Энергетический круговорот жизни

Лекция с фруктового фестиваля о том, как живые организмы получают, преобразуют и используют энергию. И при чем тут фруктоедение 🍊

В части про кислород оговорка – конечно, элетрон-транспортная цепь это НЕ единственное место в организме, где кислород используется, но все равно – самое главное.

*https://www.youtube.com/watch?v=YJeTp5PWfM8
**https://300.ya.ru/v_pxS2HGVY

таймкоды

00:00:00 Введение в энергетический круговорот

• Лекция о получении, преобразовании и использовании энергии в жизни.
• Связь живых организмов с биосферой и другими животными.
• Живые организмы как высокотехнологичные машины, преобразующие энергию.

00:01:00 Эволюция и метаболизм

• Эволюция живых организмов через отбор, мутации и адаптации.
• Метаболизм как совокупность химических реакций в организме.
• Роль метаболизма в получении энергии, строительстве клеток и удалении отходов.

00:02:59 Биохимия и эволюция

• Универсальность биохимии у всех живых организмов.
• Происхождение живых организмов от общего предка.

00:04:18 Анаболизм и катаболизм

• Анаболизм как сборка веществ из компонентов.
• Катаболизм как расщепление сложных веществ на простые.
• Необходимость энергии для всех процессов в организме.

00:05:20 Определение энергии

• Энергия как способность выполнять работу.
• Энергия с точки зрения биологии: получение, преобразование и передача.

00:06:46 Энергия Солнца

• Солнце как источник энергии для жизни на Земле.
• Термоядерные реакции в звёздах как источник энергии.
• Химические элементы, из которых состоит жизнь, синтезированы в звёздах.

00:10:40 Типы питания

• Автотрофы питаются напрямую от Солнца через фотосинтез.
• Гетеротрофы питаются готовыми органическими веществами.
• Различия между автотрофами и гетеротрофами.

00:11:32 Структура клеток

• Клетки как мельчайшие единицы жизни.
• Живые организмы как колонии клеток.
• Взаимосвязь всех живых организмов в биосфере.

00:12:48 Отличия растительных и животных клеток

• Хлоропласты в растительных клетках отвечают за фотосинтез.
• Митохондрии в животных клетках обеспечивают энергетический обмен.
• Симбиоз митохондрий и бактерий как основа энергетического обмена.

00:14:20 Эволюция органелл

• Митохондрии как бывшие бактерии, научившиеся использовать кислород.
• Симбиоз митохондрий с клетками сделал возможными сложные многоклеточные организмы.
• Хлоропласты также произошли от цианобактерий и соединились с клетками, имеющими митохондрии.

00:15:19 Цианобактерии и фотосинтез

• Цианобактерии — древние фотосинтезирующие микроорганизмы, предки растений и водорослей.
• Хлоропласты придают растениям зелёный цвет.
• Строматолиты — ископаемые остатки цианобактерий, из которых делают украшения.

00:16:23 Симбиоз и различия между клетками

• Симбиоз между клетками и бактериями привёл к появлению новых организмов.
• Различия между бактериями, животными и растительными клетками: наличие ядра у растений и животных.

00:17:07 Появление фотосинтеза и кислородная революция

• Фотосинтез появился около 2,5 миллиардов лет назад, что привело к бурному разнообразию жизни.
• Кислород, выделяемый цианобактериями, изменил состав атмосферы.
• Организмы, не приспособленные к кислородной атмосфере, вымерли.

00:18:50 Влияние кислорода на жизнь

• Кислородное дыхание даёт в 18 раз больше энергии, чем бескислородный гликолиз.
• Растения стали главными производителями энергии на Земле.

00:21:03 Фотосинтез и его значение

• Фотосинтез обеспечивает питание для всех живых организмов.
• Глюкоза — универсальное углеродное топливо, используемое животными.
• Экологический круговорот: автотрофы создают органику, гетеротрофы её используют.

00:24:00 Клеточное дыхание и его процессы

• Клеточное дыхание — процесс получения энергии из пищи.
• Для клеточного дыхания необходимы кислород и глюкоза.
• Кислород важен для эффективного расщепления глюкозы и синтеза АТФ.

00:28:11 Синтез АТФ в митохондриях

• Митохондрии выделяют АТФ в цитоплазму.
• Синтез АТФ происходит благодаря градиенту зарядов между мембранами митохондрий.
• АТФ-синтаза работает по принципу турбины, преобразуя энергию ионов в АТФ.

00:30:46 Сравнение фотосинтеза и клеточного дыхания

• Уравнение фотосинтеза: углекислый газ + вода + солнечный свет → глюкоза + кислород.
• Уравнение клеточного дыхания: глюкоза + кислород → углекислый газ + вода + энергия.
• Эти процессы противоположны и играют ключевую роль в поддержании жизни на Земле.

00:31:49 Роль хлоропластов и митохондрий

• Хлоропласты используют солнечную энергию для синтеза глюкозы.
• Митохондрии преобразуют глюкозу в АТФ.
• Человеческий организм лучше приспособлен к углеводному обмену.

00:32:43 Источники энергии в организме

• Сахара обеспечивают быструю и лёгкую энергию.
• Жиры предоставляют долгосрочную энергию.
• Белки используются для энергии только в крайнем случае из-за токсичных продуктов обмена.

00:33:50 Метаболизм и глюкоза

• Глюкоза — ключевой метаболический узел, синтезируемый растениями.
• Она участвует в множествах биохимических процессов внутри клетки.

00:34:12 Распределение энергии в организме

• Большинство пищи идёт на энергию.
• Немного — на построение клеток и тканей.
• Ещё меньше — на запасание жира и гликогена.
• Менее 1% — на регуляцию, включая витамины и микроэлементы.

00:34:45 Цикл получения энергии

• Солнце излучает энергию, растения превращают свет в глюкозу.
• Человек ест пищу, клетки сжигают глюкозу, митохондрии вырабатывают АТФ.
• Углекислый газ и вода возвращаются к растениям, замыкая цикл.

00:35:16 Эволюция и взаимодействие в экосистеме

• Животные являются хищниками по отношению к растениям.
• Эволюция выработала разнообразные стратегии: защиту, нападение, паразитизм, кооперацию.
• Примеры: растения создают колючки для защиты, кооперируются с птицами для отпугивания насекомых.

00:36:36 Ядовитые растения и фрукты

• Многие растения ядовиты для животных, например, кешью.
• Ягоды часто содержат токсины, опасные для млекопитающих.
• Важно проверять фрукты перед употреблением.

00:37:18 Трофические уровни и энергия

• Энергия движется от солнца к растениям, затем к травоядным и хищникам.
• На каждом уровне 90% энергии теряется в виде тепла.
• Чем выше уровень в пирамиде, тем меньше доступной энергии получают животные.

00:40:51 Мутуализм и фруктоедение

• Растения и животные сотрудничают через мутуализм.
• Плоды содержат концентрат глюкозы и солнечной энергии.
• Фруктоедение сокращает цепочку преобразования энергии.

00:42:45 Наука и гармония

• Наука может объединить людей и обеспечить гармонию.
• Понимание природы помогает поддерживать баланс жизни на планете.
• Фруктоедение должно быть частью научного подхода.

00:46:00 Последствия термообработки пищи

• Термообработка разрушает молекулы пищи.
• Разрушенные молекулы воздействуют на клетки, накапливая отходы.
• Это приводит к болезням и разрушению организма.

Расшифровка видео

0:00
Эээ, да, лекция про энергетический круговорот жизни, о том, как мы получаем, преобразуем и используем
0:06
энергию. Вот, то есть о том, как мы все связаны со всей нашей планетой, биосферой, с другими животными, как этот
0:14
энергетический круговорот происходит э у нас конкретно у людей вот, ну, и у всех
0:20
остальных ээ живых организмов, потому что все мы, в принципе, похожи друг с
0:25
другом, каждое живое существо, все мы состоим из клеток. Вот в нас этих клеток
0:33
очень-очень много, где-то триллионы. Вот и в каждой клетки происходят вот эти
0:38
процессы, о которых я сегодня буду вам рассказывать. Вот. Ну и для начала
0:45
вспомним, что мы вообще такое, что мы из себя представляем. А мы с вами живые
0:51
организмы и напоминаем высокотехнологичные машины, чья работа основана на преобразовании энергии для
0:57
поддержания сложных процессов. Вот мы такие с вами сложные биомашины. Вот. Но
1:04
в отличие от искусственных машин мы способны к самовосстановлению, обучению, гибкости, которая недоступна даже вот
1:12
самым крутым технологиям, которые сейча сейчас создал человек. Вот. То есть мы
1:17
такие биологические машины, сформированые миллиардами лет эволюции, как и все, в принципе, живые организмы
1:23
на Земле. И мы результат непрерывного отбора накопленных мутаций и адаптации к
1:28
окружающей среде. То есть на протяжении всего периода существования жизни мы вот
1:34
так вот эволюционировали и стали такими, какие мы есть сейчас. Вот. И для того,
1:39
чтобы мы ээ жили и могли что-то делать, нам нужна энергия. Вот.
1:47
И вот у каждого живого существа есть метаболизм. Наверное, все слышали про это слово, э, по-любому. Метаболизм —
1:54
это совокупность всех химических реакций, происходящих в организме. А он
2:00
позволяет получать энергию, строить клетки, избавляться от отходов жизнедеятельности и поддерживать жизнь в
2:07
целом. То есть все химические реакции, которые происходят в теле, называются метаболизмом. Вот. И конкретно мы здесь
2:14
будем про энергию разговаривать. Также как машины зависят от топлива или
2:19
электричества, так и жизнь невозможно без постоянного притока
2:25
энергии. А, и вот эта вот не схема такийского метро — это карта наших
2:31
метаболических путей. Вот, э, просто, чтобы вы понимали, насколько там всё
2:36
сложно. То есть это в каждой клетке происходят вот такие вот, э, биохимические реакции. Вот видите,
2:43
кружочек — это цикл крепса. Возможно, слышали такое название когда-то. Вот.
2:48
Ну, то есть это здесь вот в основном всё завязано на преобразовании энергии и
2:54
построении всяких там новых молекул для поддержания жизнедеятельности клетки.
3:00
Вот. Ну и вот так вот, да, оно всё там сложно у нас устроено просто для того, чтобы вы наглядно видели. Конечно, мы
3:08
это всё не будем разбирать, но так вот. И стоит упомянуть, что биохимия у всех
3:15
живых организмов примерно одинакова. А вот потому что все мы опять же произошли
3:21
от одного общего предканале эту базовую биохимию. И она оказалась достаточно стабильной,
3:27
универсальной, чтобы существовать до сих пор. Вот. И даже там у какой-то бактерии
3:32
и у нас, в принципе, одни и те же процессы происходят внутри. Вот что
3:38
довольно-таки удивительно вот для некоторых. Ну, так вот и есть. Что, а
3:44
какого общая клетка? А, ну, э, была первая клетка, она называется лука, ну,
3:51
так как бы её назвали, и от неё всё вот произошло дальше. Все эволюционировали
3:56
живые организмы. А както можно доказательство этом случае? Да, почитай теорию эволюции.
4:04
В том-то и смысл, что она теория. Ну, ну ты просто путаешь теорию и гипотезу, на
4:09
самом деле. Гипотеза — это не доказанная теория, это уже доказано. Ну, в общем, возвращаемся
4:17
к метаболизму. Вот метаболизм у нас включает анаболизм и катаболизм.
4:22
Возможно, тоже слышали про это. Катаболизм — это расщепление сложных веществ на простые. Анаболизм, наоборот,
4:29
сборка новых веществ из компонентов. И вот это нам необходимо, чтобы м мы жили, росли, размножались и
4:37
взаимодействовали со всем окружающим миром. А вот примерно как это можно представить
4:44
просто, как это всё разбирается и складывается. То есть понятное дело, что это не конструктор. У нас это всё
4:50
состоит из молекул. Вот. И вот так вот в клетке оно всё распирается до мельчайших ээ
4:56
каких-то компонентов молекулярных и потом обратно складываются какие-то нужные уже другие
5:02
молекулы. Вот. Но не могут же эти все вещества, которые
5:09
нам нужны, собираться сами с собой. Почти для каждого процесса нужна энергия. Вот что это и откуда она
5:15
берётся, мы с вами сегодня узнаем. Вот энергия. А мы так часто
5:23
слышим, что энергию нужно повышать, вибрации нужно поднимать. Конечно, это всё звучит красиво, вдохновляюще, но
5:30
если остановиться и задуматься, что такое энергия вообще на самом деле. Вот. Потому что, да, для многих это что-то
5:36
такое метафорически абстрактное. Вот для некоторых примерно вот так выглядит
5:42
энергия. Вот я немножко решила сюда вставить каких-то мемчиков, чтобы разбавить этот весь ээ научный такой
5:50
стиль. Вот. Э сто.
5:55
Да. Ну и мало кто способен ответить на этот вопрос без туманных объяснений, особенно в духовных кругах. А, но мы с
6:02
вами живём в материальном мире. И как бы нам не хотелось говорить о тонких материях, а у всех у нас одно основа
6:08
одна- это реальность, в которой действуют свои законы и в которых желательно бы нам всем разбираться. Вот.
6:15
И если мы действительно стремимся к пониманию, а не просто к красивым словам, то важно вот погрузиться в этот
6:22
вопрос со стороны естественных наук. Вот как работает энергия ещё, я
6:29
думаю, всем знакомо. Ээ, ну это, скорее всего, до фруктов у вас было такое вот.
6:35
Я надеюсь, что на фруктах ни у кого такого нету. Да, бывает, бывает, да.
6:41
Но это это не нехорошо. Вот, собственно, энергия — это
6:48
способность выполнять работу. Ну, это как бы очень упрощённо. И здесь мы будем
6:53
разбирать энергию с точки зрения биологии. Понятное дело, что есть ещё энергия с точки зрения физики. Вот. Но
7:00
так как мы здесь про клетки, про живой организм, то вот так. То есть способность
7:06
выполнять работу, то есть что-то строить, двигаться, передавать сигналы, поддерживать жизнь. И живые организмы не
7:12
создают энергию из ниоткуда. Они её получают, преобразуют и передают. Вот. И
7:18
откуда же вся жизнь черпает энергию? Может, кто-то догадывается, знает? Есть
7:23
варианты какие-то? Да. Из солнца. А, да, из солнца. Правильные.
7:30
А вот, да, чтобы ответить на этот вопрос, ну, уже вы уже ответили, конечно, но, в общем, да, перенесёлся на
7:36
46 млрд лет назад. Именно тогда началось формирование солнечной системы. Вот. И начало всего это звёзды.
7:46
В звёздах, в ядрах звёзд идут термоядерные реакции, превращающие водород в гелий с выделением
7:52
колоссального количества энергии. Звёзды у нас как атомная электростанция, но в миллионы раз мощнее.
7:59
Вот. И вот как это работает примерно, а превращение водорода в
8:05
гелий, то есть на большой скорости сталкиваются атомы водорода и превращается в другой уже химический
8:13
элемент, более сложный. Вот. И выделяется огромное количество энергии.
8:18
Как будто атомная масса у кере гораздо выше и должно наоборот бираться энергия. Ну вот так вот работает он.
8:27
И вообще, как бы все, ну, это ладно, мы потом. То есть солнце — это наш ядерный реактор, с помощью которого все живые
8:34
организмы питаются. И да, почти вся жизнь на
8:40
Земле, прямо или косвенно используют энергию солнца. И животные, и растения. Вот. Но
8:48
мало того, что мы используем звёздную энергию, мы с вами целиком и полностью состоим из звёзд.
8:54
Потому что все химические элементы, из которых состоит всё живое и неживое, были созданы в нетрак звёзд. Вот. То
9:01
есть вся таблица Менделеева, которую мы знаем, она была синтезирована в звёздах. Поэтому комплименты из серии Ты космос,
9:08
детка, не такие уж и абстрактные. Вот. Это картинка, которая
9:14
мне очень нравится. Я её даже на прошлой лекции вставляла. Вот это вот таблица
9:20
Менделеева. И здесь показано примерно из каких процессов получились те или иные
9:25
элементы и наше процентное соотношение, что в нас содержится. Это сочетание
9:32
элементов, но на каждом элементе, видишь, нарисовано, откуда он произошёл. Вот предположительно. А, ну вот
9:39
оранжевенький от взрыва массивных звёзд. Вот. Потом жёлтенький от смерти ээ звёзд
9:47
с низкой массой. Вот. и из взрыва белых карликов, ну, то есть из
9:54
разных как бы звёздных процессов, откуда эти все элементы произошли. Вот. Ну и
10:00
все планеты наши, они тоже как бы из остатков вот звёздных процессов, которые
10:06
потом сформировались в планеты. Вот. И вот цитата, которая мне
10:11
очень понравилась. Ээ мы ставшая живой звёздная пыль, которой вселенная дала
10:16
силы постичь саму себя. И мы ещё только-только приступили к этой задаче. То есть мы вообще только в начале
10:23
пути. Это сказал Нил Деграйсон, американский астрофизик. Может, знаете такого? Скорее всего, нет. Знает. Так,
10:32
знает. И вот следующая глава. Как же жизнь научилась использовать солнечную
10:38
энергию? Мм, задумывались ли вы, почему живые организмы так сильно различаются
10:44
по типу питания? У нас есть хищники, травоядные, растения, грибы, ещё там
10:50
всякие бактерии разные. Вот. И почему мы все так сильно различаемся? А в целом можно разделить
10:58
все живые организмы на две большие группы. Это автотрофы и гетеротрофы.
11:04
Автотрофы питаются напрямую от солнца с помощью фотосинтеза. Они прямо суперкрутые. Вот. А гетеротрофы — это мы
11:12
с вами. Они опосредованно уже питаются готовыми органическими веществами, химической энергией, которую создали вот
11:19
эти все автотрофы. [музыка] Вот. То есть гетеротрофы — это все
11:25
животные, автотрофы — это все растения и водоросли и всё
11:31
остальное. Вот хоть мы с растениями так не похожи друг на друга, но по факту мы
11:37
состоим ээ из одного материала, но с небольшими различиями. А здесь вот визуализация клетки внутри. Оно,
11:45
конечно, не такое красочное, но вот примерно так всё выглядит. А насколько там всё очень сложно, куча процессов
11:53
происходит. Вот. Ну и все мы в целом, как вы поняли, состоим из одного и того же материала. Хоть животные, хоть
12:00
