Взаимосвязь обмена веществ и энергии

Обмен веществ и энергии – это совокупность физических, химических и физиологических процессов превращения веществ и энергии в живых организмах, a так же обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой.

Процессы жизнедеятельности на Земле обусловлены в значительной мере накоплением солнечной энергии в биогенных веществах — белках, жирах, углеводах и последующими превращениями этих веществ в живых организмах с выделением энергии. Особенно отчетливо понимание взаимосвязи химических превращений и энергетических процессов в организме было осознано после работы А. Лавуазье (1743-1794) и П. Лапласа (1749- 1827). Они прямыми калориметрическими измерениями показали, что энергия, выделяемая в процессе жизнедеятельности, определяется окислением продуктов питания кислородом воздуха, вдыхаемым животными.

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.

Все происходящие в организме преобразования веществ и энергии объединены под общим названием метаболизм. Метаболизм разделяют на два взаимосвязанных, но разнонаправленных процесса: анаболизм (ассимиляция) и катаболизм (диссимиляция).

1 Ассимиляция, диссимиляция, анаболизм, катаболизм

Обмен веществ представляет собой единство двух процессов: ассимиляции и диссимиляции.

Ассимиляцией называют сумму процессов созидания живой материи: усвоение клетками веществ, поступающих в организм из внешней среды, образование более сложных химических соединений из более простых, происходящий в организме синтез живой протоплазмы. Термин «ассимиляция» происходит от латинского слова assimulo — делаю подобным и в буквальном переводе означает «уподобление», т. е. такое использование клетками различных веществ, при котором эти последние превращаются в живую материю.

Диссимиляция (от слова dissimulo — делаю неподобным) — это разрушение живой материи, распад, расщепление веществ, входящих в состав клеточных структур, в частности белковых соединений. При этом образуются удаляемые из организма продукты распада.

...

2 Обмен веществ при физической нагрузке

Во время физических тренировочных нагрузок, физической реабилитации, активируются разные виды обмена веществ, особенно энергетический обмен. Во время длительных физических нагрузок коротко строчная скорость метаболизма снижается. Это обусловлено уменьшением энергетических запасов, накоплением продуктов распада, угнетающих деятельность ферментов, а также нарушением четкой регуляции метаболизма с участием гормональной и нервной систем, поскольку они истощаются. Изменения метаболизма могут вызвать развитие утомления и резкое снижение физической работоспособности.

...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, явления обмена веществ заключаются в поступлении в организм из внешней среды различных веществ, в усвоении и изменении их и в выделении образующихся продуктов распада. При всех этих процессах изменения веществ в организме наблюдается множество различных химических, механических, термических и электрических явлений, непрерывно происходит превращение энергии: потенциальная энергия сложных органических соединений при их расщеплении освобождается и превращается в тепловую, механическую, электрическую.

...