В процессе обмена веществ в организме человека возможны превращения: в процессе обмена веществ в организме человека возможны превращения

Содержание

Тема №5213 Обмен веществ

1. Задание 14 Какой из перечисленных продуктов питания является лучшим источником углеводов?

1) шпинат

2) рыба

3) говядина

4) картофель

Ответ: 4

2. Задание 14 Почему человек дрожит, когда ему очень холодно?

1) чтобы остановить проникновение холода сквозь кожу

2) чтобы создать с помощью мышечной активности дополнительную энергию

3) чтобы улучшить передачу сигнала о холоде в мозг

4) чтобы доставить больше крови к поверхности кожи

Ответ: 2

3. Задание 14 Какую функцию выполняют лёгкие, кожа и почки в организме человека?

1) удаляют ненужные вещества

2) регулируют температуру тела

3) переносят питательные вещества

4) вырабатывают антитела

Ответ: 1

4. Задание 14 Кальций очень важен для прочности костей. Что из перечисленного является хорошим источником кальция?

1) сыр

2) макароны

3) рис

4) красное мясо

Ответ: 1

5. Задание 14 Какое превращение энергии происходит в органе, изображённом на рисунке?

1) Тепловая энергия превращается в механическую.

2) Химическая энергия превращается в тепловую.

3) Световая энергия превращается в электрическую.

4) Механическая энергия превращается в химическую.

Ответ: 3

6. Задание 14 В одном эксперименте на чашу весов помещают мышь под металлическую сетку и уравновешивают весы, оставляя животное на некоторое время. Мышь активно перемещается по чаше весов. Опыт продолжается около 40 минут. Что в конце эксперимента могли наблюдать учёные?

1) В момент, когда мышь замирала, чаша поднималась.

2) В момент, когда мышь двигалась, чаша опускалась.

3) Чаша с мышью стала легче.

4) Чаша с мышью стала тяжелее.

Ответ: 3

7. Задание 14 Какое органическое вещество образуется в организме человека в результате протекания данной химической реакции?

глюкоза + кислород = углекислый газ + вода + ?

1) крахмал

2) АТФ

3) белок

4) ДНК

Ответ: 2

8. Задание 14 Гемоглобин — вещество, образующееся в организме человека в результате обмена

1) белков

2) жиров

3) витаминов

4) углеводов

Ответ: 1

9. Задание 14 Рассмотрите рисунок строения нефрона. Что на нём обозначено под цифрой 1?

1) извитой каналец

2) собирательная трубка

3) почечная артерия

4) капсула нефрона

Ответ: 3

10. Задание 14 Рассмотрите рисунок строения нефрона. Что на нём обозначено под цифрой 1?

1) почечная артерия

2) капсула нефрона

3) извитой каналец

4) собирательная трубка

Ответ: 2

11. Задание 14 Рассмотрите рисунок строения нефрона. Что на нём обозначено под цифрой 1?

1) собирательная трубка

2) почечная артерия

3) капсула нефрона

4) извитой каналец

Ответ: 4

12. Задание 14 Рассмотрите рисунок строения нефрона. Что на нём обозначено под цифрой 1?

1) извитой каналец

2) собирательная трубка

3) почечная артерия

4) капсула нефрона

Ответ: 2

13. Задание 14 Какой вид энергии обеспечивает рост и развитие клеток в организме человека?

1) солнечная

2) тепловая

3) химическая

4) электрическая

Ответ: 3

14. Задание 14 Пластический обмен в организме направлен на

1) удаление продуктов распада из организма

2) сбор и использование организмом поступающей информации

3) биологическое окисление с освобождением энергии

4) синтез веществ, специфичных для данного организма

Ответ: 4

15. Задание 14 В процессе пластического обмена в организме человека

1) происходит освобождение энергии и синтез АТФ

2) из глюкозы образуется гликоген

3) жиры превращаются в глицерин и жирные кислоты

4) белки окисляются до воды, углекислого газа и аммиака

Ответ: 2

16. Задание 14 Обмен веществ и превращение энергии представляет собой единство

1) процессов синтеза и распада веществ

2) процессов возбуждения и торможения

3) свойств наследственности и изменчивости

4) процессов роста и развития организма

Ответ: 1

17. Задание 14 Что происходит в организме человека в процессе пластического обмена?

1) поглощение кислорода

2) образование из крахмала глюкозы

3) окисление органических веществ

4) превращение аминокислот в белки

Ответ: 4

18. Задание 14 Необходимую для жизнедеятельности энергию человек получает в процессе

1) роста

2) развития

3) распада веществ

4) передачи нервного импульса

Ответ: 3

19. Задание 14 Что из перечисленного является источником витаминов?

1) продукты питания

2) солнечный свет

3) белки, жиры и углеводы

4) минеральная вода

Ответ: 1

20. Задание 14 В ходе пластического обмена происходит

1) транспорт газов кровью

2) переваривание пищи в пищеварительной системе

3) синтез белков из аминокислот

4) расщепление глюкозы до углекислого газа в клетке

Ответ: 3

21. Задание 14 Длительное раздражение холодовых рецепторов кожи приводит к

1) образованию «гусиной кожи»

2) расширению кровеносных сосудов

3) теплоизлучению

4) потоотделению

Ответ: 1

22. Задание 14 К реакциям энергетического обмена в организме человека относят

1) окисление глюкозы

2) растворение солей натрия в воде

3) синтез белка на рибосомах

4) синтез глюкозы в хлоропластах

Ответ: 1

23. Задание 14 Какой витамин синтезируется клетками организма человека при участии солнечного света?

1) А

2) С

3) В₁

4) D

Ответ: 4

24. Задание 14 Наибольшее количество тепла в организме человека при своей работе выделяют(-ет)

1) мозг

2) желудок

3) скелетные мышцы

4) сердце

Ответ: 3

25. Задание 14 Какой процесс в организме человека относят к энергетическому обмену?

1) деление клеток

2) биологическое окисление органических веществ

3) всасывание аминокислот ворсинками кишечника

4) синтез белков, свойственных данному организму

Ответ: 2

26. Задание 14 В процессе обмена веществ в организме человека возможны превращения

1) углеводов в жиры

2) жиров в белки

3) углеводов в белки

4) витаминов в углеводы

Ответ: 1

27. Задание 14 . Что происходит в организме человека при нахождении в течение нескольких часов на холоде?

1) усиление потоотделения

2) усиление энергетического обмена

3) накапливание жиров

4) расширение кровеносных сосудов

Ответ: 2

28. Задание 14 .

Если теплообразование в организме человека превышает теплоотдачу, то это в конечном счёте приведёт к

1) возникновению загара

2) сужению кровеносных сосудов кожи

3) образованию витамина D

4) тепловому удару

Ответ: 4

29. Задание 14 . Рассмотрите рисунок строения кожи. Какой цифрой на нём обозначен эпидермис?

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

Ответ: 1

30. Задание 14 . В развитии утомления работающих мышц у человека ведущую роль играет

1) истощение запаса АТФ в организме в процессе выполнения работы

2) торможение нервных центров, регулирующих работу мышц

3) время начала работы

4) нарастание усталости в самих мышцах

Ответ: 2

31. Задание 14 . Рассмотрите рисунок строения кожи. Какое образование обозначено цифрой 1?

1) кровеносный сосуд

2) рецепторы кожи

3) гладкие мышцы

4) волос

Ответ: 4

32. Задание 14 . Клетками какой ткани образован наружный слой кожи?

1) плотной волокнистой

2) рыхлой волокнистой

3) гладкой мышечной

4) эпителиальной

Ответ: 4

33. Задание 14 . Какую функцию выполняет пигмент меланин, образующийся в коже человека?

1) укрепляет клетки кожи

2) защищает организм от ультрафиолетового излучения

3) способствует сохранению тепла организмом

4) служит резервным питательным веществом для клеток кожи

Ответ: 2

34. Задание 14 . Какая(-ие) структура(-ы) кожи выполняет(-ют) выделительную функцию?

1) корни волос

2) сальные железы

3) роговой слой клеток

4) мышечные волокна

Ответ: 2

35. Задание 14 . Какую функцию выполняет пигмент меланин, образующийся в коже человека?

1) защищает организм от ультрафиолетового излучения

2) служит резервным питательным веществом для клеток

3) способствует сохранению тепла организмом

4) укрепляет клетки кожи

Ответ: 1

36. Задание 14 . Где в организме человека происходит образование первичной мочи?

1) в почках

2) в мочеточниках

3) в мочевом пузыре

4) в мочеиспускательном канале

Ответ: 1

37. Задание 14 . Где в организме человека происходит накопление вторичной мочи?

1) в мочеиспускательном канале

2) в мочевом пузыре

3) в мочеточниках

4) в почках

Ответ: 2

38. Задание 14 . Какой цифрой на рисунке обозначена сальная железа?

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

Ответ: 4

39. Задание 14 . Какой цифрой на рисунке обозначена потовая железа?

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

Ответ: 2

40. Задание 14 . Куда поступают углеводы при всасывании в тонком кишечнике?

