Сегодня был семинар по микробиологии, и там обсуждалась такая тривиальная тема как "Дыхание микроорганизмов". Ну, понятно, да, что форма биологического окисления, причем в аэробном случае акцептором электронов и протонов является кислород, в результате чего имеем:
О2 + 4е + 4H = 2Н20, уж не буду расписывать всю дыхательную цепь целиком - не уверен, что все помню точно, но там с (NADH+Н+) из цикла Кребса на кислород цепляется пара протонов и - через ряд коэнзимов, начиная с Q - пара электронов с выходом молекулы воды.
Или, на примере более конкретном:
С5Н12О6(глюкоза) + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О + энергия(много)
Ну, и приблизительно с другим углеводами, белками и липидами.
А бывают анаэробные микроорганизмы, так они вместо кислороды используют другие вещества (если органические, то это - брожение):
С6Н12О6 = 2С2Н5ОН + 2СО2 + энергия, но гораздо поменьше
Кислород очень удобен для дыхания почему? Потому что:
а) сильный окислитель;
б) широко распространен в земной атмосфере;
в) устойчив;
Ну а если посмотреть на этот процесс с чисто химической точки зрения, не принимая во внимание особенностей жизни на земле. -
Кислород - очень сильный окислитель, один из самых электроотрицательных элементов. Но не самый.
А самый - фтор (ну, правда, не столь устойчив, но это ерунда ). То есть, фтор может окислить кислород (с выделением энергии), а вот наоборот - никак нельзя. То есть, если бы человек (ну и не только) мог дышать фтором, то было бы до чего же удобно!
Ну, например:
Н2О + 2F2=2HF + OF2 + энергия, и немало, потому что вода в атмосфере фтора имеет способность... гореть!
Ну, а соответствующий фрагмент дыхательной цепи выглядел бы, например, так:
F2 + 2е + 2H = 2HF
Практически, это означает, что можно было бы выпить стаканчик воды - и все, и сыт, и сил прибавилось (а так вода используется как компонент всех жидкостей организма, как универсальный растворитель, но источником энергии не является, то есть в организме не происходит окисления воды). - Очень удобно. А если стаканчик чего-нибудь более энергоемкого! А если спирта?!
С2Н5ОН + 8F2 = 6HF + OF2 + 2CF4 + многа-многа энергии )
Правда, моча, по всей вероятности, состояла бы из фтористоводородной (плавиковой) кислоты, но она слабая (а в норме моча и так имеет кислую реакцию), так что, особых проблем бы это не создало (только нельзя было бы мочиться на стекло ).
Вообщем, срочно надо учиться дышать фтором, и старательно насыщать им земную атмосферу (вот с этим, конечно, будут особо большие проблемы ) - Это будет такой альтернативный метод, как в анекдоте "что ты делаешь - воздухом питаюсь". Ну, не воздухом, но уж водой-то - во всяком случае!
Да и любой другой пищевой продукт в этом случае окислялся с гораздо более значительным выходом энергии, можно было бы и есть меньше, и жить дольше, и быть при этом здоровее, сильнее и т.д.
Вообщем, стратегия разработана, осталось только придумать, как бы это воплотить ее в жизнь?
Кажется, на этом этапе возникнут трудности )
Ну, понятно, что это нереально (и по многим причинам, не только биологическим) но до чего удобно, se non e vero e ben trovato.