Первичным источником энергии в живых организмах является Солнце. Энергия, приносимая световыми квантами (фотонами), поглощается пигментом хлорофиллом, содержащимся в хлоропластах зеленых листьев, и накапливается в виде химической энергии в различных питательных веществах. Все клетки и организмы можно разделить на два основных класса в зависимости от того, каким источником энергии они пользуются. У первых, называемых аутотрофными (зеленые растения), СО2 и Н2О превращаются в процессе фотосинтеза в элементарные органические молекулы глюкозы, из которых и строятся затем более сложные молекулы. Клетки второго класса, называемые гетеротрофными (животные клетки), получают энергию из различных питательных веществ (углеводов, жиров и белков), синтезируемых аутотрофными организмами. Энергия, содержащаяся в этих органических молекулах, освобождается главным образом в результате соединения их с кислородом воздуха (т.е. окисления) в процессе, называемом аэробным дыханием. Этот энергетический цикл у гетеротрофных организмов завершается выделением СО2 и Н2О.

Клеточное дыхание - это окисление органических веществ, приводящее Рє получению химической энергии (РђРўР¤). Большинство клеток использует РІ первую очередь углеводы. Полисахариды вовлекаются РІ процесс дыхания лишь после того, как РѕРЅРё Р±СѓРґСѓС‚ гидролизованы РґРѕ моносахаридов: Крахмал (Сѓ растений) ,Гликоген (Сѓ животных) . Р–РёСЂС‹ составляют «РїРµСЂРІС‹Р№ резерв» Рё пускаются РІ дело главным образом тогда, РєРѕРіРґР° запас углеводов исчерпан. Однако РІ клетках скелетных мышц РїСЂРё наличии глюкозы Рё жирных кислот предпочтение отдается жирным кислотам. Поскольку белки выполняют СЂСЏРґ РґСЂСѓРіРёС… важных функций, РѕРЅРё используются лишь после того, как Р±СѓРґСѓС‚ израсходованы РІСЃРµ запасы углеводов Рё жиров.

Этапы энергетического обмена

Единый процесс энергетического обмена можно условно разделить на три последовательных этапа:

Первый этап: - расщепление органических вещ-в в пищеварительной системе до промежуточных продуктов распада.(гидролиз).
Белки + Н2О=аминокислота + тепло(рассеивается )
Жиры + Н2О = глицерин + жирные кислоты + тепло
Полисахариды + Н2О = глюкоза + тепло

Второй этап: (в клетке, в цитоплазме) - гликолиз - без кислородное расщепление глюкозы.Глюкоза под воздействием ферментов расщипляется до двух молекул С3Н6О3 С свыделением энергии.60% этой энергии рассеивается в виде тепла, 40% в виде АТФ.

Третий этап: (кислородное расщепление в митохондриях ) На кислородном этапе: с внутренней стороны мембраны крист находятся молекулы переносчики . Электрон подхватывается молекулами переносчиками и перетаскивается с одной молекулы на другую (окисление), при этом он теряет энергию. Эта энергия на восстановление АТФ из АДФ. Этот процесс называется окислительное фосфорилирование. В конце цепи переносчиков стоит кислород он является акцептором . Анионы накапливаются с внутренней стороны мембраны , ионы с наружной стороны . Когда разность потенциалов между ними достигнет критического уровня ион через ферментативный канал проходит на внутреннею сторону мембраны. При этом выделяется энергия, она идет на фосфолирирование (АДФ-АТФ). В итоге на кислородном этапе образуется 36 АТФ.