家骨軟骨症

エネルギーはATPの形で貯蔵され、ATPは物質の合成、熱放出、筋収縮などのために体内で使用されます。 ☢細胞内のエネルギープロセス：エネルギーの貯蔵と使用生涯にわたるエネルギー要件

エネルギー交換-これは複雑な有機化合物の段階的な分解であり、エネルギーの放出を進めます。エネルギーはATP分子のマクロ作動性結合に保存され、生合成を含む細胞の生命の過程で使用されます。プラスチック交換。

好気性生物は以下を生成します：

準備-生体高分子のモノマーへの分割。
無酸素解糖は、ブドウ糖をピルビン酸に分解することです。
空気-ピルビン酸を二酸化炭素と水に分解します。

準備段階

エネルギー代謝の準備段階で、食物とともに受け取った有機化合物は、より単純な、通常はモノマーに分解されます。したがって、炭水化物はブドウ糖を含む糖に分解されます。タンパク質-アミノ酸へ; 脂肪-グリセロールと脂肪酸に。

エネルギーは放出されますが、ATPに蓄えられないため、後で使用することはできません。エネルギーは熱の形で放散されます。

多細胞複合動物のポリマーの分解は、ここで腺から分泌される酵素の作用下で消化管で進行します。次に、形成されたモノマーは主に腸を介して血液に吸収されます。栄養素は血球を介して輸送されます。

ただし、すべての物質が消化器系でモノマーに分解するわけではありません。多くの分裂は、細胞のリソソームで直接起こります。単細胞生物では、吸収された物質は消化液胞に入り、そこで消化されます。

得られたモノマーは、エネルギー交換とプラスチック交換の両方に使用できます。前者の場合、それらは分割され、後者の場合、セル自体のコンポーネントはそれらから合成されます。

エネルギー代謝の無酸素段階

無酸素段階は細胞の細胞質で起こり、好気性生物の場合は、 解糖系-グルコースの酵素的多段階酸化とピルビン酸への分解、ピルビン酸とも呼ばれます。

グルコース分子には6つの炭素原子が含まれています。解糖の間に、それは3つの炭素原子を含むピルビン酸の2つの分子に分解されます。この場合、水素原子の一部が分割され、NAD補酵素に移動し、NAD補酵素が酸素段階に関与します。

解糖中に放出されるエネルギーの一部はATP分子に蓄えられます。グルコース1分子あたり2つのATP分子のみが合成されます。

NADに蓄積されたピルビン酸に残っているエネルギーは、エネルギー代謝の次の段階で好気性菌からさらに抽出されます。

嫌気性条件下では、細胞呼吸の酸素段階がない場合、ピルビン酸は乳酸に「中和」されるか、発酵します。この場合、エネルギーは蓄えられません。したがって、ここでは、有用なエネルギー出力は、非効率的な解糖によってのみ提供されます。

酸素ステージ

酸素のステップはミトコンドリアで起こります。クレブス回路と酸化的リン酸化の2つのサブステージがあります。セルに入る酸素は2番目にのみ使用されます。クレブス回路は二酸化炭素を生成および放出します。

クレブス回路ミトコンドリアのマトリックスで起こり、多くの酵素によって実行されます。ピルビン酸分子自体（または脂肪酸、アミノ酸）を受け取りませんが、前者のピルビン酸の2つの炭素原子を含む補酵素Aの助けを借りてアセチル基を分離します。多段階のクレブス回路の間に、アセチル基は2つのCO2分子と水素原子に分割されます。水素はNADおよびFADと結合します。 GDP分子の合成も起こり、後でATPの合成につながります。

2つのピルビン酸を生成するグルコース分子ごとに2つのクレブス回路があります。したがって、2つのATP分子が形成されます。エネルギー代謝がここで終了した場合、グルコース分子の完全な分解により、4つのATP分子（解糖系から2つ）が得られます。

酸化的リン酸化クリステで発生します-ミトコンドリアの内膜の成長。それは酵素と補酵素のコンベヤーによって提供され、いわゆる呼吸鎖を形成し、酵素ATPシンテターゼで終わります。

水素と電子は、補酵素NADとFADから呼吸鎖を介して伝達されます。転送は、水素プロトンがミトコンドリア内膜の外側に蓄積し、連鎖の最後の酵素が電子のみを転送するように実行されます。

最終的に、電子は膜の内側にある酸素分子に移動し、その結果、電子は負に帯電します。電位勾配の臨界レベルが発生し、ATP合成酵素のチャネルを介したプロトンの移動につながります。水素陽子の運動エネルギーはATP分子を合成するために使用され、陽子自体が酸素陰イオンと結合して水分子を形成します。

ATP分子で表される呼吸鎖の機能のエネルギー出力は大きく、1つの初期グルコース分子あたり合計で32から34のATP分子の範囲です。

この資料は、以前にhttp://khd2.narod.ru/gratis/accumul.htmで公開された記事「エネルギー貯蔵装置の種類の概要」に基づいており、httpなどの他のソースからのいくつかの段落が追加されています。：//battery-info.en/alternatives。

代替エネルギーの主な問題の1つは、再生可能エネルギー源からの供給が不均一であることです。太陽は日中だけ輝いていて、雲ひとつない天気では、風が吹くか沈むかのどちらかです。はい。電気の必要性は一定ではありません。たとえば、日中の照明にかかる時間は少なく、夕方には多くなります。そして、人々は都市や村が夜にイルミネーションで溢れているときにそれを好きです。ええと、少なくとも通りだけが照らされています。したがって、タスクが発生します-必要性が最大で、フローが十分でないときにそれを使用するために、受け取ったエネルギーをしばらくの間節約すること。

アメリカのHPPTaumSauk。低電力にもかかわらず、上部のハート型のプールのおかげで世界中に知られています。

重力エネルギーの小規模な油圧アキュムレータもあります。まず、地下の貯水池（井戸）からタワーのコンテナに10トンの水を汲み上げます。次に、重力の作用下でタンクからの水がタンクに逆流し、発電機でタービンを回転させます。このようなドライブの耐用年数は20年以上になる可能性があります。利点：風力タービンを使用する場合、風力タービンはウォーターポンプを直接駆動でき、タワーのタンクからの水は他のニーズに使用できます。

残念ながら、油圧システムは、ソリッドステートシステムよりも適切な技術的状態に維持するのが困難です。まず、これは、タンクとパイプラインの気密性、およびシャットオフとポンプ装置の保守性に関係します。そしてもう1つの重要な条件-エネルギーの蓄積と使用の瞬間に、作動油（少なくともそのかなりの部分）は、氷や蒸気の形ではなく、液体の凝集状態でなければなりません。しかし、そのようなアキュムレータでは、たとえば、上部の貯水池に溶融水または雨水を補充するときに、追加の自由エネルギーを取得できる場合があります。

