Учебное пособие: Обмін енергії в організмі

План

1. Обмін речовин – функція живого

2. Перетворення хімічної енергії в організмі:

2.1. Перекисна теорія

2.2. Теорія Паладіна

2.3. Сучасні уявлення про механізм процесу біологічного окислення

3. Механізм переносу протонів і електронів по дихальному ланцюгу:

3.1. Аеробне та анаеробне окислення

3.2. Окислювальне фосфорилювання

3.3. Вільне та спряжене окислення

4. Макроергічні зв‘язки та макроергічні сполуки

Починаючи вивчення курсу біохімії ми визначили основні характеристики живого організму. На відміну від предметів неживої природи живі об‘єкти здатні до самовідтворення з передачею генетичної інформації. Являючись відкритими системами – активно взаємодіють з навколишнім середовищем, підтримуючи тим самим власну внутрішню рівновагу (гомеостаз). В основі останнього лежить надходження енергії харчових субстратів з оточуючого середовища в організм і виведення з нього кінцевих продуктів внутрішнього обміну. Сукупність обмінних процесів між живою системою та оточуючим середовищем отримали назву метаболізму, а реакції що приводять до утворення кінцевих продуктів життєдіяльності організму називають внутрішнім обміном.

Реакції внутрішнього обміну за напрямками їх протікання та характером кінцевих продуктів поділяють на:

Проміжний обмін – комплекс хімічних перетворень речовин які щойно потрапи-ли в організм ззовні.

Пластичний обмін – сукупність хімічних процесів що приводять до синтезу специфічних для організму речовин: ферментів, гормонів, енерговмісних сполук, структурних елементів клітини.

Функціональний обмін – включає біохімічні реакції які забезпечують функціональну активність клітин, тканин та органів.

Обмін речовинами в живій системі забезпечується взаємопов‘язаними але протилежними процесами асиміляції та дисиміляції.

Асиміляція – засвоєння та перетворення речовин оточуючого середовища у специфічні для організму сполуки.

Дисиміляція – розпад речовин організму до кінцевих продуктів та виведення їх з організму.

Сонячна енергія, у глобальному понятті, єдине джерело енергії планети Земля. Сонце виділяє 13 10²³ Ккалорій енергії на рік. Кількість енергії що падає на Зелю щоденно, еквівалентна 1000000 атомних зарядів що впали на Хіросіму. Частина енергії затримується у верхніх шарах атмосфери, частина, відбиваючись від поверхні, розсіюється у вигляді тепла і лише 1 % її перетворюється в енергію хімічних зв‘язків органічних сполук завдяки процесам фотосинтезу. Людина як не фотосинтезуюча система не має можливості безпосередньо засвоювати cонячну енергію для підтримання процесів життя. Функціональна активність організму забезпечується зовнішнім надходженням енергії у вигляді хімічної енергії харчових продуктів.

2. Перетворення хімічної енергії в організмі

Питання про трансформацію енергії хімічних зв‘язків у фізіологічні функції давно хвилювало вчених. Ще у 18 сторіччі Лавуазьє помітив подібність процесів дихання організму та горіння органічних речовин. Для підтримання обох процесів необхідним є кисень, а кінцевими продуктами являються вода і вуглекислий газ.

Після відкриття Лавуазьє за короткий проміжок часу виникло багато теорій біологічного окислення органічних речовин.

2.1 Перекисна теорія Шенбайна–Баха

Передумовою створення послужило відкриття Шенбайном озону, який здатний окислювати деякі речовини при звичайній температурі утворюючи пероксиди.

Суть :

1. Кисень повітря попадаючи в організм активується під дією легкоокисних речовин ( оксигеназ) з утворенням пероксидів.

О

оксигеназа + О₂ ОКСИГЕНАЗА

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--