生物体中的能量转化
在线粒体或细胞质中,呼吸作用分解糖类等有机物为丙酮酸,再分解为二氧化氧和水或者酒精或者乳酸,分解过程中释放有机物中贮存的能量供生物体利用。
动物的能量来自于食物,食物在体内氧化和在空气中燃烧氧化有相似之处,但进行的方式不同.呼吸作用是一个缓慢的氧化过程,能量是逐步释放的。
新陈代谢是机体生命活动的基本特征,新陈代谢包括物质代谢与相传伴的能量代谢,简称代谢。
糖、脂肪、蛋白质三种营养物质,经消化转变成为可吸收的小分子营养物质而被吸收入血。在细胞中,这些营养物质经过同化作用(合成代谢),构筑机体的组成成分或更新衰老的组织;同时经过异化作用(分解代谢)分解为代谢产物。合成代谢和分解代谢是物质代谢过程中互相联系的、不可分割的两个侧面。
在分解代谢过程中,营养物质蕴藏的化学能便释放出来。这些化学能经过转化,便成了机体各种生命活动的能源,所以说分解是代谢的放能反应。而在合成代谢过程中,需要供给能量,因此是吸能反应。可见,在物质代谢过程中,物质的变化与能量的代谢是紧密联系着的。生物体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移和利用等,称为能量代谢(energy metabolism)。
机体所需的能量来源于食物中的糖、脂肪和蛋白质。这些能源物质分子结构中的碳氢键蕴藏着化学能,在氧化过程中碳氢键断裂,生成CO2和H2O,同时释放出蕴藏的能。这些能量的50%以上迅速转化为热能,用于维持体温,并向体外散发。其余不足50%则以高能磷酸键的形式贮存于体内,供机体利用。体内最主要的高能磷酸键化学物是三磷酸腺苷(ATP)。此外,还可有高能硫酯键等。机体利用ATP去合成各种细胞组成分子、各种生物活性物质和其他一些物质;细胞利用ATP去进行各种离子和其它一些物质的主动转运,维持细胞两侧离子浓度差所形成的势能;肌肉还可利用ATP所载荷的自由能进行收缩和舒张,完成多种机械功。总的看来,除骨骼肌运动时所完成的机械功(外功)以外,其余的能量最后都转变为热能。例如心肌收缩所产生的势能(动脉血压)与动能(血液流速),均于血液在血管内流动过程中,因克服血流内、外所产生的阻力而转化为热能。在人体内,热能是最“低级”形式的能,热能不能转化为其它形式的能,不能用来作功。
在安静状态下摄入食物后,人体释放的热量比摄入的食物本身氧化后所产生的热量要多。例如摄入能产100kJ热量的蛋白质后,人体实际产热量为130kJ,额外多产生了30kJ热量,表明进食蛋白质后,机体产热量超过了蛋白质氧化后产热量的30%。食物能使机体产生“额外”热量的现象称为食物的特殊动力作用(specific dynamic action)。糖类或脂肪的食物特殊动力作用为其产热量的4%-6%,即进食能产100kJ热量的糖类或脂肪后,机体产热量为104-106kJ。而混合食物可使产热量增加10%左右。这种额外增加的热量不能被利用来作功,只能用于维持体温。因此,为了补充体内额外的热量消耗,机体必须多进食一些食物补充这份多消耗的能量。
食物特殊动力作用的机制尚未完全了解。这种现象在进食后1h左右开始,并延续到7-8h。有人将氨基酸注入静脉内,可出现与经口给予相同的代谢率增值现象,这些事实使人们推想,食后的“额外”热量可能来源于肝处理蛋白质分解产物时“额外”消耗的能量。因此,有人认为肝在接脱氨基反应中消耗了能量可能是“额外”热量产生的原因。
生物体生命活动过程中化学变化的总称。新陈代谢包括物质代谢和能量代谢。物质代谢又分为同化作用和异化作用。同化作用是将外界物质转化为组成生物体的物质并储存能量;异化作用是分解生物体的物质以释放能量并将废物排出体外。能量代谢又分为放能代谢和吸能代谢。物质代谢和能量代谢是密不可分的,在进行物质代谢的同时,必然伴随着能量代谢。生物通过新陈代谢与外界进行着物质交换和能量交换。新陈代谢是生物的主要特征之一。新陈代谢一旦停止,生物就会死亡。
通过新陈代谢研究,人们认识到生物的种类不同,代谢类型也有所不同。特别是微生物有着一般生物所没有的代谢类型。在发酵工业上通过对微生物的培养可得到不同种类的代谢产物,如乙醇、乳酸、醋酸、丙酮、丁醇等。新陈代谢还受各种因素的严格调节。如当生物所需的某种氨基酸的合成过剩时,生物体通过调节,停止合成这种氨基酸。根据这一原理,在发酵工业上,可采用失去相应代谢调节能力的微生物突变体来生产人类所需的产品。如用一种失去抑制赖氨酸。这种突变体在所需赖氨酸的合成过剩时,仍能继续不断地合成这种氨基酸。
地球中的生物所需的能量都是从太阳能开始的,
最先是植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,6CO2+6H2O=C6H12O6+6O2 ,贮存在植物体内,常常是以C6H12O6的形式贮存的,植物会通过一些化学反应将C6H12O6转化为植物蛋白,油脂,
