Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Palivo-energetický biochemie komplex

 |  14. 7. 2011
 |  Vesmír 90, 451, 2011/7

Živými bytostmi protéká energie. Musíme zde zdůraznit sloveso protéká, nikoli propadává. Energie blesku je jistě ohromná, ale co z toho, když neumíme postavit přijímač, který by ji ve zlomku sekundy zachytil a sám zůstal celý. Z těchto důvodů patrně život nevsadil na záchyt energie jaderného rozpadu, i když v době zrodu života byla okolní radioaktivita daleko vyšší, než je dnes. Je nutné najít takový druh energie, který se dá zachytit a dělit do zvládnutelných balíčků. S parním či jiným tepelným strojem by to také nešlo, i když nás, obyvatele civilizace spalovačů mrtvol (zejména fosilních) tato možnost pohonu napadne asi jako první. A tak zbývá – elektrifikace. Proud elektronů lze velmi jemně nastavit a dávkovat v míře příhodné dané potřebě a zvládnutelné pro přijímač – ať velkorypadlo nebo mikroprocesor. Elektrifikace pomocí drátů má však podobnou nevýhodu jako tepelné stroje: buď jste připojeni ke zdroji, který musí stále běžet, anebo se taháte s těžkými bateriemi.

Zdrojem proudu elektronů však mohou být také oxidoredukční reakce. Chemické reakce se dají podřídit velmi citlivé kontrole, lze je dle potřeby spouštět a zastavovat, nastavovat jejich rychlost i intenzitu, a pohonné látky bez problémů nesete s sebou. Článek sestavený z oxidační a redukční reakce takové, že elektrony budou samovolně téct z jedné látky na druhou, nám poskytne tok elektronů, který může konat práci, postaví-li se mu do cesty vhodné zařízení. Oxidoredukční reakce (s jedinou zanedbatelnou výjimkou) poskytují pohon celé biosféře.

Na třaskavou směs si jistě pamatujete ze školy: dva díly vodíku, jeden díl kyslíku, jiskra – a už to bouchá. Zapsáno

2H2 + O2 → 2H2O + slušné množství energie [1]

Rozepišme na dva články oxidoredukční „baterie“. Vodík se oxiduje na kationy H+ a zbaví se elektronu:

H → H+ + elektron [2]

Kyslík se redukuje na kyslíkové aniony tím, že ty elektrony přijme:

2 elektrony + O → O2– [3]

Nově vzniklé ionty pak spolu reagují na vodu. Kyslíko-vodíkový článek je exergonický, což znamená, že tok elektronů mezi komponentami článku je doprovázen uvolněním energie – jen je nutno ji zachytit dřív, než se rozplyne formou tepla. Biologické oxidace ve svém úhrnu musí vždy být exergonické, protože právě ony pohánějí veškeré procesy probíhající v buňkách.

Procesy v tělech, jakým je to naše, jsou poháněny právě reakcí [1] – jen ten „náš“ vodík je uložen v organických látkách. V principu tedy spalujeme vázaný vodík na vodu a uhlík jako nepotřebný odpad vylučujeme ve formě oxidu uhličitého. Energetický výtěžek je srovnatelný se spalováním vodíku.

organická látka + O2 → CO2 + H2O [4]

Běžně může organická látka ztrácet elektrony v podstatě čtyřmi způsoby (srovnej s reakcí [2]):

(a) oxidací jednoduché vazby v uhlovodíkovém řetězci na dvojnou

–CH2–CH2– → –CH=CH– + elektrony + H+ [4a]

(b) oxidací alkoholů na aldehydy nebo ketony

–CH2(OH) → –CHO + elektrony + H+ [4b]

(c) oxidací aldehydu nebo ketonu na karboxylovou kyselinu

–CHO → –COOH + elektrony [4c]

(d) rozpadem karboxylové kyseliny

–CO–COOH → –CHO + CO2 + elektrony (+ H+) [4d]

Molekula organické látky tedy může být podrobena celé kaskádě oxidačních reakcí, až se definitivně rozpadne na oxid uhličitý.

Když dýcháme my, oxidují se v našich mitochondriích organické látky a uvolněné elektrony redukují kyslík na vodu. Chybí-li však něco z toho, musí se oxidoredukční článek sestavit z toho, co je zrovna k dispozici. Naše buňky většinou nedostatkem organických látek netrpí, může se však stát, že schází druhá polovina článku – kyslík. V tom případě mohou využít jinou oxidoredukční reakci – kvašení. O tom níže.

Nakonec to zobecníme: donorem elektronů nemusí být vždy organická látka, akceptorem nemusí být kyslík. Vynalézavosti, jak sestavit funkční oxidoredukční článek, který by poskytoval energii, se meze nekladou.

Dělba práce

Tok elektronů mezi donorem a akceptorem elektronů lze usměrnit tak, aby nebyl explozivní a dal se rozumně využít. Co vlastně v biosféře jako celku probíhá, nám pomůže pochopit analogie krajiny. Představte si vysoký kopec a na něm plno různých zařízení. Obrazu dominuje kaskáda mlýnů různé velikosti, ale jsou tam vidět i jiné budovy, včetně monumentální banky. Na vrcholu kopce se nachází rezervoár organických látek, na úpatí je zásobník kyslíku chtivého elektrony pojmout; elektrony tedy mají tendenci stékat z kopce. Vypuštění rezervoáru v jednom kroku – nějakou kolmou strouhou nebo vodopádem – by znamenalo jen bouřlivé uvolnění tepla. Buňka však tomuto toku nastrkala do cesty různá zařízení („mlýny“ nebo aspoň kafemlejnky). Elektrony tudíž netečou přímo na kyslík, ale většinou protékají celou kaskádou mezičlánků se stále nižším a nižším energetickým potenciálem: reakce [1] je rozkouskována na několik stupňů (například [4a–d]). Jednotlivé skoky nesmějí být příliš malé – to by se stroje neroztočily –, ale nesmějí být ani příliš velké – náhon musí být přizpůsoben mlýnu. Až když elektrony udělaly svou práci, mohou reagovat úplně dole s kyslíkem.

Mlýny melou a mlynáři za práci obdrží peníze – buď v hotovosti, nebo se jim ukládají na konto v bance. Obě formy peněz jsou přes bankomaty nebo přepážky volně převoditelné jedna v druhou, snadno se přenášejí na jiná místa v krajině a „pohánějí“ její ekonomiku. Vraťme se ale zatím k naší „kaskádě“.

My živočichové máme energetický monopol: vlastníme celou kaskádu i s rozvody a také celý finanční profit z ní plynoucí. Vskutku: oxidoredukční baterie kyslík-vodík (v podobě organických látek) je to nejlepší, co se dá v současné biosféře sehnat. Kyslík se vyskytuje všude v okolí, a tak v těle potřebujeme jen zásobu oxidovatelných organických látek.

Baterie však potřebuje dobíjet, a zde do vyprávění vstupují rostliny a naše hvězda. Úkolem je za pomoci světelné energie obrátit reakci [1]: rozštěpit molekulu vody na kyslík, elektrony a protony, a elektrony pak nejlépe až nad samý vrchol našeho „kopce“.

H2O + foton → 2H+ + 2 elektrony + ½O2 [5]

Roztrhnout molekulu vody není snadný úkol – a navíc se to nedá dělat na několikrát jako v případě našich „mlýnů“, musí se tak stát v jediném kroku. Energií nabitý foton se tedy musí zachytit systémem antén a nasměrovat do katalytického centra, kde koná svou vodorozkladnou práci. Další foton pak dodá elektronu dost energie k tomu, aby vyletěl až nad vrchol našeho kopce. Tam se vznáší „mrak“ v podobě proteinu ferredoxinu (Fd), který se elektrony redukuje a zachytí je i s jejich energií:

Fd (ox) + elektron + foton → Fd (red) [6]

Z ferredoxinu pak mohou elektrony „pršet“ na vrchol kopce. Tento déšť elektronů pohání zařízení, jež redukuje molekulu CO2 a zabuduje ji do organické látky:

CO2 + organická látka + Fd (red) + energie → organická látka o jeden uhlík delší + Fd (ox) [7]

Povšimněte si, že reakci nepíšeme, jak to často bývá, formou CO2 + H2O → cukr; takhle to neprobíhá nikde, vždy musí být přítomno zařízení a také speciální organická látka, např. fosforylovaný cukr, na kterou se CO2 váže. Poté se dalšími porcemi elektronů (z ferredoxinu či odjinud) tato nově vzniklá látka dál redukuje obrácením reakcí [4a–d].

My jsme tedy energetický monopol a rostliny nám dodávají palivo… Jsou však i jiní účastníci této ekonomiky, a někteří vlastní třeba jen jediný mlýn; jejich území navíc bývá chudé na organické látky, a jsou tedy nuceni spalovat něco jiného. Může se také stát, že oxidovatelných látek je spousta, dokonce i těch organických, ale – chybí zase kyslík. Vynalézavosti se meze nekladou, pokud se mezi oba články oxidoredukční baterie vejde alespoň jediný mlýn a namele aspoň trochu něčeho, co se dá zpeněžit v bance. Uveďme si několik řešení. Kyslík může být nahrazen dusičnanem:

organická látka + NO3 → CO2 + dusitan nebo dusík nebo amoniak + energie [8]

Když nebudou dusičnany, zkusíme to třeba se sírany nebo sírou:

organická látka + SO42– → CO2 + siřičitan nebo tiosulfát nebo síra nebo sulfan + energie [9]

organická látka + S → CO2 + H2S nebo sulfidy kovů + energie [10]

Akceptorem elektronů mohou být i oxidované minerály jako magnetit, hematit, burel, uranyl. Například:

organická látka + Fe3+ → CO2 + Fe2+ + energie [11]

Některé organismy dokážou dokonce vyrábět vodík:

organická látka + H+ → CO2 + H2 + energie [12]

Výtěžek energie je nevalný, ale lepší než nic.

Pak jsou zde tvorové žijící v trvalém nedostatku organické látky. Chemolitotrofové si musí vyrábět organické látky sami; podobně jako rostliny začínají tím, že redukují ferredoxin, ale nemají možnost fotosyntézy jako ony. S organickými látkami proto pečlivě hospodaří a nespalují je. Palivem jsou jim elektrony těžené z anorganických látek. (Uvolněná energie se používá mj. i k vynesení elektronů do ferredoxinového „mračna“.) Příkladem je baterie železnatá sůl – kyslík:

Fe2+ + O2 → Fe2O3, Fe3O4, Fe(OH)3 apod. + H2O + energie [13]

nebo manganaté soli:

Mn2+ + O2 → MnO2 + H2O + energie [14]

To je ten neřád ve vodovodech: bezkyslíkaté spodní vody obsahují často železnaté a manganaté soli, ve studni se přimíchá kyslík a kdekdo na tom pak v trubkách vesele žije a vyrábí ony nechutně vypadající sraženiny.

Jiné organismy se zachytily u smrdutého pramene a oxidují tam sulfan:

H2S + O2 → SO2 + H2O + energie [15]

a podobně se dají v kyslíkatém prostředí využít i jiné formy síry, obrácením reakce [9].

Mimochodem, reakce [13–15] a jim podobné pohánějí oázy života v poušti oceánského dna – tzv. černé kuřáky. Často se uvádí, že tyto formy života jsou zcela izolované od zbytku biosféry. Inu – a co ten kyslík v okolní vodě?

A poslední bizarní příklad: někteří přeborníci z řad archeí – metanogeni – redukují dokonce oxid uhličitý, pro většinu obyvatel biosféry odpad:

organická látka + CO2 → CH4 + H2O + energie [16]

Dýchání

Všechny doposud popsané přenosy elektronů mezi dvěma články oxidoredukční baterie nazvěme dýcháním a „zařízení“ usměrňující tok elektronů od donoru k akceptoru souborným názvem dýchací řetězec:

dárce elektronů → dýchací řetězec → příjemce elektronů [17]

Poznámka terminologická: Kdysi v pravěku biochemie bylo třeba odlišit pohyby hrudníku od dýchání na úrovni molekulární. O dýchacím řetězci se nic nevědělo, a proto „buněčné dýchání“ bylo definováno jako alternativa ke kvašení, tedy jako „spalování cukrů na vodu a CO2“. Tato nesmyslná definice zapleveluje dodnes učebnice a zkouší se na přijímačkách. Výše jsme si ukázali, že se spaluje kdeco, a nejen kyslíkem; o co však jde, je onen usměrněný proud elektronů v dýchacím řetězci.

Teď ještě k fotosyntéze: Vychází nám, že fotosyntéza je vlastně jakousi nástavbou dýchání. Produkuje vysokoenergetické elektrony, které vylétnou až nad vrchol našeho „kopce“ a pak tečou do dýchacího řetězce a používají se k nejrůznější práci. Ani fotosyntetická reakce nemusí vždy vytrhávat elektrony z molekuly vody. Některé bakterie si elektrony neberou z vody, ale ze sulfanu nebo jiných sloučenin síry, někdy také z dvojmocného železa. Z uvedeného proto plyne, že učebnicová definice fotosyntézy jako „syntézy organických látek z CO2 za pomoci světla“ je zavádějící. Fotochemická reakce vynáší elektrony na vysokou energetickou úroveň (jinými slovy redukuje ferredoxin), s fixací CO2 nemá nic společného. Viděli jsme už, že chemolitotrofové zvládnou fixaci i bez světla. Dokonce i náš organismus má ferredoxin a umí ho redukovat (a zvládá i asimilaci CO2 v některých speciálních syntézách).

Banka, platidlo a bankomat

Je-li produkce ATP tištěním bankovek, pak dýchací řetězec přirovnáme k navyšování konta v bance. Úspory jako virtuální potenciál mohou vykonávat práce všeho druhu – buď přímým převodem, anebo záměnou za bankovky. Výše konta i sloupek bankovek jsou rovnocenné a vzájemně převoditelné univerzální zdroje energie – v ekonomice i v buňce. Bankovky kolují tam, kde jsou třeba, zatímco kapitál (konto) je spravován na jistém místě. Rozveďme si tuto metaforu na buněčné poměry.

Hotovostí jsou molekuly adenosintrifosfátu – ATP. Energie se uvolní, když se tato molekula rozštěpí na dvě – na adenozindifosfát (ADP) a fosfátovou molekulu:

ATP → ADP + fosfát + slušné množství energie [20]

Když se vše děje pod dohledem enzymů a buněčných struktur, využije se uvolněná energie k nejrůznějším pracím, jako je svalový stah, fosforescence světlušek nebo nejrůznější chemické syntézy. Hotovost je přenositelná, kamkoli se nám (tedy ne nám, ale buňce) zamane.

Kapitálem je elektrochemický potenciál; nelekejte se, hned to slovo vysvětlíme. Elektrický potenciál vzniká mezi dvěma místy, která se liší počtem elektronů – nábojem. Pokud je elektronům dovoleno téct po spádu potenciálu, budou to činit, a přitom mohou konat práci. To už známe, takto fungují elektrospotřebiče na stejnosměrný proud. Chemický potenciál vzniká mezi dvěma místy, která se liší koncentrací nějaké látky. Vhodíte- li do sklenice s vodou kostku cukru, ustaví se mezi kostkou na dně a hladinou chemický potenciál, který se postupně vybíjí s tím, jak molekuly cukru putují k hladině a rozdíl ruší. Spojme to: kdyby byly molekuly cukru na víc elektricky nabité, vytvořily by potenciál elektrochemický.

Dýchací řetězec je vždy lokalizován v membráně (u bakterií a archeí v membráně buněčné, u eukaryot ve vnitřní mitochondriální membráně a jeho varianta v membráně chloroplastových tylakoidů). Energii odebranou protékajícím elektronům soustrojí dýchacího řetězce využije tak, že pumpuje protony z buňky přes membránu ven. Membrána je obecně pro ionty nepropustná, a tak se protony nemohou vrátit zpět: přes membránu se tudíž vytvoří elektrochemický potenciál protonů. Tento potenciál („konto“) je směnitelný za práce různého druhu na samotné membráně: jsou v ní různé molekulární stroje, které jsou poháněny protony navracejícími se zpět, po spádu elektrochemického potenciálu protonů.

Může třeba pohánět rotaci bakteriálního bičíku či strhávat různé naředěné živiny z prostředí a koncentrovat je uvnitř. Může se také proměnit na oběživo, které pak lze přesouvat do jiných míst buňky a dokonce tam zakládat jiná „konta“ (např. elektrochemický potenciál sodných a draselných iontů na plasmatické membráně našich buněk). „Bankomatem“ je turbínka známá jako ATPsyntáza (blíže viz Vesmír 77, 23, 1998/1).

