Обмен энергииСтраница 1
Жизнедеятельность каждой клетки организма, поддержание ее структурной организации обеспечивается благодаря непрерывному использованию энергии. Источником энергии для животных являются белки, жиры и углеводы корма: 1 г углеводов корма при окислении в организме выделяет 4,1 ккал, 1 г жиров – 9,3 ккал, 1 г белков – 4,1 ккал.
1 ккал определяется как количество теплоты, необходимое для того, чтобы повысить температуру 1 г воды на 1°С. 1 ккал равна примерно 4,2 килоджоуля.
Обмен энергии включает в себя поступление энергии в организм, освобождение и превращение ее, распределение и использование в организме, рассеивание теплоты. Поступает энергия в организм в потенциальном виде в белках, жирах и углеводах. В процессе превращения белков, жиров и углеводов происходит освобождение энергии: часть в виде теплоты, другая часть используется для процессов синтеза, мышечной работы, продукции и др., но в конечном итоге и эта энергия также превращается в теплоту.
Освобождение, превращение, распределение и использование энергии. Освобождение энергии в организме происходит поэтапно. Вначале в пищеварительном аппарате при расщеплении белков, жиров и углеводов освобождается у моногастричных животных около 1% этой энергии, а у жвачных – 7…10%. Затем происходит превращение всосавшихся аминокислот, глюкозы, глицерина и жирных кислот путем окисления. При этом вначале в протоплазме клеток образуются три промежуточных продукта окисления: ацетилкоэнзим А, альфа-кеоглютаровая кислота, щавелево-уксусная кислота, при этом освобождается примерно 50% этой энергии. В дальнейшем при продолжающемся окислении образовавшихся трех продуктов в цикле трикарбоновых кислот освобождаются остальные 70% энергии, часть ее превращается в теплоту, а более 50% переходит в АТФ. Энергия АТФ используется для обеспечения всех процессов в организме.
Превращение и распределение энергии веществ принятого животным корма происходит следующим образом. В результате превращения веществ основная часть энергии как энергия переваримых веществ всасывается и как энергия всосавшихся веществ включается в обменные процессы в виде обменной энергии. Непереваренная часть питательных веществ и не всосавшиеся в кровь и лимфу вещества выводятся как энергия кала. У жвачных животных 7…16% энергии переваримых веществ теряется с газами, которые образуются в рубце, как энергия газа. Часть энергии всосавшихся веществ в обменных процессах не участвует и удаляется с мочой – энергия мочи.
Обменная энергия используется для обеспечения процессов в тканях:
связанных с поддержанием жизнедеятельности организма в состоянии покоя и натощак;
связанных с поиском, приемом и перевариванием корма, поддержанием температуры тела;
связанных с физической и умственной деятельностью у человека или с использованием на образование продукции и физической деятельностью у животных.
Количество усваиваемой энергии и обменной энергии в корме зависит как от его состава, так и от вида корма.
Определение количественных параметров обмена энергии. Для определения количественных параметров обмена энергии в организме используют методы прямой и непрямой калориметрии.
Метод прямой калориметрии – это непосредственное определение количества энергии в корме и рассеянного тепла с помощью физиологических калориметрических камер.
Метод непрямой калориметрии – это определение количества образованного и рассеянного тепла по количеству потребленного кислорода и соотношению его с выделенным диоксидом углерода. При этом определяют количество потребленного кислорода и количество выделенного диоксида углерода в единицу времени. Величина отношения объема выделенного диоксида углерода к объему потребленного кислорода называется дыхательный коэффициент. По дыхательному коэффициенту и количеству потребленного кислорода определяют количество освободившейся энергии.
Также смотрите:
Общая физиология центральной нервной системы
В процессе эмбриогенеза центральная нервная система позвоночных развивается из нервной трубки, передний отдел которой дифференцируется в три мозговых пузыря, образующих передний, средний и ромбовидный мозг. У всех позвоночных имеется сходный план организации центральн ...
Представления о пространстве и времени в античной философии
Уже в античном мире мыслители задумывались над природой и сущностью пространства и времени. Так, одни из философов отрицали возможность существования пустого пространства, или, по их выражению, небытия. Это были представители элейской школы в Древней Греции. А знамени ...
Регуляторные системы и ритмические явления
Однако в настоящее время кажется очевидным, что при рассмотрении резких переключений из одного состояния в другое, которые имеют место в клетках, нужно пользоваться терминами, описывающими эпигенетические регуляторные системы. Здесь имеются в виду процессы, происходящ ...