Обмен веществ в организме человека

 

Основные термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работе: авитаминоз, белковый обмен, водно–солевой обмен, витамины, нормы питания, обмен жиров, обмен углеводов.

 

Совокупность ферментативных химических реакций в организме называется обменом веществ (метаболизмом).

Основными видами обмена веществ являются белковый, углеводный, жировой и водно-солевой обмены.

Белковый обмен направлен на использование и преобразование аминокислот белков в организме человека. Организму нужны не белки пищи, сами по себе, а содержащиеся в них аминокислоты. При переваривании пищи съеденные белки распадаются на аминокислоты, которые всасываются в кровь и из крови поступают в каждую клетку организма. Здесь они частично идут на строительство собственных белков, а частично сжигаются для получения АТФ.

Уровень содержания аминокислот в крови регулирует печень. В печени происходит разложение излишка аминокислот. Из образовавшегося аммиака синтезируется мочевина, которая затем выводится почками и кожей. Остатки аминокислот используются, как энергетический материал, и преобразуются в глюкозу, избыток которой превращается в гликоген. В клетках белки распадаются до углекислого газа, воды, мочевины, мочевой кислоты и др. Они выводятся из организма.

Углеводный обмен – совокупность процессов преобразования и использования углеводов.

Углеводы являются основным источником энергии в организме. При расщеплении 1 г глюкозы высвобождается 17,6 кДж энергии. Часть глюкозы попадает в печень, где превращается в гликоген. Другая часть превращается в жиры. Основная часть глюкозы окисляется до диоксида углерода и воды. Гликоген является основным поставщиком энергии для мышечного сокращения. Уровень глюкозы в крови регулируется гормонами, в том числе инсулином. При недостатке инсулина уровень глюкозы повышается, что ведет к сахарному диабету. Инсулин тормозит распад гликогена и способствует повышению его содержания в печени. Другой гормон поджелудочной железы – глюкагон способствует превращению гликогена в глюкозу, тем самым повышая ее содержание в крови.

1 г углеводов содержит значительно меньше энергии, чем 1 г жиров. Но зато углеводы можно окислить быстро и даже получить АТФ без окисления за счет гликолиза.

Обмен жиров – совокупность процессов преобразования и использования липидов.

Жиры содержат незаменимые жирные кислоты. При распаде 1 г жира выделяется 38,9 кДж энергии. Жирные кислоты всасываются в лимфу в ворсинках тонкого кишечника. С током лимфы липиды попадают в кровоток, а затем в клетки. Липиды являются структурными элементами клеточных мембран, входят в состав медиаторов, гормонов, образуют подкожные жировые отложения и сальники. Липиды могут откладываться на тканях некоторых органов и на стенках кровеносных сосудов. Окончательными продуктами окисления жиров являются диоксид углерода и вода. В гуморальной регуляции уровня жиров участвуют железы внутренней секреции и их гормоны.

Водно-солевой обмен. В клетках организма человека около 72% воды, 28% входит в состав крови, лимфы, внеклеточной жидкости. Вода выполняет транспортную, выделительную, теплорегуляционную функции. Она является средой для протекания химических реакций и определяет физические свойства клетки. Потребность в воде у взрослого человека составляет 2—3 л в сутки. Нормальный водный обмен предполагает равновесие между количеством поглощенной и выделенной воды. Вода поступает в организм с пищей, с жидкостями (вода, соки и т.д.). В клетках образуется метаболическая вода, как продукт окисления органических соединений. Вода выводится из организма с потом, мочой, в виде водяного пара, через кишечник. Потребность в воде (жажда) вызывает возбуждение питьевого центра в гипоталамусе. Удовлетворение жажды тормозит этот центр. Солевой обмен – необходимая составная часть общего обмена веществ. Ежедневно организм нуждается в солях кальция, натрия, калия, хлора, фосфора, железа и других элементов. Соли участвуют в поддержании рН внутренней среды организма, процессах возбудимости нервной и мышечной тканей.

Витамины, их роль в организме. Для нормального протекания биохимических процессов нужны небольшие количества веществ, которые, вообще говоря, нельзя считать ни белками, ни жирами, ни углеводами. Одни из таких веществ могут синтезироваться в человеческом организме из белков, жиров и углеводов, а другие – нет. В последнем случае такие вещества должны содержаться в пище в готовом виде. Такие необходимые для организма вещества, которые организм не может синтезировать самостоятельно, называются витаминами.

При недостатке витаминов или при подавлении их действия, например антибиотиками, развиваются гиповитаминозы (недостаток) и авитаминозы (отсутствие).

Основные витамины:

А – влияет на рост, развитие, зрение. Поступает в организм с животными жирами, мясными продуктами, яйцами. При гиповитаминозе наступает куриная слепота.

Б – регулирует обмен кальция и фосфора. При гиповитаминозе развивается рахит.

Е – при гиповитаминозе ослабляется половая функция, развивается дистрофия скелетных мышц.

К – при гиповитаминозе снижается свертываемость крови.

В1 – участвует в обмене белков, жиров и углеводов, в проведении нервного импульса. Гиповитаминоз связан с понижением двигательной активности.

В2 (рибофлавин) – участвует в клеточном дыхании. Гиповитаминоз вызывает помутнение хрусталика, поражение слизистой оболочки рта.

В6 – участвует в обмене веществ, при гиповитаминозе возникают заболевания кожи, судороги, анемия.

В12 – при гиповитаминозе возникает анемия. Участвует в белковом обмене.

РР (никотиновая кислота) – участвует в клеточном дыхании, работе пищеварительной системы. При гиповитаминозе развивается пеллагра (понос, судороги, анемия).

С (аскорбиновая кислота) – участвует в окислительно-восстановительных процессах, повышает устойчивость к инфекциям. При гиповитаминозе развивается болезнь десен – цинга, поражаются стенки кровеносных сосудов.

 

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть А

 

А1. Энергия из питательных веществ выделяется в процессе

1) синтеза белков, жиров и углеводов

2) окисления белков, жиров и углеводов

3) действия гормонов на питательные вещества

4) действия витаминов на питательные вещества

А2. Все реакции обмена веществ идут с непременным участием

1) ферментов 3) гормонов

2) кислорода 4) витаминов

А3. Инсулин

1) регулирует уровень глюкозы в крови

2) расщепляет гликоген

3) активирует действие ферментов

4) превращает крахмал в глюкозу

А4. В печени происходит

1) синтез инсулина 3) расщепление жиров

2) образование гликогена 4) окисление глюкозы

А5. Наибольшее количество АТФ содержится в

1) костной ткани 3) плазме крови

2) кожном эпидермисе 4) мышечной ткани

А6. Центр жажды находится в

1) продолговатом мозге 3) мозжечке

2) коре мозга 4) гипоталамусе

А7. Авитаминоз Б приводит к

1) куриной слепоте 3) детскому рахиту

2) нервным расстройствам 4) базедовой болезни

А8. Какой набор продуктов содержит наибольшее количество витамина С

1) горох, картофель, рис

2) свинина, макароны, гречка

3) клюква, шиповник, капуста

4) рыба, манка, свекла

А9. Витамин С ускоряет

1) распад белков 3) накопление запасов жира

2) синтез белков 4) синтез гликогена

А10. Недостаток солей кальция может сказаться на процессах

проведения нервных импульсов

функциях эритроцитов

функциях поджелудочной железы

свертывании крови

А11. При нарушениях процессов выведения продуктов обмена веществ, в организме накапливаются

1) аминокислоты 3) избыток углеводов

2) мочевина или аммиак 4) нуклеиновые кислоты

 

Часть В

 

В1. Какие процессы происходят при обмене белков

1) синтез гликогена

2) распад глюкозы

3) образование и всасывание аминокислот в кровь

4) образование азотосодержащих продуктов распада

5) образование углекислого газа и воды

6) синтез глицерина и жирных кислот

В2. Установите соответствие между проявлениями авитаминозов и витаминами, недостаток которых вызывает указанные авитаминозы.

 

 

 

ВЗ. Установите последовательность процессов энергетического обмена белков в организме человека

A) распад белков на пептиды

Б) образование углекислого газа и воды

B) всасывание аминокислот в кровь

Г) образование аминокислот

Д) синтез белков в клетках

 

Часть С

 

С1. В клетках организма человека постоянно синтезируются новые органические вещества? Зачем это нужно. Отвечая на этот вопрос, обобщить знания о строении и основных функциях органических веществ и затем объяснить, почему их запасы должны постоянно пополняться.