Обмен веществ

Сегодня мы начнём разговор о сложных химических реакциях в организме: поговорим об обмене веществ и витаминах. Таймкод: 0:00 Тема и план урока 0:25 Определение процесса обмена веществ 0:59 Метаболизм 1:34 Водно-солевой обмен 2:37 Минеральные вещества 3:12 Витамины 6:11 Итоги Понравилось как преподаватель объясняет материал? Получи еще больше полезной теории и практики, переходи на нашу новую онлайн-платформу https://home.think24.online/ Там ты найдешь актуальный теоретический и практический контент подготовленный преподавателями и методистами компании Think24, который пока доступен совершенно бесплатно в бета-версии для всех пользователей.

Мы потребляем неорганические вещества и органические вещества (продукты растительного и животного происхождения, углеводы, жиры и белки). Из неорганических веществ мы не извлекаем энергию. Однако органические расщепляются в процессе пищеварения, высвобождая энергию. Часть энергии из этих продуктов сразу же используется для различных нужд организма, часть рассеивается в виде тепла, а часть запасается (в виде гликогена и жиров).

Химическая энергия, обеспечиваемая пищей, в конечном итоге преобразуется в механическую энергию.

Механическая энергия — это способность выполнять работу. Например, сокращение мышц. Так как интенсивность работы увеличивается, потребности в энергии также возрастают.

Например, если мы тренируемся на низкой интенсивности в течение 10 минут, количество затрачиваемой энергии будет намного меньше, чем, если бы мы тренировались с высокой интенсивностью в течение 10 минут.

Расщепление органических компонентов с выделением энергии и, наоборот, создание органики с затратой энергии — это два разнонаправленных процесса, которые протекают в организме непрерывно. Совокупность процессов создания и разрушения называют метаболизмом (или обменом веществ).

Главный «эквивалент» энергии в клетках организма — молекула АТФ (аденозинтрифосфат).

Мы создаем молекулы АТФ в ходе энергетического обмена. Мы тратим (см. рис. — здесь имеется в виду расщепление связей между остатками фосфорной кислоты) молекулы АТФ в ходе пластического обмена.

Энергия измеряется в единицах, называемых калориями.

Большая часть пищи, которую мы едим, содержит энергию, и все, что мы делаем (даже сон), требует энергии, что приводит к расходу калорий.

Энергетический баланс — это параметр, который следует соблюдать каждому человеку. Он отражает соотношение между поступающей энергией (потреблением пищи) и расходуемой энергией (физической активностью).

Способы запасания энергии

По сути, это полимер, мономером которого выступает глюкоза:

Также энергия запасается и в виде жиров.

Исторически сложилось так, что способность организма запасать энергию в виде жира была чрезвычайно полезной. Наши пещерные предки, возможно, потратили несколько дней на выслеживание еды, прежде чем съесть ее. Энергия, которую они накопили, съев добычу с последней охоты, была нужна для поддержания организма до следующего приема пищи. Жировые запасы по-прежнему важны сегодня, так как они выполняют ряд функций: энергетическую, структурную, регуляторную и защитную.

Обмен белков

При распаде белков образуются аминокислоты, часть из которых используется организмом для построения собственных белков, а часть окисляется с образованием воды, углекислого газа и мочевины. Также в ходе белкового обмена утилизируются старые белки, накопленные в организме. В регуляции белкового обмена наиболее важную роль играют гормоны щитовидной железы (тироксин), гипофиза (соматотропный) и коры надпочечников (кортикостерон).

Обмен углеводов

Сложные углеводы пищи (крахмал, гликоген) расщепляются до моносахаридов, которые с кровью попадают в печень, где часть из них запасается в виде гликогена. Остальные моносахариды доставляются кровью ко всем клеткам тела, где происходит их окисление с выделением энергии. Гормоны адреналин, глюкагон и адренокортикотропный гормон вызывают ускорение расщепления гликогена, а инсулин тормозит распад гликогена и способствует его синтезу из глюкозы в печени. Согласованное действие указанных гормонов сохраняет определенный уровень глюкозы в крови.

Обмен жиров

Жиры могут вовлекаться в окислительно-восстановительные реакции с выделением энергии. Конечным продуктом этих реакций являются вода и углекислый газ. Часть жиров в пищеварительном тракте также расщепляется с образованием глицерина и жирных кислот, которые всасываются в кишечнике, попадают в лимфу, а затем в кровь, с помощью которой разносятся по всем клеткам тела, где те синтезируют из них собственные липиды организма.

Указанные группы органических веществ могут претерпевать превращения друг в друга. Так, липиды могут превращаться в углеводы, и наоборот. Также белки могут превращаться в жиры и углеводы (но не наоборот!).

Водно-солевой обмен

Суточная потребность в воде зависит от телосложения, возраста, пола, образа жизни человека и в среднем составляет 1,5-2 литра воды в сутки.

Поступление воды контролируется центром жажды в продолговатом мозге.

Вода получается в организме человека при распаде белков, жиров и углеводов. В нормальных условиях из организма человека за сутки почками выделяется 1200-1500 мл воды, кожей — 800 мл, легкими в виде водяного пара — 500 мл, с калом через кишечник — 100-150 мл.

Также организму человека необходимы натрий, хлор, калий, кальций, фосфор, железо в виде минеральных солей.

Железо входит в состав гемоглобина и ферментов, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях; натрий, калий и хлор необходимы для поддержания кислотно-щелочного равновесия; фосфор входит в состав нуклеиновых кислот, АТФ, некоторых ферментов, а в соединениях с кальцием и магнием образует костный скелет.

Йод входит в состав гормона щитовидной железы — тироксина, цинк — в состав гормонов поджелудочной железы, фтор придает прочность эмали зубов. Кобальт — компонент витамина В12.