Обмен веществ и энергии

В совокупности химических реакций происходит обмен веществ и энергии, так необходимый для жизнедеятельности организма. Здесь выделяют основные этапы – это подготовительный и метаболизм. На первом вещество, поступая в организм алиментарным путем, подвергается химическому превращению и далее поступает в кровь и в клетки. Вторым этапом является метаболизм – поступившие в клетки соединения тоже подвергаются химическим преобразованиям.

Обмен веществ и энергии в клетке выполняет специфические функции. Это извлечение из окружающей среды энергии и преобразование ее в высокоэнергетические соединения, необходимые для обеспечения клеток энергетическими потребностями. В ходе этого процесса происходит образование промежуточных соединений, которые являются предшественниками высокомолекулярных клеточных компонентов, а также синтез белков, липидов, нуклеиновых кислот и сахаров. Кроме этого данный процесс сопровождается разрушением и синтезом специальных биомолекул. Если говорить более простым языком, то самые сложные вещества органического типа деградируют в более простые, а организм, затрачивая энергию на это превращение, синтезирует клеточные компоненты.

Обмен веществ и энергии позволяет организму размножаться и расти, сохраняет его структуры и отвечает на воздействия окружающей среды. Чтобы понимать его сущность, нужно учитывать клеточное энергетическое своеобразие. Клетка изотермична, то есть у всех частей клеток примерно одна температура. Между собой различные клетки практически не отличаются и по давлению.

Обмен веществ и энергии – это не только основа всех жизнедеятельных процессов, но он принадлежит к числу самых важных специфических признаков, отличающих живую материю от мертвой. Все элементы, которые естественным образом попадают в организм, превращаются в собственные вещества ткани, а в дальнейшем в конечные продукты.

Осуществляется обмен веществ и энергии не только в клетке, но и в межклеточной жидкости, а постоянство ее состава поддерживается при помощи кровообращения. За время прохождения крови по капиллярам плазма способна 40 раз полностью обновиться. Немаловажную роль в этих процессах играют ферменты. Они выступают биологическими катализаторами, а также регулируют метаболические пути.

Абсолютно во всех живых организмах, в независимости от их примитивности или, наоборот, сложности, основа всей жизни – это обмен веществ и энергии в организме. Он определяет весь жизненный цикл, начиная с рождения, роста, старения и заканчивая смертью.

В организме происходят различные процессы – это обмен белков, жиров, воды, минеральных солей, углеводов. К ним относят и пластический обмен, при котором создаются новые структуры и соединения, характерные для каждого организма. Результатами биологического окисления является выделение энергии, необходимой для жизнедеятельности организма, тканей и клеток. Исходными продуктами энергетического обмена являются образования аммиака, соединения натрия, хлора, фтора и углекислого газа. Обмен веществ и энергии в организме завершается стадией выведения отработанных соединений из организма, в реализации которой участвуют кровь, легкие, потовые железы, органы мочевыделения.

Закон сохранения веществ и энергии – это теоретическая основа для важнейшего метода исследования такого процесса, как обмен веществ и энергии или установление баланса. То есть определяется количество энергии и веществ, которые поступают и выделяются из организма в виде тепла и прочих конечных продуктов обмена. Чтобы определить их суммарный баланс, необходимы знания точных химических методов и путей выделения из организма различных элементов. Баланс энергии определяется калорийностью пищевых веществ и количеством выделенного тепла, которое можно измерить и подсчитать.