ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ

Лекция 21 проф. Мухина И.В. Лечебный факультет

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И

Обменные, или метаболические, процессы, в ходе которых специфические элементы организма синтезируются из поглощенных пищевых продуктов, называют анаболизмом .

Обменные, или метаболические, процессы, в ходе которых специфические элементы организма или поглощенные пищевые продукты подвергаются распаду , называются катаболизмом .

Обмен веществ и энергии представляет собой совокупность процессов превращения веществ и энергии в живых системах, а также обмен веществами и энергией между организмом и внешней средой.

Состоит из трех этапов :

1. Поступление веществ в различные клетки (ферментативное расщепление веществ, всасывание, поступление в организм кислорода, транспорт веществ);

2. Использование питательных веществ клетками;

3. Выведение конечных продуктов метаболизма в окружающую среду.

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ

Питательными веществами называют компоненты пищи, ассимилирующиеся в ходе обмена веществ в организме. К ним относятся белки, жиры, углеводы,

витамины, минеральные вещества и вода.

Физиологической задачей является количественная оценка обмена веществ, для чего исследуют приход в организм

белков, жиров и углеводов и их расход.

Обмен белков

Пластическая (структура, регенерация)

Регуляторная (ферменты, гормоны, рецепторы)

Гомеостатическая (онкотическое давление, вязкость крови, буферные системы крови)

Защитная (антитела, гемостаз)

Транспортная

Энергетическая

Биологическая ценность :

Белки обладают различным аминокислотным составом, поэтому и возможность их использования для организма неодинакова. Из 20 аминокислот – 12 синтезируется в организме, а 8 – незаменимые аминокислоты (лейцин,

изолейцин, валин, метионин, лизин, треонин, фенилаланин, триптофан).

В связи с этим различают биологически ценные белки

неполноценные.

Пища должна содержать не менее 30% белков с высокой биологической ценностью, в основном животного происхождения. Коэффициент превращения животных белков из растительных – 0,6-0,7%.

Суточная потребность:

Для полного удовлетворения потребностей организма в белке человек должен получать 80-100 г белка, в том числе 30 г животного происхождения, а при физических нагрузках – 130-150 г.

Физиологический оптимум белка – 1 г/кг массы тела.

При окислении 1 г белков выделяется 4,0 ккал=16,7 Дж.

Взаимопревращения питательных веществ:

Правило изодинамии Рубнера – обмен жиров, белков, углеводов взаимосвязан. Питательные вещества могут взаимозаменяться в соответствии с их энергетической ценностью, так как существуют промежуточные метаболиты, например, ацетилкоэнзим А , с помощью которого все виды обмена сводятся к общему пути – циклу трикарбоновых кислот . Однако белки, в связи с их пластической функцией и неспособностью к депонированию не могут заменяться ни жирами, ни углеводами.

Азотистый баланс

Азотистый баланс - разница между количеством азота, поступившего в организм с пищей, и количеством азота, выделяемого из организма в виде конечных метаболитов.

16 г азота соответствуют 100 г белка (1 г азота соответствует 6,25 г белка).

Если количество поступившего азота равно количеству выделенного, то можно говорить об азотистом равновесии . Для поддержания азотистого равновесия в организме требуется 30-45 г/сут животного белка.

Состояние, при котором количество поступившего азота превышает выделенное, называется положительным азотистым балансом.

Состояние, при котором количество выделенного азота превышает поступившее, называется отрицательным азотистым балансом.

Минимальное количество белка, постоянно распадающегося в организме, называется коэффициентом изнашивания (Рубнер) . Он составляет примерно 0,028-0,075 г азота/кг в сутки. Таким образом, потеря белка у человека массой 70 кг равна 23 г/сут . Поступление в организм белка в меньшем количестве ведет к отрицательному азотистому балансу, неудовлетворяющему пластические и энергетические потребности организма.

Регуляция обмена белков :

Анаболизм – соматотропин (гормон аденогипофиза), инсулин (поджелудочная железа), андроген (мужские половые железы).

Катаболизм – тироксин и трийодтиронин (щитовидная железа), глюкокортикоиды (в печени стимулируют синтез) и адреналин (надпочечники).

Обмен липидов

Липиды: нейтральные жиры (триглицериды), фосфолипиды, холестерин, жирные кислоты.

Пластическая (фосфолипиды, холестерин);

Энергетическая;

Источник образования запасов энергии и эндогенной воды (у женщин депо 20-25% массы тела, у мужчин – 12-14%);

Регуляторная (преобразование мужских половых гормонов в женские в жировой ткани).

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Обмен веществ. Нормы и режим питания. Выполнила: учитель Биологии Исмаилова В.В.

Обмен веществ (метаболизм)- совокупность химических реакций в живых организмах, обеспечивающих их рост, развитие, процессы жизнедеятельности.

Метаболизм (Обмен веществ и энергии) Пластический обмен (ассимиляция)- синтез органических веществ (углеводы, жиры, белки), с затратой энергии. Энергетический обмен (диссимиляция)- распад органических веществ, с освобождением энергии. Конечными продуктами распада являются углерод, вода, и АТФ.

Обмен веществ Процесс проходит в 3 фазы: Подготовительная фаза Основная фаза Заключительная фаза

Подготовительная фаза Пластический обмен Энергетический обмен Синтез промежуточных веществ из низкомолекулярных веществ(органические кислоты) Распад сложных энергетических веществ на простые под действием пищеварительных ферментов. Белки аминокислоты Жиры глицерин и жирные кислоты Крахмал глюкоза

Основная фаза Пластический обмен Энергетический обмен Синтез «строительных блоков» из промежуточных соединений (аминокислот,жирных кислот, моносахариды) Расщеплению подвергается глюкоза. Глюкоза ПВК + Е

Заключительная фаза Пластический обмен Энергетический обмен Синтез из «строительных блоков» белков, нуклеиновых кислот, жиров. Расщеплению подвергается ПВК ПВК углекислый газ + водород

Обмен белков 1) Под действием ферментов пищеварительного тракта (пепсина, трипсина) белки расщепляются до аминокислот. 2) Аминокислоты поступают в печень,где избыточные аминокислоты теряют свой азот и превращаются в жиры и углеводы. 3) В клетках из аминокислот строятся белки тела.

Незаменимые аминокислоты Валин (мясо, грибы, молочные и зерновые продукты) Изолейцин (куриное мясо, печень, яйца, рыба) Лейцин (мясо, рыба, орехи) Лизин(рыба, яйца, мясо, фасоль) Метионин (молоко, фасоль, рыба, бобы)

6) Треонин (молочные продукты, яйца,орехи) 7) Триптофан (бананы, финики, курица, молочные продукты) 8) Фенилаланин (говядина,рыба,яйца,молоко) 9) Аргинин (семена тыквы, говядина, свинина, кунжут) 10) Гистидин (говядина, курица, чечевица, лосось)

Функции белков: Структурно- пластическая Опорная Каталитическая Защитная Транспортная Энергетическая Антитоксическая

Обмен жиров Под действием желчи и липазы жиры распадаются на жирные кислоты и глицерин. Поступает в жировые депо и клетки через лимфатическую систему. Используются как запасное вещество и строительный материал.

Функции жиров Структурно- пластическая Регуляторная Теплоизоляционная Энергетическая

Обмен углеводов Под действием ферментов амилазы, мальтазы, птиалина происходит распад углеводов до глюкозы и простых углеводов. Продукты распада поступают в печень, через кровеносные сосуды. В печени излишки превращаются в гликоген, а остальное распределяется между клетками тела.

Функции углеводов Структурно-пластическая Защитная Энергетическая

Водно-солевой обмен Ни вода, ни минеральные соли не являются источниками энергии, но они необходимы для осуществления важнейших функций организма.

