
	Метод поиска по сайту: и или помощь поиск по разделам сайта - уточните для лучших результатов!

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.

Поделитесь информацией в своем блоге, в соц. сети, со своими посетителями!

Смотрите также:

Анатомия человека - статьи о строении человека
Гинекология и акушерство - популярные статьи, статьи для специалистов, ответы на вопросы
Новости мира медицины - самые свежие новости медицины
Диетология - самые эффективные диеты!
Видео-сюжеты о медицине
Лечение за рубежом - описание стран и условия лечения
Медицинские форумы - ответы на вопросы бесплатно
Поискать еще на сайте

Для справки:

В разделе "Продукция" вы можете найти описания и заказать препараты от облысения, витамины для ухода за волосами, препараты для снижения веса, решения сексуальных проблем мужчины и женщины, крема для увеличения груди.

Перейти к меню раздела

Новое на сайте

Продление жизни. Разработки Института Геронтологии - использование пептидов при омоложении организма

Невринома слухового нерва - причины развития патологии, симптомы, течение заболевания, принципы лечения

Невроз. Спросить на сайте или посетить врача? - можно ли довериться интернету вместо врача при наличии признаков невроза, чем чревато самолечение

Гельминты у малышей - виды гельминтозов, способы заражения, симптомы, профилактика для ребенка, питание при заражении глистами

Гороскоп здоровья - гороскопы для всех знаков зодиака

Лечебный массаж - практическое пособие по лечению болезней позвоночника и внутренних органов массажем

Дисплазия тазобедренного сустава (врожденный вывих бедра) - что это такое, каким образом проявляется, причины возникновения врожденного вывиха

Человек контроля - какую роль играет контроль в жизни человека, фобия перед безконтрольностью

Фитнес и варикоз - причины возникновения заболевания, методы профилактики и лечения

Выбор высоты стола для выполнения русского массажа - рекомендации специалистов по установке массажного стола

Архив новостей

Новости медицины

СПЕЦТЕМА: спецтема - праздники и их последствия для здоровья Праздники и их последствия для здоровья - советы врачей, как сохранить здоровье в период праздников:).

22.05.12 | Храп – фактор риска раковых образований

22.05.12 | Попытки зачать ребенка могут сделать из мужчины импотента

Все медновости

Рекомендуем почитать...

Здоровье ребенка и здравый смысл его родственников. Автор - Комаровский Евгений, статьи Комаровского Е.О.

Рекламные ссылки

+ Низкая цена на услугу охрана торговых центров и развлекательных комплексов.

Статистика

Поддержка: I-Agent.Net - оптимизация сайтов

Где я: Главная » Статьи врачей » Анатомия, физиология, биология

Обмен веществ и энергии

Смотрите также:

Для справки: