Правильное питание кошек и собак (часть 2)
Правильное питание кошек и собак (часть 2)
Вы можете прочитать всю статью полностью или перейти в интересующий Вас раздел, кликнув на его название в оглавлении.
- ВВЕДЕНИЕ.
- АНАТОМИЧЕСКИЕ РАЗЛИЧИЯ ТРАВОЯДНЫХ, ВСЕЯДНЫХ И ПЛОТОЯДНЫХ.
- ДИЕТОЛОГИЧЕСКИЕ ПОТРЕБНОСТИ СОБАК И КОШЕК.
- КОРМЛЕНИЕ КОШЕК И СОБАК В СООТВЕТСТВИИ С ИХ АНАТОМИЕЙ.
ВВЕДЕНИЕ.
Поскольку собака остается верным другом человека на протяжении порядка 10 тыс. лет, стремление к очеловечиванию наших четвероногих друзей вполне закономерно.
Однако, несмотря на столь долгий и тесный союз с людьми, собака остается ближайшим генетическим родственником серого волка (сходство их митохондриальной ДНК – более 99%). Именно на основании тесного генетического родства, существующего между собакой и волком, ученые Смитсонианского института заново систематизировали этот первоначально отдельный вид сanis familiaris (собака домашняя), отнеся его к виду сanis lupus (волк обыкновенный).
АНАТОМИЧЕСКИЕ РАЗЛИЧИЯ ТРАВОЯДНЫХ, ВСЕЯДНЫХ И ПЛОТОЯДНЫХ.
Чтобы понять потребности кошек и собак в пище, нужно для начала понять основы их анатомических особенностей и их отличия от травоядных и всеядных.
В «Сравнительной анатомии» Милтона (Milton R. Mills, M.D.) наглядно показано, как животные с анатомической и физиологической точек зрения адаптируются к добыче и поеданию определенного типа пищи.
Понять, какие анатомические особенности связаны с каждым типом рациона, будет проще, если животных классифицировать следующим образом:
1. ТРАВОЯДНЫЕ (едят растения).
2. ВСЕЯДНЫЕ (едят как мясо, так и растения).
3. ПЛОТОЯДНЫЕ (едят мясо).
Эта классификация поможет понять, к поеданию какого рода пищи фактически адаптированы животные.
1. ТРАВОЯДНЫЕ (коровы, овцы).
Травоядные поедают растения, а не мясо. Таким образом, неудивительно, что их организм приспособлен к перевариванию и переработке углеводов, а также других питательных веществ растительного происхождения.
Общие для всех травоядных анатомические особенности подтверждают их адаптацию к растительному рациону:
- ДЛИННЫЙ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЙ ТРАКТ – почти в 10 раз превышает длину тела, что связано с соответствующими трудностями расщепления и переваривания растительной пищи. Кишечник у травоядных значительно длиннее и лучше развит, нежели у плотоядных
- ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ И ПЛОСКИЕ КОРЕННЫЕ ЗУБЫ обеспечивают идеальную поверхность для измельчения и перетирания растений (но не мяса). Относительно небольшая пасть с четко выраженной боковой подвижностью нижней челюсти облегчает жевательные движения, необходимые для пережевывания растений.
- ФЕРМЕНТЫ ДЛЯ ПЕРЕВАРИВАНИЯ УГЛЕВОДОВ В СЛЮНЕ. Амилаза – это пищеварительный фермент в слюне, способствующий перевариванию углеводов. Травоядные тщательно пережевывают пищу, чтобы обеспечить ее надлежащее смешивание с амилазой.
2. ВСЕЯДНЫЕ (свиньи, медведи, люди).
Всеядные могут поедать как растительную, так и животную пищу. Обладая этой способностью, они не имеют специфической адаптации к поеданию только мяса или только растительного материала.
Анатомические особенности, общие для всех всеядных:
- ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЙ ТРАКТ СРЕДНЕЙ ДЛИНЫ. Такой пищеварительный тракт обеспечивает гибкость и способность к перевариванию как растительных, так и животных белков.
- ПЛОСКИЕ КОРЕННЫЕ И ОСТРЫЕ КЛЫКИ дают возможность разрывать и пережевывать (растирать) пищу.
- В СЛЮНЕ СОДЕРЖИТСЯ ФЕРМЕНТ ПЕРЕВАРИВАНИЯ УГЛЕВОДОВ – АМИЛАЗА, который играет основную роль в переваривании крахмала
3. ПЛОТОЯДНЫЕ (волки, собаки, кошки).
К этой группе относятся животные, чей рацион главным образом состоит из мяса – например, собаки и кошки.
Анатомические особенности плотоядных:
- КОРОТКИЙ И ПРОСТОЙ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЙ ТРАКТ С КИСЛОЙ СРЕДОЙ. В короткой пищеварительной системе собак и кошек быстро и легко перевариваются белки и жиры животного происхождения. Исключительной также является способность их организма вырабатывать соляную кислоту. Для облегчения расщепления белков и уничтожения бактерий, присутствующих в подгнившем мясе, в желудке собак и кошек поддерживается pH среды – около 1–2.
- ОСТРЫЕ КЛЫКИ (предназначены для разрывания мяса, а не для пережевывания (перетирания) растений). Удлиненные зубы хищников идеально подходят для убивания и разрывания добычи. Коренные зубы плотоядных имеют треугольную форму и зубчатые края, работая как лезвия с зазубренной кромкой, что позволяет им совершать нижней челюстью, словно ножницами, ровные режущие движения.
- НИЖНЯЯ ЧЕЛЮСТЬ ДВИЖЕТСЯ ВЕРТИКАЛЬНО (вверх – вниз), в отличие от травоядных и всеядных, которые перетирают пищу, совершая горизонтальные жевательные движения (из стороны в сторону). Вертикальное направление движений нижней челюсти собак и кошек обеспечивает ровное режущее воздействие, а также возможность широко раскрывать пасть для проглатывания больших кусков мяса.
- В СЛЮНЕ ОТСУТСТВУЕТ АМИЛАЗА. А поскольку она необходима для переваривания углеводов, то роль по ее выработке у плотоядных берет на себя поджелудочная железа. Поэтому при питании собак, так же как всеядных или травоядных животных, увеличивается нагрузка на поджелудочную железу, поскольку для переваривания корма с высоким содержанием углеводов требуется большее количество ферментов, нежели для переваривания просто белков и жиров 3.
Вертикальное направление движений нижней челюсти собак и кошек обеспечивает ровное режущее воздействие, а также возможность широко раскрывать пасть для проглатывания больших кусков мяса.
ВЫВОД: фактически собаки и кошки созданы для питания исключительно мясом!
Несколько ключевых анатомических особенностей отделяют собак и кошек от всеядных и травоядных животных, четко классифицируя их как плотоядных, адаптированных для питания практически только мясом:
ТИП И ДЛИНА ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА:
- У собак и кошек недлинный, простой желудочно-кишечный тракт.
- Высокая концентрация кислоты в желудке способствует быстрому расщеплению белков. Для сравнения: у плотоядных желудочная кислотность составляет 1 рН, а у человека – 4 -– 5 рН.
ЗУБЫ И ЧЕЛЮСТИ:
- Большая пасть с блоковидным (одноосным) суставом, приспособленная для проглатывания больших кусков мяса.
- Короткие и заостренные зубы, предназначенные для схватывания, разрывания и измельчения мяса (не для пережевывания злаков).
- Зубы и челюсти, приспособленные к проглатыванию пищи целыми кусками (не для пережевывания или перетирания растений).
ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЕ ФЕРМЕНТЫ:
- Приспособлены для расщепления белков и жиров из мяса (не растений или злаков), в слюне собак и кошек отсутствует пищеварительный фермент амилаза.
- Плотоядные не пережевывают пищу. В отличие от ферментов для переваривания углеводов, ферменты для переваривания белков не могут вырабатываться в ротовой полости из-за потенциальной опасности ее повреждения (самопереваривание).
- Поэтому плотоядные не смешивают пищу со слюной: они просто откусывают куски мяса и проглатывают их целиком.
ДИЕТОЛОГИЧЕСКИЕ ПОТРЕБНОСТИ СОБАК И КОШЕК.
Согласно всем научным законам, а также эволюции развития, собака является одомашненным волком.
В первой главе описывались анатомические особенности собак и кошек, характеризующие их как плотоядных животных, а также объяснялось каким образом, благодаря этим особенностям, собаки и кошки адаптировались к перевариванию белков и жиров из свежего мяса, а не углеводов из растений.
Следовательно, возникает вопрос: какие корма подходят для анатомического строения плотоядных, а какие – нет? Строение внутренних органов собаки не отличается от волчьего. Поэтому и физиология, и потребности в пище у собаки такие же, как и у дикого хищного собрата, чей рацион состоит почти исключительно из белков и жиров. Современные собаки всех пород не просто могут поедать пищу своих диких прародителей – им это крайне необходимо для поддержания здоровья на максимальном уровне.
Это связано с тем, что их общая физиология очень мало изменилась с одомашниванием, несмотря на явные различия во внешних признаках собак и волков.
БЕЛКИ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ.
Белок – это основной питательный элемент собак и кошек, необходимый им для осуществления базовых функций организма, включая регенерацию клеток, обеспечение жизнедеятельности тканей, выработку гормонов и ферментов, а также обеспечение энергией.
Несмотря на безусловную важность, не все белки действуют одинаково. Качество белка в разных источниках также весьма различно.
Итак, на качество белка оказывают влияние три фактора:
1. ИСТОЧНИК БЕЛКА.
2. АМИНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ.
3. УСВАИВАЕМОСТЬ.
1. ИСТОЧНИК БЕЛКА.
Из-за различного содержания аминокислот в животных и растительных белках, белки животного происхождения считаются «полноценными по протеину» для собак и кошек, а белки растительного происхождения – «неполноценными».
2. АМИНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ.
Белки животного происхождения содержат все необходимые для собак и кошек аминокислоты в количествах, соответствующих их потребностям в пище и необходимых для поддержания в норме общего самочувствия и роста.
Белки растительного происхождения, такие как кукурузная клейковина, соевая мука или изоляты растительных белков, не содержат в надлежащих пропорциях всех необходимых для собак и кошек аминокислот. В растительных белках зачастую просто отсутствуют нужные этим животным аминокислоты – например, аргинин, таурин, метионин, лизин и триптофан.
3. УСВАИВАЕМОСТЬ БЕЛКОВ.
Усваиваемость белка – это ключевой критерий его качества. В конце концов, какой смысл в корме с более высоким качеством протеина, если он не усваивается полностью?
Высокой перевариваемостью белка может характеризоваться тот корм, который легче и быстрее остальных расщепляется на легко всасываемые компоненты.
В коротком пищеварительном тракте собак и кошек растительные белки усваиваются гораздо хуже, чем белки животного происхождения.
Последние – это наилучший выбор, они легко усваиваются и содержат все необходимые для собак и кошек аминокислоты.
Более подробно о качестве белков Вы найдёте в статье «Белок в кормах для собак и кошек – «за» и «против».
ЖИВОТНЫЕ ЖИРЫ.
В то время как для здоровья взрослых людей жиры зачастую считаются негативным фактором, для собак и кошек они – источник удовлетворения важных пищевых потребностей.
Поскольку многие люди стремятся к снижению уровня потребляемых с пищей жиров, мы часто не можем понять важность той роли, которую жиры играют в рационе наших собак и кошек. Так же, как и белки, жиры имеют разное происхождение и сильно различаются по составу и качеству составляющих компонентов.
Собаки и кошки не испытывают проблем с холестерином и не страдают сердечными заболеваниями, вызванными повышенным уровнем животных жиров в пище. Поэтому неудивительно, что в рационе кошек и собак необходимо наличие животных жиров, а не растительных.
Входящие в рацион жиры играют две основные роли:
- Предоставляют концентрированный источник энергии.
- Поставляют в организм незаменимые жирные кислоты (например, Омега-3), не вырабатывающиеся в организме собак и кошек.
ЖИР В КАЧЕСТВЕ ИСТОЧНИКА ЭНЕРГИИ.
Как собакам, так и кошкам в рационе требуется довольно большое количество животного жира.
Являясь компаньонами человека, собаки и кошки ведут более неподвижный образ жизни, нежели их родственники волки. Поэтому им необходимо поддерживать жировой баланс на оптимальном уровне, составляющем 15 – 18%.
Несмотря на то, что и жиры, и углеводы являются источником энергии, их функции в организме собаки или кошки сильно различаются. Жиры являются важной составляющей в рационе собак и кошек, а углеводы – нет.
Углеводы поставляют энергию быстрее жиров. В организме человека с повышением количества потребляемых углеводов увеличивается уровень мышечного гликогена, что в свою очередь увеличивает запас жизненных сил.
Те же самые углеводы, поступая в организм собак, способствуют чрезмерному накоплению молочной кислоты в их в мышцах, что приводит к состоянию, называемому «гипогликемия», которое является причиной слабости и утомляемости.
Очевидно, что именно животные жиры – единственно правильный выбор источника энергии для собак и кошек.
ЗАПАС НЕЗАМЕНИМЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ.
Незаменимыми называются жирные кислоты, присутствующие в жирах и необходимые для организма. Поскольку они не вырабатываются в организме, необходимо потребление незаменимых жирных кислот с пищей.
Наиболее важными жирными кислотами являются линолевая и арахидоновая 4 (Омега-6 кислоты), а также декозагексаеновая (ДГК) и эйкозапентаеновая (ЭПК) (Омега-3 кислоты). Поскольку Омега-6 и Омега-3 жирные кислоты работают совместно, то необходимо соблюдение их соответствующего баланса в организме. Идеальным для собак и кошек считается соотношение от 2:1 до 5:1.
Недостаток Омега-6 жирных кислот встречается крайне редко – большинство кормов для домашних животных содержат чрезвычайно много Омега-6, однако недостаточное количество Омега-3.
КАЧЕСТВО ОМЕГА-3.
Качество Омега-3 жирных кислот существенно отличается у растительных и животных источников. Существуют три типа Омега-3 жирных кислот: АЛК (альфалиноленовая кислота), поступающая из растений, а также ДГК (докозагексаеновая кислота) и ЭПК (эйкозапентаеновая кислота), поступающие из рыбы.
Для организма собак и кошек необходимы ДГК и ЭПК, но не АЛК.
АЛК (Омега-3 жирная кислота из растений).
АЛК – это Омега-3 жирная кислота с короткой цепью, ее источником являются растения (обнаружена в сое, канопле и льне). Чтобы АЛК-кислота стала полезной для здоровья собак или кошек, ее нужно преобразовать в ЭПК либо в ДГК. Но поскольку организм этих животных не приспособлен для такого преобразования, АЛК Омега-3 жирная кислота считается «неактивной» и биологически несоответствующей для собак и кошек.
ЭПК и ДГК (Омега-3 жирные кислоты из рыбы).
Омега-3 жирные кислоты животного происхождения (ЭПК и ДГК) с длинной цепью быстро и легко всасываются и усваиваются в организме.
Уже от природы присутствуя в жирной рыбе (например, лососе, сельди и озерном сиге), эйкозапентаеновая и докозагексаеновая кислоты представляют собой, несомненно, наилучший выбор Омега-3 жирных кислот для собак и кошек.
УГЛЕВОДЫ – КАК МОЖНО МЕНЬШЕ.
Углеводы обычно занимают первое место среди доступных для организма источников энергии. Ее также могут давать организму белки и жиры, однако в первую очередь используются именно углеводы.
В соответствии со стандартами NRC (Национального научно-исследовательского совета), «углеводы представляют собой дешевый источник энергии в рационе собак».
Углеводы можно разделить на две обширные группы:
1. ПРОСТЫЕ УГЛЕВОДЫ или сахара .
2. СЛОЖНЫЕ (КОМПЛЕКСНЫЕ) УГЛЕВОДЫ.
1. ПРОСТЫЕ УГЛЕВОДЫ.
Простые углеводы состоят из одного или двух соединенных вместе сахаров (моносахариды и дисахариды). Они выявлены в злаках – таких как кукуруза, пшеница и рис. Простые сахара быстро всасываются в кровь, вызывая резкий подъем уровня сахара в крови.
В результате этого скачка наблюдается быстрое повышение уровня вырабатываемого организмом инсулина, под воздействием которого сахара преобразуются в жир. За резким скачком уровня сахара в крови обычно следует такое же резкое его падение, вызывая при этом ощущение голода и слабость.
2. СЛОЖНЫЕ (КОМПЛЕКСНЫЕ) УГЛЕВОДЫ.
Сложные углеводы состоят более чем из двух объединенных вместе молекул сахара. Они обнаружены в картофеле, бобах, а также во многих других овощах и фруктах. Расщепление сложных углеводов в желудке может занимать много времени, либо они проходят по пищеварительному тракту не переваренными, образуя объемный стул.
ПОДХОДЯТ ЛИ УГЛЕВОДЫ ДЛЯ ПЛОТОЯДНЫХ?
Собаки и кошки не испытывают потребности в углеводах. В качестве источника энергии они используют белки и жиры.
В природном рационе животного почти нет углеводов, а содержащиеся в желудке добычи, предварительно переваренные, злаки, фрукты и овощи составляют чрезвычайно малую долю от общего рациона.
Используемые сегодня корма с высоким содержанием углеводов приводят к колебаниям у кошек и собак уровня сахара в крови, а также считаются причиной ожирения, диабета и других проблем со здоровьем. Содержание углеводов в обычных сухих кормах для собак очень велико (в большинстве случаев оно превышает 40 – 50% от общего состава углеводов). Кроме того, половина обычных сухих кормов для собак являются вспомогательными (заменимыми) – это простые сахара! Этот важный факт зачастую упускаю покупатели, поскольку производители кормов не обязаны указывать на упаковке процентное содержание углеводов. Потребление количества углеводов, превышающего дневную норму (что происходит при регулярном питании обычными кормами для домашних животных), приводит к накоплению в организме излишков углеводов в виде жира.
Согласно утверждению американской Ассоциации государственного контроля качества кормов для животных (AAFCO), углеводы не являются необходимыми для собак и кошек, поэтому в рационе их уровень должен быть минимальным.
Доктор Дэвид С. Кронфельд (Dr. David S. Kronfeld) заявляет, что взрослые собаки не испытывают потребности в углеводах даже в периоды тяжелой работы, поскольку в их печени синтезируется достаточное количество глюкозы (из белков и жиров).
КОРМЛЕНИЕ КОШЕК И СОБАК В СООТВЕТСТВИИ С ИХ АНАТОМИЕЙ.
Подведём итог всему вышесказанному.
Несмотря на явные и существенные изменения во внешних признаках, с одомашниванием их общая физиология изменилась очень мало. Современные собаки сегодня не просто могут поедать пищу своих диких прародителей – им это крайне необходимо для поддержания здоровья на максимальном уровне.
В биологически соответствующих кормах, являющихся отражением природного рациона, содержится такой же баланс и многообразие ингредиентов, как и в дикой природе, включая мышечное мясо (поперечнополосатая мускулатура), кости, жир, мясо внутренних органов (гладкая мускулатура), а также вещества растительного происхождения.
Применимо к сухим кормам, концепция «биологически соответствующий» означает более высокое содержание протеина, умеренное содержание жира, низкое содержание углеводов. Это корма, характеризующиеся высоким содержанием и разнообразием свежих ингредиентов животного происхождения, прошедших минимально возможную обработку. Из их состава исключены хлебные злаки, а содержание углеводов снижено. Более подробно о концепции биологически соответствующих кормов Вы узнаете из статьи «Биологически соответствующий корм для собак и кошек».
Хотя эти открытия нашли широкую поддержку научной общественности, обычные сухие корма для собак и кошек, по всей видимости, создаются, исходя из предположения о том, что пищеварительная система собак и кошек похожа на человеческую и, соответственно, допустимо употребление большого количества злаков и углеводов.
В связи с этим возникает вопрос:
Если собаки и кошки – животные плотоядные, которые эволюционировали для питания практически только мясом, то почему в обычных кормах для домашних животных содержится так много хлебных злаков и углеводов?
Найти ответ на этот и другие вопросы Вам поможет статья «Эволюция кормов для домашних животных».
Вернуться к выбору статей
1 Robert K. Wayne, Ph.D. (Роберт К. Вайн, доктор медицины), Molecular evolution of the dog family , Theoretical and Applied Genetics , («Молекулярная эволюция семейства псовых», теоретическая и прикладная генетика)
2 The сomparative anatomy of eating («Сравнительная анатомия питания») Milton R. Mills, M.D. (Милтон Р. Миллс, доктор медицины)
3 The Comparative Anatomy of Eating («Сравнительная анатомия питания»). Авторы: Milton R. Mills, M.D. (Милтон Р. Миллс, доктор медицины).
4 Арахидоновая кислота может вырабатываться в организме собак из линолевой кислоты, однако не вырабатывается в организме кошек. Поэтому для последних необходимо ее присутствие в пищевом рационе.
Вернуться в начало
Химический состав растений
☰
Все живые организмы на Земле имеют сходный химический состав. Но при этом имеют некоторые особенности в соотношении различных веществ, отличающие их друг от друга. Например, в клетках растений в общей сложности содержится больше воды, чем в клетках животных. В свою очередь имеются небольшие различия в химическом составе у различных видов растений. Кроме того различные органы и ткани одного растения также различаются между собой по количеству в них тех или иных веществ.
Все живые организмы, в том числе растения, содержат в своем составе две группы химических веществ: 1) органические, 2) неорганические. Причем особенностью живых организмов является то, что органические вещества в них сильно преобладают над неорганическими (если не считать воду). Это касается как и массы, так и разнообразия.
Органические вещества растений
К основным органическим веществам живых организмов относят белки, жиры и углеводы.
Также почти во всех живых клетках есть нуклеиновые кислоты. Они играют важную роль в передаче наследственной информации при размножении и делении клеток. Есть и другие органические вещества, но их намного меньше, чем белков, жиров и углеводов. Поэтому то, говоря об органических веществах, часто упоминают лишь белки, жиры и углеводы.
Главная функция белков — строительная. Они входят в состав многих органоидов клеток. Также белки помогают протекать химическим реакциям. Это ферментативная функция белков. Есть у них и другие функции. Различных видов белков существует огромное множество. Многие белки растений по своему строению отличаются от белков животных и других организмов.
Жиры и углеводы в растениях в основном играют роль запасных питательных веществ. Они обеспечивают растение энергией, когда ему это необходимо.
В процессе фотосинтеза в растениях синтезируется простой углевод — глюкоза. Далее при ее накоплении, в растениях из глюкозы синтезируется крахмал.
Этим химический состав растений отличается от животных и грибов. В животных сложным углеводом, выполняющим функцию запасного вещества, является не крахмал, а гликоген.
Семена разных видов растений достаточно сильно могут отличаться между собой по преобладанию тех или иных органических веществ. Так в семенах пшеницы много углеводов, а в семенах подсолнечника — много жиров.
Неорганические вещества растений
К неорганическим веществам, которые входят в состав живых организмов, относятся вода и минеральные соли. Соли в основном распадаются на заряженные ионы.
Воду можно считать основой жизни. Именно в воде возможно протекание большинства химических реакций, а в живых организмов реакции идут очень интенсивно и в больших количествах. В различных органах растений процессы жизнедеятельности идут с разной интенсивностью. Поэтому органы различаются по количеству воды в них. Например, в семенах воды мало, так как зародыш в них «спит», и процессы замедлены или приостановлены.
Чтобы семени прорасти, ему надо впитать воду (набухнуть). В листьях растений воды много, так как там активно идет синтез различных веществ.
Минеральные вещества, в основном соли, необходимы растениям для многих процессов жизнедеятельности, например, для фотосинтеза и роста. Растения всасывают минеральные вещества корнями вместе с водой, в которой они растворены. Далее по корню и стеблю водный раствор поднимается туда, где он особенно нужен. В листьях процентное содержание минеральных веществ больше, чем в корнях. Если растению не хватает какого-либо минерального вещества, то оно заболевает.
биохимия — Почему растения запасают энергию в виде углеводов, а не жиров?
Вопрос был:
Почему растения хранят свою энергию в виде углеводов, а не жиров, , если жиры являются более эффективным накопителем энергии ?
Но прежде чем пытаться ответить на него, вы должны четко понимать, что подразумевается под эффективным .
Без уточнения этот термин не имеет смысла. Небольшое размышление покажет вам, что какие бы положительные свойства ни подразумевались под «эффективностью», они могут иметь различное значение по отношению к весьма различным способам существования животных и растений. Можно также проверить любое объяснение на исключениях — случаях, когда животные хранят углеводы (обычно полисахариды), а растения — жиры. Имея это в виду, я рассуждаю следующим образом:
1. Углеводы – это простой раствор
Растения синтезируют глюкозу из углекислого газа, животные потребляют углеводы с пищей и расщепляют их до моносахаридов. Таким образом, хранение излишков в виде полисахаридов (гликогена у животных, крахмала у растений) предполагает разработку и использование относительно простой системы полимеризации/деполимеризации. Поэтому можно было бы предположить, что это значение по умолчанию. Тогда возникает вопрос: «При каких обстоятельствах выгодно хранить излишки в виде жира?».
