Баланс веществ и энергии в организме животных и методы их определения. Реферат. Сельское хозяйство.
🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Баланс веществ и энергии в организме животных и методы их определения
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
государственного образовательного
учреждения
высшего профессионального образования
«РОССИЙСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ» ФАКУЛЬТЕТ ВЕТЕРИНАРНО - САНИТАРНАЯ ЭКСПЕРТИЗА
«Баланс веществ и энергии в организме
животных и методы их определения»
Выполнили: студентки второго курса ОФО группы Е-12
1. Баланс веществ и
энергии в организме животного
2. Методы изучения обмена
веществ и энергии в организмах животных
Обмен веществ присущ как
живой, так и неживой природе. Но между ними существует принципиальная разница.
В результате обмена веществ неодушевленных тел последние необратимо
разрушаются, тогда, как обмен веществ живых организмов с окружающей средой
является основным условием его существования.
Обмен веществ и энергии в
клетке состоит из двух процессов: пластического обмена - (ассимиляция,
анаболизм) совокупность реакций биосинтеза (образования веществ) происходит с
поглощением энергии и энергетического обмена - (диссимиляция, катаболизм)
совокупность реакций расщепления веществ с выделением энергии.
Вследствие процессов
диссимиляции пищевых веществ образуются продукты распада и энергия, необходимая
для процессов ассимиляции. Взаимосвязь этих процессов обеспечивает
существование животного организма.
Обмен веществ условно можно
разделить на внешний обмен, который включает поступления пищевых веществ в
организм и удаление конечных продуктов распада, и внутренний, который
охватывает все преобразования пищевых веществ в клетках организма.
Пищевые вещества, попавшие в
организм, расходуются на энергетические и строительные процессы, протекающие
одновременно. При распаде пищевых веществ выделяется энергия, которая тратится
на синтез специфических для данного организма соединений, на поддержание
постоянной температуры тела, проведения нервных импульсов и др.
Основным методом исследования
обмена веществ является метод определения баланса веществ, попавших в организм
и удалившихся снаружи, а также их энергетической ценности.
Баланс энергии определяется
на основе данных о калорийности пищевых веществ, принимаемых, а также конечных
продуктов, выводимых из организма.
Потребность человека в
энергии определяется опытным путем и выражается в калориях. Количество калорий,
поступающих в организм с любыми продуктами, называется калорийностью пищи.
Энергообеспеченность пищи должна соответствовать энергозатратам организма, т.е.
энергетические потребности человека должны полностью покрываться за счет
энергетической ценности пищевых продуктов, входящих в рацион человека.
Для нормального
функционирования организма ежедневный рацион человека должен включать шесть
основных составляющих: белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества и
воду. Пищевые вещества, которые люди получают вместе с пищей, можно условно
разделить на две группы: те, которые необходимы им в больших количествах, либо
макрокомпоненты (вода, белки, жиры, углеводы), и те, которые необходимы в
меньших количествах, или микрокомпоненты (витамины и минеральные компоненты).
Белки - это пластичный
материал для формирования клеток и межклеточного вещества. Все составные части
человеческого организма состоят из белков (мышцы, сердце, мозг и даже кости
содержат значительное количество белков). Роль белков определяется не только
разнообразием их функций, но и незаменимостью их другими веществами. Белки -
это органические вещества, состоящие из аминокислот, которые, соединяясь между
собой в разных композициях, придают белкам разнообразных свойств. Животный
белок - это мясо, яйца, молоко и молочные продукты. Основным источником
растительного белка являются хлеб и крупы.
Жиры. Роль жиров в питании
определяется их высокой калорийностью и участием в процессах обмена. Жиры
обеспечивают в среднем 33% суточной энергоценности рациона. С жирами в организм
поступают необходимые для жизнедеятельности вещества: витамины А, Д, Е, К и
биологически важные фосфолипиды (лецитин, холин). Жиры обеспечивают всасывание
из кишечника ряда минеральных веществ и жирорастворимых витаминов. В виде
соединений с белками жиры входят в состав клеточных оболочек и ядер,
участвующих в регулировании обмена веществ в клетках.
