Версия для печати темы
Форум пчеловодов МФУ _ Биология пчёл _ Теплогенерация пчел
Автор: volmar_georg 27.10.2017, 15:30
Цитата(Пчелолюб @ 26.10.2017, 19:29)
Под калорийностью, или энергетической ценностью пищи, подразумевается количество энергии, которое получает организм при полном её усвоении. Чтобы определить полную энергетическую ценность пищи, её сжигают в калориметре и измеряют тепло, выделяющееся в окружающую его водяную баню.
Этот абсурд гуляет в биологической, медицинской и в другой "серьезной литературе" на протяжении вот уже более полувека с подачи открывателя АТФ как накопителя энергии в своих макроэргических эфирных связях (Р-О-Р). Хотя это десятки раз было опровергнуто массой очень качественных экспериментов. Еще по школьному курсу Вы я думаю помните, что при синтезе воды выделяется просто огромное количество энергии. Но, вот парадокс, при метаболическом разложении глюкозы а) кислород НЕ ОКИСЛЯЕТ углерод, то есть СО2 другого происхождения; в) кислород восстанавливается до воды присоединяя два протона и два электрона и при этом ЭНЕРГИЯ не выделяется; г) при разрыве макроэргических связей энергия ПОТРЕБЛЯЕТСЯ, а не выделяется. Прав Пионер-Пенсионер, это совсем разные процессы. Как быть? Правильно определить источник и механизм термогенеза у пчел. МЕХАНИЗМ: присоединение АТФ на мышечных белках (например, на PEVK тайтина) происходит изменение ЭЛЕКТРОННОЙ ПЛОТНОСТИ акцепторов ионов. ИСТОЧНИК: изменение структуры связанной на белках воды, ее деполяризация, сокращение белка (мышечная работа) и выделение энергии.
Автор: Пчелолюб 27.10.2017, 15:50
Цитата(volmar_georg @ 27.10.2017, 17:30)
Но, вот парадокс, при метаболическом разложении глюкозы а) кислород НЕ ОКИСЛЯЕТ углерод, то есть СО2 другого происхождения; в) кислород восстанавливается до воды присоединяя два протона и два электрона и при этом ЭНЕРГИЯ не выделяется; г) при разрыве макроэргических связей энергия ПОТРЕБЛЯЕТСЯ, а не выделяется. Прав Пионер-Пенсионер, это совсем разные процессы. Как быть? Правильно определить источник и механизм термогенеза у пчел. МЕХАНИЗМ: присоединение АТФ на мышечных белках (например, на PEVK тайтина) происходит изменение ЭЛЕКТРОННОЙ ПЛОТНОСТИ акцепторов ионов. ИСТОЧНИК: изменение структуры связанной на белках воды, ее деполяризация, сокращение белка (мышечная работа) и выделение энергии.
Я не знаю всех механизмов окисления углеводов в организме, но одно я знаю точно: выделившаяся в результате химических реакций энергия будет равна разнице между энергией химических связей исходных и конечных веществ. Если выделяется какая-то дополнительная энергия, значит она взялась из другого места. Основополагающий закон нашей вселенной, закон сохранения энергии, пока еще никем не опровергнут.
Цитата(volmar_georg @ 27.10.2017, 17:30)
Прав Пионер-Пенсионер, это совсем разные процессы.
Процессы разные, но больше энергии, чем калорийность продукта, биологические организмы извлечь не смогут. Меньше - запросто.
Автор: volmar_georg 27.10.2017, 16:04
Цитата(Пчелолюб @ 27.10.2017, 15:50)
Я не знаю всех механизмов окисления углеводов в организме, но одно я знаю точно: выделившаяся в результате химических реакций энергия будет равна разнице между энергией химических связей исходных и конечных веществ.
Просто это совершенно разные процессы, хотя записывают одним уравнением и применяют несправедливо справедливый закон Гесса. В калорической бомбе: глюкоза+кислород+разряд. При метаболизме: глюкоза+более 100 интермедиатов, ферментов и ионов включаются в работу и лишь потом + кислород. Если их все записать в суммарную реакцию, то на выходе не только вода и СО2 как в бомбе, но масса других медиатов со своими энергетическими балансами
Автор: Пчелолюб 27.10.2017, 16:15
Цитата(volmar_georg @ 27.10.2017, 18:04)
Просто это совершенно разные процессы, хотя записывают одним уравнением и применяют несправедливо справедливый закон Гесса. В калорической бомбе: глюкоза+кислород+разряд. При метаболизме: глюкоза+более 100 интермедиатов, ферментов и ионов включаются в работу и лишь потом + кислород. Если их все записать в суммарную реакцию, то на выходе не только вода и СО2 как в бомбе, но масса других медиатов со своими энергетическими балансами
Да и не надо нам для решения наших задач знать всю цепочку химических реакций. Достаточно знать, что больше чем калорийность, энергии не получить.
Автор: СПавлович 27.10.2017, 17:46
Цитата(volmar_georg @ 27.10.2017, 16:04)
Если их все записать в суммарную реакцию, то на выходе не только вода и СО2 как в бомбе, но масса других медиатов со своими энергетическими балансами
Где и в каком количестве накапливаются остальные продукты распада?
Цитата(Пчелолюб @ 27.10.2017, 16:15)
Достаточно знать, что больше чем калорийность, энергии не получить.
Цитата(volmar_georg @ 27.10.2017, 15:30)
ИСТОЧНИК: изменение структуры связанной на белках воды, ее деполяризация, сокращение белка (мышечная работа) и выделение энергии.
И все же, сколько энергии на обогрев выделяют пчелы из этого источника на килограмм меда?
Отсюда и "практический" вопрос : - Каково теоретическое минимальное суточное потребление корма ?
К чему собственно стремиться и на что рассчитывать?
Автор: volmar_georg 27.10.2017, 19:47
Цитата(СПавлович @ 27.10.2017, 17:46)
Где и в каком количестве накапливаются остальные продукты распада?
Речь шла не о ПРОДУКТАХ РАСПАДА, а о соединениях вовлекаемых в процесс метаболизма, каждый такой акт имеет свою энергетическую составляющую и свой выход. Поэтому на выходе якобы только 40% энергии метаболизма, "запасенных" в макроэргических связях. Главный результат метаболизма глюкозы, как и других сахаров и жиров, синтез АТФ, которые не запасают энергию, но являются СПУСКОВЫМ КРЮЧКОМ для процессов протекающих с выделением энергии. АТФ накапливается в клетках, особенно мышечных, в концентрации не более 5 ммол/литр. АТФ синтезируются в митохондриях, но не передаются напрямую на свое рабочее место, но передают фосфатную группу в челночном механизме. Много или мало эти 5 ммол/литр? Один моль глюкозы позволяет синтезировать 36 молей АТФ. АТФ при адсорбции на мышечных белках, запускает процесс процесс деполяризации связанной на белках воды с выходом 123 калорий на грамм белка. Зная массу мышечных клеток участвующих в термогенезе, долю активного белка, долю связанной с ним воды и частоту сокращения (=частоту использования АТФ) можно подсчитать выход энергии и температурный разогрев в каждом отдельном случае. При этом количество сахаров в меде нельзя переводить на глюкозу. Фруктоза имеет свой метаболизм связанный с синтезом жиров и с большим выходом АТФ.
Автор: СПавлович 27.10.2017, 21:21
Спасибо за развернутый ответ.
Цитата(volmar_georg @ 27.10.2017, 15:30)
ИСТОЧНИК: изменение структуры связанной на белках воды, ее деполяризация, сокращение белка (мышечная работа) и выделение энергии.
Можно ли так сказать, что по сути
источник тепла у пчел это силы трения?
Цитата(volmar_georg @ 27.10.2017, 19:47)
Один моль глюкозы позволяет синтезировать 36 молей АТФ. АТФ при адсорбции на мышечных белках, запускает процесс процесс деполяризации связанной на белках воды с выходом 123 калорий на грамм белка.
А какова молярная масса глюкозы?
Цитата(volmar_georg @ 27.10.2017, 19:47)
При этом количество сахаров в меде нельзя переводить на глюкозу. Фруктоза имеет свой метаболизм связанный с синтезом жиров и с большим выходом АТФ.
Однако осмелюсь еще раз повторить свой вопрос...
Грубо, "на вскидку"...
Входят:
моносахара СnН2nОn ( углерод / вода -
один к одному) + 20% Н2О(влажность) + О2 ( или даже без него)
Выходят:
Цитата(volmar_georg @ 24.10.2017, 19:22)
Получаемый со2 уходя из сурфактанта в трахеи тащит за собой 3-6 молекул воды на молекулу со2.
один к трем-шести (упоминалось еще больше)
+ энергия.Откуда такое преобладание воды, где еще углерод ?
Где недостающие "отходы" метаболизма или откуда дополнительные водород или вода?
Автор: volmar_georg 27.10.2017, 22:09
Цитата(СПавлович @ 27.10.2017, 21:21)
Можно ли так сказать, что по сути источник тепла у пчел это силы трения?
Нет и нет! Источник в структуированной воде на белках.В процессе деструкции и деполяризации выделяется энергия.
Цитата(СПавлович @ 27.10.2017, 21:21)
А какова молярная масса глюкозы?
Молярная масса 180 г/моль
Цитата(СПавлович @ 27.10.2017, 21:21)
откуда дополнительные водород или вода?
Не водород, но протоны. В процессе метаболизма специализированные ферменты забирают протоны (водород без электрона) и передают в дыхательную цепь митохондрий. Позднее кислород восстанавливается до воды за счет двух протонов и двух электронов с ферментов.
Протоны в значительном количестве образуются при синтезе гидрокарбоната из СО2 на ферменте карбоангидразе (на любой ее изоформе) с огромной скоростью реакции до 1 млн в секунду
СО2+ Н-ОН > HCO3 + H
Так что вода уже содержится в гидрокарбонате до попадания в сурфактант. Дополнительная вода образуется при расщеплении олигосахаров и гликогена.
Цитата(СПавлович @ 27.10.2017, 21:21)
где еще углерод ?
Какой углерод?
Автор: Пчелинчи 28.10.2017, 11:01
Цитата(volmar_georg @ 27.10.2017, 20:47)
Один моль глюкозы позволяет синтезировать 36 молей АТФ. АТФ при адсорбции на мышечных белках, запускает процесс процесс деполяризации связанной на белках воды с выходом 123 калорий на грамм белка. Зная массу мышечных клеток участвующих в термогенезе, долю активного белка, долю связанной с ним воды и частоту сокращения (=частоту использования АТФ) можно подсчитать выход энергии и температурный разогрев в каждом отдельном случае. При этом количество сахаров в меде нельзя переводить на глюкозу. Фруктоза имеет свой метаболизм связанный с синтезом жиров и с большим выходом АТФ.
спасибо ув. ВГ!
интересная цепочка получается!
очень хочется понять этот процесс и выводы из него для практического применения, но базовых знаний по затронутым понятиям катастрофически не хватает!
для обывателя это такие дебри, что мозги могут закипеть
помогите понять суть
Автор: volmar_georg 28.10.2017, 11:53
Цитата(Пчелинчи @ 28.10.2017, 11:01)
очень хочется понять этот процесс и выводы из него для практического применения
Цитата(Пчелинчи @ 28.10.2017, 11:01)
помогите понять суть
Эту цепочку впервые в общем виде выделил американский физиолог Гильберт Линг еще в 1972 году, обратив внимание на изменение свойств воды на мышечных белках при изменении баланса центров связывания ионов калия при адсорбции АТФ как акцептора электронов. Я почти 20 лет адаптирую эту теорию к практическим проблемам пчеловодства, пришлось пересчитать массу параметров для мышечных белков, выделить сиквенсы участвующие в треморе и тд. Проблема термогенерации получила очень изящное решение. Если хотите немного в этом разобраться, могу рекомендовать книгу Г. Линга "Физическая теория живой клетки. Незамеченная революция" 2008 - на русском или ранние варианты американского издания на английском. Могу дать ссылку на эл копии.
Далее. Я закончил статью для ВПП по происхождению медоносной пчелы. В плане статьи о свойствах сота, о сенсорных-обонятельных и вкусовых рецепторах, а затем переработанный вариант для пчеловодов о механизмах термогенерации в практическом ключе (в 4 частях). Как это у меня получится - зависит от здоровья. К сожалению часто рецедивы, работать тогда не могу.
С ув VG
Автор: СПавлович 13.1.2020, 22:14
Цитата(volmar_georg @ 28.10.2017, 11:53)
Если хотите немного в этом разобраться, могу рекомендовать книгу Г. Линга "Физическая теория живой клетки. Незамеченная революция" 2008 -
Теория Г.Линга и механизм структуризации воды на белке немного разъяснены http://www.sci-lib.net/index.php?showtopic=6046...
Вот картинка-схема структуризации диполей воды на белке
(с этой же странички)...
Цитата(volmar_georg @ 27.10.2017, 15:30)
МЕХАНИЗМ: присоединение АТФ на мышечных белках (например, на PEVK тайтина) происходит изменение ЭЛЕКТРОННОЙ ПЛОТНОСТИ акцепторов ионов. ИСТОЧНИК: изменение структуры связанной на белках воды, ее деполяризация, сокращение белка (мышечная работа) и выделение энергии.
А теперь вопрос:
кто и за счёт какой энергии производит
"сокращение белка(мышечную работу)"..?
Автор: Пионер-Пенсионер 14.1.2020, 14:38
Цитата(СПавлович @ 14.1.2020, 1:14)
А теперь вопрос:
кто и за счёт какой энергии производит "сокращение белка(мышечную работу)"..?
с одной стороны мне легко ответить на это:
все идет от солнечных фотонов, сколько смогли ухватить их энергии какие-то биологические структуры, столько потенциально и можно у них забрать. Можнго просто сжигая их,-это самый минимум возьмем, изымем энергии. А можно за счет разных каталитических и ферментных реакций, постепенно, за счет промежуточных реакций выбрать все по максимуму, что принес солнечный фотон в эту молекулу.
а теперь осталось ответить на "чуть" более сложный вопрос: что это за ферментные и каталитические реакции? сколько они дают энергии, как ее извлечь и куда направить..???
совсем просто, правда?
Этим и уникальна жизнь по сравнению с чисто минеральной природой!
Форум Invision Power Board (http://www.invisionboard.com)
© Invision Power Services (http://www.invisionpower.com)