Կենսաէներգետիկա

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից

Կենսաէներգետիկա, կենսաբանական էներգետիկա, ուսումնասիրում է օրգանիզմի կենսագործունեության ընթացքում փոխակերպվող էներգիայի մեխանիզմները։ Կենսաէներգետիկաում կիրառվող մեթոդները ֆիզիկա-քիմիական են, օբյեկտները և խնդիրները՝ կենսաբանական, հետևաբար կենսաէներգետիկան մոլեկուլային կենսաբանության, կենսաֆիզիկայի և կենսաքիմիայի բաղկացուցիչ մասն է կազմում։

Տեսություն[խմբագրել]

Կենսաէներգետիկայի սկիգբը դրվեց գերմանացի բժիշկ Յուլիուս Մայերի գիտական աշխատանքներով, որը մարդու օրգանիզմում ընթացող էներգետիկ պրոցեսների ուսումնասիրության հիման վրա հայտնաբերեց էներգիայի պահպանման և փոխակերպման օրենքը (1841)։ Սկզբնական շրջանում կենսաէներգետիկան հետազոտում էր կենդանի օրգանիզմում էներգիայի աղբյուր հանդիսացող պրոցեսները (շնչառություն, խմորում), օրգանիզմի էներգետիկ հաշվեկշիռը, փոփոխությունները տարբեր պայմաններում (հանգիստ, շրջապատի ջերմաստիճան և այլն)։ 20-րդ դարի կեսերին կենսաբանական գիտությունների արագ զարգացման շնորհիվ կենսաէներգետիկայում առաջնակարգը դարձավ կենդանի օրգանիզմում էներգիայի փոխակերպման մեխանիզմների ուսումնասիրությունը։

Կենսաէներգետիկաի բնագավառում տարվող աշխատանքներ[խմբագրել]

Կենսաէներգետիկաի բնագավառում տարվող աշխատանքները բխում են այն միակ գիտական տեսակետից, ըստ որի կյանքի երևույթների համար լրիվ կիրառելի են քիմիայի և ֆիզիկայի օրենքները։ Սակայն կենսաբանական կառուցվածքների բարդությունը, առանձնահատկությունը և նրանցում ընթացող պրոցեսների իրականացումը պայմանավորում են մի շարք խորը տարբերություններ կենսաէներգետիկաի և անօրգանական աշխարհի էներգիայի միջև։ Առաջին արմատական տարբերությունն այն է, որ օրգանիզմները բաց համակարգեր են, գործում են միայն միջավայրի հետ նյութերի և էներգիայի մշտական փոխանակության պայմաններում։ Երկրորդ հիմնական առանձնահատկությունն այն է, որ բջիջներում պրոցեսներն ընթանում են ջերմաստիճանի, ճնշման և ծավալի անկման բացակայության պայմաններում։ Վերջին տասնամյակում կենսաէներգետիկաի զարգացման հիմնական արդյունքներից է օրգանական աշխարհում՝ միկրոօրգանիզմներից մինչև մարդը, էներգետիկ պրոցեսների միօրինակության հաստատումը։ Պարզվել է, որ բուսական և կենդանական աշխարհի համար նույնն են այն նյութերը, որոնց մեջ էներգիան կուտակվում է, և այն պրոցեսները, որոնց միջոցով իրականանում է այդ կուտակումը։ Օրգանիզմի համար անհրաժեշտ էներգիան մակրոէրգային միացություններում է, որոնց բնորոշ է ֆոսֆատային խմբերի առկայությունը։

Հայտնաբերում[խմբագրել]

Օրգանիզմում էներգիայի փոխակերպման գործում այդ միացությունների դերը բացահայտել է խորհրդային կենսաքիմիկոս Վլադիմիր էնգեչգարդը։ Օրգանական աշխարհի էներգիայի կարևորագույն փոխարկիչը և հաղորդիչը ադենոզինեռֆոսֆորաթթուն է՝ ԱԵՖ-ը (տես Ադենոզին ֆոսֆորաթթուներ), որը ճեղքվում է ադենոզինկրկնաֆոսֆորաթթվի (ԱԿՖ) և ադենոզինմիաֆոսֆորաթթվի (ԱՄՖ)։ ԱԵՖ-ի հիդրոլիզն ընթանում է հետևյալ ձևով՝

  • ԱԵՖ + H20 —> ԱԿՖ + ֆոսֆատ

Երկրի վրա կյանքի համար անհրաժեշտ էներգիայի միակ և հիմնական աղբյուրը արևի էներգիան է, որի մի մասը կլանվում է բույսերի և որոշ բակտերիաների պիգմենտներով և ֆոտոսինթեզի պրոցեսում կուտակվում է ինքնասուն օրգանիզմների կողմից քիմիական էներգիայի ձևով, մի մասն էլ ԱԵՖ-ի ձևով և այլն։ Տարասուն օրգանիզմներում ԱԵՖ-ը գոյանում է շնչառության ընթացքում, որոշ քանակությամբ էներգիա է կուտակվում նաև քեմոսինթեզի ժամանակ։ Կենսաէներգետիկայի պրոբլեմների, մասնավորապես քիմիական էներգիան մեխանիկականի փոխարկելու մեխանիզմների ուսումնասիրությունը պահանջում է այդ պրոցեսների քննարկում ենթամոլեկուլային մակարդակով, որտեղ սկսում են գործել քվանտային ֆիզիկայի և քիմիայի օրենքները։

Գրականություն[խմբագրել]

  • Сент-Дьердьи А., Биоэнергетика перевод с английского M., 1960; Pэкep Э.
  • Биоэнергетические механизмы, перевод с английского M., 1967.
Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Հայկական սովետական հանրագիտարանից, որի նյութերը թողարկված են Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) թույլատրագրի ներքո։ CC-BY-SA-icon-80x15.png