Текст уведомления здесь

Дрожжи гонят спирт, чтобы не перегреться

Таким образом они замедляют метаболизм и уменьшают расходы энергии

Ученые пришли к выводу, что пекарские дрожжи производят спирт для того, чтобы избавиться от энергии, которую все равно нельзя использовать. Избыток бесполезной энергии и излишняя метаболическая активность только вредят дрожжевым клеткам.
Добавить в закладки
Комментарии

Самое важное для человека свойство дрожжей — способность делать спирт. Дрожжи перерабатывают глюкозу в спирт с выделением углекислого газа, который нужен для пузырьков в хлебе, и спирта, который нужен, например, для пива. Естественно, в процессе дрожжи получают и энергию для себя, часть которой они запасают в химических связях, например в молекулах АТФ.

Обычно дрожжи переходят на брожение, если им не хватает кислорода для обычного дыхания, более эффективного энергетически. Загвоздка в том, что иногда дрожжи начинают бродить даже в присутствии кислорода, причем не совсем понятно, зачем самим дрожжам спирт, который для них токсичен, да и производство его энергозатратно само по себе.

Ученые из Гронингенского университета (Нидерланды) решили исследовать метаболизм дрожжей, чтобы понять, для чего же дрожжам спирт. Дрожжи — один из самых изученных живых организмов, так что исследователи построили модель метаболических процессов дрожжей и изучили энергетику химических реакций всего процесса брожения.

Ученые использовали модель, чтобы посмотреть, как в ходе жизнедеятельности происходит диссипация энергии Гиббса, то есть той энергии, которую может использовать система для проведения химических реакций. В ходе диссипации, то есть рассеяния, эта энергия постепенно переходит в формы, для системы бесполезные, например в тепло. Ученые сравнили свои данные по рассеянию с данными о том, как меняется интенсивность и способ потребления глюкозы дрожжами.

Оказалось, что рассеяние энергии Гиббса все время растет, пока дрожжи дышат, но выходит на плато в тот момент, когда дрожжи переходят на спирт.

Ученые пришли к выводу, что дрожжи таким образом уменьшают переход слишком большого количества энергии в тепло — слишком большой перегрев для дрожжей не полезен. Кроме того, как пишут авторы статьи, чем активнее идет метаболизм, тем сильнее нарастает энтропия — растет диффузия в цитоплазме клетки, а это затрудняет нормальный ход биомолекулярных процессов внутри клетки, в том числе касающихся регуляции работы генома. Таким образом, дрожжи просто переходят на относительно неэффективное брожение, чтобы просто стравить куда-то избыток энтропии.

По словам авторов, исследование может помочь даже в лечении рака: у опухолевых клеток известно похожее явление — эффект Варбурга, при котором они начинают синтезировать лактат, бесполезный для них самих. По мнению ученого, раковые клетки таким образом тоже делают что-нибудь ненужное, чтобы избавиться от бесполезной энергии. Эту слабость можно использовать, каким-то образом помешав клеткам делать лактат.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы