Хлорофилл и гемоглобин разница

Хлорофилл и гемоглобин разница thumbnail

Основное различие между хлорофиллом и гемоглобином заключается в том, что хлорофилл является фотосинтетическим пигментом, присутствующим в растениях и других фотосинтезирующих организмах, в то время как гемоглобин является дыхательным пигментом, присутствующим в крови человека.

Биологические пигменты необходимы для жизненных процессов. Они имеют характерный цвет. Некоторые из них зеленого цвета, а некоторые красного, оранжевого и желтого цвета. Хлорофилл является основным пигментом растительной жизни. Требуется производство продуктов в организме с помощью фотосинтеза. С другой стороны, гемоглобин — красный пигмент, присутствующий в крови человека. Это дыхательный пигмент, который транспортирует кислород и питательные вещества по всему организму человека. Хотя хлорофилл и гемоглобин присутствуют в двух разных типах организмов, они имеют сходную структуру. Таким образом, они состоят из углерода, водорода, кислорода и азота. Однако центральным элементом является значительная разница между хлорофиллом и гемоглобином. Магний является центральным элементом хлорофилла, а железо — центральным элементом гемоглобина.

Содержание

  1. Обзор и основные отличия
  2. Что такое хлорофилл
  3. Что такое гемоглобин
  4. Сходство между хлорофиллом и гемоглобином
  5. Сравнение между собой — хлорофилл и гемоглобин
  6. Резюме

Что такое хлорофилл?

Хлорофилл является основным пигментом фотосинтезирующих организмов, включая растения и водоросли . Это пигмент зеленого цвета, способный захватывать энергию света от солнечного света. На самом деле, хлорофилл относится к семейству растительных пигментов. Он состоит из нескольких хлорофилловых пигментов, но хлорофилл а и b являются общими пигментами.

ХлорофиллХлорофилл

Кроме того, молекула хлорофилла состоит из углерода, водорода, азота и кислорода. Следовательно, эти элементы построены вокруг центрального металлического иона магния. Хлорофиллы поглощают волны электромагнитного излучения желтого и синего цвета и отражают зеленый цвет. Следовательно, это причина, почему они видны в зеленом цвете.

Что такое гемоглобин?

Гемоглобин — это железосодержащий пигмент, присутствующий в эритроцитах позвоночных, который транспортирует кислород из легких в другие части тела. Следовательно, он считает дыхательным пигментом. Кроме того, это красный пигмент, который имеет структуру, аналогичную структуре молекулы хлорофилла.

ГемоглобинГемоглобин

Подобно хлорофиллу, гемоглобин также состоит из C, H, N и O. Но он содержит Fe в качестве центрального иона. Он не только транспортирует кислород, но также транспортирует несколько других газов, таких как диоксид углерода, оксид азота и т. Д.

Каковы сходства между хлорофиллом и гемоглобином?

  • Хлорофилл и гемоглобин являются двумя природными пигментами.
  • У них похожая структура.
  • Кроме того, оба обладают четырьмя пиррольными кольцами.
  • Кроме того, они состоят из одинаковых элементов; С, Н, О и Н.
  • Более того, оба необходимы для жизненных процессов.
  • Кроме того, процессы с участием хлорофилла и гемоглобина обрабатывают кислород и углекислый газ.

В чем разница между хлорофиллом и гемоглобином?

Хлорофилл — это пигмент зеленого цвета, присутствующий в фотосинтезирующих организмах, таких как растения, водоросли и цианобактерии. С другой стороны, гемоглобин является респираторным пигментом, присутствующим в эритроцитах позвоночных. Таким образом, это ключевое различие между хлорофиллом и гемоглобином. Еще одно различие между хлорофиллом и гемоглобином — центральный ион, в котором строятся другие элементы. Хлорофилл содержит ион магния, а гемоглобин — ион железа.

Резюме — Хлорофилл против гемоглобина

Хлорофилл и гемоглобин являются двумя важными пигментами, необходимыми для жизнедеятельности растений и животных соответственно. Фотосинтетические организмы, такие как растения, водоросли и цианобактерии, обладают хлорофиллами, а эритроциты позвоночных — гемоглобином. Хотя они присутствуют в разных организмах, их структуры почти одинаковы, так как они имеют похожее пиррольное кольцо. Но они отличаются от центрального иона. Хлорофилл содержит магний, а гемоглобин — железо. Кроме того, их функции разные. Хлорофилл поглощает энергию солнечного света для фотосинтеза, а гемоглобин переносит кислород из легких в другие части тела. Следовательно, это суммирует разницу между хлорофиллом и гемоглобином.

Источник

В 1915 году доктору Рихарду Вильштаттеру была вручена Нобелевская премия за открытие такого химического соединения, как хлорофилл: сети атомов углерода, водорода, азота и кислорода, окружающих атом магния. Хлорофилл – основа биологической жизни на нашей Планете.

Хлорофилл [гр. chloros зеленый + phyllon лист] – зеленый пигмент растений, от присутствия которого зависит окраска листьев, побегов и др. Хлорофилл содержится у высших растений в хлоропластах, у низших – в хроматофорах; биологическая роль хлорофилла – поглощение энергии солнечного света и трансформация ее в химическую энергию органических веществ, образующихся в процессе фотосинтеза.

Пятнадцать лет спустя, в 1930-м, Нобелевскую премию получил Доктор Ханс Фишер, открывший химическую структуру гемоглобина – основного дыхательного пигмента крови человека, и к своему удивлению обнаруживший, что она практически идентична хлорофиллу.

Гемоглобин [гр. haima (haimatos) кровь + лат. globus шарик] – красный железосодержащий пигмент крови человека, позвоночных и ряда беспозвоночных животных, играющий роль переносчика кислорода от органов дыхания к тканям организма. Гемоглобин состоит из белковой части – глобина и небелковой – гемма, представляет собой пигмент, окрашивающий клетки крови в красный цвет, точно так же, как хлорофилл делает растения зелёными. Единственное отличие заключается в том, что в центре хелатного комплекса в хлорофилле находится атом магния, а в гемоглобине – железо. Поэтому хлорофилл способен оказывать на кровь воздействие сходное с действием гемоглобина: повышать уровень кислорода, ускорять азотистый обмен. Обратите внимание, что молекулы Хлорофилла и Гемоглобина отличаются только одним атомом в центре, в Хлорофилле – это магний, а в Гемоглобине – это железо.

Читайте также:  Гемоглобин 111 у 6 месячного

Современные продукты питания приводят к тому, что человек начинает гнить и разлагаться даже уже при жизни. Это выражается в неприятном запахе изо рта по утрам, вонючем поте и необходимости постоянно мыться и пользоваться дезодорантами, одеколоном, зубной пастой, косметикой и другими химикатами. Здоровый человек всегда приятно пахнет, это легко проверить на своем опыте, достигнув Настоящего Здоровья. Конечно же, гниение организма также приводит к затуманиванию сознания, замедлению мыслительных процессов, агрессии.

Диетологи никогда не выделяли зелень в отдельную группу продуктов, потому что большинство людей не воспринимает ее как реальную еду. Несмотря на то, что пищевая ценность вершков моркови в несколько раз превышает питательность корней, существует глубоко укоренившееся мнение, что зелень является едой для кроликов, овец и коров.  Для человека вкус корнеплодов лучше вкуса ботвы, потому что корни содержат значительно больше сахара и воды, чем верхушки, которые к тому же бывают горьки от изобилия в них питательных веществ. Корневая часть лидирует лишь в трех категориях: по калориям, углеводам и сахару (за исключением репы). Эти три компонента делают корни более приятными на вкус.Некоторые цифры сильно удивят вас. Например, кальция в листьях свеклы в 7 раз больше, чем в ее корнях, а витамина А больше в 192 раза! Содержание витамина К в листьях репы в 2500 (!) раз больше, чем в корнях. Заметьте в 100гр различной зелени белка больше, чем в 100гр мяса, не говоря уже о витаминах и других полезных веществах.

