Обмен веществ и энергии организма с внешней средой Подготовила: Студентка 22 сб группы Ахтемова Мавиле

Общие понятия об обмене веществ. Обмен веществ и энергии, или метаболизм, совокупность химических и физических превращений веществ и энергии, происходящих в живом организме и обеспечивающих его жизнедеятельность. Обмен веществ и энергии составляет единое целое и подчиняется закону сохранения материи и энергии.

Обмен веществ выполняет 2 функции: 1. Обеспечение пластических нужд организма. 2. Обеспечение клетки энергией. Обмен веществ протекает в несколько этапов: 1. Подготовительный этап– переработка пищевых веществ в органах пищеварения. Превращение полимеров в мономеры (расщепление белков до аминокислот, жиров до глицерина и жирных кислот, углеводов до глюкозы). 2. Межуточный (промежуточный) обмен веществ - всасывание мономеров в кровь и поступление их в клетки, поступившие вещества участвуют в восстановление клеточных мембран, участвуют в иных процессах на молекулярном уровне и т.д. 3. Образование и выделение продуктов метаболизма.

Обмен веществ между организмом и внешней средой как основное условие жизни и сохранения гомеостаза. Обмен веществ и энергии составляет основу жизнедеятельности и принадлежит к числу важнейших специфических признаков живой материи. В процессе обмена питательные вещества превращаются в собственные компоненты тканей и конечные продукты метаболизма. При этих превращениях поглощается и высвобождается энергия. Использование химической энергии в организме называют энергетическим обменом. Он измеряется количеством выделяющегося тепла: например, при окислении 1 моль глюкозы (180 г) выделяется 686 ккал (2871,2 к Дж) тепла. С6Н12О6+6О2®6Н2О+СО2+686 ккал

Пластическая и энергетическая роль питательных веществ. Единственным источником энергии являются питательные вещества. Они выполняют пластическую роль. 3 этапа обмена веществ: 1. Ферментативное расщепление и всасывание. 2. Транспорт питательных веществ к тканям организма. 3. Выведение конечных продуктов метаболизма из организма.

Промежуточный обмен – химическое превращение переваренных питательных веществ: катаболизм, анаболизм. Обмен углеводов. Биологическая роль углеводов определяется их энергетической ценностью. Процессы превращения углеводов обеспечивают 60 % суммарного энергообмена. Суточная потребность человека – 500 г. Обмен жиров. Жир в организме человека составляет % массы тела. Суточная потребность г. Жиры являются важнейшим источником энергии. При окислении 1 г выделяется 37,7 к Дж (9,0 ккал). Обмен белков. Функции белков: 1. Пластическая 2. Каталитическая (ферментная) 3. Защитная 4. Транспортная 5. Энергетическая При окислении 1 г белка = 16,7 к Дж (4,0 ккал).

ВОДНО-СОЛЕВОЙ ОБМЕН. Натрий обеспечивает постоянство осмотического давления внеклеточной жидкости, участвует в создании биоэлектрического мембранного потенциала, в регуляции кислотно-основного состояния. Калий обеспечивает осмотическое давление внутриклеточной жидкости, стимулирует образование ацетилхолина. Хлор является также важнейшим анионом внеклеточной жидкости, обеспечивая постоянство осмотического давления. Кальций и фосфор находятся в основном в костной ткани (свыше 90%). Фосфор участвует в обмене многих веществ, так как входит в состав макроэргических соединений (например, АТФ). Железо входит в состав гемоглобина, миоглобина, ответственных за тканевое дыхание, а также в состав ферментов, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях. Йод в организме содержится в небольшом количестве.

Значение минеральных веществ и микроэлементов для организма. Минеральные вещества играют основную роль в создании внутренней среды организма с постоянными физико-химическими свойствами. Основные: Na, K, Ca, Mg, Fe, Zn, йод и др.

Значение воды, факторы, определяющие ее распределение и перемещение в организме. Регуляция водного и минерального обмена.

Витамины, их физиологическая роль. Витамины – органические низкомолекулярные соединения, поступающие с пищей или синтезируемые в организме. Витамины не являются пластическим материалом и не участвуют непосредственно в энергетическом обмене. Вместе с тем функции их многообразны: регулируют все виды обмена веществ, клеточное дыхание, регулируют окислительно-восстановительные реакции и т.д

Образование и расход энергии. Энергия, освобождающаяся при распаде органических веществ, накапливается в форме АТФ, количество которой в тканях организма поддерживается на высоком уровне. АТФ содержится в каждой клетке организма. Наибольшее количество ее обнаруживается в скелетных мышцах 0,20,5%. Любая деятельность клетки всегда точно совпадает по времени с распадом АТФ. Разрушившиеся молекулы АТФ должны восстановиться. Это происходит за счет энергии, которая освобождается при распаде углеводов и других веществ. О количестве затраченной организмом энергии можно судить по количеству тепла, которое он отдает во внешнюю среду.

Методы исследования энергетического обмена.

Основной обмен и его значение. Основной обмен минимальное количество энергии, необходимое для поддержания нормальной жизнедеятельности организма в состоянии полного покоя при исключении всех внутренних и внешних влияний, которые могли бы повысить уровень обменных процессов.

Рабочий обмен.

Спасибо за просмотр!!!