Почему бактерии и опухоли отказываются от кислорода

Чтобы обеспечить себе высокую скорость размножения, бактерии до сих пор продолжают жить на неэффективном бескислородном способе добычи энергии.

Чтобы получить энергию из питательных веществ, живые существа проделывают с ними огромное количество биохимических реакций. Реакции эти можно распределить по группам: если взять, к примеру, молекулы глюкозы, то сначала в наших клетках с ней произойдёт ряд превращений, не требующих кислорода (так называемый гликолиз), а потом начнётся этап окислительного фосфорилирования, где кислород уже необходим. В результате получаются молекулы АТФ, в которых энергия заключена в удобной для клетки форме. Причём при расщеплении одной молекулы глюкозы в ходе кислородного этапа – окислительного фосфорилирования – получается от 30 до 36 молекул АТФ, а в ходе предварительных бескислородных превращений – всего две.

Казалось бы, сейчас, когда на Земле уже давно установилась кислородная атмосфера, всем живым существам резонно было бы обзавестись механизмом кислородного расщепления питательной органики – энергии-то так добывается больше.

Делящиеся раковые клетки

Однако бактерии, к примеру, используют для получения энергии только гликолиз (кроме него, есть и другие пути бескислородного расщепления, но о них мы сейчас говорить не будем). Кроме них, его активно используют многие грибы (например, дрожжи). Понятно, когда так поступают анаэробы, то есть те, кто живёт в бескислородных условиях, но ведь огромное число бактерий, для которых кислород по образу жизни вполне доступен, всё равно живут на гликолизе.

В наших клетках кислородный этап получения энергии происходит в митохондриях. На фото – человеческий лимфоцит, синим окрашено ядро, оранжевым – митохондрии

Одновременно возникает проблема с тем, что, во-первых, нужно что-то сделать с биохимическими отходами гликолиза, а во-вторых, нужно восстановить вспомогательные молекулы-инструменты, помогающие добывать энергию из глюкозы.

Читайте также: Лептин - гормон, о котором даже врачи знают мало

Здесь как раз может использоваться O2, но необязательно. Если вообще всё – и гликолиз, и последующая «уборка мусора» – происходит без кислорода, то говорят, что идёт брожение, в результате чего получается молочная кислота, или спирт, или уксусная кислота, или ещё какие-то молекулы, в зависимости от конкретного типа брожения. Энергии при этом уже не добывается.