ma fundamentalne znaczenie dla istnienia ciał białkowych, a ten sposób istnienia polega na samoodnawianiu się chemicznych składników żywych organizmów.
Czym jest życie
Na skrawkach pociemniałego z czasem pergaminu, na glinianych tabliczkach i arkuszach papirusu znajdują się myśli spisane przez starożytnych mędrców o czym jest życie i jak do tego doszło.
Arkusze papirusu i pergaminu
Pisarze i poeci poświęcili wiele wierszy na przedstawienie i wyjaśnienie życia. Naukowcy wytrwale i konsekwentnie zgłębiali jego tajemnice przez wiele stuleci.
Z definicji tego, czym jest samotne życie, można by napisać grubą książkę. Wiele powiedzeń starożytnych zawierało prawidłowe obserwacje odzwierciedlające różnorodność przejawów życia, ale nie było najważniejszego - wspólna cecha charakterystyczne dla każdej z jego form.
Ten znak, nieodłączny dla wszystkich żywych organizmów - od najprostszych drobnoustroje do bardzo wysoce zorganizowane istoty i jest metabolizmem w żywych organizmach, ciągłą samoodnową części składowych ciała organizmu.
Współczesne osiągnięcia biochemii, fizjologii i innych nauk w pełni potwierdziły słuszność tego stwierdzenia. Wszystkie inne właściwości życia, na przykład drażliwość, czyli zdolność reagowania na wpływy środowiska, wzrost, rozwój, rozmnażanie i inne, są tylko różnymi przejawami życia wynikającymi z jego głównej właściwości - samoodnawianie.
Samoodnawianie organizmów żywych
Samoodnawianie organizmów żywych składa się z dwóch procesów zachodzących jednocześnie w organizmie - niszczenie istniejącej i tworzenie nowej materii organicznej.
Substancje ciała każdego organizmu nieustannie się rozkładają, a jednocześnie pojawiają się w nim nowe substancje, podobne do tych, które uległy rozpadowi. Oba te aspekty życia organizmu – destrukcyjny i twórczy – są ze sobą nierozerwalnie związane i stanowią pojedynczy proces życiowy.
Zniszczenie i stworzenie obserwuje się wszędzie iw przyrodzie nieożywionej. Wynika to z aktywności, wiatru. Na przykład w wyniku wietrzenia granitowa skała stopniowo zamienia się w gruz, a nawet w piasek. Z tego materiału mogą następnie powstać nowe twarde skały, ale nie będą one już tym samym granitem.
Zupełnie inaczej jest z destrukcją w żywym organizmie. Tutaj zniszczenie materii jest źródłem pojawienia się nowej materii organicznej, czyli stanowi podstawowy warunek zachowania życia tego organizmu. Jeśli ustanie rozkład, powstanie nowej żywej materii jednocześnie ustanie i nastąpi śmierć.
Dysymilacja i asymilacja
Destrukcja i rozkład zachodzące w organizmie żywego organizmu nazywane są dysymilacją, a proces przeciwny - tworzeniem nowej substancji - asymilacją.
W dysymilacja i asymilacja lub, jak mówią, w metabolizmie i energii i jest istotą życia. W końcu organizm zawsze coś otrzymuje od otoczenia i ciągle coś mu daje. Pod tym względem żywe różnią się jakościowo od nieożywionych, ponieważ ani jedno nieożywione ciało nie ma takiego metabolizmu.
Rozważmy bardziej szczegółowo związek między tymi dwiema stronami najważniejszego procesu życia - samoodnowy.
Dysymilacja- jest to ostatecznie połączenie substancji organicznych tworzących żywy organizm z tlenem, czyli utlenianie, w wyniku którego uwalniana jest ukryta w nich energia potencjalna.
Dlatego dysymilację porównuje się czasem do spalania. Ale to nie to samo. Spalanie to również utlenianie, ale zachodzi stosunkowo szybko, a prawie cała energia chemiczna płonącego ciała ze stanu utajonego jest bezpośrednio zamieniana na ciepło.
Energia uwalniana podczas dysymilacji może przejawiać się w formie energia ruchu, w różnych reakcje chemiczne, w wyniku czego przechodzi z jednej postaci w drugą, może gromadzić się "w rezerwie", a nawet zamieniać się w energię elektryczną. Jednocześnie niektóre procesy przebiegają szybciej, inne wolniej. I dopiero w końcu wszystkie rodzaje energii przechodzą w energię cieplną (tutaj, podobnie jak gdzie indziej, obowiązuje prawo zachowania materii odkryte przez Łomonosowa).
Asymilacja, czyli przekształcenie substancji pożywienia w ciało organizmu, następuje dzięki energii uwolnionej podczas dysymilacji. Takowa istota samoodnowy organizmu.
Gdzie zachodzi ten proces?
Samoodnawianie odbywa się we wszystkich częściach ciała, w których występuje protoplazma składający się głównie z białek. Protoplazma jest nieodłączną częścią wszystkich żywych istot. Jest częścią każdej żywej komórki, w niej i przez nią odbywają się wszystkie procesy przemiany materii i energii.
Jednak procesy metaboliczne w różnych organizmach przebiegają na różne sposoby. Na przykład istnieją znaczne różnice w metabolizmie rośliny, zwierzęta i drobnoustroje.
Istnieją pewne różnice w procesach metabolicznych u blisko spokrewnionych gatunków, a ponadto nawet u dwóch organizmów tego samego gatunku. Ale im bliżej pochodzenia są organizmy, tym bardziej podobnie przebiegają ich procesy metaboliczne. W tym samym czasie, metabolizm, wszędzie wspólna cecha- samoaktualizujący się.
Zmiany w metabolizmie organizmów żywych
W różne warunki istnienia, organizm może zmienić charakter swojego metabolizmu, a następnie sam się zmienić. Tak więc każda zmiana w ciele jest przeprowadzana przez zmiany w jego metabolizmie.
Istnieją jednak organizmy, u których procesy przemiany materii i energii mają istotne cechy. Takimi są na przykład rośliny zielone, czyli chlorofilowe, u których asymilacja zachodzi nie tylko na skutek rozpadu substancji organicznych i uwolnionej w tym procesie energii, ale przede wszystkim dzięki energii światła pochodzącego z zewnątrz.
zarodek ziarna
Tutaj siewcy przechodzili przez pole, zakopując rzędami ziarna pszenicy w ziemi. Ziarna nasyciły się wilgocią, ogrzały w ciepłej ziemi, a życie ukryte w ich zarodkach zaczęło się aktywnie poruszać. Składniki odżywcze ziarno iść po jedzenie zalążek. Na przykład skrobia zamieniła się w cukier i stała się pokarmem dla „przebudzonych” komórek. Komórki zarodka szybko zaczęły się dzielić.
Rozsuwanie brył ziemi, rozciągniętej bliżej światła, elastycznej kiełki; uparcie łamie kręgosłup.
Dopóki kiełek nie dotrze do światła, młoda roślina, podobnie jak człowiek i zwierzęta, podobnie jak rośliny niechlorofilowe i niezielone, żywi się substancjami organicznymi przygotowanymi przez roślinę mateczną.
Ale potem kiełek ziarna pszenicy wynurzył się na powierzchnię, w kierunku światło słoneczne, przebił ostatnią bryłę ziemi ostrym czubkiem i wraz z innymi podobnymi kiełkami wydostał się na powierzchnię. I od razu, najpierw nabrał lekko brązowawego koloru, a potem ziarenka chlorofilu w jego komórkach zazieleniły się najmniejszymi szmaragdami.
Pole pszenicy również zrobiło się zielone. Od teraz pokarm zielonej rośliny nie jest gotowy skrobia, białko i tłuszcz odroczony w ziarno pszenicy, A dwutlenek węgla ekstrahowane z powietrza przez liście i inne zielone części roślin zawierające chlorofil, oraz woda z solami mineralnymi wydobywane z gleby przez korzenie.
Roślina „stoi na własnych nogach”. Teraz nie tylko produkuje substancje niezbędne do żywotnej aktywności komórek swojego ciała, ale także gromadzi duże rezerwy białek, węglowodanów, tłuszczów i innych substancji organicznych dzięki wykorzystaniu energii słonecznej.
