Биоэнергетика

БИОЭНЕРГЕТИКА, наука о превращении энергии в живых организмах. Изучает одну из универсальных ф-ций живых существ - способность к энергообеспечению жизнедеятельности в результате использования внеш. энергетич. ресурсов. В основе этого процесса лежат мол. механизмы, гл. роль в к-рых играют ферменты энергетич. обмена. Процессы, катализируемые этими ферментами, подразделяют на две группы. Одна из них включает преобразование внеш. энергетич. ресурсов в энергию, аккумулируемую АТФ (см. Аденозинфосфорные кислоты), или энергию, обусловленную разностью трансмембранных электрохимических потенциалов ионов Н⁺ или Na⁺ (соотв. или ).

Составными частями и служат градиенты концентрации ионов Н⁺ или Na⁺ и разность электрич. потенциалов между двумя отсеками, разделенными биол. мембраной. Главную роль среди процессов, связанных с преобразованием энергии, играют синтез АТФ из аденозиндифосфата и Н₃РО₄ за счет энергии дыхания, а у фотосинтезирующих организмов - за счет энергии света. В обоих случаях на пути от внеш. энергетич. ресурсов к АТФ промежут. источником энергии служит. Синтез АТФ в результате гликолиза (брожения)осуществляется без участия энергии трансмембранного электрохим. потенциала. Превращение энергии, выделяющейся в результате дыхания, локализовано во внутр. мембране митохондрий и цитоплазматич. мембране дышащих бактерий. Превращение энергии света происходит во внутр. мембранах хлоропластоз растений и в цитоплазматич. мембране фотосинтезирующих бактерий. Гликолиз осуществляется вне мембран в цитоплазме.

Др. группа процессов объединяет многочисл. пути использования энергии АТФ или при совершении разл. типов работы. Так, биосинтез обеспечивается, как правило, энергией АТФ, осмотич. работа - энергией. Механич. работа у бактерий (биение бактериального жгутика) происходит с использованием энергии, а у животных (сокращение актомиозиновых нитей)-АТФ.

От Б., изучающей один из фундам. аспектов биологии, следует отличать технич. Б. - отрасль пром. энергетики, связанную с переработкой отходов с. х-ва в горючие газы, к-рые можно использовать в кач-ве топлива.

Лит.: Скулачев В. П., Трансформация энергии в биомембранах, М., 1972; Клотц И., Энергетика биохимических реакций, пер. с англ., М., 1970; Певзнер Л., Основы биоэнергетики, пер. с англ., М., 1977; Рэкер Э., Биоэнергетнческие механизмы, пер. с англ., М., 1979; Николе Д., Биоэнергетика, пер. с англ., М., 1985. В.Н. Скулачев.

---