Диетология. Кето-диета. Ч. V

Часть I: http://www.proza.ru/2019/01/23/2022
Часть II: http://www.proza.ru/2019/02/06/224
Часть III: http://www.proza.ru/2019/02/12/386
Часть IV: http://www.proza.ru/2019/02/15/1644

Я писал в предисловии к этой книге: "Если не заботиться о том, чтобы уважение, вызванное пониманием сокровенных научных истин, производило неизгладимое впечатление на читателя популярно написанных текстов, то нужно всего лишь сосредоточиться на выполнении единственного условия: стараться излагать мысли так, чтобы их понял человек, не умудрённый знанием научной терминологии. Но в любой науке есть предел упрощений, определенный терминологический барьер, ниже которого возникает ещё большее непонимание смысла сказанного. К счастью, в современном интернете имеется весьма доступная возможность самообразования практически по любому вопросу. И тем не менее, существует непростая проблема доступного для понимания неспециалистов изложения смысла сложных биохимических циклов превращения, которым среди многих теоретически возможных вариантов отдала предпочтение эволюция. Доступность изложения имеет большое значение и для большинства врачей, мимо которых знания, полученные из университетского курса биохимии пролетают обычно, не оставляя следов. А понимание принципов того, как работает в человеке космос обмена веществ, намного важнее для практической деятельности, чем сохранение в памяти латинских названий."

Дело в том, что в любом научном знании есть некая квинтэссенция сложного и многранного множества фактов и их интерпретаций, которая, с одной стороны, является производной от этих фактов и их интерпретации, а с другой стороны, представляет собой то, что их склеивает в научное знание и не даёт им рассыпаться. Феномен этого центрального пункта науки открывается и осознаётся вовсе не в начале становления этой науки, а после того, как эта наука завоёвывает ведущие позиции в системе человеческих знаний. Квинтэссенция биологии состоит из двух центральных истин. Первая из них заключается в том, что биология кардинально отличается от химии и физики тем, что любые биологические процессы обеспечиваются индивидуальным подводом энергии в виде АТФ к реагирующим молекулам, что стало возможным с появлением в эволюции особых катализаторов - ферментов. Этот феномен индивидуального подвода энергии нацело отсутствует в физике и химии. Нацело!

Вторая центральная истина биологии заключается в том, что практически всё живое на Земле извлекает из пищи энергию Солнца, которая включается в пищу при восстановлении углекислоты водородными атомами воды с образованием глюкозы и с выделением кислорода в атмосферу. Смысл эволюции функционирования живых организмов заключается в разработке наиболее эффективных систем для реализации диаметрально противоположного процесса: использования кислорода для окисления пищи с выделением воды и углекислоты и с извлечением энергии Солнца для поддержания указанных систем. У многоклеточных организмов анаэробиоз - извлечение энергии и переработка пищи в отсутствие кислорода, как правило, лишь временное состояние, обеспечивающее выживание организмов в периоды отсутствия кислорода и сопровождающееся резким падением обмена веществ и переходом в неактивное состояние. В тканях большинства многоклеточных животных анаэробное превращение углеводов идет главным образом путем гликолиза, о котором я пишу ниже. В быстро растущих эмбриональных клетках и в клетках опухолей анаэробные процессы выражены сильнее, чем в нормальных клетках здорового организма. Анаэробиоз у бактерий является исключением, не противоречащим правилу: в основе жизни на Земле лежит энергия Солнца и центральным моментом акцептирование этой энергии является фотосинтез растений.

Примером сложного цикла, сформированного эволюцией, является гликолиз, представляющий собой универсальный путь усвоения глюкозы, не требующий наличия кислорода, и один из трёх путей окисления глюкозы, встречающихся в живых клетках. Распад шестиуглеродного сахара - глюкозы - на две молекулы трёхуглеродной пировиноградной кислоты осуществляется в 10 стадий, первые 5 которых составляют подготовительный этап, а 5 последующих - этап, сопряжённый с запасанием энергии в виде двух молекул ATФ и двух молекул динуклеотида НАДH, являющегося переносчиком водорода, который в дальнейшем окислится кислородом до воды. НАД и ФАД - это коферменты, имеющиеся во всех живых клетках. В метаболизме человека НАД и ФАД задействованы в окислительно-восстановительных реакциях переноса атомов водорода из одной реакции в другую. НАД - это динуклеотид, содержащий остаток никотиновой кислоты (витамина РР или витамина В3), ФАД - это динуклеотид, содержащий остаток рибофлавина (витамина В2). Окисление атомов водорода является источником выделения энергии, запасённой от энергии Солнца в процессе фотосинтеза. Кислород не требуется для протекания гликолиза.

