Глава 7. Обмен веществ

7.1. Биологическое значение и методы изучения обмена веществ

Основой жизнедеятельности живого организма служит обмен веществ. Он является основной физиологических функций организма. С прекращением обмена веществ прекращается и жизнь.

Обмен веществ включает в себя: 1) поступление в организм из внешней среды различных веществ; 2) усвоение и изменение их; 3) выделение конечных продуктов распада.

При всех этих процессах в организме наблюдается множество различных химических, механических, термических и электрических явлений, непрерывно происходит превращение энергии: потенциальная энергия сложных органических соединений при их расщеплении освобождается и превращается в тепловую, механическую, электрическую.

За счет освободившейся в организме энергии поддерживается определенная постоянная температура тела и совершается физическая работа. Освобождение энергии в организме, кроме того, необходимо для осуществления химических процессов, образования сложных соединений и роста клеток.

Обмен веществ и превращение энергии неотъемлемы друг от друга. Не существует обмена вещества без превращения энергии и нет обмена энергии без обмена веществ.

Обмен веществ представляет собой единство двух взаимосвязанных, но противоположных процессов: ассимиляции и диссимиляции.

Ассимиляцией (анаболизмом) называют сумму процессов усвоения организмом питательных веществ, поступающих с кормом из внешней среды, образования более сложных химических соединений из более простых. Ассимиляция — это процесс образования новой живой материи.

Питательные вещества корма ассимилируются и становятся белками, жирами и углеводами, присущими данному организму, его строительными материалами и энергетическими ресурсам.

Диссимиляция (катаболизм) — процесс распада сложных органических веществ, сопровождающийся освобождением большого количества энергии. При этом образуются конечные продукты распада, которые удаляются из организма или обезвреживаются. Проще сказать, это — разрушение материи.

Процессы ассимиляции и диссимиляции тесно, переплетаясь друг с другом, способствуют постоянному обновлению химического состава организма, что также требует энергетического обеспечения. Они протекают одновременно, но не взаимоуравновешанно. У молодых особей преобладает ассимиляция, у старых ― диссимиляция.

Каждому виду сельскохозяйственных животных присущ свой тип обмена веществ, который зависит от многочисленных факторов: климата, кормления, породы, наследственных особенностей, пола, возраста, условий кормления и содержания и т. д.

Для изучения обмена веществ в организме или в отдельных органах, используют самые разнообразные методы, такие как:

• Метод балансовых опытов (балансовый) заключается в подсчете количества поступающего в организм корма и количества образующихся конечных продуктов его превращения, выделяющихся из организма. Например, определив количество азота, поступающего в организм животного с белками, можно установить баланс азота, выделяющегося с мочой, калом и потом.

• Метод изолированных органов. Такие органы в течение некоторого времени способны сохранять свою жизненную активность и использовать для своей деятельности питательные вещества, пропускаемые через кровеносные сосуды.

• Метод ангиостомии, разработанный русским ученым Е.С. Лондоном в 1916 г., основан на получении крови из глубоко лежащих сосудов при проведении различных экспериментов в течение длительного времени.

• Метод катетеризации кровеносных сосудов.

• Метод меченных атомов. В кровоток вводятся атомы йода — 131, азота–15, углерода–14, водорода Н₂ с кормом или непосредственно в желудок и прослеживается путь их следования.