Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Практику по физич. и коллоид. химии.doc
Скачиваний:
151
Добавлен:
24.03.2015
Размер:
5.12 Mб
Скачать

Биологическое значение.

Живые организмы не являются исключением из законов природы. Любой организм, растительный и животный, находится в постоянном обмене

энергии и веществ с окружающей средой. Он поглощает разнообразные вещества в виде пищи, ассимилирует и трансформирует их в составные части своего тела, разрушает их в процессе диссимиляции и удаляет их в качестве отработанных продуктов во внешнюю среду. Многочисленными экспериментами была установлена подчиненность этих процессов закону сохранения материи и энергии.

Приведем для иллюстрации опыты Биддера и Шмидта над взрослой кошкой, находящейся в состоянии пищевого равновесия (цифры даны в г/1кг веса животного в сутки):

поступления

общий вес

Н2О

С

Н

N

О

S

соли

мясо

44.118

32.957

6.109

0.851

1.390

2.184

0.086

0.441

вода

27.207

27.207

-

-

-

-

-

-

кислород

18.632

-

-

-

-

18.632

-

-

ИТОГО

89.957

60.164

6.209

0.851

1.390

20.816

0.086

0.441

выделения

моча

53.350

49.817

0.592

0.197

1.380

0.858

0.042

0.409

кал

0.910

0.718

0.075

0.010

0.002

0.031

0.044

0.032

Н2СО3

20.322

-

5.542

-

-

14.870

-

-

вода (через легкие и кожу)

15.355

9.569

-

0.644

-

5.152

-

-

потери азота

0.008

-

-

-

0.008

-

-

-

ИТОГО

89.957

60.164

6.209

0.851

1.390

20.816

0.086

0.441

Таблица 13

Сравнение потребляемых и выделяемых веществ свидетельствует о глубоких превращениях пищи в организме. Эти превращения связаны с производством энергии, возникающей в процессе распада пищевых веществ и необходимой организму для производства работы (мышечное сокращение), для синтеза и ассимиляции, для выработки тепла.

Живые организмы также подчинены законам термохимии, в частности закону Гесса. Этот закон имеет огромное значение для физиологии и биохимии. Действительно, окисление пищевых продуктов в организме происходит через серию сложных реакций, однако, количество теплоты, выделяемое при этом, сравнимо с количеством теплоты, которое можно получить при непосредственном сжигании этих веществ в колориметрической бомбе (прибор для определения теплоты сгорания).

Закон Гесса дает основание использовать теплоты сгорания пищевых веществ для суждения об энергии окисления в организме. Экспериментальными исследованиями многих ученых были определены теплоты сгорания пищевых веществ в калориметрической бомбе и они оказались тождественны с калорийной ценностью при окислении в организме:

Таблица 14

вещество

теплота сгорания в организме (ккал)

теплота сгорания в калориметре (ккал)

углеводы

4,1

4,1

жиры

9,3

9,3

белки

4,1

5,7

Белки в организме окисляются не полностью. В качестве продукта неполного окисления белков выделяется мочевина, чем и обусловливается расхождение теплы сгорания в организме и калориметре.

Таким образом, приведенные данные неопровержимо свидетельствуют о том, что энергетические процессы в организме подчиняются закону сохранения энергии, как и любые химические реакции вне организма, идут по законам термохимии.