За радость побегать

[arbeka]

"Теперь начинается чертовщина.

С химической точки зрения, наше пищеварение - безумие.

Мы живем на планете, в атмосфере которой 20% кислорода, мы им дышим. Дышим = используем кислород как окислитель для производства энергии из "еды". Безумие заключается в том, что это окисление происходит у нас в тканях, а вовсе не там, куда "еда" сперва попадает. Попадает же она туда, где условия ровно те, которые существовали миллиарды лет тому назад, когда кислорода на Земле не было. Там царствует анаэробная микробная жизнь, которой мы делегировали пищеварение. Вся наша роль в том, чтобы слегка пощепить белки и всосать то, что легче всего всосать. Остальное делают симбиотические бактерии. Мы делимся с ними "едой", они делятся с нами метаболитами, и на этом основан наш симбиоз. Проблема в том, что анаэробная ферментация очень неэффективна, и для нас от такого симбиоза мало проку. Аэробное пищеварение было бы куда более эффективно. По всем законам, Б-жеским и человеческим, от такого союза давно пора отказаться. Но поди от него откажись...

Почему так вышло? Животные начинались в воде. Кислорода в ней мало, еле хватает на дыхание. Использовать его еще и на пищеварение - расточительно, поневоле приходится использовать анаэробное пищеварение. Но это когда было-то... С тех пор мы уж 300,000,000 лет на суше, где кислорода завались, а пищеварение с тех пор не изменилось. Да и как оно может измениться? Наши симбионты в этом не заинтересованы. Если мы попробуем изменить ситуацию, они нас убьют, так как для них мы просто источник "еды" для анаэробной ферментации, и более никакой ценности не представляем. Мы от них полностью зависим, а они могут себе и другой источник еды найти. Поэтому изменить ситуацию теперь может только чудо.

Смысла в таком пищеварении мало, но по историческим причинам избавиться от установленного порядка себе дороже. За радость побегать по травке на солнышке приходится платить сотрудничеством с мафиозной компанией внутри.

Обратно в царство разума: если бы у нас было аэробное пищеварение, то триптофан бы окислялся в нелетучие соединения, как это и происходит в нашем теле. Но при анаэробном пищеварении это, увы, невозможно: нет источника энергии; остается восстановительное деаминирование с летучим индолом в качестве продукта. Гистидин так метаболизировать ни-ни: кольцо надо разбить, чтоб имидазол не связывался с чем попало. Его превращают имидазолон и расщепляют на глутамат и формамид. Энергии из этого мало, но жизнь дороже.

А от индола вреда мало. Можно выкинуть в "фекалии". Анаэробными реакциями из него энергию не извлечь; теперь очередь аэробных бактерий - уже снаружи. Вот, если бы они жили у нас внутри... Но об этом можно только мечтать. Да и кто знает: будут ли те, другие, с нами делиться? С этих разбойников хоть какой-то толк. Черт, которого знаешь, лучше, чем черт, которого не знаешь, ведь так?
Фекалии пахнут индолом и его производным - скатолом. Анаэробный рэкет, который мы себе навязали миллиард лет тому назад, дурно пахнет - удивительно ли, что его продукт пахнет не лучше?

http://shkrobius.livejournal.com/576361.html https://ivanov-petrov.livejournal.com/1986525.html 2016-05-19 19:12:00

Comments

[belkafoto.livejournal.com]

Фекалии и разумный дизайн
Вопрос задали: "Человеческие фекалии источают сложные запахи. Зачем?"

***

Пусть у нас есть органическая жизнь на планете Х. Для нее нужен источник энергии. Какие-то вещества будут этим источником ("еда"), какие-то - конечным продуктом метаболизма ("фекалии"). Извлечение энергии из фекалий возможно, но не для всякого метаболизма. Это м.б. неразумно, т.к. в рамках химического процесса требует больше энергозатрат, чем ее в продукте содержится доступной энергии. Даже если конечным источником еды будет, скажем, свет, его надо превратить в химическую форму, и тогда сразу возникает возможность использовать эту уже готовую форму в виде "еды", что мы, собственно, и делаем.

[belkafoto.livejournal.com]

Как организовать метаболизм? Например так: взять полимер и навешать на него функциональные группы. Такие полимеры можно производить универсальным способом, делать из них структуры, катализаторы и т. п. Групп надо взять на все случаи жизни, прежде всего кислот и оснований. Основания могут быть алифатическими или ароматическими. Берем и те и другие. Как получить последние? Делаем пятиатомное ароматическое кольцо, засовываем туда азот. Больше атомов азота - больше основность и больше способность образовывать связь с ионами металлов. Это хорошо: многие реакции легче катализировать металлоорганическими комплексами, нужны лиганды. Но и плохо: не всегда ведь именно этого надо. Поэтому ароматических оснований нужно как минимум два: сильное и слабое.

Ароматическое основание надо связать с полимером (через кольцо). Такая связь очень прочная, и если ее разбить, можно получить много энергии (из "еды"). Значит, ее надо разбить прежде, чем отправить в "фекалии". С сильным основанием это может выйти себе дороже : свободное основание будет связываться с ионами металлов. Зато более слабое основание можно безнаказанно отщепить. Разбивать ароматические связи дальше - накладное занятие, требует внешний источник энергии.

[belkafoto.livejournal.com]

Это были общие рассуждения в мире чистого разума. Переведем их в наш подлунный мир. Многофункциональные полимеры мы называем белками. Ароматических оснований действительно два: триптофан (с одним азотом в пятиатомном кольце) и гистидин (имидазол с двумя азотами). Гистидин - лиганд в огромном количестве металлопротеинов (гемоглобин, например), он же используется как переносчик протонов. Чтобы триптофан не был слишком основным (для этого ведь есть гистидин, аргинин, и т. д.) добавлено еще одно ароматическое кольцо, что добавляет гидрофобности. Из этого можно делать десятки разных соединений - или засунуть триптофан в гидрофобные карманы (чтобы были гидрофобные взаимодействия с молекулами) или каталитические центры. Полезная штука.

Индол в триптофане связан с пептидной цепочкой, и разбивание этой связи - отличный источник энергии. У некоторых из анаэробных бактерий в нашем кишечнике есть триптофаназа, которая делает именно это: превращает триптофан в индол + пировиноградную кислоту. Это восстановительное деаминирование; у аэробов же другой способ избавится от триптофана (окислительный). Триптофаназа не работает в окислительной среде, это изобретение анаэробных бактерий.

[belkafoto.livejournal.com]

old_radist

15 мая 2016, 23:24:09

Ну хорошо, а как конкретно выглядело бы дерьмо при аэробном пищеварении?

Ответить

shkrobius

shkrobius

15 мая 2016, 23:38:21

Как ни странно, точно так же. Цвет определяется продуктом разложения гема, стеркобилином, который находится в окисленной форме (потому не меняет цвет на воздухе)

[belkafoto.livejournal.com]

ymarkov

16 мая 2016, 00:10:32

А в чём чертовщина-то? Мне, профану, объяснение кажется вполне логичным...

Ответить
Развернуть

shkrobius

shkrobius

16 мая 2016, 00:54:10

Чертовщина в том, что это дьявольская сделка, из которой невозможно вырваться, хотя она давно работает не в нашу пользу. Не то, чтобы я жалуюсь (очень возможно, что есть неочевидная мне причина, по которой все должно быть именно так), спасибо за все, но некоторая незавершенность в этом имеется, как бы ни были элегантны способы обхода проблемы. Я не вижу как это можно исправить (и избежать при этом катастрофических последствий), но ведь это не мне решать...

[belkafoto.livejournal.com]

shkrobius

16 мая 2016, 08:14:46

Безусловно, но от этого никуда не уйдешь (возможности нашего собственного пищеварения слишком ограничены). Какие-то бактерии необходимы. Просто по логике это д.б. аэробные бактерии. В человеческих фекалиях в среднем 10-20% жиров по твердой массе, столько же углеводов, несколько процентов белка и т. п. И бактерий процентов 30-50. Так много доходит до бактерий ресурсов, и так относительно мал возврат. Конечно, они дают много полезных метаболитов (витамины, например), но аэробные бактерии это делали бы более эффективно. Наш кишечник не позволяет аэрации, но насекомые это делать могут. Когда термиты за день съедают деревянный дом - вот это отличное пищеварение. А нам хвастаться особенно нечем.

[belkafoto.livejournal.com]

maxnicol

16 мая 2016, 23:39:06

Создается впечатление, что оттачивание идей до класса точности и чистоты решения, удовлетворившего бы перфекциониста, совсем не интересовало Создателя: ему, как многим гениям, интересно было лишь вбросить идею и проверить её на выживание - и тут же переходить к следующим. А шлифовать - или совсем уж их испортить - детали, это уже развлечение дьявола ; )

Ответить

shkrobius

shkrobius

17 мая 2016, 08:31:46

Если бы всего возможно было достичь эволюцией, то не нужен был бы разум. Может, это специально оставлено для нас.

[belkafoto.livejournal.com]

shkrobius

16 мая 2016, 01:01:02

Своими собственными паразитами заразиться нельзя. Вон, зайчики кушают свои какашки и ничего (они из них витамин Б12 добывают). И таких зверей немало.

[belkafoto.livejournal.com]

shkrobius

16 мая 2016, 01:30:43 Изменен: 16 мая 2016, 01:34:20

Но яйца глистов уже были в теле, когда они оттуда вышли. Копрофагия - стандартное дело, заячьи желудки даже модифицированы под это дело (как у жвачных)
https://en.wikipedia.org/wiki/Coprophagia#Vertebrates
Понимаете, витамин Б12 производится только в кишечнике, а усваивается только в желудке. Если животное не хищник, у него нет выбора, откуда брать этот витамин. Либо свое дерьмо есть, либо мамино (так афротеры делают), либо чужое. Свое безопаснее всего.

Без бактерий не получится, но они не д.б. анаэробными.

[belkafoto.livejournal.com]

zero_kg

16 мая 2016, 05:45:41

Я не химик, но у меня есть один вопрос. Было бы очень интересно узнать. Как все что вы написали соотносится со следующим?
Я был на вегетарианской, практически сыроедной диете. Фрукты, овощи, вареные злаки и зерно.
На такой диете запах кала практически исчезает. А если перейти на сыроедческую диету, я это делал, запаха нет вообще. Урина также практически не пахнат, практически бесцветная. Резко снижается потребность в воде, перестал пить жидкость вообще.
Еще я пробовал монодиету - когда за один прием съедается только один вид продукта. В этом случае усвояемость поднимается на порядок. В туалет по большому ходил раз в три дня. Запаха также нет. Количество еды нужной для тела также снижается раза в два.
Также кстати полностью исчезает запах пота. Я мылся раз в три недели, одежду носил пару недель. Волосы не загрязняются - выглядят так как будто два дня назад помыл.

Пропагандой здорового питания не занимаюсь - рассказываю свой опыт.
Для чего я это делал? Восстанавливал организм - лечился. Сейчас ем белковую пищу раз или два в неделю. Кстати, сразу появляется запах пота.

[belkafoto.livejournal.com]

latnemrob1

21 мая 2016, 09:44:19

А почему нельзя принимать сразу продукты деятельности бактерий, в том виде в котором мы их принимаем от бактерий? Ну или еду искусственно обогащать этими компонентами, давая бактериям самый минимум. Скажем так, не менять попутчиков-рекетиров, а менять саму концепцию еды, новый тип продуктов питания изобрести?

Ответить
Развернуть

shkrobius

shkrobius

21 мая 2016, 10:52:47

Пожить в кишках на всем готовеньком много желающих. Наша флора этого им делать не дает; застолбила место для себя. Поэтому нам без нее никуда. Она научилась морить другие бактерии без того, чтобы при этом нас не угробить; это для бактерии сложно. Достигается долгим симбиозом.