Превращения энергии в биоэнергетике

Раздел биохимии, занимающийся вопросами преобразования и использования энергии в живых клетках, носит название биоэнергетики. Мы начнем эту главу с рассмотрения нескольких основных принципов термодинамики, т.е. той области физики, которая имеет дело с превращениями энергии. После этого мы обратимся к системе АТР, чтобы выяснить, как с ее помощью совершается в клетках перенос энергии от катаболических реакций, в которых энергия выделяется, к тем клеточным процессам, для которых она необходима. [c.403]

Биоэнергетика дает ответы ка вопросы о количестве энергии, выделившейся и использованной организмом при течении той или иной биохимической реакции или в том или ином биохимическом процессе, о количестве энергии, необходимом для синтетических реакций, о взаимных превращениях энергии в живых организмах и о возможности осуществления тех или иных реакций или процессов. Все эти сведения позволяют более глубоко понять существо биохимических процессов, сущность жизненных явлений. [c.15]

В биоэнергетике—части физико-химической биологии, изучающей превращение энергии в организмах,— сейчас уже намечаются две совокупности физических процессов, несомненно играющих важнейшую роль во внутренних механизмах таких превращений. Это, с одной стороны, круг явлений, связанных с вопросом о роли возбужденных электронных состояний сложных молекул (в частности, с вопросом о роли долгоживущих триплетных состояний) и, с другой стороны, круг явлений, связанных с полупроводниковой структурой основных биологических субстратов, т. е. с наличием у них зоны проводимости , в которой возможна миграция обобществленных, делокализованных электронов. Все яснее становится, что к основным биологическим субстратам мы должны подходить не только с позиций физики растворов, но главным образом с позиций физики твердого тела. [c.6]

Биоэнергетика занимается изучением превращения энергии в живых организмах, т. е. это термодинамика применительно к биологическим системам . В основе термодинамики лежит несколько простых принципов (законов), приложимых к любым процессам, протекающим как в живых, так и в неживых системах. Первый закон термодинамики указывает, что общая энергия изолированной системы при любом процессе всегда остается постоянной, т. е. первый закон термодинамики — закон о сохранении энергии. Второй закон термодинамики налагает определенные ограничения на возможности самопроизвольного превращения энергии в системе и может быть сформулирован следующим образом все процессы стремятся идти в направлении возрастания общей энтропии системы и окружающей- среды. [c.78]

ПРЕВРАЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ В БИОЭНЕРГЕТИКЕ [c.63]

В этом смысле биоэнергетика есть отрасль функциональной биологии, изучающая превращение энергии внешних ресурсов в биологически полезную работу. [c.10]

Из всего изложенного выше ясно, что многие проблемы мембранной биоэнергетики уже решены, но, по-видимому, еще больше предстоит узнать в ближайшем будущем. Стремительное развитие этой области науки хорошо иллюстрируется следующими двумя обстоятельствами о протонной энергетике впервые стало известно всего четверть века назад, а решающие успехи в описании натриевого мира, альтернативного протонному, были достигнуты буквально в самое последнее время, уже после того как были написаны первые страницы этой книги. Поэтому вряд ли можно сомневаться, что на карте превращений энергии в мембранах есть еще много белых пятен. [c.237]

Любое биологическое превращение связано с энергией и для понимания метаболических процессов необходимо знание основных положений биоэнергетики. Энергетика любой системы - предмет изучения термодинамики, и ее законы универсальны, но для живых систем существуют некоторые особенности. [c.72]

БИОЭНЕРГЕТИКА ж. Раздел биохимии, занимающийся вопросами превращения и использования энергии в живых организмах, [c.58]

Основные научные работы посвящены биоэнергетике и биохимии белка. Установил (1939), что энергия окисления метаболитов кислородом используется в цепи реакций переноса электронов, где три звена сопряжены с синтезом аденозинтрифосфорной кислоты из аденозиндифосфорной кислоты и фосфата. Доказал (1952) скачкообразность денатурационного перехода белковых молекул (или их субъединиц), исходя из того факта, что при неполной денатурации часть подвергнутого воздействию вещества претерпевает глубокое превращение, а другая часть остается в исходном состоянии. Охарактеризовал (1957 — 1980) процесс образования волокон фибрина — основу свертывания крови— как многоэтапную самосборку, осуществляемую мономерным фибрином с помощью присущей ему системы специфических реактивных центров. [22, 82, 208] [c.46]

