Но что бы клетка не окисляла, как промежуточный итог имеем пируват (пировиноградную кислоту), которая в виде ацетата, отправляется в знаменитый цикл Кребса (финальный цикл окисления), на выходе из которого будем иметь СО2 (углекислоту) и водород. Водород соединяются с кислородом, образуя воду и высвобождая энергию для синтеза АТФ: из 1 молекулы глюкозы получаем 38 молекул АТФ. Жиры, естественно, более эффективны: например, при окислении одной молекулы пальмитата (СН3(СН2)14СООН) образуется 129 молекул АТФ.
Почему так много энергии от синтеза простой воды? А вы попробуйте в лабораторных условиях соединить водород с кислородом! Если уж реакция пойдет, то бабах будет знатный. Вот эту-то энергию потенциального бабаха клетка и запасает в химических связях АТФ.
Тут встает еще один интересный вопрос: раз АТФ такая нужная вещь, почему не устроить ее запасы, что-то вроде биологического аккумулятора? Ответ прост: АТФ довольно тяжелая молекула. 1 моль глюкозы весом 174 г образует при аэробном гликолизе 38 моль АТФ весом 19,3 кг. (Моль – количество молекул, равное числу Авогадро. Главное, в одном моле любого вещества содержится то же количество молекул, что и в моле любого другого вещества). Так что хранение энергии в виде гликогена (полимер глюкозы, ее, так сказать, заначка), как способ хранения энергии организмом куда более эффективен. АТФ является одним из самых часто обновляемых веществ: у человека продолжительность жизни одной молекулы АТФ менее 1 минуты. В течение же суток одна молекула АТФ проходит в среднем 2000–3000 циклов ресинтеза, а всего человеческий организм в среднем синтезирует в сутки около 40 кг АТФ. Запасы гликогена в нашем организме оцениваются в 300–400 г, что обеспечивает нас запасом энергии примерно в 1900–2200 Ккал. Но этого запаса все равно мало даже для того, чтобы пробежать марафон. И глюкозой нельзя наесться впрок: из ее избытка организм быстренько синтезирует жиры. Обидно, да?
Итак, запомним еще один важный факт: АТФ жизненно необходима, но устроить ее запас клетка не может. Поэтому, хочешь-не хочешь, приходится постоянно что-то окислять: глюкозу или жиры.
Как накормить мозг?
Поехали дальше. Помним, что снаружи (в кровотоке) глюкозы много, а в клетку она не попадает. В итоге клетки начинают голодать. Кто-то, например, сердце и мышцы, начинают вовсю окислять жиры. Но что делать клеткам мозга? Умирать от голода?
К счастью, организм – целостная система и принцип «каждый сам за себя» в нем не работает. В нашем случае спасителем мозга является печень. Она вообще тот самый супермен, который спасает всех, когда эти «все» натворят бед. Вспомним хотя бы алкоголь! Но мы отвлеклись.
Печень начинает расщеплять жиры до ацетата – того самого вещества, которое расщепляется в цикле Кребса. Но проблема в том, что ацетат нужно до мозга как-то доставить,