Да доведе до освобождаване на енергия в оргонизма? Етапи на освобождаване на свободна енергия в тялото Кой процес води до освобождаване на енергия

Енергията идва под формата на молекули от протеини, мазнини и въглехидрати от храната, където се преобразува. Цялата енергия се преобразува в топлина, която след това се отделя в околната среда. Топлината е крайният резултат от преобразуването на енергията, както и мярка за енергия в тялото. Освобождаването на енергия в него възниква в резултат на окисляването на веществата в процеса на дисимилация. Освободената енергия преминава в достъпна за тялото форма - химическата енергия на макроергичните връзки на молекулата на АТФ. Където и да се извършва работа, връзките на АТФ молекулата се хидролизират. Енергийните разходи изискват процесите на обновяване и преструктуриране на тъканите; енергията се изразходва по време на функционирането на органите; с всички видове мускулни контракции, с мускулна работа; енергията се изразходва в процесите на синтез органични съединения, включително ензими. Енергийните нужди на тъканите се покриват основно от разграждането на молекулата на глюкозата – гликолиза. Гликолизата е многоетапен ензимен процес, при който се освобождават общо 56 kcal. Енергията в процеса на гликолиза обаче се освобождава не наведнъж, а под формата на кванти, всеки от които е около 7,5 kcal, което допринася за включването й в макроергичните връзки на молекулата на АТФ.

Определяне на размера на приходите и потреблението на енергия

За да се определи количеството на притока на енергия в тялото, е необходимо да се знае, първо, химичен съставхрана, т.е. колко грама протеини, мазнини и въглехидрати се съдържат в хранителните продукти и, второ, топлината на изгаряне на веществата. Калоричността е количеството топлина, което се отделя при окисляването на 1 грам вещество. При окисляване на 1 g мазнини в тялото се освобождават 9,3 kcal; 1 g въглехидрати - 4,1 kcal топлина и 1 g протеин - 4,1 kcal. Ако храната, например, съдържа 400 g въглехидрати, тогава човек може да получи 1600 kcal. Но въглехидратите трябва да изчезнат дълги разстояниятрансформации, преди тази енергия да стане собственост на клетките. Тялото се нуждае от енергия през цялото време и процесите на дисимилация протичат непрекъснато. Постоянно окислява собствените си вещества и се освобождава енергия.

Разходът на енергия в организма се определя по два начина. Първо, това е така наречената директна калориметрия, когато при специални условия се определя топлината, която тялото отделя в околната среда. Второ, това е индиректна калориметрия. Консумацията на енергия се изчислява на базата на изолиращ газообмен: определя се количеството кислород, консумирано от тялото за определено време, и количеството въглероден диоксид, отделен през това време. Тъй като освобождаването на енергия възниква в резултат на окисляването на веществата до крайни продукти- въглероден диоксид, вода и амоняк, тогава има определена връзка между количеството консумиран кислород, освободената енергия и въглеродния диоксид. Познавайки показанията за обмен на газ и калоричния коефициент на кислород, е възможно да се изчисли енергийната консумация на тялото. Калорийният коефициент на кислорода е количеството топлина, което се отделя, когато тялото изразходва 1 литър кислород. Ако въглехидратите се окисляват, тогава когато се абсорбира 1 литър кислород, се освобождават 5,05 kcal енергия, ако мазнините и протеините са съответно 4,7 и 4,8 kcal. Всяко от тези вещества съответства на определена стойност на дихателния коефициент, т.е. стойността на съотношението на обема въглероден диоксид, освободен през даден период от време, към обема на кислорода, абсорбиран от тялото през този период от време. При окисляване на въглехидратите дихателният коефициент е 1, мазнините - 0,7, протеините - 0,8. Тъй като разграждането на различни хранителни вещества в тялото се извършва едновременно, стойността на дихателния коефициент може да варира. Средната му стойност при хората обикновено е в диапазона 0,83-0,87. Познавайки стойността на дихателния коефициент, можете да използвате специални таблици, за да определите количеството енергия, освободена в калории. По стойността на респираторния коефициент може да се прецени и интензивността на хода на метаболитните процеси като цяло.

BX

В клиничната практика, за да се сравни интензивността на метаболизма и енергията при различни хора и да се идентифицират неговите отклонения от нормата, се определя стойността на "основния" метаболизъм, т.е. минимално количествоенергия, изразходвана само за поддържане на функцията нервна система, дейността на сърцето, дихателната мускулатура, бъбреците и черния дроб в състояние на пълен покой. Основният метаболизъм се определя при специални условия - сутрин на гладно в легнало положение с пълна физическа и психическа почивка, не по-рано от 12-15 часа след последното хранене, при температура 18-20 ° C. Основният метаболизъм е най-важната физиологична константа на организма. Стойността на основния метаболизъм е приблизително 1100-1700 kcal на ден, а на 1 квадратен метър телесна повърхност е около 900 kcal на ден. Нарушаването на някое от тези условия променя стойността на основния метаболизъм, обикновено в посока на неговото увеличаване. Индивидуалните физиологични различия в базалния метаболизъм при различните хора се определят от теглото, възрастта, ръста и пола – това са фактори, които определят основния метаболизъм. Базалната скорост на метаболизма характеризира първоначалното ниво на потребление на енергия, но не може да се счита за "минимална", тъй като основната скорост на метаболизма по време на будност е малко по-висока, отколкото по време на сън.

Принципът на измерване на основния метаболизъм

Въз основа на множество дефиниции на основния метаболизъм при хората са съставени таблици с нормални стойности на този показател в зависимост от възрастта, пола и общата телесна повърхност. В тези таблици стойностите на основния обмен са дадени в килокалории (kcal) на 1 m 2 телесна повърхност за 1 час. Промените в хормоналната система на тялото, особено в щитовидната жлеза, оказват голямо влияние върху основния метаболизъм: при хиперфункция основният метаболизъм може да превиши нормално нивос 80%, при хипофункция, основният метаболизъм може да бъде под нормата с 40%. Загубата на функция на предния дял на хипофизната жлеза или надбъбречната кора води до намаляване на основния метаболизъм. Възбуждането на симпатиковата нервна система, повишеното производство или въвеждането на адреналин отвън повишават основния метаболизъм.

Консумация на енергия по време на работа

Увеличаването на консумацията на енергия по време на работа се нарича увеличение на работата. Разходът на енергия ще бъде толкова по-голям, колкото по-интензивна и по-трудна е извършената работа. Умственият труд не е придружен от увеличаване на разходите за енергия. Така, например, решението в ума на трудно задачи по математикаводи до увеличение на консумацията на енергия само с няколко процента. Следователно разходът на енергия на ден при хората с умствен труд е по-малък, отколкото при хората, занимаващи се с физически труд.

изпълнявани функции, форма 1) Тъкани; 2) органи; 3) системи от органи; 4) един организъм. A2. В процеса на фотосинтеза растенията 1) Снабдяват се с органични вещества 2) окисляват сложните органични вещества до прости 3) Поглъщат кислород и отделят въглероден двуокис 4) Консумирайте енергия органична материя. A3. Синтезът и разделянето на органични вещества се извършват в клетката, поради което тя се нарича единица на 1) Структура 2) жизнена дейност 3) растеж 4) възпроизводство. A4. Какви клетъчни структури са разпределени строго равномерно между дъщерните клетки по време на митоза? 1) Рибозоми; 2) митохондрии; 3) хлоропласти; 4) хромозоми. A5. Дезоксирибозата е интегрална част 1) Аминокиселини 2) протеини 3) и РНК 4) ДНК. A6. Вирусите, проникващи в клетката гостоприемник, 1) Хранят се с рибозоми; 2) заселват се в митохондриите; 3) Възпроизвеждат своя генетичен материал; 4) Отравят го с вредни вещества, образувани при метаболизма им. A7. Какво е значението на вегетативното размножаване? 1) допринася за бързото увеличаване на броя на индивидите от вида; 2) води до появата на вегетативна променливост; 3) увеличава броя на индивидите с мутации; 4) води до разнообразие на индивидите в популацията. A8. Какви клетъчни структури съхраняват хранителни вещества, не принадлежат към органелите? 1) вакуоли; 2) левкопласти; 3) хромопласти; 4) включвания. A9. Протеинът се състои от 300 аминокиселини. Колко нуклеотида има в ген, който служи като матрица за синтеза на протеин? 1) 300 2) 600 3) 900 4) 1500 А10. Съставът на вирусите, подобно на бактериите, включва 1) нуклеинови киселини и протеини 2) глюкоза и мазнини 3) нишесте и АТФ 4) вода и минерални соли A11. В една ДНК молекула нуклеотидите с тимин съставляват 10% от общ бройнуклеотиди. Колко нуклеотида с цитозин има в тази молекула? 1) 10% 2) 40% 3) 80% 4) 90% A12. Най-големият бройенергия се освобождава, когато една връзка се разцепи в молекула на 1) полизахарид 2) протеин 3) глюкоза 4) АТФ 2 Вариант A1. Поради свойството на ДНК молекулите да се самовъзпроизвеждат 1) Възникват мутации 2) Настъпват модификации в индивидите 3) Появяват се нови комбинации от гени 4) наследствената информация се предава на дъщерните клетки. A2. Какво е значението на митохондриите в клетката 1) транспортират и отстраняват крайните продукти на биосинтезата 2) преобразуват енергията на органичните вещества в АТФ 3) извършват процеса на фотосинтеза 4) синтезират А3 въглехидрати. Митоза в многоклетъчен организъмформира основата на 1) гаметогенезата 2) растежа и развитието 3) метаболизма 4) процесите на саморегулация A4. Какви са цитологичните основи на сексуалното размножаване на организма 1) способността на ДНК да се репликира 2) процесът на образуване на спори 3) натрупването на енергия от молекулата на АТФ 4) матричният синтез на A5 иРНК. При обратима денатурация на протеин, 1) нарушение на неговата първична структура 2) образуване на водородни връзки 3) нарушение на неговата третична структура 4) образуване пептидни връзки A6. В процеса на биосинтеза на протеини молекулите на иРНК пренасят наследствена информация 1) от цитоплазмата към ядрото 2) една клетка към друга 3) ядра към митохондрии 4) ядра към рибозоми. A7. При животните в процеса на митоза, за разлика от мейозата, се образуват клетки 1) соматични 2) с половин набор от хромозоми 3) пол 4) спора. A8. В растителните клетки, за разлика от клетките на човека, животните, гъбите, протича А) отделяне 2) хранене 3) дишане 4) фотосинтеза А9. Фазата на делене, в която хроматидите се отклоняват към различни полюси на клетката 1) анафаза 2) метафаза 3) профаза 4) телофаза A10. Прикрепването на вретеновидни влакна към хромозомите става 1) Интерфаза; 2) профаза; 3) метафаза; 4) анафаза. A11. Окисляването на органични вещества с освобождаване на енергия в клетката възниква в процеса на 1) Биосинтеза 2) дишане 3) екскреция 4) фотосинтеза. A12. Дъщерните хроматиди в процеса на мейозата се отклоняват към полюсите на клетката в 1) Метафаза на първото деление 2) Профаза на второто деление 3) Анафаза на второто деление 4) Телофаза на първото деление

Изберете един отговор: а. митохондрии и пластиди b. плазмена мембрана c. ядрено вещество без обвивка d. много големи лизозоми Участват в приемането и движението на веществата в клетката Изберете един или повече отговори: a. ендоплазмения ретикулум b. рибозоми c. течна част на цитоплазмата d. плазмена мембрана e. центриоли на клетъчния център Рибозомите са Изберете един отговор: a. два мембранни цилиндъра b. заоблени ципести тела c. микротубулен комплекс d. две немембранни субединици растителна клетказа разлика от животно има Изберете един отговор: a. митохондрии b. пластиди c. плазмена мембрана d. Апарат на Голджи Големи молекули от биополимери навлизат в клетката през мембраната Изберете един отговор: а. чрез пиноцитоза б. чрез осмоза c. чрез фагоцитоза d. чрез дифузия Когато третичната и четвъртичната структура на протеиновите молекули в клетката престанат да функционират Изберете един отговор: a. ензими b. въглехидрати c. ATP d. липиди Текст на въпроса

Каква е връзката между пластичния и енергийния метаболизъм

Изберете един отговор: а. енергиен обмен доставя кислород за пластмаса b. обмен на пластмаса доставя органична материя за енергия c. пластичен обмен доставя ATP молекули за енергия d. пластичният метаболизъм доставя минерали за енергия

Колко АТФ молекулисъхранявани по време на гликолиза?

Изберете един отговор: а. 38 б. 36 c. 4 г. 2

В реакциите на тъмната фаза на фотосинтезата участват

Изберете един отговор: а. молекулярен кислород, хлорофил и ДНК b. въглероден диоксид, ATP и NADPH2 c. вода, водород и tRNA d. въглероден окис, атомен кислород и NADP+

Приликата на хемосинтезата и фотосинтезата е, че и в двата процеса

Изберете един отговор: а. слънчевата енергия се използва за образуване на органична материя б. енергията, освободена при окислението, се използва за образуване на органични вещества неорганични вещества° С. органичните вещества се образуват от неорганични d. се образуват същите метаболитни продукти

Информацията за последователността на аминокиселините в протеиновата молекула се пренаписва в ядрото от ДНК молекула на молекула

Изберете един отговор: а. рРНК b. иРНК c. ATP d. tRNA Коя последователност правилно отразява начина на реализация генетична информацияИзберете един отговор: а. признак --> протеин --> иРНК --> ген --> ДНК b. ген --> ДНК --> черта --> протеин c. ген --> иРНК --> протеин --> черта d. иРНК --> ген --> протеин --> черта

Целият комплект химична реакцияв клетка, наречена

Изберете един отговор: а. ферментация b. метаболизъм c. хемосинтеза d. фотосинтеза

Биологичният смисъл на хетеротрофното хранене е

Изберете един отговор: а. консумация неорганични съединения b. синтез на ADP и ATP c. получаване на строителни материали и енергия за клетките d. синтез на органични съединения от неорганични

Всички живи организми в процеса на живот използват енергия, която се съхранява в органични вещества, създадени от неорганични

Изберете един отговор: а. растения b. животни c. гъби d. вируси

В процеса на пластичен обмен

Изберете един отговор: а. по-сложните въглехидрати се синтезират от по-малко сложни b. мазнините се превръщат в глицерол и мастни киселини c. протеините се окисляват до образуване на въглероден диоксид, вода, азотсъдържащи веществад. освобождаване на енергия и синтез на АТФ

В основата на взаимодействието е принципът на взаимно допълване

Изберете един отговор: а. нуклеотиди и образуването на двуверижна ДНК молекула b. аминокиселини и образуването на първичната структура на протеина c. глюкоза и образуването на целулозна полизахаридна молекула d. глицерол и мастни киселини и образуването на мастна молекула

Значението на енергийния метаболизъм в клетъчния метаболизъм се състои в това, че той осигурява реакции на синтез

Изберете един отговор: а. нуклеинови киселини b. витамини c. ензими d. АТФ молекули

Ензимното разграждане на глюкозата без участието на кислород е

Изберете един отговор: а. обмен на пластмаса b. гликолиза c. подготвителен етап на обмена d. биологично окисление

Разграждането на липидите до глицерол и мастни киселини става в

Изберете един отговор: а. кислороден етап от енергийния метаболизъм b. процесът на гликолиза c. хода на пластичния обмен d. подготвителен етап на енергийния метаболизъм

А) Всички живи организми са изградени от клетки.
Б) обвивката на гъбичната клетка се състои от хитин, подобно на външния скелет на членестоноги
В) животинските клетки не съдържат пластиди
Г) бактериалната спора е единична специализирана клетка
Водата в клетката изпълнява функцията: А) транспортна, разтворителна
B) енергия C) каталитична D) информация
РНК е:
А) полинуклеотидна верига във формата двойна спирала, чиито вериги са свързани с водородни връзки B) нуклеотид, съдържащ две богати на енергия връзки
В) полинуклеотидна верига под формата на едноверижна спирала
Г) полинуклеотидна верига, състояща се от различни аминокиселини
Синтезът на АТФ молекулите се осъществява в:
A) рибозоми B) митохондрии C) апарат на Голджи D) ER
Прокариотните клетки се различават от еукариотните клетки по това, че:
А) по-големи размери Б) липса на ядро
В) наличието на черупка Г) наличието нуклеинова киселина
Митохондриите се считат за силовите центрове на клетката, защото:
А) разграждат органичните вещества с освобождаване на енергия
Б) съхраняват хранителни вещества
В) в тях се образуват органични вещества Г) преобразуват енергията на светлината
Стойността на метаболизма в клетката е:
А) осигуряване на клетката с градивен материал и енергия
Б) предаване на наследствена информация от майчиния организъм към дъщерята
В) равномерно разпределение на хромозомите между дъщерните клетки
Г) осигуряване на взаимовръзките на клетките в тялото
Ролята на иРНК в протеиновия синтез е:
А) осигуряване на съхранение на наследствена информация Б) осигуряване на клетката с енергия
В) осигуряване на трансфера на генетична информация от ядрото към цитоплазмата
Възстановяването на диплоидния набор от хромозоми в зиготата - първата клетка на нов организъм - възниква в резултат на:
A) мейоза B) митоза C) оплождане D) метаболизъм
„Гените, разположени на една и съща хромозома, се наследяват заедно“ е формулировката:
А) Правилата на Г. Мендел за доминиране Б) Законът на Т. Морган за свързаното наследство
В) законът за разделяне на Г. Мендел Г) законът независимо наследствопризнаци на Г. Мендел
Генетичният код е:
А) сегмент от ДНК молекула, съдържащ информация за първична структураедин протеин
Б) последователността на аминокиселинните остатъци в белтъчната молекула
В) последователността на нуклеотидите в молекулата на ДНК, която определя първичната структура на всички протеинови молекули
Г) кодирана в t-RNA информация за първичната структура на протеина
Съвкупността от гени на популация, вид или друга систематична група се нарича:
А) генотип Б) фенотип В) генетичен кодГ) генофонд
Изменчивостта, която възниква под влиянието на факторите на околната среда и не засяга хромозомите и гените, се нарича: А) наследствена Б) комбинативна
В) модификация Г) мутация
Образуването на нови видове в природата възниква в резултат на:
А) желанието на индивидите за самоусъвършенстване
Б) преференциално запазване в резултат на борбата за съществуване и естествения подбор на индивиди с полезни наследствени промени:
В) селекция и запазване от човека на индивиди с полезни наследствени изменения
Г) оцеляване на индивиди с различни наследствени изменения
Процесът на запазване от поколение на поколение на индивиди с наследствени промени, полезни за хората, се нарича: А) естествен подбор
Б) наследствена изменчивостВ) борба за съществуване Г) изкуствен подбор
Определете сред посочените еволюционни промени ароморфозите:
А) образуването на крайници от тип копаене в мол
Б) появата на защитен цвят в гъсеницата
В) появата на белодробно дишане при земноводните Г) загубата на крайници при китовете
От изброените фактори на човешката еволюция биологичните включват:
A) естествен подбор B) реч C) социален начин на живот D) работа
Напишете буквите в последователността, която отразява етапите на човешката еволюция: A) Кроманьонци B) Питекантропи C) Неандерталци D) Австралопитеци
Всички компоненти нежива природа(светлина, температура, влажност, химичен и физичен състав на околната среда), въздействащи на организми, популации, съобщества, се наричат ​​фактори:
A) антропогенен B) абиотичен C) лимитиращ D) биотичен
Животните, гъбите се класифицират като хетеротрофи, защото:
А) те сами създават органични вещества от неорганични Б) използват енергия слънчева светлинаВ) хранят се с готови органични вещества Г) хранят се с минерали
Биогеоценозата е:
А) изкуствена общност, създадена в резултат на човешка дейност
Б) комплекс от взаимосвързани видове, живеещи в определен район с хомогенни природни условия
В) съвкупността от всички живи организми на планетата
Г) геоложка обвивка, обитавана от живи организми
Формата на съществуване на вида, която осигурява неговата адаптивност към живот при определени условия, е:
A) индивид B) стадо C) колония D) популация

се натрупва в

А
– хлоропласти B – ядро ​​C – левкопласти D – хромопласти
2. Цитоплазмата не изпълнява
функция

А
– движение на веществата Б – взаимодействия на всички органели

IN
- мощност G - защитна
3. Резервни
хранителни вещества и продукти от разграждането се натрупват в растителните клетки в

А
– лизозоми B – хлоропласти C – вакуоли D – ядро
4. Протеини,
мазнините и въглехидратите се окисляват, за да се освободи енергия в

А
– митохондрии В – левкопласти

IN
– ендоплазмен ретикулум D – комплекс на Голджи
5. "Сглобяване"
рибозомата се извършва в

А
- ендоплазмен ретикулум В - комплекс на Голджи

IN
- цитоплазма D - нуклеоли
6. На повърхността на гладкия ендоплазмен ретикулум се синтезират молекули A - минерални соли B - нуклеотиди C - въглехидрати, липиди D - протеини
7. A - лизозоми B - микротубули C - митохондрии D - рибозоми са разположени на повърхността на грапавия ендоплазмен ретикулум
8. Еукариотите са организми, които имат A - пластиди B - флагела C - клетъчна мембрана D - образувано ядро
9. Клетката е основната структурна единица на всички организми, тъй като A - размножаването на организмите се основава на клетъчното делене B - метаболитните реакции протичат в клетката C - клетъчното делене е в основата на растежа на организма D - всички организми се състоят от клетки
10. A - цитоплазма B - клетъчен център C - ендоплазмен ретикулум D - вакуола участва в образуването на вретеното на делене

Всички хранителни вещества имат определено количество енергия. Тялото се нарича енергиен трансформатор, тъй като в него непрекъснато се извършват специфични трансформации на хранителни вещества, водещи до освобождаване на енергия и прехода й от един вид в друг.

Съотношението между количеството енергия, получено от храната, и количеството изразходвана енергия се нарича енергийния баланс на тялото. За да се изследва, е необходимо да се определи енергийната стойност на храната.

Проучванията показват, че всеки грам полизахариди и протеини осигурява 17,2 kJ. При разграждането на мазнините се отделят 38,96 kJ. От това следва, че енергийната стойност на различните хранителни вещества не е еднаква и зависи от това какви хранителни вещества се съдържат в дадено вещество. Така например енергийната стойност на ядките е 2723,5 kJ, маслото - 3322,2 kJ и др. Енергийната стойност на хранителните вещества не винаги съвпада с тяхната физиологична стойност, тъй като последната все още се определя от способността за асимилиране. Хранителните вещества от животински произход се усвояват по-добре от тези от растителен произход.