В аэробных условиях пировиноградная кислота в качестве продукта гликолиза далее образует уксусную кислоту, соединяется с коферментом А и вовлекается в цикл Кребса, а при отсутствии кислорода в клетках претерпевает дальнейшие превращения в ходе брожения с образованием молочной кислоты. Как показал около ста лет тому назад гениальный учёный Отто Варбург в своей работе "Метаболизм опухоли", все формы рака характеризуются двумя основными условиями: ацидоз и гипоксия (недостаток кислорода). Недостаток кислорода и ацидоз две стороны одной медали: "Клеткам человеческого тела необходим кислород, но раковые клетки могут жить без кислорода и это - правило из которого нет исключения. Лишите свои клетки 35% получаемого ими кислорода на 48 часов, и  они с огромной долей вероятности переродятся в раковые".

Пировиноградная кислота выступает в качестве "точки пересечения" многих метаболических путей. Пируват может быть превращён обратно в глюкозу в процессе глюконеогенеза, или в жирные кислоты или в аминокислоту аланин, или в этанол, или в энергию через ацетил-КоА. Ацетилкофермент А, ацетил-коэнзим А, сокращённо ацетил-КоА - важное для обмена веществ соединение, используемое во многих биохимических реакциях. Его главная функция - доставлять атомы углерода в виде остатка уксусной кислоты в цикл трикарбоновых кислот, чтобы те были окислены с выделением энергии. По своей химической структуре ацетил-КоА - тиоэфир между коферментом А и уксусной кислотой. Ацетил-КоА образуется во время второго шага кислородного клеточного дыхания, декарбоксилирования (разрушения одной кислотной группы) пирувата, который происходит в матриксе митохондрии.

Таким образом, в условиях достаточного поступления кислорода пировиноградная кислота превращается в ацетил-кофермент А. Последний выступает в качестве основного субстрата для серии реакций, известных как цикл Кребса или цикл трикарбоновых кислот. Цикл трикарбоновых кислот - это ключевой этап дыхания всех клеток, использующих кислород, центр пересечения множества метаболических путей в организме, промежуточный этап между гликолизом и электронтранспортной цепью. Кроме значительной энергетической роли циклу отводится также и существенная пластическая функция, то есть это - важный источник молекул-предшественников, из которых в ходе других биохимических превращений синтезируются такие важные для жизнедеятельности клетки соединения, как аминокислоты, углеводы, жирные кислоты и т.д. Это - центральная часть общего пути катаболизма, циклический биохимический процесс, в ходе которого ацетильные (уксуснокислые) остатки (СН3СО-) окисляются до двуокиси углерода (CO2). При этом за один цикл образуется 2 молекулы CO2, 3 НАДН, 1 ФАДH2 и 1 АТФ. Электроны, находящиеся на НАДН и ФАДH2, в дальнейшем переносятся на дыхательную цепь, где в ходе реакций окислительного фосфорилирования образуется АТФ. Как я уже упоминал выше, АТФ поставляет энергию к каждой из реагирующим молекул индивидуально, что является отличием биологических организмов от любых неживых систем.

Дыхательная или электрон-транспортная цепь переноса электронов в сочетании с АТФ-синтазой завершает активность триады, включающей гликолиз и цикл трикарбоновых кислот, в результате которой из одной молекулы глюкозы образуются 38 молекул АТФ. Электрон-транспортная цепь представляет собой систему трансмембранных белков и переносчиков электронов, обеспечивающих перенос электронов и протонов из НАД;Н и ФАДН2 в акцептор электронов. В случае аэробного дыхания акцептором является молекулярный кислород. В случае анаэробного дыхания акцепторами могут быть NO3;, NO2;, Fe3+, фумарат, диметилсульфоксид, сера, SO42;, CO2 и другие вещества, косвенно связанные с биосферным кругооборотом акцептированной энергии Солнца. Электрон-транспортная цепь у бактерий локализована в цитоплазматической мембране, у эукариот - на внутренней мембране митохондрий. Переносчики электронов расположены в порядке уменьшения сродства к электрону, поэтому транспорт электрона на всём протяжении цепи протекает самопроизвольно с выделением энергии.

Глюкоза, как и образующийся из неё АТФ, в свободном виде не могут накапливаться в организме животных и человека. Эти вещества находятся в постоянном химическом обороте. Избыточные количества поступающей с пищей глюкозы или других углеводов, из которых она легко образуется, как и избыточные количества образующегося из глюкозы АТФ, оказывают сильно повреждающее воздействие на организм, выводят его из состояния функциональной нормы. Именно по этой причине существует сложная система запасания глюкозы в виде жира, аминокислот, полимера глюкозы гликогена, некоторых низкомолекулярных продуктов... Но во всех случаях глюкоза, реализованная из других классов соединений путём т.н. процесса глюконеогенеза, проходит нормальный цикл превращений, описанный выше. Диетологические сказки насчёт преимущественного использования жиров в качестве "чистого варианта получения энергии" рассчитаны на тотально неграмотную аудиторию, а те, которые сами верят в пропагандируемую ими чушь, являются представителями очень опасного племени "бредителей" - вредителей рода человеческого, распространяющих антинаучный бред.

(Продолжение следует)