Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Шмидт-Ниельсен К. -> "Физиология животных. Приспособление и среда" -> 100

Физиология животных. Приспособление и среда - Шмидт-Ниельсен К.

Шмидт-Ниельсен К. Физиология животных. Приспособление и среда. Под редакцией Крепса Е. М. — М.: Мир, 1982. — 416 c.
Скачать (прямая ссылка): fizjuv1982.djvu
Предыдущая << 1 .. 94 95 96 97 98 99 < 100 > 101 102 103 104 105 106 .. 173 >> Следующая


Третий способ определения интенсивности обмена основан на измерении количества кислорода, используемого в процессах окисления, при условии, что известно, какие вещества подвергались окислению (и отсутствует анаэробный обмен).

^Измерять потребление кислорода технически несложно, и такой метод настолько широко применяется для оценки интенсивности обмена, что эти два понятия часто употребляются как взаимозаменяемые. Последнее, разумеется, неправильно; например,

Интенсивность метаболизма 239

полностью анаэробные организмы совсем не потребляют кислорода, но это вовсе не значит, что их метаболизм равен нулю!

Почему количество потребляемого кислорода может все-таки ¦служить мерой интенсивности обмена? Дело в том, что количество тепла, выделяющееся при использовании каждого литра кислорода в метаболических процессах, почти не зависит от того, окисляются ли белки, жиры или углеводы (табл. 6.1, столбец в). Максимальная величина (5,0 ккал1 на 1 л O2 при окислении углеводов) и

Таблица 6.1

Продукция тепла и потребление кислорода в процессах метаболизма основных питательных веществ. Величины для белков зависят от того, будет ли конечным продуктом распада мочевина или мочевая кислота. Отношение количества образовавшейся СОг к количеству потребленного O2 называется дыхательным коэффициентом (ДК). <По данным Lusk, 1931; King, 1957)

Питательное вещество
(а) ккал/г
(б) л 02/г
ккал/л О
(г) CO2

Углевод
4,2
0,84
5,0
1,00

Жир
9,4
2,0
4,7
0,71

Белок (-ниочевина)
4,3
0,96
4,5
0,81

Белок (->-мочевая кислота)
4,25
0,97
4,4
0,74

минимальная (4,5 ккал на 1 л O2 при окислении белков) различаются всего лишь на 10%; поэтому при расчетах в качестве меры интенсивности обмена обычно используют среднюю величину —¦ 4,8 ккал на 1 л O2. Максимальная ошибка, возможная при использовании этой усредненной цифры, составит 6%. но если окислению подвергается обычная смесь питательных веществ (углеводов, белков, жиров), то ошибка будет незначительной. К тому же определения интенсивности обмена в большинстве случаев вообще не отличаются большой точностью — не из-за недостатков имею-

1 Традиционная единица измерения тепла-—калория (кал)—не входит теперь в Международную систему единиц (СИ), но повсеместно употребляется в таблицах, книгах и различных публикациях по физиологии. Поэтому было бы непрактичным отказаться от нее в этом учебнике. Единица энергии в системе СИ — Джоуль (Дж), а калория определяется как 1 кал = 4,184 Дж (1 ккал = 4,184 кДж). Далее, 1 кал — это количество энергии, необходимое для того, чтобы нагреть 1 г воды с 14,5 до 15,5 °С, а 1 ккал= 1000 кал. Иногда, особенно при изложении начальных сведений или в научно-популярной литературе, калории и килокалории путают между собой. Нередко килокалории называют «большими калориями» и обозначают «Кал». Поскольку калория — это точно определенная единица измерения, эпитеты «большая» и «малая» здесь лишены смысла. Дополнительные сведения об использовании единиц измерения и их обозначений см. в Приложении А.

240 Глава 6. Энергетический обмен

щейся аппаратуры, а из-за большой изменчивости таких факторов, как двигательная активность животного и другие физиологические функции.

Хотя использование 1 л кислорода приводит к примерно одинаковому высвобождению энергии для всех трех главных групп питательных веществ, при окислении 1 г этих веществ энергетический выход существенно различен. Например, окисление 1 г жира дает в 2 раза больше энергии, чем окисление 1 г углеводов (табл. 6.1, столбец а).

Хорошо известно, что жиры обладают высокой энергетической ценностью; биологически важное следствие этого состоит в том, что накопление энергии в виде жиров связано с меньшей прибавкой веса и объема по сравнению с использованием других классов соединений. Любопытно, что энергетическая ценность спирта тоже очень высока — около 7 ккал/г. Поэтому люди, стремящиеся похудеть, должны избегать спиртных напитков; кроме того, употребление спиртного быстро ослабляет решимость следить за своей диетой, и это дополнительно ухудшает дело.

Приводимая величина энергетической ценности белков — 4,3 ккал/г — отличается от величины 5,3 ккал/г, получаемой химиками при сжигании белка. Причина этого — то, что в организме белки не окисляются полностью. Млекопитающие выделяют азот в виде мочевины СО (NH2) 2 — органического соединения, при сжигании которого выделяется энергия, эквивалентная упомянутому различию. Это различие следует иметь в виду, если энергетический баланс вычисляют, исходя из величин энергетической ценности, определяемых при сжигании белка в калориметрической бомбе.

Количество кислорода, необходимое для окислення 1 г жира, более чем вдвое превышает то, которое нужно для окисления углеводов или белков (табл. 6.1, столбец б). В сочетании с высокой калорийностью жиров это и приводит к тому, что энергия окисления в расчете на 1 л O2 у жиров, углеводов и белков примерно одинакова (см. выше).

В последнем столбце табл. 6.1 приведено отношение количества образующейся в процессе метаболизма CO2 к количеству потребляемого O2. Это отношение, называемое дыхательным коэффициентом (ДК) или показателем дыхательного газообмена, играет важную роль в физиологии обмена веществ. По величине ДК можно судить об основных субстратах, используемых в обмене. Обычно ДК колеблется б пределах от 0,7 до 1,0. Величина, близкая к 0,7, свидетельствует о преобладании жирового обмена, а близкая к 1,0 — о том, что используются главным образом углеводы. В случае промежуточных значений ДК судить о природе окисляемых веществ труднее: это могут быть белки, смесь жиров и углеводов или же смесь всех трех субстратов. Можно, однако, определить количество используемых белков по выделению азота
Предыдущая << 1 .. 94 95 96 97 98 99 < 100 > 101 102 103 104 105 106 .. 173 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed