"Биология. Человек. 8 класс". Д.В. Колесова и др.

Обмен веществ и энергии в организме

Вопрос 1. Почему обмен веществ считают основным свойством живой природы?
Обмен веществ — обязательное условие жизни любого организма. Обмен веществ обеспечивает взаимодействие живого организма с окружающей его средой, процессы жизнедеятельности, рост, развитие.

Вопрос 2. Что относят к подготовительной, основной и заключительной стадиям обмена?
К подготовительной стадии обмена веществ относят расщепление веществ, поступивших в организм в процессе пищеварения, и транспортировку их и кислорода к клеткам. К основной — процессы преобразования веществ внутри клеток (синтез необходимых организму веществ и биологическое окисление с целью получения энергии). К заключительной — вывод из клеток и организма продуктов биологического окисления веществ (углекислого газа, аммиака, воды, соединений фосфора, натрия, хлора).

Вопрос 3. Какие функции в организме выполняют белки?
Функции белков в организме очень разнообразны: пластическая (в составе клеток примерно 50 % белков), регуляторная (многие гормоны — белки), ферментативная (ферменты — это биологические катализаторы белковой природы, они значительно увеличивают скорость биохимических реакций), энергетическая (белки представляют собой энергетический резерв и организме, который используется при нехватке углеводов и жиров), транспортная (например, белок гемоглобин транспортирует кислород), сократительная (белки актин и миозин в мышечной ткани).

Вопрос 4. Какую роль играют жиры?
Значение жиров для организма заключается в том, что они являются одним из важнейших источников энергии (при распаде 1 г жира выделяется 9,3 ккал, или 38,9 кДж энергии). Кроме того, жиры выполняют в организме защитную, амортизационную, пластическую функции, являются источником воды, так как при окислении жира образуется много воды (конечные продукты распада жиров — СО2 и Н2О). Значительная часть энергетических потребностей печени, мышц, почек (но не мозга) покрывается за счет окисления жиров. Часть жиров откладывается в запас. Эти запасы используются при недостатке питания. Жиры — хорошие теплоизоляторы.

Вопрос 5. Какие функции углеводов?
Углеводы являются главным источником энергии в организме. Глюкоза особенно необходима для нормальной работы мозга. Содержание глюкозы в крови поддерживается на постоянном уровне (0,08-0,12 %). Снижение ее содержания в плазме крови до 0,05 % приводит к быстрой потере сознания, судорогам и гибели человека.
Углеводы выполняют следующие функции:
• Энергетическая: они разлагаются с образованием углекислого газа п воды, при этом выделяется энергия. Процесс идет в митохондриях клеток. При расщеплении 1 г глюкозы образуется 17,6 КДж энергии.
• Структурная: углеводы входят в состав нуклеиновых кислот; кроме того, тонкий слой углеводов покрывает мембраны каждой животной клетки.
• Регуляторная: глюкоза участвует в регуляции давления.

Вопрос 6. Как в организме происходит обмен белков, жиров и углеводов?
Белки в пищеварительной системе расщепляются до аминокислот, которые всасываются непосредственно в кровь в тонком кишечнике и поступают в клетки тканей. Здесь формируются белки, свойственные данному организму. Конечные продукты распада белков - это вода, углекислый газ, аммиак, мочевина и некоторые другие. Аммиак и мочевина выводятся из организма через мочевыделительную систему. Если функции почек нарушены, то эти азотистые вещества будут накапливаться в крови и отравлять организм. Белки в организме не откладываются, «белковых депо» в организме нет. У взрослых людей синтез и распад белков уравновешены, а в детском возрасте преобладает синтез.
Углекислый газ удаляется из организма через легкие, вода — через почки и кожу (и небольшое количество — через легкие), аммиак частично выводится через кожу и легкие, но большая его часть обезвреживается в печени до мочевины и удаляется через почки и потовые железы.
Углеводы расщепляются в пищеварительной системе до моносахаридов (глюкоза) и в таком виде всасываются в кровь и доставляются тканям. Излишки глюкозы депонируются в печени в виде гликогена. Продуктами распада углеводов являются углекислый газ и вода, которая выводится из организма соответственно через легкие (углекислый газ и вода), кожу (вода и углекислый газ) и почки (вода).
Жиры расщепляются в пищеварительной системе до глицерина и жирных кислот, которые поступают в эпителиальные клетки ворсинок тонкого кишечника, где формируются жиры, характерные для данного организма. Готовые жиры поступают в лимфу, а затем — в кровь и разносятся клеткам тканей. Избыток жиров откладывается в запас в подкожной жировой клетчатке и других местах. Продукты распада жиров — углекислый газ и вода — удаляются из организма через легкие, кожу и почки.

Вопрос 7. Какие функции выполняет в организме вода?
Внутренняя среда организма жидкая, содержит до 90% воды. Все биохимические процессы в организме происходят в водной среде. Транспорт питательных веществ и кислорода осуществляется в жидкой (водной) среде. Продукты распада тоже выносятся водой.

Вопрос 8. Почему концентрация солей во внутренней среде организма и клетках должна поддерживаться на определенном уровне?
Если концентрация солей в тканевой жидкости и крови будет меньше, чем в клетках, вода будет поступать в клетки. Они начнут разбухать, их нормальная работа будет нарушена. Если же концентрация солей в тканевой жидкости и крови будет больше, чем в клетках, вода будет выходить из клеток, и они могут погибнуть от обезвоживания.

Вопрос 9. Какие элементы относятся к макроэлементам, а какие — к микроэлементам?
К макроэлементам относят кальций, калий, натрий, фосфор, хлор.
К микроэлементам — железо, кобальт, цинк, фтор, иод и др.