चयापचय जीवित जीवों का मुख्य गुण है। वृद्धि, विकास और प्रजनन. संतानों द्वारा उत्पादकों का परीक्षण

प्रोटीन निकायों के अस्तित्व के लिए मौलिक है, और अस्तित्व की इस पद्धति में जीवित जीवों के रासायनिक घटकों का स्व-नवीकरण शामिल है।

जिंदगी क्या है

समय के साथ काले पड़ गए चर्मपत्र के टुकड़ों पर, मिट्टी की पट्टियों और पपीरस की चादरों पर, प्राचीन ऋषियों द्वारा लिखे गए विचार पाए जाते हैं जिंदगी क्या हैऔर यह कैसे हुआ।

पपीरस और चर्मपत्र की चादरें

लेखकों और कवियों ने जीवन को चित्रित करने और समझाने के लिए कई पंक्तियाँ समर्पित की हैं। वैज्ञानिक कई सदियों से लगातार और लगातार इसके रहस्यों में घुसे हुए हैं।

अकेले जीवन क्या है इसकी परिभाषाओं से एक मोटी किताब बनाई जा सकती है। पूर्वजों की कई कहावतों में जीवन की अभिव्यक्तियों की विविधता को प्रतिबिंबित करने वाली सही टिप्पणियाँ थीं, लेकिन कोई मुख्य बात नहीं थी - आम लक्षणइसके किसी भी रूप की विशेषता।

यह चिन्ह, सभी जीवित जीवों में निहित है - सबसे सरल से रोगाणुओंबहुत तक अत्यधिक संगठित प्राणीऔर जीवित जीवों में चयापचय है, जीव के शरीर के घटक भागों का निरंतर स्व-नवीकरण।

जैव रसायन, शरीर विज्ञान और अन्य विज्ञानों में आधुनिक उपलब्धियों ने इस कथन की सत्यता की पूरी तरह पुष्टि की है। जीवन के अन्य सभी गुण, उदाहरण के लिए, चिड़चिड़ापन, यानी पर्यावरणीय प्रभावों, वृद्धि, विकास, प्रजनन और अन्य पर प्रतिक्रिया करने की क्षमता, जीवन की मुख्य संपत्ति से उत्पन्न होने वाली विभिन्न अभिव्यक्तियाँ हैं - आत्म नवीकरण.

जीवित जीवों का स्व-नवीकरण

जीवित जीवों का स्व-नवीकरणशरीर में एक साथ होने वाली दो प्रक्रियाओं से मिलकर बनता है - मौजूदा का विनाश और नए कार्बनिक पदार्थों का निर्माण.

किसी भी जीव के शरीर के पदार्थ लगातार विघटित होते रहते हैं और साथ ही उसमें नष्ट हो चुके पदार्थों के समान नए पदार्थ उभरते रहते हैं। जीव के जीवन के ये दोनों पहलू - विनाशकारी और रचनात्मक - अटूट रूप से जुड़े हुए हैं और गठित हैं जीवन की एकल प्रक्रिया.

विनाश और सृजनहर जगह और निर्जीव प्रकृति में देखे जाते हैं। यह गतिविधि, हवा, के कारण है। उदाहरण के लिए, अपक्षय के परिणामस्वरूप, ग्रेनाइट चट्टान धीरे-धीरे मलबे और यहाँ तक कि रेत में बदल जाती है। इस सामग्री से बाद में नई कठोर चट्टानें बन सकती हैं, लेकिन वे अब वही ग्रेनाइट नहीं रहेंगी।

किसी जीवित जीव में विनाश बिल्कुल अलग होता है। यहाँ पदार्थ का विनाश नए कार्बनिक पदार्थ के उद्भव का स्रोत है, अर्थात्, इस जीव के जीवन के संरक्षण के लिए बुनियादी स्थिति का प्रतिनिधित्व करता है। यदि क्षय बंद हो जाता है, तो साथ ही नए जीवित पदार्थ का निर्माण भी बंद हो जाएगा और मृत्यु हो जाएगी।

विच्छेदन और आत्मसात्करण

किसी जीवित जीव के शरीर में होने वाले विनाश और क्षय को आत्मसात्करण कहा जाता है, और विपरीत प्रक्रिया - एक नए पदार्थ का निर्माण - को आत्मसात्करण कहा जाता है।

में विच्छेदन और आत्मसात्करण, या, जैसा कि वे कहते हैं, चयापचय और ऊर्जा मेंऔर जीवन का सार है. आख़िरकार, शरीर हमेशा पर्यावरण से कुछ न कुछ प्राप्त करता है और उसे लगातार कुछ न कुछ देता रहता है। इसमें सजीव गुणात्मक रूप से निर्जीव से भिन्न होता है, क्योंकि एक भी निर्जीव शरीर में ऐसा चयापचय नहीं होता है।

आइए जीवन की सबसे आवश्यक प्रक्रिया - आत्म-नवीकरण - के इन दोनों पक्षों के बीच संबंध पर अधिक विस्तार से विचार करें।

भेद- यह अंततः कार्बनिक पदार्थों का संयोजन है जो ऑक्सीजन के साथ एक जीवित शरीर बनाते हैं, यानी ऑक्सीकरण, जिसके परिणामस्वरूप उनमें छिपी संभावित ऊर्जा जारी होती है।

इसलिए, कभी-कभी विघटन की तुलना दहन से की जाती है। लेकिन यह वैसा नहीं है. दहन भी ऑक्सीकरण है, लेकिन यह अपेक्षाकृत तेज़ी से होता है, और जलते हुए शरीर की लगभग सभी रासायनिक ऊर्जा अव्यक्त अवस्था से सीधे गर्मी में परिवर्तित हो जाती है।

प्रसार के दौरान निकलने वाली ऊर्जा स्वयं को रूप में प्रकट कर सकती है गति ऊर्जा, अलग-अलग में रासायनिक प्रतिक्रिएं, जिसके परिणामस्वरूप यह एक रूप से दूसरे रूप में गुजरता है, यह "रिजर्व में" जमा हो सकता है, यहां तक ​​कि विद्युत ऊर्जा में भी बदल सकता है। साथ ही, कुछ प्रक्रियाएँ तेज़ होती हैं, अन्य धीमी होती हैं। और केवल अंत में सभी प्रकार की ऊर्जा तापीय ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है (यहाँ, अन्यत्र की तरह, लोमोनोसोव द्वारा खोजा गया पदार्थ के संरक्षण का नियम मान्य है)।

मिलानाअर्थात्, भोजन के पदार्थ का जीव के शरीर में परिवर्तन, विघटन के दौरान निकलने वाली ऊर्जा के कारण होता है। टकोवा शरीर के आत्म-नवीकरण का सार.

यह प्रक्रिया कहाँ होती है?

स्व-नवीनीकरण शरीर के उन सभी हिस्सों में किया जाता है जहां यह होता है पुरसमुख्य रूप से प्रोटीन से युक्त। प्रोटोप्लाज्म सभी जीवित चीजों में निहित है। यह किसी भी जीवित कोशिका का एक हिस्सा है, और चयापचय और ऊर्जा की सभी प्रक्रियाएं इसमें और इसके माध्यम से की जाती हैं।

हालाँकि, विभिन्न जीवों में चयापचय की प्रक्रियाएँ अलग-अलग तरीकों से होती हैं। उदाहरण के लिए, के चयापचय में महत्वपूर्ण अंतर हैं पौधे, जानवर और सूक्ष्म जीव.

निकट संबंधी प्रजातियों में और इसके अलावा, एक ही प्रजाति के दो जीवों में भी चयापचय प्रक्रियाओं में कुछ अंतर होते हैं। लेकिन जीव अपने मूल के जितने करीब होते हैं, उनकी चयापचय प्रक्रियाएं उतनी ही समान रूप से आगे बढ़ती हैं। इसी समय, चयापचय, हर जगह, है आम लक्षण- स्व-अद्यतन।

जीवित जीवों के चयापचय में परिवर्तन

में अलग-अलग स्थितियाँअस्तित्व में, जीव अपने चयापचय की प्रकृति को बदल सकता है और फिर स्वयं को बदल सकता है। इस प्रकार, शरीर में कोई भी परिवर्तन इसके माध्यम से होता है उसके चयापचय में परिवर्तन.

हालाँकि, ऐसे भी जीव हैं जिनमें चयापचय और ऊर्जा की प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण विशेषताएं होती हैं। उदाहरण के लिए, हरे, यानी क्लोरोफिल, पौधे हैं, जिनमें आत्मसात न केवल कार्बनिक पदार्थों के क्षय और प्रक्रिया में जारी ऊर्जा के कारण होता है, बल्कि मुख्य रूप से बाहर से आने वाली प्रकाश की ऊर्जा के कारण होता है।

अनाज के रोगाणु

यहां बीज बोने वाले खेत से होकर गुजरते थे और गेहूं के दानों को पंक्तियों में जमीन में गाड़ देते थे। अनाज नमी से संतृप्त हो गए, गर्म धरती में गर्म हो गए, और उनके भ्रूण में छिपा जीवन सक्रिय गति में आ गया। पोषक तत्त्व अनाजभोजन के लिए जाओ रोगाणु. उदाहरण के लिए, स्टार्च चीनी में बदल गया और "जागृत" कोशिकाओं के लिए भोजन बन गया। भ्रूण की कोशिकाएँ तेजी से विभाजित होने लगीं।

धरती के ढेलों को अलग करते हुए, ऊपर की ओर फैला हुआ, प्रकाश के करीब, एक लोचदार अंकुर; हठपूर्वक रीढ़ की हड्डी तोड़ देता है।

जब तक अंकुर प्रकाश तक नहीं पहुंच जाता, तब तक युवा पौधा, मनुष्य और जानवरों की तरह, गैर-क्लोरोफिल गैर-हरे पौधों की तरह, मातृ पौधे द्वारा तैयार कार्बनिक पदार्थों पर फ़ीड करता है।

लेकिन तभी गेहूँ के दाने का एक अंकुर सतह की ओर उठा सूरज की रोशनी, एक तेज नोक के साथ पृथ्वी की आखिरी गांठ को छेद दिया, और, अन्य समान अंकुरों के साथ, सतह पर आ गया। और तुरंत, सबसे पहले, इसने थोड़ा भूरा रंग ले लिया, और फिर सबसे छोटे पन्नों के साथ इसकी कोशिकाओं में क्लोरोफिल कण हरे हो गए।

गेहूँ का खेत भी हरा हो गया। अभी हरे पौधे का भोजन तैयार नहीं है स्टार्च, प्रोटीन और वसामें स्थगित कर दिया गया गेहूं का अनाज, ए कार्बन डाईऑक्साइडक्लोरोफिल युक्त पौधों की पत्तियों और अन्य हरे भागों द्वारा हवा से निकाला जाता है, और खनिज लवण युक्त पानीजड़ों द्वारा मिट्टी से निकाला जाता है।

पौधा "अपने पैरों पर खड़ा होता है।" अब यह न केवल अपने शरीर की कोशिकाओं की महत्वपूर्ण गतिविधि के लिए आवश्यक पदार्थों का निर्माण करता है, बल्कि सौर ऊर्जा के उपयोग के माध्यम से प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, वसा और अन्य कार्बनिक पदार्थों के बड़े भंडार भी जमा करता है।