Teď to zobecníme. Na úrovni membrán se různorodé oxidoredukční práce převedou na společného jmenovatele – elektrochemický potenciál protonů. Vlastností kapitálu je, že je pěkně v bance a už není poznat, jak byl nastřádán. K jeho generování bylo třeba značně různorodého počtu elektronů, podle výkonnosti použitého oxidoredukčního systému. A všechny zúčastněné membrány mají také zabudovanou ATPsyntázu, protože k pohonu některých reakcí v buňce se lépe hodí ATP než potenciál. Housku na krámě nebo noviny v trafice si obvykle kupujete za hotové, málokdo to v trafice zkouší s kartou. Ke kvašení není třeba žádná membrána a vzniká při něm přímo ATP. Často je to výhodné, neboť není třeba stavět složitý systém dýchacích membrán a odtud transportovat ATP na místo spotřeby – vyrobí se hned na místě.

Někdy se však stane, že bakterie sice dýchat umějí (je jen málo těch, které to nedovedou za žádných okolností), nenajdou však vhodný akceptor elektronů k dýchání a musí spoléhat na kvašení (například bakterie žijící v tlustém střevě). Membránové funkce ovšem potřebují i ony. Nevadí: když nefunguje dýchání, ale máme dost ATP odjinud, vyrobíme si elektrochemický potenciál protonů pomocí naší ATPsyntázy, která ale teď bude pracovat obráceně: bude štěpit ATP a získanou energii použije k pumpování vodíkových iontů přes membránu, čímž vytvoří či udrží elektrochemický potenciál. Obě formy energetického platidla tedy jsou opravdu navzájem převoditelné. Funguje to jako ty speciální bankomaty se dvěma okénky: jedním můžete vybírat z konta hotovost a druhým naopak hotovost ukládat.

Jaké jsou představy o evoluci toho všeho, o tom už literatura, třeba ta doporučená.

Věnováno památce mého učitele Václava Kubišty (1925–2011), který nás tyto věci učil už v době, kdy o nich autoři dobových učebnic neměli ještě ani zdání.

Literatura

Kubišta V.: Buněčné základy životních dějů, Scientia 1998.

Kubišta V.: Obecná biologie, Fortuna 2004.

Markoš A., Hajnal L.: Staré pověsti (po)zemské, Pavel Mervart 2007. Tento článek je upravenou kapitolou z této knihy.

Markoš A.: Život naruby: Kyslík a evoluce. In: Pokorný P. & Bárta M.: Něco překrásného se končí, Dokořán, Praha 2008.

Poznámky

1) Kuratorium pro výchovu mládeže v Čechách a na Moravě byla protektorátní organizace programově zaměřená na rozvoj sportovních aktivit a branné zdatnosti. Jejím skutečným smyslem však byla převýchova českého obyvatelstva podle cílů nacistické ideologie. Kuratorium založil ministr školství a lidové osvěty Emanuel Moravec.

2) Vlajka bylo převážně studentské fašistické hnutí působící v Československu ve dvacátých a třicátých letech minulého století. Dne 11. listopadu 1939 se dosavadní Vlajka, Árijská kulturní jednota, Národní tábor fašistický a Svatoplukovy gardy spojily do Českého národně sociálního tábora, který r. 1940 upřesnil své jméno na Český národně socialistický tábor – Vlajka.

Václav Kubišta (1925–2011)

Patrně nejvšestrannější český biolog své generace, který obsáhl životní pochody od buněk až po ekosystémy. Těsně po válce vystudoval Přírodovědeckou fakultu UK v Praze (1950) a strávil zde celý svůj aktivní život, od začátku šedesátých let jako docent, po r. 1989 jako profesor. Jeho vědecká práce se týkala hlavně bioenergetiky a metabolismu fosfolipidů, celé generace studentů ho však pamatují zejména jako vynikajícího pedagoga, který mistrovským způsobem dokázal předat své všestranné znalosti. Mnohé z nás tak nasměroval na experimentální biologické obory.

