Главным условием жизни как организма в целом, так и отдельной клетки является обмен веществ и энергии с окружающей средой. Для поддержания сложной динамической структуры живой клетки требуется непрерывная затрата энергии. Кроме того, энергия необходима и для осуществления большинства функций клетки (поглощение веществ, двигательные реакции, биосинтез жизненно важных соединений). Источником энергии в этих случаях служит расщепление органических веществ в клетке.

Энергетический обмен в клетке. Первичным источником энергии в живых организмах является Солнце. Энергия, приносимая световыми квантами (фотонами), поглощается пигментом хлорофиллом, содержащимся в хлоропластах зеленых листьев, и накапливается в виде химической энергии в различных питательных веществах. Все клетки и организмы можно разделить на два основных класса в зависимости от того, каким источником энергии они пользуются. У первых, называемых аутотрофными (зеленые растения), СО2 и Н2О превращаются в процессе фотосинтеза в элементарные органические молекулы глюкозы, из которых и строятся затем более сложные молекулы. Клетки второго класса, называемые гетеротрофными (животные клетки), получают энергию из различных питательных веществ (углеводов, жиров и белков), синтезируемых аутотрофными организмами. Клеточное дыхание - это окисление органических веществ, приводящее к получению химической энергии (АТФ). Аденозинтрифосфат (сокр. ATФ, англ. АТР) — нуклеотид, играет исключительно важную роль в обмене энергии и веществ в организмах; в первую очередь соединение известно как универсальный источник энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах. Главная роль АТФ в организме связана с обеспечением энергией многочисленных биохимических реакций. Являясь носителем двух высокоэнергетических связей, АТФ служит непосредственным источником энергии для множества энергозатратных биохимических и физиологических процессов. Все это реакции синтеза сложных веществ в организме: осуществление активного переноса молекул через биологические мембраны, в том числе и для создания трансмембранного электрического потенциала; осуществления мышечного сокращения. Таким образом, АТФ — это главный универсальный поставщик энергии в клетках всех живых организмов.

В течение всей жизни в организме человека непрерывно совершается обмен веществ и энергии. Источником необходимых организму строительных материалов и энергии являются питательные вещества, поступающие из внешней среды в основном с пищей. Полноценное рациональное питание – важное условие существования человека, сохранения его здоровья и работоспособности. Длительные отклонения от нормальных структур, уровней, калорийности пищевого рациона, состава по качеству белков, жиров и углеводов, витаминов, минеральных веществ, правильных режимов питания, температурных характеристик принимаемой пищи объективно сопровождаются теми или иными патологическими изменениями состояний организмов людей, их жизненно важных функций и становится одной из главных причин возникновения сердечно-сосудистых заболеваний, заболеваний органов пищеварения, болезней, связанных с нарушением обмена веществ, таких как ожирение и сахарный диабет. Под изменением внутренней энергии мы подразумеваем её затраты на поддержание температуры тела, перегруппировку атомов пищи в клетки организма и, наконец, запас энергии в виде жиров. Зная это, диетологи могут смело советовать желающим увеличить свой вес в состоянии покоя (когда величина совершаемой работы мала) поглощать как можно больше высококалорийной пищи - жиров и углеводов: тогда излишняя внутренняя энергия пойдет на организацию запаса жиров в организме. Напротив, желающим похудеть обычно рекомендуют побольше двигаться и поменьше есть булочек и пирожков (то есть уменьшить количество энергии, поступающей в виде пищи).

Обмен веществ (метаболизм) — это совокупность изменений и превращений вещества и энергии в организмах, обеспечивающих их рост, развитие, жизнедеятельность, самовоспроизведение и самосохранение. Процесс метаболизма — это непрерывно протекающие реакции потребления и усвоения поступающих веществ, превращения их в собственное тело организма {ассимиляции), а также противоположные реакции — разрушения некоторых веществ {диссимиляции). Пищеварение включает в себя процессы расщепления. Для каждого вида организмов генетически закреплен свой тип обмена веществ, зависящий от условий существования. коферментов к кислороду.

Похожие материалы:

Строение скелетной мышцы как органа
Скелетная (соматическая) мускулатура представлена большим количеством (более 200) мышц. Каждая мышца имеет опорную часть — соединительнотканную строму и рабочую часть - мышечную паренхиму. Чем большую статическую нагрузку выполняет мышца, ...

Семейство СОНЕВИДНЫЕ (Gliridae)
Мелкие и средние по размерам грызуны, внешне похожие на мышей или на белок. Длина тела их от 6 до 20 см, хвост чуть короче (4 - 17 см), часто пушистый, как беличий, реже покрыт коротким мехом. Глаза и уши хорошо развиты, последние округлы ...

Химия в системе "общество - природа"
На протяжении длительного развития человечество не раз сталкивалось с большим числом проблем, от которых нередко зависело само его существование. Чтобы выжить, наш предок научился изготавливать и использовать простейшие орудия труда, чем ...