Исследование проливает свет на мощный процесс превращения пищи в энергию

Ученые обнаружили вероятную причину, по которой процесс преобразования пищи в энергию в клетках является настолько распространенным среди живых организмов.

Исследователи изучили, как клетки извлекают энергию из пищи, расщепляя простые сахара, такие как глюкоза, в серии химических реакций. Этот процесс практически одинаков для всех типов клеток, включая клетки животных, растений и бактерий.

Новое исследование показывает, что этот процесс является наиболее эффективным методом извлечения энергии. Клетки, обладающие большей энергией, могут расти и обновляться быстрее, что дает им — и организму, к которому они принадлежат — эволюционное преимущество.

Ученые из Эдинбургского университета создали сложные компьютерные модели, чтобы понять, почему клетки развили именно те пути, которые они используют для преобразования сахара в энергию. Они сравнили модели путей, обнаруженных у животных и растений, с альтернативными механизмами, которые могли бы эволюционировать вместо них.

Исследователи провели исчерпывающий поиск всех возможных альтернатив установленным биологическим механизмам, которые, как известно, существуют миллиарды лет.

Результаты показывают, что метаболические системы эволюционировали потому, что они позволяют клеткам производить больше энергии по сравнению с альтернативными путями.

Исследование, опубликованное в Nature Communications, было поддержано Carnegie Trust, Leverhulme Trust, Королевским обществом и Королевским обществом Эдинбурга.

Доктор Бартломей Вацлав из Школы физики и астрономии Эдинбургского университета, участвовавший в исследовании, сказал: «Ключевые механизмы, лежащие в основе метаболизма, обнаружены почти у всех растений и животных и контролируют продуктивность жизни на Земле, однако мы мало понимаем, как они возникли. Это исследование показывает, что наш метаболический путь — это высокоразвитое решение проблемы извлечения энергии из пищи».