Обмін речовин та перетворення енергії в організмі людини — основа забезпечення його нормального функціонування

 
 

§ 5. ОБМІН РЕЧОВИН ТА ПЕРЕТВОРЕННЯ ЕНЕРГІЇ В ОРГАНІЗМІ ЛЮДИНИ — ОСНОВА ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЙОГО НОРМАЛЬНОГО ФУНКЦІОНУВАННЯ

Пригадайте, які організми належать до гетеротрофів. Які вуглеводи запасаються в клітинах грибів, рослин і тварин? Що таке гомеостаз?

Огляд будови та процесів життєдіяльності людини ми починаємо з обміну речовин і перетворення енергії, оскільки ці процеси забезпечують основу існування нашого організму.

Що таке обмін речовин? Організм людини, як й інші біологічні системи, є відкритою системою (мал. 31). Ви знаєте, що обмін речовин є однією з головних властивостей живого. Тому неодмінною умовою існування нашого організму є надходження ззовні поживних речовин, що містять у собі енергію (пригадайте: організм рослин здатний вловлювати й використовувати енергію світла). Отримані ззовні речовини та енергія зазнають значних перетворень у нашому організмі. Поживні речовини засвоюються й енергія, що в них накопичена, використовується. Продукти обміну виводяться назовні (мал. 32).

Обмін речовин ще називають метаболізмом. Це основа функціонування будь-якого живого організму. У процесах обміну речовин нашого організму беруть участь різні типи сполук - як органічні (білки, жири, вуглеводи тощо), так і неорганічні (неорганічні кислоти, солі, кисень, вуглекислий газ, вода та ін.). Процеси метаболізму забезпечують ріст і розвиток нашого організму, дають змогу реагувати на подразники зовнішнього та внутрішнього середовища. Завдяки обміну речовин структури організму постійно оновлюються, підтримується сталість його внутрішнього середовища - гомеостаз.

Мал. 31. Схема, що ілюструє клітину як відкриту систему

Мал. 32. Схема обміну речовин в організмі людини. Завдання. Поясніть, які речовини людина отримує з навколишнього середовища безпосередньо, а які - з продуктами харчування; які речовини організм людини виділяє в навколишнє середовище

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ! Обмін речовин, або метаболізм, - складний ланцюг перетворень різноманітних сполук в організмі, починаючи з моменту потрапляння їх із зовнішнього середовища й закінчуючи видаленням продуктів розщеплення (мал. 32).

Основу обміну речовин становлять комплекси взаємопов’язаних біохімічних реакцій, які підтримують існування живого організму. Будь-яка біохімічна реакція не може здійснюватись без участі ферментів.

Що таке ферменти? Ферменти, або ензими, - це біологічно активні речовини, здебільшого білкової природи, здатні впливати на швидкість перебігу реакції. Уявіть собі: біохімічні реакції за участі ферментів відбуваються у 106—1012 разів швидше, ніж за їхньої відсутності. За кілька секунд чи навіть частки секунди в організмі відбувається складна послідовність реакцій, кожна з яких потребує участі свого специфічного ферменту. Одні з них прискорюють розщеплення складних органічних сполук на простіші, інші - забезпечують утворення власних речовин організму. Ланцюги взаємопов’язаних ферментативних реакцій загалом забезпечують обмін речовин і перетворення енергії в окремих клітинах і організмі в цілому.

Однією з головних особливостей ферментів є те, що їхня просторова структура відповідає просторовій структурі речовин, які вступають у реакцію, подібно до того, як відповідають ключ і замок (мал. 33). Тому ферментам притаманна специфічність: певний фермент може забезпечувати один або декілька типів подібних реакцій.

Мал. 33. Механізм дії ферментів: 1 - зближення ферменту й складної речовини; 2 - взаємодія ферменту та речовини; 3 - складна речовина розклалася на простіші

Яке значення для організму мають поживні речовини? Процеси обміну речовин складаються з реакцій двох типів: розщеплення складних органічних сполук до простіших - процеси дисиміляції, й одночасного утворення складніших сполук з простих - процеси асиміляції. Зазвичай ці два процеси в організмі людини збалансовані. Але в організмі, що росте й розвивається, процеси асиміляції повинні переважати над процесами дисиміляції (поміркуйте чому).

Під час перебігу реакцій дисиміляції звільняється необхідна організму енергія. Реакції асиміляції натомість відбуваються з витратами енергії. Тому запаси енергії в організмі мають постійно відновлюватись.

Організм людини має здатність запасати певні речовини і відповідно й накопичену в них енергію. Певна кількість жирів запасається в підшкірній жировій клітковині, сальнику тощо, а вуглеводів (у вигляді глікогену) - насамперед у клітинах печінки та м’язів. За потреби ця енергія може бути використана організмом.

Необхідна організмові енергія вивільняється внаслідок окиснення чи безкисневого розщеплення органічних сполук (білків, жирів, вуглеводів). Так, під час розщеплення 1 г білків і вуглеводів виділяється понад 17,2 кДж енергії, а 1 г жирів - 38,9 кДж (див. таблицю 1).

Таблиця 1

Функціональне значення для організму білків, жирів і вуглеводів

Поживні речовини

Енергетична функція в організмі людини

Інші функції органічних речовин в організмі людини

Джерело речовин (продукти харчування)

Білки

Під час окиснення 1 г білка вивільняється 17,2 кДж, або 72 ккал енергії

Будівельна (клітини та тканини тіла людини), регуляторна (гормони), транспортна (гемоглобін), захисна (антитіла, інтерферон)

Рослинні: бобові рослини (квасоля, боби, горох, соя). Тваринні: яйця, ікра, молоко, м’ясо, риба

Вуглеводи

Під час окиснення 1 г вуглеводів вивільняється 17,6 кДж, або 72 ккал енергії

Запасаюча (глікоген), будівельна (входить до складу глікокаліксу)

Рослинні: зернові (хлібо-макаронні вироби), рис, картопля, овочі, фрукти

Продовження таблиці 1

Поживні речовини

Енергетична функція в організмі людини

Інші функції органічних речовин в організмі людини

Джерело речовин (продукти харчування)

Жири

Під час окиснення 1 г жиру вивільняється 38,9 кДж, або 164 ккал енергії

Запасаюча (жирові депо), теплоізоляційна, захисна (захищають шкіру від висихання і набрякання), будівельна (входять до складу клітинних мембран)

Рослинні: олії (соняшникова, оливкова, кукурудзяна тощо).

Тваринні: масло, сало

У результаті біохімічних перетворень білки і вуглеводи можуть перетворитися на жири, а жири - на вуглеводи. Проте вуглеводи і жири ніколи не перетворюються на білки.

Здоров’я людини. Для повноцінної життєдіяльності організму людини потрібно енергії приблизно 10 500 кДж на добу.

Обмін речовин і перетворення енергії в організмі людини регулюють нервова та ендокринна (за допомогою біологічно активних речовин, насамперед гормонів) системи. Докладніше про регуляцію обміну речовин ви дізнаєтеся згодом.

Ключові терміни і поняття: метаболізм, дисиміляція, асиміляція, ферменти.

УЗАГАЛЬНИМО ЗНАННЯ

• Однією з умов життєдіяльності організму людини є обмін речовин і перетворення енергії - метаболізм. Він складається з двох взаємозв’язаних процесів: дисиміляції (розщеплення складніших органічних речовин на простіші з вивільненням енергії) та асиміляції (утворення органічних речовин, необхідних для організму з витратами енергії).

• Ферменти - біологічно активні речовини, здатні впливати на швидкість перебігу біохімічних реакцій.

ПЕРЕВІРТЕ ТА ЗАСТОСУЙТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ

Дайте відповідь на запитання

1. Що таке обмін речовин? 2. З яких процесів складається обмін речовин? 3. Для чого потрібні запаси енергії в організмі людини? 4. Що таке ферменти? Яка їхня роль в обміні речовин? 5. Що собою становлять процеси дисиміляції? 6. Яка роль процесів асиміляції в забезпеченні метаболізму?

Виберіть одну правильну відповідь

1. Зазначте, де в організмі людини переважно може відкладатись глікоген:

а) у підшкірній жировій клітковині; б) у сальнику; в) у клітинах печінки; г) у кістках.

2. Укажіть процеси, з якими пов’язані утворення й розщеплення органічних сполук в організмі людини: а) фотосинтез і дихання; б) асиміляція та дисиміляція; в) дихання та виділення; г) дисиміляція та дихання.

Виберіть три правильні відповіді

Виберіть ознаки, характерні для асиміляції.

А перетворення речовин

Б енергетичні зміни

В місце, де відбувається процес

1 розщеплення речовин

2 відсутність перетворень

3 синтез речовин

1 поглинання енергії

2 вивільнення енергії

3 відсутність енергетичних змін

1 клітина

2 міжклітинна рідина

3 порожнина кишечнику

ПОМІРКУЙТЕ. Що спільного й відмінного в процесах асиміляції та дисиміляції? Який зв’язок існує між ними?

З допомогою дорослих виконайте дослідницький практикум.

Самоспостереження за співвідношенням маси тіла і зросту

Обладнання та матеріали: підлогові ваги, сантиметрова стрічка.

1. Станьте рівно біля стіни без взуття так, щоб торкатися стіни трьома точками: на рівні п’ят, сідничних м’язів і лопаток. Голову слід тримати прямо. За допомогою сантиметрової стрічки виміряйте свій зріст із точністю до 0,5 см. Дані запишіть у таблицю.

2. Зважтеся на підлогових вагах. Дані занесіть у таблицю.

3. Визначте свій масо-ростовий індекс. Для цього показник маси тіла поділіть на показник зросту. Кожному сантиметрові зросту має відповідати 350-400 г маси у хлопчиків і 375-425 г - у дівчаток. Якщо цифри менші, то можна говорити про недостатню масу, якщо більші - про надлишкову. Проаналізуйте, чому збільшилася маса тіла: через жирові відкладення чи внаслідок розвитку м’язів.

4. Визначте свій росто-масовий показник (у кг), віднімаючи від показника зросту цифру 100, якщо зріст дорівнює 155-164 см, або цифру 110, якщо зріст дорівнює 165-185 см.

Відхилення від середніх величин росто-масового показника свідчить про збільшення чи зменшення маси завдяки зміні маси м’язів або жирових відкладень.

скачать dle 11.0фильмы бесплатно

Схоже

Добавити коментар

Автору дуже потрібно знати, чи Вам допоміг даний матеріал?!

    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent
оновити, якщо не видно коду

Коментарів 0


Ми створили сайт TEXTBOOKS з метою розміщення матеріалів (шкільних підручників) Міністерства Освіти України, для покращення освітнього процесу учнів у школах та вузах України.
Онлайн перегляд шкільного матеріалу допоможе Вам знайти якісну відповідь на поставлені питання вчителя.
Використовуйте Наш ресур для підготовки до ЗНО 2021, адже у нас присутні підготовчі курси з математики, української мови та літератури, англіської мови та історії України.