Энергия от животных для других целей

Классификация организмов по способу получения энергии

По способу получения энергии живые организмы можно разделить на две большие группы: автотрофы и гетеротрофы.

Автотрофы

Автотрофы — организмы, синтезирующие из неорганических соединений органические вещества. Автотрофы являются продуцентами в сообществах, именно они составляют первый ярус в пищевой пирамиде (первые звенья пищевых цепей). Автотрофы делятся на фототрофов и хемотрофов.

Фототрофы

Организмы, для которых источником энергии служит солнечный свет, называются фототрофы. Такой тип питания называется фотосинтезом.

Хемотрофы

Остальные организмы в качестве внешнего источника энергии используют энергию химических связей пищи или восстановленных неорганических соединений — таких, как сероводород, метан, сера. двухвалентное железо и др. Такие организмы называются хемотрофы. Все фототрофы-эукариоты одновременно являются автотрофами. а все хемотрофы-эукариоты — гетеротрофами. Среди прокариот встречаются и другие комбинации. Так, существуют хемоавтотрофные бактерии, а некоторые фототрофные бактерии являются гетеротрофами.

Гетеротрофы

Гетеротрофы — организмы, которые не способны синтезировать органические вещества из неорганических. Для синтеза необходимых для своей жизнедеятельности органических веществ им требуются органические вещества, произведённые другими организмами. В процессе пищеварения пищеварительные ферменты расщепляют полимеры органических веществ на мономеры. В сообществах гетеротрофы — это консументы различных порядков и редуценты.

Миксотрофы

Некоторые организмы (например, хищные растения) сочетают в себе признаки как автотрофов, так и гетеротрофов. Такие организмы называются миксотрофами.

Литотрофы и органотрофы

Эта классификация основана на делении организмов по донорам (источникам) электронов, необходимых для многих клеточных процессов. Литотрофы — организмы, для которых донорами электронов являются неорганические вещества. Органотрофы — организмы, для которых источниками электронов яляются органические соединения.

Общее

Непосредственно энергию в форме молекул АТФ организмы получают в ходе клеточного дыхания — процесса, проходящего в митохондриях, гликолиза и фотосинтеза. Дыхание бывает двух типов: аэробное, в котором обязательно участвует кислород (им окисляется глюкоза) и анаэробное (состоит из двух процессов: гликолиза и спиртового или молочнокислого брожения).

Источник



Способы получения энергии живыми организмами

Основные молекулы живого. Их характеристика: Большой молекулярный вес. Полимерность. Несколько уровней структурной организации Способность восстанавливать (до известных пределов) свою утраченную под действием неблагоприятных факторов структуру (денатурация – ренатурация). Способность ДНК к самоудвоению. Белки определяют способность живого к самосохранению. ДНК – к самовоспроизведению.

Все живые организмы экосистемы по способу получения энергии делятся на автотрофов и гетеротрофов. Автотрофы способны образовывать органическое вещество, используя неорганический источник углерода и энергию света (фотоавтотрофы) или энергию окисления неорганических веществ (хемоавтотрофы). Гетеротрофы используют энергию окисления органических веществ и используют органические источники углерода.

(другой вариант): Все живые организмы не могут оставаться живыми и поддерживать высокий уровень организации без постоянного притока энергии извне. При этом они могут использовать только две формы внешней энергии — световую и химическую. Именно по способу получения энергии организмы делят на фототрофы и хемотрофы. Растения получают энергию в виде электромагнитного излучения Солнца, а животные используют энергию, заключенную в ковалентных связях органических молекул, которые поступают в организм с пищей. Полагают, что первые организмы древней Земли располагали избытком органических соединений, образующихся в ходе геохимических процессов. Они извлекали энергию, окисляя органические соединения в процессах, видимо, сходных с различными видами брожения. Эту способность сохранили клетки всех ныне живущих организмов, способные получать энергию при анаэробном распаде глюкозы в процессе Гликолиза. Однако по мере исчерпания запасов органики эволюционное развитие получили фототрофы, использующие энер­гию света в процессе Фотосинтеза И способные синтезировать углеводы из атмосферного СО2 и воды. Фотосинтез сопровождался образованием молекулярного кислорода. Насыщение атмосферы кислородом привело к возникновению и эволюционному доминированию аэробных форм жизни, которые научились получать необходимую им энергию в результате окисления углеводов кислородом в процессе Дыхания. Дальнейшая эволюция разделила живых существ на прокариоты и эукариоты, одноклеточные и многоклеточные, на растения и животные, но возникшие на ранних этапах эволюции механизмы использования клеткой энергии остались в своей основе неизменными. При всем разнообразии живых существ и условий среды, в которых они обитают, для получения энергии ими используются три основных процесса — Гликолиз, Дыхание и фотосинтез. При этом, несмотря на все различия в метаболизме растений, животных и бактерий, способы преобразования внешней энергии, будь то энергия света или энергия субстратов дыхания, в клеточные формы энергии базируются на общих фундаментальных принципах и подчиняются общим законам. Основой этих законов является прежде всего то, что все процессы в живой клетке подчиняются законам физики и химии и могут быть описаны с позиций термодинамики.

Источник

Способ получения энергии животными

Главная Библиотека Кормление животных. Кормление с/х жив-х 3.1. Обмен энергии у животных

3.1. Обмен энергии у животных

3.1. Обмен энергии у животных

При использовании организмом животных энергии корма (валовой энергии) происходят ее потери как при переваривании, так и в процессе обмена веществ. Величина этих потерь зависит от состава кормов, вида животного и его продуктивности. Поэтому можно использовать единую схему энергетического обмена для всех видов животных (рис. 3).

Валовая энергия (ВЭ или СЕ)

Под валовой энергией корма подразумевают всю химическую энергию его питательных веществ. Для определения валовой энергии используют калориметрические бомбы, в которых корм сжигается в чистом кислороде. Высвобожденная при этом энергия и является валовой энергией корма.

Переваримая энергия (ПЭ или РЕ)

Часть валовой энергии корма теряется животным с калом. Разница между валовой энергией (ВЭ) и энергией кала (Э кала) называется переваримой энергией: ПЭ = ВЭ — Э кала.

Обменная энергия (ОЭ или МЕ)

Наряду с потерями энергии с калом происходит выделение энергии с мочой и кишечными газами (метаном). Вычитая из переваримой энергии потери энергии с мочой (Э мочи) и кишечными газами (Э метана и С02), получаем обменную энергию. Обменная энергия у животных с однокамерным желудком — это энергия, используемая для поддержания их жизнедеятельности и обеспечения продуктивности.

ОЭ = ВЭ — Э кала — Э мочи — Э метана и С02.

У жвачных еще наблюдаются и незначительные потери энергии на приращение теплопродукции, которые невозможно отдельно учесть.

227a

Рис. 3. Схема обмена энергии

Энергия теплопродукции

При превращениях энергии в ходе обмена веществ происходят ее потери в виде теплопродукции, которая имеет две составляющие. Первая, собственно тепло, представляет собой энергию, высвобождаемую в виде теплоты из организма для поддержания жизненных функций при полном лишении животного пищи. Вторая составляющая—это энергия, расходуемая на пережевывание и переваривание корма, транспортировку питательных и биологически активных веществ в организме, сокращение мышц, а также прямые потери энергии на синтез разнообразных веществ. У жвачных в составе теплопродукции дополнительно учитывается энергия ферментации.

Чистая энергия (ЧЭ или ИЕ)

Под чистой энергией подразумевается энергия корма, которая остается после вычитания из значения обменной энергии экстратеплоты (затрат энергии на усвоение питательных веществ). Чистая энергия тратится на поддержание жизненных функций организма и непосредственно на продуктивность. Потери энергии в виде экстратеплоты зависят от вида продукции: при жироотложении они составляют 5-25%, при стельности (супоросности) — до 80%.

ЧЭ корма = ВЭ — Э кала — Э мочи — Э метана — Э экстратеплоты.

Продуктивная энергия — это энергия, которая откладывается или выделяется с органическими веществами продукции животных. Если энергии корма недостаточно для данного уровня продуктивности, то покрытие дефицита энергии происходит из резервов организма.

