Рассказы о биоэнергетике - Скулачев В.
Скачать (прямая ссылка):
Выдумать не только факты, но еще и коллег, подтвердивших несуществующие наблюдения! Да, это, по-видимому, вершина научного плутовства!
Что же касается Грина, то он, быть может, пал жертвой «закона Паркинсона», который гласит: «Успех в научной работе порождает такое увеличение ее финансирования, что дальнейшее продолжение работы становится невозможным». Честь выступать с пленарным докладом на всемирном биохимическом конгрессе Грин заслужил работами, выполненными им самим и небольшой группой тщательно отобранных молодых сотрудни-ков-энтузнастов. Шеренги ультрацентрифуг, самолет для бычьих сердец, армия, случайных людей, чтобы обслуживать, громоздкую технику, — все это пришло позже как следствие уже достигнутых успехов. Видимо,’ в какой-то момент Грин не совладал со свалившимся на него богатством.
Однако вряд ли его трагедию можно объяс! ить одним только «законом Паркинсона». Ведь в 1965 году, когда произошли описанные здесь события, Грин'был уже давно сложившимся учёным с большим опытом руководства научным коллективом. Й тем не менее он по-
палея на удочку проходимца, которому, кстати говоря, выплачивали огромную зарплату, одну из самых высоких в институте.
Причину случившегося нам нужно искать в той ситуации, которая сложилась к этому времени в биоэнергетике.
В развитии каждой науки когда-то наступает звездный час, приближение которого лихорадит даже самые холодные и расчетливые умы. Так произошло с биоэнергетикой в 60-е годы.
В те времена звездный час переживали молекулярные биологи. Уже открыли двойную спираль ДНК. Шумно отпраздновали победу над тайной генетического кода. Расшифровали пространственную структуру первых фёрментов. А вот биоэнергетики, не уступавшие «нукле-инщикам» и энзимологам в своих честолюбивых мечтах, все еще не могли ответить на вопрос, каким таким образом живая клетка обеспечивает себя необходимой энергией.
Такая ситуация казалась тем более странной, что давно уже были налицо все предпосылки решения этой проблемы. Стало ясно, какими энергетическими ресурсами пользуются те или иные живые существа. Были найдены и получены в чистом виде ферменты, усваивающие эти ресурсы. Не составило большого труда определить, в каких частях клетки происходят энергетические превращения. Однако сам принцип, на котором базируется действие основных биологических преобразователей энергии, остался неясным, как и прежде.
ЛОЖНАЯ АНАЛОГИЯ ]^ак мы уЖ0 знаем из пре.
дыдущих глав, живая клетка превращает энергетические ресурсы, например пищу, в такие вещества, которые могут быть окислены определенным ферментом. При окислении вещество (назовем его АНг) теряет электроны и протоны, которые присоединяются к другому, восстанавливаемому веществу (В). Выделяющаяся при окислительной реакции энергия используется для синтеза АТФ путем соединения неорганического фосфата с АДФ:
АН2+В+АДФ+Н3РО4 А+ВН2+АТФ+Н20
Невероятно, чтобы такая химическая реакция происходила в -одну стадию — это -потребовало бы одновременного взаимодействия всех -четырех веществ, написанных в левой части -уравнения. Поэтому приходится-предположить, что процесс протекает с участием фермента в несколько этапов. Напри-мер:
АН2+ фермент-»- АН2• фермент.
АН2 • фермент + 'В -> А ¦ фермент + ВН2
А • фермент -4- Н3Р04 А • фосфат + фермент + Н20.
А • фосфат + АДФ -*¦ А + АТФ.
Именно так образуется АТФ при брожении или гликолизе, «подсобных» механизмах энергообеспечения, включающихся в условиях нехватки основных энергетических ресурсов: у растений — света, у животных и бактерий — кислорода или окисляемых кислородом веществ.
В общем-то неудивительно, что механизм образования АТФ "при дыхании и фотосинтезе вначале стремились объяснить по аналогии с уже изученными к тому времени брожением и тликолизом. ‘Казалось, замени бродильный фермент на дыхательный или фотосинтетиче-ский, и та же система реакций будет образовывать АТФ за счет световых квантов или питательных веществ, сжигаемых кислородом.
Эта точка зрения, названная «химичеокой схемой», стала общепринятой концепцией биоэнергетики в 50— 60-е годы. В ее основу были положены хорошо известные факты, свидетельствовавшие о ключевой роли окислительных ферментов в дыхательном и фотосинтетиче-ском синтезе АТФ. Но что это за роль?
Казалось бы, ясно: катализ окислительных реакций и их сопряжение с синтезом АТФ. Поэтому во многих лабораториях предпринимались отчаянные усилия заставить ферменты дыхания и фотосинтеза реагировать с АДФ и фосфатом, как того требовала схема.
Биоэнергетики шли дорогой, уже пройденной при изучении брожения. Сперва разрушали клетку, потом из множества внутриклеточных ферментов выделяли тот, который катализировал нужную окислительную реакцию. И наконец, к раствору очищенного фермента добавляли восстановитель, окислитель, АДФ и фосфат и смотрели, не получится ли АТФ.
Так вот, АТФ не получался!
Напрасно искусные экспериментаторы составляли всевозможные смеси белков, субстратов и солей, варьируя до бесконечности условия проведения реакции.' С легкостью удавалось воспроизвести в пробирке окислительный процесс, но освобождающаяся энергия превращалась в тепло, вместо того чтобы использоваться для синтеза АТФ. Сообщения о синтезе АТФ в раствр-ре дыхательных ферментов всегда оказывались в конце концов случайной ошибкой или преднамеренной фальсификацией, как это было, например, с Уэбстером.
