Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

жизненных процессов клетки и организма. Она очень легко расщепляется, выделяет при этом энергию и является, таким образом, аккумуля­тором, отдающим энергию по мере ее надобно­сти. В виде синтеза АТФ клетка получает бо­лее 55% энергии, образующейся при окислении глюкозы. Даже самые блестящие успехи со­временной техники бледнеют перед таким высо­ким коэффициентом полезного действия (к.п.д.) этого уникального клеточного механизма.

БИОЛОГИЧЕСКИЕ УСКОРИТЕЛИ

Обмен веществ — это непрерывная цепь слож­ных химических процессов, протекающих в клетке; им предшествует переваривание пи­щи в желудке и кишечнике, в ходе которого пищевые вещества расщепляются на более про­стые составные части. Только они усваиваются клетками, в которых из принесенных кровью веществ образуются новые сложные и разно­образные вещества, освобождается и исполь­зуется энергия. Если бы мы попробовали хи­мические реакции, происходящие в организ­ме, провести в лаборатории, то потребовались бы высокая температура, повышенное дав­ление и другие несвойственные организму условия.

В чем же дело? Ведь мы знаем, что в орга­низме нет ни очень высокой температуры, ни повышенного давления. Происходит это по­тому, что в организме есть такие вещества, которые ускоряют ход химической реакции, а сами при этом не изменяются. Их действие по­добно химическим катализаторам.

Приведем простой пример. Известно, что вода состоит из водорода и кислорода. При смешении чистого водорода и кислорода вода не образуется, если держать эту смесь даже многие годы. Но если прибавить к этой смеси немного платины, реакция пойдет очень быстро и образуется вода. Платина, не являясь состав­ной частью воды, резко ускоряет эту реакцию, а сама выходит из нее без изменений. Нечто подобное происходит и в организме. Все хи­мические превращения в нашем организме протекают с участием специальных биоло­гических ускорителей, или катализаторов, — ферментов.

Ферменты — сложные органические ве­щества, во много миллионов раз увеличивающие скорость химических реакций. Это основная и единственная их функция в организме . Клетки нашего тела имеют огромный набор ферментов,

способных произвести все необходимые превра­щения. Каждый фермент действует только на определенные вещества, определенный процесс или его этап и только при определенной темпе­ратуре, реакции среды и т. д., т. е. обладает специфичностью и избирательностью действия. По меткому определению одного ученого, фер­мент подходит к веществу так же, как ключ к замку. Бывают ферменты пищеварительные, дыхательные, окислительные, восстановительные и другие с самым разнообразным характером дей­ствия. Одни участвуют в расщеплении поступаю­щих веществ, другие обладают синтезирующей способностью — помогают организму в образова­нии новых молекул. Словом, ферменты являются необходимыми участниками обмена веществ, без них он невозможен.

КРУГОВОРОТ ВЕЩЕСТВ В ПРИРОДЕ

Обмен веществ, происходящий в организме человека и животных, — это часть общего круго­ворота веществ в природе. Сложные вещества, которые человек и животные получают с пищей, расщепляются на более простые, усваиваются, а затем в виде углекислоты, воды и некоторых других веществ выделяются наружу и исполь­зуются растениями. Растения под влиянием солнечной энергии вновь синтезируют из них сложные вещества. И так непрерывно, пока существует жизнь на Земле, будет происходить круговорот веществ в природе.

В состав живых организмов входят практи­чески все существующие в природе химические элементы и соединения. Основную их массу составляют углерод, кислород и азот, поэтому круговорот этих веществ представляет для нас наибольший интерес. Углерод входит в состав очень многих химических соединений. Наш организм получает его с пищевыми веществами и выделяет при дыхании в виде углекислого газа. Из углекислого газа и воды в клетках зеленых растений, содержащих зеленый пигмент — хлоро­филл, под влиянием солнечного света образуются сложные органические соединения — углеводы. Этот процесс называется фотосинтезом, в ре­зультате его образуются крахмал или другие углеводы, например глюкоза, и выделяется кислород.

Громадная поверхность всех зеленых расте­ний очищает воздух от углекислого газа и выделяет миллиарды тонн кислорода. Так, наши зеленые друзья ежегодно поглощают около 170 млрд. т углекислого газа, выделяют

38