Аккумуляторы энергии в организме

Молекулы жи(юв богаты энергией. 1 г жира дает 9 ккал энергии, т. е. примерно в 2 р 13а больше, чем 1 г углеводов или белков. Поэтому неудивительно, что именно жир был выбран природой в качестве аккумулятора энергии в живых организмах. Также понятно, почему трудно сжечь избыток жира. При сп рании в организме 1 г жира выделяется в два раза больше энергии, чем при сгорании 1 г углеводов. [c.251]

Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) является универсальным аккумулятором энергии, освобождающейся в процессе дыхания, и источником энергии для осуществления всех основных жизненных функций организма. [c.8]

При распаде углеводов освобождается потенциальная химическая энергия, заключенная в питательных веществах. Эту энергию организм з той или иной степени может использовать. Аккумуляторами и переносчиками энергии являются макроэргические соединения. Энергия высвобождается при гидролитическом расщеплении макроэргических связей. Без фосфорилирования глюкоза не может подвергаться превращению в процессе дыхания, поэтому, для того чтобы придать ей такую способность, должно произойти фосфорилирование глюкозы. Для фосфорилирования необходимо затратить химическую работу, что осуществляется при переносе макроэргических фосфатных связей АТФ. Одна из молекул АТФ передает свой фосфатный радикал непосредственно глюкозе, а другая — фруктозо-6-фос-фату. Только после этого шестиуглеродная молекула углевода может быть расщеплена с образованием двух триоз. В последующих реакциях затраченные макроэргические связи образуются вновь. Первые две связи возникают в результате окисления фосфоглицеринового альдегида (реакция 7), а еще две связи — [c.160]

Дело в том, что запасы АТФ в организме вовсе не так велики, чтобы ими можно было, например, поддерживать темп физических упражнений в течение сколько-нибудь длительного времени. Настоящим аккумулятором энергии в организме являются запасы жира и гликогена (гликоген накапливается главным образом в печени). Но для быстрого и регулируемого расхода этого топливного резерва необходимо участие АТФ. АТФ отдает энергию, распадается на АДФ и Ф, снова синтезируется за счет энергии [c.76]

Человеческий организм, как, впрочем, и любая отдельная клетка, использует такие углеродсодержащие питательные и резервные вещества, как жиры и углеводы, в качестве аккумуляторов энергии , и значительная часть процессов обмена веществ направлена на то, чтобы сделать эту аккумулированную энергию доступной для использования. В живой клетке при этом, конечно, не происходит горения, сопровождающегося выделением света и тепла (пламя), это привело бы к ее полному разрушению. Энергия извлекается небольшими порциями — крупные купюры (молекулы крахмала или жира) размениваются на мелкую монету, но и эти мелкие деньги еще содержат энергию в форме химической энергии (подробнее см. об этом на стр. 223). [c.76]

Реакции гидролиза, т. е. расщепления органических высокомолекулярных соединений действием воды, имеют большое биологическое и техническое значение. Путем гидролиза происходит распад белковых веществ, крахмала, гликогена, клетчатки, жиров, восков, глюкозидов и тому подобных веществ, причем образуются более простые низкомолекулярные соединения. Реакции гидролиза противоположны по направлению реакциям межмолекулярной дегидратации. В животных и растительных организмах между этими процессами существует биологическое равновесие. В организмах путем дегидратаций происходит образование полисахаридов, белков, жиров и других сложных соединений. Эти эндотермические по своему характеру процессы осуществляются при участии солнечной энергии, которая таким образом вовлекается в биосферу земли. Поэтому сложные химические вещества растений являются как бы аккумуляторами солнечного тепла. [c.534]

Эта кислота является настоящим аккумулятором химической энергии она образуется в результате процессов окисления пищевых веществ в клетках организма и расходуется, когда организм должен быстро произвести какую-либо работу. Исключительные свойства богатых энергией фосфатов Б. и А. Пюльман и Грабе связывают, во-первых, с наличием в их молекулах цепочки атомов, каждый из которых обладает суммарным положительным зарядом, что означает недостаток я-электронов, во-вторых, с существованием электронного облака , окружающего эту цепочку. Молекула получается как бы слоистой. Большой запас энергии в ней сочетается с очень большой устойчивостью по отношению к гидролизу (в отсутствие гидролитических ферментов). Предполагается, что эти качества и способствовали тому, что фосфаты приобрели осо- [c.183]

