Введение
Глава 1 Обмен веществ и энергии
1.1. Общее представление об обмене веществ и энергии
1.2. Обмен энергии
Глава 2. Понятие о биологическом окислении (окисление сопряженное с фосфорилированием АДФ)
2.1. Понятие о биологическом окислении
2.2. Окислительное фосфолирирование
Заключение
Список использованных источников
Введение
Обмен веществ и энергии представляет собой комбинацию физических, химических и физиологических процессов трансформации веществ и энергии в организме человека и обмена веществ и энергии между телом и окружающей средой. Обмен веществ и энергии - один из самых важных признаков жизни, который непрерывно идет между организмом и окружающей средой.
Для поддержания жизненно важных процессов обмен веществ и энергия обеспечивают пластические и энергетические потребности организма. Это достигается путем извлечения энергии из питательных веществ, поступающих в организм, и превращения их в формы макроэргических (АТФ и другие молекулы) и восстановленных (NADP-H-никотин-амид-адениндинуклеотидфосфат) соединений. Их энергия используется для синтеза белков, нуклеиновых кислот, липидов, а также компонентов клеточных мембран и клеточных органелл, для выполнения механических, химических, осмотических и электрических работ, ионного транспорта. В процессе обмена веществ организм доставляет пластические вещества, необходимые для биосинтеза, строительства и обновления биологических структур.
В метаболизме (обмене веществ) и энергии выделяются два взаимосвязанных, но многонаправленных процесса: анаболизм, основанный на процессах ассимиляции и катаболизме, основанный на процессах диссимиляции.
Анаболизм представляет собой набор процессов биосинтеза органических веществ, клеточных компонентов и других структур органов и тканей. Анаболизм обеспечивает рост, развитие, обновление биологических структур, а также непрерывную ресинтез макроэргенов и накопление энергетических субстратов.
Глава 1 Обмен веществ и энергии
1.1. Общее представление об обмене веществ и энергии
Все разнообразие живых организмов, от одноклеточных микроорганизмов до высокодифференцированных многоклеточных организмов растений, животных, людей, состоит из тех же атомов и молекул, что и объекты неживой природы. В основе жизненных процессов лежат реакции атомов и молекул, которые подчиняются всем законам физики и химии, описывая поведение неодушевленной материи. Однако живые организмы имеют ряд особенностей:
а) сложность и высокая степень организации;
б) любая составляющая часть организма от отдельных химических соединений к органу имеет особое назначение и выполняет строго определенную функцию;
в) способность живых организмов воспроизводить себя;
г) живые организмы способны обмениваться веществами и энергией с окружающей средой для создания своих собственных структурных единиц. Таким образом, метаболизм и энергия - важнейшая особенность живой материи.
В процессе обмена веществ выполняются различные процессы - физические (адсорбция, диффузия и т. д.), химические (распад, синтез), физиологические (питание, абсорбция и т. д.).
Процессы обмена у животных включают следующие этапы:
а) переваривание и абсорбция;
б) промежуточный метаболизм. Это происходит в клетках и тканях и заключается в осуществлении химических превращений, ведущих к синтезу и разложению химических соединений, что сопровождается образованием промежуточных и конечных продуктов метаболизма.
Глава 2. Понятие о биологическом окислении (окисление сопряженное с фосфорилированием АДФ)
2.1 Понятие о биологическом окислении
Биологическое окисление представляет собой совокупность окислительно-восстановительных реакций, протекающих в живых организмах. На их долю приходится около 99% общего объема энергии организма. С помощью окислительно-восстановительных процессов в организме разрушаются некоторые токсичные вещества, образующиеся в результате метаболизма (например, перекись водорода).
Даже со времен французского химика А. Лавуазье окисление в организме было идентифицировано с горением, так как продукты окисления и горения глюкозы (СО2 и Н2О) и количества выделяемой энергии (около 2850 кДж / моль) оказались идентичным.
Однако существуют фундаментальные различия между биологическим окислением и горением:
1. Биологическое окисление происходит в мягких условиях (температура тела, постоянное давление и рН).
2. В случае биологического окисления энергия выделяется ступенчато, причем часть ее накапливается в макроэргических соединениях, при горении энергия немедленно выделяется и рассеивается в виде тепла.
3. Биологическое окисление происходит более интенсивно в органах и тканях с высоким содержанием воды.
Окислительно-восстановительные реакции происходят в организме животных по следующим стадиям:
1. Образование ацетил-КоА (при окислении моносахаридов, глицерина, жирных кислот, аминокислот);
2. Окисление ацетил-КоА в цикле трикарбоновых кислот с образованием СО2 и восстановленных коферментов НАДH (H+) и ФАДH2.
Заключение
Обмен веществ и энергии - совокупность процессов превращения веществ и энергии, происходящих в живых организмах, и обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой. Обмен веществ и энергии является основой жизнедеятельности организмов и принадлежит к числу важнейших специфических признаков живой материи, отличающих живое от неживого. В обмене веществ, или метаболизме, обеспеченном сложнейшей регуляцией на разных уровнях, участвует множество ферментных систем. В процессе обмена поступившие в организм вещества превращаются в собственные вещества тканей и в конечные продукты, выводящиеся из организма. При этих превращениях освобождается и поглощается энергия.
1. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами /Под ред. чл. - корр. РАН, проф. Е.С. Северина, проф. А.Я. Николаева. — Москва: ГЭОТАР- МЕД, 2001. — 448с.
2. Биохимия и молекулярная биология /В. Эллиот, Д. Эллиот; Под ред. А.И. Арчакова, М.П. Кирпичникова, А.Е. Медведева, В.П. Скулачева. – Пер. с англ. О.В. Добрыниной, И.С. Севериной, Е.Д. Скоцеляс и др. — Москва: МАИК «Наука Интерпериодика», 2002. — 446с.
3. Влощинский, П.Е. Физиология питания /П.Е. Влощинский, В.М. Позняковский, Т.М. Дроздова. — Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2007.
4. Жеребцов, Н.А. Биохимия /Н.А. Жеребцов, Т.Н. Попова, В.Г. Артюхов. — Воронеж: Воронеж. гос. ун-та, 2002. — 696с.