機械的エネルギー貯蔵

力学的エネルギーは、個々の物体またはそれらの粒子の相互作用、動きに現れます。これには、物体の運動または回転の運動エネルギー、弾性体（ばね）の曲げ、伸長、ねじれ、圧縮中の変形エネルギーが含まれます。

ジャイロスコープエネルギー貯蔵

Ufimtsevのジャイロスコープアキュムレータ。

ジャイロスコープのアキュムレータでは、エネルギーは高速で回転するフライホイールの運動エネルギーの形で蓄積されます。フライホイールの重量1キログラムごとに蓄えられる比エネルギーは、静止重量1キログラムに蓄えることができるものよりもはるかに大きく、それを非常に高く持ち上げることさえできます。最新のハイテク開発により、化学エネルギーに匹敵する蓄えられたエネルギー密度が約束されます。最も効率的なタイプの化学燃料の単位質量あたり。フライホイールのもう1つの大きな利点は、非常に大きな動力をすばやく戻したり受けたりできることです。これは、機械式トランスミッションの場合の材料の引張強度、または電気、空気圧、油圧トランスミッションの「容量」によってのみ制限されます。

残念ながら、フライホイールは回転面以外の面での衝撃や回転に敏感です。これは、車軸を曲げる傾向のある巨大なジャイロスコープ荷重を生成するためです。さらに、フライホイールによって蓄積されたエネルギーの蓄積時間は比較的短く、従来の設計では通常、数秒から数時間の範囲です。さらに、摩擦によるエネルギー損失が目立ちすぎます...しかし、最新のテクノロジーにより、保管期間を最大で数か月まで劇的に増やすことができます。

最後に、もう1つの不快な瞬間、フライホイールによって蓄積されるエネルギーはその回転速度に直接依存します。したがって、エネルギーが蓄積または放出されると、回転速度は常に変化します。同時に、負荷には、毎分数千回転を超えない安定した回転速度が必要になることがよくあります。このため、フライホイールとの間で動力を伝達するための純粋に機械的なシステムは、製造するには複雑すぎる可能性があります。フライホイールと同じシャフトに配置された、または剛性のあるギアボックスで接続されたモータージェネレーターを使用した電気機械式トランスミッションによって、状況を単純化できる場合があります。しかし、ワイヤと巻線を加熱するためのエネルギー損失は避けられません。これは、優れたバリエータの摩擦損失とスリップ損失よりもはるかに大きくなる可能性があります。

特に有望なのは、スチールテープ、ワイヤー、または高強度合成繊維のコイルで構成される、いわゆるスーパーフライホイールです。巻線は密集させることも、特別に空のスペースを残すこともできます。後者の場合、フライホイールがほどけると、テープのコイルが回転の中心から周辺に移動し、フライホイールの慣性モーメントが変化します。テープがばねの場合、エネルギーの一部をエネルギーに蓄えます。ばねの弾性変形の。その結果、このようなフライホイールでは、回転速度は蓄積されたエネルギーに直接関係せず、最も単純なワンピース構造よりもはるかに安定しており、エネルギー消費量が著しく高くなります。大きなモノリシックフライホイールの破片とは異なり、砲弾に匹敵するエネルギーと破壊力を備えたスプリングの破片は、「損傷力」がはるかに少なく、通常は非常に小さいため、エネルギー強度が高いことに加えて、さまざまな事故が発生した場合でも安全です。ケースの壁との摩擦により、バーストフライホイールを効果的に減速します。同じ理由で、材料強度の再分配に近いモードで動作するように設計された最新のソリッドフライホイールは、モノリシックではなく、バインダーを含浸させたケーブルまたは繊維で織られていることがよくあります。

回転の真空チャンバーとケブラー繊維で作られたスーパーフライホイールの磁気サスペンションを備えた最新の設計は、5 MJ / kgを超える蓄積エネルギー密度を提供し、運動エネルギーを数週間から数か月間蓄積できます。楽観的な見積もりによると、巻線に頑丈な「スーパーカーボン」ファイバーを使用すると、回転速度と蓄積エネルギーの比重が数倍になり、最大2〜3 GJ / kgになります（1回のスピンアップでこのような100〜150 kgのフライホイールは、100万キロメートル以上の走行、つまり実質的に車の寿命全体に十分です！）ただし、このファイバーのコストも金のコストの何倍も高いため、アラブのシェイクでさえそのような機械を購入することはできません...フライホイールドライブの詳細については、NurbeyGuliaの本を参照してください。

ジャイロ共鳴エネルギー貯蔵

これらのドライブは同じフライホイールですが、弾性材料（ゴムなど）でできています。その結果、それは根本的に新しい特性を持っています。速度が上がると、そのようなフライホイール上に「成長」（「花びら」）が形成され始めます。最初は楕円になり、次に3つ、4つ、またはそれ以上の「花びら」を持つ「花」になります...さらに、形成後「花びら」の形成が始まり、フライホイールの回転速度は実質的に変化せず、エネルギーはこれらの「花びら」を形成するフライホイール材料の弾性変形の共鳴波に蓄えられます。

1970年代後半から1980年代初頭にかけて、N.Z。Garmashはドネツクでそのような建設に従事しました。彼の結果は印象的です-彼の推定によれば、フライホイールの動作速度はわずか7〜8千rpmで、同じサイズの従来のフライホイールの30 kmに対して、蓄積されたエネルギーは車が1,500kmを走行するのに十分でした。残念ながら、このタイプのドライブに関する最近の情報は不明です。

弾性力を利用した機械式アキュムレータ

このクラスのデバイスには、蓄積されたエネルギーの非常に大きな比容量があります。小さな寸法（数センチメートル）を観察する必要がある場合、そのエネルギー強度は機械的記憶装置の中で最も高くなります。重量とサイズの要件がそれほど厳しくない場合、大型の超高速フライホイールはエネルギー消費の点でそれを上回りますが、外部要因に対してはるかに敏感であり、エネルギー貯蔵時間がはるかに短くなります。

スプリングメカニカルアキュムレータ

ばねの圧縮と伸長により、単位時間あたりのエネルギーの流れと供給が非常に大きくなります。これは、すべてのタイプのエネルギー貯蔵装置の中でおそらく最高の機械的出力です。フライホイールの場合と同様に、材料の引張強度によってのみ制限されますが、スプリングは通常、動作する並進運動を直接実行します。フライホイールでは、かなり複雑な伝達なしでは実行できません（機械式メインスプリングまたはガスキャニスターのいずれかが空気圧兵器で使用され、本質的には事前に充電された空気圧ばねです。銃器が登場する前は、ばね兵器は離れた場所での戦闘にも使用されていました-弓とクロスボウは、スリングを運動エネルギーの蓄積に完全に置き換えました新しい時代のずっと前にプロの軍隊）。

圧縮されたばねに蓄積されたエネルギーの貯蔵寿命は何年にもなります。ただし、一定の変形の影響下では、材料は時間の経過とともに疲労を蓄積し、ばね金属の結晶格子はゆっくりと変化し、内部応力が大きくなり、周囲温度が高くなるほど、より早く、より大きな範囲でこれが起こります。したがって、数十年後、外部で変化することなく、圧縮されたばねが完全にまたは部分的に「放電」されることが判明する場合があります。ただし、高品質の鋼製ばねは、過熱や低体温にさらされていない場合、目に見える容量の損失なしに何世紀にもわたって機能することができます。たとえば、ある完全な工場の古い機械式壁掛け時計は、半世紀以上前に製造されたときと同じように、まだ2週間稼働しています。

ばねを徐々に均等に「充電」および「放電」する必要がある場合、これを提供するメカニズムは非常に複雑で気まぐれなものになる可能性があります（同じ機械式時計を見てください-実際、多くの歯車やその他の部品がこの目的を果たします）。電気機械式トランスミッションは状況を単純化できますが、通常、そのようなデバイスの瞬時電力に大きな制限を課し、低電力（数百ワット以下）で動作する場合、その効率は低すぎます。この場合、使用される材料の引張強度に近い機械的応力が発生するため、別のタスクは最小の体積に最大のエネルギーを蓄積することです。これには、特に注意深い計算と非の打ちどころのない技量が必要です。

ここでばねについて言えば、金属だけでなく、他の弾性固体要素も念頭に置く必要があります。それらの中で最も一般的なのは輪ゴムです。ちなみに、単位質量あたりの蓄えられるエネルギーは、ゴムが鉄鋼の10倍を超えていますが、使用回数もほぼ同じで、鉄鋼とは異なり、積極的に使用しなくても、理想的な外部で数年後には特性を失います。条件-比較的急速な化学的老化と材料の劣化による。

ガス機械貯蔵

このクラスのデバイスでは、圧縮ガスの弾性によりエネルギーが蓄積されます。過剰なエネルギーで、コンプレッサーはシリンダーにガスを送り込みます。蓄えられたエネルギーを使う必要があるときは、圧縮ガスがタービンに供給され、タービンが必要な機械的仕事を直接実行したり、発電機を回転させたりします。タービンの代わりに、低出力でより効率的なピストンエンジンを使用できます（ちなみに、リバーシブルピストンエンジン-コンプレッサーもあります）。

現代のほとんどすべての産業用コンプレッサーには、同様のバッテリー（レシーバー）が装備されています。確かに、そこの圧力が10 atmを超えることはめったにないので、そのような受信機のエネルギー貯蔵量はそれほど大きくありませんが、これでも通常、設備のリソースを増やしてエネルギーを節約することができます。

数十および数百気圧の圧力に圧縮されたガスは、ほぼ無制限の時間（数か月、数年、高品質のレシーバーとバルブを使用して、数十年）にわたって十分に高い比重の蓄積エネルギーを提供できます。圧縮ガスを使用したカートリッジを使用する空気圧兵器が非常に普及している理由はありません）。ただし、設置に含まれるタービンまたはピストンエンジンを備えたコンプレッサーは、かなり複雑で気まぐれな装置であり、リソースが非常に限られています。

エネルギー備蓄を作成するための有望な技術は、利用可能なエネルギーを直接必要としないときに利用可能なエネルギーを犠牲にして空気を圧縮することです。圧縮空気は冷却され、60〜70気圧の圧力で保管されます。蓄積されたエネルギーを使用する必要がある場合、空気はアキュムレータから抽出され、加熱されてから、特殊なガスタービンに入ります。そこで、圧縮および加熱された空気のエネルギーがタービン段を回転させ、そのシャフトは電気に接続されます。電力システムに電気を生成する発電機。

圧縮空気を貯蔵するために、例えば、適切な鉱山作業または特別に作成された地下タンクを塩岩に使用することが提案されています。コンセプトは新しいものではなく、地下洞窟での圧縮空気の貯蔵は1948年に特許を取得し、290 MWの容量を持つ最初の圧縮空気エネルギー貯蔵（CAES）プラントが1978年以来ドイツのハントルフ発電所で稼働しています。。空気圧縮段階では、熱という形で大量のエネルギーが失われます。この失われたエネルギーは、炭化水素燃料が使用されるガスタービンの膨張段階の前に圧縮空気によって補償されなければならず、その助けを借りて空気の温度が上昇します。これは、インストールが100％効率的とはほど遠いことを意味します。

CAESの有効性を改善するための有望な方向性があります。これは、空気の圧縮と冷却の段階でコンプレッサーの動作中に放出された熱を保持および保存し、その後、冷気の逆加熱（いわゆる回復）中に再利用することで構成されます。ただし、このバージョンのCAESには、特に長期蓄熱システムを作成するという方向で、重大な技術的問題があります。これらの問題が解決されれば、AA-CAES（Advanced Adiabatic-CAES）は、世界中の研究者によって提起されている問題である大規模なエネルギー貯蔵システムへの道を開く可能性があります。

カナダのスタートアップHydrostorのメンバーは、もう1つの珍しい解決策であり、エネルギーを水中の泡に送り込むことです。

蓄熱

私たちの気候条件では、消費されるエネルギーの非常に重要な（多くの場合主要な）部分が暖房に費やされます。したがって、熱を直接貯蔵庫に蓄え、それを取り戻すことは非常に便利です。残念ながら、ほとんどの場合、蓄積されたエネルギー密度は非常に低く、その保存時間は非常に限られています。

固体または消耗品の蓄熱材を備えた蓄熱器があります。液体; 蒸気; 熱化学; 電気発熱体付き。蓄熱器は、固形燃料ボイラー、ソーラーシステム、または複合システムを備えたシステムに接続できます。

熱容量によるエネルギー貯蔵

このタイプのアキュムレータでは、作動油として機能する物質の熱容量のために熱が蓄積されます。蓄熱器の典型的な例は、ロシアのストーブです。彼女は1日1回暖房され、その後、日中は家を暖房しました。今日、蓄熱器は、ほとんどの場合、断熱性の高い材料で裏打ちされた、温水を貯蔵するための容器を意味します。

セラミックれんがなどの固体熱媒体に基づく蓄熱器もあります。

物質が異なれば、熱容量も異なります。ほとんどの場合、0.1〜2 kJ /（kg K）の範囲です。水は異常に高い熱容量を持っています-液相でのその熱容量は約4.2kJ/（kg K）です。非常にエキゾチックなリチウムだけがより高い熱容量を持っています-4.4kJ/（kg・K）。

ただし、比熱（重量で）考慮しなければならず、 体積熱容量、これにより、同じ量のさまざまな物質の温度を同じ量だけ変化させるために必要な熱量を決定できます。これは、通常の比（質量）熱容量に対応する物質の比密度を掛けて計算されます。蓄熱器の体積がその重量よりも重要である場合は、体積熱容量をガイドする必要があります。たとえば、鋼の比熱容量はわずか0.46 kJ /（kg K）ですが、密度は7800 kg / m3であり、たとえば、ポリプロピレンの場合は1.9 kJ /（kg K）-4倍以上ですがその密度はわずか900kg/立方メートルです。したがって、同じ音量鋼はポリプロピレンの2.1倍の熱を蓄えることができますが、それはほぼ9倍重くなります。ただし、水の熱容量が異常に高いため、体積熱容量の点でそれを超える材料はありません。ただし、鉄とその合金（鋼、鋳鉄）の体積熱容量は水と20％未満しか異なりません。1立方メートルで、温度変化の程度ごとに3.5MJを超える熱を蓄えることができます。体積熱容量銅の量はわずかに少ない-3.48MJ/（立方メートルK）。通常の状態での空気の熱容量は約1kJ/ kg、つまり1.3 kJ / m3であるため、1立方メートルの空気を1°加熱するには、1/3リットル弱の空気を冷却するだけで十分です。同程度の水（当然、空気よりも高温）。

デバイスの単純さ（固体の不動の固体片または液体冷却剤を備えた閉じたリザーバーよりも簡単なものは何ですか？）により、このようなエネルギー貯蔵デバイスは、ほぼ無制限の数のエネルギー貯蔵-戻りサイクルと非常に長い耐用年数-液体が乾くまで、またはリザーバーが腐食またはその他の原因で損傷するまでの液体熱媒体の場合、固体状態の場合、そのような制限はありません。しかし、貯蔵時間は非常に限られており、原則として数時間から数日です。より長い期間、従来の断熱材はもはや熱を保持できず、貯蔵エネルギーの比重は低くなります。

最後に、もう1つの状況を強調する必要があります。効率的な操作には、熱容量だけでなく、蓄熱器の物質の熱伝導率も重要です。高い熱伝導率により、外部条件のかなり急速な変化に対しても、蓄熱器はその全体の質量で応答し、したがってすべての蓄積エネルギーで、つまり可能な限り効率的に応答します。熱伝導率が低い場合、蓄熱器の表面部分だけが反応する時間があり、外部条件の短期間の変化は単に深層に到達する時間がありません、そしてそのような物質の重要な部分蓄熱器は実際には作業から除外されます。上記の例で述べたポリプロピレンは、鋼の約200分の1の熱伝導率を持っているため、比熱容量がかなり大きいにもかかわらず、効果的な蓄熱器にはなりません。ただし、技術的には、蓄熱器内の冷却液を循環させるための特別なチャネルを編成することで問題を簡単に解決できますが、そのような解決策は設計を大幅に複雑にし、信頼性とエネルギー消費を低下させ、定期的なメンテナンスが必要になることは明らかです。、これはモノリシックな物質には必要ないでしょう。

奇妙に思われるかもしれませんが、熱ではなく冷たく蓄積して保管する必要がある場合があります。米国の企業は、10年以上にわたって、エアコンに設置するための氷ベースの「アキュムレータ」を提供してきました。夜間、電気が豊富で割引価格で販売されている場合、エアコンは水を凍らせます。つまり、冷蔵庫モードになります。昼間は数分の1のエネルギーを消費し、ファンとして機能します。この間、エネルギーを大量に消費するコンプレッサーはオフになっています。続きを読む。

物質の相状態の変化中のエネルギーの蓄積

さまざまな物質の熱パラメータを注意深く見ると、凝集の状態が変化すると（融解-硬化、蒸発-凝縮）、エネルギーの大幅な吸収または放出が発生することがわかります。ほとんどの物質の場合、そのような変換の熱エネルギーは、同じ物質の同じ量の温度を、その凝集状態が変化しない温度範囲で数十度または数百度も変化させるのに十分です。しかし、ご存知のように、物質の全体積の凝集状態が同じになるまで、その温度はほぼ一定です！したがって、凝集の状態を変えてエネルギーを蓄積することは非常に魅力的です-多くのエネルギーが蓄積され、温度はほとんど変化しないため、結果として高温への加熱に関連する問題を解決する必要はありません、同時に、そのような蓄熱器の良好な容量を得ることができます。

溶融と結晶化

残念ながら、現時点では、相転移エネルギーの高い分解物質に対して安価で安全で耐性のあるものは実際にはなく、その融点は最も適切な範囲（約+20°Сから+50°С（最大））にあります。 +70°С-これはまだ比較的安全で簡単に達成できる温度です）。原則として、複雑な有機化合物はこの温度範囲で溶けますが、これは決して健康に有益ではなく、空気中で急速に酸化することがよくあります。

おそらく最も適切な物質はパラフィンであり、そのほとんどの融点は、品種に応じて40..65°Cの範囲にあります（ただし、融点が27°Cまたはパラフィンに関連する天然のオゾケライトと同様に、融点が58..100°Cの範囲にあります。パラフィンとオゾケライトはどちらも非常に安全であり、体の痛みのある箇所を直接加熱するための医療目的にも使用されます。ただし、熱容量が良好な場合、熱伝導率は非常に小さくなります。50〜60°Cに加熱されたパラフィンまたはオゾケライトが体に塗布されると、心地よい熱さしか感じられませんが、水を加熱した場合のように火傷はしません。同じ温度、-薬の場合、これは良いですが、蓄熱器の場合、これは絶対的なマイナスです。さらに、これらの物質はそれほど安くはありません。たとえば、2009年9月のオゾケライトの卸売価格は1キログラムあたり約200ルーブルで、パラフィンの1キログラムのコストは25ルーブル（技術的）から50以上（高度に精製された食品、つまり食品包装での使用に適しています）。これらは数トンのバッチの卸売価格であり、小売価格は少なくとも1.5倍高価です。

