Номер 7, страница 83 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

7. Какую роль играет выделение и поглощение энергии в химических процессах, обеспечивающих существование и жизнедеятельность всех живых организмов, в том числе и человека?

Выделение и поглощение энергии в химических процессах играют центральную, основополагающую роль в обеспечении существования и жизнедеятельности всех живых организмов, включая человека. Жизнь, по своей сути, является упорядоченным процессом, который требует постоянного притока и преобразования энергии для поддержания своей сложной структуры и выполнения различных функций. Эта роль реализуется через совокупность всех химических реакций в организме, называемую метаболизмом.

Метаболизм состоит из двух взаимосвязанных и противоположно направленных процессов:

1. Катаболизм (энергетический обмен или диссимиляция). Это процессы расщепления сложных органических веществ (белков, жиров, углеводов), поступающих с пищей или запасенных в организме, на более простые. Эти химические реакции являются экзотермическими, то есть протекают с выделением энергии. Главным процессом катаболизма является клеточное дыхание, в ходе которого глюкоза окисляется до углекислого газа и воды, а заключенная в ней химическая энергия высвобождается. Суммарное уравнение клеточного дыхания:

   $C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2o + \text{Энергия}$

2. Анаболизм (пластический обмен или ассимиляция). Это процессы синтеза сложных органических молекул (новых белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, липидов), необходимых для роста, регенерации и построения клеточных структур, из более простых веществ-предшественников. Эти реакции являются эндотермическими, то есть для их протекания необходимо поглощение энергии.

Ключевая роль в сопряжении этих двух процессов принадлежит молекуле АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты). Энергия, выделяющаяся при катаболизме, не рассеивается бесполезно в виде тепла, а используется для синтеза молекул АТФ из АДФ (аденозиндифосфорной кислоты) и фосфата. АТФ является универсальным клеточным «аккумулятором» и переносчиком энергии. Когда клетке требуется энергия для анаболических реакций, движения, активного транспорта веществ через мембраны или поддержания температуры, молекула АТФ расщепляется, высвобождая необходимое количество энергии точно там, где это нужно.

Таким образом, для живых организмов характерны следующие фундаментальные энергетические процессы:

• Поглощение энергии извне. Автотрофные организмы (растения, водоросли) поглощают световую энергию в процессе фотосинтеза, преобразуя ее в химическую энергию органических веществ. Гетеротрофные организмы (животные, человек) поглощают энергию, потребляя готовые органические вещества с пищей.

• Выделение и перераспределение энергии внутри организма. В ходе катаболизма энергия, запасенная в пище, выделяется и используется для синтеза АТФ.

• Поглощение энергии для жизнедеятельности. Энергия АТФ поглощается и используется для всех видов клеточной работы: синтеза новых веществ (рост, обновление тканей), механической работы (сокращение мышц), электрической работы (проведение нервных импульсов), поддержания постоянной температуры тела (у теплокровных) и активного транспорта.

Для человека это означает, что каждый аспект его жизнедеятельности – от биения сердца и дыхания до умственной деятельности и физической активности – напрямую зависит от непрерывного и точно отрегулированного выделения и поглощения энергии в ходе тысяч одновременно протекающих в организме химических реакций.

Ответ: Выделение энергии (в ходе катаболизма) обеспечивает "топливо" для всех жизненных процессов, которое запасается в виде АТФ. Поглощение энергии (в ходе анаболизма и для выполнения клеточной работы) использует это "топливо" для построения и поддержания структуры организма, роста, движения, размножения и адаптации к окружающей среде. Этот непрерывный, сопряженный цикл выделения и поглощения энергии является основой жизни.