Minule jsme popisovali jak "pažravá prababička baktérie" začala provozovat fotosyntézu a odpadním produktem - tohoto způsobu obživy - kyslíkem - málem několikrát po sobě vyhubila vše živé na zeměkouli. Abychom jí nekřivdili, tak každý evoluční krok vedoucí ke zdokonalení fotosyntézy, vedl ke "kyslíkové krizi" - a době ledové - když se objevily sinice - když se objevily eukaryontní řasy a poslední "kyslíková krize" v prvohorách byla způsobena notoricky známými "přesličkami a plavuněmi"- tedy de facto mnohobuněčnými rostlinami staršího typu, ze kterých dodnes zůstalo uhlí, teprve po této kyslíkové krizi se - v druhohorách - rozvinul dosti intenzivní živočišný život, který spotřebou kyslíku a produkcí CO2 celou planetu stabilizoval....
Tímto směrem ale dnešní úvaha nejde - dnešní úvaha jde směrem - plavete si takhle z rána před 3 miliardami let v oceánu a sluníčko svítí tak pěkně, že už nevíte kam fotosyntézou vyprodukované cukry strčit. Opravdu - pokud totiž koncentrace molekul (čehokoliv tedy i cukru) uvnitř vašeho "bakteriálního těla" přesáhne koncentraci solí v pravěkém oceánu začne do vás oceán "osmotickým tlakem" tlačit vodu.
Takže "prababička baktérie" musela vymyslet jak uložit do buňky více cukru a přitom nezvyšovat počet molekul uvnitř - šalamounská věc. První cestou je syntéza disacharidů z monosacharidů - příklad - dvě glukózové molekuly se spojí dohromady a vznikne disacharid maltóza, který "bratři chlastači" znají velmi dobře - z piva. Nebo jiný disacharid "sacharóza" alias "řepný cukr" je glukóza a fruktóza spojená kovalnentní vazbou. Podobně mléčný cukr - laktóza je glukóza + galaktóza atd. atd.
Disacharidy umožní uložit ve stejném množství roztoku 2x tolik energeticky bohatých cukrů, ale pokud sluníčko svítí je to stále málo a tak u prvních eukaryontních řas se objevila finta v podobě syntézy škrobu. škrob je nekonečný řetězec glukózových jednotek - který ač obsahuje tisíce glukózových jednotek - z hlediska osmotického tlaku působí jako jedna glukóza (teoreticky). Ukládání energie do škrobů je natolik populární, že všechny rostliny jej hojně používají a tak významné z hlediska člověka, že obiloviny, rýže i brambory nám poskytují prakticky jenom škrob a téměř nic jiného po nich nechceme.
Už jsem zmiňoval, že škrob je velice snadno stravitelný a není na zeměkouli žádný organismus, který by jej neuměl zpracovat, ale z mechanického hlediska je to mazlavá hňahňanina - pro ty kteří si nepamatují "jak se škrobilo prádlo" mohu přirovnat ke špagetám rozvařeným až na rosol (špagety jsou taky 99% škrobu).
Rostliny v evoluci brzy přišly na to, že kromě škrobu dá se z "glukózových jednotek" syntezovat ještějiný polymer a to celulóza. Celulóza - pokud si ji představíte ve formě dřeva je 100% opak škrobu - vydrží tisíce let a až na specialisované mikroorganismy ji neumí odbourat ani ten, kdo ji syntezoval.
legrační je jak je škrob a celulóza chemicky příbuzná - tedy škrob je vázán 1-4-ALFA glykosidickou vazbou zatímco celulóza 1-4-BETA glykosidickou vazbou - představit si rozdíl je dětsky snadné - koukněte na obrázek nahoře a povšimněte si že všechy skupiny CH2OH jsou jedním směrem - to je snadno stravitelná ALFA vazba pokud by byly střídavě NAHORŮ DOLŮ byla by to nezničitelná BETA vazba - to je jediný podstatný rozdíl mezi zachovalým 1000 let starým dřevěným trámem a hnijící hňahňaninou v popelnici....
Přesně tytéž problémy s uložením energetických zásob mají i živočichové. Ti však nemají fotosyntézu a tudíž ani přebytek sacharidů - i ti však vytvářejí sacharidové zásoby jako zdroj "rychlé energie" a mají podobný polysacharid jako rostliny škrob - tedy glykogen. Ten se od škrobu liší dvěma rozdíly - má bílkovinné jádro a je tvořen krátkými rozvětvenými retězci, které dávají molekulám tvar kuliček.
Živí tvorové nepoužívají glykogen jako hlavní "zásobárnu energie" tou je tuk - jak může dosvědčit každý majitel "pivního panděra" a každá majitelka "prostorově výrazného pozadí". Nicméně zásoba sacharidů i u zvířat je nutná, protože živočichové nemohou žít jenom z tuku a potřebují i za naprostého nedostatku potravy malé množství cukru. Jak říkali staří biochemici "tuk hoří v plameni sacharidů".
Aby to nebylo tak jednoduché i živočichové používají "konstrukční sacharidy" ve stylu celullózy / dřeva. Od baktérií přes hmyz po měkkýše - si zvířátka ze sacharidů syntezují své pancíře a další části těl, které tvoří chititn. To je polymer velice podobný celulóze, akorát monomerem místo čisté glukózy je N-acetyl-glukosamid - prostě zvířátka si na každou glukózu "přivařily madlo" aby jejich enzymové systémy měly molekulu "za co chytit".
Tím bych dnes byl opět vyčerpán zbývá už jenom rada robotům ke zničení lidstva - pracujte na nějakém zdroji chemické energie - je hezké "jet na baterky" ale "elektrikou vám pařát nedoroste"...
Dalík | 5. října 2014 v 10:17 |
Neměla by věta:
...pokud totiž koncentrace molekul (čehokoliv tedy i cukru) uvnitř vašeho "bakteriálního těla" přesáhne koncentraci solí v pravěkém oceánu začne z vás oceán "osmotickým tlakem" vysávat vodu...
znít:
...bude do vás oceán pumpovat vodu...
?
Mirek