Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

ние, движение, поглощение и выделение ве­ществ, дыхание и брожение. Сущность пере­численных выше процессов изучает наука, ко­торая называется биологической хи­мией или, как часто говорят, биохи­мией.

Происходящие в живом организме процес­сы характеризуются не только необыкновенной сложностью, но и чрезвычайно большой скоростью. Эта скорость во много раз больше той, с которой те же превращения совершаются вне живой среды, в лабораторной пробирке или стакане. Например, при дыхании в тканях ра­стений происходит интенсивное разложение сахара, окисление его до степени образования углекислого газа и воды. Этот процесс проис­ходит в каждой клеточке растения и не прек­ращается даже при низкой температуре. Вместе с тем хорошо известно, как сильно нужно на­греть тот же сахар, чтобы заставить его сгореть вне организма с образованием тех же конечных продуктов реакции.

Такая громадная разница обусловлена тем, что превращениям веществ в живом организме способствуют особые вещества, вырабатывае­мые протоплазмой живых клеток,— ферменты. Эти вещества обладают замечательной спо­собностью: находясь в клетке в ничтожно ма­лых количествах, они увеличивают скорость определенных биохимических реакций в десят­ки миллионов раз. В отсутствие ферментов эти реакции шли бы настолько медленно, что не могли бы обеспечить бурное течение про­цессов жизнедеятельности организма.

Коренным образом изменяется картина жизни организма, если деятельность находящихся в его клетках ферментов затруднена по той или иной причине. Например, процесс дыхания в сухих семенах идет очень слабо, так как для активной деятельности ферментов здесь не хва­тает воды. В тех же семенах уже через несколько часов после увлажнения активность фер­ментов и дыхание увеличиваются в сотни и тысячи раз.

Как уже говорилось, процесс дыхания ра­стений заключается в окислении сахара или других сложных органических веществ кисло­родом воздуха до воды и углекислого газа. Но это только внешняя сторона очень слож­ного процесса, состоящего из большого числа отдельных реакций, происходящих при уча­стии многих различных ферментов. Сложное органическое вещество распадается на более простые неорганические соединения, выделяю­щиеся в атмосферу.

Зачем же нужен этот процесс растению? Биохимики показали, что для нормального роста и развития растению, как и всякому дру­гому организму, требуется большое количе­ство энергии. Вот эта-то энергия и выделяется в процессе дыхания. Число промежуточных ре­акций в дыхательном процессе может быть различным, однако очень важно, что оно всег­да достаточно велико. Это позволяет клетке «управлять» скоростью реакций окисления и лучше использовать выделяющуюся энергию.

Когда мы сжигаем сахар, заключенная в нем энергия выделяется в виде теплоты и рассеи­вается в воздухе. Если бы вся энергия, заклю­ченная в дыхательном материале, выделилась сразу, в живой клетке произошел бы своего рода «взрыв», который неминуемо вызвал бы гибель клетки. Или, во всяком случае, клетки не смогли бы сколько-нибудь эффективно ис­пользовать такое большое количество энергии, выделившейся одновременно. Большая часть ее была бы безвозвратно потеряна. В организме же идет постепенный, строго регулируемый процесс. На каждом участке сложной цепи химически выделяется лишь небольшое коли­чество энергии, которую клетка тотчас же запасает, чаще всего в виде особых соединений,

Солнце — универсальный источник энергии для всего живого.

60