Počátek jeho kariéry v padesátých letech spadá do „metabolického“ období biologie: molekulární biologie totiž měla teprve vzniknout a o složitých sítích proteinových regulací v buňce se nevědělo skoro nic. Studovaly se teprve nedávno objevené metabolické dráhy, toky energií a látek skrze ně, izolovaly se enzymy a stanovovaly jejich parametry, určovaly se termodynamické konstanty biochemických reakcí a možnosti jejich aplikací na pochody v buňce – zkrátka předpoklady fungování už „hotových“ buněk a organismů. Uveďme dva příklady:

  1. Jaká je volná entalpie pro syntézu ATP v mitochondriích? K tomu potřebujeme znát kromě standardních termodynamických hodnot i skutečné poměry uvnitř mitochondrií: koncentraci ATP a ADP, změny jejich poměrů při dýchání, možnost ovlivnit produkci změnami hladin jiných metabolitů, solí, pH atd. Při tehdejším metodickém vybavení (umocněném navíc obecnou materiální mizérií) to byla práce na celá léta a samozřejmě vyžadovala hlubokou znalost termodynamiky.
  2. Zkoumaly se tzv. enzymové vzory (Enzymmuster) v různých typech buněk – jinými slovy poměry aktivit klíčových metabolických enzymů. Když je ve svalu vysoký poměr dýchacích enzymů k enzymům glykolytickým, jedná se patrně o sval adaptovaný k dlouhodobému stabilnímu výkonu, při opačném poměru to bude sval určený ke krátkodobé, avšak intenzivní práci. Tento výzkum (nejen na svalech) měl velký dopad na tehdejší medicínu – dnes jsou jeho výsledkem rutinní „enzymové testy“, na které nás lékaři periodicky posílají při různých vyšetřeních.

Kubišta mistrovsky využil zmíněnou materiální nouzi a maximalizoval tehdejší úsloví „máš-li 10 zkumavek a pipetu, najdi si problém, který se dá řešit s touto výbavou“. Na hmyzím svalu, který byl tehdy modelem studia energetického metabolismu v mnoha renomovaných laboratořích, si Kubišta vydobyl jméno světově uznávaného odborníka.

V sedmdesátých a osmdesátých letech se jeho pozornost obrátila k výzkumu metabolismu fosfolipidů v buněčných membránách: doba ukázala, jak prozíravá volba to byla. Bohužel klíčové výsledky přicházely ze světa, ne z jeho laboratoře. Jeho výzkum při všeobecném materiálním nedostatku i nemožnosti kontaktů se světem jen živořil a postačoval tak na výchovu diplomantů a kandidátů věd; průlomové publikace se nedostavily. K tomu nutno zmínit politickou ostrakizaci Kubišty. Před rokem 1970 měl už v běhu velký doktorát a profesorské řízení, ale nebylo mu dovoleno a navíc si dostatečně užil různého ponižování. Profesorem se stal až v devadesátých letech, kdy také krátce vedl katedru fyziologie živočichů a vývojové biologie. V té době však už výzkum na katedře řídili jeho žáci a on jim také postupně předával své pedagogické povinnosti. Od poloviny devadesátých let se postupně stahoval do soukromí.

A. Markoš, O. Nováková

Oxidace bez dýchání

Tam, kde organismus nenajde vhodný akceptor elektronů, má ještě jedno záchranné lano, kterému se říká kvašení. S cukry (ale nejen s nimi) se dá provést tento trik: látka se oxiduje, odeberou se jí tedy elektrony, a ty se podrží stranou. Mezitím se oxidovaná látka všelijak přestaví a výsledkem této přestavby je akceptor elektronů, který se bude redukovat oněmi pozdrženými elektrony. Proces sám si tedy vyrábí chybějící článek oxidoredukční baterie. Uvolněnou energii stroj využije k tomu, že na vhodnou organickou molekulu naváže molekulu fosfátu:

organická látka + fosfát + energie → fosfoester [18]

Fosfoestery jsou velmi vítanou zásobárnou energie, univerzálním platidlem k pohonu nejrůznějších chemických reakcí. Naše tělo to umí s cukry: molekulu cukru oxiduje (tj. odebere jí elektrony), předělá ji na dvě molekuly kyseliny pyrohroznové, na niž pak převede elektrony za vzniku kyseliny mléčné. Kvasinky to dělají podobně, jen místo kyseliny mléčné produkují alkohol.

Různé fosfoestery se dají použít k syntéze molekuly speciálního fosfoesteru – ATP:

ADP + fosfát + energie → ATP [19]

Kvašení je většinou nepříliš výhodná činnost – většina vytěžitelné energie zůstává v kyselině mléčné nebo v alkoholu kdesi v horní polovině „kopce“. Přenesené elektrony udělají 20krát méně práce, než kdyby běžely až ke kyslíku, ale v nouzi je to lepší než nic. Alkohol či kyselina mléčná jsou odpadem jen tam, kde není k dispozici kyslík. Dají se tudíž dále oxidovat v dýchacím řetězci hned, jak se namane nějaký akceptor.