Как уже упоминалось, вся энергия, необходимая для жизни, прямо или косвенно обеспечивается солнцем. Основу биоэнергетики (энергетических процессов во всех живых организмах) составляют фотосинтез органического топлива (сахаров) и превращение этого топлива в более удобную форму, АТР (рис. 71). [c.243]

Сорок семь лет назад академик В. Энгельгардт открыл процесс окислительного фосфорилирования. положив основу изучению биоэнергетики клетки эта работа — классика советской и мировой науки. Аккумулятором энергии служит АТФ — аденозинтрифосфорная кислота. Затем выяснилось, что в процессе ее обмена участвует промежуточное соединение — креатинфосфат, причем образованием этого вещества за счет АТФ и, наоборот, АТФ за счет креатинфосфата управляет один и тот же фермент. Еще через десять лет В. Энгельгардт вместе с М. Любимовой установили, что АТФ служит источником энергии для мышечного белка (в том числе и сердечной мышцы). И далее долгое время считалось, что АТФ, которая синтезируется в митохондриях клеток, просто выбрасывается из них в цитоплазму и диффундирует сквозь мембраны в мышечные волокна, где и происходит превращение химической энергии в механическую энергию сокращения. Причем медики сделали из этого и практический вывод при ряде заболеваний, чтобы подкормить сердце энергией, больным назначали инъекции АТФ. [c.205]

Биоэнергетика, или биохимическая термодинамика, занимается изучением энергетических превращений, сопровождающих биохимические реакции. Ее основополагающие принципы позволяют объяснить, почему протекают одни реакции и не осуществляются другие. Небиологические системы могут совершать работу за счет тепловой энергии, биологические же системы функционируют в изотермическом режиме и для осуществления процессов жизнедеятельности используют химическую энергию. [c.111]

БИОЭНЕРГЕТИКА, наука о превращении энергии в живых организмах. Изучает одну из универсальных ф-ций живых существ-способность к энергообеспечению жизнедеятельности в результате использования внеш энергетич. ресурсов. Б основе этого процесса лежат мол. механизмы, гл. роль в к-рых играют ферменты энергетич. обмена. Процессы, катализируемые этими ферментами, подразделяют на две группы. Одна из них включает преобразование внеш. энергетич. ресурсов в энергию, аккумулируемую АТФ (см. Аденозинфосфорные кислоты), или энергию, обусловленную разностью трансмембранных электрохимических потенциалов ионов или Na (соотв. АцН или AflNa). [c.293]

Сопрягающие мембраны. Основным достижением биоэнергетики в последние 10—15 лет было выяснение важной роли мембран в процессах превращения энергии в биологических системах. Работами советских (Скулачев, Козлов, 1972—1977 Рубин, Ясайтис, 1977—1979) и зарубежных (Арнон, 1949 Митчел, 1966 Витт, 1979) ученых установлено, что энергия света при фотосинтезе и субстратов окис- [c.53]

В этих очерках я буду держаться того определения биоэнергетики, о котором мы договорились семнадцать лет назад в Полиньяно, в час жаркого весеннего заката . Не общие соображения и не внешнее, всегда приблизительное описание превращений энергии в клетке, а точный чертеж биологического трансформатора — вот цель, смысл, сверхзадача биоэнергетики. В этой книге я хочу рассказать о том, как биоэнергетики пытаются решить свою сверхзадачу. Речь пойдет об успехах и неудачах молодой науки, о людях, посвятивших себя биоэнергетике, и о путях, которые они выбирают. [c.7]

На основе классич. Б. в этот период возникли самостоят. науки-молекулярная биология и бноорганическая хи.чия. Научное направление, объединяющее эти науки с биофизикой, получило название физ.-хим. биологии. Совр. период в развитии Б. характеризуется новыми достижениями в изучении живой материи. В области энзимологии исследованы сотни ферментных систем, во мн. случаях установлен механизм их каталитич. действия. Новые концепции возникли в области Б, гормонов, в частности в связи с ролью аденилатциклазной системы в области биоэнергетики, где было открыто участие в генерации энергии клеточных мембран, а познании механизмов передачи нервного возбуждения и биохим. основ высшей нервной деятельности и др. В настоящее время установлен в общих чертах механизм передачи генетич. информации, реализующийся при репликации, транскрипции и трансляции, разработаны методы получения и определения структуры отдельных генов, по существу завершено составление метаболич. карты , т.е. путей превращения в-в в клетке, свидетельствующей о биохим. общности живых организмов и непрерывности обмена в-в в биосфере. [c.292]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология