Энергетическая эффективность аэробного обмена веществ PDF Печать E-mail

Энергия, содержащаяся в пище, измеряется количеством калорий. В последние годы стали много говорить о потреблении калорий, особенно в связи с различными диетами для похудания. Если мы съедаем пищи больше, чем необходимо для восполнения энергетических затрат организма, то избыток ее откладывается в виде жира. Когда в пище содержится меньше калорий, чем требуется для нормальной жизнедеятельности, то в качестве источника недостающих калорий используется отложенный в тканях жир.

Мы измеряем энергию большими калориями, или килокалориями (ккал). Килокалория — это количество тепла, необходимое для нагревания 1 л воды на 1° С. Ломоть хлеба содержит около 100 ккал потенциальной энергии; если бы эту энергию использовать для нагревания 1 л воды, то температура воды повысилась бы от 0 (точка замерзания) до 100° (точка кипения).

Содержание калорий в питательных веществах можно измерять, сжигая их в лабораторном калориметре и определяя общее количество выделившегося тепла. Показано, что в этих условиях 1 г глюкозы дает около 3,8 ккал. Примерно такие же величины получаются при сжигании других углеводов, а также белков. Жиры имеют более высокую энергетическую ценность — около 9 ккал на 1 г.

Описанный метод позволяет измерять максимальную потенциальную энергию, содержащуюся в пищевых продуктах. Встает вопрос: какая часть этой потенциальной энергии фиксируется в организме в виде АТФ? Оказывается, клетки используют на синтез АТФ примерно 67% энергии питательных веществ. 1 г глюкозы, поглощенный клетками организма, дает количество АТФ, соответствующее 2,5 ккал. Это чрезвычайно высокий уровень использования потенциальной энергии. (Самые совершенные механизмы, созданные людьми, считаются высокопроизводительными, если их коэффициент полезного действия равен 40%.) Остальные 33 % энергии питательных веществ рассеиваются в виде тепла во время процессов расщепления молекул и при переносе водорода от одного акцептора к другому. Но даже и эту энергию нельзя считать полностью потерянной для организма, так как выделяющееся тепло поддерживает  температуру тела.

Интересные статьи по биологии:

1) Избирательная проницаемость мембран

2) Механизм работы дыхательных мышц