植物也会通过呼吸作用,又将部分C6H12O6转化为CO2和H2O返回大自然。但大部分能量贮存在植物体内,
动物,动物不能进行光合作用,只以其它贮存能量的植物或动物为桥梁,通过食物获取能量,动物中,分为食草动物和食肉动物,食草动物通过进食,从植物中获取能量,部分贮存在体内,由于生命活动必需,食草动物也会消耗能量。在这过程中,将从植物中的能量转化为自己的能量,在食草动物中,常以,糖类,脂肪,蛋白质,的形式贮存,部分的能量通过呼吸作用转化为CO2和H2O,以热能的形式散开,
食肉动物常从食草动物那里获取能量,通过捕食,从食草动物的化学能转化为自己的化学能,消耗和食地动物一样的。
太阳能到--植物体内的化学能到--动物体内的化学能,
C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O{葡萄糖在人体内的氧化}
植物的光合作用,6CO2+6H2O=C6H12O6+6O2
将光能转化为化学能,或者是生物质能
葡萄糖在人体内的氧化,C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
将化学能转化为热能,为生命活动提供能量
答:生物体中的能量转化分为植物和动物。地球中的生物所需的能量都是从太阳能开始的,最先是植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,6CO2+6H2O=C6H12O6+6O2 ,贮存在植物体内,常常是以C6H12O6的形式贮存的,植物会通过一些化学反应将C6H12O6转化为植物蛋白,油脂,植物也会通过呼吸作用,又将部分C6H12O6转化...
答:4、化学能。生物体内物质的合成需要化学能,小分子物质合成大分子物质时,必须直接或间接的能量供应。此外,物质在分解的开始阶段,也需要化学能来活化成能量较高的物质(如葡萄糖活化成磷酸葡萄糖)。在生物体物质代谢中,可以说到处都需要由ATP转换的化学能来做化学功。5、光能。目前关于生物发光的生理...
答:原因是大部分被细胞呼吸所消耗。解释原因如下:根据能量的传递效率=下一营养级同化量/上一营养级同化量×100%。这个数值在10%—20%之间,基本没有多大变化。因为当某一营养级的生物同化能量后。有大部分被细胞呼吸所消耗,另外被下一营养级的生物捕食后产生的粪便中的能量也不可能被同化,因此,在一...
答:在线粒体或细胞质中,呼吸作用分解糖类等有机物为丙酮酸,再分解为二氧化氧和水或者酒精或者乳酸,分解过程中释放有机物中贮存的能量供生物体利用。动物的能量来自于食物,食物在体内氧化和在空气中燃烧氧化有相似之处,但进行的方式不同.呼吸作用是一个缓慢的氧化过程,能量是逐步释放的。新陈代谢是机体...
答:细胞中的能量转换是线粒体和叶绿体的能量转换,其有关内容如下:1、线粒体的能量转换:线粒体是细胞中最重要的能量转换器之一,主要负责将有机物质中的化学能转换为ATP中的化学能。线粒体通过氧化磷酸化过程将有机物质氧化,同时合成ATP。这个过程需要氧和NADH作为原料,并产生水和二氧化碳作为副产物。...
答:ATP是生物体内能量转换的“中转站”,它有利于能量的运输和协调供给,如线粒体呼吸释放能量合成的ATP,可以转移到细胞膜用于主动运输。
答:不稳定的化学能转化为有机物中稳定的化学能;呼吸作用中稳定的化学能转化为ATP中不稳定的化学能。能量利用:在生物体中,生命活动利用的能量,直接来自于ATP的水解,所以能量利用就是指ATP水解释放的能量直接用于各种化学反应的过程。【关系】能量释放要通过能量转换来实现,最终通过能量利用用于生命活动。
答:生物体生命活动过程中化学变化的总称。新陈代谢包括物质代谢和能量代谢。物质代谢又分为同化作用和异化作用。同化作用是将外界物质转化为组成生物体的物质并储存能量;异化作用是分解生物体的物质以释放能量并将废物排出体外。能量代谢又分为放能代谢和吸能代谢。物质代谢和能量代谢是密不可分的,在进行物质...
答:人体能量转化的平均效率大约在30%到40%之间,但这只是一个大致的范围。这个过程复杂且微妙,需要生物学家的深入研究才能完全揭示。尽管我们并非生物学家,但以上概述为我们提供了一个基本的框架,理解人体如何巧妙地转化和利用这些能量。毕竟,生命的活力就源于这看似简单的化学反应和能量转换过程。
答:是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质,并且储存能量的变化过程。异化作用:(又叫做分解代谢)是指生物体能够把自身的一部分组成物质加以分解,释放出其中的能量,并且把分解的终产物排出体外的变化过程。新陈代谢中的同化作用、异化作用、物质代谢和能量代谢之间的关系 ...