Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

БИОЭНЕРГЕТИКА. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ

Общая стратегия энергообеспечения организмов

Биохимические процессы жизнеобеспечения связаны с затратами энергии. Основными ее источниками являются химические связи углеводов (сахаров) и жирных кислот, входящих в состав жиров, в меньшей степени - аминокислот белков. В частности, последние активно «сгорают» в условиях голодания животного и человека. Химизм этих процессов будет представлен в соответствующих разделах. В настоящей главе мы ограничимся рассмотрением в продолжение темы «Ферменты и коферменты» того молекулярного «инструментария», с помощью которого организмы извлекают, хранят и переносят энергию.

Интересно отметить, что у некоторых микроорганизмов источником энергии для обмена веществ является окисление неорганических веществ. Так, бактерии-нитрификаторы окисляют аммиак в азотистую и далее - азотистую кислоту, серобактерии окисляют сероводород и другие соединения серы, а водородные бактерии - водород. Известны также бактерии, в которых источником энергии является окисление соединений железа или марганца.

Освобождающаяся при окислении энергия используется для ассимиляции углекислоты и последующих метаболических процессов.

Подавляющее большинство организмов нуждается в углеводах, образующихся преимущественно в процессе фотосинтеза в зеленом листе растений.

Представим себе, что полено, состоящее из полисахаридов (клетчатки), сгорает в костре. «Достоянием» кислорода (окислителя) становятся электроны связей С-Н и С-С. Образование диоксида углерода и воды сопровождается выделением большого количества энергии, которая рассеивается в виде тепла.

Нечто подобное происходит в условиях биологического окисления энергоносителей - углеводов и карбоновых кислот. Только реализуются эти процессы в очень мягких условиях ферментативного катализа, причем, стадии образования СО: и Н:0 разделены в пространстве и времени. Часть образующейся при биоокислении энергии аккумулируется в макроэргических (то есть обогащенных энергией) связях Р-0 в процессе так называемого окислительного фосфорилирования, связанного с превращением аденозиндифосфага (АДФ) в аденозинтри- фосфат (АТФ), и далее используется для биосинтеза. Другая же часть (от 20 до 70% в зависимости от природы биосистемы) рассеивается в виде тепла.

Характерно, что даже в случае зеленых растений, получающих значительные количества энергии в виде солнечного света, извлечение энергии химическим путем играет важную роль. Опыты с проростками пшеницы показали, что на отдельных стадиях роста запасается до 50% продуцируемой энергии, а при росте дрожжей на глюкозе, этаноле или уксусной кислоте запасается соответственно 29,2; 36,6 и 22,6% энергии.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>