その結果、パラフィン蓄熱器の経済性は大きな問題であることが判明しました。これは、1〜2キログラムのパラフィンまたはオゾケライトが、数十分の壊れた背中の医学的ウォームアップにのみ適しているためです。多かれ少なかれ広々とした住居の安定した温度を少なくとも1日確保するには、パラフィン蓄熱器の質量をトン単位で測定する必要があります。これにより、そのコストはすぐに車のコストに近づきます（低価格セグメントではありますが）。はい。相転移の温度は、理想的には、快適な範囲（20..25°C）に正確に対応している必要があります。それ以外の場合は、何らかの熱交換制御システムを編成する必要があります。それにもかかわらず、高度に精製されたパラフィンの特徴である50..54°Cの領域の融解温度は、高い相転移熱（200 kJ / kgをわずかに超える）と組み合わせて、給湯と給湯を提供します。唯一の問題は、熱伝導率が低く、パラフィンの価格が高いことです。しかし、フォースマジュアの場合、パラフィン自体を発熱量の良い燃料として使用できます（ただし、これを行うのはそれほど簡単ではありません-ガソリンや灯油とは異なり、液体、さらには固体パラフィンは空気中で燃焼しません、芯または、パラフィン自体ではなく、その蒸気のみを燃焼ゾーンに供給するために、他のデバイスが必要です。

溶融と結晶化の効果に基づく熱エネルギー貯蔵装置の例は、オーストラリアの会社LatentHeatStorageによって開発されたTESSシリコンベースの熱エネルギー貯蔵システムです。

蒸発と凝縮

蒸発凝縮熱は、原則として、融解結晶化熱の数倍です。そして、適切な温度範囲で蒸発する物質はそれほど少なくないようです。率直に言って有毒な二硫化炭素、アセトン、エチルエーテルなどに加えて、エチルアルコールもあります（その相対的な安全性は、世界中の何百万人ものアルコール依存症者による個人的な例によって毎日証明されています！）。通常の状態では、アルコールは78°Cで沸騰し、その気化熱は水（氷）の融解熱の2.5倍であり、同じ量の液体の水を200°加熱するのと同じです。ただし、融解とは異なり、物質の体積の変化が数パーセントを超えることはめったにない場合、蒸発中に、蒸気が供給される体積全体を占めます。そして、この量が無制限の場合、蒸気は蒸発し、蓄積されたすべてのエネルギーを取り返しのつかないほど吸収します。密閉されたボリュームでは、圧力はすぐに上昇し始め、ほとんどの通常の圧力鍋の場合のように、作動油の新しい部分の蒸発を防ぎます。そのため、作動物質のごく一部だけが状態の変化を経験します。残りは液相にあり、加熱し続けます。これは、発明者に大きな活動分野を開きます-気密可変作業量での蒸発と凝縮に基づく効率的な蓄熱器の作成。

第2種の相転移

凝集状態の変化に関連する相転移に加えて、いくつかの物質は、同じ凝集状態内でいくつかの異なる相状態を持つことができます。このような相状態の変化は、原則として、エネルギーの顕著な放出または吸収も伴いますが、通常、物質の凝集状態の変化よりもはるかに重要ではありません。さらに、多くの場合、このような変化では、凝集状態の変化とは対照的に、温度ヒステリシスがあります。直接相転移と逆相転移の温度は、場合によっては数十度または数百度も大幅に異なる可能性があります。

電気エネルギー貯蔵

電気は、今日の世界で最も便利で用途の広いエネルギーです。最も急速に発展しているのが電気エネルギー貯蔵装置であることは驚くべきことではありません。残念ながら、ほとんどの場合、安価なデバイスの比容量は小さく、比容量の大きいデバイスは、大量のエネルギーを大量に使用するために保存するにはまだ高価であり、非常に短命です。

コンデンサ

最も大規模な「電気」エネルギー貯蔵装置は、従来の無線コンデンサです。それらは、毎秒数千から数十億の完全なサイクルまで、エネルギーの蓄積と放出の速度が非常に大きく、このように広い温度範囲で何年も、あるいは何十年も動作することができます。複数のコンデンサを並列に組み合わせることで、それらの総容量を簡単に目的の値に増やすことができます。

コンデンサは、非極性（通常は「乾燥」、つまり液体電解質を含まない）と極性（通常は電解）の2つの大きなクラスに分類できます。液体電解質を使用すると、比容量が大幅に高くなりますが、ほとんどの場合、接続時に極性を尊重する必要があります。さらに、電解コンデンサは、主に温度などの外部条件に対してより敏感であることが多く、耐用年数が短くなります（時間の経過とともに、電解液が蒸発して乾燥します）。

ただし、コンデンサには2つの大きな欠点があります。第一に、これは貯蔵エネルギーの比重が非常に低いため、（他のタイプの貯蔵装置と比較して）容量が小さい。第二に、これは短い保管時間であり、通常は分と秒で計算され、数時間を超えることはめったになく、場合によってはほんの一瞬です。その結果、コンデンサの範囲はさまざまな電子回路に限定され、電力電気工学で電流を整流、補正、およびフィルタリングするのに十分な短期間の蓄積がありますが、それ以上の場合はまだ十分ではありません。

「スーパーキャパシタ」と呼ばれることもあり、電解コンデンサと電気化学電池の間の一種の中間リンクと見なすことができます。前者からは、ほぼ無制限の数の充放電サイクルを継承し、後者からは、比較的低い充放電電流を継承しました（完全な充放電サイクルは1秒、またはさらに長く続く可能性があります）。それらの容量も、最も容量の大きいコンデンサと小さなバッテリの間の範囲にあります。通常、エネルギーの予備は数から数百ジュールです。

さらに、温度に対するイオニスタの感度がかなり高く、充電の保存時間が限られていることに注意する必要があります-最大で数時間から数週間。

電気化学電池

電気化学電池は、電気工学の発展の黎明期に発明され、今では携帯電話から飛行機や船まで、あらゆる場所で使用されています。一般的に言えば、それらはいくつかの化学反応に基づいて機能するため、記事の次のセクションである「化学エネルギー貯蔵」に起因する可能性があります。ただし、通常はこの点は強調されませんが、電池が電気を蓄積することに注意が払われているので、ここで検討します。

原則として、数百キロジュール以上の十分な大きさのエネルギーを蓄える必要がある場合は、鉛蓄電池が使用されます（例としては任意の車があります）。ただし、それらにはかなりの寸法があり、最も重要なのは重量です。デバイスの軽量性と機動性が必要な場合は、ニッケルカドミウム、金属水素化物、リチウムイオン、ポリマーイオンなど、より新しいタイプのバッテリーが使用されます。それらにエネルギーを蓄えるコストははるかに高いので、それらの使用は通常、携帯電話、カメラ、カムコーダー、ラップトップなどの比較的小型で経済的なデバイスに制限されています。

最近、強力なリチウムイオン電池がハイブリッド車や電気自動車に使用され始めています。鉛蓄電池とは異なり、軽量で比容量が大きいことに加えて、公称容量をほぼ完全に使用でき、信頼性が高く、耐用年数が長いと見なされ、フルサイクルでのエネルギー効率は90％を超えます。容量の最後の20％を充電するときの鉛バッテリーのエネルギー効率は50％に低下する可能性があります。

使用方法に応じて、電気化学電池（主に強力なもの）も2つの大きなクラスに分けられます-いわゆるトラクションとスターティングバッテリーです。通常、スターターバッテリーはトラクションバッテリーとして非常にうまく機能しますが（主な目的は、放電の程度を制御し、トラクションバッテリーに許容できる深さまで持ち込まないことです）、逆に使用すると、負荷電流が大きすぎますトラクションバッテリーをすぐに無効にすることができます。

電気化学電池の欠点には、非常に限られた数の充放電サイクル（ほとんどの場合250から2000であり、メーカーの推奨に従わない場合ははるかに少ない）があり、積極的に使用されていない場合でも、ほとんどの種類の電池があります数年後に劣化し、消費者の特性を失います。同時に、多くの種類のバッテリーの耐用年数は、動作の最初からではなく、製造の瞬間から始まります。さらに、電気化学電池は、温度に対する感度、長い充電時間、場合によっては放電時間の数十倍の長さ、および使用方法に従う必要があることを特徴としています（鉛電池の深放電を回避し、逆に、完全充電を観察する-金属水素化物および他の多くのタイプのバッテリーの放電サイクル）。電荷の保存時間も非常に限られており、通常は1週間から1年です。古いバッテリーを使用すると、容量が減少するだけでなく、保管時間も減少し、両方とも何倍にも短縮できます。

化学エネルギー貯蔵

化学エネルギー-これは、物質の原子に「蓄積」されたエネルギーであり、物質間の化学反応中に放出または吸収されます。化学エネルギーは、発熱反応（燃料の燃焼など）中に熱の形で放出されるか、ガルバニックセルやバッテリーで電気エネルギーに変換されます。これらのエネルギー源は、高効率（最大98％）ですが、容量が少ないという特徴があります。

化学エネルギー貯蔵装置を使用すると、貯蔵元の形式とその他の形式の両方でエネルギーを受け取ることができます。「燃料」と「非燃料」の種類があります。かなり暖かい場所に置くだけでエネルギーを蓄えることができる低温熱化学アキュムレータ（後で説明します）とは異なり、ここでは特別な技術とハイテク機器がなければ、非常に面倒なことがあります。特に、低温熱化学反応の場合、反応物の混合物は通常分離されず、常に同じ容器にありますが、高温反応の反応物は互いに別々に保管され、エネルギーが必要です。

燃料を流すことによるエネルギーの蓄積

エネルギー貯蔵段階では、化学反応が起こり、その結果、燃料が還元されます。たとえば、直接電気分解、触媒を使用した電気化学セル、または熱分解によって、水素が水から放出されます。電気アークまたは高濃度の日光。「放出された」酸化剤は、別々に収集するか（酸素の場合、これは密閉された隔離された物体で必要です-水中または宇宙で）、または燃料使用時にこの酸化剤で十分であるため、不要な場合は「廃棄」できます。環境とその組織化された保管のためにスペースと資金を無駄にする必要はありません。

エネルギー抽出の段階で、生成された燃料は、この燃料がどのように得られたかに関係なく、所望の形で直接エネルギーを放出して酸化されます。たとえば、水素はすぐに熱（バーナーで燃焼した場合）、機械的エネルギー（内燃機関またはタービンに燃料として供給された場合）、または電気（燃料電池で酸化された場合）を提供できます。原則として、このような酸化反応には追加の開始（点火）が必要です。これは、エネルギー抽出プロセスを制御するのに非常に便利です。

熱化学反応によるエネルギー貯蔵

化学反応の大きなグループが長く広く知られており、密閉容器内では、加熱するとエネルギーを吸収して一方向に進み、冷却するとエネルギーを放出して反対方向に進みます。そのような反応はしばしば呼ばれます 熱化学。このような反応のエネルギー効率は、原則として、物質の凝集状態が変化した場合よりも低くなりますが、非常に目立ちます。

このような熱化学反応は、試薬の混合物の相状態の一種の変化と見なすことができ、ここでの問題はほぼ同じです-このようにうまく機能する物質の安価で安全かつ効果的な混合物を見つけることは困難です+20°Cから+70°Cの温度範囲で。しかし、1つの同様の組成物は長い間知られています-これはグラウバーの塩です。

ミラビライト（別名グラウバー塩、別名硫酸ナトリウムNa 2 SO 4 10H 2 O十水和物）は、基本的な化学反応の結果として得られるか（たとえば、塩化ナトリウムが硫酸に添加される場合）、または「完成した形」で採掘されます。ミネラル。

蓄熱の観点から、ミラビライトの最も興味深い特徴は、温度が32°Cを超えると、結合した水が放出され始め、外見上は、放出された水に溶解する結晶の「融解」のように見えることです。それらから。温度が32°Cに下がると、自由水が再び結晶性水和物構造に結合します-「結晶化」が起こります。しかし、最も重要なことは、この水和-脱水反応の熱は非常に高く、251 kJ / kgに達します。これは、氷が溶ける熱より3分の1少ないものの、パラフィンの「正直な」融解-結晶化の熱よりも著しく高いです。（水）。

したがって、ミラビライトの飽和溶液（32°Cを超える温度で飽和）に基づく蓄熱器は、エネルギーの蓄積または戻りの長いリソースを使用して、温度を32°Cに効果的に維持できます。もちろん、この温度は本格的な給湯には低すぎます（このような温度のシャワーはせいぜい「非常に涼しい」と認識されます）が、この温度は空気を加熱するのに十分かもしれません。