जीवित शरीरों की रासायनिक संरचना

संक्षेप में जानिए जीवित चीजों की रासायनिक संरचना. बहुमत रासायनिक तत्वजीवित जीवों के शरीर में पाई जाने वाली आवर्त सारणी। ये सभी संभवतः जीवन की प्रक्रियाओं में शामिल हैं, लेकिन उनकी भूमिका एक समान नहीं है। इनमें से कुछ तत्व किसी जीव के शरीर के निर्माण में प्राथमिक महत्व रखते हैं, अन्य उसके श्वसन, पोषण, उत्सर्जन और अन्य जीवन प्रक्रियाओं में एक निश्चित भूमिका निभाते हैं।

कुछ तत्व देते हैं विशेष गुणऊतक. उदाहरण के लिए, फॉस्फोरस मस्तिष्क और हड्डी के कंकाल का हिस्सा है, हड्डियों में कैल्शियम भी होता है, हरे पौधों के क्लोरोफिल में मैग्नीशियम होता है, लेकिन लोहे की भागीदारी के बिना क्लोरोफिल नहीं बन सकता है।

कभी-कभी किसी शोधकर्ता के लिए शरीर के ऊतकों में किसी विशेष रासायनिक तत्व की खोज पूर्ण आश्चर्य की बात होती है।

उदाहरण के लिए, समुद्र के कुछ शैवाल अपने शरीर में आयोडीन की ध्यान देने योग्य मात्रा जमा कर लेते हैं, हालाँकि समुद्र का पानीइस तत्व के केवल अंश ही पाए जाते हैं? समुद्री सिवार- आयोडीन उत्पादन के लिए औद्योगिक कच्चा माल।

समुद्री शैवाल - आयोडीन उत्पादन के लिए औद्योगिक कच्चा माल

सामान्य सूरजमुखी के ऊतकों में या सोने की सघनता उस मिट्टी की तुलना में बहुत अधिक क्यों होती है जिस पर वे उगते हैं?

वैज्ञानिक शिक्षाविद वी. आई. वर्नाडस्की और ए. पी. विनोग्रादोव ने स्थापित किया है कि 60 प्रतिशत से अधिक रासायनिक तत्व जीवों के जीवन से निकटता से संबंधित हैं। कभी-कभी भोजन में एक प्रतिशत तत्वों के हजारवें और यहां तक ​​कि लाखोंवें हिस्से वाले यौगिकों की नगण्य वृद्धि होती है जैसे कि बोरॉन, मैंगनीज, तांबा, जस्ता, ब्रोमीन, आर्सेनिक, कोबाल्ट, स्ट्रोंटियमऔर अन्य, शरीर की महत्वपूर्ण गतिविधि को बढ़ाता है, चयापचय को बढ़ाता है।

यह खेतों, बगीचों और बगीचों की उपज बढ़ाने के लिए उपयोग की जाने वाली तथाकथित मृदा सूक्ष्मउर्वरकीकरण की विधि का आधार है। कुछ तत्वों से युक्त पदार्थों की नगण्य मात्रा मिट्टी में डाली जाती है, और इससे पौधों की पोषण संबंधी स्थिति में सुधार होता है।

ऐसा कहना सुरक्षित है पृथ्वी पर मौजूद सभी रासायनिक तत्व जीवन की प्रक्रियाओं में शामिल हैं. हालाँकि, सभी रासायनिक तत्व जीवित जीव का आधार नहीं बनते हैं। इनमें से दस से बारह को अलग किया जा सकता है, जो जीवन की प्रक्रियाओं में अधिक प्रमुख भूमिका निभाते हैं; महत्व में प्रथम स्थान केवल चार का है: कार्बन, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन.

इन तत्वों को एक विशेष नाम भी प्राप्त हुआ - ऑर्गेनोजेनिक तत्व. जीवित शरीरों की संरचना में मौजूद कार्बनिक पदार्थों की पूरी विविधता मुख्य रूप से इन चार तत्वों द्वारा बनाई गई है, जो तीन मुख्य समूहों में शामिल हैं कार्बनिक यौगिक- प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट।

बुनियादी कार्बनिक पदार्थों की रासायनिक संरचना के बारे में बोलते हुए, इन पदार्थों को बनाने वाले तत्वों की विशेषताओं के बारे में कुछ शब्द कहे जाने चाहिए।

गिलहरी

गिलहरी, कार्बोहाइड्रेट, वसा और अन्य कार्बनिक, साथ ही खनिज पदार्थ जीवों के जीवन में शामिल हैं, लेकिन प्रोटीन जीवन का आधार हैं।

कोशिकाओं का प्रोटोप्लाज्म मुख्य रूप से विभिन्न प्रकार के प्रोटीन होते हैं, जो, हालांकि, कुछ यादृच्छिक संचय का प्रतिनिधित्व नहीं करते हैं, लेकिन होते हैं जटिल प्रणालियाँप्रोटीन और अन्य पदार्थ।

ये प्रणालियाँ जीवित पदार्थ के विकास की एक बहुत लंबी प्रक्रिया के परिणामस्वरूप उत्पन्न हुईं। और इन तीन समूहों से कार्बनिक पदार्थप्रोटीन जीवन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

जीवन की सभी अभिव्यक्तियाँ उनसे और उनके गुणों से जुड़ी हुई हैं। हरे पौधों का सक्रिय भाग जीवित कोशिकाएँ हैं; प्रोटोप्लाज्म से मिलकर बनता है, जो विभिन्न प्रोटीनों का एक संयोजन भी है। बेशक, कार्बोहाइड्रेट, वसा और अन्य पदार्थ भी जीवन प्रक्रियाओं में शामिल होते हैं, लेकिन अग्रणी भूमिका प्रोटीन की होती है।

प्रोटीन अत्यंत विविध हैं। कोशिकाओं, मांसपेशियों, टेंडन, स्नायुबंधन, संवहनी दीवारों का प्रोटोप्लाज्म, आंतरिक अंग, जानवरों के सींग, खुर, पंजे, त्वचा और बाल।

सभी जीवित जीव विभिन्न प्रोटीनों से बने होते हैं।

दूध में, कुछ पौधों के बीज और फलों आदि में बहुत अधिक प्रोटीन होता है।

हालाँकि, इस तथ्य के बावजूद कि इसमें उपस्थितिऔर इन सभी प्रोटीनों के गुण एक-दूसरे से बहुत कम मिलते-जुलते हैं, उनमें एक ही प्रारंभिक रासायनिक संरचना (कार्बन, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन से मिलकर) और एक विशिष्ट, केवल प्रोटीन की विशेषता, आणविक संरचना होती है। सूचीबद्ध चार तत्वों के अलावा, प्रोटीन में अक्सर कुछ अन्य तत्व भी शामिल होते हैं, जैसे फास्फोरस, लोहा, मैग्नीशियम, आदि।

प्रोटीन पदार्थ के विकास के नियमों का पता लगाकर ही जीवन की विविधता और जटिलता को समझा जा सकता है। जैव रसायन विज्ञान जीवित जीवों के पदार्थों के रसायन विज्ञान का अध्ययन करता है।

प्रोटीन प्रकृति में पाए जाने वाले सबसे जटिल पदार्थ हैं। किसी पदार्थ की जटिलता उस पदार्थ के कण - अणु को बनाने वाले परमाणुओं की संख्या और विविधता से निर्धारित होती है। किसी अणु में जितने अधिक परमाणु होंगे, उसका आणविक भार उतना ही अधिक होगा।

प्रोटीन अणुओं की संरचना की जटिलता का अंदाजा उनके आणविक भार से लगाया जा सकता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, पानी का आणविक भार 18, सामान्य है टेबल नमक- 58.5, चुकंदर चीनी - 342, और प्रोटीन मुर्गी का अंडा- 43,000. ऐसे प्रोटीन हैं जिनका आणविक भार सैकड़ों हजारों और यहां तक ​​कि लाखों तक पहुंचता है! इसलिए, अन्य पदार्थों के अणुओं की तुलना में एक प्रोटीन अणु को विशाल अणु कहा जाता है।

यह परिस्थिति, कार्बन श्रृंखला की विशेषताओं के साथ, जो प्रोटीन अणु का आधार बनती है, बड़े पैमाने पर प्रोटीन की गतिशीलता, पर्यावरणीय परिस्थितियों के आधार पर बदलने की क्षमता को निर्धारित करती है। एक प्रोटीन अणु में हमेशा परमाणुओं के ऐसे समूह होते हैं जो पर्यावरण से परमाणुओं के नए समूहों को आसानी से अपने साथ जोड़ लेते हैं, इत्यादि; जिसे अणु देता है पर्यावरण. प्रोटीन की गतिशीलता प्रकृति में उनकी असीमित विविधता का एक मुख्य कारण है।

आत्मसात करने की प्रक्रिया में एक प्रोटीन अणु लगातार प्रजनन करता है - अधिक सटीक रूप से, खुद को पुनर्स्थापित करता है: इस अणु के परमाणु लगातार एक निश्चित तरीके से इसमें स्थित होते हैं। प्रोटीन टूटकर पुनः अपने जैसा ही प्रोटीन बनाता है। किसी जीवित जीव के पदार्थ के क्षय से लगातार उसी प्रकार के पदार्थ का उद्भव होता है। यह प्रोटीन निकायों के स्व-नवीकरण का मुख्य गुण है।

शिक्षाविद् ए.आई. ओपरिन लिखते हैं:

जीवित प्रोटोप्लाज्म का संगठन चयापचय में होने वाली रासायनिक प्रक्रियाओं और परिवर्तनों के अनुक्रम से निर्धारित होता है। अब यह स्पष्ट हो गया है कि प्रोटीन पदार्थ जीवित कोशिका में होने वाले रासायनिक परिवर्तनों की गति, दिशा और संबंध निर्धारित करते हैं।

इसलिए, जैव रसायन में मुख्य बात चयापचय की प्रक्रिया में विघटन, क्षय का सवाल नहीं है, जिसका काफी गहराई से पता लगाया गया है, बल्कि आत्मसात करने की प्रक्रिया, यानी प्रोटीन पदार्थों के स्व-प्रजनन के गुण, का गठन किसी भी प्रोटीन के समान एक प्रोटीन।

प्रोटीन के स्व-प्रजनन के नियमों को खोजना - यही जीवन की प्रक्रियाओं को समझने का तरीका है।

प्रोटीन अध्ययन के क्षेत्र में वैज्ञानिकों ने जो सफलताएँ हासिल की हैं, वे यह मानने का कारण देती हैं कि जीवित प्रोटीन में होने वाली प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने की समस्या का समाधान, शायद, बहुत दूर के भविष्य की बात नहीं है।

कार्बोहाइड्रेट

को कार्बोहाइड्रेटस्टार्च, चीनी और अन्य कार्बनिक पदार्थ शामिल करें। सभी कार्बोहाइड्रेट हाइड्रोजन, कार्बन और ऑक्सीजन से बने होते हैं।

वसा

एक ही तात्विक रासायनिक संरचना की विविधता होती है वसावनस्पति और पशु मूल, लेकिन कार्बोहाइड्रेट और वसा के अणुओं के निर्माण के प्रकार भिन्न होते हैं।

कार्बन

कार्बनएक तत्व के रूप में व्यापक रूप से जाना जाता है। वह लगभग अंदर है शुद्ध फ़ॉर्मचारकोल और चारकोल में पाया जाता है। शुद्ध कार्बन ग्रेफाइट है, जिससे एक साधारण पेंसिल का सीसा और धातुओं को पिघलाने के लिए दुर्दम्य क्रूसिबल बनाया जाता है; अंत में, हीरा कार्बन से बना होता है - जो प्रकृति में ज्ञात सबसे कठोर पदार्थ है। लेकिन हमें औद्योगिक कच्चे माल या कीमती पत्थर के रूप में कार्बन में कोई दिलचस्पी नहीं है। हमें जीवों को बनाने वाले यौगिकों में एक अपरिवर्तनीय भागीदार के रूप में इसकी भूमिका का पता लगाने की आवश्यकता है।

शिक्षाविद ए.ई. फर्समैन ने अपनी पुस्तक एंटरटेनिंग जियोकेमिस्ट्री में लिखा,

एक सेकंड के लिए कल्पना करें कि कार्बन के बिना पृथ्वी कैसी दिखेगी। आख़िरकार, इसका मतलब यह है कि वहाँ एक भी हरा पत्ता, कोई पेड़, कोई घास नहीं होगी। वहां कोई जानवर भी नहीं होगा. पृथ्वी की बेजान नंगी रेत और खामोश रेगिस्तानों के बीच केवल विभिन्न चट्टानों की नंगी चट्टानें ही दिखाई देंगी।

दरअसल, सारा जीवन अनिवार्य रूप से कार्बन से जुड़ा है। चाहे हम इमारतों या अन्य जरूरतों के लिए लकड़ी का उपयोग करें, चाहे हम कपड़े, जूते, भोजन बनाएं, या फूलों की खुशबू लें, हर जगह हम कार्बन यौगिकों से निपट रहे हैं। हरे जंगल, घास के मैदान, खेत - यह मुख्य रूप से कार्बन है।

किसी पौधे के शुष्क पदार्थ में वजन का लगभग आधा हिस्सा कार्बन (औसतन 45 प्रतिशत) होता है।

यह ज्ञात है कि जब लकड़ी को बिना हवा के गर्म किया जाता है, तो अंततः राख के एक छोटे से मिश्रण के साथ केवल कार्बन बचता है, अर्थात। खनिज. लेकिन यदि आप कोयले को हवा में जलाएं तो केवल राख ही बचती है। दहन के दौरान कोयले का कार्बन वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ मिलकर रंगहीन कार्बन डाइऑक्साइड बनाता है, जो बच जाता है।

वायु में सदैव नगण्य अशुद्धि रहती है कार्बन डाईऑक्साइड- मात्रा के हिसाब से केवल लगभग 0.03 प्रतिशत। हालाँकि, यह छोटा सा मिश्रण पौधों के लिए कार्बन का एक स्रोत है, जिसका उपयोग प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट और अन्य कार्बनिक पदार्थों के निर्माण के लिए किया जाता है।

प्रकृति में पाए जाने वाले सबसे विविध कार्बन यौगिकों की अनंत विविधता मुख्य रूप से कार्बन के गुणों के कारण है।

तथ्य यह है कि कार्बन परमाणु आसानी से एक दूसरे के साथ यौगिकों में प्रवेश करते हैं, इस प्रकार "कार्बन श्रृंखला" बनाते हैं। यह स्थापित किया गया है कि पहले से ही तारों के ठंडा होने के प्रारंभिक चरण में, तथाकथित बाइकार्बोनेट उत्पन्न होता है - एक पदार्थ जिसके अणु में दो कार्बन परमाणु होते हैं।

जैसे-जैसे तारे ठंडे होते जाते हैं, अधिक से अधिक जटिल कार्बन यौगिक बनते जाते हैं। कार्बन, जो कार्बनिक अणुओं का आधार, "कंकाल" बनता है, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन युक्त परमाणुओं और परमाणुओं के समूहों को अपने साथ जोड़ता है।

यदि "कार्बन श्रृंखलाएं" हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं को आपस में जोड़ती हैं, तो कार्बोहाइड्रेट, वसा और अन्य नाइट्रोजन-मुक्त कार्बन यौगिकों के अणु प्रकट होते हैं। लेकिन सबसे उल्लेखनीय यौगिक तब बनते हैं जब "कार्बन श्रृंखला" में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन युक्त परमाणुओं के समूहों के अलावा, नाइट्रोजन युक्त परमाणु समूह भी जुड़ जाते हैं।

प्रोटीन जैसे नाइट्रोजनयुक्त पदार्थ बनाए जाते हैं, जो आगे के विकास और जटिलता के परिणामस्वरूप, प्रोटीन निकायों में बदल सकते हैं जिनमें चयापचय जैसी जीवन संपत्ति होती है।

नाइट्रोजन

नाइट्रोजनअपने तरीके से रासायनिक गुणकार्बन से बहुत अलग. यह एक निष्क्रिय रासायनिक तत्व है. यह अन्य रासायनिक तत्वों के साथ संयोजन में प्रवेश करता है उच्च तापमानया उच्च दबाव.

प्रकृति में नाइट्रोजन प्रचुर मात्रा में है। उदाहरण के लिए, हवा के वातावरण में नाइट्रोजन वजन के हिसाब से 75 प्रतिशत है। इसका मतलब है कि प्रत्येक के ऊपर वर्ग मीटरपृथ्वी का क्षेत्रफल वायु का एक स्तंभ है, जिसमें लगभग 8 टन गैसीय नाइट्रोजन है। कार्बन डाइऑक्साइड के एक नगण्य मिश्रण की तुलना में कितना समृद्ध भंडार है!

हालाँकि, जो जीव अपने शरीर के निर्माण के लिए नाइट्रोजन और कार्बन का उपयोग करते हैं, वे आमतौर पर कार्बन की कमी से पीड़ित नहीं होते हैं; पौधों में अक्सर नाइट्रोजन की कमी होती है। तथ्य यह है कि शरीर हवा से गैसीय नाइट्रोजन को अवशोषित नहीं करता है, लेकिन नाइट्रोजन यौगिकों की आवश्यकता होती है, जैसा कि वे कहते हैं, "बाध्य नाइट्रोजन"।

हाइड्रोजन और ऑक्सीजन

पौधों की कमी नहीं है हाइड्रोजन और ऑक्सीजन.

जल एवं ऑक्सीजन सभी पौधों में पाये जाते हैं।

लेकिन इन तत्वों की भूमिका केवल इस तथ्य तक सीमित नहीं है कि वे प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और अन्य कार्बनिक पदार्थों की संरचना में कार्बन और नाइट्रोजन के साथ शामिल हैं।

हाइड्रोजन और ऑक्सीजन पानी बनाते हैं, और जीवों के जीवन की प्रक्रिया में पानी का बहुत महत्व है महत्त्व. यह कोशिकाओं के प्रोटोप्लाज्म का हिस्सा है, जिसके माध्यम से शरीर में विभिन्न प्रोटीन और अन्य पदार्थों की परस्पर क्रिया होती है। पानी जीवित जीवों के चयापचय और पर्यावरण के साथ उनकी बातचीत को भी सुनिश्चित करता है।

घरेलू वैज्ञानिक एम. वी. वोल्केंस्टीन ने जीवन की निम्नलिखित परिभाषा प्रस्तावित की: "पृथ्वी पर मौजूद जीवित शरीर बायोपॉलिमर - प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड से निर्मित खुले, स्व-विनियमन और स्व-प्रजनन प्रणाली हैं।"

हालाँकि, "जीवन" की अवधारणा की अभी भी कोई आम तौर पर स्वीकृत परिभाषा नहीं है। लेकिन भेद करना संभव है जीवित पदार्थ के लक्षण (गुण),इसे निर्जीव से अलग करें।

1.निश्चित रासायनिक संरचना.जीवित जीवों में निर्जीव प्रकृति की वस्तुओं के समान ही रासायनिक तत्व होते हैं, लेकिन इन तत्वों का अनुपात भिन्न होता है। जीवित चीजों के मुख्य तत्व कार्बन सी, ऑक्सीजन ओ, नाइट्रोजन एन और हाइड्रोजन एच हैं।

2.सेल संरचना।वायरस को छोड़कर सभी जीवित जीवों में एक सेलुलर संरचना होती है।

3.चयापचय और ऊर्जा निर्भरता।जीवित जीव खुले सिस्टम हैं, वे के सेवन पर निर्भर करते हैं बाहरी वातावरणपदार्थ और ऊर्जा.

4.स्व-नियमन (होमियोस्टैसिस)।जीवित जीवों में होमोस्टैसिस को बनाए रखने की क्षमता होती है - उनकी रासायनिक संरचना की स्थिरता और चयापचय प्रक्रियाओं की तीव्रता।

5.चिड़चिड़ापन.जीवित जीव चिड़चिड़ापन दिखाते हैं, यानी किसी निश्चित प्रतिक्रिया देने की क्षमता बाहरी प्रभावविशिष्ट प्रतिक्रियाएँ.

6.वंशागति।जीवित जीव सूचना वाहक - डीएनए और आरएनए अणुओं की मदद से पीढ़ी-दर-पीढ़ी संकेतों और गुणों को स्थानांतरित करने में सक्षम हैं।

7.परिवर्तनशीलता.जीवित जीव नई विशेषताएं और गुण प्राप्त करने में सक्षम हैं।

8.स्व-प्रजनन (प्रजनन)।जीवित जीव प्रजनन करने में सक्षम हैं - अपनी तरह का प्रजनन करने में।

9.व्यक्तिगत विकास (ओंटोजेनेसिस)।प्रत्येक व्यक्ति को ओटोजनी की विशेषता होती है - जन्म से लेकर जीवन के अंत (मृत्यु या एक नया विभाजन) तक जीव का व्यक्तिगत विकास। विकास के साथ विकास भी होता है।

10.विकासवादी विकास (फाइलोजेनेसिस)।समग्र रूप से जीवित पदार्थ की विशेषता फाइलोजेनेसिस है - ऐतिहासिक विकासपृथ्वी पर जीवन की शुरुआत से लेकर वर्तमान तक।

11.अनुकूलन.जीवित जीव पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुकूल ढलने में सक्षम होते हैं।

12.लय।जीवित जीव जीवन गतिविधि (दैनिक, मौसमी, आदि) की लय दिखाते हैं।

13.अखंडता और विवेकशीलता.एक ओर, सभी जीवित पदार्थ अभिन्न हैं, एक निश्चित तरीके से व्यवस्थित हैं और सामान्य कानूनों का पालन करते हैं; दूसरी ओर, किसी भी जैविक प्रणाली में अलग-अलग, यद्यपि परस्पर जुड़े हुए, तत्व होते हैं।

14.पदानुक्रम।बायोपॉलिमर (प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड) से शुरू होकर समग्र रूप से जीवमंडल तक, सभी जीवित चीजें एक निश्चित अधीनता में हैं। कार्यकरण जैविक प्रणालीकम जटिल स्तर पर अधिक जटिल स्तर का अस्तित्व संभव हो जाता है।

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याद रखें कि पोषण, श्वास, उत्सर्जन किसे कहते हैं। (पोषण पर्यावरण से पोषक तत्व प्राप्त करने की प्रक्रिया है। श्वसन ऊर्जा की रिहाई के साथ ऑक्सीजन को अवशोषित करने की प्रक्रिया है। उत्सर्जन जीवन के दौरान बनने वाले अनावश्यक खतरनाक पदार्थों को शरीर से बाहर निकालना है।)

क्या बाहरी वातावरण से शरीर में प्रवेश करने वाले पदार्थ अपरिवर्तित रहते हैं? यदि वे बदलते हैं, तो उनमें क्या परिवर्तन होते हैं?

(पदार्थ परिवर्तन से गुजरते हैं, वे टूटकर सरल पदार्थ में बदल जाते हैं और रक्त में अवशोषित हो जाते हैं, फिर उनका कुछ हिस्सा बदल जाता है) निर्माण सामग्रीशरीर के लिए और उनमें से कुछ का उपयोग ऊर्जा के लिए किया जाता है।)

तो, चयापचय और ऊर्जा जीवित चीजों के मुख्य गुणों में से एक है, पर्यावरण के साथ पदार्थों और ऊर्जा का आदान-प्रदान (चयापचय (ग्रीक μεταβολή से - "परिवर्तन, परिवर्तन") पोषण, श्वसन और उत्सर्जन की प्रक्रियाओं सहित, जीवित जीवों में होने वाले पदार्थों और ऊर्जा के जैव रासायनिक परिवर्तनों का एक सेट है।

जीने और के बीच का अंतर निर्जीव प्रकृतिइसमें एक जीवित प्राणी की विशेष संरचना और विशिष्ट रासायनिक प्रक्रियाएं शामिल होती हैं जो जीव और बाहरी वातावरण के बीच लगातार होती रहती हैं। इन प्रक्रियाओं की समग्रता ही जीवन का आधार है - चयापचय। मनुष्य सहित कोई भी जीवित जीव, खुली प्रणालीजो पर्यावरण से उपभोग करता है विभिन्न पदार्थऔर उन्हें भवन निर्माण सामग्री या के रूप में उपयोग करता है ऊर्जा स्रोतअपशिष्ट उत्पादों और ऊर्जा को पर्यावरण में छोड़ना। करने के लिए धन्यवाद उपापचयचल रहा कोशिकाओं को बनाने वाले अणुओं का विभाजन और संश्लेषण, विनाश और नवीनीकरण कोशिका संरचनाएँऔर अंतरकोशिकीय पदार्थ. चयापचय से अविभाज्य है ऊर्जा रूपांतरण प्रक्रियाएँ: रासायनिक परिवर्तनों के परिणामस्वरूप जटिल कार्बनिक अणुओं के रासायनिक बंधों की ऊर्जा को अन्य प्रकार की ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है जिसका उपयोग नए यौगिकों के संश्लेषण, काम करने, गर्मी पैदा करने के लिए किया जाता है।और आदि।

चयापचय को दो परस्पर संबंधित और एक साथ होने वाली प्रक्रियाओं में विभाजित किया गया है - प्लास्टिक और ऊर्जा चयापचय।

औसतन, एक व्यक्ति हर 80 दिनों में सभी ऊतक प्रोटीन का आधा हिस्सा बदल देता है; लीवर एंजाइम (इसमें विशेष रूप से तीव्र प्रतिक्रियाएं होती हैं) 2-4 घंटों के बाद अद्यतन होते हैं, और कुछ - कई दसियों मिनट के बाद।इस बारे में सोचें कि यह कैसे संभव है, और आपके अनुसार ऐसे चयापचय को प्लास्टिक या ऊर्जा कैसे कहा जा सकता है?(आने वाला पौष्टिक आहारबॉडी के निर्माण, प्लास्टिक एक्सचेंज पर जाएं)

प्लास्टिक विनिमय- प्रक्रिया, जिसके परिणामस्वरूप कोशिका में प्रवेश करने वाले पोषक तत्व खोए हुए हिस्सों के "निर्माण" के लिए जाते हैं, नई कोशिकाओं के निर्माण के लिए, न केवल कोशिकाओं की वृद्धि और विकास के लिए, बल्कि पूरे जीव के लिए।

परिभाषा लिखिए. प्लास्टिक विनिमय प्रक्रियाओं का एक समूह है जो पदार्थों के अवशोषण और ऊर्जा के संचय की ओर ले जाता है।

सभी प्रक्रियाओं के घटित होने के लिए ऊर्जा आवश्यक है। शरीर में प्रवेश करने वाले कार्बनिक पदार्थों का कुछ हिस्सा ऊर्जा की रिहाई के साथ टूट जाता है, इस प्रक्रिया को ऊर्जा चयापचय कहा जाता है।

कार्य के दौरान बोर्ड पर एक आरेख प्रदर्शित किया जाता है।

उपापचय

ऊर्जा प्लास्टिक

विनिमय - क्षय, विनिमय - संश्लेषण

जटिल जटिल कार्बनिक का टूटना

सरल पदार्थों से कार्बनिक पदार्थ।

सरल करने के लिए पदार्थ

प्लास्टिक विनिमय- यह शरीर द्वारा पदार्थों को आत्मसात करने की प्रक्रियाजो उसे प्राप्त होता है पर्यावरण से. शरीर की कोशिकाओं में होने वाली जैवसंश्लेषक प्रतिक्रियाओं के समूह को कहा जाता है मिलाना।लेकिन प्रतिक्रियाओं में निकलने वाली ऊर्जा के बिना जैवसंश्लेषण प्रतिक्रियाएं असंभव हैं ऊर्जा उपापचय, जिसका आधार प्रसार है - ऊर्जा की रिहाई के साथ होने वाले उच्च-आणविक पदार्थों के अपघटन और ऑक्सीकरण की प्रतिक्रियाओं का एक सेट। इसकी बारी में प्लास्टिक चयापचय की आत्मसात प्रक्रियाओं के दौरान बनने वाले एंजाइमों के बिना प्रसार असंभव है. किसी जीव के जीवन में विभिन्न क्षणों में, चयापचय के प्रकारों में से एक प्रबल हो सकता है। उदाहरण के लिए, जीव की वृद्धि और विकास की अवधि के दौरान, दोनों प्रक्रियाओं में उल्लेखनीय वृद्धि देखी जाती है, लेकिन आत्मसात में वृद्धि के साथ।

जानवरों और मनुष्यों के शरीर को भोजन के साथ तैयार कार्बनिक पदार्थ प्राप्त होते हैं। लेकिन इन कनेक्शनों को एक्सचेंज में शामिल करने के लिए; उन्हें प्राथमिक भागों में विभाजित किया जाना चाहिए। जैसा कि आप जानते हैं, यह प्रक्रिया पाचन तंत्र में की जाती है। पाचन, ऑक्सीजन पोषक तत्वों का परिवहन चयापचय का केवल एक प्रारंभिक चरण है। शरीर के लिए विशिष्ट पदार्थों और संरचनाओं का निर्माण, साथ ही शरीर को ऊर्जा प्रदान करने वाले कार्बनिक पदार्थों का जैविक ऑक्सीकरण, शरीर की कोशिकाओं में होता है और उनके वंशानुगत तंत्र में निर्धारित कार्यक्रम के अनुसार किया जाता है।

आइए अधिक विस्तार से जानें कि चयापचय में कौन से चरण होते हैं।

अपनी नोटबुक में बोर्ड पर एक चित्र बनाएं।

योजना "चयापचय के चरण"

1प्रवेश

पदार्थों से

परिवेश 2 रूपांतरण

पदार्थ और ऊर्जा का वातावरण.

3 उपयोग करें 4 अनइंस्टॉल करें

पदार्थों में

आस-पास

बुधवार

प्रथम चरण। बाहरी वातावरण से पोषक तत्वों और ऊर्जा की आपूर्ति.बाहरी वातावरण से शरीर को क्या मिलता है? पोषक तत्व किसे कहते हैं? (शरीर भोजन से प्राप्त करता है पोषक तत्त्व. पोषक तत्व प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट, न्यूनतम लवण, विटामिन हैं।)

चरण 2। शरीर के भीतर इन पदार्थों और ऊर्जा का परिवर्तन.

विभाजन कहाँ से शुरू होता है, किसके प्रभाव में और किस हद तक प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट विभाजित होते हैं?

चरण 3. इन परिवर्तनों के सकारात्मक घटकों का शरीर द्वारा उपयोग करें।

अमीनो एसिड रक्त में अवशोषित हो जाते हैं और सभी अंगों तक ले जाते हैं। अंगों की कोशिकाओं की झिल्लियों के माध्यम से, अमीनो एसिड उनमें प्रवेश करते हैं, और वहां, राइबोसोम में, इन कोशिकाओं की विशेषता वाले प्रोटीन अमीनो एसिड के वांछित संयोजन से बनते हैं: मांसपेशियों में - मानव शरीर के मांसपेशी प्रोटीन, न्यूरॉन्स में - तंत्रिका कोशिकाओं की विशेषता वाले प्रोटीन। अमीनो एसिड से प्रोटीन का निर्माण राइबोसोम में होता है।

फैटी एसिड और ग्लिसरॉल रक्त और लसीका के माध्यम से कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं, जहां मनुष्यों की वसा की विशेषता का निर्माण होता है। अतिरिक्त चर्बी के लिए अनावश्यक सेलुलर प्रक्रियाएं, विभिन्न अंगों में रिजर्व में जमा किया जाता है।

ग्लूकोज रक्त में अवशोषित हो जाता है और अधिक मात्रा में ग्लाइकोजन के रूप में यकृत में जमा हो जाता है। यदि रक्त में थोड़ी मात्रा होती है, तो यह ग्लाइकोजन के ग्लूकोज में संक्रमण और संवहनी बिस्तर में इसके प्रवेश में योगदान देता है।

चरण 4. बाहरी वातावरण में परिवर्तन के अनावश्यक घटकों के शरीर से उत्सर्जन।

चयापचय के अंतिम उत्पाद पानी, कार्बन डाइऑक्साइड, अमोनिया हैं, जो त्वचा, यकृत और श्वसन अंगों के माध्यम से हटा दिए जाते हैं।

तो, हमने सीखा, चयापचय (चयापचय) कठिन प्रक्रियाजिसमें प्लास्टिक (आत्मसात) और ऊर्जा (विघटन) विनिमय शामिल हैं, अब हम पता लगाएंगे कि कौन से (पोषक तत्व) पदार्थ चयापचय में शामिल हैं और उनके लिए क्या महत्व है मानव शरीर.

सबसे अधिक विनिमय करें महत्वपूर्ण पदार्थआइए निम्नलिखित तालिका पर एक नजर डालें:

"तंत्र"।

लोगों को 5 समूहों में बांटा गया है। प्रत्येक समूह पाठ के साथ काम करेगा और पोषक तत्वों के कार्यों, पोषक तत्वों वाले खाद्य पदार्थों, दैनिक आवश्यकता, इन पोषक तत्वों के चयापचय को नियंत्रित करने वाली ग्रंथियों और चयापचय संबंधी विकारों के परिणामों पर प्रकाश डालेगा और उन्हें एक तालिका में दर्ज करेगा। आपके पास पूरा करने के लिए 5 मिनट हैं। कार्य पूरा करने के बाद, प्रत्येक समूह से एक वक्ता बाहर आता है जो बोर्ड पर तालिका में डेटा दर्ज करता है, और हम मिलकर तालिका भरते हैं। टेबल के नीचे आपको आउटपुट लिखना होगा। पाठ के अंत में, नोटबुक्स की यादृच्छिक रूप से जाँच की जाएगी और उन्हें वर्गीकृत किया जाएगा।

तालिका के बाद निष्कर्ष: प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट, खनिज लवण और पानी चयापचय में बहुत बड़ी भूमिका निभाते हैं और पोषण के अपरिहार्य घटक हैं। कार्बोहाइड्रेट और वसा ऊर्जा चयापचय में एक विशेष भूमिका निभाते हैं; अन्य पोषक तत्वों और पानी के साथ, वे प्लास्टिक चयापचय में भाग लेते हैं। चयापचय को अंतःस्रावी तंत्र द्वारा नियंत्रित किया जाता है। चयापचय संबंधी विकार उत्पन्न होते हैं गंभीर परिणामअच्छी सेहत के लिए।

छात्रों के लिए पाठ.

पाठ संख्या 1 प्रोटीन चयापचय

गिलहरियाँ। पिछली शताब्दी की शुरुआत में, यह ज्ञात हो गया कि जीवित और पौधे की दुनिया के सभी ऊतकों से, ऐसे पदार्थों को अलग किया जा सकता है जो चिकन अंडे के प्रोटीन के गुणों में बहुत समान हैं। यह पता चला कि वे एक दूसरे के करीब और रचना में हैं। इसलिये दिये गये साधारण नाम- प्रोटीन. तब ग्रीक शब्द "प्रोटोज़" से "प्रोटीन" शब्द प्रकट हुआ - "पहला, सबसे महत्वपूर्ण", जो प्रोटीन की प्राथमिक भूमिका को इंगित करता है। प्रोटीन बहुत जटिल मैक्रोमोलेक्युलर यौगिक हैं। पानी के अणु में केवल तीन परमाणु होते हैं: एक ऑक्सीजन परमाणु और दो हाइड्रोजन परमाणु; एक प्रोटीन अणु में कई दसियों और सैकड़ों हजारों परमाणु होते हैं। इसमें नाइट्रोजन, कार्बन, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन और कुछ अन्य तत्व होते हैं। यदि प्रोटीन को एसिड की उपस्थिति में गर्म किया जाता है, तो यह अमीनो एसिड नामक सरल घटकों में टूट जाता है। प्रकृति में, बहुत सारे अलग-अलग प्रोटीन हैं और एक-दूसरे के समान दो प्रोटीन ढूंढना मुश्किल है। इस बीच, उनमें बहुत कम संख्या में अमीनो एसिड होते हैं - केवल लगभग 20। प्रोटीन चयापचयशरीर में यह लगातार और बहुत तेजी से होता है। इसकी दर का अंदाजा नाइट्रोजन के आदान-प्रदान से लगाया जा सकता है। भोजन के साथ प्रविष्ट और शरीर से उत्सर्जित नाइट्रोजन की मात्रा निर्धारित करके, आप दैनिक नाइट्रोजन संतुलन निर्धारित कर सकते हैं। यदि प्रविष्ट और उत्सर्जित नाइट्रोजन की मात्रा समान है, तो वे नाइट्रोजन संतुलन की बात करते हैं। जब उत्सर्जित की तुलना में अधिक नाइट्रोजन प्रविष्ट की जाती है, तो एक सकारात्मक नाइट्रोजन संतुलन होता है। ऐसा अक्सर बच्चों में होता है जब शरीर बढ़ रहा होता है, या किसी गंभीर बीमारी से उबर रहे लोगों में होता है। लेकिन ऐसा होता है कि जितनी नाइट्रोजन डाली जाती है उससे अधिक उत्सर्जित होती है - यह एक नकारात्मक नाइट्रोजन संतुलन है। यह स्थिति भुखमरी के दौरान या संक्रामक रोगों में देखी जाती है। प्रोटीन अणुओं को बनाने वाले अमीनो एसिड के सेट के आधार पर, प्रोटीन को पूर्ण में विभाजित किया जाता है, जिसमें आवश्यक अमीनो एसिड होते हैं, और निम्न, जिनमें से कुछ शामिल नहीं होते हैं। पूर्ण प्रोटीन मुख्यतः पशु मूल (मांस, मछली) के होते हैं, निम्न प्रोटीन वनस्पति मूल के होते हैं, हालाँकि फलियों के प्रोटीन में पूर्ण प्रोटीन होता है; भोजन के साथ शरीर में प्रवेश करने वाले प्रोटीन, पाचन तंत्र के एंजाइमों के प्रभाव में, अमीनो एसिड में टूट जाते हैं, जो रक्त में अवशोषित हो जाते हैं और इसके द्वारा पूरे शरीर में ले जाए जाते हैं। अंगों और ऊतकों की कोशिकाओं में, मनुष्यों की विशेषता वाले प्रोटीन उनसे संश्लेषित होते हैं। प्रोटीन का अप्रयुक्त हिस्सा क्षय से गुजरता है और शरीर से निकाल दिया जाता है, और जारी ऊर्जा का उपयोग अन्य प्रतिक्रियाओं (प्रोटीन के ऊर्जा कार्य) में किया जाता है। प्रोटीन न केवल सेलुलर संरचनाओं (निर्माण कार्य) के निर्माण के लिए आवश्यक हैं, बल्कि हैं अभिन्न अंगएंजाइम, हार्मोन और कुछ अन्य पदार्थ। प्रोटीन कई प्रतिक्रियाओं (उत्प्रेरक कार्य) और एंटीबॉडी (सुरक्षात्मक कार्य) के लिए उत्प्रेरक के रूप में एंजाइमों का हिस्सा हैं। शरीर में प्रोटीन के टूटने के अंतिम उत्पाद पानी, कार्बन डाइऑक्साइड और नाइट्रोजन युक्त पदार्थ (अमोनिया, यूरिक एसिडऔर आदि।)। प्रोटीन टूटने वाले उत्पाद शरीर से उत्सर्जन अंगों के माध्यम से उत्सर्जित होते हैं। शरीर में प्रोटीन रिजर्व में जमा नहीं होते हैं (या लगभग जमा नहीं होते हैं)। प्रोटीन में औसतन 16% नाइट्रोजन होती है, अर्थात्। प्रोटीन का वजन उनमें मौजूद नाइट्रोजन के वजन का 6.25 गुना है (प्रति 100 ग्राम प्रोटीन की गणना)। नाइट्रोजन की परिणामी मात्रा को 6.25 से गुणा किया जाता है और ग्राम में प्रोटीन की मात्रा प्राप्त की जाती है। दैनिक आवश्यकताप्रोटीन में - औसतन 100-118 ग्राम; यह उम्र, पेशे की प्रकृति और अन्य स्थितियों पर निर्भर करता है। लंबे समय तक प्रोटीन की कमी के कारण गंभीर उल्लंघनशरीर में: बच्चों में अवरुद्ध वृद्धि और विकास, शरीर के एंजाइमैटिक सिस्टम में परिवर्तन, अंतःस्रावी ग्रंथियों आदि में। एक वयस्क में एक सकारात्मक नाइट्रोजन संतुलन नियोप्लाज्म के विकास के साथ हो सकता है - कोशिकाओं का विकास जो विशेषता नहीं है शरीर का। अगर समय रहते इस प्रक्रिया का पता चल जाए तो समय पर इलाज संभव है।

पाठ #2 कार्बोहाइड्रेट विनिमय

कार्बोहाइड्रेट कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन से बने पदार्थ हैं। वे पौधे जगत में व्यापक रूप से वितरित हैं। यह हमारे शरीर में ऊर्जा का मुख्य स्रोत है (वे हमें आवश्यक सभी ऊर्जा का 75% प्रदान करते हैं)। कार्बोहाइड्रेट को सरल और जटिल में विभाजित किया गया है। हम दोनों को भोजन के साथ प्राप्त करते हैं, और सरल कार्बोहाइड्रेट तुरंत रक्त में अवशोषित हो जाते हैं, और जटिल कार्बोहाइड्रेट को पहले तोड़ा जाना चाहिए। काम्प्लेक्स कार्बोहाइड्रेट्स- ये स्टार्च, गन्ना और चुकंदर चीनी हैं, साधारण चीनी - अंगूर चीनी, या ग्लूकोज, फ्रुक्टोज, आदि। उच्च आणविक भार कार्बोहाइड्रेट यौगिक - पॉलीसेकेराइड अपनी जटिलता में प्रोटीन से कम नहीं हैं। वे संयोजी ऊतक, हड्डियों और उपास्थि का हिस्सा हैं। इसके अलावा, पॉलीसेकेराइड संक्रामक रोगों के खिलाफ शरीर की लड़ाई में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। पॉलीसेकेराइड में जानवरों के ऊतकों में व्यापक रूप से वितरित एक पदार्थ शामिल होता है - हेपरिन, जो रक्त को थक्के बनने से बचाता है। भोजन के साथ शरीर में प्रवेश करने वाले जटिल कार्बोहाइड्रेट टूट जाते हैं पाचन नालमोनोसैकेराइड्स जो रक्तप्रवाह में प्रवेश करते हैं, और फिर यकृत में, जहां ग्लूकोज से ग्लाइकोजन को संश्लेषित किया जाता है। आवश्यकतानुसार, यह वापस ग्लूकोज में बदल जाता है, जिसे रक्त द्वारा पूरे शरीर में ले जाया जाता है। रक्त में ग्लूकोज की मात्रा समान स्तर (लगभग 0.1%) पर बनी रहती है। लीवर रक्त शर्करा को नियंत्रित करता है: इसमें ग्लाइकोजन के रूप में लगभग 300 ग्राम कार्बोहाइड्रेट होते हैं। प्रवेश पर सार्थक राशिचीनी या ग्लूकोज, (150-200 ग्राम) भोजन के साथ, रक्त शर्करा का स्तर बढ़ जाता है (खाद्य हाइपरग्लेसेमिया)। अतिरिक्त चीनी मूत्र में उत्सर्जित होती है, अर्थात। मूत्र में ग्लूकोज दिखाई देता है - ग्लूकोसुरिया होता है। जब अग्न्याशय की अंतःस्रावी गतिविधि गड़बड़ा जाती है, तो एक रोग उत्पन्न होता है जिसे कहा जाता है शुगर की बीमारी, या मधुमेह मेलेटस: मधुमेह मेलेटस में, रक्त शर्करा का स्तर बढ़ जाता है और मूत्र में शर्करा का उत्सर्जन बढ़ जाता है। ग्लाइकोजन न केवल यकृत में जमा होता है, यह मांसपेशियों में भी जमा हो सकता है। आवश्यकता पड़ने पर, ग्लूकोज ग्लाइकोजन और मांसपेशी ग्लाइकोजन दोनों से रक्तप्रवाह में प्रवेश करता है। ग्लूकोज ही नहीं है संरचनात्मक घटककोशिकाओं का साइटोप्लाज्म, बल्कि उनकी वृद्धि (ऊर्जा स्रोत) का एक आवश्यक घटक भी है, यह तंत्रिका तंत्र के कामकाज के लिए बहुत महत्वपूर्ण है (ग्लाइकोजन इसमें जमा होता है) तंत्रिका कोशिकाएं). यदि रक्त में शर्करा की सांद्रता 0.04% तक गिर जाती है, तो आक्षेप, प्रलाप, चेतना की हानि आदि शुरू हो जाती है - केंद्रीय की गतिविधि तंत्रिका तंत्र. ऐसे रोगी को साधारण चीनी खाने को देना या चीनी मिला देना ही काफी है रक्त द्राक्ष - शर्कराजैसे सभी विघ्न गायब हो जाते हैं। रक्त शर्करा में तेज और लंबे समय तक कमी - हाइपोग्लाइसीमिया अधिक हो सकता है गंभीर उल्लंघनशारीरिक गतिविधि और मृत्यु की ओर ले जाना; भोजन से कार्बोहाइड्रेट के अपर्याप्त सेवन के साथ, वे प्रोटीन और वसा से बन सकते हैं। कार्बोहाइड्रेट आसानी से टूट जाते हैं और शरीर में ऊर्जा का मुख्य स्रोत होते हैं, खासकर शारीरिक परिश्रम के दौरान। एक व्यक्ति की कार्बोहाइड्रेट की दैनिक आवश्यकता औसतन 450-500 ग्राम होती है। रक्त शर्करा के नियमन का केंद्र मेडुला ऑबोंगटा और मध्यवर्ती (हाइपोट्यूबेरस क्षेत्र) मस्तिष्क में स्थित होता है। उच्च केंद्र सेरेब्रल कॉर्टेक्स में स्थित होते हैं। एड्रेनालाईन - अधिवृक्क मज्जा का एक हार्मोन - ग्लाइकोजन को ग्लूकोज में बदलने को बढ़ावा देता है और कोशिकाओं में ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं को बढ़ाता है। इसकी क्रिया इंसुलिन के विपरीत है, जो कोशिकाओं में ग्लूकोज के प्रवेश और ग्लाइकोजन के संश्लेषण को बढ़ावा देती है। नियमन में कार्बोहाइड्रेट चयापचयअन्य हार्मोन भी भाग लेते हैं: अधिवृक्क प्रांतस्था, पूर्वकाल पिट्यूटरी ग्रंथि और के हार्मोन थाइरॉयड ग्रंथि.

पाठ #3 वसा विनिमय

वसा मुख्य रूप से एक ऊर्जा सामग्री है; जब वसा का ऑक्सीकरण होता है, तो यह 2 सेकंड में निकल जाता है फिर एक बारकार्बोहाइड्रेट और प्रोटीन की समान मात्रा के ऑक्सीकरण की तुलना में अधिक ऊर्जा: जब 1 ग्राम वसा का ऑक्सीकरण होता है, तो 9.3 किलो कैलोरी गर्मी निकलती है, 1 ग्राम कार्बोहाइड्रेट - 4.1 किलो कैलोरी, 1 ग्राम प्रोटीन - 4.1 किलो कैलोरी। पाचन तंत्र में, वसा फैटी एसिड और ग्लिसरॉल में टूट जाता है। वसा से बनने वाला ग्लिसरॉल आसानी से अवशोषित हो जाता है और फैटी एसिड साबुनीकरण के बाद ही अवशोषित होता है। आंतों के म्यूकोसा से गुजरते हुए और रक्त में अवशोषित होकर, वे एक दूसरे के साथ पुनः संयोजित होते हैं और एक नई, विशेषता बनाते हैं दिया गया जीवमोटा। वसा कोशिकाओं का एक अनिवार्य हिस्सा है। शरीर में, यह वसा जैसे पदार्थों - मेलोइड्स के रूप में भी होता है, जो इसका हिस्सा हैं दिमाग के तंत्र, कोशिका झिल्ली और कुछ हार्मोन। शरीर द्वारा लावारिस वसा की मात्रा तथाकथित "वसा डिपो" में जमा की जाती है चमड़े के नीचे ऊतक, ओमेंटम, पेरिरेनल ऊतक, श्रोणि क्षेत्र में। वसा ऊतकयह हमारे शरीर को थर्मल इन्सुलेशन प्रदान करता है और शॉक अवशोषक के रूप में कार्य करता है। उत्तरार्द्ध इस उदाहरण से स्पष्ट है: जब हम खड़े होते हैं तो हमें अपने शरीर का भारीपन नज़र नहीं आता। इसमें एक महत्वपूर्ण भूमिका प्राकृतिक वसा पैड द्वारा निभाई जाती है, जो पैर के मेहराब के क्षेत्र में स्थित होते हैं और हमारे सभी वजन को लेते हैं, अवशोषित करते हैं। यदि आप घुटने टेकते हैं तो आप इसे आसानी से देख सकते हैं: बहुत जल्दी शरीर का भारीपन गंभीर दर्द के साथ महसूस होगा। वसा ऊतक केवल गर्म रक्त वाले जानवरों में पाया जाता है। यह विशेष रूप से सील, वालरस, ध्रुवीय भालू और व्हेल में विकसित होता है। शीत-रक्त वाले - मेंढकों, मछलियों में यह नहीं होता। शरीर में वसा का एक महत्वपूर्ण जमाव एक चयापचय विकार का संकेत है। मोटे व्यक्ति का चयापचय दुबले व्यक्ति की तुलना में धीमा होता है। एक मोटा व्यक्ति जोश और उत्साह खो देता है, सुस्त हो जाता है, पहल नहीं करता। आहार वसा की संरचना विषम है, और विभिन्न वसा के अलग-अलग जैविक मूल्य होते हैं। किसी व्यक्ति के लिए, भोजन में वसा की सबसे उपयुक्त मात्रा शरीर के वजन के प्रति किलोग्राम 1 से 1.25 ग्राम तक होती है। इसका मतलब यह है कि यदि किसी व्यक्ति का वजन 70 किलोग्राम है, तो उसे प्रतिदिन 70 से 100 ग्राम वसा का सेवन करना चाहिए, और चूंकि वसा लगभग हर खाद्य उत्पाद का हिस्सा है, इसलिए इस मानदंड में सभी प्रकार से शरीर में प्रवेश करने वाली वसा की कुल मात्रा शामिल है। . उपभोग की जाने वाली वसा का आधा हिस्सा पशु मूल का और आधा वनस्पति मूल का होना चाहिए। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि, जैसा कि हमने पहले ही कहा है, सभी वसा, पाचन तंत्र में टूटने पर फैटी एसिड और ग्लिसरॉल में टूट जाते हैं। फैटी एसिड दो प्रकार के होते हैं: संतृप्त और असंतृप्त।

सभी वसा में दोनों होते हैं, लेकिन पशु वसा में अधिक संतृप्त, वनस्पति वसा में, इसके विपरीत, अधिक असंतृप्त होते हैं। वसायुक्त अम्ल. शोध करना हाल के वर्षदिखाया गया कि असंतृप्त वसीय अम्ल शरीर के लिए आवश्यक हैं। वे विभिन्न संक्रमणों के प्रति इसके प्रतिरोध को बढ़ाते हैं, रेडियोधर्मी विकिरण के प्रति संवेदनशीलता को कम करते हैं, कोलेस्ट्रॉल (एक कार्बनिक पदार्थ जो मुख्य रूप से शरीर द्वारा ही संश्लेषित होता है) के साथ एक यौगिक में प्रवेश करते हैं और रक्त वाहिकाओं की दीवारों में इसके जमाव को रोकते हैं, संवहनी रोग - एथेरोस्क्लेरोसिस को रोकते हैं। विशेषकर असंतृप्त वसीय अम्लों का बडा महत्वतीन हैं: लिनोलिक, लिनोलेनिक और एराकिडोनिक। पहले दो भांग, अलसी और सूरजमुखी के तेल में बड़ी मात्रा में पाए जाते हैं, और तीसरा (इसे विटामिन एफ कहा जाता है) - मुख्य रूप से पशु वसा में - चरबीऔर अंडे की जर्दी. सभी तीन असंतृप्त फैटी एसिड में से, केवल एराकिडोनिक एसिड को लिनोलिक एसिड और बी विटामिन की उपस्थिति में शरीर द्वारा संश्लेषित किया जा सकता है। यदि भोजन से वसा को पूरी तरह से बाहर रखा जाता है, तो शरीर इसे प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट से संश्लेषित करेगा। भुखमरी के दौरान, वसा से कार्बोहाइड्रेट बनते हैं, जिनका उपयोग ऊर्जा के स्रोत के रूप में किया जाता है। नियमन में वसा के चयापचय: केंद्रीय तंत्रिका तंत्र, साथ ही कई ग्रंथियां एक बड़ी भूमिका निभाती हैं आंतरिक स्राव(जननांग, पिट्यूटरी, थायरॉयड, अधिवृक्क)।