Život vědce narozeného do nesprávné doby

Václav Kubišta maturoval za protektorátu na gymnáziu v Čáslavi. Těžko dnes posoudíme, zda se v maloměstském prostředí mohl vyhnout členství v tehdejší masové mládežnické organizaci – Kuratoriu.1) Faktem je, že členem byl a tato „kaňka“ se s ním táhla po celý život (ještě v osmdesátých letech obsahovaly všechny kádrové dotazníky, které jsme periodicky vyplňovali, rubriku: „Byl jste členem Kuratoria, Vlajky2) apod.?“). V době poúnorové, kdy podmínkou úspěšné kariéry byl vstup do KSČ, to bylo vítanou záminkou, proč ho do strany nechtěli. Současníci se shodovali v tom, že „byl příliš chytrý“; vždyť na rozdíl od většiny fakultních činovníků již v padesátých letech publikoval v časopisech NatureBiochemische Zeitschrift. Strana nemohla v prostředí, kde vládl princip průměrnosti, někoho takového potřebovat.

Věci se začaly měnit v šedesátých letech, kdy Kubišta jako uznávaná kapacita v r. 1968 směl i s rodinou strávit několik měsíců v Kostnici v laboratoři Dirka Petteho. Vrací se těsně po srpnové okupaci pln nápadů – a v září 1968, jako výraz podpory Dubčekovu vedení, vstupuje do strany. Není třeba líčit, jak si ho „užili“ a jak ho zlomili při prověrkách v r. 1970. Z fakulty ho sice nevyhodili, ale zarazili mu kariérní postup a v podstatě nemohl dění na fakultě nijak ovlivňovat – mimo výuku ovšem. Učit směl a to ho patrně při všech těch ústrcích na fakultě drželo. Přidaly se i zdravotní problémy v rodině, a tak v osmdesátých letech máme před sebou člověka unaveného a znechuceného, který se jen zřídka dokáže nadchnout pro vědecké výsledky a předvést svůj hluboký vhled – ale i tyto řídké okamžiky nám, jeho žákům a mladším kolegům, za to stály.

Po r. 1989 vlila rehabilitace (a opožděná profesura) Kubištovi novou energii. Stává se šéfem katedry a angažuje se v reformě výuky biologie na fakultě. Síly však ubývají a s odchodem do penze se postupně stahuje do ústraní, píše však středoškolské učebnice. Snad naposledy navštívil katedru u příležitosti svých osmdesátin r. 2005, svěží na duchu, ale se zájmem obráceným k jiným sférám. Věnoval se filosofickým aspektům vzniku života a byl velkým znalcem Shakespeara.

Kdo jste prošli jeho rukama, věnujte mu vzpomínku.

A. Markoš, O. Nováková

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Biochemie

O autorovi

Anton Markoš

Doc. RNDr. Anton Markoš, CSc., (*1949) vystudoval Přírodovědeckou fakultu UK. Na katedře filozofie a dějin přírodních věd PřF UK se zabývá teoretickou biologií. Napsal knihy Povstávání živého tvaru (1997), Tajemství hladiny (2000), Berušky, andělé a stroje (spolu s J. Kelemenem, 2004), Život čmelákův (spolu s T. Daňkem, 2005), Staré pověsti (po)zemské (spolu s L. Hajnalem, 2007), Profil absolventa (2008), editoval sborníky Náhoda a nutnost (2008), monografii Markoš a spol.: Life as its own designer (Springer, 2009), Jazyková metafora živého (2010).
Markoš Anton

Doporučujeme

Jak si delfíni ucpávají uši

Jak si delfíni ucpávají uši audio

Jaroslav Petr  |  17. 12. 2017
Hluk v mořích a oceánech produkovaný člověkem ohrožuje kytovce. Může je dočasně ohlušit nebo jim trvale poškodit sluch. Nově objevený fenomén by...
Tajemná sůva šumavská

Tajemná sůva šumavská

Jan Andreska  |  17. 12. 2017
Byl vyhuben a vrátil se. Na Šumavu lidskou snahou a do Beskyd vlastním přičiněním. Puštík bělavý teď žije opět s námi, ale ohrožení trvá.
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné