Метаболизма в човешкото тяло и използване на преобразуване на енергия и енергия

По време на метаболизъм настъпва непрекъснато преобразуване на енергия: енергия на комплексни органични съединения, получени храна се превръща в топлина, механични и електрически. Мъж и животни получават енергия от околната среда под формата на потенциалната енергия, съдържаща се в химическите връзки на молекулите на мазнини, протеини и въглехидрати. Всички жизнени процеси за осигуряване на енергия от анаеробно и аеробно метаболизъм. Получаване на енергия без участието на кислород, например, гликолиза (разграждането на глюкозата до млечна киселина) се нарича анаеробен метаболизъм.

По време на анаеробно разграждане на глюкоза (гликолиза) или подложка субстрат на гликоген (гликогенолизата) превръщане на 1 мол глюкоза в два мола лактат води до образуването на 2 мола АТР. Енергия генерирана по време на анаеробни процеси, не е достатъчен за активния живот, като реакцията се провежда с участието на кислород, по-ефективно енергията. Всички процеси, които генерират енергия с кислород се наричат ​​аеробни метаболизъм. При окисляването на сложни молекули разкъсване химични връзки, първите органични молекули, за да се разлагат три въглеродни съединения, които са включени в цикъла на Кребс (цикъл на лимонена киселина), и след това се окисляват до CO2 и H2O.

Освободените протоните и електроните в тези реакции влизат в електронен трансфер верига, в която е кислород терминал акцептор на електрони. Биологичното окисляване всъщност е "изгаряне" на вещество при ниска температура, част от енергията, освободена от окисляване се съхранява в фосфатни връзки висока енергия на аденозин трифосфат (АТР). ATP е химическа енергия акумулатора и средствата за тяхното прехвърляне чрез дифузия в местата, където е необходима на. Общо ATP молекули, образувани от пълното окисляване на 1 мол глюкоза до CO2 и H2O, е 25,5 мола. В пълно окисление на мастните молекули образува голям брой мола АТР, отколкото в окисляването на въглехидратни молекули.

Динамика на химични реакции, проявяващи се в клетки, изследвани биологична химия. Целта е да се определи физиологичен вещества и разходите за енергия тялото и те трябва да се попълва чрез хранене. Енергийна метаболизъм е показател за общото състояние и физиологичната активност на тялото.
Енергийна единица, обикновено се използва в биологията и медицината - калории (CAL). Тя се определя като количеството енергия, необходима за повишаване на температурата на 1 г вода за 1 ° С Международната система единици (SI) за измерване на енергийните стойности, използвани джаул (1 ккал = 4.19 кДж).

Енергийният еквивалент на храна на

Количеството енергия, освободена чрез окисление на съединение не зависи от броя на междинните етапи на разпадане, т.е. независимо дали това се изгаря или окисляват в хода на катаболните процеси. Енергийна съхранява в храната определя в колориметричните на бомба - затворена камера, потопен във водна баня. Прецизно претеглена проба се поставя в камерата напълнена с чист O2 и запалване. Количеството освободен енергия се определя от промяната на температурата на водата, обграждащ камера.

При окисление на въглехидрати освободен 17,17 кДж / г (4.1 ккал / г), 1 г мазнини окисление дава 38.96 кДж (9,3 ккал). съхранение на енергия под формата на мазнини е най-икономичният начин за съхраняване на енергия в продължителен тяло. Окислени протеини в тялото не са напълно. Амино групи са отцепени от протеиновата молекула и се екскретират в урината под формата на карбамид. Следователно, когато протеин в бомба калориметър горивни пресата повече енергия на от неговото окисление в тялото: 22.61 кДж / г 5,4 ккал / ж) от протеин освободен по време на горене в бомба калориметър, докато окисляването в тялото - 17,17 кДж / г 4,1 ккал / г). Разликата представлява енергията, която се освобождава при изгарянето на урея,