обмен веществ

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ, метаболизм, совокупность хим. н связанных с ними энергетич. процессов превращения поступающих извне и возникающих в клетках в-в; лежит в основе жизнедеятельности живых организмов и является одним из осн. признаков жизни. О. в. определяет такие жизненно важные процессы, как рост, развитие, размножение, продуктивность, а также связь организма с окружающей средой и адаптацию его к изменениям внеш. условий. Основу О. в. составляют взаимосвязанные процессы синтеза (анаболизма, или ассимиляции) и расщепления (катаболизма, или диссимиляции), направленные на непрерывное обновление тканей организма и обеспечение его необходимой энергией. Катаболизм и анаболизм протекают в клетках одновременно и заключит, стадия катаболич. превращений является исходной стадией анаболизма. Все реакции О. в. и превращения энергии протекают при участии биол. катализаторов — ферментов. У самых разных организмов О. в. отличается упорядоченностью и сходством последовательности ферментативных превращений, несмотря на большое число разнообразных хим. соединений, вовлекаемых в обмен. В то же время для каждого вида характерен особый, генетически закреплённый тип О. в., зависящий от условий его существования. Между процессами О. в. у раз л. организмов, населяющих землю, существует взаимосвязь. Зелёные р-ния, ассимилируя неорганич. формы разл. элементов в процессе фотосинтеза, осуществляют первичный синтез органич. соединений (углеводов, липидов, белков). Ж-ные и др. гетеротрофные организмы используют созданные р-ниями органич. соединения, подвергая их разнообразным превращениям в ходе своего О. в., ассимилируют их, т. е. преобразуют не специфич. для себя соединения в специфич., подобные в-вам собств. тела. Такая схема материальной и энергетич. взаимосвязи характерна не только для растит, и животного миров, но и для зелёных и незелёных тканей зелёного р-ния и всех тканей зелёного р-ния в отсутствие света. Такие же преобразования лежат в основе др. стороны О. в. — дыхания. С особенностями О. в. у р-ний, в частности ферментных систем, закономерно связаны важные в биол. и хоз. отношении свойства р-ний: продолжительность вегетационного периода, общая продуктивность, кол-во и качество накапливаемых в урожае питат. в-в, устойчивость к неблагоприятным условиям существования, иммунитет к болезням и вредителям и т. п. Результаты изучения О. в. у р-ний широко используются в селекц. практике, при разработке комплекса агротехнич. мероприятий и др. О. в. у ж-ных состоит из 3 этапов:

1) поступление и превращение в-в корма в пищеварит. тракте (см. пищеварение);

2) изменение и усвоение в-в в клетках организма (промежуточный обмен);

3) образование и выделение конечных продуктов обмена из организма. Расщепление компонентов пищи (белки, жиры, углеводы) до более простых в-в обеспечивает организм хим. соединениями и одновременно энергией. Эта энергия запасается в форме особых фосфорсодержащих соединений, центр, место среди к-рых занимает аденозинтрифосфат, и используется для поддержания темп-ры тела, синтетич. процессов, сокращения мышц, проведения нервного импульса, процессов секреции, всасывания к др. Соотношение между кол-вом энергии, поступающей с питат. в-вами корма, и кол-вом энергии, отдаваемой во внеш. среду, наз. энергетич. балансом организма. Определение этого баланса имеет значение для расчёта кормовых рационов. Для каждого организма характерен т. н. основной обмен (минин. кол-во энергии, необходимое при полном покое ж-ного), определяющий физиол. нормы кормления с.-х. ж-ных.

О. в. у ж-ных регулируется ферментативным путём и находится под контролем гормонов и нервной системы. Анализ состояния О. в. лежит в основе ранней биохим. диагностики мн. болезней с.-х. ж-ных. Нарушения О. в. приводят к ряду заболеваний ж-ных, напр. к кетозам. Обмен энергии в организме ж-ного изучают методами прямого измерения теплопродукции в респирац. калориметрах и зоотронах; определения кол-ва энергии потреблённого корма, энергии продуктов выделения (кал, моча, кишечные газы и др.) и продуктов отложения (прирост живой массы, прирост шерсти и др.); расчёта по данным газообмена ж-ного. Энергетич. потребность ж-ных определяют в калориметре или зоотроне измерением подачи ими тепла и рассчитывают её на основе данных потребления кислорода или образования CO₂. Трансформация хим. энергии корма в обменную и продуктивную протекает с разл. эффективностью у ж-ных разных видов, пород, направления продуктивности и фиэиол. состояния. См. также Баланс энергии, Обменная энергия, Энергетическая ценность корма.

^{• Афонский С. И., Биохимия животных, 3 изд., М., 1970; ЛенинджерЛ., Основы биохимии, пер. с англ., т. 1—3, М., 1985 — 86; Страйер Л., Биохимия, пер. с англ., т. 1—3, М., 1984—86; Основы биохимии, пер. с англ., т. 1—3, М., 1981. См. также лит. к ст. Кормление сельскохозяйственных животных.}