Я немного завидую тому, как растения это делают. Им не нужно тратить время на посещение продуктовых магазинов. Они сами создают себе еду. С точки зрения человека, это равнозначно способности вдохнуть молекулы воздуха, посидеть на солнышке и приготовить прямо в желудке чечевичную похлебку, без необходимости искать для нее ингредиенты, варить и глотать.

В процессе фотосинтеза растения превращают солнечный день в глюкозу и используют эту глюкозу для создания своих частей, таких как корни, листья и плоды

Растения могут либо расщеплять глюкозу, чтобы использовать ее как источник энергии, либо сохранять ее молекулы в нетронутом виде, как строительные кирпичики. Чтобы дать вам представление об их размере, скажу лишь, что в точке на конце этого предложения могло бы разместиться 500 тысяч молекул глюкозы. Ее можно использовать для формирования жесткого ствола растения, гибких листьев, тонких корней или сочных плодов. Точно так же, как из одного и того же химического элемента (углерода) могут быть созданы алмаз и карандашный грифель, растения могут производить из глюкозы множество разных вещей.

В число веществ, которые растения могут создавать из глюкозы, входит крахмал.

Живые растения постоянно нуждаются в энергии. Но когда на небе не светит солнце – либо из-за облачности, либо в темное время суток, фотосинтез не может происходить и обеспечивать растения глюкозой, необходимой им для выживания. Чтобы справиться с этой проблемой, растения производят дополнительную глюкозу в светлое время суток и создают ее резервы для последующего использования.

Однако хранение глюкозы является непростой задачей. Глюкоза имеет обыкновение рассеиваться во всех направлениях, подобно детям на игровой площадке во время школьной перемены. Школьники разбегаются в разные стороны, как правило, бесконтрольно и непредсказуемо, но перед началом следующего урока учителю удается их собрать и заставить более или менее смирно сидеть за партами. У растений есть такие же надежные способы сбора «разбежавшейся» глюкозы. Для этого они мобилизуют микроскопические молекулы, которые называются ферментами и играют роль помощников учителя. Они захватывают молекулы глюкозы и заставляют их, словно детей, образно говоря, взяться за руки. В результате получается длинная цепочка из нескольких сотен или тысяч молекул, которые больше не носятся сломя голову в случайных направлениях.

Эти цепочки глюкозы называют крахмалом. В такой форме ее небольшие количества могут храниться в разных местах растений, но в основном в корнях и корнеплодах.

Чтобы сохранить глюкозу, растения собирают ее в длинные цепочки, именуемые крахмалом

Свекла, картофель, морковь, сельдерей, пастернак, турнепс, хикама[4] и ямс – все это корнеплоды, и все они содержат крахмал. Кроме того, много крахмала есть в семенах, чем обеспечивается запас энергии, необходимой им, чтобы прорастать и превращаться в растения. Рис, овес, кукуруза, пшеница, ячмень, фасоль, горох, чечевица, соевые бобы и нут – все это семена, и все они тоже содержат крахмал.

Молекулярные связи в цепочках крахмала очень сильны. Видимо, не зря английское слово starch (крахмал) происходит от немецкого Stärke, означающего «сила».

Корнеплоды и семена насыщены крахмалом

Однако сила этих связей не делает крахмал неразрушимым. С помощью подходящего инструмента его можно разделить на части. Всякий раз, когда растениям требуется глюкоза, они активируют фермент альфа-амилазу, который направляется к корням и вырывает из цепочек крахмала необходимое количество молекул глюкозы. Таким образом они высвобождают глюкозу, готовую к использованию в качестве источника энергии или строительного материала.