2.
Жир является более концентрированным хранилищем энергии, поэтому используется для уменьшения веса
Скучно, да? Но это ответ. Следующая выдержка из Berg et al. ясно объясняет это ( триацилглицерин — это химическое название триглицерида или жира ):
Триацилглицеролы представляют собой высококонцентрированные запасы метаболической энергии, поскольку они восстановлены и безводны. Выход полного окисления жирных кислот составляет около 9ккал г –1 (38 кДж г –1 ), в отличие от примерно 4 ккал г –1 (17 кДж г –1 ) для углеводов и белков. Основой этой большой разницы в выходе калорий является то, что жирные кислоты намного меньше. Кроме того, триацилглицеролы неполярны, поэтому они хранятся почти в безводной форме, тогда как гораздо более полярные белки и углеводы более гидратированы. Фактически 1 г сухого гликогена связывает около 2 г воды. Следовательно, грамм почти безводного жира хранит более чем в шесть раз больше энергии, чем грамм гидратированного гликогена, что, вероятно, является причиной того, что триацилглицеролы, а не гликоген, были выбраны в ходе эволюции в качестве основного резервуара энергии.
Рассмотрим типичного мужчину весом 70 кг, у которого запасы топлива составляют 100 000 ккал (420 000 кДж) в виде триацилглицеролов, 25 000 ккал (100 000 кДж) в белке (в основном в мышцах), 600 ккал (2500 кДж) в гликогене и 40 ккал (170 кДж). кДж) в глюкозе. Триацилглицеролы составляют около 11 кг его общей массы тела. Если бы это количество энергии запасалось в гликогене, его общая масса тела была бы на 55 кг больше.Исключение для животных — гликоген
В виде гликогена у животных хранится ограниченное количество топлива. Повышенная весовая нагрузка компенсируется преимуществом быстрой мобилизации и тем, что получается глюкоза (животные не могут превращать жирные кислоты в глюкозу).
Исключение для растений — масла в семенах
Растения не ходят, поэтому вес обычно не является фактором, побуждающим их откладывать свои запасы в виде жира. Например, они могут образовывать большие клубни под землей. Однако есть преимущество в минимизации веса запасов энергии, необходимых для развития семян, — это позволяет легче распространять их по ветру или через потребление животными.
Таким образом, можно объяснить, почему запасом энергии в семенах являются масла (триглицериды с более низкой температурой плавления из-за их большей ненасыщенности).
Почему растения запасают энергию в виде углеводов, а не жиров?
Биохимия Физиология растений Анатомия растений
Вопрос задан 24.05.19На моем вводном уроке биологии мы изучаем биомолекулы. В учебнике говорится, что жиры являются более эффективным хранилищем энергии, чем углеводы. Итак, мой вопрос: почему растения хранят свою энергию в виде углеводов, а не в виде жиров, если жиры являются более эффективным хранилищем энергии?
Подписаться І 2
Подробнее
Отчет
1 ответ эксперта
Лучший Новейшие Самый старыйАвтор: Лучшие новыеСамые старые
Стивен К.
ответил 22.04.20
Репетитор
5 (31)
Эксперт по математике и биологическим наукам Преподаватель
Об этом репетиторе ›
Об этом репетиторе ›
Растения используют как углеводы, так и жиры для хранения энергии. Растения, имеющие листья или похожие листообразные структуры, используют углеводы для хранения энергии в течение всей жизни. Это происходит из-за двух реакций, которые производят АТФ в хлорофиле листьев растения. Этими двумя реакциями являются фотосинтез и клеточное дыхание.
Фотосинтез происходит в хлоропластах в присутствии солнечного света и берет доступную воду и углекислый газ из воздуха и превращает их в глюкозу, кислород и АТФ.
Углекислый газ + Вода ——-> Глюкоза + Кислород + АТФ (энергия)
В темноте (в основном) реакция идет в обратном направлении и мы переименовываем ее в клеточное дыхание.