 |
 |
Где я: Главная » Статьи врачей » Анатомия, физиология, биология |
| Наш проект |
|
+ Главная |
| Статьи врачей |
|
+ Алкоголизм |
| Товары, услуги |
|
+ Все для похудения |
| Отдых, общение |
| Последние темы форума |
|
+ Очень нужна помощь |
| Реклама |
| Поиск по сайту | Наши рассылки | ||
Обмен веществ и энергии
В живых организмах любой процесс сопровождается передачей энергии. Энергию определяют как способность совершать работу. Специальный раздел физики, который изучает свойства и превращения энергии в различных системах, называется термодинамикой. Под термодинамической системой понимают совокупность объектов, условно выделенных из окружающего пространства.
Термодинамические системы разделяют на изолированные, закрытые и открытые. Изолированными называют системы, энергия и масса которых не изменяется, т.е. они не обмениваются с окружающей средой ни веществом, ни энергией. Закрытые системы обмениваются с окружающей средой энергией, но не веществом, поэтому их масса остается постоянной.
Открытыми системами называют системы, обменивающиеся с окружающей
средой веществом и энергией. С точки зрения термодинамики живые
организмы относятся к открытым системам, так как главное условие
их существования - непрерывный обмен веществ и энергии. В основе
процессов жизнедеятельности лежат реакции атомов и молекул, протекающие
в соответствии с теми же фундаментальными законами, которые управляют
такими же реакциями вне организма.
Согласно первому закону термодинамики энергия не исчезает и не возникает
вновь, а лишь переходит из одной формы в другую.
Второй закон термодинамики утверждает, что вся энергия, в конце концов, переходит в тепловую энергию, и организация материи становится полностью неупорядоченной. В более строгой форме этот закон формулируется так: энтропия замкнутой системы может только возрастать, а количество полезной энергии (т.е. той, с помощью которой может быть совершена работа) внутри системы может лишь убывать. Под энтропией понимают степень неупорядоченности системы.
Неизбежная тенденция к возрастанию энтропии, сопровождаемая столь же неизбежным превращением полезной химической энергии в бесполезную тепловую, заставляет живые системы захватывать все новые порции энергии (пищи), чтобы поддерживать свое структурное и функциональное состояние. Фактически способность извлекать полезную энергию из окружающей среды является одним из основных свойств, которые отличают живые системы от неживых, т.е. непрерывно идущий обмен веществ и энергии является одним из основных признаков живых существ. Чтобы противостоять увеличению энтропии, поддерживать свою структуру и функции, живые существа должны получать энергию в доступной для них форме из окружающей среды и возвращать в среду эквивалентное количество энергии в форме, менее пригодной для дальнейшего использования.
Обмен веществ и энергии - это совокупность физических, химических и физиологических процессов превращения веществ и энергии в живых организмах, а также обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой. Обмен веществ у живых организмов заключается в поступлении из внешней среды различных веществ, в превращении и использовании их в процессах жизнедеятельности и в выделении образующихся продуктов распада в окружающую среду.
Все происходящие в организме преобразования вещества и энергии объединены общим названием - метаболизм (обмен веществ). На клеточном уровне эти преобразования осуществляются через сложные последовательности реакций, называемые путями метаболизма, и могут включать тысячи разнообразных реакций. Эти реакции протекают не хаотически, а в строго определенной последовательности и регулируются множеством генетических и химических механизмов. Метаболизм можно разделить на два взаимосвязанных, но разнонаправленных процесса: анаболизм (ассимиляция) и катаболизм (диссимиляция).
Анаболизм - это совокупность процессов биосинтеза органических веществ (компонентов клетки и других структур органов и тканей). Он обеспечивает рост, развитие, обновление биологических структур, а также накопление энергии (синтез макроэргов). Анаболизм заключается в химической модификации и перестройке поступающих с пищей молекул в другие более сложные биологические молекулы. Например, включение аминокислот в синтезируемые клеткой белки в соответствии с инструкцией, содержащейся в генетическом материале данной клетки.
Катаболизм - это совокупность процессов расщепления сложных молекул до более простых веществ с использованием части из них в качестве субстратов для биосинтеза и расщеплением другой части до конечных продуктов метаболизма с образованием энергии. К конечным продуктам метаболизма относятся вода (у человека примерно 350 мл в день), двуокись углерода (около 230 мл/мин), окись углерода (0,007 мл/мин), мочевина (около 30 г/день), а также другие вещества, содержащие азот (примерно б г/день).
Катаболизм обеспечивает извлечение химической энергии из содержащихся в пище молекул и использование этой энергии на обеспечение необходимых функций. Например, образование свободных аминокислот в результате расщепления поступающих с пищей белков и последующее окисление этих аминокислот в клетке с образованием СО2, и Н2О, что сопровождается высвобождением энергии.
Процессы анаболизма и катаболизма находятся в организме в состоянии динамического равновесия. Преобладание анаболических процессов над катаболическими приводит к росту, накоплению массы тканей, а преобладание катаболических процессов ведет к частичному разрушению тканевых структур. Состояние равновесного или неравновесного соотношения анаболизма и катаболизма зависит от возраста (в детском возрасте преобладает анаболизм, у взрослых обычно наблюдается равновесие, в старческом возрасте преобладает катаболизм), состояния здоровья, выполняемой организмом физической или психоэмоциональной нагрузки.
- Превращение и использование энергии Энергетический эквивалент пищи
- Определение уровня метаболизма Основной обмен
- Обмен веществ
- Питание
Для справки:
Позвонок.Ру: Все о позвоночнике, тренажеры для позвоночника, Свинг-машины,миостимуляторы, ортопедические матрасы, подушки.Консультация доктора. Запись на лечение. Скидки посетителям.
Отослать ссылку другу |
| Все о человеке |
|
- Анатомия человека |
| На правах рекламы |
|
|
| Рекомендуем почитать... |
|
|
| К сведению... |
|
|
| Реклама от Google... | |
|
| Новости медицины |
|
12.05.08 | Установлено, почему мужчины платят за секс 12.05.08 | От энтеровируса продолжают погибать дети |
| Новое на сайте |
|
Cиликоновые защитные накладки Lily Padz - в сравнении с традиционными впитывающими накладками для груди Недостаточное количество молока - что делать при недостатке грудного молока, использование молокоотсосов Ameda Волшебство пластической хирургии - как решить, нужна ли пластическая операция, кто чаще всего обращается, какие операции чаще всего делают, консультации клиники Мерамед Родительские предписания - что это такое и какое влияние предписания оказывают на развитие и дальнейшую жизнь ребенка Копинг-стратегии, механизмы психологической защиты и психосоциальная адаптация больных с ВИЧ-инфекцией - продолжение автореферата диссертации Медицинский гороскоп - гороскопы на все знаки зодиака. |
| Статистика |
© MedicInform.Net - здоровье,
медицина, психология
Поддержка: I-Agent.Net - оптимизация сайтов