Процесс обмена веществ (метаболизм – «кипение» в обменном котле при сравнительно низкой температуре около +37 градусов по Цельсию) осуществляется при участии ферментов – белков, способствующих протеканию биохимических реакций. В клетке растений идут четыре реакции:
ферментационная – с побочным эффектом выделения углекислого газа,
гексомонофосфатная – с выделением водорода и углекислого газа и метаболического расщепления воды в физиологическом процессе, дающем клетке необходимую ей энергию,
фотофосфорилирования – с непосредственным использованием солнечной энергии для выработки фосфатов (и пигментов – хлорофиллов),
фотосинтеза – с поглощением солнечного света для синтеза глюкозы и выделением побочного продукта – кислорода.
Фотосинтез – поглощение двуокиси углерода из воздуха и использование солнечной энергии для превращения в углероды (крахмалы, сахара) происходит при помощи хлорофилла. Схема фотосинтеза: 6 СО2 + 6 Н2О + 674 кал, солнечный свет > С6 Н 12 О2 + 6 О2.
Живые системы можно сравнить с хорошо налаженным фабричным производством многочисленных химических превращений. Они великолепные пространственно временные организации с весьма неравномерным распределением биохимического материала. В них одни химические реакции «плавно» протекают в слабо неравновесных условиях, другие происходят «бурно». В ферментативных реакциях, связанных с работой генетического аппарата, выявлена роль магния. Магний молекулы хлорофилла в фотосинтезе участвует в трансформации световой энергии в химический потенциал растительной клетки. Магнием активируемые ферменты обеспечивают транскрипцию, трансляцию и репликацию генетического кода. Магний стимулирует, поддерживает геометрическую структуру двойной спирали ДНК, третичной структуры Т-РНК, влияет на каталитическую реакцию активности белка. Железо в молекуле гемоглобина определяет каталитическую активность фермента при связывании кислорода. Магний и железо как части каталитической активности центра фермента поддерживают геометрическую форму центра и пространственную ориентацию молекулы субстрата по отношению к активному центру. Это определяется электронной структурой атома металла, входящего в активный центр и его связью с атомами центра своими электронными орбитами. Магний и железо воздействуют на молекулу субстрата, изменяя ее электронную структуру таким образом, что она легче вступает в ферментативную реакцию. Они связывают фермент и субстрат при образовании ими промежуточного соединения, и стабилизирует это промежуточное соединение. Металлы, «цементируя» топологию фермента, не участвуют в поглощении радиации пигментными молекулами. (272. 526, 527) Химики создают энерго стимулирующие лекарства. Они собирают наноконтейнеры – «умные» молекулы с 8 ионами магния. Молекулы переносят к сосудам сердечной мышцы весь 25 Mg, который активирует сердце, когда среда становится кислой. При норме состояния сердечной мышцы эти ионы магния «дремлют».
ХЛОРОФИЛЛ И ГЕМОГЛОБИН – ПОСРЕДНИКИ. Хлорофилл (сложные эфирдискарбиновые кислоты) по химическому составу содержат С, О, Н, N, S, Fe, Cu, Z и др. Запись структурной формулы хлорофилла занимает целую страницу и предстает головастиком с плоской квадратной головой (хлорофилли) и длиннющим хвостом. В центре головы, словно глаз циклопа или алмаз в царской короне красуется атом магния. (Если в нем атом железа, то зеленый цвет растения меняется на красный цвет.) К. Тимирязев называл хлорофилл посредником между Солнцем и жизнью на нашей планете. Зеленое зерно хлорофилла – фокус, точка в мировом пространстве, в которую с одного конца втекает энергия Солнца, а с другого конца берут начало все проявления растительной жизни на Земле. Б.М. Козр – Поляновский в 20-е годы XX века вообще предложил считать хлорофилл отдельной жизнью, состоящей в симбиозе с растениями. Хлорофилл своими пластидами врастает в клетку, причем пластиды размножаются самостоятельно, а не от клетки. Хлорофилл – незаменимый первичный преобразователь самой низкоэнтропийной в природе энергии (силы взаимодействия) красных волн Солнца в полноценную (для животных и человека) растительную пищу. Он – антенна для уловления квантов света, который влияет на все биохимические процессы в организме человека. Химическая формула гемоглобина – красного пигмента крови и переносчика кислорода – практически аналогична формуле хлорофилла. (Еще один показатель близости растений и животных.) Этим тождеством природа показывает свое единство и необходимость человеку употреблять зеленые растения (содержащие хлорофилл) для укрепления здоровья. Клетки, которые «научились» фотосинтезу, стали превращаться в растения. Клетки, оказавшиеся неспособными к фотосинтезу, стали поедать растения и превратились в клетки животных. Между двумя «царствами» – растений и животных возникали переходные звенья, обладающее свойствами обоих. Например, эвглена зеленая двигается как животное, а питается как растение. Росянка – растение, а питается насекомыми. Предполагается, что в ходе эволюции существовали многие промежуточные переходные формы живых организмов. Они в основном утрачены, а сохранившиеся недостаточно изучены. Тайна воздействия промежуточных форм на возникновение новых форм остается не раскрытой, как и их виртуальность.