Обмен энергии – это непрерывная трата энергии на жизнедеятельность организма и столь же непрерывное ее возмещение. Эти тесно связанные друг с другом процессы получили название «метаболическая мельница».
В животном организме различают следующие виды энергии:
* химическую (потенциальную) энергию ;
* механическую (двигательную) ;
* электрическую (разность биопотенциалов)
* тепловую, в которую, в конечном счете, превращаются первые
три вида энергии.
Обмен энергии в животном организме осуществляется в 4 этапа.
1. Поступление химической энергии во внутреннюю среду организма.
2. Освобождение энергии.
3. Использование энергии.
4. Выделение энергии из организма.
Первый этап - поступление энергии в организм в виде жиров, углеводов и белков корма.
Жиры (поступившие и синтезированные в организме), откладываясь в депо, выполняют функцию основного хранилища потенциальной энергии; при окислении 1 г жира выделяется 9,2 ккал энергии.
Углеводы обладают в 2 раза меньшей энергоемкостью (при окислении
1 г выделяют 4,2 ккал), в сравнении с жирами, но они являются наиболее мобильным источником для других видов энергии и используются организмом в первую очередь.
Белки выполняют прежде всего роль пластического материала в построении тканей и биологически активных соединений; в качестве источника энергии они используются в последнюю очередь (их энергоемкость, при окислении в организме, равна энергоемкости углеводов).
Второй этап – освобождение энергии, представляет собой сложный биохимический процесс последовательного превращения питательных веществ.
1. Расщепление макромолекул питательных веществ в пищеварительном тракте до мономеров.
2. Образование на тканевом уровне из потенциальных источников энергии промежуточных продуктов (коэнзима А, щавелевоуксусной кислоты, молочной и пировиноградной кислот).
3. Расщепление промежуточных продуктов (второго звена) до конечных (СО2 и Н20) с выделением энергии.
При расщеплении одной грамм-молекулы глюкозы до молочной кислоты освобождается 49,7 ккал энергии, а до конечных продуктов – 686 ккал (или 2871,2 кДж).
Такое количество энергии не может сразу рационально (без потерь) использоваться в организме. Потому около половины, выделяющейся при анаэробном обмене, энергии аккумулируется в макроэргах, по схеме:
С6Н12О6 +2АДФ+2Н2РО4 = 2 лактата+2 АТФ.
При аэробном окислении больше энергии связывается макроэргами: на 1 грамм-молекулу глюкозы образуется до 36 молекул АТФ. При этом многоступенчатая дыхательная цепь обусловливает разделение больших порций химической энергии на более мелкие, приемлемые для постепенного ее использования (примерно по 12 ккал).
Поможем написать любую работу на аналогичную тему