Окислительно-восстановительные реакции самые распространенные и играют большую роль в природе и технике. Они являются основой жизни на Земле, так как с ними связаны дыхание и обмен веществ в живых организмах, гниение и брожение, фотосинтез в зеленых частях растений и нервная деятельность человека и животных. Их можно наблюдать при сгорании топлива, в процессах коррозии металлов и при электролизе. Они лежат в основе металлургических процессов и круговорота элементов в природе. С их помощью получают аммиак, щелочи, азотную, соляную и серную кислоты и многие другие ценные продукты. Благодаря окислительно-восстановительным реакциям происходит превращение химической энергии в электрическую в гальванических элементах и аккумуляторах. Они широко используются в мероприятиях по охране природы. [c.226]

Среда обитания, аккумулятор и источник вещества и энергии для организмов суши [c.42]

Движение клеток и организмов, выполнение ими механической работы например, мышечной) производятся особыми сократительными белками, служащими рабочими веществами этих процессов. Сократительные белки выполняют ферментативную, АТФ-азную функцию, реализуют превращение химической энергии (запасенной в АТФ, с. 40) в механическую работу. Зарядка аккумулятора , т. е. окислительное фосфорилирование, происходит в мембранах митохондрий при непременном участии ферментов дыхательной цепи. Окислительно-восстановительные ферментативные процессы происходят и при фотосинтезе. Другие мембранные белки ответственны за активный транспорт молекул и ионов сквозь мембраны и, тем самым, за генерацию и распространение нервного импульса. Белки определяют все метаболические и биоэнергетические процессы. [c.87]

АТФ играет важную роль в процессах обмена веществ в живых организмах. Она является своеобразным аккумулятором энергни, поставщиком химической энергии в различных процессах биосинтеза и в таких физиологических процессах, как сокращение мышц. [c.715]

В ЖИВОМ организме липиды выполняют разнообразные функции. Им принадлежит важная роль в формировании и старении организма, в деятельности его защитных механизмов. Запасные липиды являются аккумулятором химической энергии и используются организмом при недостатке питания и заболеваниях. Подкожные жировые ткани предохраняют животных от охлаждения, а внутренние органы — от механических повреждений. [c.199]

У животных жир сосредоточивается главным образом на внутренних органах и в подкожной клетчатке, особенно в брюшной полости. У морских животных и рыб много жира находится в печени. Обладая низкой теплопроводностью, жир в подкожном слое служит хорошим изолятором тепла, предохраняя животных от переохлаждения. Это свойство жира очень важно для морских животных, например для китов, моржей, тюленей и др. Благодаря значительной толщине подкожного слоя жира эти животные легко переносят пребывание в холодной воде морей и океанов. Одновременно жир (резервный) у животных играет роль аккумулятора химической энергии, которую организм использует при недостатке пищи. [c.5]

В заключение необходимо отметить, что окислительно-восстановительные реакции имеют большое значение в жизни и технике. В организмах животных и растений протекают весьма сложные окислительно-восстановительные реакции, в ходе которых выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности. Такие реакции можно наблюдать при сгорании топлива, в процессах коррозии металлов, при электролизе. Они лежат в основе получения металлов из их руд. Их широко используют в промышленности при получении многих ценных продуктов. С помощью окислительно-восстановительных реакций получают аммиак, щелочи, азотную, соляную, серную кислоты и т. д. Благодаря окислительно-восстановительным реакциям происходит превращение химической энергии в электрическую в гальванических элементах и аккумуляторах. [c.103]

Первый — кофермент переноса фосфатных групп у всех живых организмов. Это вещество — важнейший аккумулятор химической энергии, которая освобождается в процессах клеточного обмена в реакциях окислительного расщепления веществ. Второй — участвует в разнообразных превращениях такого типа как [c.66]

Одновременно жир (резервный) у животных играет роль аккумулятора химической энергии, которую организм использует при недостатке пищи. [c.6]

Любой организм должен обладать каким-то приспособлением для хранения энергии в аккумулированной форме. Ведь иначе мы могли бы жить, лишь непрерывно принимая пищу. Такие аккумуляторы должны быть до известной степени универсальными — их энергия должна легко превращаться в разнообразные формы. Необходимость иметь молекулы — аккумуляторы составляет третье по счету требование. [c.21]

Полисахариды входят в состав почти всех живых организмов и являются одним нз наиболее крупных классов природных соединений. Они играют роль источников энергии или структурных элементов в живых организмах. В качестве примера структурной роли полисахаридов можно привести целлюлозу (полимер D-глюкозы), являющуюся самым распространенным органическим веществом в природе и опорным материалом у растений, а также хитин (полимер 2-ацетамндо-2-дезокси-0-глюкозы)—основной компонент наружного скелета членистоногих. В качестве одного из основных источников энергии для живых организмов отдельные полисахариды участвуют в главном направлении энергообмена в большинстве клеток. Крахмалы н гликогены (полимеры D-глюкозы) являются аккумуляторами энергии в растениях и животных, соответственно. Полисахариды выполняют и более специфические функции например, они ответственны за групповую специфичность пневмококков. Другие природные макромолекулы, состоящие не только из углеводных остатков и содержащие в своем составе блоки из моносахаридных звеньев, необходимы для нормального развития и функционирования тканей животных. Групповые вещества крови, например, относятся к гликопротеинам, у которых расположение моносахаридных остатков в углеводных субъединицах ответственно за способность всей молекулы определять групповую принадлежность крови. [c.208]

Фосфор — элемент, входящий в состав белков, фосфолипидов нуклеиновых кислот. Кроме пластической роли, и это очень важно, соединения фосфора принимают участие в обмене энергии (аденозинтрифосфорная кислота и креатинфосфат являются аккумуляторами энергии, с их превращениями связаны мышечная и умственная деятельность, жизнеобеспеченность организма). [c.67]

Образование многочисленных фосфорных эфиров в процессе окисления различных веществ в животном организме играет важную биологическую роль. Дело в том, что при расщеплении связей фосфорной кислоты с углеродом в условиях животного организма освобождается большое количество энергии (12000 кал на 1 моль фосфорной кислоты), в силу чего эта связь называется макроэргической. Эфиры фосфорной кислоты, несущие в себе большой запас энергии, являются в животном организме своеобразными аккумуляторами энергии. Энергия, осво бождающаяся в процессе окисления различных органических веществ, не расходуется сразу, а откладывается, если так можно выразить, в запас в виде сложных эфиров фосфорной кислоты. Запасенная энергия расходуется по мере надобности, освобождаясь в результате расщепления эфиров фосфорной кислоты. [c.293]

Сходство путей метаболизма в различных видах — один из основных принципов биохимии. Классические исследования, посвященные спиртовой ферментации дрожжей и образованию молочной кислоты в тканях млекопитающих, показали, что эти два процесса по существу протекают одинаково и отличаются лишь конечными стадиями, когда в дрожжах происходит анаэробное декарбоксилирование пирувата, а в мышечной ткани — нет. И в том, и в другом процессе НАД восстанавливается, а энергия накапливается в виде АТФ. Последние исследования других биологических механизмов образования, накопления и передачи энергии выявили некоторые интересные различия между видами, например наличие нескольких путей диссимиляции сахаров в бактериях, но все же наблюдается удивительное сходство этих механизмов. Многие промежуточные соединения одинаковы для всех видов. В живых клетках в качестве аккумулятора энергии всегда используется АТФ. Никотииамиднуклео-тиды участвуют во многих реакциях с переносом электрона триозофосфаты всегда участвуют в гликолизе. Белки, являющиеся основой живых организмов, во всех исследованных видах состоят приблизительно из 20 аминокислот. Эти аминокислоты, по-видимому,. в целом ряде организмов синтезируются одинаково, хотя точно установлено наличие двух путей в случае лизина. При этом высшие растения и бактерии используют различные пути, а грибы — оба. Это интересно при прослеживании эволюционных линий по био- [c.234]

ГЛИЦИН (гликокол). Аминокислота. НгНСНгСООН. Легко синтезируется организмом большинства животных. Участвует в образовании креатина, являющегося аккумулятором энергии мышечного сокращения. Ряд ядовитых веществ в организме обезвреживается благодаря присутствию Г. Входит в состав глутатиона, принимающего активное участие в окислительно-восстановительных процессах организма. Особенно много Г. в кормах животного происхождения, но молочные белки и альбумины содержат его мало. В животноводческой практике часто применяются в качестве разбавителей семени производителей при искусственном осеменении. ГЛОБУЛИНЫ. См. Белки. [c.74]

Было показано, что молекулы мышечного белка акто-миозина способны изменять свою длину непосредственно за счет химической энергии, выделяющейся при отщеплении остатка фосфорной кислоты от молекулы АТФ, т. е. этот процесс обусловливает сократительную деятельность мышц. Таким образом, система АТФ — белок играет роль аккумулятора химической энергии в организме. Накопленная химическая энергия по мере надобности превращается при помощи белка актомио-зина непосредственно в механическую энергию, без промежуточного перехода в тепловую энергию. Для этого [c.449]