растения, хоть грибы, хоть все остальные. Всё живое собрано из клеток.
12:06
И клетка — это мельчайшая единица жизни. А живые организмы как огромные колонии
12:12
клеток, живущие вместе. Вот. То есть всё начинается с атома. Потом вот переходят в клетку, э, организм, популяция, ну, и,
12:20
в общем, да, биосфера вся. И все мы здесь связаны друг с другом. Вот. Если в
12:26
какой-то мм в каком-то организме что-то ээ идёт не так, как, например, с
12:32
человечеством сейчас, то страдают все остальные. Вот поэтому нужно нам всем
12:38
жить, как бы поддерживая друг друга, а не разрушая. И помнить, что мы все как
12:44
единый организм. Так. И вот чем же отличается
12:50
растительная клетка от животной? Может кто-то знает?
12:55
А, но у растительных есть клеточные стены. А, да, да. Ну, вообще они многи
13:01
много чем отличаются, но самое такое существенное отличие фотосинтез. Да, фотосинтез. И он происходит и из-за
13:10
того, что есть кое-какие органеллы, которых нет у нас клеток. Вот это
13:16
именно, да, хлоропласты. Вот. И да, в растительных клетках помимо митохондрии есть
13:22
хлоропласты, которые отвечают за фотосинтез. А в клетках животных только митохондрии. И эти органелы отвечают за
13:29
энергетический обмен. Вот здесь митохондрия, там хлоропласт. Вот помните, наверное, со
13:35
школы митохондрии энергетические станции клетки. Вот это вся фраза, которую
13:40
которую все запомнили, я думаю. Так и вот строение митохондрии
13:47
бактерии очень похоже. А и это не просто так. Вот можете сравнить, здесь
13:53
митохондрия, бактерия, и у той, и у другой есть ДНК.
13:59
И как бы, да, в целом очень они похожи друг на друга. А, и это не просто так,
14:05
потому что когда-то давно митохондрии были бактериями, вот, которые миллиарды
14:12
лет назад вошли в симбиоз с другой клеткой. А предки митохондрии научились эффективно использовать кислород для
14:19
получения энергии. И это событие навсегда изменило ход эволюции, сделав возможным сложные многоклеточные
14:26
организмы. А вот здесь показано, как выглядит выглядит митохондрия под
14:31
микроскопом и как этот процесс происходил. Собственно, соединение
14:37
древней клетки с древней митохондрией, то есть которая была тогда бактерией,
14:42
которая умела использовать кислород. И они решили вместе затусить, соединиться
14:48
и чтобы им было хорошо. То есть вот эта огромная клетка защищала эти бактерии.
14:55
А те, в свою очередь, давали ей источник энергии, более
15:00
такой энергоэффективный, то есть чем, да, симбиоз. И хлоропласты тоже, они ещё
15:08
прямо круче, они тоже бывшие бактерии, но цианобактерии. Вот. И также вот
15:13
соединились с клеткой уже, у которой уже были митохондрии.
15:19
Вот. Ну и цины, бактерии — это древние фотосинтезирующие микроорганизмы. И так
15:24
появились первые зелёные укариоты, предки растений и водорослей. А вот здесь под микроскопом как выглядят
15:32
флоропласты. Можете посмотреть. Вот такие зелёненькие, маленькие. И, собственно,
15:38
потому что они такие зелёненькие, мы все растения видим зелёного цвета, когда
15:44
просто видим их без микроскопа. Вот. И вот такие камушки —
15:49
это страматолиты, ископаемые остатки цианобактерии, которые вот все находят
15:55
везде. То есть давно-давно, до того, как появилось большое разнообразие живых
16:01
организмов, землю населяли в основном вот эти вот ценобактерии, которые образовывали такие вот ээ большие
16:08
пласты. И вот они потом образовались в отложение, и сейчас вот их находят и
16:15
делают из них даже украшения из этих камушков. Вот называется
16:22
строматолиты. Так. И вот опять же, как это всё произошло, этот симбиоз тоже в
16:28
форме мемчика, как они вместе затусили. Вот. И так как им было комфортно и
16:36
хорошо и клетки, и бактерии, то они остались вместе. Вот и хорошо себе
16:42
сосуществовали. И потом появились мы. Вот. А, ну ещё
16:50
различия клетки бактерии, клетки животного и растительные клетки. Вот. То
16:56
есть у бактерии нету ядра, а у растений животных есть ядро. Вот. Ну и некоторые
17:02
различия как раз в хлоропластах. Вот. И если представить
17:09
историю Земли как книгу из тысячи страниц, то как вы думаете, на каком месте этой книги появились люди? Тыся.
17:16
Тысяч. Последни. Да. Да. Тысячная. Да. Это правильный
17:23
ответ. То есть, да, на последней строчке, последние страницы ещё точнее, мы появились с вами. Вот.
17:32
И вот успели наделать кучу всего за это время. Ээ да. И здесь вот ещё одна такая
17:39
схема, как это всё происходило. И нам здесь важно именно третий пункт, появление фотосинтеза. После него ээ
17:47
появилось такое бурное разнообразие жизни. Это произошло примерно 2,5 млрд
17:53
лет назад. И потом уже появилась многоклеточная жизнь, потому как живые
17:58
организмы научились использовать энергию более эффективно. Вот как раз-таки из-за
18:04
того, что появился кислород. Вот и мы научились его
18:10
использовать. Так. Ну и да, вот кислородная революция. А а а как он появился втори? Экислород
18:17
появился как раз потому чтобактерии его начали активно вырабатывать. Вот. И его
18:24
в атмосфере начало становиться больше. Ну, потому что они умели
18:29
фотосинтезировать и они так питались. Вот как раз энергии солнца преобразовывали в органику и выделяли
18:37
кислород как побочный продукт. Вот. То есть так фотосинтез работает. И так как они расплодились, их стало много, вот
18:44
они немножко поменяли состав атмосферы. Вот. И атмосфера стала более кислородной. Вот. И потом всем пришлось
18:51
приспосабливаться всем, всем остальным к этой кислородной атмосфере. Всех, кто не приспособился, тот вымер. Вот. Но зато
18:58
потом, когда приспособились, то как раз-таки научились его эффективно
19:04
