 |
|
АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология |
Тема: 1.Обмен веществ и энергии.План: 1. Понятие об обмене веществ и энергии в организме рыб. 2. Формы обмена веществ и энергии. 3. Баланс веществ и энергии в организме рыб. 4. Показатели питательной ценности кормов. 5. Зависимость обмена веществ от факторов среды. 6. Методы измерения затрат энергии.
1. Понятие об обмене веществ и энергии в организме рыб. Обмен веществ и энергии – совокупность физико–химических превращений веществ и энергии, происходящих в живом организме, за счет чего обеспечивается его жизнедеятельность. В процессе обмена веществ выделяется энергия, необходимая для роста, развития и обеспечения структур и функций всех без исключения клеточных элементов организма. Обмен веществ и энергии составляет единое целое и подчиняется универсальному закону естествознания – закону сохранения материи и энергии. В процессе обмена веществ обеспечивается: восстановление постоянно теряемых организмом веществ (вода, минеральные соединения, газы), восстановление распадающихся в организме органических соединений (белков, жиров и углеводов), снабжение организма энергией, необходимой для движения, секреции, экскреции и других проявлений жизнедеятельности. Биологическое значение процессов обмена сводится в основном к следующим пунктам: 1)образование веществ, необходимых для жизнедеятельности организма, 2)нейтрализация и выведение ядовитых для организма веществ, образующихся в результате жизнедеятельности, 3)совершение работы (мышечная, осмотическая, поддержание электрических потенциалов и т. д.). Таким образом, обмен веществ – это необходимое условие жизни всех живых организмов на Земле, в том числе и рыб. С прекращением обмена веществ, прекращается жизнь. Обмен веществ складывается из следующих, неразрывно связанных между собой процессов: ассимиляции, диссимиляции, анаболизма и катаболизма. Ассимиляция это процесс поглощения, т. е. поступления химических соединений в организм рыб. Основным источником поступления веществ в организм рыбы является пища, которая содержит органические и минеральные соединения. Однако в связи с водным образом жизни рыбы могут сорбировать из воды через покровы тела и жабры биогенные макроэлементы (фосфор, азот, кальций, калий, натрий), микроэлементы (кобальт, марганец, медь, цинк, железо), необходимые для их жизнедеятельности, а также вредные токсичные соединения – тяжелые металлы (ртуть, кадмий), радиоактивные изотопы, ядохимикаты и т. д., которые накапливаются или куммулируются в отдельных тканях и органах, иногда в значительных количествах. Кроме того, в процессе ассимиляции происходит поглощение кислорода и других газов через жабры и покровы. Таким образом, в результате ассимиляции в организм рыб поступают вещества, необходимые для жизнедеятеятельности. Сведения о проникновении в тело и активной сорбции из воды различных веществ в организм рыбы выражаются в виде коэффициента накопления: Кн=Ст/Св. Кн – коэффициент накопления. Ст – содержание вещества в теле. Св – содержание вещества в воде. По коэффициенту накопления можно судить об отношении организма к веществу. Если Кн~1, то организм безразличен к веществу, если Кн<1, то организм отвергает вещество, если Кн>1, то вещество прочно связано со структурами организма. Диссимиляция это процесс выведения химических соединений из организма рыбы, т. е. это процесс, обратный ассимиляции. Диссимиляция веществ осуществляется за счет экскреции (удаления) из организма рыбы продуктов обмена – метаболитов в составе испражнений кишечника (фекалий) и мочи. Кроме того, из организма рыбы через кожный покров и жабры диффундируют вода, углекислый газ, аммиак, минеральные и органические вещества. Ряд веществ теряется организмом рыбы в виде секретов желез, слущивания эпителия. Кроме того, во время размножения из организма рыбы выводятся половые продукты – икра и молоки. Таким образом, в результате диссимиляции из организма рыбы выводятся, в основном, ненужные, а нередко и токсичные соединения. Скорость расходования и выведения из тела веществ может быть выражена в виде абсолютных количеств, отнесенных к единице массы и единице времени, а также в виде относительных показателей, таких как время полувыведения Т50 и коэффициента суточного уменьшения К. Эти относительные