Для реализации биосинтеза и метаболизма необходима энергия, запасаемая в клетках в химической форме, главным образом в экзергонических третьей и второй фосфатной связи АТФ. Соответственно метаболические биоэнергетические процессы имеют своим результатом зарядку аккумулятора — синтез АТФ из АДФ и неорганического фосфата. Это происходит в процессах дыхания и фотосинтеза. Современные организмы несут память об эволюции, начавшейся около 3,5 10 лет назад. Имеются веские основания считать, что жизнь на Земле возникла в отсутствие свободного кислорода (см. 17.2). Метаболические процессы, протекающие при участии кислорода (прежде всего окислительное фосфорилирование при дыхании), относительно немногочисленны и эволюционно являются более поздними, чем анаэробные процессы. В отсутствие кислорода невозможно полное сгорание (окисление) органических молекул пищевых веществ. Тем не менее, как это показывают свойства ныне существующих анаэробных клеток, и в них необходимая для жизни энергия получается в ходе окислительно-восстановительных процессов. В аэробных системах конечным акцептором (т. е. окислителем) водорода служит Ог, в анаэробных — другие вещества. Окисление без Oj реализуется в двух путях брожения — в гликолизе и в спиртовом брожении. Гликолиз состоит в многостадийном расщеплении гексоз (например, глюкозы) вплоть до двух молекул пирувата (пировиноградной кислоты), содержащих по три атома углерода. На этом, пути две молекулы НАД восстанавливаются до НАД.Н и две молекулы АДФ фосфоршгируются— получаются две молекулы АТФ. Вследствие обратной реакции [c.52]

Получение и использование. Фосфор, так же как углерод и азот, исключительно важен для процесса жизнедеятельности на нашей планете. Любой организм на Земле содержит фосфор. Он входит в состав скелета, мозга и аденазинфосфатов — аккумуляторов и источников энергии у высших животных, фосфор — элемент активный, в природе его нельзя найти в свободном состоянии. Он встречается только в форме солей фосфорной кислоты. [c.262]

Было показано, что молекулы мышечного белка актомиозина способны изменять свою длину непосредственно за счет химической энергии, выделяющейся при отщеплении остатка фосфорной кислоты от молекулы АТФ, т. е. этот процесс обусловливает сократительную деятельность мышц. Таким образом, система АТФ — белок играет роль аккумулятора химической энергии в организме. Накопленная химическая энергия по мере надобности превращается при помощи белка актомиозина непосредственно в механическую энергию, без промежуточного перехода в тепловую энергию. Для этого процесса характерен весьма высокий коэффициент полезного действия (приблизительно 50%), чем мышца существенно отличается от используемых в современной технике тепловых машин. В тепловых машинах механическая работа совершается за счет химической энер1 ии топлива через стадию перехода в тепло с соответственно более низким коэффициентом полезного действия (20— 30%). [c.376]

Растения, поглощая из воздуха СОг, а из почвы НгО, с помощью энергии солнечных лучей и сложнейшего процесса фотосинтеза, происходящего в зеленом листе, превращают их в органические вещества, богатые энергией углеводы (сахар, крахмал, клет-чатка), жиры, белки, витамины, которые являются основой жизни людей и животных. В качестве побочного продукта этой сложнейшей химической фабрики растений выделяется в атмосферу свободный кислород. Выходит, что состав атмосферы нашей планеты зависит от растительного мира, от наличия же кислорода находится в прямой зависимости весь животный мир. Так устанавливается взаимосвязь между растениями, атмосферой и животными организмами. Продукты фотосинтеза используются растениями на их текущие потребности жизни (дыхание), основная же масса этих продуктов откладывается как запас в клубнях, плодах и т. д. Таким образом, растения являются своеобразным аккумулятором солнечной энергии. [c.148]

В самом деле, энергия поступает в организм в форме пищевых веществ (белков, жиров, углеводов), носителей химической энергии высокого потенциала. Эти пищевые вещества, ассимилируясь, в результате обмена могут распадаться. Энергия распада используется организмом на синтез, механическую работу, на производство тепла. Следовательно, в конечном итоге, химическая энергия высокого потенциала после превращений покидает организм в виде теплоты или продуктов распада (мочевина и др.), обладающих низким химическим потенциалом (см. табл. на стр. 27, 28). Это не вызывает сомнений, и с этой точки зрения приложимость второго начала термо-дш1амики к органическому миру очевидна. Однако организмы—незамкнутые системы. Это системы открытые. Отсюда теоретически мыслимо, что, обесценивая общие запасы энергии в результате обмена, организмы сами заряжаются до более высокого потенциала и все более уходят от состояния равновесия, требуемого вторым началом термодинамики. На эту зарядку уходит непрерывно поступающая энергия пищи, подобно тол у как повышается потенциал аккумулятора при его зарядке (А. В. Нагорный). Зеленые растения при этом не являются исключением, ибо для повышения энергетического потенциала ими используется солнечная энергия. [c.33]