ミラビライトベースの蓄熱器の詳細については、DelaySam.ruのWebサイトを参照してください。

燃料のない化学エネルギー貯蔵

ライムスレーキングで加熱したコーヒー缶。

この場合、「充電」段階で、一部の化学物質が他の化学物質に形成され、このプロセス中に、形成された新しい化学結合にエネルギーが蓄積されます（たとえば、消石灰は加熱によって生石灰状態に移行します）。

「放電」されると、以前に蓄積されたエネルギーの放出を伴う逆反応が発生します（通常は熱の形で、時にはタービンに供給できるガスの形で）-特に、これはまさに起こることです石灰が水で「急冷」されたとき。燃料法とは異なり、反応を開始するには、通常、反応物を相互に接続するだけで十分です。プロセスの追加の開始（点火）は必要ありません。

実際、これは一種の熱化学反応ですが、蓄熱装置を考慮して特別な条件を必要としない場合に説明する低温反応とは異なり、ここでは数百度または数千度の温度について話します。その結果、作動物質1キログラムに蓄えられるエネルギー量は大幅に増加しますが、装置は空のペットボトルや単純な試薬タンクよりも何倍も複雑で、かさばり、高価です。

追加の物質（たとえば、石灰をケッキングするための水）を消費する必要性は、重大な欠点ではありません（必要に応じて、石灰が生石灰状態になったときに放出される水を集めることができます）。しかし、この非常に生石灰の特別な保管条件は、化学火傷だけでなく爆発も引き起こします。これと同様の方法を、広く使用される可能性が低いカテゴリに移します。

他の種類のエネルギー貯蔵

上記のものに加えて、他のタイプのエネルギー貯蔵装置があります。しかし、現時点では、蓄積されたエネルギーの密度とその蓄積時間の点で非常に限られており、高い特定のコストがかかります。したがって、それらは娯楽のためにより多く使用されており、深刻な目的のためのそれらの操作は考慮されていません。例としては、蓄光塗料があります。これは、明るい光源からのエネルギーを蓄えた後、数秒間、場合によっては長時間光ります。彼らの現代の改造は、長い間有毒なリンを含まず、子供のおもちゃで使用する場合でも非常に安全です。

磁気エネルギーの超伝導貯蔵は、直流の大きな磁気コイルの場にそれを貯蔵します。必要に応じて交流に変換できます。低温貯蔵タンクは液体ヘリウムで冷却され、産業プラントで利用できます。高温の液体水素冷却貯蔵タンクはまだ開発中であり、将来利用可能になる可能性があります。

超電導磁気エネルギー貯蔵装置はかなりのサイズであり、通常、スイッチオーバー中などの短期間に使用されます。

ほとんどの場合、この記事は、エネルギーを蓄積および節約するためのすべての可能な方法を反映しているわけではありません。コメントで、またはaltenergiya dot ruのkosに電子メールで、他のオプションを報告できます。

ウイルスを除くすべての生物は細胞で構成されています。それらは、植物や動物の生活に必要なすべてのプロセスを提供します。細胞自体は別の生物である可能性があります。そして、そのような複雑な構造はどのようにしてエネルギーなしで生きることができるのでしょうか？もちろん違います。では、細胞へのエネルギー供給はどのように行われるのでしょうか？これは、以下で説明するプロセスに基づいています。

細胞にエネルギーを提供する：それはどのように起こりますか？

外部からエネルギーを受け取る細胞はほとんどなく、自分でエネルギーを生成します。独自の「ステーション」があります。そして、細胞内のエネルギー源はミトコンドリア、つまりそれを生成する細胞小器官です。それは細胞呼吸のプロセスです。そのため、細胞にはエネルギーが供給されます。ただし、それらは植物、動物、菌類にのみ存在します。ミトコンドリアは細菌細胞には存在しません。したがって、それらの中で、エネルギーを細胞に供給することは、呼吸ではなく、主に発酵のプロセスによって起こります。

ミトコンドリアの構造

これは、小さな細胞小器官を吸収した結果、進化の過程で真核細胞に現れた2膜の細胞小器官です。これは、ミトコンドリアに独自のDNAとRNA、およびミトコンドリアのリボソームが含まれていることを説明できます。オルガネラ。

内膜には、クリステまたは尾根と呼ばれる副産物があります。クリステでは、細胞呼吸のプロセスが起こります。

2つの膜の内側にあるものはマトリックスと呼ばれます。タンパク質、化学反応を加速するために必要な酵素、RNA、DNA、リボソームが含まれています。

細胞呼吸は生命の基本です

それは3つの段階で行われます。それぞれについて詳しく見ていきましょう。

最初の段階は準備です

この段階で、複雑な有機化合物はより単純なものに分解されます。したがって、タンパク質はアミノ酸に、脂肪はカルボン酸とグリセロールに、核酸はヌクレオチドに、炭水化物はブドウ糖に分解されます。

解糖

これは無酸素相です。それは、第一段階で得られた物質がさらに分解されているという事実にあります。細胞がこの段階で使用する主なエネルギー源はブドウ糖分子です。解糖の過程でそれらのそれぞれはピルビン酸の2つの分子に分解します。これは、10回の連続した化学反応中に発生します。最初の5つにより、グルコースはリン酸化され、次に2つのホスホトリオーゼに分割されます。次の5つの反応により、2分子と2分子のPVC（ピルビン酸）が生成されます。細胞のエネルギーはATPの形で蓄えられます。

解糖のプロセス全体は、次のように簡略化できます。

2NAD + 2ADP + 2H 3 RO 4 + C 6 H 12 O 6 → 2H 2 O+2OVER。 H 2 + 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP

したがって、1つのグルコース分子、2つのADP分子、および2つのリン酸を使用して、セルは2つのATP分子（エネルギー）と2つのピルビン酸分子を受け取ります。これらは次のステップで使用されます。

第三段階は酸化です

このステップは、酸素の存在下でのみ発生します。このステップの化学反応はミトコンドリアで起こります。これは、最も多くのエネルギーが放出される主要な部分です。この段階で、酸素と反応して、水と二酸化炭素に分解します。さらに、このプロセスで36個のATP分子が形成されます。したがって、細胞内の主なエネルギー源はグルコースとピルビン酸であると結論付けることができます。

すべての化学反応を要約し、詳細を省略して、細胞呼吸のプロセス全体を1つの簡略化された方程式で表すことができます。

6O 2 + C 6 H 12 O 6 + 38ADP + 38H 3 RO 4 → 6CO 2 + 6H2O+38ATP。

したがって、呼吸中に、1つのグルコース分子、6つの酸素分子、38のADP分子、および同量のリン酸から、細胞は38のATP分子を受け取り、その形でエネルギーが蓄積されます。

