ВВЕДЕНИЕ. Методическая разработка

Методическая разработка

Введение в биоэнергетику

Повреждающее действие свободных радикалов на компоненты клетки

1 – разрушение белков; 2 – повреждение ЭПР; 3 – разрушение ядерной мембраны и повреждение ДНК; 4 – разрушение мембраны митохондрий; 5 – перекисное окисление (ПОЛ) клеточной мембраны; 6,7,8 – проникновение в клетку воды и ионов.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ……………………………………………………………………3

Термодинамика живых систем ……………………………………………4

Макроэргические соединения ……………………………………………..8

Энергия и работа живых систем. Этапы преобразования

энергии в живом организме ………………………………………………13

Биологическое окисление и процессы энергетического сопряжения …16

Биоэнергетика мышечной деятельности ………………………………...30

Литература ………………………………………………………………...36

Процессы жизнедеятельности связаны с постоянными затратами энергии. Энергия необходима для механической работы при сокращении мышц, для электрической работы - при генерации и передаче нервных импульсов, для осмотической работы - при секреции, ресорбции и фильтрации веществ на клеточных мембранах, для химической работы - при образовании новых химических связей между атомами в процессах биосинтеза сложных органических соединений.

Источником энергии для всех видов биологической работы служит потенциальная химическая энергия, заключенная в молекулах питательных веществ. Она высвобождается в процессе обмена веществ и преобразуется в различные виды энергии.

Изучением закономерностей преобразования энергии в живых организмах занимается термодинамика биологических систем - биоэнергетика. Методы и подходы к изучаемым явлениям, применяемые в биоэнергетике - физико-химические, объекты и задачи - биологические.

Биоэнергетика основывается на законах термодинамики. Однако, сложность и специфичность биологических структур и происходящих в них процессов обусловливают ряд различий между биоэнергетикой и энергетикой неорганического мира.

Первая особенность биоэнергетики заключается в том, что организмы – открытые системы, функционирующие лишь в условиях постоянного обмена веществом и энергией с окружающей средой.

Вторая особенность биоэнергетики связана с тем, что процессы в клетках протекают в условиях отсутствия перепадов температуры, давления и объёма; в силу этого переход теплоты в работу в организме невозможен и тепловыделение представляет невозвратимую потерю энергии. Поэтому в ходе эволюции организмы выработали ряд специфических механизмов прямого преобразования одной формы свободной энергии в другую, минуя её переход в тепло. Большая часть энергии преобразуется в форму свободной химической энергии особых соединений (макроэргических соединений), в которых она чрезвычайно мобильна, т. е. может превращаться в иные формы, в частности совершать работу или использоваться для биосинтеза с весьма высоким КПД, достигающим, например, при работе мышцы 30%.

Основным результатом развития биоэнергетики является установление единства энергетических процессов во всём живом мире - от микроорганизмов до человека.

Дата добавления: 2015-05-08