Методи за определяне на метаболизма.

Количеството отделена енергия в тялото зависи от химичните превръщания на веществата в него, т.е. от метаболитни процеси. От това следва, че количеството топлина, отделена от тялото, може да служи като индикатор за метаболизма. Определяне на количеството топлина, т.е. количеството калории, разпределени от тялото, дава общото количество енергийни трансформации под формата на краен топлинен резултат. Този метод за определяне на енергията се нарича директна калориметрия. Определяне на броя на калориите по метода директна калориметрияпроизведени с помощта на калориметрична камера или калориметър. Този метод за определяне на енергийния баланс е трудоемък.

Всички тези дефиниции могат да бъдат направени много по-лесно чрез изучаване на обмена на газ. Определянето на количеството енергия, освободено от тялото, като се използва изследването на обмена на газ, се нарича индиректна калориметрия. Знаейки, че цялото количество енергия, освободена в тялото, е резултат от разграждането на протеини, мазнини и въглехидрати, знаейки също колко енергия се освобождава по време на разграждането на тези вещества и колко от тях са били разградени за определен период от време, можете да изчислите количеството освободена енергия. За да определите кои вещества са претърпели окисление в организма - протеини, мазнини или въглехидрати, изчислете респираторен коефициент. Дихателният коефициент е съотношението на обема на отделения въглероден диоксид към обема на абсорбирания кислород. Дихателният коефициент е различен при окисляването на протеини, мазнини и въглехидрати. Общата формула за разграждане на въглехидратите се изразява със следното уравнение:

(C 6 H 10 O 5) n + 6 n O 2 \u003d 6 n CO 2 + 5 n H 2 O.

Следователно CO 2 /O 2 = 6/6 = 1.

За мазнините респираторният коефициент е 0,7.

Познавайки стойността на дихателния коефициент, е възможно да се определи от таблиците топлинен еквивалент на кислород, което се отнася до количеството енергия, освободена на литър консумиран кислород. Топлинният еквивалент на кислорода не е същият при различни значениядихателна честота. За определяне на количеството консумиран кислород и отделения въглероден диоксид се използва методът на Дъглас-Холден. Субектът взема мундщука в устата си, затваря носа си и целият въздух, издишан за определен период от време, се събира в гумена торба. Обемът на издишания въздух се измерва с газов часовник. От торбата се взема проба въздух и в нея се определя съдържанието на кислород и въглероден диоксид; вдишаният въздух съдържа определено количество от тях. Оттук количеството консумиран кислород, отделеният въглероден диоксид и респираторният коефициент се изчисляват от процентната разлика. След това се намира топлинният еквивалент на кислорода, съответстващ на неговата стойност, който се умножава по броя на консумираните литри кислород. В този случай стойността на обмена се получава за периода от време, през който е направено определянето на обмена на газ. След това преведете тази стойност в ден.

Основен и общ метаболизъм.

Разграничете общия метаболизъм и метаболизма в пълен покой. Метаболизмът в покой се нарича основен. Определя се при следните условия: човек получава последното хранене 12 часа преди експеримента. Изследваното се поставя в леглото и след 30 минути започва определянето на газообмена. При тези условия енергията се изразходва за работата на сърцето, дишането, поддържането на телесната температура и др. Но този разход на енергия е малък. Основните разходи при определяне на основния метаболизъм са свързани с химични процеси, които винаги протичат в живите клетки. Основната скорост на метаболизма варира от 4200 до 8400 kJ на ден за мъжете и от 4200 до 7140 kJ за жените.

Метаболизмът може да варира значително при различни условия. Така например по време на сън обменът е много по-слаб. Интензивността на основния метаболизъм по време на сън намалява с 8-10% в сравнение с изследването по време на будност. По време на работа, с мускулно натоварване, напротив, обмяната се увеличава значително. Увеличаването на метаболизма е толкова по-значително, колкото по-интензивно е натоварването на мускулите. В тази връзка работниците от различни професии изразходват неравномерно количество енергия на ден (от 12 600 до 21 000 kJ). Умствената работа предизвиква леко повишаване на метаболизма: само 2-3%. Всяко емоционално вълнение неизбежно води до засилване на метаболизма. Метаболизмът също се променя под влияние на приема на храна. След хранене метаболизмът се увеличава с 10-40%. Ефектът на храната върху метаболизма не зависи от дейността на стомашно-чревния тракт, той се дължи на специфичното въздействие на храната върху метаболизма. В тази връзка е обичайно да се говори за специфичен динамичен ефект на храната върху метаболизма, което означава увеличаването му след хранене.

Тест по темата „Метаболизъм. Кожа. Изолация” 8 клас

1. Какъв процес е характерен за всички живи организми?

1) фотосинтеза

2) метаболизъм

3) активно движение

4) хранене с готови органични вещества

2. Води до освобождаване на енергия в тялото

1) образуването на органични съединения

2) дифузия на вещества през клетъчните мембрани

3) окисляване на органични вещества в телесните клетки

4) разграждане на оксихемоглобина до кислород и хемоглобин

3. Коя буква на фигурата показва органа, в който глюкозата се превръща в гликоген? 1) A 2) B 3) C 4) D

4. Какво се случва в процеса на дишане в растителните клетки,

животни и хора?

1) образуването на органични вещества

от неорганични

2) движение на органични и неорганични вещества

3) окисляване на органични вещества с освобождаване на енергия

4) освобождаване на кислород от тялото

5. При липса на витамин С в организма,

1) рязко влошаване на зрението

6. Основният източник на енергия за тялото е процесът

1) селекция

2) дишане

3) усвояване на вещества от заобикаляща среда

4) движение на вещества в тялото

7. Отделителната функция в организма на човека и бозайниците се осъществява от

1) бъбреците, кожата и белите дробове

2) големи и ректума

3) черен дроб и стомах

4) слюнчени и слъзни жлези

8. Ролята на дишането в живота на организмите е

1) образуването и отлагането на органични вещества

2) абсорбция на въглероден диоксид от околната среда

3) освобождаване на енергия, необходима за тяхната жизнена дейност

4) усвояване на органични вещества от околната среда

9. Същността на отделителната функция при животните и хората е да извежда от тялото

1) въглероден диоксид

2) несмлени остатъци от храна

4) вещества, образувани в мастните жлези

10. Много процеси, протичащи в клетката (деление, движение и т.н.), протичат с изразходването на енергия, която се освобождава в резултат

1) клетъчно дишане

2) биосинтеза

3) регенерация на увредените части на клетката

4) отстраняване на метаболитни продукти от клетката

11. Крайните продукти на метаболизма се образуват в

3) клетки и тъкани

4) храносмилателни органи

12. Крайните продукти на метаболизма трябва да бъдат отстранени от човешкото тяло, тъй като те

1) може да забави процеса на храносмилане

2) натрупвайки се в тъканите, може да причини отравяне на тялото

3) предизвикват инхибиране в нервните клетки

4) влияят върху киселинността на стомашния сок

13. Като източник на енергия в процеса на жизнената дейност на тялото, на първо място,

1) въглехидрати

4) нуклеинови киселини

14. В образуването на какви вещества участват витамините?

1) ензими

2) хормони

3) антитела

4) хемоглобин

15. Метаболизмът и преобразуването на енергия е признак, по който човек може да различи

1) по-ниски растенияот по-високо

2) живо от неживо

3) едноклетъчни организмиот многоклетъчни

4) животни от хора

16. Използване на човешки и животински клетки

1) хормони и витамини

2) вода и въглероден диоксид

3) неорганични вещества

4) протеини, мазнини и въглехидрати

17. Метаболизъм и преобразуване на енергия -

1) основата на променливостта на организмите

2) основният признак на живота

3) реакцията на тялото към влиянието на околната среда

4) знак, присъщ на всички тела на живата и неживата природа

18. Излишната захар в кръвта и урината показва смущения в дейността.

1) щитовидна жлеза

3) панкреас

4) надбъбречни жлези

19. Процесите на окисление и синтез на нови молекули на органични вещества се проявяват на нивото на организация на живата природа

1) видове

2) биосферни

3) клетъчен

4) организмов

20. При липса на витамин А в организма,

1) рязко влошаване на зрението

2) кървене на венците, възпаление на лигавиците

3) изкривяване на костите на крайниците

4) нарушение на метаболизма на въглехидратите и протеините

21. Въглехидратите и мазнините не могат да заменят протеините в диетата, тъй като не съдържат атоми.

1) въглерод

3) кислород

4) водород

22. В процеса на биосинтеза в клетката,

1) окисляване на органични вещества

2) доставка на кислород и отстраняване на въглероден диоксид

3) образуването на по-сложни органични вещества от по-малко сложни

4) разграждане на нишестето до глюкоза

23. Окисляването на органичните вещества в клетките допринася за

1) освобождаване на енергия

2) смилане на храната, която влиза в тялото

3) натрупването на кислород в тялото

4) образуването на органични вещества, специфични за даден организъм

24. В процеса на енергиен метаболизъм се синтезират молекули

1) протеини 2) мазнини 3) въглехидрати 4) АТФ

25. Метаболизмът и трансформацията на енергия е знак

1) характеристика на тела от жива и нежива природа

2) по които живото може да се разграничи от неживото

3) по които се отличават едноклетъчните организми
многоклетъчен

4) характерни само за телата на неживата природа

26. Запишете буквите, обозначаващи елементите на правилния отговор на въпроса: какви крайни продукти се образуват по време на окисляването на протеините в клетките на тялото?

А) аминокиселини

Б) глюкоза

Б) глицерин

Г) въглероден диоксид

Д) амоняк

27. Запишете буквите, обозначаващи елементите на правилния отговор на въпроса:

Кои храни са с високо съдържание на витамин А?

А) моркови

Б) касис

Г) масло

Д) спанак

28. Установете съответствие между знака за обмен на ve

същества и появата му при хората. Признаци на метаболизъм

1) окисление на веществата

2) синтез на вещества

3) съхранение на енергия

4) консумация на енергия

5) участие на рибозоми

6) участие на митохондриите

29. Децата развиват рахит при липса на:

1) манган и желязо 3) мед и цинк

2) калций и фосфор 4) сяра и азот

30. Заболяването "нощна слепота" възниква при недостиг на витамини:

1) B 2) A 3) C 4) PP

31. Пластичният обмен се състои главно от реакции:

1) разграждането на органичната материя

2) разлагане на неорганични вещества

3) синтез на органични вещества

4) синтез на неорганични вещества

32. Основният източник на енергия за мускулна контракция е разпадът:

1) протеини 2) гликоген 3) мазнини 4) хормони

33. Дермата е част от:

1) кожа 2) нервна система 3) отделителна система

4) ендокринна система

34. Първичната урина е течност, която навлиза

1) от кръвоносните капиляри в кухината на капсулата на бъбречните тубули

2) от кухината на бъбречния тубул към съседните кръвоносни съдове

3) от нефрона до бъбречното легенче

4) от бъбречното легенче до уретерите

35. Кожата изпълнява отделителна функция с помощта на
1) коса 2) капиляри 3) потни жлези 4) мастни жлези

36. Витамини в организма на човека и животните

1) регулиране на доставката на кислород

2) влияние върху растежа, развитието, метаболизма

3) предизвикват образуването на антитела

4) увеличаване на скоростта на образуване и разпадане на оксихемоглобина

37. Черният хляб е източник на витамини
1) A 2) B 3) C 4) D

38. Съставът на зрителния пигмент, съдържащ се във фоточувствителните клетки на ретината, включва вит

1. основни характеристикиметаболизъм в организма.

