Животные в качестве источника энергии используют

Нитрифицирующие бактерии по группе питания являются хемотрофами, их отличия от автотрофов, консументов и редуцентов

Все живые существа нуждаются в питании. Для одних источником энергии является солнечный свет, другие используют для этой цели химические реакции, третьи получают питание за счет двух первых групп. В первую группу входят все растения, представители второй – нитрифицирующие бактерии, в третьей группе находятся все животные, в том числе и мы с вами.

Как организмы получают энергию из неорганических веществ?

Все зеленые растения и многие бактерии могут сами вырабатывать питательные органические вещества из неорганических (вода, углекислый газ и др.). Эта группа живых организмов получила название автотрофы (от лат. «самопитающиеся»), или продуценты, и является первым звеном пищевой цепи.

Организмы, получающие энергию от солнечного света в процессе фотосинтеза, носят название фототрофы. Нитрифицирующие бактерии относят к группе микроорганизмов, которые используют в качестве источника питания энергию химических реакций окисления. Такие организмы называют хемотрофами.

Нитрифицирующие бактерии (хемотрофы) не усваивают органику, содержащуюся в почве или воде. Они, напротив, синтезируют строительный материал для создания живой клетки.

Вещества, получаемые нитрифицирующей бактерией из почвы и воды, окисляются, а образующаяся при этом энергия идет на синтез сложных органических молекул из воды и углекислого газа. Это так называемый процесс хемосинтеза.

Хемосинтезирующие организмы, как и все автотрофы, обходятся без поступления извне необходимых питательных веществ, они вырабатывают их самостоятельно. Однако в отличие от зеленых растений нитрифицирующие бактерии не нуждаются даже в солнечном свете для процесса питания.

Есть организмы, использующие для получения энергии электричество. Недавно группа японских ученых опубликовала результаты исследования бактерий, живущих около глубоководных горячих источников. При трении водного потока о каменные выступы на дне образуется слабый заряд электричества, который и использовали изучаемые бактерии для получения пищи.

Что нужно для питания растений?

Обитающие в почве нитрифицирующие бактерии способом окисления разлагают аммиак, который образуется от гниения органики, до азотистой кислоты. Другие бактерии окисляют (добавляют кислород с выделением энергии) азотистую кислоту до азотной. В свою очередь обе эти кислоты с помощью минеральных веществ из почвы создают соли и фосфаты для питания растений.

Кроме этого, для питания необходим азот, содержащийся в окружающей среде. Однако самостоятельно добывать его растения не способны. На помощь приходят азотфиксирующие бактерии.

Они усваивают азот, находящийся в воздухе, и переводят его в доступную для растительности форму – соединения аммония.

Азотфиксирующие нитрифицирующие бактерии могут свободно жить в почве (азотобактер, клостридиум) или находиться в симбиозе с высшими растениями (клубеньковые).

Следующее звено в пищевой цепочке

Большая группа живых организмов не умеет самостоятельно синтезировать нужные органические соединения из неорганических. Такие организмы носят название гетеротрофы, или консументы (от лат. «употреблять»).

Они получают органические вещества извне, а затем перестраивают молекулы для своего пользования, то есть напрямую зависят от продуктов фотосинтеза.

Консументами являются грибы, животные, многие бактерии, паразиты и хищные растения.

Например, употребляя пищу растительного происхождения, мы напрямую используем продукт, синтезированный за счет энергии солнечного света. С животной пищей мы получаем готовые органические вещества, которые были получены животными из растений.

Однако полностью разложить получаемую органическую пищу гетеротрофы не могут. Всегда остаются отходы жизнедеятельности, которыми, в свою очередь, занимается отдельная группа микроорганизмов.

Кто занимается утилизацией отходов в природе

Бактерии и грибы, использующие отмершие остатки живых организмов, называют редуцентами (от лат. «восстановление»). Они разлагают органические остатки способом окисления до неорганики и простейших органических соединений. От прочих живых существ редуценты отличаются тем, что не имеют твердых непереваренных остатков.

В процессе биологической очистки принимают активное участие гетеротрофные и автотрофные нитрифицирующие бактерии, обитающие в почве, иле, гниющих остатках, водоемах.

Они превращают аммиак, выделяемый другими живыми организмами вместе с отходами жизнедеятельности, в соли азотной кислоты (нитраты). Процесс нитрификации происходит в два этапа.

Сначала аммиак окисляется до нитрита, затем следующая группа бактерий окисляет нитрит до нитрата.

Эта группа бактерий возвращает в почву и воду минеральные соли, которые вновь используются продуцентами-автотрофами. Таким способом замыкается оборот минеральных составляющих в природе.

Живые биологические фильтры

На практике свойства нитрифицирующих бактерий широко используют в создании биологических фильтров для аквариумов.

Аквариум с чистыми стенками и прозрачной водой, в которой плавают разноцветные рыбки, – украшение для любого помещения и предмет законной гордости владельца. Добиться чистоты в аквариуме не так-то просто. Остатки корма, экскременты рыб, частички отмерших водорослей не делают воду чище.

Довольно долгое время любители аквариумов использовали только способы механической очистки. В отличие от механики биологический фильтр — это не прибор, а некая совокупность процессов, в результате которых из воды удаляются токсичные соединения:

1. Содержащийся в мочевине аммоний, который при повышении рН воды превращается в более опасный аммиак. Соотношение температуры и рН воды в аквариуме напрямую связано с количеством токсичного аммиака. При 20⁰С и рН 7 содержание аммиака 0,5%, а при 25⁰С и рН 8,4 – уже 10%.
2. Следующая опасность – нитрит, получаемый при окислении аммиака.
3. Окисление нитрита дает нитрат, который тоже токсичен.

Понизить содержание токсичных веществ в воде аквариума можно многими способами. Некоторые зависят только от человека, например, своевременная смена воды. Другие происходят сами по себе – растения и микроорганизмы усваивают соединения азота для собственных надобностей.

Первый способ трудозатратен (кому захочется бегать с ведрами?), а второй требует определенных условий – бактериям нужна пища, комфортная температура и место для жизни.

В биологическом фильтре для аквариумов участвуют две группы бактерий – нитрифицирующие (Nitrosomonas) и нитробактерии (Nitrobacter).

Нитрифицирующие бактерии делают из аммиака нитриты, а нитробактерии – из нитрита нитрат.

Результат последней реакции частично используется водорослями, но основное количество нитрата можно удалить, только сменив воду в аквариуме. От необходимости бегать с ведрами не смогут освободить никакие бактерии.

Для комфортного проживания бактерий в аквариуме нужна температура 26 -27⁰С, наличие кислорода (аэрация) и фотосинтез (водные растения). Пищей их обеспечат обитатели аквариума, а домом послужит аквариумная почва.

Итак, микроорганизмы обрабатывают неорганические вещества, находящиеся в окружающей среде, и создают в почве условия для питания растений. Источником энергии для животных служат, в свою очередь, растения.

На следующем этапе животные-хищники забирают энергию у своих травоядных собратьев. Человек, как все высшие хищники, может получать питание и от растений, и от животных.

Остатки жизнедеятельности животных и растений служат пищей для микроорганизмов, поставляющих неорганические вещества. Круг замкнулся.

Поддержание жизни и получение энергии возможно в совершенно разных природных условиях. Возможность зарождения новой жизни в непредставимых, на первый взгляд, условиях доказывает, насколько многогранна и пока мало изучена наша среда обитания.

Образование высшее филологическое. В копирайтинге с 2012 г., также занимаюсь редактированием/размещением статей. Увлечения — психология и кулинария.

Источник: https://probakterii.ru/prokaryotes/species/nitrificiruyushhie-bakterii.html

Животные – источник энергии – Счастливое животное

Животные – источник энергии

Животные – источник энергии

Обратите внимание на живую природу вокруг вас и на животных, которые занимают ваши мысли. С их помощью вы можете набраться сил для каждого своего шага. Прислушайтесь к тому, что они вам говорят, и действуйте соответственно — помните, животные не лгут и ничего от вас не скрывают.

У животных есть собственная жизненная сила. Мы знаем, что общение с животными обладает целебными свойствами. Животных используют в больницах и приютах. Их энергия утешает и успокаивает. Если совместить эту энергию с их индивидуальными свойствами, вы получите разные типы духа и/или энергии. Вы многое узнаете о себе с помощью энергии животных.

Животные не соблюдают церемоний; они не говорят вам то, что вы хотите услышать; они не лгут и не заставляют вас чувствовать себя виноватыми. Животные просто есть. Они проводят жизнь, пытаясь выжить, это и есть их главная задача. Многие животные становятся добычей других животных. Мы могли бы многому у них научиться, и, без сомнения, с огромной пользой для нас.

Каждое животное обладает определенными качествами и каждое может нам помочь абсолютно разными способами. Каждое животное можно призвать на помощь. Если у вас есть домашние животные, то, скорее всего, вы ее уже получаете.

Что при стрессе или усталости может успокоить лучше, чем животное у вас на коленях? Можете ли вы назвать более забавное зрелище, чем игра животных в драку, когда они бьют друг друга лапами? Что зачаровывает сильнее, чем вид рыбы, беззаботно плавающей в аквариуме?

Как же воспользоваться помощью животных?

В действительности это невероятно легко. Если вам что-то понадобится, например, уверенность в себе или поддержка, вы можете просто подумать об определенном животном. Если вы представите себе это животное и увидите, как оно двигается в вашем воображении, то знайте: вы получаете от него необходимую вам помощь.

Например, вы решили, что перед предстоящим свиданием вам не помешает немного больше уверенности в себе. Забегая вперед, скажу, что это мы можем попросить у кошек.

Они чувствуют опасность и могут позаботиться о себе.

Готовясь, представляйте себе мурлыканье довольной кошки в сочетании с любовью к играм, свойственным котенку, а также с мудростью и уверенностью ночного охотника Ничего не помешает вам прекрасно провести время.

Вот еще один пример. Вы убедились в том, что чего-то недопонимаете. Призовите на помощь сову. Представьте себя отдельно от ситуации, будто вы парите над ней и у вас острое ночное зрение.

Представьте, как ухает сова, по мере того как вы пытаетесь разобраться. Вы можете все ясно увидеть и рассмотреть сквозь любое препятствие.

Сова даст вам мудрость найти выход из ситуации, все понять и привести в порядок.

Лично я предпочитаю помощь койота

Когда я становлюсь серьезнее, чем следует, не успеваю сделать работу или волнуюсь из-за публичного выступления, я глажу койота возле моей правой ноги. Он часто уходит, но именно тогда, когда мне нужна поддержка, он немедленно возвращается, как верная, но беспечная собака, заботясь обо мне. С помощью этого животного я могу привести в равновесие чуть ли не все что угодно.

Вы можете послать это «лекарство» другим. Если ваши дети учатся и наступило время экзаменов или ваши друзья путешествуют по миру и вы о них беспокоитесь, подумайте о соответствующем животном и пошлите им «лекарство». Они его получат.

Обратите внимание на то, какие животные вам встречаются.

Если вы гуляете, а мимо вас проезжает лошадь, о чем вам говорят? Что посылают на помощь? Если на углу улицы, сидя в «пробке», вы увидели мышь, подумайте, замечаете ли вы детали, насколько они важны вам для понимания происходящего.

Паук

Образ паука связан с вашим творческим участием в собственной судьбе. Как это насекомое плетет паутину, так и вы можете «вплести» себя в ситуацию или найти из нее соответствующий выход, влияющий на будущее.

Если вы умеете «плести», значит, способны создать все, что хотите.

Как и сеть паука, то, что вы «плетете», можно создать заново, увеличить, уменьшить, сделать ловушкой или источником защиты в виде кокона Паук поможет вам моделировать будущее.

Лошадь

Это животное олицетворяет путешествия и свободу. Лошади дают людям возможность покинуть то, что их окружает, и посетить новую, неизведанную территорию.

Лошади перевозят людей из одного места в другое, доставляют товары на рынок, их запрягают в телеги и экипажи. Лошади сильны и могучи.

Призовите их, если намерены расширить свой горизонт, смело и свободно путешествовать по жизни в новом направлении и иметь для этого силы.

Муравей

Подумайте о силе, с какой маленький муравей переносит тяжести, в несколько раз превышающие размеры его тела. Муравьи всегда рядом с другими муравьями.

Эти трудоголики терпеливо работают всю жизнь, напоминая нам о том, что «все приходит вовремя для тех, кто умеет ждать». Муравьи прилежны, никогда не действуют наобум, у них всегда есть какая-то цель.

Усердная работа дает хорошие результаты — вот «девиз» муравья.

Волк

Волки — умные животные. Они находят себе пару на всю жизнь, охотятся стаей или в одиночку, строго соблюдают законы иерархии, охраняют свои семьи.

Нам внушают, что волки опасны, но они нападают всегда только в крайнем случае. Волки оценивают все возможности и выбирают наименее опасный образ действий, сохраняя хладнокровие.

Волк охраняет и защищает, помогает вам действовать так, как вы хотите, оставаясь в безопасности и принимая разумные решения.

Сова

Эта птица помогает понять правду, заметить обман и избежать его. Совы охотятся по ночам, они прекрасно видят в темноте, их зрение не сравнится с нашим. Старая мудрая сова всегда увидит правду в любой ситуации. Именно поэтому сова олицетворяет знание и мудрость. Вы почувствуете себя увереннее, зная, что вам известны все факты.

Источник: https://happy-pet.ru/%D0%B6%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%B8%D0%BA-%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B8%D0%B8/

Виды источников энергии и их использование

Люди используют различные виды энергии для всего, от собственных движений до отправки космонавтов в космос.

Существует два типа энергии:

• способность совершить (потенциальная)
• собственно работа (кинетическая)

Поставляется в различных формах:

• тепла (тепловая)
• свет (лучистая)
• движение (кинетическая)
• электрическая
• химическая
• ядерная энергия
• гравитационная

Например пища, которую человек ест содержит химическую и тело человека хранит её  пока он или она израсходует как кинетическую во время работы или жизни.

Классификация видов энергии

Люди используют ресурсы разных видов: электричество в своих домах, добываемое  путем сжигания угля, ядерной реакции или ГЭС на реке. Таким образом, уголь, ядерная и гидро называются источником. Когда люди заполняют топливный бак бензином источником может быть нефть или даже выращивание и переработка зерна.

Источники энергии делятся на две группы:

• Возобновляемые
• Невозобновляемые

Возобновляемые и невозобновляемые источники можно использовать в качестве первичных для получения пользы, такого как тепло или использовать для производства вторичных энергетических источников, таких, как электричество.

Когда люди используют электричество в своих домах, электроэнергия вероятно создается сжиганием угля или природного газа, ядерной реакции или ГЭС на реке, или из нескольких источников. Люди используют для топлива своих автомобилей сырую нефть (невозобновляемая), но могут и биотопливо (возобновляемая) как этанол, который производится из переработанной кукурузы

Возобновляемые

Есть пять основных возобновляемых источников энергии:

• Солнечная
• Геотермальное тепло внутри Земли
• Энергия ветра
• Биомасса из растений
• Гидроэнергетика из проточной воды

Биомасса, которая включает древесину, биотопливо и отходы биомассы, является крупнейшим источником возобновляемой энергии, на которую приходится около половины всех возобновляемых и около 5% от общего объема потребления.

Невозобновляемые

Большая часть ресурсов, потребляемых в настоящее время  из невозобновляемых источников:

• Нефтепродукты
• Углеводородный сжиженный газ
• Природный газ
• Уголь
• Ядерная энергия

На невозобновляемые виды энергии приходится около 90% всех используемых ресурсов.

Сырая нефть, природный газ и уголь представляют ископаемые виды топлива, поскольку они были сформированы в течение миллионов лет под действием Солнца, тепла от ядра земли и давления почвы на остатки (или окаменелости) из отмерших растений и существ как микроскопическая диатомия. Большинство нефтяных продуктов, потребляемых в мире изготовлены из сырой нефти, но нефтяные жидкости также могут быть сделаны из природного газа и угля.

Ядерная  энергетика работает  больше на уране, источнике невозобновляемого топлива, чьи атомы делятся (с помощью процесса, называемого ядерным делением) для создания тепла и, в конечном счете, электричества.

Основным видом энергии, потребляемой во многих странах являются нефтепродукты, природный газ, уголь, ядерное и возобновляемое топливо.

Основными пользователями этих запасов являются жилые и коммерческие здания, промышленность, транспорт и электроэнергетика. Характер использования топлива широко варьируется в зависимости от системы применения.

Например, нефть обеспечивает 92% топлива, используемого для транспортировки, но  обеспечивает лишь около 1% ресурсов, используемых для выработки электроэнергии.

Понимание взаимосвязей между различными видами энергии  и её использование дает представление о многих важных вопросах энергетики.

Первичная энергия

Первичная энергия как вид включает в себя нефть, природный газ, уголь, ядерная энергия и возобновляемые источники энергии.

Электричество является вторичным источником, который создается с помощью этих первичных форм. Например, уголь является первичным источником, который сжигается на электростанциях для выработки электроэнергии, которая является вторичным источником.

Первичные виды энергии обычно измеряются в различных единицах, например, баррелях нефти, кубометрах газа, тоннах угля. Также используется общая единица измерения британская тепловая единица, или БТЕ, для измерения содержания для каждого типа.

1 Гкал/час = 1,163 МВт

1 Вт = 859.8 кал/час

1 Вт = 3.412 BTU/час

BTU – британская тепловая единица (БТЕ) Россия потребляет квадриллионы БТЕ.

В терминах физических величин, один квадриллион составляет примерно 172 миллиона баррелей нефти, 51 млн. тонн угля или 1 трлн. куб. м газа.

На нефть приходится наибольшая доля в потреблении первичной энергии, затем природный газ, уголь, атомные электростанции и  возобновляемые источники энергии (включая гидроэнергию, ветра, биомассы, геотермальные, солнечные).

Как распределяются виды энергии в каждой системе

Различные виды энергии  используются в жилых и коммерческих зданиях, на транспорте, в промышленности и электроэнергетике.

Электроэнергетическая система является крупнейшим потребителем первичной и используется для выработки электроэнергии. Почти вся электроэнергия используется в зданиях и промышленности.

Общее количество электроэнергетической системы, используемой в жилых и коммерческих зданиях, промышленности и транспорте огромное.

Почти все ядерное топливо используется в электроэнергетической системе для выработки электроэнергии. Её доля в России составляет 18% от первичной энергии. Во Франции – 75%, Венгрии – 52% , Украине – 56%. В среднем в мире порядка 10%.

Смесь первичных источников широко варьируется в различных системах спроса.

Энергетическая политика, призванная повлиять на использование конкретного основного источника с целью повлиять на  окружающую среду, экономическую или энергетическую безопасность сосредоточивается на системах, которые являются основными пользователями этого типа энергии. Например, 71% нефти используется в транспортной системе, где она потребляет  92% от общего объема первичного энергопотребления.

Политика по сокращению потребления нефти чаще всего относится к транспортной системе. Эта политика обычно стремится увеличить эффективность автомобильного топлива или поощрять развитие  альтернативных видов топлива.

Около 91% угля и только 1% из нефти, используется для выработки электроэнергии, что выявляет стратегию, влияющую на выработку электроэнергии, и имеет гораздо большее значение на использование угля, чем использование нефти.

Некоторые первичные виды энергии, такие как ядерная и угольная, полностью или преимущественно используются для добычи электричества. Другие, такие как природный газ и возобновляемые источники, более равномерно распределены по системам. Аналогичным образом сейчас транспорт почти полностью зависит от одного вида топлива (нефтяного).

Однако электроэнергетика с внедрением новых технологий больше использует различные источники энергии для выработки электричества. Например, идут практические реализации для получения электричества из биомассы.

Изменяется ли потребление топлива с течением времени

Источники потребляемой энергии с течением времени меняются, но изменения происходят медленно. Например, уголь когда-то широко использовался в качестве топлива для отопления домов и коммерческих зданий, однако конкретное использование угля для этих целей сократилось за последние полвека.

Хотя доля возобновляемого топлива от общего потребления первичной энергии еще относительно невелика, его использование растет во всех отраслях. Кроме того, использование природного газа в электроэнергетике возросло в последние годы из-за низких цен на природный газ, в то время как использование угля в этой системе сократилось.

Источник: https://beelead.com/vidy-istochnikov-energii/

БИОЭНЕРГЕ́ТИКА

Авторы: В. П. Скулачёв, Ф. О. Каспаринский

БИОЭНЕРГЕ́ТИКА (био­ло­ги­че­ская энер­ге­ти­ка), со­во­куп­ность про­цес­сов пре­об­ра­зо­ва­ния энер­гии, по­сту­паю­щей из­вне, в био­ло­ги­че­ски по­лез­ную ра­бо­ту жи­вых сис­тем, а так­же раз­дел био­ло­гии, изу­чаю­щий эти про­цес­сы.

Историческая справка

Ис­то­ки Б. как нау­ки мож­но об­на­ру­жить ещё в рас­су­ж­де­ни­ях древ­них о при­ро­де бро­же­ния и ро­ли воз­ду­ха при ис­поль­зо­ва­нии пи­щи жи­вы­ми ор­га­низ­ма­ми. Ле­о­нар­до да Вин­чи срав­нил пи­та­ние жи­вот­ных с го­ре­ни­ем све­чи. Эта идея бы­ла раз­ви­та в опы­тах с рас­те­ния­ми Я. Б. Гель­мон­том. Пер­вые фун­дам. ис­сле­до­ва­ния в об­лас­ти Б.

бы­ли про­ве­де­ны Ю. Р. Май­е­ром (1842), ко­то­рый в ре­зуль­та­те изу­че­ния энер­ге­тич. про­цес­сов в ор­га­низ­ме че­ло­ве­ка сфор­му­ли­ро­вал пер­вое на­ча­ло тер­мо­ди­на­ми­ки. Ис­сле­до­ва­ния про­цес­сов пре­вра­ще­ния энер­гии в клет­ке на­чались в 1930-х гг., ко­гда бы­ла об­на­ру­же­на эте­ри­фи­ка­ция не­ор­га­нич. фос­фа­та в хо­де бро­же­ния (нем. био­хи­ми­ки Г.

 Эм­бден и О. Мей­ер­гоф, 1933) и ды­ха­ния (рос. био­хи­ми­ки В. А. Эн­гель­гардт, 1930, и В. А. Бе­ли­цер (1939), амер. био­хи­мик Г. Каль­кар, 1937–41) и вы­де­ле­ны био­ло­гич. ак­ку­му­ля­то­ры энер­гии – аде­но­зин­три­фос­фат (АТФ) и креа­тин­фос­фат. Боль­шой вклад в по­ни­мание ме­ха­низ­мов кле­точ­ной Б. вне­сли О. Г. Вар­бург, амер. био­хи­мик А. Ле­нинд­жер и П. Мит­челл.

Тер­мин «Б.» был пред­ло­жен А. Сент-Дьёр­дьи в 1956 и по­лу­чил офиц. при­зна­ние на­уч. со­об­ще­ст­ва в 1968. Че­рез 20 лет на­ча­лось сти­хий­ное ис­поль­зо­ва­ние тер­ми­на экс­т­ра­сен­са­ми, па­ра­пси­хо­ло­га­ми и це­ли­те­ля­ми. В па­рана­уч­ной Б. фи­лософские по­ня­тия энер­гии (пра­на, ци и т. п.

) при по­мо­щи тер­ми­ноло­гии фи­зи­ки и био­ло­гии транс­фор­ми­ру­ют­ся в фан­та­стические ги­по­те­зы био­энер­го­ин­фор­ма­ци­он­но­го взаи­мо­дей­ст­вия при­род­ных про­цес­сов, чер­паю­щих энер­гию из фи­зи­че­ского ва­ку­ума. В дей­ст­ви­тель­но­сти пре­вра­ще­ния энер­гии в жи­вых сис­те­мах под­чи­ня­ют­ся за­ко­нам тер­мо­ди­на­ми­ки.

Жи­вые ор­га­низ­мы – от­кры­тые сис­те­мы, по­сто­ян­но об­ме­ни­ваю­щие­ся с внеш­ней сре­дой ве­ще­ст­вом, энер­ги­ей и ин­фор­ма­ци­ей.

Источники энергии для организмов

Осн. ис­точ­ни­ком энер­гии для ав­то­троф­ных ор­га­низ­мов яв­ля­ет­ся энер­гия сол­неч­но­го све­та, ко­то­рая ус­ваи­ва­ет­ся ими в хо­де фо­то­син­те­за и за­па­са­ет­ся гл. обр. в ви­де вос­ста­нов­лен­ных ор­га­нич. со­еди­не­ний.

Ге­те­ро­троф­ные ор­га­низ­мы из­вле­ка­ют не­об­хо­ди­мую для них энер­гию из ор­га­нич. ве­ществ пи­щи. И у ав­то-, и у ге­те­ро­тро­фов ор­га­нич. ве­щест­ва во­вле­ка­ют­ся в об­мен ве­ществ (ме­та­бо­лизм), ко­то­рый скла­ды­ва­ет­ся из двух взаи­мо­свя­зан­ных про­цес­сов – ка­та­бо­лиз­ма и ана­бо­лиз­ма.

В хо­де ка­табо­ли­че­ских пре­вра­ще­ний про­ис­хо­дит гид­ро­лиз и окис­ле­ние ор­га­нич. со­еди­не­ний с од­но­вре­мен­ным вы­де­ле­ни­ем энер­гии. Ана­бо­ли­че­ские пре­вра­ще­ния, на­про­тив, свя­за­ны с био­син­те­зом вы­со­ко­мо­ле­ку­ляр­ных со­еди­не­ний ор­га­низ­ма (в т. ч.

белков, нук­леи­но­вых ки­слот, уг­ле­во­дов, ли­пи­дов) из бо­лее про­стых и со­про­во­ж­да­ют­ся по­треб­ле­ни­ем энер­гии.

У мно­го­кле­точ­ных ге­те­ро­тро­фов для дол­го­вре­мен­но­го хра­не­ния в ка­че­ст­ве по­тен­ци­аль­ных ис­точ­ни­ков энер­гии ис­поль­зу­ют­ся по­ли­мер­ные уг­ле­во­ды (крах­мал у рас­те­ний, гли­ко­ген у жи­вот­ных и гри­бов), ли­пи­ды (мас­лá у бак­те­рий, рас­те­ний и гри­бов, жи­ры у жи­вот­ных), бел­ки (ви­тел­лин ооци­тов и др.

) и по­лифос­фа­ты (у бак­те­рий и гри­бов). Уг­ле­во­ды от­ли­ча­ет вы­со­кая ско­рость мо­би­ли­за­ции, а ли­пи­ды – наи­боль­шая энер­го­ём­кость. Пе­рио­ды ог­ра­нич. дос­туп­но­сти внеш­них ре­сур­сов мн. ор­га­низ­мы спо­соб­ны пе­ре­но­сить в со­стоя­нии ана­био­за или спяч­ки, ко­гда об­мен­ные про­цес­сы рез­ко за­тор­мо­же­ны.

На­прав­ле­ния ме­та­бо­лич. ре­ак­ций и ве­ли­чи­на мак­си­маль­но по­лез­ной ра­бо­ты оп­ре­де­ля­ют­ся из­ме­не­ния­ми дос­туп­ной сво­бод­ной энер­гии, или энер­гии Гиб­б­са (СЭ).

В по­дав­ляю­щем боль­шин­ст­ве слу­ча­ев за­па­са­ние СЭ свя­за­но с пе­ре­ходом од­но­го или двух элек­тро­нов от ве­ще­ст­ва-до­но­ра к ве­ще­ст­ву-ак­цеп­то­ру (с бо­лее вы­со­ким срод­ст­вом к элек­тро­нам); при этом до­нор окис­ля­ет­ся, а ак­цеп­тор вос­ста­нав­ли­ва­ет­ся.

Пер­вич­ны­ми до­но­ра­ми элек­тро­нов у ли­то­тро­фов слу­жат не­ор­га­нич. со­еди­не­ния (се­ра, двух­ва­лент­ное же­ле­зо, ам­ми­ак и его со­ли, нит­ри­ты, во­до­род и ок­сид уг­ле­ро­да), а у ор­га­но­тро­фов – ор­га­нич. ве­ще­ст­ва (бел­ки, уг­ле­во­ды, ли­пи­ды и про­дук­ты их час­тич­но­го рас­ще­п­ле­ния).

Ак­цеп­то­ром элек­тро­нов у аэроб­ных ор­га­низ­мов яв­ля­ет­ся ки­сло­род, а у ан­аэроб­ных – нит­ра­ты, нит­ри­ты, суль­фа­ты, ди­ок­сид уг­ле­ро­да и не­ко­то­рые ор­га­нич. ве­ще­ст­ва.

Ор­га­низ­мы, спо­соб­ные ути­ли­зи­ро­вать энер­гию све­та (фо­то­тро­фы) вос­ста­нав­ли­ва­ют мо­ле­ку­лы ак­цеп­то­ров элек­тро­на­ми, по­лу­чен­ны­ми от та­ких сла­бых вос­ста­но­ви­те­лей, как се­ро­во­до­род и во­да, за счёт энер­гии кван­тов све­та.

Ко­ли­че­ст­вен­ная оцен­ка срод­ст­ва ве­ществ к элек­тро­нам оп­ре­де­ля­ет­ся стан­дарт­ны­ми окис­ли­тель­но-вос­ста­но­ви­тель­ны­ми по­тен­циа­ла­ми (ре­докс-по­тен­циа­ла­ми), ис­чис­ляе­мы­ми в воль­тах. Зна­че­ния ре­докс-по­тен­циа­лов ве­ществ, уча­ст­вую­щих в Б., на­хо­дят­ся в пре­де­лах от –0,7 В (α-ке­тог­лу­та­рат) до 0,8 В (ки­сло­род).

До­но­ры име­ют бо­лее от­рица­тель­ный ре­докс-по­тен­ци­ал, чем ак­цеп­то­ры. Для по­лу­че­ния и по­сле­дую­ще­го за­па­са­ния СЭ ис­поль­зу­ет­ся лю­бая до­нор­но-ак­цеп­тор­ная па­ра, обес­пе­чи­ваю­щая раз­ни­цу ре­докс-по­тен­циа­лов не ме­нее 0,2 В, что по­зво­ля­ет пре­об­ра­зо­вать СЭ раз­но­об­раз­ных со­еди­не­ний в уни­фи­ци­ров. фор­му осн.

внут­ри­кле­точ­но­го ак­ку­му­ля­то­ра энер­гии – АТФ.

Механизмы усвоения и использования энергии в организмах

На­ря­ду с са­мо­вос­про­из­ве­де­ни­ем энер­го­обес­пе­че­ние яв­ля­ет­ся од­ним из осн. свойств жиз­ни. Ве­ро­ят­но, эво­лю­ция ме­ха­низ­мов Б. бы­ла на­прав­ле­на на уве­ли­че­ние не столь­ко эф­фек­тив­но­сти, сколь­ко на­дёж­но­сти энер­го­обес­пе­че­ния. По­это­му жи­вые сис­те­мы в хо­де их ис­то­рич. раз­ви­тия ста­ли ис­поль­зо­вать энер­гию хи­мич.

свя­зей, све­та и ион­ных гра­ди­ентов, а не вос­поль­зо­ва­лись атом­ны­ми, те­п­ло­вы­ми или ме­ха­нич. ис­точ­ни­ка­ми энер­гии. В хо­де эво­лю­ции ор­га­низ­мов по­яв­ля­ют­ся спец.

мо­ле­ку­ляр­ные ме­ха­низ­мы, обес­пе­чи­ваю­щие наи­бо­лее безо­пас­ное и эф­фек­тив­ное пре­об­ра­зо­ва­ние СЭ, при ко­то­ром по­сред­ни­ка­ми ме­ж­ду до­но­ра­ми и ак­цеп­то­ра­ми слу­жат фер­мен­ты клас­са ок­си­до­ре­дук­таз.

Для пе­ре­но­са вос­ста­но­ви­тель­ных эк­ви­ва­лен­тов (ато­мов во­до­ро­да или элек­тро­нов) ок­си­до­ре­дук­та­зы ис­поль­зу­ют не­бел­ко­вые ком­по­нен­ты (ко­фак­то­ры и про­сте­ти­че­ские груп­пы): ни­ко­ти­но­вые и фла­ви­но­вые нук­лео­ти­ды, хи­но­ны, ме­тал­ло­пор­фи­ри­ны и же­ле­зо­сер­ные кла­сте­ры.

Эле­мен­ты элек­трон-транс­порт­ных це­пей рас­по­ла­га­ют­ся в по­ряд­ке воз­рас­та­ния срод­ст­ва к элек­тро­ну. Пе­ре­нос вос­ста­но­вит. эк­ви­ва­лен­тов в рас­тво­рах осу­ще­ст­в­ля­ют ни­ко­ти­на­мид­ные ко­фер­мен­ты, струк­ту­ра ко­то­рых пре­пят­ст­ву­ет их пря­мо­му окис­ле­нию ки­сло­ро­дом. В ка­та­боли­че­ских пре­вра­ще­ни­ях в осн. уча­ству­ет ни­ко­ти­на­ми­да­де­нин­ди­нук­ле­о­тид (НАД+), а в ре­ак­ци­ях ана­бо­лиз­ма – его фос­фо­ри­ли­ро­ван­ный ана­лог (НАДФ+).

Жи­вая клет­ка из­бе­га­ет пря­мо­го пре­об­ра­зо­ва­ния внеш­них ис­точ­ни­ков энер­гии для со­вер­ше­ния по­лез­ной ра­бо­ты.

Эта энер­гия сна­ча­ла транс­фор­ми­ру­ет­ся в ту или иную вза­им­но кон­вер­ти­руе­мую фор­му: АТФ или транс­мем­бран­ную раз­ность элек­тро­хи­мических по­тен­циа­лов ли­бо ио­нов $\ce{H+}$ (про­тон­ный по­тен­ци­ал, $Δμ̅_{\text H+}$), ли­бо ио­нов $\ce{Na+}$ (на­трие­вый по­тен­ци­ал, $Δμ̅_{\text{Na}+}$), что­бы за­тем ис­поль­зо­вать­ся в энер­го­ём­ких про­цес­сах. Лю­бая жи­вая клет­ка рас­по­ла­га­ет по мень­шей ме­ре дву­мя про­ме­жу­точ­ны­ми но­си­те­ля­ми энер­гии – АТФ и про­тон­ным (ли­бо на­трие­вым) по­тен­циа­лом.

В фи­зио­ло­гич. ус­ло­ви­ях струк­ту­ра АТФ обес­пе­чи­ва­ет со­че­та­ние вы­со­ко­го по­тен­циа­ла пе­ре­но­са ка­ж­дой из двух кон­це­вых фос­фо­риль­ных групп (тер­моди­на­мич. не­ста­биль­ность) с ки­не­тич.

ус­той­чи­во­стью (при темп-ре те­ла и ней­траль­ном $\ce{pH}$ АТФ са­мо­про­из­воль­но не гид­ро­ли­зу­ет­ся). Рас­ход АТФ про­ис­хо­дит при со­вер­ше­нии разл. ви­дов ра­бо­ты: хи­ми­че­ской (био­син­тез), элек­три­че­ской (соз­да­ние раз­но­сти элек­трич. по­тен­циа­лов на био­ло­гич.

мем­бра­нах), ос­мо­ти­че­ской (об­ра­зо­ва­ние гра­ди­ен­тов кон­цен­тра­ций не­за­ря­жен­ных ве­ществ) и ме­ха­ни­че­ской (со­кра­ще­ние ак­то­мио­зи­но­вых ком­плек­сов мышц). СЭ, за­па­сён­ная в по­тен­циа­ле пе­ре­но­са групп АТФ (фос­фо­риль­ный по­тен­ци­ал), при по­мо­щи спец.

фер­мен­тов (нук­лео­зид­дифосфаткиназ и нуклеозидмо­но­фос­фат­ки­наз) мо­жет пе­ре­рас­пре­де­лять­ся ме­ж­ду разл. нук­лео­зид­трифосфатами и нуклеозидди­фос­фа­та­ми, ко­то­рые обес­пе­чи­ва­ют про­те­ка­ние спе­ци­фич. ре­ак­ций био­син­те­за.

Фос­фо­риль­ный по­тен­ци­ал у боль­шин­ст­ва жи­вот­ных ста­би­ли­зи­ру­ет­ся по­сред­ст­вом об­ра­ти­мо­го пе­ре­но­са фос­фо­ри­ла на креа­тин (у не­ко­то­рых ра­ко­об­раз­ных – на ар­ги­нин, у гри­бов – на по­ли­фос­фа­ты).

Пре­об­ра­зо­ва­ние СЭ в по­тен­ци­ал пе­ре­но­са фос­фо­риль­ных групп АТФ мо­жет про­ис­хо­дить пу­тём суб­страт­но­го или мем­бран­но­го фос­фо­ри­ли­ро­ва­ния. Суб­страт­ное фос­фо­ри­ли­ро­ва­ние осу­ще­ст­в­ля­ет­ся в ци­то­зо­ле в ре­ак­ци­ях гли­ко­ли­за и в мат­рик­се ми­то­хон­д­рий в три­кар­бо­но­вых ки­слот цик­ле.

У не­мно­го­числ. бак­те­рий и ар­хе­бак­те­рий, уча­ст­вую­щих в про­цес­сах бро­же­ния, а так­же у не­ко­то­рых вы­со­ко­спе­циа­ли­зи­ро­ван­ных эу­ка­рио­тич. кле­ток, ли­шён­ных ор­га­нелл (напр., эрит­ро­ци­ты че­ло­ве­ка), ис­поль­зую­щих гли­ко­лиз для по­лу­че­ния энер­гии, суб­страт­ное фос­фо­ри­ли­ро­ва­ние – един­ст­вен­ный спо­соб по­лу­че­ния энер­гии.

Од­на­ко у по­дав­ляю­ще­го боль­шин­ст­ва бак­те­рий, жи­вот­ных, рас­те­ний и гри­бов он слу­жит подсоб­ным ме­ха­низ­мом, а глав­ную роль игра­ет др. ме­ха­низм син­те­за АТФ, тре­бую­щий уча­стия мем­бран­ных струк­тур. К не­му от­но­сят­ся окис­ли­тель­ное фос­фо­ри­ли­ро­ва­ние, от­кры­тое В. А.

Эн­гель­гард­том (1930), и фо­то­фос­фо­ри­ли­ро­вание, об­на­ру­жен­ное амер. био­хи­ми­ком Д. Ар­но­ном (1954). В со­от­вет­ст­вии с тео­ри­ей хе­ми­ос­мо­тич. со­пря­же­ния, пред­ло­жен­ной П. Мит­чел­лом (1961), дан­ные про­цес­сы про­ис­хо­дят во внутр. мем­бра­нах бак­те­рий, ар­хе­бак­те­рий, ми­тохон­д­рий и хло­ро­пла­стов.

В этих мем­бра­нах ге­не­ра­то­ра­ми $Δμ̅_{\text H+}$ яв­ля­ют­ся ды­ха­тель­ные или фо­то­син­тетич. фер­мен­ты – пе­ре­нос­чи­ки элек­тро­нов и во­до­ро­да, слу­жа­щие од­но­вре­мен­но про­тон­ны­ми на­со­са­ми, спо­соб­ными пре­вра­щать вы­де­ляю­щую­ся при окис­ле­нии энер­гию в $Δμ̅_{\text H+}$.

Ге­не­ра­то­ры $Δμ̅_{\text H+}$ бак­те­рий, ар­хе­бак­те­рий и ми­то­хон­д­рий пе­ре­но­сят $\ce{H+}$ сквозь мем­бра­ну на­ру­жу (у хло­ро­пла­стов – внутрь). Пе­ре­нос $\ce{H+}$ че­рез мем­бра­ну в об­рат­ном на­прав­ле­нии мо­жет ис­поль­зо­вать­ся фер­мен­та­ми-по­тре­би­те­ля­ми $Δμ̅_{\text H+}$ для со­вер­ше­ния разл.

ви­дов по­лез­ной ра­бо­ты: син­тез АТФ, вра­ще­ние жгу­ти­ка бак­те­рий, соз­да­ние ион­ных гра­ди­ен­тов и кон­тро­ли­руе­мо­го тер­мо­ге­не­за (ра­зо­гре­ва­ние ор­га­нов жи­вот­ных и не­ко­то­рых рас­те­ний). Син­тез АТФ за счёт $Δμ̅_{\text H+}$ при ды­ха­тельном фосфорилировании и фо­то­фос­фо­ри­ли­ро­ва­нии ка­та­ли­зи­ру­ет фер­мент \ce{H+}// -АТФ-син­та­за.

Ре­ак­ция об­ра­зо­ва­ния АТФ из АДФ и фос­фа­та про­ис­хо­дит без за­тра­ты $Δμ̅_{\text H+}$ (она рас­хо­ду­ет­ся на вра­ще­ние субъ­е­ди­ни­цы фер­мен­та, обес­пе­чи­ваю­щее вы­ход АТФ в рас­твор). СЭ $Δμ̅_{\text H+}$ мо­жет транс­фор­ми­ро­вать­ся в гра­ди­ен­ты ио­нов $\ce{Na+}$ и $\ce{K+}$. На кле­точ­ной мем­бра­не эу­ка­ри­от и мн.

мор­ских бак­те­рий на­ря­ду с (или вме­сто) $Δμ̅_{\text H+}$ об­ра­зу­ет­ся $Δμ̅_{\text {Na}+}$, под­дер­жи­вае­мый гра­ди­ен­та­ми ио­нов ка­лия и во­до­ро­да. Ге­не­ра­то­ра­ми $Δμ̅_{\text {Na}+}$ яв­ля­ют­ся осо­бые ды­ха­тельные фер­мен­ты у бак­те­рий и $\ce{Na+, K+}$-АТФаза у жи­вот­ных.

Окис­лит. фос­фо­ри­ли­ро­ва­ние – один из са­мых мас­штаб­ных про­цес­сов, про­те­каю­щих в ор­га­низ­ме че­ло­ве­ка и жи­вот­ных.

Так, взрос­лый че­ло­век в те­че­ние дня по­гло­ща­ет до 400 л $\ce{O_2}$. В его ор­га­низ­ме со­дер­жит­ся ок. 50 г АТФ и АДФ. Ка­ж­дая мо­ле­ку­ла АТФ со­вер­ша­ет ок. 1300 цик­лич.

пре­вра­ще­ний (в АДФ и об­рат­но), что в сум­ме мо­жет дос­ти­гать 40 кг АТФ.

Окис­лит. фос­фо­ри­ли­ро­ва­нию пред­ше­ст­ву­ет ряд ста­дий под­го­тов­ки «то­п­ли­ва», ко­гда разл.

са­ха­ра, жир­ные ки­сло­ты и ами­но­кис­ло­ты рас­ще­п­ля­ют­ся, да­вая ог­ра­ни­чен­ный на­бор кар­бо­но­вых ки­слот, ко­то­рые пре­тер­пе­ва­ют пре­вра­ще­ния в цик­ле три­кар­бо­но­вых ки­слот.

В хо­де этих пре­вра­ще­ний ато­мы $\ce{H}$ ос­во­бо­ж­да­ют­ся и пе­ре­да­ют­ся на НАД+ (ре­же на НАДФ+ или уби­хи­нон), а за­тем на фер­мен­ты-ге­не­ра­то­ры $Δμ̅_{\text H+}$, об­ра­зую­щие ды­ха­тель­ную цепь. Та­ких ге­не­ра­то­ров в ми­то­хон­д­ри­ях эу­ка­рио­тич.

кле­ток и боль­шин­ст­ве аэроб­ных бак­те­рий три: НАДН-уби­хи­нон-ре­дук­та­за, уби­хи­нол-ци­то­хром $c$-ре­дук­та­за и ци­то­хром $c$-ок­си­да­за. По­след­ний ка­та­ли­зи­ру­ет за­вер­шаю­щий этап кле­точ­но­го ды­ха­ния – при­сое­ди­не­ние 4 элек­тро­нов и 4 про­то­нов к $\ce{O_2}$ с об­ра­зо­ва­ни­ем $\ce{H_2O}$.

В то же вре­мя на­чаль­ные и сред­ние уча­ст­ки ды­ха­тель­ной це­пи, а так­же не­ко­то­рые др. окис­ли­тель­но-вос­ста­но­вит. фер­мен­ты спо­соб­ны к од­но- и двух­элек­трон­но­му вос­ста­нов­ле­нию $\ce{O_2}$. При этом вме­сто во­ды об­ра­зу­ют­ся со­от­вет­ст­вен­но

су­пер­ок­сид-ион ($\ce{O_2{\underline{•}}}$) и пе­рок­сид во­до­ро­да. Оба эти ком­по­нен­та мо­гут слу­жить пред­ше­ст­вен­ни­ка­ми ра­ди­ка­ла гид­р­о­кси­ла ($\ce{HO{•}}$), силь­ней­ше­го окис­ли­те­ля, и по­то­му очень ток­сич­ны.

По-ви­ди­мо­му, $\ce{HO{•}}$, об­ра­зуе­мый внут­ри ми­то­хон­д­рий, иг­ра­ет клю­че­вую роль в про­цес­сах за­про­грам­ми­ро­ван­ной ги­бе­ли клет­ки (см. Апоп­тоз) и ста­ре­ния, а так­же в раз­ви­тии ин­фарк­тов и ин­суль­тов.

По­это­му по­иск ан­ти­ок­си­дан­тов, спе­ци­фи­че­ски ад­ре­со­ван­ных внутрь ми­то­хон­д­рий, ос­та­ёт­ся од­ним из са­мых пер­спек­тив­ных на­прав­ле­ний фар­ма­ко­ло­гии. О прев­ра­ще­ни­ях энер­гии в эко­си­сте­мах см. в ст. Тро­фи­че­ский уро­вень. См. так­же Ды­ха­ние.

Источник: https://bigenc.ru/biology/text/1868034

Метаболизм жиров

Жиры – это группа природных веществ, присутствующих в клетках каждого растения и животного, особенно в жире наземных животных, морских млекопитающих и рыб, а также в семенах некоторых растений.

Что такое жиры

Жиры представляют собой химические триацилглицерины, то есть сложные эфиры жирных кислот с глицерином трехвалентного спирта. Это могут быть сложные эфиры только одной кислоты или, чаще всего, сложные эфиры двух или трех разных кислот.

Из многих жирных кислот наиболее насыщенными кислотами являются стеариновая и пальмитиновая кислоты, а также ненасыщенные олеиновая, линолевая и линоленовая кислоты. Консистенция жира при температуре окружающей среды зависит от типа отдельных жирных кислот; если жиры содержат больше ненасыщенных кислот, при комнатной температуре они жидкие и называются маслами.

Классификация жиров

Жиры и масла классифицируются по происхождению на животные жиры (молочный жир / масло, свиное сало, говяжий и овечий жир и птичий жир), рыбий жир, растительные масла (подсолнечное, соевое, рапсовое, оливковое, тыквенное, арахисовое, пальмовое) и растительные жиры (кокосовый жир, пальмовый жир, какао-масло).

Из животного сырья жир можно получить в виде готового продукта, просто расплавив и отделив твердый остаток.

Переработка растительного масла в сырье намного сложнее и проходит в два этапа: производство неочищенного нерафинированного масла и его переработка.

Прессование является очень старым процессом для производства растительных масел, и даже сегодня, без рафинирования, оно используется для некоторого сырья (оливки, тыквенные семечки, в последнее время и семена подсолнечника).

Роль жира в организме

Жиры являются важным компонентом в рационе человека. В современной диете основными источниками жира являются растительные масла, сало (особенно в мясных продуктах), сливочное масло и маргарин.

Обильная жирная диета (особенно жир животных, который содержит много холестерина) не нужна, потому что жиры также могут синтезироваться в организме из веществ, полученных в результате расщепления углеводов и белков.

Жировой обмен начинается в кишечнике, где жиры сначала эмульгируются с помощью солей желчных кислот, вырабатываемых в печени. 

Благодаря своему составу (много углерода и водорода, мало кислорода) натуральные жиры являются идеальным запасом метаболического топлива. Их энергетическая ценность в два раза выше, чем у углеводов и белков.

В организме они хранятся в жировых запасах разных клеток, особенно в поверхностных жировых тканях, которые также выполняют функцию теплоизолятора. Сохраненные жиры используются в качестве энергетического топлива, особенно во время голодания.

Печень использует жиры в качестве основного источника энергии при нормальной работе организма, в то время как мозг вообще не может их использовать. Чтобы обеспечить мозг энергией при недостатке глюкозы, жиры превращаются в кетоновые тела в печени.

Организм человека получает энергию из нескольких различных источников, и только один из них обеспечивает ее более чем в 20 раз больше, чем остальные, а именно, окисление жирных кислот.

Пищеварение в двенадцатиперстной кишке и тонкой кишке.

Окисление жирных кислот представляет собой процесс, в котором один триглицерид измельчается до 16-24 остатков пирувата, поскольку на следующей стадии каждая молекула пирувата входит в цикл Кребса, конечный продукт полного цикла состоит из 14 молекул АТФ.

Окисление жиров и доставка энергии

Условия, при которых организм переходит в режим окисления (говоря простым языком, «сжигания») жира для снабжения энергией, уже накопленной или только извлеченной из пищи, определяются концентрацией сахаров в крови, а также количеством гликогена в организме.

Есть несколько источников энергии, которые способны заряжать организм энергией, и только один источник, который их подключает. Реальная энергия для физического действия производится от разрушения макроэргических связей в молекуле аденозинтрифосфата (АТФ), которая является единственным источником чистой химической энергии, используемой человеческим организмом.

Для синтеза АТФ нужна энергия, которая впоследствии будет потребляться организмом, но сначала нужно откуда-то ее получить. Такими источниками являются жиры, белки, углеводы, нуклеиновые кислоты.

В нормальном состоянии (в состоянии покоя) клетка работает с несколькими видами топлива, чтобы обеспечить свои потребности в энергии. В первые 10 секунд при физическом действии используется количество АТФ, хранящегося в клетке, следующие почти 25 секунд задействуется креатинфосфат.

Если нагрузка продолжается, и топливо заканчивается, тогда приходит следующее – третье топливо – гликоген, сохраненный в ячейке для энергии. Четвертый источник – жир, пятый и шестой – аминокислоты и нуклеиновые кислоты.

При активной деятельности и после того, как запасы углеводов истощаются, нуждающиеся в энергии органы начинают посылать сигналы в ЦНС, а затем в печень, которая начинает метаболизировать собственный гликоген для поддержания уровня глюкозы в крови.

Когда определенный процент сахара в крови истощается, механизмы жирового катаболизма доставляют почти в 4 раза больше энергии по сравнению с АК (аминокислоты) и НК (нуклеиновые кислоты).

В состоянии стресса / голода или холода жир вовлекается раньше всех и активнее участвует в обмене веществ.

Это суть жирового обмена. Чтобы высвободить энергию, жиры должны транспортироваться в определенную часть клетки.

В клетке существует несколько механизмов окисления жирных кислот – альфа, бета и омега, расположенных в нескольких ее частях.

Барьером для доставки энергии является преодоление мембран клеточного энергетического центра (митохондрии). Будут ли они поступать напрямую или подвергаться обработке, зависит от длины углеродной цепи жирных кислот.

Источник: http://medicine-simply.ru/just-medicine/metabolizm-zhirov