использовать. И вот у нас ээ когда-то давно были вот такие такого размера ээ
19:11
всякие насекомые вот ээ разные там сороконожки размером с человека. Вот. Но
19:19
тогда кислорода было ещё больше, но сейчас сейчас вот так вот как есть. Вот.
19:25
То есть выделение кислорода в атмосферу полностью изменило Землю. И для большинства организмов того времени
19:32
кислород был ядовит, и они вымерли. Вот. Но оставшиеся приспособились и начали использовать кислород для более
19:38
эффективного получения энергии. Вот. И кислородное дыхание даёт
19:46
в 18 раз больше энергии, чем бескислородный гликолис. Э, примерно
19:51
получается с одной молекулы глюкозы где-то 32-36 36 молекул АТФ. Вот поэтому
19:58
как бы такое и усложнение жизни произошло, потому что у всех стало больше
20:05
энергии. Вот. И солнечная энергия — это у нас практически неиссекаемый ресурс.
20:10
Её использование через фотосинтез стало ключом к усложнению жизни и формированию биосферы
20:18
Земли. Вот и растения у нас стали главными жителями Земли. Вот, как
20:23
видите, из этой таблички, здесь показана биомасса всех живых организмов. Э в
20:31
процентном соотношении растений, как видите, намного больше. бактерии тоже не
20:36
отстают, а животных совсем тут капелюшечка такая вот по сравнению со
20:42
всеми остальными. Вот. Ну и, собственно, я думаю, понятно, почему растений больше, потому что они просто напрямую
20:48
подключены к источнику солнцу. Вот растения можно сравнить с автономными
20:55
роботами, которые сами производят ресурсы, такие натуральные солнечные
21:00
электростанции. Вот. И фотосинтез у нас стал главным
21:06
процессом для существования жизни на Земле, так как дал питание всем остальным
21:12
[музыка] животным. А мы, гиротрофы, лишь охотники за энергией растений, запасённые ими в
21:19
химических связях. Вот у нас нету флоропластов, мы не можем фотосинтезировать, поэтому мы вынуждены
21:25
использовать химическую энергию и вот так вот питаться.
21:31
Каждый выбирает свой тип питания в зависимости от того, к чему он
21:38
приспособился, какие у него были условия существования. Вот. И вот главное
21:44
уравнение фотосинтеза, э, углекислый газ и вода и
21:49
солнечный свет. В итоге получается у нас глюкоза и кислород. Вот глюкоза — это
21:56
универсальное углеродное топливо, э, которое используют практически все
22:04
животные. И вот ещё как схемка, как это всё работает. То есть мы выдыхаем
22:11
углекислый газ, а растения берут свет, воду, минералы из почвы и выделяют
22:17
кислород, которым мы дышим для образования энергии, и сахара, то есть
22:22
топливо, которым мы питаемся. То есть мы все здесь связаны с растениями напрямую.
22:29
И вот тут решила показать, как видно это выделение кислорода наглядно под
22:35
микроскопом. Вот видите, пузырики кислородные. И здесь под водой тоже
22:41
происходит выделение кислорода. Так. И вот экологический круговорот. Автотрофы. Гетеротрофы
22:48
связаны. Автотрофы создают органику, гетеротрофы её поглощают и используют. И
22:54
вот продукты распада и дыхания возвращаются в круговорот до синтеза. И вот этот процесс весь, э, какой не
23:01
прекращающийся уже очень-очень долго. Вот. Ну, заглядывать фотосинтез мы не не
23:08
будем прямо подробно. Вот. Но хочу вкратце напомнить, как животные получают
23:13
энергию, то есть мы с вами все. А как думаете, почему человек может жить без
23:19
еды и воды достаточно долго, но без кислорода всего пару минут? А я думаю, что в принципе, наверное, понятно,
23:28
почему вот дыхание на самом
23:34
деле, ну, потребность наша в кислороде. Вот дыхание — это не совсем то, что мы
23:39
думаем. Вот этот процесс правильнее назвать газообменом с внешней средой. А вот здесь вот показано уже настоящее
23:46
дыхание клеточное с производством энергии. Вот. То есть в каждой клетке у нас происходит дыхание. на самом деле.
23:54
Вот. И дальше мы вот разберёмся с этим поподробнее. Э клеточное дыхание — это
24:02
процесс, с помощью которого клетки получают энергию из пищи. Вот. И для протекания этого процесса необходимы
24:08
кислород, который мы вдыхаем постоянно, и глюкоза, которой мы как бы и питаемся
24:14
с вами. Вот. И кислород нам нужен, чтобы разобрать
24:21
глюкозу и извлечь из неё максимум энергии. А это похоже на то, как дрова
24:26
горят только при доступе воздуха. И без кислорода процесс даёт мало энергии, как
24:31
поломанный двигатель, например. Вот. И при интенсивной нагрузке мышцы работают
24:36
без кислорода. И вот поэтому потом болят из-за молочной кислоты, как раз.
24:43
Вот поэтому, да, только в связке это всё работает более эффективным образом. И
24:48
вот здесь я решила вставить насчёт тренировок. Чтобы получать преимущественно чистую энергию без
24:53
продуктов распада, нужно тренироваться в режиме плавного, умеренного напряжения дольше 90 секунд. Тогда уже активируется
25:01
кислородное дыхание. Вот это не только плавание может быть, просто мне нравится плавание, я его сюда вставила. Любая
25:08
аэробная нагрузка подойдёт, вот какая вам нравится.
25:13
И будет будет здорово. А футбол подойдёт? Подойдёт. Главное, чтобы без
25:21
травм. Вот. И интересный факт насчёт кислорода. Кислород — это вот одно из
25:27
самых реакционоспособных веществ вообще. И по сути сильнейший яд. И слышали,
25:32
наверное, окисление. Вот, ээ, свободные радикалы — это как
25:38
раз вот про кислород. Вот он способен побуждать клетки, вызывая окисление белков, липидов ДНК, также образование
25:45
свободных радикалов, ускоряющих старение. Но тем не менее наши клетки используют его из-за ключевой роли в
25:53
выработке энергии. А на последнем этапе клеточного дыхания кислород принимает электро и без
25:59
него вот синтез АТФ останавливается. То есть, а, грубо говоря, клетка использует
26:05
кислород только в одном месте, э, и больше нигде. Вот поэтому как бы мы им
26:12
дышим только, чтобы получать эту энергию, чтобы этот процесс происходил. Вот. И больше нигде нам кислород не
26:18
нужен. И вообще он, да, очень такой опасный. И если там всё как-то неправильно происходит в клетке, то при
26:25
всяких там нарушениях, болезнях, то он приводит к
26:30
тяжёлым последствиям. Вот и
26:36
старение. И примерно очень упрощённо, как происходит клеточное дыхание.
26:43
А первый пункт — это кислорода, глюкоза проникает в клетку и расщепляется в в
26:50
цитоплазме. Этот процесс называется вликолись. Дальше продукты распада поступают в митохондрию, где при участии
26:57
кислорода происходят дальнейшее расщепления. Это дальше цикл крепса и
27:02
цепь переноса электронов. Вот. И на этих этапах высвобождается большое количество
27:08
энергии, которая запасается в виде АТФ. Вот универсальной энергетической молекулы. И побочные продукты этого
27:15
процесса — это углекислый газ и вода, которые выводятся из клетки. Вот это как
27:21
бы очень упрощённо. Вдаваться в подробности мы особо не будем. И
27:26
глюкоза, а потом из неё образуется молекула АТФ. Её можно сравнить с
27:31
валютой энергией, то есть как бы с такой батареечкой для клетки. И клетка её использует для всяких процессов, которые
27:39
ей нужны. Вот здесь небольшое видео. Вот клетка использует АТФ, когда ей нужно
27:46
что-то сделать, передвинуться, синтезировать вещество, передать сигнал и так далее. Вот это э транспортный
27:54
белок, который как шагает по ээ в общем поверхности и переносит какое-то другое
28:01
вещество. И чтобы ему это делать, то ему нужна энергия в виде АТФ. Вот. И эти
28:07
процессы каждую секунду происходят у вас в клетках. Вот здесь тоже наглядно
28:13
показано, а визуализация клетки, митохондрии, которых там тысячи в этой
28:18
клетке. митохондрии вот выделяют молекулы АТФ в
28:23
цитоплазму, чтобы все, кому она нужна, могли её использовать. Вот. И
28:29
митохондрии у нас состоят из внешней мембраны, из внутренней мембраны. Вот. И
28:36
как раз там происходит этот синтез. Вот. И как он происходит, сейчас
28:43
посмотрим более наглядно. А вся вот эта вот конечный конечный этап
28:51
синтеза АТФ состоит из четырёх белковых комплексов. Вот. И суть в том, что а
29:00
создаётся градиент зарядов между мембранами. Вот. И из-за того, что
29:06
где-то положительный заряд, где-то отрицательный, то потом ээ идёт через
29:12
последний комплекс. Эти протоны проходят и крутят его как какой-то, можно
29:17
сказать, роторный двигатель такой, э, биологический, нано размеров. Вот. Но
29:22
да, тоже в каждой клетке они у нас есть. И происходит потом синтез АТФ. Э, и вот
29:29
так вот, да, в каждой митохондрии их просто, наверное, миллиарды вот этих вот
29:36
систем, которые производят нам энергию. И вот эти машины работают интерес каждую
29:43
секунду, вырабатывая энергию и поддерживая жизнь. А мне очень нравится эта молекула. То есть это
29:50
такой фермент, вот молекулярный такой комплекс, который похож, вот, мне
29:56
кажется, про него есть дальше слайд. Называется он АТФ синтаза. И это яркий
30:01
пример общности принципов в природе и техники. Вот. И вот такая молекулярная
30:07
машина. Она у нас работает по тому же принципу, что и турбина. То есть поток ионов впрощает её часть и запускает
30:14
синтез. Как бы очень похоже на какой-то механизм, но во много во много раз
30:22
меньше. А и даже если нам кажется, что мы ничего не делаем, то наше тело бурлит
30:29
жизнью. Потому что для поддержания жизни человека ежесекундно требуется около
30:34
10-20 степени молекул АТФ, что эквивалентно массе порядка 70 кг АТФ в
30:40
день. Вот. Вот столько мы примерно синтезируем. Ну, кто-то больше, кто-то
30:45
меньше. Вот. И как это всё снова то было у нас про фотосинтезс, теперь про
30:51
клеточное вкание, уравнение, оно абсолютно противоположное. То есть гликоза плюс кислород. И получается у
30:59
нас углекислый газ, вода и энергия. Вот. И вот так вот это
31:04
[музыка] работает. И вот здесь суммирование всего
31:10
вышесказанного, то есть противоположные, как видим, процессы фотосинтез и клеточное дыхание.
31:20
Да. Это в храницу. Мм в хроницу клетке.
31:27
Не токових. Ну, митокондрий его выделяет в клетку, и оно сразу, ну, сразу используется АТФ.
31:34
Вот. И запас что, а именно ну запасается в жире, в гликогене уже
31:41
потом может быть. Кая, ну, типа, да, кем поделиться,
31:49
да? И вот ещё мемчик, э, хлоропласт такой милый, использует солнечную
31:54
энергию, чтобы сделать глюкозу, а митохондрия такая вот суровая, разрывает
31:59
её и делает АТФ. Вот. Вот так вот мы все сосуществуем здесь с растениями. Вот. Ну
32:06
и, конечно же, клетка может использовать не только глюкозу для получения энергии, но и жиры, и белки. Но всё-таки наш
32:13
человеческий организм больше приспособлен к углеводному обмену. Вот. А здесь вот примеры животных, которые
32:20
адаптированы к жировому питанию, и они зачастую живут в холодных или экстремальных средах. У них ээ такой
32:29
сильный, большой жировой слой, какие-то адаптации к тому, что они могут долго
32:34
находиться без еды, без воды, впадать в спячку и всякое такое вот. Но мы с вами
32:42
другие. А и вот ещё примерно как это всё происходит. То есть сахара можно
32:49
представить как быструю и лёгкую энергию, жиры как тяжёлодоступную, но более долгосрочную энергию. А белки для
32:56
энергии используются только в крайнем случае из-за токсичных продуктов обмена.
33:03
Вот. Да. Ну почему тогда, если мы другие, почему жиры бы просто вывалились
33:10
организм? хрена. Ну, ээ вот есть базовая
33:15
нево, если если ты достаточно двигаешься, то может и будут выводиться, но всё равно у нас метаболизм
33:21
приспособлен больше к углеводному обву. Вот медведь вот сохраняет, он знает, что ему надо за попор. А чтобит и поэт не
33:29
должны знать, что ему надо на поповы, потому что мы мы живём в очень
33:37
таком изобилии пищи, на самом деле. Вот. И как вылетний, мы не понимаем
33:44
этого, наверное,
33:50
да. И вот глюкоза у нас ключевой метаболический узел. Так как растение по большую часть синтезирует именно её, она
33:57
поступает в пищевые цепи как основной углевод. Вот она участвует в куче биохимических процессов внутри клетки и
34:05
является такой центральной, можно сказать, молекулой.
34:12
И на что уходит у нас еденая пища? Примерно, как видим, на энергию уходит
34:18
большинство. Ещё немножко идёт на построение клеток и тканей, ещё немножко
34:23
на запасание жир и гликоген и совсем чуть-чуть меньше 1% на регуляцию. То
34:29
есть это все витамины и микроэлементы, о которых обычно вот все парятся, когда ээ
34:35
задумываются о питании, но на самом деле их нам нужно не так уж и много. Вот в
34:40
основном это, конечно, энергия. И вот суммирование всего
34:48
вышесказанного, как этот процесс весь происходит у нас получение энергии. Солнце излучает энергию, потом растения
34:55
превращают свет в глюкозу. Потом человек ест пищу, получает глюкозу. Клетки
35:01
сжигают глюкозу с кислородом, митохондрии вырабатывают энергию для жизни, и
35:08
углекислый газ и вода уходят обратно к растениям, и цикл
35:15
замыкается. Вот. И можно сказать, что все животные в каком-то смысле являются
35:21
хищниками по отношению к растениям. А вот они прямо или косвенно охотятся за
35:26
энергией, накопленной в химических связях растительных молекул. И по-другому они просто не выживут. Вот
35:34
все все едят в той или иной степени. Кто-то ест растения, кто-то ест
35:39
животных, которые которые съели растения. [музыка]
35:45
И чтобы максимально эффективно добывать, сохранять энергию, животные и растения в
35:51
процессе эволюции выработали разнообразные стратегии от защиты и нападения до паразитизма и
35:57
взаимовыгодной кооперации. Вот, например, там растения могут создавать всякие
36:02
колючки, чтобы их не трогали. Э или вот кооперируются там всякие коровки с
36:09
птицами, чтобы те отгоняли мух от них, то есть не ели их. им выгоднее так существовать
36:15
вместе. Вот. А, например, многие части растений,
36:22
особенно семена, ядовиты для животных. И вопреки распространённому
36:28
стереотипу, природа у нас недобрая и хорошая. Здесь идёт извечная эволюционная борьба за место под солнцем
36:35
буквально. Вот здесь тоже, я думаю, знакомые для вас растения есть. Лядовитый кешью. Вот. Ну и да, всякие
36:44
там растения с щупами, которые явно дают нам понять, что они ядовиты. Я должна
36:51
была вставить этот слайд, извините, но после, да, после
36:57
происшествия мм не все плоды предназначены для человека. Тезис о том,
37:02
что все фрукты существуют для нас, на практике не подтверждается. Вот. И опять
37:07
жето многие ягоды, например, эволюционно ориентированы на птиц, которые
37:12
нечувствительны к содержащимся в них токсином. Вот. А лекопитающие чувствительные. Вот. И для нас эти
37:19
токсины могут быть опасны. Так что проверяйте перед тем, как есть
37:24
обязательно. Вот. Особенно это касается ягод. Среди ягод очень много ядовитых.
37:30
Среди фруктов не так много, но если фрукт явно там какой-то странный, то
37:35
лучше проверить. перед тем, как его есть. Вот видела
37:41
и завершение. Трофические уровни, возможно, тоже помните, это со школы
37:48
энергетический поток в экосистему. То есть у нас вся энергия движется в одном направлении. От солнца к растениям,
37:55
затем к травоядным, потом к хищникам и так далее. Вот такая пирамида энергии.
38:03
Э, но важный момент, что на каждом таком уровне 90% энергии теряется в виде
38:10
тепла, и только 10% энергии передаётся на следующий уровень. То есть
38:15
сейчас вы посмотрите, как это выглядит примерно такая пирамида. То есть
38:22
растений большинство дальше идут травоядные и потом уже хищники. Их уже
38:29
мало, потому что энергии там уже не так много остаётся, на самом деле. Вот
38:34
поэтому их не может быть большое количество. Всё в балансе находится здесь. Вот чем выше уровень в пирамиде,
38:41
тем меньше доступной энергии получают животные. И вот почему экосистемы содержат много растений и мало крупных
38:48
хищников. Вот. И вот ещё одна смешная картинка, которая, видимо, из какого-то
38:54
учебника. Девочка сюда совсем не вписывается. такой кровожадный хищник по
39:00
сравнению со всеми остальными. Вот. Но почему-то люди себя вписали именно сюда,
39:06
хотя наше место совсем не здесь. Вот. Но об этом дальше
39:13
поговорим. И вот как же, исходя из вышесказанного, мы можем получать больше энергии, может быть, стать растением.
39:21
Да, вместо шутки проноидов. Вот проное тоже будет.
39:28
Это хороший вариант. Например, есть вот такой организм слизняк, который
39:34
фотосинтезирует. Это первое известное животное, которое типа и животное, и растение. Но для человека это не
39:42
сработает, потому что нам потребовалась бы поверхность тела в 30 раз больше, чем сейчас. Поэтому это пока из области
39:49
фантастики. Вот. Ну и да, насчёт пронаеденья для человека и других
39:55
животных. Про наедение тоже не работает. Я надеюсь, что из э всей предыдущей
40:01
лекции вы уже поняли, почему. Э да, и вот такой праный подпитывают себя
40:06
праное, пока никто не видит. Вот. Да.
40:13
Да. Поэтому, если кто-то вам говорит, что проноеды, что он проноед,
40:19
то, в общем-то, не верьте. Но нам про наедение не нужно, так как
40:26
есть решение получше вступить в сотрудничество с растениями. То есть растения даже, можно сказать, сами