2. Протеинов метаболизъм.

3. Метаболизъм на мазнините.

4. Метаболизъм на въглехидратите.

ЦЕЛ: Да се ​​представи общата схема на метаболизма в организма, метаболизма на протеини, мазнини, въглехидрати и проявите на патологията на тези видове метаболизъм.

1. Веднъж попаднали в тялото, хранителните молекули участват в много различни реакции. Тези реакции, както и други химически прояви на жизнената дейност, се наричат ​​метаболизъм или метаболизъм. Хранителните вещества се използват като суровини за синтеза на нови клетки или се окисляват, доставяйки енергия на тялото.Част от тази енергия е необходима за непрекъснатото изграждане на нови тъканни компоненти, другата се изразходва в процеса на функциониране на клетките: по време на мускулна контракция, трансмисия нервни импулси, секреция на клетъчни продукти. Останалата част от енергията се отделя като топлина.

Метаболитните процеси се делят на анаболни и катаболни. Анаболизъм (асимилация) – химични процеси, при които прости веществасе комбинират помежду си, за да образуват по-сложни, което води до натрупване на енергия, изграждане на нова протоплазма и растеж. Катаболизъм (дисимилация) - разцепване сложни вещества, което води до освобождаване на енергия, докато разрушаването на протоплазмата и изразходването на нейните вещества.

Същността на метаболизма: 1) приемането на различни хранителни вещества от външната среда; 2) тяхното асимилиране и използване в процеса на живот като източници на енергия и материал за изграждане на тъкани; 3) освобождаването на образуваните метаболитни продукти във външната среда.

Специфични функции на метаболизма: 1) извличане на енергия от околната среда под формата на химическа енергия на органични вещества; 2) превръщане на екзогенни вещества в градивни елементи, т.е. предшественици на макромолекулни компоненти на клетка; 3) сглобяване на протеини, нуклеинови киселини и други клетъчни компоненти от тези блокове; 4) синтез и разрушаване на биомолекули, необходими за изпълнение на различни специфични функции на дадена клетка.

2. Протеинов метаболизъм - съвкупност от пластични и енергийни процеси на протеинова трансформация в организма, включително обмяната на аминокиселини и техните разпадни продукти. Протеините - основата на всички клетъчни структури, са материалните носители на живота. Биосинтезата на протеините определя растежа, развитието и самообновяването на всички структурни елементив тялото и по този начин тяхната функционална надеждност. Дневната нужда от протеини (протеинов оптимум) за възрастен е 100-120 g (с енергиен разход от 3000 kcal / ден). Всички аминокиселини (20) трябва да бъдат на разположение на тялото в определено съотношение и количество, в противен случай протеинът не може да се синтезира. Много протеинови аминокиселини (валин, левцин, изолевцин, лизин, метионин, треонин, фенилаланин, триптофан) не могат да се синтезират в организма и трябва да бъдат набавяни с храната (есенциални аминокиселини). Други аминокиселини могат да се синтезират в тялото и се наричат ​​несъществени (хистидин, гликокол, глицин, аланин, глутаминова киселина, пролин, хидроксипролин, серия, тирозин, цистеин, аргинин,) Протеините се разделят на биологично пълноценни (с пълен набор от всички незаменими аминокиселини) и дефектен (при липса на една или повече незаменими аминокиселини).

Основните етапи на протеиновия метаболизъм: 1) ензимно разграждане на хранителните протеини до аминокиселини и усвояването на последните; 2) трансформация на аминокиселини; 3) биосинтеза на протеини; 4) разграждане на протеини; 5) образуването на крайни продукти от разграждането на аминокиселините.

След като се абсорбират в кръвоносните капиляри на вилите на лигавицата на тънките черва, аминокиселините навлизат в порталната вена в потока, където веднага се използват или се задържат като малък резерв. Част от аминокиселините остават в кръвта и навлизат в други клетки на тялото, където се включват в нови протеини. Протеините на тялото непрекъснато се разграждат и синтезират отново (периодът на обновяване на общия протеин в тялото е 80 дни). Ако храната съдържа повече аминокиселини, отколкото е необходимо за синтеза на клетъчни протеини, чернодробните ензими отцепват от тях аминогрупите NH2, т.е. произвеждат дезаминиране. Други ензими, свързващи аминогрупите, които са били отцепени с CO2, образуват от тях урея, която се прехвърля с кръвта в бъбреците и се екскретира с урината. Протеините не се отлагат в депото, така че протеините, които тялото изразходва след изчерпването на въглехидратите и мазнините, не са резерв, а ензими и структурни протеиниклетки.

Нарушенията на протеиновия метаболизъм в организма могат да бъдат количествени и качествени. Количествените промени в протеиновия метаболизъм се съдят по азотния баланс, т.е. според съотношението на количеството азот, постъпил в организма с храната и отделен от него. Обикновено при възрастен с адекватно хранене количеството азот, въведено в тялото, е равно на количеството, отделено от тялото (азотен баланс). Когато приемът на азот надвишава отделянето му, се говори за положителен азотен баланс и азотът се задържа в организма. Наблюдава се в периода на растеж на тялото, по време на бременност, по време на възстановяване.Когато количеството азот, отделено от тялото, надвишава полученото, се говори за отрицателен азотен баланс.Отбелязва се със значително намаляване на съдържанието на протеини в храната (белтъчно гладуване).

3. Метаболизъм на мазнините – съвкупност от процеси за преобразуване на липидите (мазнините) в организма. Мазнините са енергиен и пластичен материал, те са част от обвивката и цитоплазмата на клетките. Част от мазнините се натрупват под формата на резерви (10-30% от телесното тегло). По-голямата част от мазнините са неутрални липиди (триглицериди на олеинова, палмитинова, стеаринова и други висши мастни киселини). Дневната нужда от мазнини за възрастен е 70-100 г. Биологичната стойност на мазнините се определя от факта, че някои необходими за живота ненаситени мастни киселини (линолова, линоленова, арахидонова) са незаменими (дневна нужда 10-12 g) и не могат да се образуват в човешкото тяло от други мастни киселини, така че трябва да се доставят с храната (растителни и животински мазнини).

Основните етапи на метаболизма на мазнините: 1) ензимно разграждане на хранителните мазнини в стомашно-чревния тракт до глицерол и мастни киселини и абсорбцията на последните в тънките черва; 2) образуването на липопротеини в чревната лигавица и в черния дроб и транспортирането им по кръвен път; 3) хидролизата на тези съединения на повърхността клетъчни мембраниензим липопротеин липаза, абсорбцията на мастни киселини и глицерол в клетките, където те се използват за синтезиране на собствени липиди на клетките на органите и тъканите. След синтез липидите могат да претърпят окисление, освобождавайки енергия и в крайна сметка да се превърнат във въглероден диоксид и вода (100 g мазнини дават 118 g вода при окисляване). Мазнините могат да се превърнат в гликоген и след това да претърпят окислителни процеси, подобни на въглехидратния метаболизъм. При излишък мазнините се отлагат под формата на резерви в подкожната тъкан, големия оментум, около някои вътрешни органи.

С храна, богата на мазнини, идва известно количество липоиди (мастноподобни вещества) - фосфатиди и стероли. Фосфатидите са необходими на тялото, за да синтезира клетъчните мембрани, те са част от ядреното вещество, цитоплазмата на клетките. Фосфатидите са особено богати в нервната тъкан. Основният представител на стеролите е холестеролът. Също така е част от клетъчните мембрани, предшественик е на хормоните на надбъбречната кора, половите жлези, витамин D, жлъчни киселини. Холестеролът повишава устойчивостта на червените кръвни клетки към хемолиза, служи като изолатор на нервните клетки, осигурявайки провеждането на нервните импулси. Нормалното съдържание на общ холестерол в кръвната плазма е 3,11-6,47 mmol / l.

4. Въглехидратна обмяна – съвкупност от процеси за преобразуване на въглехидратите в организма. Въглехидратите са енергийни източници за директно използване (глюкоза) или образуват енергийно депо (гликоген), са компоненти на сложни съединения (нуклеопротеини, гликопротеини), използвани за изграждане на клетъчните структури.Дневната потребност е 400-500 g.

Основните етапи на въглехидратния метаболизъм: 1) разграждането на хранителните въглехидрати в стомашно-чревния тракт и абсорбцията на монозахаридите в тънките черва; 2) отлагането на глюкоза под формата на гликоген в черния дроб и мускулите или директното му използване за енергийни цели; 3) разграждането на гликогена в черния дроб и навлизането на глюкоза в кръвта, когато намалява (мобилизация на гликоген); 4) синтеза на глюкоза от междинни продукти (пирогроздена и млечна киселина) и невъглехидратни прекурсори; 5) превръщането на глюкозата в мастни киселини; 6) окисление на глюкоза с образуване на въглероден диоксид и вода.

Въглехидратите се абсорбират в храносмилателния канал под формата на глюкоза, фруктоза и галактоза. Те пътуват през порталната вена до черния дроб, където фруктозата и галактозата се превръщат в глюкоза, която се съхранява като гликоген. Процесът на синтез на гликоген в черния дроб от глюкоза се нарича гликогенеза (черният дроб съдържа 150-200 g въглехидрати под формата на гликоген). Част от глюкозата влиза в общото кръвообращение и се разпределя в тялото, като се използва като основен енергиен материал и като компонент на сложни съединения (гликопротеини, нуклеопротеини).

Глюкозата е постоянен компонент (биологична константа) на кръвта. Съдържанието на глюкоза в кръвта обикновено е 4,44-6,67 mmol / l, с повишаване на съдържанието му (хипергликемия) до 8,34-10 mmol / l, се екскретира в урината под формата на следи. При понижаване на кръвната захар (хипогликемия) до 3,89 mmol / l се появява чувство на глад, до 3,22 mmol / l - възникват конвулсии, делириум и загуба на съзнание (кома). Когато глюкозата се окислява в клетките за енергия, тя в крайна сметка се превръща във въглероден диоксид и вода. Разграждането на гликогена в черния дроб до глюкоза е гликогенолиза. Биосинтеза на въглехидрати от техните разпадни продукти или разпадни продукти на мазнини и протеини - глюконеогенеза. Разграждането на въглехидратите при липса на кислород с натрупване на енергия в АТФ и образуване на млечна и пирогроздена киселина - гликолиза.

Когато приемът на глюкоза надхвърли търсенето, черният дроб превръща глюкозата в мазнини, които се съхраняват в мастни депа и могат да се използват като източник на енергия в бъдеще. Нарушаването на нормалния метаболизъм на въглехидратите се проявява чрез повишаване на съдържанието на глюкоза в кръвта. При захарен диабет се наблюдава постоянна хипергликемия и глюкозурия, свързани с дълбоко нарушение на въглехидратния метаболизъм. В основата на заболяването е недостатъчност на ендокринната функция на панкреаса. Поради липсата или липсата на инсулин в организма, способността на тъканите да използват глюкозата е нарушена и тя се екскретира с урината.