ミトコンドリア酵素の多様性

細胞は呼吸を通して生命のエネルギーを受け取ります-ブドウ糖の酸化、そしてピルビン酸。これらの化学反応はすべて、酵素、つまり生物学的触媒なしでは起こり得ません。ミトコンドリアにあるもの、つまり細胞呼吸に関与する細胞小器官を見てみましょう。それらはすべて、酸化還元反応の発生を確実にするために必要であるため、オキシドレダクターゼと呼ばれます。

すべてのオキシドレダクターゼは2つのグループに分けることができます：

オキシダーゼ;
デヒドロゲナーゼ;

次に、デヒドロゲナーゼは好気性と嫌気性に分けられます。好気性食品には、体がビタミンB2から受け取る補酵素リボフラビンが含まれています。好気性デヒドロゲナーゼには、補酵素としてNADおよびNADP分子が含まれています。

オキシダーゼはより多様です。まず、それらは2つのグループに分けられます。

銅を含むもの;
鉄分を含むもの。

前者にはポリフェノールオキシダーゼ、アスコルビン酸オキシダーゼが含まれ、後者にはカタラーゼ、ペルオキシダーゼ、シトクロムが含まれます。後者は、順番に、4つのグループに分けられます。

シトクロムa;
シトクロムb;
シトクロムc;
シトクロムd。

シトクロムaには鉄ホルミルポルフィリンが含まれ、シトクロムbには鉄プロトポルフィリンが含まれ、cには置換鉄メソポルフィリンが含まれ、dには鉄ジヒドロポルフィリンが含まれます。

エネルギーを得る他の方法はありますか？

ほとんどの細胞は細胞呼吸によってそれを獲得しますが、生き残るために酸素を必要としない嫌気性細菌もあります。それらは発酵を通して必要なエネルギーを生み出します。これは、酵素の助けを借りて、炭水化物が酸素の関与なしに分解され、その結果、細胞がエネルギーを受け取るプロセスです。化学反応の最終生成物に応じて、発酵にはいくつかの種類があります。それは乳酸、アルコール、酪酸、アセトン-ブタン、クエン酸である可能性があります。

たとえば、次のように表すことができます。

C 6 H 12 O 6 → C 2 H 5 OH + 2CO 2

つまり、バクテリアは1分子のグルコースを1分子のエチルアルコールと2分子の炭素酸化物（IV）に分解します。

乳酸（筋肉に蓄積すると痛みを引き起こす可能性があります）は、血液によって肝臓に運ばれ、糖新生中にブドウ糖に変換されます。

アルコール発酵中に酵母細胞にアルコールが形成されます。

アセチルCoA-脂肪酸、ケトン体、コレステロールなどの合成に使用されるか、クレブス回路で酸化されます。

水と二酸化炭素は一般的な代謝に含まれるか、体から排泄されます。

ペントースは、核酸、ブドウ糖（糖新生）、その他の物質の合成に使用されます。

NADPH2は、脂肪酸、プリン塩基などの合成に関与しています。または、CPEでエネルギーを生成するために使用されます。

エネルギーはATPの形で貯蔵され、ATPは物質の合成、熱放出、筋収縮などのために体内で使用されます。

体内でのブドウ糖の変換は、さまざまな酵素の作用下で発生するかなり複雑なプロセスです。したがって、ブドウ糖から乳酸への経路には11の化学反応が含まれ、それぞれが独自の酵素によって加速されます。

スキーム番号8。 嫌気性糖分解。

グルコース

ADPヘキソキナーゼ、Mgイオン

グルコース-6-リン酸

ホスホグルコイソメラーゼ

フルクトース6-リン酸

ADPホスホフルクトキナーゼ、Mgイオン

フルクトース1,6-二リン酸

アルドラーゼ

3-ホスホジオキシアセトン3-ホスホグリセロアルデヒド（3-PHA）

NADH +H3-PHAデヒドロゲナーゼ

1,3-ジホスホグリセリン酸

ATPホスホグリセリン酸ムターゼ

2-ホスホグリセリン酸

H2Oエノラーゼ

ホスホエノールピルビン酸

ATPピルビン酸キナーゼ、Mgイオン

ピルビン酸PVC

NAD乳酸デヒドロゲナーゼ

乳酸。

解糖は細胞の細胞質で起こり、ミトコンドリアの呼吸鎖を必要としません。

ブドウ糖は、すべての臓器や組織の細胞、特に神経系、赤血球、腎臓、精巣の主要なエネルギー源の1つです。

脳は、拡散して入ってくるブドウ糖、tkによってほぼ完全に提供されます。 IVHは脳細胞に入りません。したがって、血中のブドウ糖の濃度が低下すると、脳の機能が破壊されます。

糖新生。

嫌気性条件下では、ブドウ糖は骨格筋の働きのための唯一のエネルギー源です。ブドウ糖から形成された乳酸は、血液から肝臓に流れ込み、そこでブドウ糖に変換され、筋肉に戻ります（コリ回路）。

非炭水化物物質をブドウ糖に変換するプロセスは、 糖新生。

糖新生の生物学的意義は次のとおりです。

飢餓や糖尿病など、体内に炭水化物が不足している場合に、ブドウ糖の濃度を十分なレベルに維持します。

乳酸、ピルビン酸、グリセロール、糖生成アミノ酸、クレブス回路のほとんどの中間代謝物からのグルコースの形成。

糖新生は主に肝臓と腎皮質で起こります。筋肉では、必要な酵素が不足しているため、このプロセスは発生しません。

糖新生の全反応：

2PVC + 4ATP + 2GTP + 2NADH + H + 4H2O

グルコース+2NAD+ 4ADP + 2GDP + 6H3PO4

したがって、糖新生の過程で、最大6つのマクロ作動性化合物と2NADH+Hが各グルコース分子に対して消費されます。

大量のアルコールを摂取すると糖新生が阻害され、脳機能の低下につながる可能性があります。糖新生の速度は、以下の条件で増加する可能性があります。

断食するとき。

強化されたタンパク質栄養。

食品中の炭水化物の不足。

糖尿病。

グルコース代謝のグルクロン酸経路。

この経路は定量的には重要ではありませんが、中和機能にとって非常に重要です。グルクロン酸の形で活性型のグルクロン酸（UDP-グルクロン酸）に結合する代謝最終産物と異物は、体から簡単に排泄されます。グルクロン酸自体はグリコサミノグリカンの必要な成分です：ヒアルロン酸、ヘパリンなど。人間では、このグルコース分解経路の結果として、UDP-グルクロン酸が形成されます。