खनिज पदार्थों और जल के आदान-प्रदान की एक कहानी।

खनिज लवण। शरीर को सिर्फ प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट की ही नहीं, जरूरत भी होती है खनिज लवणऔर पानी। लगभग सभी आवधिक प्रणालीमेंडेलीव का प्रतिनिधित्व हमारे शरीर की कोशिकाओं में होता है, लेकिन चयापचय में कुछ तत्वों की भूमिका और महत्व अभी भी अच्छी तरह से समझ में नहीं आया है। जहाँ तक पानी और खनिज लवणों का सवाल है, यह पाया गया है कि वे कोशिका में चयापचय प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भागीदार हैं। पानी और विभिन्न लवण कोशिका का हिस्सा हैं, इनके बिना कोशिका में चयापचय गड़बड़ा जाता है। शरीर में लवणों का कोई बड़ा भंडार नहीं है, इसलिए उनका नियमित सेवन सुनिश्चित करना आवश्यक है। ऐसा करना मुश्किल नहीं है, क्योंकि खाद्य उत्पादों की संरचना में अधिकांश खनिज शामिल हैं। अन्य नमक की तुलना में हम टेबल नमक का अधिक उपयोग करते हैं। इसमें सोडियम और क्लोरीन होता है। सोडियम शरीर में पानी की मात्रा को नियंत्रित करने में शामिल है, और क्लोरीन हाइड्रोजन के साथ मिलकर हाइड्रोक्लोरिक एसिड बनाता है। आमाशय रसजो पाचन के लिए बहुत जरूरी है. टेबल सोयाबीन के अपर्याप्त सेवन से शरीर से पानी का उत्सर्जन बढ़ जाता है और पानी का अपर्याप्त निर्माण होता है हाइड्रोक्लोरिक एसिड काआमाशय रस। बड़ी मात्रा में टेबल नमक के उपयोग से शरीर में पानी बरकरार रहता है और एडिमा दिखाई दे सकती है। पोटैशियम इनमें से एक है आवश्यक तत्वकोशिका में निहित है. तंत्रिका तंत्र की सामान्य उत्तेजना को बनाए रखना आवश्यक है मांसपेशियों का ऊतक. सोडियम के साथ मिलकर, यह ऊतकों में पानी की मात्रा के नियमन में भी योगदान देता है। पोटैशियम लवण आलू, फलियां, पत्तागोभी और अन्य सब्जियों में पाए जाते हैं। केल्शियम एवं फास्फोरस लवण की आवश्यकता होती है सामान्य विकासअस्थि ऊतक, फास्फोरस तंत्रिका ऊतक के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। दूध, पनीर, चीज़ और मछली में कैल्शियम बड़ी मात्रा में पाया जाता है। हृदय की मांसपेशियों के सामान्य कामकाज के लिए पोटेशियम और कैल्शियम लवण का अनुपात महत्वपूर्ण है। इनकी अनुपस्थिति या कमी से हृदय की गतिविधि धीमी हो जाती है और जल्द ही पूरी तरह बंद हो जाती है। सभी कोशिकाओं को मैग्नीशियम लवण के नियमित सेवन की आवश्यकता होती है। यह तत्व, जिसके कारण तंत्रिका तंत्र के तंतुओं के साथ चालन होता है, रक्त वाहिकाओं के लुमेन के साथ-साथ आंतों के काम को भी नियंत्रित करता है। लीवर, बीन्स, मटर, सोया आदि में बहुत सारे मैग्नीशियम लवण होते हैं जई का आटा, राई की रोटी. आयरन हीमोग्लोबिन का हिस्सा है, एक ऐसा पदार्थ जो फेफड़ों से ऊतक कोशिकाओं तक ऑक्सीजन पहुंचाता है। कुल मिलाकर, शरीर में 3 ग्राम आयरन होता है, जिसमें से 2.5 ग्राम हीमोग्लोबिन का हिस्सा होता है। आयरन की कमी से एनीमिया विकसित हो जाता है। से खाद्य उत्पादअंडे की जर्दी, मांस, फल और सब्जियाँ आयरन से भरपूर होती हैं।

फ्लोरीन शामिल है दाँत तामचीनी, इसलिए, उन क्षेत्रों में रहने वाले लोग जहां पेय जलयह पर्याप्त नहीं है, दांत अधिक बार खराब होते हैं, पानी एक महत्वपूर्ण सूक्ष्म तत्व है। यह थायराइड हार्मोन के संश्लेषण में शामिल है। आयोडीन की कमी के साथ, थायरॉयड ग्रंथि की विकृति धीरे-धीरे विकसित होती है (जिसे "गॉयटर" के रूप में जाना जाता है)। एक बड़ी संख्या कीआयोडीन पशु और वनस्पति दोनों मूल के समुद्री भोजन में पाया जाता है। तांबा और उसके लवण हेमटोपोइजिस की प्रक्रियाओं में शामिल होते हैं। शरीर में इस तत्व की कमी के साथ, आयरन का अपने इच्छित उद्देश्य के लिए खराब उपयोग होता है, जिसके परिणामस्वरूप एनीमिया विकसित होता है। एक व्यक्ति को प्रतिदिन 10 ग्राम नमक, 1 ग्राम पोटेशियम, 0.3 ग्राम मैग्नीशियम, 1.5 ग्राम फॉस्फोरस, 0.8 ग्राम कैल्शियम, 0.012 ग्राम आयरन, 0.001 मिलीग्राम तांबा, 0.0003 ग्राम मैंगनीज, 0.00003 की आवश्यकता होती है। आयोडीन का जी. लवणों का वितरण किया जाता है विभिन्न कोशिकाएँऔर शरीर के ऊतक असमान रूप से। तो, प्लाज्मा और अंतरकोशिकीय द्रव में बहुत सारे सोडियम लवण होते हैं; शरीर के तरल पदार्थों की तुलना में कोशिकाओं में अधिक पोटेशियम लवण होते हैं; हड्डियों में बहुत सारा कैल्शियम और फास्फोरस होता है; हीमोग्लोबिन - तांबा और लोहा, और थायरॉइड कोशिकाएं - आयोडीन। चूंकि खनिज शरीर से लगातार उत्सर्जित होते रहते हैं, इसलिए भोजन के सेवन के साथ उनकी पूर्ति समान मात्रा में होनी चाहिए। आहार में नमक की कमी से पूर्ण भुखमरी की तुलना में तेजी से मृत्यु हो सकती है।

पानी और खनिज लवण ऊर्जा और पोषक तत्वों के स्रोत नहीं हैं, लेकिन उनकी भूमिका अत्यंत महत्वपूर्ण है। शरीर के वजन का 65% तक पानी होता है, और बच्चों में - 80% तक। भोजन के बिना, लेकिन पानी (इसके सेवन) की उपस्थिति में, एक व्यक्ति 40-50 दिनों तक रह सकता है, और पानी के बिना, वह कुछ दिनों में मर जाएगा। पानी सभी चयापचय प्रक्रियाओं में शामिल होता है। सभी पोषक तत्व और लवण पानी में घुलने पर ही रक्त में अवशोषित हो पाते हैं। और कोशिकाओं में सभी रासायनिक प्रक्रियाएँ पानी की उपस्थिति में ही संभव हैं। पानी शरीर के तापमान के नियमन में शामिल होता है: पसीने के साथ निकलता है, यह वाष्पित हो जाता है और शरीर को ठंडा करके इसे ज़्यादा गरम होने से बचाता है। पानी की औसत आवश्यकता 2-2*5 लीटर प्रतिदिन है। यह आवश्यकता लगभग इस प्रकार पूरी होती है: 1 लीटर पेय के रूप में, 1 लीटर भोजन में निहित होता है और 250-300 मिलीलीटर सभी कोशिकाओं और ऊतकों में होने वाले रासायनिक परिवर्तनों के परिणामस्वरूप मानव शरीर में बनता है। शरीर से पानी किडनी द्वारा बाहर निकाला जाता है पसीने की ग्रंथियोंऔर प्रकाश. पीने और आवंटित पानी की मात्रा लगभग समान है। सच है, इसकी आवश्यकता अक्सर भोजन की गुणवत्ता और मात्रा, परिवेश के तापमान आदि पर निर्भर करती है।

एक व्यक्ति को उतना ही तरल पदार्थ का सेवन करना चाहिए जितना उसके पूरे उपभोग को पूरा करने के लिए आवश्यक हो, अन्यथा निर्जलीकरण हो जाएगा और आ जाएगा गंभीर उल्लंघनमहत्वपूर्ण गतिविधि. लंबे समय तक पानी की कमी से तंत्रिका तंत्र प्रभावित होता है, मानसिक विकार प्रकट होते हैं। पूर्ण उदासीनता और उनींदापन की अवधि को दृश्य और द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है श्रवण मतिभ्रमऔर आक्षेप. महत्वपूर्ण तंत्रिका केंद्रों की गतिविधि बाधित - श्वसन और हृदय संबंधी। अगर ये घटनाएं बढ़े तो हो सकती है मौत

एक स्वस्थ व्यक्ति को खुद को शराब पीने तक ही सीमित नहीं रखना चाहिए, बल्कि थोड़ा-थोड़ा और बार-बार पीना उपयोगी होता है। एक बार में बहुत सारा तरल पदार्थ पीना हानिकारक है - आखिरकार, सारा तरल पदार्थ रक्त में अवशोषित हो जाता है, और जब तक इसकी अधिकता गुर्दे द्वारा उत्सर्जित नहीं हो जाती, तब तक हृदय अत्यधिक भार के साथ काम करता है।

आज हम इस विषय से परिचित हुएचयापचय और ऊर्जा. पता लगाएं कि आप कितना समझते हैं शैक्षिक सामग्री. मैं आपको एक बयान कहता हूं, और आप बताएंगे कि यह सच है या नहीं, और अपनी बात को सही ठहराएंगे।

1. चयापचयचल रहापर्यावरण और जीव के बीच. क्या शरीर एक बंद तंत्र है? (नहीं, बाहरी वातावरण के साथ बातचीत होती है, सिस्टम खुला है)

2. प्लास्टिक चयापचय का परिणाम जटिल कार्बनिक पदार्थों का संश्लेषण है।

3. कार्बनिक पदार्थों के क्षय के साथ-साथ ऊर्जा का संचय भी होता है। (नहीं)

4. मानव शरीर को भोजन से ऊर्जा मिलती है।

5. ऊर्जा चयापचय के परिणामस्वरूप पदार्थ का संचय होता है। (नहीं)

6. अमीनो एसिड से मानव कोशिकाओं में निर्मितकार्बोहाइड्रेट? (नहीं, गिलहरियाँ)

7. शरीर की कोशिकाओं के लिए जल का मुख्य महत्व जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं का माध्यम है?

पाठ में आपकी सक्रिय भागीदारी के लिए आप सभी को धन्यवाद, हम अच्छे अंक देंगे।

जीवन की मुख्य संपत्ति मानव शरीर और बाहरी वातावरण के बीच पदार्थों का आदान-प्रदान है। जीवित जीव के अस्तित्व के लिए बाहरी वातावरण से ऑक्सीजन, पानी और विभिन्न प्रकार के पोषक तत्वों की आपूर्ति आवश्यक है।

यदि यह प्रक्रिया रुक जाए तो जीवन रुक जाता है। विनिमय के तहत हमारे शरीर में पोषक तत्वों के परिवर्तन, उनके आत्मसात, प्रसंस्करण और बाहरी वातावरण में चयापचय उत्पादों की रिहाई की सभी प्रक्रियाओं को समझें।

आत्मसात्करण और असम्मिलन

में मानव अंगपाचन जटिल कार्बनिक पदार्थ(वसा, प्रोटीन) एक नियम के रूप में, सरल टुकड़ों में टूट जाते हैं। ये वे पदार्थ हैं जो घोल के रूप में अवशोषित होते हैं और लसीका और रक्त में प्रवेश करते हैं। रक्त, लसीका, ऊतक द्रव सभी ऊतकों को आवश्यक पोषक तत्व पहुंचाते हैं। अवशोषण के दौरान आने वाले कार्बनिक यौगिकों से, मानव शरीर की विशेषता वाले जटिल, कार्बोहाइड्रेट, वसा ऊतक कोशिकाओं में बनते हैं। उन पदार्थों के परिवर्तन और आत्मसात करने की यह प्रक्रिया जो सीधे मानव शरीर का हिस्सा हैं, आत्मसातीकरण कहलाती है। परिणामस्वरूप, शरीर कुछ पदार्थों के साथ-साथ अव्यक्त रासायनिक ऊर्जा से समृद्ध होता है।

शरीर के ऊतकों और कोशिकाओं में आत्मसात के साथ-साथ, विघटन आगे बढ़ता है, अर्थात, कार्बनिक रूप से जटिल पदार्थों के सरल पदार्थों में विघटन की प्रक्रिया होती है। इस मामले में, ऊर्जा आवश्यक रूप से जारी होती है, और चयापचय उत्पादों के अवशेष शरीर से बाहर निकल जाते हैं।