40:32
вступили с нами в сотрудничество. Вот. Потому что им не выгодно было, чтобы мы
40:38
поедали их листики и всё остальное. Вот они решили сделать, откупиться как бы от
40:45
нас, сделать вот такой плод, чтобы было и им хорошо, и нам хорошо. Вот. И вот
40:53
плоды, концентрат глюкозы, сахаров и чистой солнечной энергии. Что наши
40:58
предки сделали, собственно, и в природе такое сотрудничество называется мутуализм, когда выгоду получают оба
41:06
вида. Вот. И растения используют животных для кореноса своих семян, но не
41:12
за бесплатно, вознаграждая животное сладкой мякотью, глюкозой, которое окружено семечко. Вот так вот это всё и
41:19
работает. И люди, как и все организмы, технически
41:25
питаются энергией солнца, но через длинную цепочку превращений. А кто
41:30
догадался сократить эту цепочку, тот тот
41:36
молодец. И да, я не представляю себе пищу лучше, чем фрукты. Всё наше
41:41
строение тела говорит о том, что мы фруктоядные. А а мозг у нас главный потребитель глюкозы в теле. И,
41:49
собственно, только на ней он и
41:54
работает. Ээ, да, и жаль, что человечество об этом напроче забыло.
41:59
Затуманив себе мозг прикисортной пищей, ставший приятным наркотиком и медленным
42:05
ядом. Вот. Но надежда ещё есть, да. И вот в итоге жизнь на земле —
42:13
это бесконечная цепочка поглощения, преобразования и передачи энергии.
42:19
что мы уже здесь и увидели. И каждый организм часть этой глобальной
42:24
энергетической системы. То есть все мы здесь связаны. Вот у всех своя экологическая
42:33
ниша. И только изучив, как устроена природа, человек сможет жить, не разрушая, поддерживая баланс жизни на
42:41
планете. Вот. Да. Надеюсь, когда-нибудь мы к этому
42:47
придём. Но пока что, как видите, да, и вот цитата из книги,
42:53
которую я недавно прочитала, Мечникова Итюды о природе человека. Если мыслим идеал, способный
43:00
соединить людей в некого рода религию будущего, то он не может быть основан иначе, как на научных данных. Если
43:07
справедливо, как это часто утверждает, что нельзя жить без веры, то последнее не может быть иной, как веры во
43:13
всемогущество знания. То есть это то, что в принципе может объединить людей
43:20
когда-нибудь, если они захотят жить здесь в гармонии какой-то. Вот. И можно
43:26
назвать это всё вышесказанное такой теорией фруктоедения, типа в кавычках в
43:31
научном объяснении без божественного замысла. Такая интерпретация кажется мне более логичной и жизнеспособным. В Бог.
43:39
Ну я понимаю, что у каждого свой путь, но здесь вот так просто вот так вот это всё э приподнесла. Это даже не знаю,
43:47
может и не теория фруктоедения, оно как это работает в
43:53
природе, да? И вот фруктоеденье само собой вытекает как следствие из
43:58
понимания этих законов природы и стремится к нему как единственной самоцели, в отрыве от понимания жизни
44:06
бессмысленно и глупо. Ну, это моё мнение.
44:13
Вот. И в конце вот хочу вам сказать, чтобы вы все, кто на этом пути, не
44:19
боялись сомневаться и перепроверять всю информацию, даже ту, что я сегодня вам
44:25
рассказала особенно. Вот. И я хочу, чтобы фруктое перестало ассоциироваться
44:30
с сектантством и слепой верой. И я зараз разумный подход. Мы искатели, исследователи и первопроходцы.
44:38
Только последовательный поиск истины даст ответы на все вопросы.
44:43
Вот. Да. А ещё здесь что-то было? Да, ещё одна цитата. Ну ладно, пускай будет.
44:50
Но в общем, да, это уже почти конец. Э цитата Докинза. Вот почему как раз я
44:56
говорю про научный подход. Наверное, будет понятно из этой цитаты. Если бы мы уничтожили все священные
45:02
книги и всю художественную литературу, то через тыся лет они не вернулись бы в том же виде. А если мы уничтожили, если
45:10
бы мы уничтожили все научные книги и факты, то через 1.000 лет они бы вернулись, потому что те же эксперименты
45:17
дали те же результаты. Вот. И это сказал мой любимый Ричард Докинс, книги которого я
45:24
советую всем прочесть. Вот. Ну и да, это конец. Вот всё. Вот. Спасибо за
45:31
внимание. Знаете, что я вот у себя в телеге там что-то выкладываю иногда.
45:37
Вот. Ну не скажи, что я прямо активно веду там какой-то блог, но иногда что-то
45:43
чем-то делюсь. Вот. Так что заходите. Да. А мой рассказать всех моменты то,
45:50
почему обычная типа обычная яд вот такие идечка и соль там в той же тесно.
46:00
Ээ ну это долго рассказывать. Нет, ну я не знаю поруда всех присващеклей.
46:08
Ну, потому что там, во-первых, мало воды, потому что там все молекулы с разрушенной структурой, которая
46:14
разрушалась под действием как раз этих высоких температур термообработки. Вот. И попадая в
46:22
организм, а, всё, все процессы ломаются там. Вот. Потому что есть некоторые
46:27
молекулы, которые воздействуют, ну, например, тот же кислород, который,
46:34
возможно, там откуда-то оторвался в процессе нагревания. И он, так как он очень реакционноспособный, он будет
46:40
разрушать всё на своём пути. То есть всё, с чем он прореалирует. Вот. И постепенно вот так в клетках
46:47
накапливаются ненужные вещества, какие-то там отходы, вот, которые по
46:53
чуть-чуть выводятся, но всё равно остаются и со временем накапливаются, и
46:58
со временем клетки ломаются и ломается весь организм. Уже потом, как вы видели,
47:04
там всё вот начинается с клетки, потом ткани, потом органы. То есть, если в
47:09
клетке уже произошло какое-то мм разрушительное явление, то оно потом
47:15
переходит постепенно уже на ткань, на орган. Вот. И так вот появляются болезни в целом. Вот.
47:26
Как ты? Да. Да. А и вот следующая часть. Сколько? Сколько у нас времени? Ээ можем
47:34
посмотреть микроскоп. Вот кто хочет. Есть. Да, есть здесь.