показатели находятся в тесной связи К=0,5^(1/T50) C количественной стороны эти два процесса (ассимиляция и диссимиляция) неравноценны: в процессе развития рыб может преобладать ассимиляция над диссимиляцией и наоборот. В раннем возрасте преобладают процессы ассимиляции, в старости - процессы диссимиляции. Между ассимиляцией и диссимиляцией существует тесная связь. Никогда в организме не бывает только ассимиляция или только диссимиляция. Всегда эти процессы существуют одновременно, но соотношение между ними меняется в онтогенезе рыбы как для всего организма (суммарно), так и для отдельных органов, тканей, клеток. Резюмируя вышеизложенное, можно заключить, что благодаря ассимиляции и диссимиляции организм рыбы тесно связан с окружающей средой. Среда влияет на химический состав организма, а организм в свою очередь изменяет химические показатели воды. В процессе обмена веществ, кроме ассимиляции и диссимиляции в организме рыбы происходят сложные биохимические превращения, называемые метаболизмом. Метаболизм включает в себя два противоположных процесса: анаболизм (синтез, созидание) и катаболизм (распад, деградация). Анаболизм это процесс усвоения, синтеза организмом веществ, при котором потребляется энергия. В результате анаболизма из простых веществ образуются более сложные, богатые потенциальной энергией вещества. Анаболизм в организме рыб протекает постоянно, даже при полном голодании (нерестовые миграции). Внешне анаболические процессы выражаются в росте клеток, тканей и, в целом, в приросте живой массы рыбы, внутренне – в развитии организма и в накоплении веществ с высоким энергетическом уровнем. Рост тканей может происходить за счет увеличения числа клеток (гиперплазия) и за счет увеличения размеров клеток (гипертрофия). У рыб, как и у других животных, наблюдаются оба эти процесса, но у рыб преобладают гиперплазические процессы (мышцы-70%-90%, печень-30%, мозг-97-98%) над гипертрофическими. Экспериментально доказано, что абсолютная скорость роста рыб уменьшается по мере увеличения массы, т. е. наибольший прирост массы рыб наблюдается в молодом возрасте, наименьший - в старом. Следует подчеркнуть, что для рыб, в отличии от наземных позвоночных животных, характерен бесконечный рост в течении всей жизни, т. е. анаболические процессы преобладают над катаболическими. Катаболизм это процесс распада сложных органических веществ на простые, протекающий в организме рыб с освобождением энергии. Основным источником энергии для организма животных, в том числе и рыб, является окисление органических веществ, поступающих с пищей (белки, жиры, углеводы). При окислении белков, жиров и углеводов в организме рыб до конечных продуктов- аммиака, углекислого газа, воды выделяется значительное количество энергии. Часть этой энергии переходит в механическую работу выполняемую мышцами, другая часть используется для синтеза более сложных соединений или накапливается в специальных макроэнергетических соединениях. В организме роль макроэнергетических соединений выполняет аденозинтрифосфат – АТФ. Расщепление АТФ сопровождается выделением большого количества энергии, которая используется для выполнения, всех без исключения, физиологических функций организма. Для синтеза АТФ в митохондриях используется примерно половина энергии (50%), образуемой в процессе окисления органических соединений пищи. Из всей энергии АТФ рыбой используется не более 30-40%, а остальная энергия рассеивается в виде тепла в окружающую среду. Рыбы способны выделять значительное количество тепловой энергии (до 100 ккал/кг в сутки) и за 1 сутки тело её могло бы нагреться до 100 градусов. Однако этого не происходит благодаря высокой теплопроводности воды, и поэтому рыбы, за редким исключением (акулы, тунцы), имеют температуру тела, примерно равную температуре воды. У тунцов и крупных акул температура тела при движении на 1-3 градуса больше, чем температура воды. Это достигается благодаря специальному теплообменному аппарату в кровеносной системе, отводящему тепло вглубь организма. Между анаболизмом и катаболизмом существует тесная связь. Эти разнонаправленные процессы в организме всегда существуют одновременно. Схематически это можно представить следующим образом:
Катаболизм Дата добавления: 2015-12-15 | Просмотры: 878 | Нарушение авторских прав |