2015-05-14
368
Запасание
Энергия в живой клетке при наличии кислорода обычно получается в результате дыхания – биологического сгорания по формуле, аналогичной (1), с той разницей, что субстрат – не только глюкоза, а любое питательное вещество.
субстрат + О2 ® СО2 + вода + энергия + отходы +...
В таблице указаны количественные параметры для основных субстратов дыхания (ФЖ, с. 239, 474).
| питательное вещество | ккал/г | л О2/г | ккал/ л О2 | ДК= СО2/О2 | ГН2О/г | гН2О/ ккал |
| Углевод | 4,2 | 0,84 | 5,0 | 1,00 | 0,56 | 0,13 |
| Жир | 9,4 | 2,0 | 4,7 | 0,71 | 1,07 | 0,11 |
| Белок (® мочевина) | 4,3 | 0,96 | 4,5 | 0,81 | 0,39 | 0,09 |
| белок (® мочевая к-та) | 4,25 | 0,97 | 4,4 | 0,74 | 0,50 | 0,11 |
Þ пересчет 4,8 ккал = 20 кДж = 1 л О2
По данным таблицы, интенсивность энергетического обмена можно измерять как потребление кислорода (с точностью несколько процентов при неизвестном субстрате дыхания, ошибка при использовании в том же качестве потребления углекислоты гораздо больше). Кислородный эквивалент энергопотребления, обычно применяемый при пересчете, 4,8 ккал = 20 кДж = 1 л О2.
В соответствии с данными таблицы, выгодно использовать химические субстраты как источник энергии. Например, можно сравнить массу химического топлива и высоту, на которую нужно поднять ту же массу для достижения той же потенциальной энергии: 1 кг липидов – 39 000 кДж, это эквивалент подъема на 4000 км.
|
|
|
Кроме того, велики потенциальные возможности использования этой энергии для совершения механической работы: при горизонтальном перемещении той же массы и КПД 100% можно преодолеть 40000 км при силе сопротивления в 1/10 силы тяжести. Таким образом, запасание энергии в химических соединениях дает большие возможности в сравнении с другими способами.
Развитие: обсудить с этой точки зрения затраты на перемещение в книге Шмидта-Ниельсена «Физиология животных»
