Человеческий организм получают энергию из внешней среды не в чистом виде, а как потенциальную энергию, содержащуюся в химической структуре молекул белков, углеводов и жиров. Она извлекается благодаря процессу метаболизма.
В результате диссимиляции (катаболизма) происходит расщепление сложных органических соединений, находящихся в пище. Выделившаяся при этом энергия превращается в механическую, тепловую и электрическую.
Физиологические процессы, происходящие в организме, обеспечиваются энергией за счет анаэробного и аэробного обмена веществ.
Извлечение энергии без участия кислорода называется анаэробным метаболизмом. К этому виду обмена веществ относится расщепление глюкозы до молочной кислоты – гликолиз.
В процессе диссимиляции глюкозы и превращении ее в лактат образуется АТФ. Однако того объема энергии, который высвобождается в ходе анаэробного метаболизма, не хватает на осуществление физиологических функций организма. Гораздо больше энергии вырабатывается при участии в метаболических реакциях кислорода.
Метаболические процессы, в которых энергия генерируется с участием кислорода, называют аэробными. При окислении сложных химических структур сначала происходит их распад до трехуглеродных соединений, а затем – до воды и углекислого газа.
Во время аэробного метаболизма высвобождаются электроны и протоны. Они вступают в процесс переноса электронов, в котором О2 выступает в качестве конечного акцептора. Таким образом, биологическое окисление – это ни что иное, как сгорание питательных веществ при низкой температуре.
Некоторое количество энергии, выделившейся в процессе аэробного метаболизма, депонируется в фосфатных связях АТФ (аденозинтрифосфата), который потому и называют аккумулятором химической энергии.
Конечный объем энергии, вырабатывающейся в процессе окисления какого-либо вещества, не зависит от количества этапов его расщепления. Этот объем можно измерить лабораторным методом.
Он определяется с помощью калориметрической бомбы – специальной камеры, наполненной чистым кислородом и погруженной в водяную баню. Определенное количество пищевого продукта помещают в эту камеру и поджигают. Количество выделившейся энергии (энергетическую ценность пищи) вычисляют методом замера температуры воды, которая окружает камеру.
При сжигании 1 г углеводов вырабатывается 4,1 ккал, а 1 г жира способен дать 9,3 ккал. При окислении 1 г белка выделяется 5,4 ккал. Это значит, что запас энергии в виде жира представляет собой более экономичный способом хранения энергии в организме.
Ученые научились делать клетки кожи на 30 лет моложе
Исследование: прием Виагры может лишить мужчину зрения
Ученые выяснили, чем могут заболеть хозяева, которые редко моют миску своих собак
Почему нельзя смотреть на часы, когда вы не можете заснуть?
Найден череп человека, которому в I веке н.э. была проведена первая в истории операция на ухе
Ученые выяснили, могла ли косметика XVIII века убивать женщин
Операция при раке легких 4 стадии - узнать больше информации в статьях врачей Европейской клиники.