प्रसार और आत्मसात करने की प्रक्रियाएँ अटूट रूप से जुड़ी हुई हैं और, एक नियम के रूप में, एकता में आगे बढ़ती हैं। इसके विपरीत होने के बावजूद भी, बिना आत्मसात किए कोई असमीकरण नहीं होगा, क्योंकि नष्ट होने लायक कुछ भी नहीं होगा। प्रसार के दौरान, ऊर्जा निकलती है, गर्मी में या सीधे यांत्रिक ऊर्जा में बदल जाती है, जिसका उपयोग सीधे मानव शरीर के काम में किया जाता है।

विनिमय के पास है आयु विशेषताएँ, अर्थात्, मानव जीव के विकास की अवधि के दौरान, आत्मसात्करण असमानीकरण पर प्रबल होता है, और काफी महत्वपूर्ण रूप से। वयस्कता में, ये लगभग संतुलन में होते हैं। और किसी व्यक्ति के बुढ़ापे में, आत्मसात करने की प्रक्रिया पहले से ही आत्मसात करने पर हावी हो जाती है - बनने से अधिक पदार्थ नष्ट हो जाते हैं।

एक नियम के रूप में, चयापचय प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट, पानी और द्वारा प्रतिष्ठित होता है खनिज चयापचयजो एक-दूसरे से गहराई से जुड़े हुए हैं। यह ध्यान देने योग्य है कि प्रत्येक का ज्ञान बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि यदि किसी एक या दूसरे का उल्लंघन होता है, तो उसे लागू करना होगा विशेष विधियाँइलाज। यह जानना भी बहुत महत्वपूर्ण है कि उनमें से किसी एक का उल्लंघन पूरे शरीर पर बहुत महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है।

प्रोटीन चयापचय

प्रोटीन सबसे ज्यादा है जटिल पदार्थजीव और मुख्य आधारसभी कोशिकाएँ. वे विशेष रूप से खेलते हैं महत्वपूर्ण भूमिकाचयापचय की प्रक्रिया में. प्रोटीन शरीर में मुख्य निर्माण सामग्री है। इनका उपयोग ऊर्जा सामग्री के रूप में भी किया जाता है। मानव शरीर की विशेषता वाले प्रोटीन खाद्य प्रोटीन के टूटने वाले उत्पादों से बनते हैं जो रक्त में प्रवेश करते हैं छोटी आंतेंऔर इसके द्वारा सभी अंगों, ऊतकों और कोशिकाओं तक पहुँचाया जाता है। ऊतकों और कोशिकाओं में प्रोटीन के टूटने के अंतिम उत्पाद सामान्य रक्तप्रवाह में प्रवेश करते हैं और मूत्र और पसीने के साथ उत्सर्जन अंगों के माध्यम से शरीर से बाहर निकल जाते हैं।

वसा और कार्बोहाइड्रेट के पर्याप्त सेवन के साथ, एक वयस्क के लिए प्रोटीन का मान शरीर के वजन के प्रति 1 किलो प्रति दिन लगभग 1.5 ग्राम है। शरीर में ऑक्सीकृत होने पर, 1 ग्राम प्रोटीन 4.1 बड़ी कैलोरी प्रदान करता है।

प्रोटीन पोषण पूर्ण होना चाहिए, यानी भोजन में सब कुछ शामिल होना चाहिए शरीर के लिए आवश्यकप्रोटीन के घटक भाग. विविध आहार शरीर को मानव प्रोटीन के निर्माण के लिए आवश्यक सभी तत्व प्रदान करता है। आपके शरीर की प्रोटीन आवश्यकताओं को पूरा करने का सबसे अच्छा तरीका है पशु खाद्य. प्रोटीन से भरपूर: मछली (विशेषकर कॉड), पनीर, सॉसेज, अंडे।

से हर्बल उत्पादविशेष रूप से कई प्रोटीनों में सोया, मटर, बीन्स, बीन्स, शामिल होते हैं। सभी प्रोटीन नहीं पौधे की उत्पत्तिरोकना एक व्यक्ति के लिए आवश्यकप्रोटीन के घटक भाग. प्रोटीन को कार्बोहाइड्रेट या वसा द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है, क्योंकि कार्बोहाइड्रेट में नाइट्रोजन नहीं होता है। यकृत में, प्रोटीन को संसाधित किया जा सकता है और वसा और कार्बोहाइड्रेट में परिवर्तित किया जा सकता है।

कार्बोहाइड्रेट चयापचय

कार्बोहाइड्रेट ऊर्जा का मुख्य स्रोत हैं। जब शरीर में ऑक्सीकरण होता है, तो 1 ग्राम कार्बोहाइड्रेट 4.1 बड़ी कैलोरी प्रदान करता है। कार्बोहाइड्रेट के लिए धन्यवाद, मानव अंगों और ऊतकों को ऊर्जा प्राप्त होती है, जिसके कारण विभिन्न गतिविधियां होती हैं, गर्मी उत्पन्न होती है।

कार्बोहाइड्रेट में शामिल हैं: स्टार्च, चीनी, फाइबर। अति के साथ कार्बोहाइड्रेट पोषणकार्बोहाइड्रेट को वसा में परिवर्तित किया जा सकता है, और यदि अपर्याप्त हो, तो उन्हें वसा से बनाया जा सकता है। वसा के पर्याप्त सेवन के साथ, एक वयस्क के लिए कार्बोहाइड्रेट का मान प्रति दिन शरीर के वजन के प्रति 1 किलोग्राम 7-8 ग्राम है। जीव की सामान्य महत्वपूर्ण गतिविधि रक्त में शर्करा की कम या ज्यादा स्थिर सामग्री (0.1%) की स्थिति में होती है। कार्बोहाइड्रेट युक्त मुख्य उत्पाद विभिन्न शर्करा, आटा, अनाज, ब्रेड, सब्जियां और फल हैं।

में रक्त वाहिकाएंविली जलीय घोल को अवशोषित करता है साधारण शर्कराजैसे ग्लूकोज, शरीर में उनके टूटने के अंतिम उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड और पानी हैं।

ऊर्जा स्रोत के रूप में केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की मांसपेशियों और कोशिकाओं के सामान्य कामकाज के लिए ग्लूकोज आवश्यक है। यह ग्लाइकोजन में परिवर्तित हो जाता है, जो यकृत और मांसपेशियों में जमा हो जाता है, और यदि आवश्यक हो, तो फिर से ग्लूकोज में परिवर्तित हो जाता है। रक्त में ग्लूकोज की कमी होने पर व्यक्ति की कार्यक्षमता कम हो जाती है। पर तंत्रिका थकावटया हृदय की कमजोरी, ग्लूकोज के अंतःशिरा जलसेक का उपयोग किया जाता है।

वसा के चयापचय

वसा मूलतः एक ऊर्जा पदार्थ है। 1 ग्राम वसा के ऑक्सीकरण से 9.3 बड़ी कैलोरी मिलती है। वसा के ऑक्सीकरण और टूटने के अंतिम उत्पाद कार्बोहाइड्रेट के समान ही होते हैं।

त्वचा के नीचे वसा जमा हो जाती है पेट की गुहा, ढीले में संयोजी ऊतकअंगों के आसपास. वसा का अत्यधिक जमाव शरीर के लिए हानिकारक है, क्योंकि यह हृदय और गुर्दे के काम को जटिल बनाता है। प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट के पर्याप्त सेवन से, वसा का दैनिक मान प्रोटीन से थोड़ा कम होता है। ठंडे मौसम में वसा का सेवन बढ़ा देना चाहिए। शरीर में वसा के अपर्याप्त सेवन से थकावट होती है।

मेरे अपने तरीके से रासायनिक संरचनापौधों की वसा की तुलना में पशु वसा हमारे शरीर की वसा के अधिक निकट होती है। संरचना में आसानी से पचने योग्य वसा (मक्खन, क्रीम, खट्टा क्रीम) और वसा शामिल हैं अंडे की जर्दी. वनस्पति उत्पादों में से, विभिन्न तेल पोषण के लिए विशेष रूप से मूल्यवान हैं: अलसी, सूरजमुखी, मक्का, भांग, आदि।

जल एवं खनिज लवणों का आदान-प्रदान

शरीर के कुल वजन का लगभग 70% पानी होता है। यह शरीर के अभिन्न अंग के रूप में आवश्यक है। विशेष रूप से रक्त, लसीका और में बहुत सारा पानी ऊतकों का द्रव, पाचक रस। दैनिक दरसमशीतोष्ण जलवायु में पानी 2-2.5 लीटर। अलग अंगपानी में बहुत समृद्ध. मस्तिष्क की कोशिकाओं में यह 85%, मांसपेशियों में 75% होता है। कुछ अंगों में बहुत कम पानी होता है, हड्डियों में लगभग 20%। प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट को उनके घटक भागों में विभाजित करने और उनसे जटिल कार्बनिक यौगिकों के निर्माण की प्रक्रिया पानी में की जाती है।

पानी के लिए धन्यवाद, रक्त और लसीका की एक निरंतर संरचना सुनिश्चित होती है। पानी के बिना, चयापचय प्रक्रियाएं असंभव हैं, क्योंकि ये सभी अंदर होती हैं जलीय समाधान. पर पूर्ण अनुपस्थितिभोजन में पानी की मात्रा 4-5 दिन में समाप्त हो जाती है। गर्म दुकानों में काम करते समय, साथ ही अंदर भी कृषिगर्मी के मौसम में 0.2-0.5% मिश्रण वाला पानी पीने की सलाह दी जाती है। थोड़ा नमकीन पानी पसीने के दौरान नमक के नुकसान की भरपाई करता है, प्यास और पसीना कम करता है, स्वास्थ्य में सुधार करता है और उत्पादकता बढ़ाता है।

विभिन्न खनिज लवण भी शरीर के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं। शरीर को सोडियम, पोटेशियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम, फॉस्फोरस, सल्फर, आयरन, आयोडीन, ब्रोमीन, जिंक और कुछ अन्य लवणों की आवश्यकता होती है।

नमक कोशिकाओं का हिस्सा हैं। शरीर के जीवन के दौरान, वे लगातार मूत्र, पसीने और अन्य उत्सर्जन उत्पादों के साथ उत्सर्जित होते हैं, इसलिए उन्हें नियमित रूप से निगलना चाहिए। अधिकांश आवश्यक खनिज शामिल हैं। शरीर के सामान्य कामकाज के लिए आवश्यक है सोडियम क्लोराइड, यानी टेबल नमक। ऐसा करने के लिए, आपको भोजन के साथ प्रतिदिन 10-12.5 ग्राम टेबल नमक का सेवन करना होगा। इस मामले में, शरीर को न केवल सोडियम प्राप्त होता है, जो ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड के परिवहन के लिए आवश्यक है, बल्कि क्लोरीन भी प्राप्त होता है, जो पेट की ग्रंथियों में हाइड्रोक्लोरिक एसिड के निर्माण के लिए आवश्यक है।