Вода необходима для нормально течения многих физиологических процессов: является растворителем, принимает участие в образовании структуры органических молекул, выполняет транспортные функции, участвует в регуляции температуры, участвует в реакциях гидролиза различных веществ. Минеральные вещества обуславливают осмотическое давление, участвуют в проведении нервного возбуждения, в мышечных сокращениях, свертывании крови.

Элементы минеральных солей Макроэлементы Кальций Са Калий К Натрий Na Фосфор Р Хлор Cl Микроэлементы Железо Fe Кобальт Cо Цинк Zn Фтор F Йод J

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

2 слайд

Описание слайда:

Гомеостаз (Постоянство внутренней среды) Нарушение гомеостаза ведет к повреждению и гибели клеток. Все реакции, протекающие в клетке, направлены на поддержание гомеостаза. Получаемые извне белки, жиры, углеводы, витамины и микроэлементы используются клетками для синтеза необходимых им веществ и построения клеточных структур. Для построения клеточных структур необходимо затрачивать энергию.

3 слайд

Описание слайда:

Метаболизм в клетках Энергетический обмен (катаболизм, диссимиляция) Пластический обмен (анаболизм, ассимиляция) распад, расщепление органических веществ синтез органических веществ С поглощением энергии С выделением энергии

4 слайд

Описание слайда:

Стадии метаболизма: Подготовительная стадия: переваривание пищи и доставка питательных веществ и кислорода к клеткам Обмен веществ и энергии в клетках Заключительная стадия: удаление продуктов распада

5 слайд

Описание слайда:

Ферменты, их химическая природа, роль в метаболизме Ферменты – это всегда специфические белки – катализаторы Каждый фермент обладает специфичность, потому что, как правило, катализирует определенный вид реакций. Узнав свой субстрат, фермент взаимодействует с ним и ускоряет его превращение. Ферменты – белки, при кипячении разрушаются и теряют свои ферментативные свойства.

6 слайд

Описание слайда:

Принцип действия ферментов Фермент и субстрат должны подходить друг к другу «как ключ к замку» фермент Субстрат- вещество на которое действует фермент

7 слайд

Описание слайда:

Ферменты Простые. Сложные Белковый компонент Белковый компонент Небелковая часть (кофермент: ионы металлов или витамины) +

8 слайд

Описание слайда:

Активность ферментов - Зависит от температуры, кислотности среды, количества субстрата, с которым он взаимодействует. - При повышении температуры активность ферментов увеличивается (при высоких температурах белок денатурируется). - Среда, в которой могут функционировать ферменты, для каждой группы различна (в кислой, в слабокислой, в щелочной или слабощелочной среде): в кислой среде активны ферменты желудочного сока в слабощелочной - ферменты кишечного сока в щелочной - фермент поджелудочной железы Большинство же ферментов активны в нейтральной среде.

9 слайд

Описание слайда:

Сказ о дележе наследства Умирал старый араб. Все его богатство состояло из 17 прекрасных белых верблюдов. Он собрал своих сыновей и объявил им свою последнюю волю: «Мой старший сын, опора семьи, должен получить после моей смерти половину верблюдов. Среднему сыну я завещаю треть всех верблюдов. Но и мой младший, любимый сын должен получить свою долю - одну девятую часть стада». Сказав это, старый араб умер. Похоронив отца, три брата стали делить верблюдов. Но исполнить волю отца они не смогли: невозможно было разделить 17 верблюдов ни пополам, ни на три части, ни на девять частей. Но тут через пустыню проходил дервиш. Бедный, как все ученые, он вел с собой черного облезлого верблюда, нагруженного книгами. Братья обратились к нему за помощью. И дервиш сказал: «Выполнить волю вашего отца очень просто. Я дарю вам моего верблюда, а вы попробуйте разделить наследство». У братьев оказалось 18 верблюдов, и все разрешилось. Старший сын получил половину верблюдов – 9, средний – треть стада – 6 и младший сын получил свою долю – двух верблюдов. Но 9, 6 и 2 дают 17, и после дележа оказался лишний верблюд - старый облезлый верблюд ученого. И дервиш сказал: «Отдайте мне назад моего верблюда за то, что я помог разделить вам наследство, а то мне придется самому тащить книги через пустыню». Вот этот черный верблюд и подобен ферменту. Он сделал возможным такой процесс, который без него был бы немыслим, а сам остался без изменений. Это действительно основное свойство ферментов, да и вообще всякого катализатора. Ферменты – это прежде всего катализаторы.

10 слайд

Описание слайда:

Энергетический обмен (диссимиляция, катаболизм) Часть поступивших в клетку органических веществ окисляется кислородом до конечных продуктов распада – СО2 и Н2О, аммиак NH3, мочевина При этом выделяется энергия! 1 г углеводов – 17,17 кДж 1 г жиров – 38,92 кДж 1г белков – 17,17 кДж

11 слайд

Описание слайда:

12 слайд

Описание слайда:

Энергетический обмен Это совокупность химических реакций постепенного распада органических соединений, сопровождающихся высвобождением энергии, часть которой расходуется на синтез АТФ. Процессы расщепления органических соединений у аэробных организмов происходят в три этапа, каждый из которых сопровождается несколькими ферментативными реакциями.

13 слайд

Описание слайда:

Первый этап – подготовительный В желудочно-кишечном тракте многоклеточных организмов он осуществляется пищеварительными ферментами. У одноклеточных – ферментами лизосом. Сложные углеводы (крахмал, целлюлоза) простые углеводы (глюкоза, фруктоза) Жиры глицерин и жирные кислоты Белки аминокислоты Этот процесс называется пищеварением.

14 слайд

Описание слайда:

Второй этап – бескислородный (гликолиз). Постепенное расщепление и окисление глюкозы с накоплением энергии в виде 2 молекул АТФ. Гликолиз происходит в цитоплазме клеток. Он состоит из нескольких последовательных реакций превращения молекулы глюкозы в две молекулы пировиноградной кислоты (пирувата) и две молекулы АТФ, в виде которой запасается часть энергии, выделившейся при гликолизе: С6Н12O6 + 2АДФ + 2Ф → 2С3Н4O3 + 2АТФ. Остальная энергия рассеивается в виде тепла. В клетках дрожжей и растений (при недостатке кислорода) пируват распадается на этиловый спирт и углекислый газ. Этот процесс называется спиртовым брожением.

15 слайд

Описание слайда:

Энергии, накопленной при гликолизе, слишком мало для организмов, использующих кислород для дыхания. Вот почему в мышцах при больших нагрузках и нехватке кислорода образуется молочная кислота (С3Н6O3), которая накапливается в виде лактата. Появляется боль в мышцах. У нетренированных людей это происходит быстрее, чем у людей тренированных.

16 слайд

Описание слайда:

Третий этап – кислородный Состоит из двух последовательных процессов: цикла Кребса, названного по имени Нобелевского лауреата Ганса Кребса окислительного фосфорилирования. При кислородном дыхании пируват окисляется до СО2 и Н2О, а энергия, выделяющаяся при окислении, запасается в виде 36 молекул АТФ. (34 молекулы в цикле Кребса и 2 молекулы в ходе окислительного фосфорилирования). Эта энергия распада органических соединений обеспечивает реакции их синтеза в пластическом обмене. Кислородный этап возник после накопления в атмосфере достаточного количества молекулярного кислорода и появления аэробных организмов.

2.Обмен веществ и функции.

3. Принципы регуляции обмена веществ.

Слайд 2

Взаимосвязь обмена веществ и энергии.

Обмен веществ заключаются:

1) в поступлении веществ в организм из внешней среды;

2) в усвоении и изменении их;

3) в выделении образующихся продуктов распада.

Слайд 3

Ассимиляция и диссимиляция

Посмотреть все слайды