Получение белков из зелени наиболее предпочтительно для нашего организма, так как в зеленых листьях белки находятся в форме свободных аминокислот. В этом случае вы получаете все необходимые вашему организму аминокислоты, созданные из солнечного света и хлорофилла. Из этих новых (не старше зелени) аминокислот ваш организм легко сложит вашу собственную, уникальную молекулу ДНК.К сожалению, большинство из нас привыкло потреблять протеины, находящиеся в основном в продуктах животного происхождения. Это вынуждает наш организм тяжело работать. Именно поэтому нас клонит в сон после трапезы, состоящей из животной пищи. Кроме того, вместе с животной пищей наш организм получает множество ненужных, трудно перевариваемых частиц, таких как свободные радикалы, синтетические гормоны, антибиотики и множество других токсичных веществ. Эти частицы, являющиеся мусором, могут оставаться в нашей крови в течение долгого времени, вызывая аллергии и другие проблемы со здоровьем.

Чтобы быть здоровыми, нам нужно иметь 80-85% «хороших» бактерий в кишечнике. Дружественные нам бактерии производят множество важных питательных веществ, включая витамин К, витамины группы В, многочисленные полезные ферменты. Для таких «хороших», или аэробных, бактерий наиболее благоприятной средой является та, в которой присутствует кислород, ибо они нуждаются в нем для продолжения роста и существования. Вот почему, когда нашим клеткам не хватает кислорода, в организме появляются «плохие» бактерии, которые вызывают огромное количество заболеваний. Эти патогенные бактерии анаэробны и терпеть не могут газообразный кислород.Заботиться о своей кишечной флоре жизненно важно! «Хорошие» бактерии могут быть с легкостью разрушены антибиотиками, плохой диетой, перееданием, стрессами и т. д. В этом случае мы получим «плохие» бактерии, наполняющие организм токсическими кислотными отходами. Преобладание анаэробных бактерий в нашем кишечнике — это одна из первичных причин всех болезней.

Зелень — вот совершенная еда и лекарство. Живительная сила хлорофилла совершает настоящие чудеса исцеления! Добавление зеленых коктейлей к диете любого человека даст оздоровительный эффект больший, чем сыроедение. Хлорофилл так же важен, как и свет солнца. Никакая жизнь на Земле невозможна без солнечного света, и никакая жизнь невозможна без хлорофилла. Хлорофилл — это жидкая солнечная энергия. Употребляя хлорофилл, мы, в буквальном смысле, купаем наши внутренние органы в солнечном свете. Молекула хлорофилла удивительно сходна с молекулой гемоглобина человеческой крови. Хлорофилл заботится о нашем теле, как самая внимательная, любящая мать. Он исцеляет и очищает все наши органы и даже разрушает многих наших внутренних врагов, таких как патогенные бактерии, грибки, раковые клетки и другие.

Читайте также:  Как снизить гемоглобин продуктами

Было доказано, что хлорофилл помогает предотвращать многие формы рака и атеросклероза. Многочисленные научные исследования показывают, что вряд ли существуют заболевания, при которых нельзя было бы улучшить состояние с помощью хлорофилла.

Хлорофилл укрепляет клеточные мембраны, способствует формированию соединительных тканей, что помогает в заживлении эрозий, язв, открытых ран. Хлорофилл усиливает иммунную функцию организма, ускоряя фагоцитоз. Кроме этих удивительных качеств, хлорофилл способен предотвращать патологические изменения молекул ДНК. Некоторые исследователи считают, что хлорофилл блокирует первый этап превращения здоровых клеток в раковые. Таким образом, он является еще и антимутагеном. В составе хлорофилла имеется витамин К, что делает его прекрасным средством для профилактики мочекаменной болезни, так как он сдерживает образование кристаллов оксалата кальция в моче. Хлорофилл выводит из организма токсины, а также действует как слабое мочегонное средство. Он обладает дезодорирующим свойством, в частности удаляет неприятный запах изо рта. Повышает функцию щитовидной и поджелудочных желез. Помогает при анемических состояниях, регулирует кровяное давление, усиливает работу кишечника, снижает нервозность. Хлорофилл необходим людям, по каким-либо причинам получающим мало солнечного света, – офисным работникам и всем тем, кто безвыездно живет в крупных городах.

Хлорофилл – его полезные свойства:   

  • Повышает уровень гемоглобина в крови;   
  • Помогает предотвратить рак;   
  • Обеспечивает органы железом;   
  • Ощелачивает организм;   
  • Противостоит пищевым токсинам;   
  • Помогает при анемии;   
  • Очищает ткани кишечника;   
  • Помогает очистить печень;   
  • Способствует улучшению состояния при гепатите;   
  • Регулирует менструальный цикл;   
  • Помогает при гемофилии;   
  • Улучшает образование молока;   
  • Помогает заживлению ссадин и воспалений;   
  • Удаляет телесные запахи;   
  • Противостоит бактериям ран;   
  • Очищает зубы и десны;   
  • Устраняет дурной запах изо рта;   
  • Излечивает больное горло;   
  • Является отличным дополнением к полосканиям после оральных операций;   
  • Помогает при воспалении миндалин;   
  • Амортизирует язвенные ткани;   
  • Смягчает болезненные геморроидальные шишки;   
  • Помогает при катарах;   
  • Оздоравливает сосудистую систему ног;   
  • Улучшает состояние варикозных вен;   
  • Уменьшает боли при воспалениях;   
  • Улучшает зрение.

Природа использовала свое гениальное изобретение (хлорофилл) еще раз в организме животных и человека, поскольку прямо или косвенно мы все равно питаемся растениями.Для современного человека оптимально съедать в день 500 и более грамм зелени. Конечно, вследствие векового употребления вареной пищи, органы жевания значительно атрофировались, и здесь спасительным средством будет коктейль.

Источник

                Æèçíåííàÿ ýíåðãèÿ – õëîðîôèëë è ãåìîãëîáèí

Ñóùåñòâóþò ãèïîòåçû, ñîãëàñíî êîòîðûì æèçíåííóþ ýíåðãèþ ÷åëîâå÷åñêèé îðãàíèçì ìîæåò ÷åðïàòü èç îêðóæàþùåé ñðåäû, â òîì ÷èñëå ýòî ìîæåò áûòü ýíåðãèÿ ñîëíöà, êîñìè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ (ýôèð), ýíåðãèÿ âîçäóõà (ïðàíà), àñòðàëüíàÿ ýíåðãèÿ è äð.

 ïðèðîäå âàæíåéøèì ýíåðãåòè÷åñêèì èñòî÷íèêîì ÿâëÿåòñÿ ñîëíå÷íîå èçëó÷åíèå, à åäèíñòâåííîå âåùåñòâî èëè ñóáñòàíöèÿ, êîòîðàÿ ìîæåò óëàâëèâàòü è íàêàïëèâàòü ñîëíå÷íóþ ýíåðãèþ, ýòî õëîðîôèëë.  ïåðåâîäå ñ ãðå÷åñêîãî õëîðîôèë îçíà÷àåò çåëåíûé ëèñò.

Ìíîãèå ó÷åíûå ïîëàãàþò, ÷òî áëàãîäàðÿ ïðîöåññó ôîòîñèíòåçà õëîðîôèëë ïîãëîùàåò ýíåðãèþ ñîëíå÷íîãî ñâåòà è ïðè ïîìîùè âîäû àêêóìóëèðóåò åå â ðàñòåíèÿõ.

Êîíå÷íûì ïðîäóêòîì ôîòîñèíòåçà ÿâëÿåòñÿ âûñîêîýíåðãåòè÷åñêàÿ ìîëåêóëà àäåíîçèíòðèôîñôîðíîé êèñëîòû (ÀÒÔ), â êîòîðîé ýíåðãèÿ çàêîëüöîâàíà â õèìè÷åñêóþ ñâÿçü è â äàëüíåéøåì èñïîëüçóåòñÿ â ëþáûõ ýíåðãåòè÷åñêèõ ðåàêöèÿõ.

Áûëî äîêàçàíî, â ÷àñòíîñòè, ÷òî çåëåíàÿ ìàññà ðàñòåíèé âî ìíîãîì ñîçäàåòñÿ çà ñ÷åò ýíåðãèè Ñîëíöà è ãàçîâ àòìîñôåðû, â òîì ÷èñëå è àçîòà. Ïðè ýòîì èìåííî õëîðîôèëë ñïîñîáåí ñâÿçûâàòü ñîäåðæàùèåñÿ â àòìîñôåðå àçîò è äðóãèå õèìè÷åñêèå ýëåìåíòû, èñïîëüçóÿ ýíåðãèþ ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ.

Áåç ýòîãî íåâîçìîæíî ñóùåñòâîâàíèå æèçíè. Ìû ïîëó÷àåì íåîáõîäèìóþ äëÿ æèçíè ýíåðãèþ ôàêòè÷åñêè èç ñîëíå÷íîé ýíåðãèè, íàêîïëåííîé â ðàñòèòåëüíîé ïèùå.

Ýíåðãèÿ ïèùè æèâîòíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ òàêæå ïåðâîíà÷àëüíî ñâÿçàíà ñ ðàñòèòåëüíîé ïèùåé.

È ñàìîå óäèâèòåëüíîå, ÷òî çàêëþ÷åííàÿ â îñíîâíûõ ýíåðãîíîñèòåëÿõ – íåôòè è óãëå òåïëîòâîðíàÿ ýíåðãèÿ òàêæå èìååò ïåðâîíà÷àëüíî ñîëíå÷íî-ðàñòèòåëüíîå ïðîèñõîæäåíèå.

Óêàçàííûå ýíåðãîíîñèòåëè ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé íå ÷òî èíîå, êàê òðàíñôîðìèðîâàííûå îñòàòêè ðàñòåíèé, æèâøèå ìèëëèîíû ëåò íàçàä è òàêæå óëàâëèâàâøèå è íàêàïëèâàâøèå õëîðîôèëë.

Íà îñíîâå ýòîé ãèïîòåçû ìîæíî ñäåëàòü î÷åíü âàæíûé âûâîä. Ôàóíà è ôëîðà íà Çåìëå è ñàì ÷åëîâåê æèâóò â îñíîâíîì çà ñ÷åò ýíåðãèè ñîëíöà, òðàíñôîðìèðîâàííîé â õèìè÷åñêóþ ôîðìó ÷åðåç ïîñðåäíè÷åñòâî õëîðîôèëëà.

Íî, ìîæåò áûòü, ðàñòåíèÿ — ýòî åäèíñòâåííûé âèä ñëîæíûõ æèâûõ îðãàíèçìîâ, ñïîñîáíûõ íåïîñðåäñòâåííî óñâàèâàòü ñîëíå÷íóþ ýíåðãèþ è àòìîñôåðíûé àçîò è ñòðîèòü èç íèõ áåëêè?

Ìíîãèå ó÷åíûå ïîëàãàþò, ÷òî ñïîñîáíîñòü óëàâëèâàòü è àêêóìóëèðîâàòü ñîëíå÷íóþ ýíåðãèþ ÿâëÿåòñÿ ñâîéñòâîì íå òîëüêî ðàñòåíèé.

Åùå â íà÷àëå âåêà ó÷åíûå îáðàùàëè âíèìàíèå íà õèìè÷åñêîå è áèîëîãè÷åñêîå ñõîäñòâî ìîëåêóë õëîðîôèëëà ðàñòåíèé ñ ìîëåêóëàìè ãåìîãëîáèíà êðîâè ÷åëîâåêà è æèâîòíûõ.

Читайте также:  Влияют ли антибиотики на гемоглобин крови

Ó÷åíûå ïîñòðîèëè ïðîñòðàíñòâåííóþ ñòðóêòóðó ìîëåêóëû ãåìîãëîáèíà ÷åëîâåêà è ñðàâíèëè åå ñ àíàëîãè÷íîé ìîëåêóëÿðíîé ñòðóêòóðîé õëîðîôèëëà. Îêàçàëàñü, ÷òî îíè ïî÷òè èäåíòè÷íû.

Îñíîâíûì îòëè÷èåì ìîëåêóëû õëîðîôèëëà îò ìîëåêóëû ãåìîãëîáèíà ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå èîíà ìàãíèÿ âìåñòî èîíà æåëåçà ó ìîëåêóëû ãåìîãëîáèíà.  ìîëåêóëå ãåìîãëîáèíà âìåñòî 4 àòîìîâ ìàãíèÿ ïðèñóòñòâóåò 4 àòîìà æåëåçà.

Õëîðîôèëë è ãåìîãëîáèí óäåðæèâàþò èîíû ìàãíèÿ èëè æåëåçà êîëüöîì õëîðèíà èëè ïîðôèðèíà ñîîòâåòñòâåííî.

Êðîìå òîãî, ïî ñâîåìó áèîõèìè÷åñêîìó ñîñòàâó õëîðîôèëë, êîòîðûé ÿâëÿåòñÿ ïèãìåíòîì è îáóñëîâëèâàåò çåë¸íûé öâåò ðàñòåíèé, ïî÷òè èäåíòè÷åí ãåìîãëîáèíó, êîòîðûé ïðèäàåò êðàñíûé öâåò êðîâè.

Öâåò è òîãî è äðóãîãî âåùåñòâà îïðåäåëÿåòñÿ êîôåðìåíòàìè (êîýíçèìàìè), ìàëûìè ìîëåêóëàìè íåáåëêîâîé ïðèðîäû, èãðàþùèìè ðîëü àêòèâàòîðîâ.

Èçâåñòíûé øâåéöàðñêèé êëèíèöèñò Ìàêñèìèëèàí Îñêàð Áèðõåð-Áåííåð (1867–1939) – îäèí èç îñíîâîïîëîæíèêîâ ñîâðåìåííîé äèåòîëîãèè, åùå â íà÷àëå ïðîøëîãî âåêà âûñêàçûâàë ïðåäïîëîæåíèå, ÷òî «è â æèâîòíîì îðãàíèçìå ìîæåò ïðîèñõîäèòü ïðåâðàùåíèå ýíåðãèè Ñîëíöà â õèìè÷åñêóþ ýíåðãèþ».

Ïîäòâåðæäåíèå ýòîé ìûñëè ñîâñåì íåäàâíî íàøëè àìåðèêàíñêèå ó÷åíûå èç Ìàññà÷óñåòñêîãî òåõíîëîãè÷åñêîãî èíñòèòóòà.

Ïðîâîäÿ ýêñïåðèìåíòû ñ óãëåðîäíûìè íàíîòðóáêàìè, îíè îáíàðóæèëè, ÷òî èõ ìîæíî èñïîëüçîâàòü äëÿ ñîçäàíèÿ íàêîïèòåëåé ñîëíå÷íîé ýíåðãèè â õèìè÷åñêîé ôîðìå, áåç ïðåîáðàçîâàíèÿ â ýëåêòðè÷åñòâî.

 õîäå ýêñïåðèìåíòà áûëè ïîëó÷åíû íîâûå ìîëåêóëû, ñòðóêòóðà êîòîðûõ èçìåíÿåòñÿ ïðè âîçäåéñòâèè ñîëíå÷íîãî ñâåòà è ìîæåò îñòàâàòüñÿ ñòàáèëüíîé â ýòîé èçìåíåííîé ôîðìå íà íåîïðåäåëåííûé ñðîê.

Ìîëåêóëû, ïîëó÷åííûå â õîäå ýêñïåðèìåíòà ñ èñïîëüçîâàíèåì íàíîðàçìåðíûõ øàáëîíîâ, èìåþò îñîáóþ ôèçè÷åñêóþ ñòðóêòóðó, êîòîðàÿ ïîçâîëÿåò íàêàïëèâàòü â 10 òûñ. ðàç áîëüøå ñîëíå÷íîé ýíåðãèè, ÷åì ðóòåíèåâûé àêêóìóëÿòîð òåïëà.

Ìîæíî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî è â ÷åëîâå÷åñêîì îðãàíèçìå ñóùåñòâóþò òàêèå æå ìîëåêóëû è òàêîé æå ìåõàíèçì ïðåâðàùåíèÿ ñîëíå÷íîé ýíåðãèè â õèìè÷åñêóþ, åå íàêîïëåíèÿ è ñîõðàíåíèÿ.

Ñîâðåìåííûå ó÷åíûå ñ÷èòàþò, ÷òî â ïðèíöèïå ÷åëîâåê ñïîñîáåí ïîëó÷àòü ýíåðãèþ, â òîì ÷èñëå è ñîëíå÷íóþ, íåïîñðåäñòâåííî ÷åðåç êîæó è ýòîãî ìîæåò áûòü âïîëíå äîñòàòî÷íî äëÿ ïîääåðæàíèÿ íîðìàëüíîãî ôóíêöèîíèðîâàíèÿ îðãàíèçìà.

Ïîñòåïåííî íà ñòûêå òàêèõ íàóê, êàê ìîëåêóëÿðíàÿ áèîëîãèÿ, áèîôèçèêà è áèîõèìèÿ, ñôîðìèðîâàëîñü ñàìîñòîÿòåëüíîå íàó÷íîå íàïðàâëåíèå – áèîýíåðãåòèêà, èçó÷àþùàÿ ìåõàíèçìû ïðåîáðàçîâàíèÿ ýíåðãèè â ïðîöåññàõ æèçíåäåÿòåëüíîñòè îðãàíèçìîâ.

Íàó÷íîé îñíîâîé áèîýíåðãåòèêè ìîæíî ñ÷èòàòü ðàáîòû íåìåöêîãî âðà÷à è åñòåñòâîèñïûòàòåëÿ Þëèóñà Ðîáåðòà ôîí Ìàéåðà (1814-1878).

 1842 ã. ó÷åíûé îïóáëèêîâàë ñòàòüþ «Çàìå÷àíèÿ î ñèëàõ íåæèâîé ïðèðîäû», ãäå îáîñíîâàë ìåõàíè÷åñêóþ òåîðèþ òåïëà.

 ÷àñòíîñòè, îí óêàçûâàë íà ýêâèâàëåíòíîñòü çàòðà÷åííîé ðàáîòû è ïðîèçâîäèìîãî òåïëà. Òàêèì îáðàçîì, çàëîæèë îñíîâû çàêîíà ñîõðàíåíèÿ è ïðåâðàùåíèÿ ýíåðãèè, ñòàâøåãî â ïîñëåäñòâèè ïåðâûì çàêîíîì òåðìîäèíàìèêè.

 ñåðåäèíå ïðîøëîãî âåêà öåíòðàëüíîå ìåñòî â áèîýíåðãåòèêå çàíÿëè èññëåäîâàíèÿ ìåõàíèçìà ïðåîáðàçîâàíèÿ ýíåðãèè â æèâûõ îðãàíèçìàõ.

Ñîâðåìåííûå èññëåäîâàíèÿ â îáëàñòè áèîýíåðãåòèêå îñíîâûâàþòñÿ íà íàó÷íîé ãèïîòåçå, ñîãëàñíî êîòîðîé ê æèâûì îðãàíèçìàì ïðèìåíèìû îñíîâíûå çàêîíû ôèçèêè, õèìèè è òåðìîäèíàìèêè.

Ôóíäàìåíòàëüíàÿ îñîáåííîñòü áèîýíåðãåòèêè çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî æèâûå îðãàíèçìû ýòî – îòêðûòûå ñèñòåìû, ôóíêöèîíèðóþùèå ëèøü â óñëîâèÿõ ïîñòîÿííîãî îáìåíà âåùåñòâîì è ýíåðãèåé ñ îêðóæàþùåé ñðåäîé.

Îáìåí âåùåñòâ (ìåòàáîëèçì) â áèîëîãè÷åñêîì îðãàíèçìå, â òîì ÷èñëå â åãî êëåòêàõ ñîñòîèò èç äâóõ ïàðàëëåëüíûõ âçàèìîäîïîëíÿåìûõ ïðîöåññîâ:
 
• êàòàáîëè÷åñêîãî, ïðåäñòàâëÿþùåãî ñîáîé ðàñïàä ñëîæíûõ âåùåñòâ íà áîëåå ïðîñòûå;
• àíàáîëè÷åñêîãî, â îñíîâå êîòîðîãî ëåæèò ñèíòåç áîëåå ñëîæíûõ âåùåñòâ èç ïðîñòûõ.

Êàòàáîëè÷åñêèå ïðîöåññû ÿâëÿþòñÿ ýêçåðãîíè÷åñêèìè, ò. å. èäóò ñ óìåíüøåíèåì ñâîáîäíîé ýíåðãèè. Ñîãëàñíî îáùèì çàêîíàì òåðìîäèíàìèêè ýêçåðãîíè÷åñêèå ïðîöåññû ìîãóò ïðîòåêàòü ñïîíòàííî, ñàìîïðîèçâîëüíî.

Àíàáîëè÷åñêèå ïðîöåññû — ýíäåðãîíè÷åñêèå, ò.å. ïðîòåêàþò ñ óâåëè÷åíèåì ñâîáîäíîé ýíåðãèè, äëÿ ÷åãî òðåáóåòñÿ ïðèòîê ñâîáîäíîé ýíåðãèè èçâíå.

Òàêèì îáðàçîì, â êëåòêå ïðîèñõîäèò ñîïðÿæåíèå îáîèõ ïðîöåññîâ, ïðè ýòîì îäíè ïðîöåññû èñïîëüçóþò ýíåðãèþ, îñâîáîæäàåìóþ ïðè ïðîòåêàíèè äðóãèõ.

Ïðè ýòîì ðîëü ïî÷òè åäèíñòâåííîãî òðàíñôîðìàòîðà è ïåðåäàò÷èêà ýíåðãèè â æèâîì îðãàíèçìå âûïîëíÿåò àäåíîçèíòðèôîñôîðíàÿ êèñëîòà (ÀÒÔ), ðàñùåïëÿþùàÿñÿ äî àäåíîçèíäèôîñôîðíîé êèñëîòû (ÀÄÔ) èëè àäåíîçèíìîíîôîñôîðíîé êèñëîòû (ÀÌÔ), êîòîðûå ñîçäàþò ïðîìåæóòî÷íûå, îáîãàùåííûå ýíåðãèåé ñîåäèíåíèÿ.

Ñâîáîäíàÿ ýíåðãèÿ àêêóìóëèðóåòñÿ â ôîñôàòíûõ ñâÿçÿõ ýòèõ ñîåäèíåíèé. Ïðè ýòîì ÀÒÔ ïîõîæà íà çàðÿæåííóþ áàòàðåéêó, à ÀÄÔ ñîîòâåòñòâåííî íà ðàçðÿæåííóþ.

Ïðîèçâîäèò ÀÒÔ â îðãàíèçìå ñâîåîáðàçíàÿ «ýíåðãåòè÷åñêàÿ ñòàíöèÿ» êëåòêè – ìèòîõîíäðèÿ, êîòîðóþ ñ÷èòàþò èñòî÷íèêîì âûðàáîòêè ýíåðãèè â îðãàíèçìå.

Ýíåðãèÿ ñâÿçåé ÀÒÔ ÿâëÿåòñÿ óíèâåðñàëüíîé ôîðìîé çàïàñàíèÿ ñâîáîäíîé ýíåðãèè äëÿ âñåãî æèâîãî ìèðà. Âñå ïðåîáðàçîâàíèÿ ýíåðãèè â ïðîöåññàõ æèçíåäåÿòåëüíîñòè îñóùåñòâëÿþòñÿ ÷åðåç àêêóìóëÿöèþ ýíåðãèè â ýòèõ ñâÿçÿõ è å¸ èñïîëüçîâàíèå ïðè èõ ðàçðûâå.

Ýíåðãåòèêà ïðîöåññîâ ìåòàáîëèçìà, â êîòîðûõ ýíåðãèÿ ñîõðàíÿåò ôîðìó õèìè÷åñêîé, èçó÷åíà äîñòàòî÷íî ãëóáîêî.

Îäíàêî äî ñèõ ïîð íåïîíÿòåí ïðîöåññ ïåðåõîäà ýíåðãèè èç õèìè÷åñêîé ôîðìû â ìåõàíè÷åñêóþ èëè â êàêîé-íèáóäü èíîé âèä ýíåðãèè.

Íàïðèìåð, ðàáîòà, ñîâåðøàåìàÿ ñîêðàùàþùåéñÿ ìûøöåé, ïðîèçâîäèòñÿ çà ñ÷¸ò ýíåðãèè, îñâîáîæäàþùåéñÿ ïðè ãèäðîëèçå ÀÒÔ, íî ìåõàíèçì ýòîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ ýíåðãèè äî ñèõ ïîð íå ÿñåí.

Источник