Жиры могут быть растительного
и животного происхождения.
Углеводы. Углеводы являются
основной частью пищевого рациона. Физиологическое значение углеводов в основном
определяется их энергетическими свойствами. Они являются главным источником
энергии организма (составляют 55% энергоценности суточного рациона). Поэтому в
организме их содержится только около 2%, хотя в еде их доля составляет 70%
(400-500г в сутки). Углеводы делятся на следующие группы: моносахариды -
глюкоза, фруктоза, галактоза; олигосахариды - сахароза; полисахариды - крахмал,
гликоген, клетчатка, пектиновые вещества. Основным источником углеводов в
питании человека является растительная пища, только лактоза и гликоген
содержатся в продуктах животного происхождения.
Витамины. Они регулируют
процессы обмена веществ, необходимых для формирования ферментов, гормонов и др.
Витамины участвуют в окислительных процессах, вследствие которых из углеводов и
жиров образуются многочисленные вещества, используемые организмом как
энергетический и пластический материал. Витамины почти не синтезируются в
организме и должны поступать с пищей.
Отсутствие витаминов в
рационе в течение длительного времени может вызвать различные заболевания. В
нашем климатическом поясе конце зимы и начале весны зачастую оказывается
дефицит витаминов А, С, В1, В2 и РР.
Минеральные вещества.
Минеральные вещества не имеют энергетической ценности, но необходимые для
жизнедеятельности организма. Попадают они в организм с продуктами питания в
виде минеральных солей. Минеральные вещества, содержащиеся в пищевых продуктах
и тканях организма в значительном количестве, относят к макроэлементов.
Макроэлементы бывают основного и кислотного характера. К основным относятся
кальций, магний, калий, натрий, к кислым - фосфор, сера, хлор. Продуктами
питания, которые содержат макроэлементы кислотного характера, есть мясо, птица,
яйца, сыр, хлеб, бобовые и т.д.
В молоке, кефире, овощах,
многих ягодах, фруктах содержатся макроэлементы основного характера.
Микроэлементы - это группа
химических элементов, присутствующих в организме человека и животных в малых
концентрациях. Суточная потребность в них выражается в миллиграммах или долях
миллиграмма. Микроэлементы обладают высокой биологической активностью и
необходимы для жизнедеятельности организма. К таким микроэлементам относятся
железо, медь, кобальт, никель, марганец, стронций, цинк, хром, йод, фтор.
Недостаток этих веществ в питании может привести к структурным и функциональным
изменениям в организме, а их избыток обладает токсическим действием. Наиболее
дефицитные минеральные элементы в пище человека - кальций и железо.
корм питательность энергия животное
1. Баланс веществ и энергии в организме животного
Проведение специальных опытов на животных по определению переваримости
питательных веществ кормов дает возможность наиболее точно оценить их питательность
по сравнению с оценкой по валовому химическому составу. Было установлено, что
питательные вещества многих зерновых, корнеклубнеплодов и др. перевариваются
животными почти полностью. В то же время отмечена очень низкая переваримость
питательных веществ грубых кормов (соломы, мякины и др.).
Использование метода оценки питательности кормов по содержанию
переваримых веществ нашло широкое применение в практике животноводства многих
стран. Однако постепенно стали накапливаться данные о несоответствии
питательной ценности отдельных кормов, выраженной суммой переваримых
питательных веществ, с их оценкой по влиянию на продуктивность животного.
Особенно эта противоречивость отмечалась при использовании животными грубых
кормов и концентратов (табл. 1).
Табл.1. Использование переваримых веществ грубого корма и концентратов
волами при откорме (по И.С. Попову)
На 1000 кг живой массы
получали в сутки, кг:
Представленные данные показывают, что продуктивное действие переваримых
питательных веществ выше в рационе с концентратами, по сравнению с рационом,
где преобладали грубые корма. Это объясняется тем, что значительная часть
переваримых углеводов разрушается в рубце с образованием СО2, СН4, Н2 и
теряется в виде энергии метана (до 10-14% энергии переваримого вещества). При
этом отмечается потеря до 70% тепловой энергии метана.
Пищеварение является начальной фазой питания животного и не дает точного
представления о дальнейшем использовании питательных веществ организмом.
Поэтому истинную питательность корма, возможно, определить на основе
количественных и качественных изменений в обмене веществ животного организма,
выраженных в итоге состоянием здоровья, плодовитости, роста и их продуктивности.
Для решения данной задачи наукой были разработаны новые методы изучения
обмена веществ в организме животного, которые основываются на законе сохранения
энергии.
. Методы изучения обмена веществ и энергии в организмах животных
Для изучения материальных изменений в организме животных под влиянием
кормления с конца 19 в. широко применяется метод контрольных животных. Для
этого подбирают две группы (контрольную и опытную) аналогичных животных
(одинаковых по происхождению, возрасту, полу, массе). Перед началом опыта
отбирают от них по 1-3 головы и производят убой животных. Все продукты убоя
подвергают тщательному химическому анализу на содержание белка и жира и
устанавливают их абсолютную массу. Оставшихся животных кормят на протяжении
всего опытного периода однотипным рационом (основной рацион). Разница в
кормлении между группами состоит в том, что в состав рациона опытных животных
входит несколько больше того корма, питательную ценность которого
устанавливают. На протяжении опыта строго учитывается поедаемость кормов и их
остатки. В конце опытного периода производят контрольный убой наиболее типичных
животных (3-5 головы) из каждой группы и определяют количество жира и белка
отложенного в теле. По разнице в отложении жира и белка в начале и конце опыта
определяют количество отложенных питательных веществ за период опыта и в
среднем за сутки в каждой группе. Межгрупповая разница в жироотложении (белок
пересчитывают в жир по калорийности) за одинаковый период времени и покажет
питательную ценность изучаемого корма. Этот метод удобен тем, что не нужно
определять переваримость питательных веществ кормов и не требуется сложного
лабораторного оборудования.
Более совершенным методом для определения качественных изменений в
организме животного под влиянием кормления в настоящее время считается
балансовый метод, основой которого является учет поступления и выделения азота
и углерода или энергии.
Азот и углерод являются основными элементами потребленного животными
корма и входят в состав органического вещества любой продукции.
Азотсодержащие вещества корма после процесса переваривания в
желудочно-кишечном тракте в основном всасываются в кровь, а непереваримая часть
выделяется с калом. Всосавшиеся азотистые соединения в организме животного
используются на восстановление тканей и синтез продукции и частично, в виде
конечных продуктов обмена веществ, выводятся с мочой.
Таким образом, чтобы составить баланс азота в организме животного
необходимо знать его количество в корме, кале и моче:
N
отложения = N корма - N кала - N мочи
У лактирующих животных из азота корма вычитают еще и N молока.
Чтобы установить баланс азота в организме животного проводят опыт по
методике определения переваримости корма и дополнительно учитывают выделение
мочи, а также молока у лактирующих самок. При этом в зависимости от
физиологического состояния животного и уровня кормления суточный баланс азота в
теле животного может быть положительным (откладывается в организме),
отрицательным (выделяется из организма) и нулевым (равновесие).
По балансу азота вычисляют прирост или убыль белка в теле животного, так
как он входит в основном в состав белка тканей. Сухое обезжиренное и
обеззоленное мясо (мышечный белок) содержит 16,67% азота. Поэтому, отложенный в
теле азот - 16,67 умножают на коэффициент 6,0 () и определяют количество
отложенного в организме белка.
Углеродсодержащиеся вещества корма в процессе переваривания всасываются в
кровь, а оставшаяся часть выводится из организма с непереваренными остатками
корма. При этом в период переваривания кормов в желудочно-кишечном тракте
образуется метан и углекислота, выделяющаяся с кишечными газами. Углерод
всосавшихся веществ в процессе межуточного обмена распределяется в организме в
отложенных белках и жире, а также в продуктах окисления веществ (углекислоте).
Образовавшаяся при окислении веществ углекислота выделяется из организма с
выдыхаемым воздухом. Поэтому, чтобы составить баланс углерода в организме
животного, необходимо знать его количество не только в корме, кале и моче, но и
в кишечных газах и выдыхаемом воздухе:
Сотложений = Скорма - Сдиоксида углерода выдыхаемого воздуха - Скала -
Смочи - С кишечных газов
У лактирующих животных из углерода корма еще вычитают и углерод молока.
Для определения баланса углерода в организме проводят, как и в случае
составления баланса азота, опыт на животных. Учитывают выделение кала и мочи, а
также молока у лактирующих животных. Учет выделения углерода с выдыхаемым
воздухом проводят в специальных опытах по изучению газообмена в респирационных
камерах.
При изучении газообмена у животного применяют респирационные камеры
закрытого и открытого типа (рис.1). Основным условием при этом является
поддержание нормального состава воздуха в камере для животного на период
проведения опыта. В камерах закрытого типа воздух прогоняется насосом через
систему, поглощающую углекислоту и воду, и вновь возвращается в камеру. При
этом в камеру постоянно поступает кислород из баллона.
Рис.1. Схема респирационного аппарата для крупных животных
Респирационный аппарат открытого типа представляет собой
герметизированную и термостатированную камеру, оборудованную приспособлениями
для кормления, поения, доения животного, сбора мочи и кала. Камера имеет
системы подачи и выведения воздуха с учетом его количества. На основании данных
о составе поступающего в камеру и выходящего из нее воздуха определяют
содержание углерода в газообразных выделениях животного.
Исходя из баланса углерода в организме животного, рассчитывают, какое количество
его идет на образование белка и жира, если известно, что в белке содержится
52,54% углерода, а в жире -76,5%. Количество пошедшего углерода на синтез жира
дает возможность определить фактическое жироотложение в организме.
Таким образом, зная баланс азота и углерода в организме животного, можно
рассчитать фактическое отложение белка и жира в теле животного или количество
отложенной энергии. Это наглядно видно на примере среднесуточного баланса
азота, углерода и энергии у коровы (табл. 2), (по В.Н. Баканову и В.К.
Менькину).
Табл.2. Среднесуточный баланс азота, углерода и энергии у коровы
Далее рассчитывают количество отложенной энергии в теле коровы за счет
белка (65,4 г • 23,86 кДж) и жира (239,5 г • 39,77 кДж) и таким образом
определяют суммарную энергию отложения (1562 кДж + 9520 кДж = 11082 кДж или
11,08 МДж).
Органические питательные вещества кормов необходимы животным не только
как материал для построения тканей тела и синтеза продукции (молоко, яйца,
шерсть, прирост и т.д.), но и как источник энергии. Поступающая энергия с
кормами используется животными, прежде всего для поддержания жизненных
процессов (жизни) и для образования продукции (продуктивная энергия). У
молодого растущего организма энергия кормов откладывается в основном в виде
белка мышечной ткани, у взрослого откармливаемого животного - в виде жира, а у
лактирующих животных - в виде составных частей молока. Энергия необходима также
для образования шерсти, приплода, яйца и для выполнения работы мышцами тела
животных.
Поэтому химические преобразования переваримых органических веществ корма
в организме животного сопровождаются превращениями содержащейся в них энергии и
являются единым процессом жизнедеятельности. Следовательно, о материальных
изменениях в организме животного можно судить и по балансу энергии.
Схема баланса энергии в организме животного, разработанная Г. Армсби
(рис. 2), может быть выражена следующими уравнениями:
Эпереваримых веществ = Экорма (валовая) - Экала
Э физиологически = Эпереваримых - Экишечных газов - Эмочи полезная
(обменная) веществ
Эотложений = Эфизиологически - Этеплопродукции (нетто, чистая) полезная
организма
За валовую энергию корма принимают определенное количество
образовавшегося тепла в результате сжигания единицы массы корма в
калориметрической бомбе. В 1 кг сухого вещества большинства кормов содержится
18,4 МДж валовой энергии (при сжигании 1 г протеина освобождается 23,86 кДж, 1
г углеводов - 17,58 и 1 г жира - 39,77 кДж энергии).
Энергию переваримых питательных веществ определяют по разности между
валовой энергией корма и энергией, содержащейся в выделенном кале.
Энергию питательных веществ, усвоенных организмом в процессе пищеварения,
называют обменной энергией. Она представляет собой переваримую энергию за
вычетом потерь энергии в моче и кишечных газах (у жвачных - с метаном).
В организме животного за счет обменной энергии обеспечиваются все
основные жизненные функции (работа внутренних органов, поддержание температуры
тела, работа мышц и др.).
У жвачных животных в результате деятельности микроорганизмов в рубце
часть энергии представлена в виде теплоты брожения, что составляет 5-10%
валовой энергии.
Таким образом, вся затраченная энергия на обеспечение жизненных функций
организма в конечном итоге принимает форму тепла и может быть учтена по
теплообразованию в организме. Определяют ее непосредственно у животных,
помещенных в респирационные калориметры. Теплопродукцию животного определяют на
основании повышения температуры воды в межстенном пространстве респирационного
калориметра и введенных поправок на охлаждение или нагревание калориметра
окружающей средой.
В конечном итоге баланса энергии в организме животного остается чистая
энергия (энергия отложений), (табл.2). Следовательно, часть энергии,
используемой организмом для образования продукции, называется продуктивной
энергией.
Неправильное питание существенно снижает защитные силы организма и
работоспособность, нарушает процессы обмена веществ, приводит к
преждевременному старению и может привести к возникновению многих заболеваний,
в частности инфекционного характера.
Рациональным считается питание, обеспечивающее нормальную
жизнедеятельность организма, высокий уровень работоспособности и сопротивления
воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды, максимальную
продолжительность активной жизни.
Похожие работы на - Баланс веществ и энергии в организме животных и методы их определения Реферат. Сельское хозяйство.
Курсовая Антиплагиат Сколько Процентов
Реферат: Роль скандала в культуре
Реферат: Рынок ценных бумаг 33
Курсовая Работа На Тему Поводы И Основания К Возбуждению Уголовного Дела
Реферат На Тему Террористический Акт
Курсовая Работа На Тему Серия Акварельных Пейзажей
Реферат: Использование сказочного сюжета в повести Пушкина. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: US Vs Japan In WWII Essay Research
Реферат: Привод ленточного конвейера. Червячный редуктор
Энергия молекул как сумма энергий различного вида движения
Написание Эссе Презентация
Реферат по теме Общая характеристика тканей
Контрольная работа: по Введение в языкознание
Реферат На Тему Потенциал
Курсовая работа по теме Основні напрямки оптимізації державного боргу України
Теоретические Концепции В Психологии Общения Реферат
Книга: Условия жизни растений. Лес как растительное сообщество
Реферат по теме Пожарная охрана в начале 20 века
Методическое указание по теме Философия как самосознание культуры
Выражение Подростками Своей Индивидуальности Эссе
Курсовая работа: Муниципальное управление жилищно-коммунальным хозяйством
Реферат: The Fate Of King Oedipus Essay Research
Реферат: Роль термодинамики в современной физике