Сравнение молекулы гемоглобина с хлорофиллом

Сравнение молекулы гемоглобина с хлорофиллом 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

Сегодня поговорим о хлорофилле, гемоглобине, железе, крови и какая связь между хлорофиллом и гемоглобином в процессе кроветворения.

Эритроциты и круговорот железа

Сразу нужно дать объяснение, что эритроциты — это такие же форменные элементы как лимфоциты, лейкоциты и прочие. Живут эритроциты в плазме крови 120 — 130 дней и погибают. Место образование эритроцитов — красный костный мозг, ребра, позвоночник. Гемоглобин в свою очередь неотъемлемая часть эритроцита, который содержит атомы железа в своем составе.
Каждый день погибает и образуются новых около 3 млрд эритроцитов. Возникает вопрос: куда девается железо от погибших эритроцитов. Конечно часть выводится из организма, но большая перераспределяется. Ведь организм — это уникальная система, пытающаяся всегда сэкономить элементы питания и другие составляющие, идущая путем наименьшего сопротивления.
Как построить за день три миллиарда

клеток-эритроцитов

с нуля? Печень, например, повторно разбирает и собирает вновь белки плазмы крови — тем самым происходит белковый круговорот в организме. И таких круговоротов много в организме, не только белковый. Похожая ситуация и с железом.

Функция гемоглобина

Поскольку в эритроцитах присутствует в большом количестве гемоглобин, то цвет его

ярко-красный

(гемоглобин — железосодержащий белок, от сюда и красный цвет). Гемоглобин — неотъемлемая часть эритроцита, входящая в его состав. Задача гемоглобина — связать, удержать и передать в каждую клетку нашего организма с потоком крови критически важный кислород и забрать продукты метаболизма, а главное — углекислый газ и утилизировать его из клетки.

Увеличение числа эритроцитов в крови свидетельствует либо о серьезном обезвоживании организма или говорит о хроническом лейкозе.
Снижение количества эритроцитов в крови от нормы говорит об анемии, которая в долгосрочной перспективе приводит к серьезным болезням.

Сходства хлорофилл и гемоглобин

Гемоглобин — гемо (

железо-составляющая

) и глобин (белок), в молекуле гемоглобина четыре гемо, точнее — протомеров (они соединены между собой водородными связями). То есть определённое количество белка и четыре атома железа. Гемоглобин — это почти точная копия хлорофилла, а хлорофилл очень близок к цианокобаламину.
Хлорофилл входит в состав хлоропластов (зеленый пигмент благодаря которому происходит фотосинтез — образование органических веществ на свету).

Чем хлорофилл отличается от гемоглобина

Структура хлорофилла и гемоглобина идентичны, но только в гемоглобине 4 атома железа, а в хлорофилле — 4 атома магния, разницы боле никакой. С этим связано и отличие в цвете. Поэтому, всё что зеленое (из растений) — содержит большое количество хлорофилла.

сходство хлорофилла и гемоглобина

Хлорофилл повышает гемоглобин

В чем же суть, спросите вы, поэтому давайте подойдем ближе к главному моменту.
В костном мозге происходит не образование эритроцитов, а сборка гемоглобина, который входит в состав эритроцитов. А происходит это очень интересным способом, если упросить:
К сборочному цеху подходит 4 атома железа (свободноплавающие в плазме крови), подходит хлорофилл и удаляются 4 атома магния, на чье место становятся атомы железа, а происходит этот процесс с посредничеством 4 атомов кобальта, благодаря цианокобаламину (одна из форм витамина B12).
Таким образом из хлорофилла образуется наш собственный гемоглобин. Это не значит, что при высоком гемоглобине нельзя пить хлорофилл – такой вывод ошибочный. Хлорофилл нормализует уровень выработки гемоглобина если это необходимо. В ином случае Хлорофилл будет использован для других нужд организма!
Это еще одно подтверждение того, что все пищевые цепи (сети) работают на первичной органической биомассе и продуценты (растения) в экологическом плане являются основой все пищевой цепи. Поэтому без растительной зеленной пищи прожить долгую качественную жизнь практически не реально.

Польза Хлорофилла

Хлорофилл — это энергия, строительный материал, функции кроветворения. Хлорофилл — это основа жизни и в растительном и в животном царстве.
Для здоровой крови категорически необходим хлорофилл, в достаточном количестве. А учитывая, что он участвует не только в создании гемоглобина и расходуется на разные нужды организма, восполнить его только из зелени очень трудно. Вопрос качества современных продуктов, содержания в них полезных, нужных нам веществ — отдельная тема. Особенно это касается зелени (не дикоросов). Так вот на помощь приходит уже готовый экстракт хлорофилла в жидкой (легкоусвояемой) форме.
Фотосинтез и биосинтез белка — это два главных процесса образования необходимого органического сырья для построения и функционирования всех организмов на нашей планете. Периодически всем нужно делать общий анализ крови что бы проконтролировать ситуацию и увидеть состояние своего организма.

Дефицит железа

При проблемах с вязанных с нехваткой железа в организме, железодефицитной анемии, недостойное количество эритроцитов в крови — в обязательном порядке нужно принимать Хлорофилл. А также сдать анализ на наличие паразитов. Если конечно у вас не пулевое ранение или открывшаяся язва, или менструация с обильными кровопотерями. В других случаях низкий уровень железа — это показатель наличия в организме паразитов. Например, аскариды, находясь в кишечнике продырявливают стенки, и сосут кровь. Одна аскарида может в день высосать 30 мл крови.
Соответственно необходимо исключительно всем проходит два раза в год антипаразитарную программу, потому что полностью защититься от различных паразитов практически невозможно.

Какие еще могут быть причины дефицита железа

  • Может быть дефицит B12, а вы уже поняли какая значимость этого витамина и что он принимает участие в регулярном жизненно важном процессе создания гемоглобина. При анализе на B12 обязательно сдавайте на гомоцистеин и если по результатам анализа гомоцистеин выше нормы, то у вас точно дефицит B12. Даже если анализ на сам витамин в норме;
  • Дефицит железа в питании;
  • Дисбактериоз или синдром дырявого кишечника;
  • И как уже было сказано — паразиты, зачастую кровососущие, но могут быть лямблии и другие простейшие организмы;
  • Темный цвет кала может говорить о высоком содержании железа на выходе из организма, в чем причина такого нарушении нужно разбираться.

Решение

Принимать Жидкий Хлорофилл вместе с Железо Хелат, что улучшит усвоение и работу этих двух продуктов. При наличии паразитов (анализ нужно делать по крови, кал — не показывает реальной картины) обратите внимание обязательно на Коллоидное Серебро и Противопаразитарный набор, который нужно дополнить другими продуктами. При Дисбактериозе — обязательно Бифидофилус, при проблемах ЖКТ — обязателен курс реабилитации.

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.

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