бігу, їзди на велосипеді, швидкого підйому сходами на двадцятий поверх. Воно вмикається, коли клітини отримують замало кисню і не можуть ефективно окиснювати поживні речовини (глюкозу) для вироблення енергії (АТФ). Цей процес ще називають молочнокислим бродінням. 

Молекула глюкози складається з шести атомів вуглецю, з’єднаних між собою хімічними зв’язками. Під час гліколізу вона розпадається на піруват (піровиноградну кислоту), утворюючи дві молекули АТФ і дві молекули НАДН.

При цьому зв’язки між атомами вуглецю розриваються і вивільняються високоенергетичні електрони. Вони не можуть існувати вільно, тому клітина «пакує» їх у НАДН. За наявності кисню ці електрони потрапляють у мітохондрії, де з них утворюється велика кількість енергії.

Коли кисню бракує, мітохондрії не можуть працювати, а НАДН не має куди віддати електрони. Щоб гліколіз не зупинився, клітина «скидає» електрони на піруват. Відтак він перетворюється на молочну кислоту, а НАДН знову стає НАД+. 

НАДН — переносник електронів, заповнена електронами форма. НАД+ — порожня форма, готова приймати електрони. 

Якщо ж кисню достатньо, піровиноградна кислота потрапляє в мітохондрії, де завершується повний цикл розщеплення глюкози, що сумарно дає клітині близько 36 молекул АТФ.

У «Колапсі» на безкисневий метаболізм немовлята переходять повністю, що є неможливим. Під час гліколізу клітина вилучає лише 2% потенційної енергії глюкози. За кисневого окиснення — до 40% енергії. 

Перехід на анаеробне дихання створює дві проблеми. Перша — організму треба поглинати їжу в неймовірних обсягах, щоби компенсувати енергетичний дефіцит. Друга — накопичення в крові молочної кислоти, тобто побічного продукту гліколізу, швидко порушить хімічний баланс організму. І жодні системи адаптації не встигнуть спрацювати. 

«На перший погляд гліколіз програє, проте ви не берете до уваги, що реакції гліколізу проходять інтенсивніше. Поки організм перетворює одну молекулу глюкози на тридцять шість молекул АТФ, ракові клітини перетворюють одинадцять молекул глюкози на двадцять дві молекули АТФ, плюс двадцять дві молекули молочної кислоти. В найагресивніших пухлинах із молочної кислоти потім також утворюється АТФ, що в підсумку дає сорок чотири молекули АТФ — більше, ніж за той самий час утворюється в процесі дихання. Саме тому пухлини так швидко ростуть. Щось подібне відбувається в клітинах немовлят після метаморфозу», — пояснює Бенцоні.

Інтенсивний гліколіз постачає клітинам ресурси для миттєвого будівництва нових структур — білків і ДНК, зокрема «сміттєвих». Це дозволяє організму немовлят перебудовуватися з фантастичною швидкістю, збираючи себе заново. Та чи зможуть вони вижити?

Передзамовляйте «Колапс», щоби першими дізнатися відповідь на це питання. До кожної книжки з передзамовлення даруємо закладинку.

Пошук на сайті

Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content
Post Type Selectors