Тайная жизнь домашних микробов: все о бактериях, грибках и вирусах - [10]
Однако для выработки энергии из свиной рульки с картофельными клецками (будем исходить из этого благоприятного расклада, а не из того, что обычно происходит на практике, когда свиная рулька перекочевывает непосредственно в жировые клетки в области живота) нам требуется кое-что еще, а именно кислород. Говоря простыми словами, он нужен нам затем, чтобы захватывать энергию, содержащуюся в углеводах, белках и жирах, прежде чем эта энергия на пути через наши клетки не будет выкачана из пищи и заныкана по другим местам. При этом атомы водорода из органических веществ взаимодействуют с кислородом, и от некогда калорийных составляющих нашего обеда остается лишь двуокись углерода (СО>2). Такое явление называют дыханием, и с биологической точки зрения это исключительно эффективный способ добычи энергии. Неудивительно, что его используют также многие микроорганизмы, однако есть тут маленькая закавыка: молекула кислорода довольно агрессивна и может нанести клетке огромный урон (подсказка: свободные радикалы). У клеток человеческого организма есть некоторые защитные механизмы, способные сдерживать разрушительную силу кислорода. Но у многих микробов таких примочек в запасе нет, и потому они вынуждены не только обходиться без дыхания, но и залезать в самые укромные уголки, куда не доберется кислород. Такой образ жизни называют анаэробным, а его приверженцев – анаэробионтами. Эти самые анаэробионты в большинстве своем довольно несимпатичные малые, главным образом потому, что продукты обмена веществ бескислородного метаболизма, как правило, отвратительно воняют.
Итак, мы прошлись сейчас почти по всем важнейшим факторам, влияющим на жизнь микроба: температура, питательные вещества, присутствие или отсутствие кислорода. Интересно, что у микробов встречаются самые дикие предпочтения или комбинации этих факторов: например, есть бактерии, которые вместо кислорода «дышат» серными соединениями, или такие, которые благоденствуют лишь при температуре 120 °C и выше. Но есть еще кое-что, без чего большинство микробов не может обойтись, – это вода. Утверждение банальное, но в то же время чрезвычайно важное. Если на температуру, количество кислорода и наличие питательных веществ вы сами влиять не можете (если только вы не смываете в раковину волосы и щетину, не сидите на голодном пайке и не прогреваете квартиру до 70 °C), то против избытка влаги, а заодно и против непрошеных гостей-микробов вы кое-что можете предпринять.
Вода – это жизнь
Почему серый хлеб и хрустящие хлебцы не плесневеют? Разумеется, потому, что в хрустящих хлебцах практически нет влаги, и, следовательно, микроорганизмы ими не интересуются. Еще один пример: если вы хотите сохранить фрукты на долгое время, вы можете сварить из них варенье, причем с большим количеством сахара. «Опять он растекается мыслью по древу», – наверное, подумали вы, – но нет, не растекаюсь, ведь варенье может долго храниться именно из-за того, что в нем у микробов нет возможности воспользоваться водой. Почему? Да потому, что дело не в фактическом содержании влаги в продукте питания, а в том, сколько влаги доступно бактериальным и грибковым клеткам. Из-за сахара в варенье настоящий дефицит воды, по крайней мере с точки зрения одноклеточных живых существ. Дело в том, что молекулы сахара окружают себя слоем из молекул воды – гидратной оболочкой, – и этот слой накрепко приклеивается к сахару, так что клетки микроорганизмов могут тянуть их и рвать сколько угодно, но молекулу воды они из оболочки не вынут. Хуже того: молекулы сахара со своей стороны тоже пытаются добраться до воды, содержащейся в молекулах микроорганизмов, причем небезуспешно. В варенье микробы форменно высыхают и погибают, поэтому вы можете не беспокоиться, как бы ваше варенье не испортилось.
Этот феномен с транспортировкой воды из клетки называется осмосом, и в биологии он играет важнейшую роль. Клетки корней растений, например, содержат большое количество растворенных веществ (не только сахара, принцип действует и с другими веществами, например с солями), которые даже через стенки клеток могут засасывать воду из земли и прямо-таки накачивать этой водой клетки. Растения сохраняют таким образом форму, однако вода им нужна также для фотосинтеза. Поэтому они зависят от постоянного поступления влаги, и если вы когда-нибудь забудете полить цикламен, подаренный вам ко дню рождения тетей Гудрун[5], то листья у него повиснут именно потому, что в них не накачивается вода.
Но вернемся к микробам. Хотите подпортить жизнь коллеге? Вы можете сделать это, щедро посыпав что-то из его продуктов сахаром или солью. Единственный минус тут в том, что высококонцентрированные сахарные и солевые растворы (если вы проделываете это, скажем, с овощами или фруктами) извлекают воду из клеток продуктов, подлежащих консервации. Вы запросто можете это сами проверить, когда будете в следующий раз готовить салат из огурцов. Через пару минут после того, как вы посыплете огурцы солью, нарезанные огуречные кружки будут плавать в собственном соку.