Источник

Человек всегда использовал энергию животных

Развитие человеческой расы было возможно только путем одомашнивания животных, живущих рядом с определенными группами людей, которые использовали энергию животных, чтобы заменить и дополнить человеческую.

В течение тысяч лет животные работали как источник возобновляемой энергии на самых разнообразных задачах, не затронутых со стоимостью барреля нефти или стоимостью шиллинга.

Их ценность не может быть полностью и официально признана, но это форма энергии, принятая и необходимая многим сотням тысяч городских и сельских жителей, которые зависят от энергии животных для своего существования.

Автовоз

В определенные периоды времени человек (увы, слишком часто женщина) переносили около 20 литров воды на спине или голове.

Но осел может нести 80 литров, а с оснащенной тележкой до 100-200 литров в зависимости от рельефа. Конечно осел не относится к энергосберегающим животным.

Транспорт является одним из основных возможностей, предлагаемых животными. Одна из практических проблем это разница в скорости между животным транспортом и моторизованными транспортныит средствами.

Конечно в некоторых странах на оживленных трассах автомобилисты возражают,потому что имеют мало знаний о ценном месте в истории общества этих тележек и их содержания.

Подготовка земли

В полузасушливых районах, где урожайность, как правило, низкая, а размеры ферм большие, использование энергии животных для подготовки земли является единственным экономическим средством производства сельскохозяйственных культур в течение ограниченного периода времени для подготовки земли после первых дождей.

Многие тысячи волов можно увидеть на вспашке и посадке после дождей, так как это единственное средство в отсталых странах с имеющимся в настоящее время оборудованием.

В настоящее время Кенийский сельскохозяйственный Научно-исследовательский институт (Кари) пытается разработать усовершенствованное оборудование, которое может помочь в сельском хозяйстве.
В более сухих районах ослы заменяют волов из-за их выносливости и устойчивости к болезням, но мало оборудования было разработано специально для их использования.

Сбор и хранение воды

Проблема водоснабжения не нуждается в упоминании в нынешних климатических условиях. Тем не менее, есть много тысяч небольших плотин и водоемов, которые больше не хранят воду из-за их заиления.
Некоторые общины настолько отчаянно пытаются увеличить мощность своей плотины, что они организовываются, чтобы удалить ил вручную, используя тачки и мешки. Некоторые из этих групп являются скотоводами и имеют много животных, но не имеют инструментов и знаний для использования их энергетического потенциала.
Все крупные домашние животные, найденные в Кении, ослы, волы и верблюды могут быть использованы для изготовления или предпочтительно опреснения существующих плотин, таким образом, увеличивая емкость хранения воды.
Однако многое зависит от состояния животных и традиций. Волы часто слишком слабы, чтобы тянуть сельскохозяйственные инструменты. Лучшая польза от верблюдов, самых сильных и самых умных, но могут быть рассмотрены местными жителями как слишком благородными для мениальных задач.
Таким образом, скромный осел – это животное, которое часто используется и принимается женщинами. Пока их энергия лимитирована, но они всегда охотно готовы без частых интервалов выполнять работу.

Энергия от животных для других целей

Другие задачи, которые животные могут выполнять, – это измельчение зерна и извлечение масла из масличных семян животными, идущими по кругу.

В отдаленных районах эту работу выполняют женщины, поскольку нет соответствующего оборудования.
Развитие мелкомасштабных ирригационных систем показало, что энергия животных повышает эффективность подвода воды на поля. Чтобы поднять воду, могут использовать животные, как это происходит в течение тысяч лет на Ниле.

Однако, использование энергии животных в античных машинах подъема воды в нынешнее время используется в отсталых странах для малого масштаба.

Вывод

Использование тягловых животных имеет неиспользованный потенциал, особенно в полузасушливых и засушливых районах отдельных государств.

Развитие этой возобновляемой формы энергии могло бы обеспечить улучшение для жителей этих районов, но только на небольшое время. Это не энергия будущего и на перспективу использование энергии животных приведет к возврату к античному времени.

Источник

Adblock
detector