Skład chemiczny organizmów żywych
Krótko poznać skład chemiczny żywych organizmów. Większość pierwiastki chemiczne układ okresowy pierwiastków występujący w organizmach żywych. Wszystkie z nich są prawdopodobnie zaangażowane w procesy życiowe, ale ich rola jest daleka od tej samej. Niektóre z tych elementów mają podstawowe znaczenie w budowie ciała organizmu, inne odgrywają określoną rolę w jego oddychaniu, odżywianiu, wydalaniu i innych procesach życiowych.
Niektóre elementy dają specjalne właściwości tkanki. Fosfor na przykład jest częścią mózgu i szkieletu kostnego, w kościach jest też wapń, magnez zawarty jest w chlorofilu roślin zielonych, ale chlorofil nie może powstać bez udziału żelaza.
Czasami dla badacza odkrycie konkretnego pierwiastka chemicznego w tkankach organizmu jest całkowitym zaskoczeniem.
Na przykład niektóre algi morskie gromadzą zauważalną ilość jodu w swoim ciele, chociaż w woda morska znaleziono tylko ślady tego pierwiastka? Wodorost- surowce przemysłowe do produkcji jodu.
Wodorosty - przemysłowy surowiec do produkcji jodu Dlaczego stężenie złota w tkankach zwykłego słonecznika lub w stężeniu złota jest znacznie większe niż w glebie, na której rosną?
Naukowcy akademicy V. I. Vernadsky i A. P. Vinogradov ustalili, że ponad 60 procent pierwiastków chemicznych jest ściśle związanych z życiem organizmów. Czasami nieznaczny dodatek do żywności związków zawierających tysięczne, a nawet milionowe części procenta pierwiastków takich jak np bor, mangan, miedź, cynk, brom, arsen, kobalt, stront i inne, zwiększa aktywność życiową organizmu, poprawia przemianę materii.
Na tym opiera się metoda tzw. mikronawożenia gleby stosowana w celu zwiększenia plonów pól, sadów i sadów. Do gleby wprowadza się znikome ilości substancji zawierających określone pierwiastki, co poprawia warunki żywieniowe roślin.
Można to bezpiecznie powiedzieć wszystkie pierwiastki chemiczne, które istnieją na ziemi, biorą udział w procesach życia. Jednak nie wszystkie pierwiastki chemiczne stanowią podstawę żywego organizmu. Spośród nich można wyróżnić od dziesięciu do dwunastu, odgrywających bardziej znaczącą rolę w procesach życiowych; pierwsze miejsce pod względem ważności należy tylko do czterech: węgiel, wodór, tlen i azot.
Elementy te otrzymały nawet specjalną nazwę - elementy organogeniczne. Cała różnorodność substancji organicznych obecnych w składzie organizmów żywych jest utworzona przede wszystkim przez te cztery elementy, które są ujęte w trzech głównych grupach związki organiczne- białka, tłuszcze i węglowodany.
Mówiąc o składzie chemicznym podstawowych substancji organicznych, należy powiedzieć kilka słów o cechach pierwiastków wchodzących w skład tych substancji.
Wiewiórki
Wiewiórki, węglowodany, tłuszcze i inne substancje organiczne i mineralne są zaangażowane w życie organizmów, ale białka są podstawą życia.
Protoplazma komórek to przede wszystkim różnorodne białka, które jednak nie stanowią jakiegoś przypadkowego nagromadzenia, ale są złożone systemy białka i inne substancje.
Układy te powstały w wyniku bardzo długiego procesu rozwoju żywej materii. I z tych trzech grup materia organiczna Białka odgrywają ważną rolę w życiu.
Wszystkie przejawy życia są z nimi związane i ich właściwościami. Aktywną częścią roślin zielonych są żywe komórki; składający się z protoplazmy, która jest również połączeniem różnych białek. Oczywiście węglowodany, tłuszcze i inne substancje również biorą udział w procesach życiowych, jednak wiodącą rolę odgrywają białka.
Białka są niezwykle różnorodne. Protoplazma komórek, mięśni, ścięgien, więzadeł, ścian naczyń, narządy wewnętrzne, rogów, kopyt, pazurów, skóry i sierści zwierząt.
Wszystkie żywe organizmy składają się z różnych białek. Dużo białka jest w mleku, nasionach i owocach niektórych roślin itp.
Jednak pomimo tego, że w swoim wygląd a właściwości wszystkich tych białek są do siebie mało podobne, mają jeden elementarny skład chemiczny (składają się z węgla, wodoru, tlenu i azotu) oraz specyficzną, charakterystyczną tylko dla białek, budowę cząsteczkową. Oprócz czterech wymienionych pierwiastków białka często zawierają inne, takie jak fosfor, żelazo, magnez itp.
Zróżnicowanie i złożoność życia można zrozumieć jedynie śledząc prawa rozwoju materii białkowej. Nauka biochemii bada chemię substancji organizmów żywych.
Białka to najbardziej złożone substancje występujące w przyrodzie. Złożoność substancji zależy od liczby i różnorodności atomów, z których składa się cząsteczka tej substancji - cząsteczka. Im więcej atomów w cząsteczce, tym większa jest jej masa cząsteczkowa.
Złożoność struktury cząsteczek białka można ocenić na podstawie ich masy cząsteczkowej. Na przykład masa cząsteczkowa wody wynosi 18, zwykła sól kuchenna- 58,5, cukier buraczany - 342 i białko kurze jajo- 43 000. Istnieją białka, których masa cząsteczkowa sięga setek tysięcy, a nawet milionów! Dlatego cząsteczka białka, w porównaniu z cząsteczkami innych substancji, nazywana jest cząsteczką olbrzymią.
Ta okoliczność, wraz z cechami łańcucha węglowego, który stanowi podstawę cząsteczki białka, w dużej mierze determinuje ruchliwość białka, zdolność do zmiany w zależności od warunków środowiskowych. W cząsteczce białka zawsze są takie grupy atomów, które z łatwością przyłączają do siebie nowe grupy atomów z otoczenia i tak dalej; której cząsteczka daje środowisko. Ruchliwość białek jest jedną z głównych przyczyn ich nieograniczonej różnorodności w przyrodzie.
Cząsteczka białka w procesie asymilacji stale się reprodukuje - a dokładniej, odbudowuje się: atomy tej cząsteczki są w niej stale ulokowane w określony sposób. Białko, rozkładając się, ponownie tworzy białko podobne do siebie. Rozkład substancji żywego organizmu stale prowadzi do powstania podobnej substancji. Jest to główna właściwość samoodnawiania ciał białkowych.
Akademik AI Oparin pisze:
O organizacji żywej protoplazmy decyduje kolejność procesów chemicznych i przemian zachodzących w metabolizmie. Obecnie stało się jasne, że substancje białkowe determinują szybkość, kierunek i zależność przemian chemicznych zachodzących w żywej komórce.
Dlatego najważniejszą rzeczą w biochemii nie jest kwestia dysymilacji, rozpadu w procesie metabolizmu, który został prześledzony dość głęboko, ale proces asymilacji, czyli właściwości samoreprodukcji substancji białkowych, tworzenia białko podobne do niego przez dowolne białko.
Znaleźć prawa samoreprodukcji białek - oto sposób rozumienia procesów życiowych.
Sukcesy w dziedzinie badań nad białkami, jakie odnieśli naukowcy, pozwalają sądzić, że rozwiązanie problemu sterowania procesami zachodzącymi w żywym białku jest być może kwestią niedalekiej przyszłości.
Węglowodany
DO węglowodany obejmują skrobię, cukier i inne substancje organiczne. Wszystkie węglowodany składają się z wodoru, węgla i tlenu.
Tłuszcze
Ten sam pierwiastkowy skład chemiczny ma różne tłuszcze pochodzenia roślinnego i zwierzęcego, ale rodzaje budowy cząsteczek węglowodanów i tłuszczów są różne.
Węgiel
Węgiel jako element powszechnie znany. Już prawie wszedł czysta forma znalezione w węglu drzewnym i węglu drzewnym. Czysty węgiel to grafit, z którego wykonuje się grafit zwykłego ołówka i ogniotrwałe tygle do topienia metali, wreszcie diament to węgiel - najtwardsza substancja znana w przyrodzie. Ale nie interesuje nas węgiel jako surowiec przemysłowy czy kamień szlachetny. Musimy poznać jego rolę jako niezmiennego uczestnika związków tworzących organizmy.
W swojej książce Entertaining Geochemistry akademik AE Fersman napisał:
Wyobraź sobie przez chwilę, jak wyglądałaby Ziemia bez węgla. W końcu oznacza to, że nie byłoby ani jednego zielonego liścia, ani drzewa, ani trawy. Nie byłoby też zwierząt. Jedynie nagie urwiska najróżniejszych skał sterczałyby pośród martwych, nagich piasków i milczących pustyń Ziemi.
Rzeczywiście, całe życie jest nieuchronnie związane z węglem. Niezależnie od tego, czy używamy drewna do budowy budynków lub innych potrzeb, czy robimy ubrania, buty, żywność, czy wdychamy zapach kwiatów, wszędzie mamy do czynienia ze związkami węgla. Zielone lasy, łąki, pola – to przede wszystkim węgiel.
W suchej masie rośliny około połowa masy to węgiel (średnio 45 procent).
Wiadomo, że przy ogrzewaniu drewna bez dostępu powietrza ostatecznie pozostaje tylko węgiel z niewielką domieszką popiołu, czyli minerały. Ale jeśli spalisz węgiel drzewny w powietrzu, pozostanie tylko popiół. Węgiel z węgla drzewnego, który połączył się z tlenem atmosferycznym podczas spalania, utworzył bezbarwny dwutlenek węgla, który ulotnił się.
W powietrzu zawsze jest nieznaczne zanieczyszczenie dwutlenek węgla- tylko około 0,03 procent objętościowych. Jednak ta niewielka domieszka jest dla roślin źródłem węgla, z którego budują białka, tłuszcze, węglowodany i inne substancje organiczne.
Nieskończona różnorodność najróżniejszych związków węgla występujących w przyrodzie wynika przede wszystkim z właściwości węgla.
Faktem jest, że atomy węgla łatwo wchodzą ze sobą w związki, tworząc w ten sposób „łańcuchy węglowe”. Ustalono, że już na wczesnym etapie stygnięcia gwiazd powstaje tzw. wodorowęglan - substancja, której cząsteczka składa się z dwóch atomów węgla.
W miarę stygnięcia gwiazd powstaje coraz więcej złożonych związków węgla. Węgiel, który stanowi niejako podstawę, „szkielet” cząsteczek organicznych, przyłącza do siebie atomy i grupy atomów zawierające wodór, tlen i azot.
Jeśli „łańcuchy węglowe” przyłączają do siebie atomy wodoru i tlenu, to pojawiają się cząsteczki węglowodanów, tłuszczów i innych związków węgla bez azotu. Ale najbardziej niezwykłe związki powstają, gdy „łańcuch węglowy”, oprócz grup atomów zawierających wodór i tlen, dodaje grupy atomowe zawierające azot.
Powstają substancje azotowe, takie jak białka, które w wyniku dalszego rozwoju i komplikacji mogą przekształcić się w ciała białkowe, które mają taką właściwość życia, jak metabolizm.
Azot
Azot na ich własny sposób właściwości chemiczne bardzo różni się od węgla. Jest nieaktywnym pierwiastkiem chemicznym. Bardzo wchodzi w kombinację z innymi pierwiastkami chemicznymi wysoka temperatura lub wysokie ciśnienie.
W przyrodzie jest dużo azotu. Na przykład w atmosferze powietrza azot stanowi 75 procent wagowych. Oznacza to, że nad każdym metr kwadratowy powierzchni ziemi to słup powietrza, który zawiera około 8 ton gazowego azotu. Co za bogate rezerwy w porównaniu z nieznaczną domieszką dwutlenku węgla!
Jednak organizmy, które używają azotu i węgla do budowy ciała, zwykle nie cierpią na brak węgla; roślinom często brakuje azotu. Faktem jest, że organizm nie pobiera z powietrza azotu w postaci gazowej, ale związki azotu, potrzebuje, jak to się mówi, „azotu związanego”.
Wodór i tlen
Roślin nie brakuje wodór i tlen.
Woda i tlen występują we wszystkich roślinach. Ale rola tych pierwiastków nie ogranicza się do tego, że są one zawarte wraz z węglem i azotem w składzie białek, węglowodanów i innych substancji organicznych.
Wodór i tlen tworzą wodę, a woda w procesie życiowej aktywności organizmów ma bardzo duże znaczenie znaczenie. Jest częścią protoplazmy komórek, przez którą zachodzi interakcja różnych białek i innych substancji w organizmie. Woda zapewnia również metabolizm żywych organizmów i ich interakcję ze środowiskiem.
Domowi naukowcy M. V. Volkenstein zaproponował następującą definicję życia: „Ciała żywe, które istnieją na Ziemi, to otwarte, samoregulujące się i samoreprodukujące się systemy zbudowane z biopolimerów - białek i kwasów nukleinowych”.
Jednak nadal nie ma ogólnie przyjętej definicji pojęcia „życie”. Ale można to odróżnić oznaki (właściwości) żywej materii, odróżnić go od nieożywionego.
1.określony skład chemiczny. Organizmy żywe składają się z tych samych pierwiastków chemicznych, co przedmioty przyrody nieożywionej, ale stosunek tych pierwiastków jest inny. Głównymi elementami organizmów żywych są węgiel C, tlen O, azot N i wodór H.
2.Struktura komórkowa. Wszystkie żywe organizmy, z wyjątkiem wirusów, mają strukturę komórkową.
3.Metabolizm i zależność energetyczna. Organizmy żywe są systemami otwartymi, są zależne od spożycia otoczenie zewnętrzne substancje i energia.
4.Samoregulacja (homeostaza). Organizmy żywe mają zdolność zachowania homeostazy – stałości swojego składu chemicznego i intensywności procesów metabolicznych.
5.Drażliwość.Żywe organizmy wykazują drażliwość, czyli zdolność reagowania na pewne wpływy zewnętrzne specyficzne reakcje.
6.Dziedziczność. Organizmy żywe są w stanie przekazywać znaki i właściwości z pokolenia na pokolenie za pomocą nośników informacji - cząsteczek DNA i RNA.
7.Zmienność. Organizmy żywe są zdolne do nabywania nowych cech i właściwości.
8.Samoreprodukcja (reprodukcja).Żywe organizmy są w stanie rozmnażać się - rozmnażać swój własny rodzaj.
9.Rozwój indywidualny (ontogeneza). Każdy osobnik charakteryzuje się ontogenezą - indywidualnym rozwojem organizmu od urodzenia do końca życia (śmierć lub nowy podział). Rozwojowi towarzyszy wzrost.
10.Rozwój ewolucyjny (filogeneza).Żywa materia jako całość charakteryzuje się filogenezą - rozwój historycznyżycia na Ziemi od jego powstania do chwili obecnej.
11.Adaptacje. Organizmy żywe są w stanie przystosować się, to znaczy przystosować się do warunków środowiskowych.
12.Rytm. Organizmy żywe wykazują rytm aktywności życiowej (dzienny, sezonowy itp.).
13.uczciwość i dyskrecja. Z jednej strony cała żywa materia jest integralna, zorganizowana w określony sposób i podlega ogólnym prawom; z drugiej strony każdy system biologiczny składa się z oddzielnych, choć wzajemnie połączonych elementów.
14.Hierarchia. Począwszy od biopolimerów (białek i kwasów nukleinowych), a skończywszy na biosferze jako całości, wszystkie żywe istoty są w pewnym podporządkowaniu. Funkcjonowanie systemy biologiczne na mniej złożonym poziomie umożliwia istnienie bardziej złożonego poziomu.
| Poprzednie materiały: |
Cześć chłopaki, usiądźcie. Kto jest nieobecny na służbie?
Od dzisiejszej lekcji zaczynamy studiować metabolizm i energię.
Na lekcji zapoznamy się z pojęciem metabolizmu, dowiemy się jak metabolizm składa się z procesów. Rozważ etapy metabolizmu i wymiany białek, tłuszczów, węglowodanów, minerałów i wody.
Otwórzcie zeszyty i zapiszcie dzisiejszą datę oraz temat lekcji.
Otaczający nas żywy świat jest różnorodny, ale wszystkie żywe istoty różnią się od przyrody nieożywionej obecnością specjalnych cech.
Przypomnij sobie główne cechy organizmów żywych. (Odżywianie, oddychanie, wydalanie - metabolizm, drażliwość, ruchliwość, reprodukcja, wzrost i rozwój).
Dlaczego odżywianie, oddychanie, wydalanie produktów przemiany materii wymienia się wśród innych oznak życia? (Procesy te są ze sobą powiązane i razem reprezentują jeden cały metabolizm)
Pamiętaj, co nazywa się odżywianiem, oddychaniem, wydalaniem. (Odżywianie to proces pozyskiwania składników odżywczych ze środowiska. Oddychanie to proces wchłaniania tlenu z uwolnieniem energii. Wydalanie to usuwanie z organizmu zbędnych substancji niebezpiecznych powstających w trakcie życia.)
Czy substancje, które dostają się do organizmu ze środowiska zewnętrznego, pozostają niezmienione? Jeśli się zmieniają, jakim przeobrażeniom ulegają?
(Substancje ulegają przemianom, rozkładają się na prostsze i są wchłaniane do krwi, po czym część z nich zamienia się w materiał konstrukcyjny dla ciała, a niektóre z nich są wykorzystywane do energii.)
Tak więc metabolizm i energia są jedną z głównych właściwości żywych istot, wymiany substancji i energii ze środowiskiem (metabolizm (z greckiego μεταβολή - „transformacja, zmiana”) obejmujący procesy odżywiania, oddychania i wydalania, to zespół przemian biochemicznych substancji i energii zachodzących w organizmach żywych.
Różnica między życiem a przyroda nieożywiona Polega na szczególnej budowie istoty żywej oraz na specyficznych procesach chemicznych, które nieustannie zachodzą między organizmem a środowiskiem zewnętrznym. Całość tych procesów jest podstawą życia - metabolizmu. Każdy żywy organizm, w tym człowiek, otwarty system który konsumuje ze środowiska różne substancje i wykorzystuje je jako materiał budowlany lub jako źródło energii uwalnianie produktów odpadowych i energii do środowiska. Dzięki metabolizm dziać się rozszczepianie i synteza molekuł budujących komórki, niszczenie i odnowa struktury komórkowe i substancji międzykomórkowej. Metabolizm jest nierozłączny procesy konwersji energii: energia wiązań chemicznych złożonych cząsteczek organicznych w wyniku przemian chemicznych jest zamieniana na inne rodzaje energii wykorzystywane do syntezy nowych związków, do wykonywania pracy, wytwarzania ciepła itd.
Metabolizm dzieli się na dwa powiązane ze sobą i równoczesne procesy – metabolizm plastyczny i energetyczny.
Średnio osoba zmienia połowę wszystkich białek tkankowych co 80 dni; enzymy wątrobowe (zachodzą w nim szczególnie intensywne reakcje) są aktualizowane po 2-4 godzinach, a niektóre - po kilkudziesięciu minutach.Zastanów się, jak to jest możliwe i jak myślisz, jak taki metabolizm można nazwać plastycznym lub energetycznym?(Przychodzące pożywne produkty spożywcze przejdź do budowy nadwozia, wymiany plastiku)
wymiana plastiku- proces, w wyniku którego składniki odżywcze dostające się do komórki trafiają na „budowę” utraconych części, na tworzenie nowych komórek, wzrost i rozwój nie tylko komórek, ale całego organizmu.
Zapisz definicję. Wymiana plastyczna to zespół procesów prowadzących do asymilacji substancji i gromadzenia energii.
Energia jest niezbędna do zajścia wszystkich procesów. Część substancji organicznych wchodzących do organizmu rozkłada się wraz z uwolnieniem energii, proces ten nazywany jest metabolizmem energetycznym.
Podczas pracy na tablicy wyświetlany jest diagram.
Metabolizm
Plastik energetyczny
wymiana - rozkład, wymiana - synteza
rozkład złożonego kompleksu organicznego
substancje organiczne od prostych.
substancje do prostych
wymiana plastiku- Ten proces przyswajania substancji przez organizm który otrzymuje ze środowiska. Nazywa się zespół reakcji biosyntetycznych zachodzących w komórkach organizmu asymilacja. Ale reakcje biosyntezy są niemożliwe bez energii, która jest uwalniana w reakcjach metabolizm energetyczny, którego podstawą jest dysymilacja - zestaw reakcji rozkładu i utleniania substancji wielkocząsteczkowych, które zachodzą wraz z uwolnieniem energii. z kolei dysymilacja jest niemożliwa bez enzymów powstających podczas procesów asymilacji metabolizmu tworzyw sztucznych. W różnych momentach życia organizmu może dominować jeden z rodzajów metabolizmu. Na przykład w okresie wzrostu i rozwoju organizmu obserwuje się znaczny wzrost obu procesów, ale wraz ze wzrostem asymilacji.
Organizm zwierząt i ludzi wraz z pożywieniem otrzymuje gotowe substancje organiczne. Ale aby te połączenia zostały uwzględnione w wymianie; muszą być podzielone na części elementarne. Proces ten odbywa się, jak wiadomo, w układzie pokarmowym. Trawienie, czyli transport tlenowych składników odżywczych, to tylko faza przygotowawcza metabolizmu. Tworzenie substancji i struktur specyficznych dla organizmu, a także biologiczne utlenianie substancji organicznych, które dostarczają organizmowi energii, zachodzi w komórkach organizmu i przebiega zgodnie z programem określonym w ich dziedzicznym aparacie.
Dowiedzmy się bardziej szczegółowo, z jakich etapów składa się metabolizm.
Narysuj schemat na tablicy w zeszycie.
Schemat „Etapy metabolizmu”
1 Wstęp
substancje z
Ambient 2 Konwersja
środowisko materii i energii.
3 Użyj 4 Odinstaluj
substancje w
otaczający
Środa
Scena 1. Dostarczanie składników odżywczych i energii ze środowiska zewnętrznego.Co organizm otrzymuje ze środowiska zewnętrznego? Co nazywamy składnikami odżywczymi? (Ciało otrzymuje z pożywienia składniki odżywcze. Składniki odżywcze to białka, tłuszcze, węglowodany, sole min, witaminy.)
Etap 2. Przemiany tych substancji i energii w organizmie.
Gdzie zaczyna się rozszczepianie, pod wpływem czego iw jakim stopniu rozszczepiane są białka, tłuszcze i węglowodany?
Etap 3. Wykorzystanie przez organizm pozytywnych składników tych przemian.
Aminokwasy są wchłaniane do krwi i przenoszone do wszystkich narządów. Przez błony komórek narządów wnikają do nich aminokwasy i tam, w rybosomach, z pożądanej kombinacji aminokwasów powstają białka charakterystyczne dla tych komórek: w mięśniach - białka mięśniowe ludzkiego ciała, w neuronach - białka charakterystyczne dla komórek nerwowych. Tworzenie białek z aminokwasów zachodzi w rybosomach.
Kwasy tłuszczowe i glicerol poprzez krew i limfę dostają się do komórek, gdzie następuje powstawanie charakterystycznych dla człowieka tłuszczów. Nadmiar tłuszczu niepotrzebny dla procesy komórkowe, jest zdeponowany w rezerwie w różnych narządach.
Glukoza wchłania się do krwi i w nadmiarze odkłada się w wątrobie w postaci glikogenu. Jeśli krew zawiera niewielką ilość, przyczynia się to do przejścia glikogenu w glukozę i jej wejścia do łożyska naczyniowego.
Etap 4. Emisja z organizmu zbędnych składników przemian do środowiska zewnętrznego.
Końcowymi produktami przemiany materii są woda, dwutlenek węgla, amoniak, które są usuwane przez skórę, wątrobę i narządy oddechowe.
Więc dowiedzieliśmy się, że metabolizm (metabolizm) trudny proces który obejmuje wymianę plastiku (asymilacja) i energii (dysymilacja), teraz dowiemy się, jakie substancje (odżywcze) biorą udział w metabolizmie i jakie mają znaczenie dla Ludzkie ciało.
wymienić większość ważne substancje Spójrzmy na poniższą tabelę:
"Mechanizm".
Chłopaki są podzieleni na 5 grup. Każda grupa będzie pracować z tekstem i podkreślić funkcje składników odżywczych, pokarmy zawierające składniki odżywcze, dzienne zapotrzebowanie, gruczoły regulujące metabolizm tych składników odżywczych oraz konsekwencje zaburzeń metabolicznych i wpisać je do tabeli. Masz 5 minut na ukończenie. Po wykonaniu zadania z każdej grupy wychodzi jeden mówca, który wpisuje dane do tabeli na tablicy i wspólnie uzupełniamy tabelę. Pod tabelą musisz napisać wniosek. Na koniec lekcji zeszyty będą losowo sprawdzane i oceniane.
Wnioski po tabeli: Białka, tłuszcze, węglowodany, sole mineralne i woda odgrywają ogromną rolę w metabolizmie i są niezbędnymi składnikami pożywienia. Szczególną rolę w metabolizmie energetycznym odgrywają węglowodany i tłuszcze, które wraz z innymi składnikami odżywczymi i wodą biorą udział w metabolizmie tworzyw sztucznych. Metabolizm jest kontrolowany przez układ hormonalny. Zaburzenia metaboliczne prowadzą do poważne konsekwencje dla dobrego zdrowia.
Teksty dla studentów.
Tekst nr 1 Metabolizm białek
Wiewiórki. Na początku ubiegłego wieku okazało się, że ze wszystkich tkanek świata żywego i roślinnego można wyizolować substancje o właściwościach bardzo podobnych do białka jaja kurzego. Okazało się, że są blisko siebie i w składzie. Dlatego zostały podane Nazwa zwyczajowa- białka. Wtedy pojawił się termin „białka”, od greckiego słowa „protos” – „pierwszy, najważniejszy”, co wskazuje na pierwotną rolę białka. Białka są bardzo złożonymi związkami makrocząsteczkowymi. Cząsteczka wody składa się tylko z trzech atomów: jednego atomu tlenu i dwóch atomów wodoru; cząsteczka białka składa się z wielu dziesiątek i setek tysięcy atomów. Składa się z azotu, węgla, wodoru, tlenu i kilku innych pierwiastków. Jeśli białko jest podgrzewane w obecności kwasu, rozkłada się na prostsze składniki zwane aminokwasami. W przyrodzie jest tak wiele różnych białek i trudno znaleźć dwa podobne do siebie. Tymczasem składają się z niewielkiej liczby aminokwasów – zaledwie około 20. Metabolizm białek w organizmie zachodzi stale i bardzo szybko. Jego szybkość można ocenić na podstawie wymiany azotu. Określając ilość azotu wprowadzanego z pożywieniem i wydalanego z organizmu można ustalić dzienny bilans azotowy. Jeśli ilość wprowadzanego i uwalnianego azotu jest taka sama, wówczas mówi się o równowadze azotu. Kiedy więcej azotu jest wprowadzane niż jest wydalane, wówczas występuje dodatni bilans azotowy. Dzieje się tak częściej u dzieci, gdy ciało rośnie lub u osób powracających do zdrowia po poważnej chorobie. Ale zdarza się, że więcej azotu jest wydalanych niż wprowadzanych - jest to ujemny bilans azotowy. Ten stan obserwuje się podczas głodu lub chorób zakaźnych. W zależności od zestawu aminokwasów tworzących cząsteczki białka, białka dzielą się na kompletne, zawierające niezbędne aminokwasy i gorsze, niezawierające niektórych z nich. Białka pełnowartościowe są głównie pochodzenia zwierzęcego (mięso, ryby), białka gorszej jakości są pochodzenia roślinnego, chociaż białka roślin strączkowych zawierają białko pełnowartościowe; Białka, które dostają się do organizmu wraz z pokarmem, pod wpływem enzymów przewodu pokarmowego rozkładają się na aminokwasy, które są wchłaniane do krwi i przenoszone przez nią po całym organizmie. W komórkach narządów i tkanek syntetyzowane są z nich białka charakterystyczne dla ludzi. Niewykorzystana część białek ulega rozkładowi i jest usuwana z organizmu, a uwolniona energia wykorzystywana jest w innych reakcjach (funkcja energetyczna białek). Białka są niezbędne nie tylko do budowy struktur komórkowych (funkcja budulcowa), ale są część integralna enzymy, hormony i niektóre inne substancje. Białka są częścią enzymów jako katalizatory wielu reakcji (funkcja katalityczna) i przeciwciała (funkcja ochronna). Końcowymi produktami rozpadu białek w organizmie są woda, dwutlenek węgla i substancje zawierające azot (amoniak, kwas moczowy itd.). Produkty rozpadu białek są wydalane z organizmu przez narządy wydalnicze. Białka w organizmie nie są odkładane w rezerwie (lub prawie nie odkładane). Białka zawierają średnio 16% azotu, tj. masa białek jest 6,25 razy większa od masy obecnego w nich azotu (w przeliczeniu na 100 g białka). Otrzymaną ilość azotu mnoży się przez 6,25 i otrzymuje się ilość białka w gramach. dzienne zapotrzebowanie w białkach - średnio 100-118 g; zależy to od wieku, charakteru wykonywanego zawodu i innych uwarunkowań. Przyczyny długotrwałego niedoboru białka poważne naruszenia w organizmie: zahamowanie wzrostu i rozwoju u dzieci, zmiany w układach enzymatycznych organizmu, w gruczołach dokrewnych itp. Dodatni bilans azotowy u osoby dorosłej może występować wraz ze wzrostem nowotworów – wzrostem komórek, które nie są charakterystyczne cielesny. Jeśli ten proces zostanie wykryty na czas, możliwe jest szybkie leczenie.
Tekst #2 Wymiana węglowodanów
Węglowodany to substancje zbudowane z węgla, wodoru i tlenu. Są szeroko rozpowszechnione w świecie roślin. To główne źródło energii w naszym organizmie (dostarczają 75% całej potrzebnej nam energii). Węglowodany dzielą się na proste i złożone, oba otrzymujemy z pożywieniem i proste są natychmiast wchłaniane do krwi, a złożone muszą być najpierw rozłożone. Węglowodany złożone- są to skrobia, cukier trzcinowy i buraczany, proste - cukier winogronowy lub glukoza, fruktoza itp. Wysokocząsteczkowe związki węglowodanowe - polisacharydy nie są gorsze pod względem złożoności od białek. Wchodzą w skład tkanki łącznej, kości i chrząstki. Ponadto polisacharydy odgrywają bardzo ważną rolę w walce organizmu z chorobami zakaźnymi. Do polisacharydów należy substancja szeroko rozpowszechniona w tkankach zwierzęcych - heparyna, która chroni krew przed krzepnięciem. Złożone węglowodany, które dostają się do organizmu z pożywieniem, są rozkładane na przewód pokarmowy do monosacharydów, które dostają się do krwioobiegu, a następnie do wątroby, gdzie glikogen jest syntetyzowany z glukozy. W razie potrzeby zamienia się z powrotem w glukozę, która jest przenoszona w całym ciele przez krew. Zawartość glukozy we krwi utrzymuje się na tym samym poziomie (około 0,1%). Wątroba reguluje poziom cukru we krwi: zawiera około 300 g węglowodanów w postaci glikogenu. Na wstępie znacząca ilość cukier lub glukozę (150-200 g) z jedzeniem, poziom cukru we krwi wzrasta (hiperglikemia pokarmowa). Nadmiar cukru jest wydalany z moczem, tj. w moczu pojawia się glukoza - występuje cukromocz. Kiedy aktywność wewnątrzwydzielnicza trzustki jest zaburzona, dochodzi do choroby tzw choroba cukrowa lub cukrzyca: W cukrzycy poziom cukru we krwi wzrasta i rozpoczyna się zwiększone wydalanie cukru z moczem. Glikogen odkłada się nie tylko w wątrobie, może gromadzić się w mięśniach. W razie potrzeby glukoza dostaje się do krwioobiegu zarówno z glikogenu, jak i glikogenu mięśniowego. Glukoza to nie tylko element konstrukcyjny cytoplazma komórek, ale także niezbędny składnik ich wzrostu (źródło energii), jest bardzo ważny dla funkcjonowania układu nerwowego (glikogen odkłada się w komórki nerwowe). Jeśli stężenie cukru we krwi spadnie do 0,04%, zaczynają się drgawki, delirium, utrata przytomności itp. - aktywność ośrodkowego system nerwowy. Wystarczy dać takiemu pacjentowi jeść zwykły cukier lub wprowadzić go do diety glukoza we krwi jak wszystkie zakłócenia znikają. Ostry i długotrwały spadek poziomu cukru we krwi - hipoglikemia może prowadzić do więcej poważne naruszenia aktywność cielesną i prowadzić do śmierci; Przy niedostatecznym spożyciu węglowodanów z pożywienia mogą one powstawać z białek i tłuszczów.Węglowodany łatwo się rozkładają i są głównym źródłem energii w organizmie, zwłaszcza podczas wysiłku fizycznego. Dzienne zapotrzebowanie człowieka na węglowodany wynosi średnio 450-500 g. Ośrodek regulacji poziomu cukru we krwi znajduje się w rdzeniu przedłużonym i pośrednim (obszar hipoguzowaty) mózgu. Wyższe ośrodki znajdują się w korze mózgowej. Adrenalina - hormon rdzenia nadnerczy - sprzyja przemianie glikogenu w glukozę oraz nasila procesy oksydacyjne w komórkach. Jej działanie jest odwrotne do działania insuliny, która sprzyja przenikaniu glukozy do komórek i syntezie glikogenu. W rozporządzeniu metabolizm węglowodanów biorą również udział inne hormony: hormony kory nadnerczy, przedniego płata przysadki i Tarczyca.
Tekst nr 3 Wymiana tłuszczu
Tłuszcze są przede wszystkim materiałem energetycznym; gdy tłuszcze są utleniane, jest uwalniany w ciągu 2 sekund jeszcze raz więcej energii niż przy utlenianiu tej samej ilości węglowodanów i białek: podczas utleniania 1 g tłuszczu uwalniane jest 9,3 kcal ciepła, 1 g węglowodanów - 4,1 kcal, 1 g białka - 4,1 kcal. W przewodzie pokarmowym tłuszcz jest rozkładany na kwasy tłuszczowe i glicerol. Gliceryna powstająca z tłuszczów jest łatwo wchłaniana, a kwasy tłuszczowe są wchłaniane dopiero po zmydleniu. Przechodząc przez błonę śluzową jelita i wchłaniając się do krwi, rekombinują ze sobą i tworzą nową, charakterystyczną dany organizm tłuszcz. Tłuszcz jest istotną częścią komórek. W organizmie występuje również w postaci substancji tłuszczopodobnych - meloidów, których jest częścią tkanka nerwowa, błony komórkowe i niektóre hormony. Nieodebrana przez organizm ilość tłuszczu odkłada się w tak zwanych „magazynach tłuszczu” – w Tkanka podskórna, sieć, tkanka okołonerkowa, w okolicy miednicy. Tkanka tłuszczowa zapewnia izolację termiczną naszego ciała oraz pełni funkcję amortyzatora. To ostatnie jest oczywiste na tym przykładzie: nie zauważamy ciężaru naszego ciała, gdy stoimy. Ważną rolę odgrywają w tym naturalne poduszki tłuszczowe, które znajdują się w okolicy łuków stopy i przejmują, pochłaniają cały nasz ciężar. Możesz to łatwo zauważyć, jeśli uklękniesz: bardzo szybko ciężar ciała da się odczuć silnym bólem. Tkanka tłuszczowa występuje tylko u zwierząt stałocieplnych. Jest szczególnie rozwinięty u fok, morsów, niedźwiedzi polarnych i wielorybów. Zimnokrwiste - żaby, ryby go nie mają. Znaczne odkładanie się tłuszczu w organizmie jest oznaką zaburzenia metabolicznego. Osoba otyła ma wolniejszy metabolizm niż osoba szczupła. Osoba otyła traci wigor i pogodę ducha, staje się apatyczna, mało inicjatywna. Skład tłuszczu spożywczego jest niejednorodny, a różne tłuszcze mają różne wartości biologiczne. Dla człowieka najbardziej odpowiednia zawartość tłuszczu w pożywieniu wynosi od 1 do 1,25 g na kilogram masy ciała. Oznacza to, że jeśli osoba waży 70 kg, powinna spożywać od 70 do 100 g tłuszczu dziennie, a ponieważ tłuszcz jest częścią prawie każdego produktu spożywczego, norma ta obejmuje całkowitą ilość tłuszczu, który dostaje się do organizmu we wszystkich rodzajach . Połowa spożywanych tłuszczów powinna być pochodzenia zwierzęcego, a połowa pochodzenia roślinnego. Jest to ważne, ponieważ, jak już powiedzieliśmy, wszystkie tłuszcze rozkładane w przewodzie pokarmowym rozkładają się na kwasy tłuszczowe i glicerol. Istnieją dwa rodzaje kwasów tłuszczowych: nasycone i nienasycone.
Wszystkie tłuszcze zawierają oba, ale w tłuszczach zwierzęcych jest więcej nasyconych, roślinnych, wręcz przeciwnie, więcej nienasyconych. Kwasy tłuszczowe. Badania ostatnie lata wykazały, że nienasycone kwasy tłuszczowe są niezbędne dla organizmu. Zwiększają jego odporność na różne infekcje, zmniejszają wrażliwość na promieniowanie radioaktywne, wchodzą w związek z cholesterolem (substancją organiczną, która jest syntetyzowana głównie przez sam organizm) oraz zapobiegają jego odkładaniu się w ścianach naczyń krwionośnych, zapobiegając chorobom naczyniowym – miażdżycy. Szczególnie nienasyconych kwasów tłuszczowych bardzo ważne mają trzy: linolowy, linolenowy i arachidonowy. Pierwsze dwa występują w dużych ilościach w oleju konopnym, lnianym i słonecznikowym, a trzeci (nazywa się witaminą F) – głównie w tłuszczu zwierzęcym – smalec i żółtko jaja. Spośród wszystkich trzech nienasyconych kwasów tłuszczowych tylko kwas arachidonowy może być syntetyzowany przez organizm w obecności kwasu linolowego i witamin z grupy B. Jeśli tłuszcz zostanie całkowicie wykluczony z pożywienia, organizm zsyntetyzuje go z białek i węglowodanów. Podczas głodu węglowodany powstają z tłuszczów, które są wykorzystywane jako źródło energii. W rozporządzeniu metabolizm tłuszczów: centralny układ nerwowy odgrywa dużą rolę, a także wiele gruczołów wydzielina wewnętrzna(narządy płciowe, przysadka, tarczyca, nadnercza).
Opowieść o wymianie substancji mineralnych i wody.
sole mineralne. Organizm potrzebuje nie tylko białek, tłuszczów i węglowodanów, ale także potrzebuje sole mineralne i woda. Prawie wszystko układ okresowy Mendelejew jest reprezentowany w komórkach naszego ciała, ale rola i znaczenie niektórych pierwiastków w metabolizmie wciąż nie jest dobrze poznana. W przypadku wody i soli mineralnych stwierdzono, że są one ważnymi uczestnikami procesu metabolicznego w komórce. Woda i różne sole są częścią komórki, bez nich metabolizm w komórce jest zaburzony. W organizmie nie ma dużych rezerw soli, dlatego konieczne jest zapewnienie ich regularnego przyjmowania. Nie jest to trudne, ponieważ skład produktów spożywczych obejmuje większość minerałów. Bardziej niż inne sole używamy soli kuchennej. Składa się z sodu i chloru. Sód bierze udział w regulacji ilości wody w organizmie, a chlor łączy się z wodorem tworząc kwas solny. sok żołądkowy co jest bardzo ważne dla trawienia. Niewystarczające spożycie soi jadalnej prowadzi do zwiększonego wydalania wody z organizmu i niedostatecznego jej tworzenia kwasu solnego sok żołądkowy. Przy stosowaniu dużej ilości soli kuchennej woda zatrzymuje się w organizmie i mogą pojawić się obrzęki. Potas jest jednym z niezbędne elementy zawarte w komórce. Konieczne jest utrzymanie normalnej pobudliwości układu nerwowego i tkanka mięśniowa. Wraz z sodem przyczynia się również do regulacji zawartości wody w tkankach. Sole potasu znajdują się w ziemniakach, roślinach strączkowych, kapuście i innych warzywach. Sole wapnia i fosforu są potrzebne do normalny rozwój tkanki kostnej, fosfor jest bardzo ważny dla tkanki nerwowej. Wapń występuje w dużych ilościach w mleku, twarogu, serze i rybach. Stosunek soli potasu i wapnia jest ważny dla prawidłowego funkcjonowania mięśnia sercowego. W przypadku ich braku lub niedoboru czynność serca zwalnia, a wkrótce całkowicie zatrzymuje się. Wszystkie komórki potrzebują regularnego przyjmowania soli magnezu. Ten pierwiastek, dzięki któremu przewodnictwo odbywa się wzdłuż włókien układu nerwowego, reguluje światło naczyń krwionośnych, a także pracę jelit. Jest dużo soli magnezu w wątrobie, fasoli, grochu, soi i mąka owsiana, chleb żytni. Żelazo jest częścią hemoglobiny, substancji przenoszącej tlen z płuc do komórek tkanek. W sumie organizm zawiera 3 g żelaza, z czego 2,5 g jest częścią hemoglobiny. Przy braku żelaza rozwija się anemia. Z produkty żywieniowe najbogatsze w żelazo są żółtka jaj, mięso, owoce i warzywa.
Fluor jest zawarty w szkliwo zębów, dlatego ludzie mieszkający na obszarach, w których w woda pitna to nie wystarczy, zęby częściej się psują, woda jest niezbędnym mikroelementem. Bierze udział w syntezie hormonów tarczycy. Przy niedoborze jodu stopniowo rozwija się patologia tarczycy (znana jako „wole”). Duża liczba jod występuje w owocach morza zarówno pochodzenia zwierzęcego, jak i roślinnego. Miedź i jej sole biorą udział w procesach hematopoezy. Przy niedoborze tego pierwiastka w organizmie żelazo jest słabo wykorzystywane zgodnie z jego przeznaczeniem, w wyniku czego rozwija się anemia. Człowiek potrzebuje do 10 g soli dziennie, 1 g potasu, 0,3 g magnezu, 1,5 g fosforu, 0,8 g wapnia, 0,012 g żelaza, 0,001 mg miedzi, 0,0003 g manganu, 0,00003 g jodu. Sole są rozprowadzane w różne komórki i tkanek ciała nierównomiernie. Tak więc w osoczu i płynie międzykomórkowym jest dużo soli sodowych; w komórkach jest więcej soli potasu niż w płynach ustrojowych; kości zawierają dużo wapnia i fosforu; hemoglobina – miedź i żelazo, a komórki tarczycy – jod. Ponieważ minerały są stale wydalane z organizmu, muszą być uzupełniane w równych ilościach wraz z pożywieniem. Brak soli w diecie może doprowadzić do śmierci szybciej niż całkowite wygłodzenie.
Woda i sole mineralne nie są źródłem energii i składników odżywczych, ale ich rola jest niezwykle ważna. Woda stanowi do 65% masy ciała, a u dzieci do 80%. Bez jedzenia, ale w obecności wody (jej spożycia) człowiek może wytrzymać 40-50 dni, a bez wody umrze za kilka dni. Woda bierze udział we wszystkich procesach metabolicznych. Wszystkie składniki odżywcze i sole mogą zostać wchłonięte do krwi tylko po rozpuszczeniu w wodzie. A wszystkie procesy chemiczne w komórkach są możliwe tylko w obecności wody. Woda bierze udział w regulacji temperatury ciała: uwalniana wraz z potem odparowuje i ochładzając organizm chroni go przed przegrzaniem. Średnie zapotrzebowanie na wodę wynosi 2-2 * 5 litrów dziennie. Potrzeba ta jest zaspokajana w przybliżeniu w następujący sposób: 1 litr w postaci napoju, 1 litr zawarty jest w pożywieniu, a 250-300 ml powstaje w organizmie człowieka w wyniku przemian chemicznych zachodzących we wszystkich komórkach i tkankach. Woda jest wydalana z organizmu przez nerki gruczoły potowe i lekki. Ilość wypijanej i przydzielonej wody jest w przybliżeniu taka sama. To prawda, że potrzeba tego często zależy od jakości i ilości żywności, temperatury otoczenia itp.
Osoba powinna spożywać tyle płynów, ile potrzebuje, aby pokryć całe swoje spożycie, w przeciwnym razie nastąpi odwodnienie i nastąpi poważne naruszenia aktywność życiowa. Przy długotrwałym braku wody cierpi układ nerwowy, pojawiają się zaburzenia psychiczne. Okresy całkowitej apatii i senności zastępują wizualne i halucynacje słuchowe i drgawki. Naruszono aktywność ważnych ośrodków nerwowych - oddechowego i sercowo-naczyniowego. Jeśli te zjawiska nasilą się, może dojść do śmierci,
Zdrowy człowiek nie powinien ograniczać się do picia, ale warto pić mało i często. Picie dużej ilości płynu na raz jest szkodliwe - w końcu cały płyn wchłania się do krwi i dopóki jego nadmiar nie zostanie wydalony przez nerki, serce pracuje z nadmiernym obciążeniem.
Dziś zapoznaliśmy się z tematem metabolizm i energia. Dowiedz się, ile rozumiesz materiał edukacyjny. Nazywam cię stwierdzeniem, a ty powiesz, czy to prawda, czy nie, i uzasadnij swój punkt widzenia.
1. Metabolizmdziać się między środowiskiem a organizmem. Czy ciało jest systemem zamkniętym? (nie, istnieje interakcja ze środowiskiem zewnętrznym, system jest otwarty)
2. Wynikiem metabolizmu tworzyw sztucznych jest synteza złożonych substancji organicznych.
3. Rozpadowi substancji organicznych towarzyszy akumulacja energii. (NIE)
4. Ludzkie ciało czerpie energię z pożywienia.
5. W wyniku metabolizmu energetycznego dochodzi do gromadzenia się materii. (NIE)
6. Wbudowany w ludzkie komórki z aminokwasówwęglowodany? (nie, wiewiórki)
7. Główne znaczenie wody dla komórek organizmu to pożywka dla reakcji biochemicznych?
Dziękujemy wszystkim za aktywny udział w lekcji, wystawimy zasłużone oceny.
Główną właściwością życia jest wymiana substancji między ludzkim ciałem a środowiskiem zewnętrznym. Do istnienia żywego organizmu niezbędna jest dostawa tlenu, wody i różnorodnych składników odżywczych ze środowiska zewnętrznego.
Jeśli ten proces się zatrzyma, życie się zatrzyma. Pod pojęciem wymiany rozumiemy wszystkie procesy przemian składników odżywczych w naszym organizmie, ich przyswajanie, przetwarzanie i uwalnianie produktów przemiany materii do środowiska zewnętrznego.
Asymilacja i dysymilacja
W narządy ludzkie kompleks trawienny materia organiczna(tłuszcze, białka) są z reguły dzielone na prostsze. To właśnie te substancje są wchłaniane w postaci roztworów i przenikają do limfy i krwi. Krew, limfa, płyn tkankowy dostarczają niezbędnych składników odżywczych do wszystkich tkanek. Ze związków organicznych, które powstają podczas wchłaniania, w komórkach tkanek powstają złożone, węglowodany, tłuszcze charakterystyczne dla ludzkiego organizmu. Ten proces transformacji i asymilacji substancji, które są bezpośrednio częścią ludzkiego ciała, nazywa się asymilacją. W rezultacie organizm zostaje wzbogacony o pewne substancje, a także ukrytą energię chemiczną.
Wraz z asymilacją w tkankach i komórkach organizmu postępuje dyssymilacja, czyli proces rozpadu substancji organicznie złożonych na proste. W tym przypadku energia jest koniecznie uwalniana, a pozostałości produktów przemiany materii są wydalane z organizmu.
Procesy dysymilacji i asymilacji są ze sobą nierozerwalnie związane i z reguły przebiegają jednolicie. Nawet pomimo przeciwieństwa, wciąż bez asymilacji nie byłoby dyssymilacji, bo nie byłoby czego niszczyć. Podczas dysymilacji uwalniana jest energia zamieniająca się w ciepło lub bezpośrednio w energię mechaniczną, która jest wykorzystywana bezpośrednio w pracy organizmu człowieka.
Wymiana posiada cechy wieku, czyli w okresie wzrostu organizmu ludzkiego asymilacja przeważa nad dysymilacją i to dość znacząco. W wieku dorosłym są one prawie w równowadze. A w starszym wieku procesy dysymilacji już przeważają nad asymilacją - więcej substancji ulega zniszczeniu niż powstaje.
Z reguły metabolizm wyróżnia białko, tłuszcz, węglowodany, woda i metabolizm minerałów które są ze sobą blisko spokrewnione. Warto zauważyć, że znajomość każdego z nich jest bardzo ważna, ponieważ jeśli jedno lub drugie zostanie naruszone, trzeba się zgłosić specjalne metody leczenie. Bardzo ważna jest również świadomość, że naruszenie jednej z nich bardzo, bardzo znacząco wpływa na cały organizm.
Metabolizm białek
Najwięcej jest białek złożone substancje organizm i główna podstawa wszystkie komórki. Grają na wyłączność ważna rola w procesie metabolizmu. Białka są głównym budulcem organizmu. Wykorzystywane są również jako materiał energetyczny. Białka charakterystyczne dla ludzkiego ciała powstają z produktów rozpadu białek pokarmowych, które dostają się do krwi jelita cienkie i przenoszone przez nią do wszystkich narządów, tkanek i komórek. Końcowe produkty rozpadu białek w tkankach i komórkach dostają się do krwioobiegu i są usuwane z organizmu przez narządy wydalnicze wraz z moczem i potem.
Przy wystarczającym spożyciu tłuszczów i węglowodanów norma białka dla osoby dorosłej wynosi około 1,5 g dziennie na 1 kg masy ciała. Po utlenieniu w organizmie 1 g białka dostarcza 4,1 dużych kalorii.
Odżywianie białkowe powinno być kompletne, tj. jedzenie powinno zawierać wszystko potrzebne organizmowi części składowe białek. Urozmaicona dieta dostarcza organizmowi wszystkich składników potrzebnych do budowy białek ludzkich. Najlepszym sposobem na zaspokojenie zapotrzebowania organizmu na białko jest jedzenie dla zwierząt. Bogate w białko: ryby (zwłaszcza dorsz), sery, kiełbasa, jajka.
Z produkty ziołowe szczególnie wiele białek zawiera soję, groch, fasolę, fasolę. Nie wszystkie białka pochodzenia roślinnego zawierać konieczne dla osoby części składowe białek. Białka nie można zastąpić ani węglowodanami, ani tłuszczami, ponieważ te ostatnie nie zawierają azotu. W wątrobie białka mogą być przetwarzane i przekształcane w tłuszcze i węglowodany.
Metabolizm węglowodanów
Głównym źródłem energii są węglowodany. Po utlenieniu w organizmie 1 g węglowodanów dostarcza 4,1 dużych kalorii. Dzięki węglowodanom ludzkie narządy i tkanki otrzymują energię, dzięki której wykonywane są różne ruchy, wytwarzane jest ciepło.
Węglowodany to: skrobia, cukier, błonnik. Z nadmiarem odżywianie węglowodanami węglowodany można przekształcić w tłuszcze, a jeśli są niewystarczające, mogą powstać z tłuszczów. Przy wystarczającym spożyciu tłuszczów norma węglowodanów dla osoby dorosłej wynosi 7-8 g na 1 kg masy ciała dziennie. Normalna aktywność życiowa organizmu odbywa się w warunkach mniej więcej stałej zawartości cukru we krwi (0,1%). Głównymi produktami zawierającymi węglowodany są różne cukry, mąka, zboża, pieczywo, warzywa i owoce.
W naczynia krwionośne kosmki wchłaniają roztwory wodne cukry proste, takich jak glukoza, końcowymi produktami ich rozpadu w organizmie są dwutlenek węgla i woda.
Glukoza jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania mięśni i komórek ośrodkowego układu nerwowego jako źródło energii. Jest przekształcany w glikogen, który jest magazynowany w wątrobie i mięśniach, aw razie potrzeby ponownie przekształcany w glukozę. Przy braku glukozy we krwi spada wydajność osoby. Na wyczerpanie nerwowe lub osłabienie serca stosuje się dożylny wlew glukozy.
Metabolizm tłuszczu
Tłuszcze są zasadniczo materiałem energetycznym. Utlenienie 1 g tłuszczu dostarcza 9,3 dużych kalorii. Końcowe produkty utleniania i rozpadu tłuszczów są takie same jak w przypadku węglowodanów.
Tłuszcz odkłada się pod skórą Jama brzuszna, luzem tkanka łączna otaczają organy. Nadmierne odkładanie tłuszczu jest szkodliwe dla organizmu, ponieważ komplikuje pracę serca i nerek. Przy wystarczającym spożyciu białek i węglowodanów dzienna norma tłuszczu jest nieco mniejsza niż białka. W zimnym klimacie należy zwiększyć spożycie tłuszczu. Przy niewystarczającym spożyciu tłuszczu w organizmie dochodzi do wyczerpania.
Na mój własny sposób skład chemiczny Tłuszcze zwierzęce są bliższe tłuszczom naszego ciała niż tłuszcze roślinne. Łatwostrawne tłuszcze zawarte w składzie (masło, śmietana, kwaśna śmietana) i tłuszcze żółtko jajka. Spośród produktów roślinnych szczególnie cenne dla odżywiania są różne oleje: siemię lniane, słonecznikowy, kukurydziany, konopny itp.
Wymiana wody i soli mineralnych
Woda stanowi około 70% całkowitej masy ciała. Jest niezbędny jako integralna część ciała. Szczególnie dużo wody we krwi, limfie i płyn tkankowy, soki trawienne. Stawka dzienna woda w klimacie umiarkowanym 2-2,5 litra. Oddzielne narządy bardzo bogaty w wodę. W komórkach mózgu zawiera 85%, w mięśniach 75%. W niektórych narządach jest mało wody, w kościach około 20%. W wodzie zachodzą procesy rozszczepiania białek, tłuszczów i węglowodanów na ich części składowe oraz tworzenia z nich złożonych związków organicznych.
Dzięki wodzie zapewniony jest stały skład krwi i limfy. Bez wody procesy metaboliczne są niemożliwe, ponieważ wszystkie zachodzą w roztwory wodne. Na całkowita nieobecność wody w żywności śmierć następuje w ciągu 4-5 dni. Podczas pracy w gorących sklepach, a także w rolnictwo w upalne letnie dni zaleca się picie wody z domieszką 0,2-0,5%. Lekko osolona woda wyrównuje utratę soli podczas pocenia się, zmniejsza pragnienie i pocenie się, poprawia samopoczucie i zwiększa produktywność.
Ogromne znaczenie dla organizmu mają również różne sole mineralne. Organizm potrzebuje soli sodu, potasu, wapnia, magnezu, fosforu, siarki, żelaza, jodu, bromu, cynku i kilku innych.
Sole są częścią komórek. W trakcie życia organizmu są stale wydalane z moczem, potem i innymi produktami wydalniczymi, dlatego muszą być regularnie spożywane. Zawiera większość niezbędnych minerałów. Niezbędny do prawidłowego funkcjonowania organizmu chlorek sodu, czyli sól kuchenna. Aby to zrobić, musisz spożywać 10-12,5 g soli kuchennej dziennie z jedzeniem. W tym przypadku organizm otrzymuje nie tylko sód, który jest niezbędny do transportu tlenu i dwutlenku węgla, ale także chlor, który jest niezbędny do tworzenia kwasu solnego w gruczołach żołądkowych.