1) лимфа

2) кровь

3) тканевая жидкость

4) просвет кишечника

Ответ: 2

41. Задание 14 . Куда поступают липиды при всасывании в тонком кишечнике?

1) лимфа

2) тканевая жидкость

3) просвет кишечника

4) кровь

Ответ: 1

42. Задание 14 . В ходе пластического обмена в организме человека происходит

1) расщепление белков

2) образование воды и углекислого газа из углеводов

3) образование жиров

4) расщепление гликогена до глюкозы

Ответ: 3

43. Задание 14 . В регуляции углеводного обмена принимает участие

1) толстая кишка

2) тонкая кишка

3) вилочковая железа

4) поджелудочная железа

Ответ: 4

44. Задание 14 . Какой цифрой на схеме строения кожи человека обозначена потовая железа?

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

Ответ: 4

45. Задание 14 .

Какой цифрой на схеме строения кожи человека обозначена волосяная луковица?

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

Ответ: 3

46. Задание 14 . Какой цифрой на рисунке обозначена почечная лоханка?

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

Ответ: 1

47. Задание 14 . Какой цифрой на рисунке обозначен корковый слой почки?

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

Ответ: 2

48. Задание 14 . Рассмотрите рисунок строения нефрона. Что на нём обозначено под цифрой 1?

1) почечная артерия

2) извитой каналец

3) капсула нефрона

4) собирательная трубка

Ответ: 1

49. Задание 14 . Основным источником образования тепла в организме является(-ются)

1) желудок

2) сердце

3) скелетные мышцы

4) мозг

Ответ: 3

50. Задание 14 . Рассмотрите рисунок строения нефрона. Что на нём обозначено под цифрой 1?

1) почечная артерия

2) капсула нефрона

3) извитой каналец

4) собирательная трубка

Ответ: 2

51. Задание 14 . Какую функцию выполняет структура кожи, обозначенная на рисунке под буквой А?

1) поднимает волос

2) придаёт прочность коже

3) выделяет пот

4) воспринимает внешние раздражители

Ответ: 1

52. Задание 14 . Организм человека производит тепло в результате

1) окисления углеводов

2) синтеза белков

3) потоотделения

4) газообмена в альвеолах

Ответ: 1

53. Задание 14 . Если человек длительно находится в жарком помещении, то

1) в организме уменьшается число лейкоцитов

2) в кровеносные сосуды кожи поступает больше крови

3) снижается температура тела

4) повышается обмен веществ

Ответ: 2

Тестовый тренажер Обмен веществ Витамины Необходимые для

Тестовый тренажер «Обмен веществ. Витамины»

Необходимые для жизнедеятельности вещества человек получает в процессе 1 2 обмена веществ 3 развития 4 размножения роста + —

Обмен веществ и превращение энергии представляет собой единство процессов 1 2 синтеза и распада веществ 3 роста и развития организма 4 питания и выделения возбуждения и торможения + —

Необходимую для жизнедеятельности энергию человек получает в процессе 1 2 развития 3 расщепления веществ 4 синтеза белков роста + —

Какой процесс в организме человека приводит к освобождению энергии? 1 2 перенос газов через клеточные мембраны 3 синтез гемоглобина 4 отложение гликогена в печени окисление глюкозы + —

Какой процесс относят к пластическому обмену? 1 2 окисление органических веществ 3 превращение крахмала в глюкозу 4 синтез белка из аминокислот превращение жиров в глицерин и жирные кислоты +

В процессе пластического обмена 1 2 из глюкозы образуется гликоген 3 происходит освобождение энергии и синтез АТФ 4 жиры превращаются в глицерин и жирные кислоты белки окисляются до воды, углекислого газа и аммиака + —

Пластический обмен в организме направлен на 1 2 синтез веществ, специфичных для данного организма 3 удаление продуктов распада из организма 4 сбор и использование организмом поступающей информации биологическое окисление с освобождением энергии + —

Какой процесс усиливается при физической нагрузке? 1 2 синтез белков в клетках кожи 3 передвижение пищи в тонком кишечнике 4 всасывание питательных веществ в желудке окисление органических веществ в мышцах + —

Что из перечисленного в первую очередь подвергается окислению в процессе энергетического обмена у человека? 1 2 аминокислоты 3 жиры 4 витамины глюкоза + —

К реакциям энергетического обмена в организме человека относят 1 2 окисление глюкозы 3 синтез белка на рибосомах 4 синтез глюкозы в хлоропластах растворение солей натрия в воде + —

Какой вид энергии обеспечивает рост и развитие клеток в организме человека? 1 2 тепловая 3 солнечная 4 электрическая химическая + —

В процессе обмена веществ в организме человека возможны превращения 1 2 жиров в белки 3 витаминов в углеводы 4 углеводов в белки углеводов в жиры + —

Конечные продукты обмена веществ должны выводиться из организма человека, так как они 1 2 ускоряют процессы обмена веществ 3 вызывают постепенное отравление организма 4 приводят к увеличению массы тела замедляют процессы расщепления органических веществ + —

Какие вещества из перечисленных являются источником энергии для организма? 1 2 гормоны 3 органические вещества 4 минеральные соли витамины + —

Что из перечисленного является источником витаминов? 1 2 солнечный свет 3 продукты питания 4 белки, жиры и углеводы минеральная вода + —

Витамины – это органические вещества, которые 1 2 уравновешивают процессы образования и отдачи тепла 3 влияют на работу гормонов 4 определяют работу ферментов являются источником энергии +

В чём заключается биологическая роль витаминов? 1 2 витамины регулируют процессы обмена веществ 3 витамины превращают углеводы в белки 4 витамины входят в состав ферментов витамины являются конечными продуктами обмена веществ +

При инфекционных заболеваниях повышают норму потребления витамина С, так как он 1 2 уничтожает яды, производимые микробами 3 способствует повышению иммунитета 4 является составной частью антител обезвреживает попавшие в организм вирусы + —

Ультрафиолетовые лучи способствуют образованию витамина 1 2 D 3 В 1 4 А С + —

Какой витамин синтезируется клетками организма человека при участии солнечного света? 1 2 С 3 В 1 4 А D + —

В целях профилактики цинги следует употреблять продукты c большим содержанием витамина 1 2 С 3 B 1 4 A D + —

Рахитом чаще всего заболевают дети, не получающие с пищей необходимое количество 1 2 натрия и калия 3 йода и железа 4 глюкозы и жирных кислот фосфора и кальция + —

Длительный недостаток в организме человека витамина D приводит к 1 2 нарушению сумеречного зрения 3 нарушению обмена кальция 4 ослаблению иммунитета воспалению слизистых оболочек + —

Какие функции в организме человека могут выполнять белки ? Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. 1 2 3 4 5 6 энергетическую запасающую ферментативную выделительную транспортную фотосинтетическую + + + —

А Б В Установите соответствие между признаком и типом авитаминоза, для которого он характерен. Для этого к каждому элементу первого столбца подберите позицию из второго столбца. Впишите в таблицу цифры выбранных ответов. ТИП АВИТАМИНОЗА ПРИЗНАК снижение иммунитета 1 1) недостаток витамина С 1 2) недостаток выпадение зубов витамина D размягчение и деформация костей черепа 2 и конечностей Г кровоточивость дёсен 1 Д нарушение мышечной и нервной деятельности 2

Обмен веществ

Обмен веществ и энергии — основное свойство живого. В цитоплазме клеток органов и тканей постоянно идет процесс синтеза сложных высокомолекулярных соединений и одновременно с этим — их распад с выделением энергии и образованием простых низкомолекулярных веществ — диоксида углерода, воды, аммиака и др. Процесс синтеза органических веществ называется ассимиляцией или пластическим обменом. В ходе ассимиляции обновляются органоиды клетки и накапливается запас энергии. Распад структурных элементов клетки сопровождается выделением заключенной в химических связях энергии, а конечные продукты распада, вредные для организма, выводятся за пределы клетки и затем из организма.

Процесс распада органических веществ противоположен процессу ассимиляции и называется диссимиляцией. Подобного типа реакции идут с поглощением кислорода, поэтому расщепление органических веществ связано с окислением, а освобождающаяся при этом энергия идет на синтез АТФ, необходимой для ассимиляции.

Таким образом, ассимиляция и диссимиляция — это две противоположные, но взаимно связанные стороны единого процесса — обмена веществ. При нарушении ассимиляции и диссимиляции расстраивается весь обмен веществ. Непрерывный распад и окисление органических соединений возможны лишь тогда, когда количество

этих веществ в клетках постоянно пополняется. Поэтому при разработке пищевых норм учитываются калорийность пищевых продуктов: белков, жиров, углеводов с тем расчетом, чтобы расход энергии не превышал потребления.

Наряду с обменом органических веществ в организме человека осуществляется водный и солевой обмен. Эти вещества не являются источниками энергии и питательными веществами, но их значение для организма очень велико. Вода входит в состав клеток, межклеточной и тканевой жидкости, плазмы и лимфы. Общее ее количество в организме человека составляет 70%. В клетках вода химически связана с белками, углеводами и другими соединениями. Она растворяет органические и неорганические соединения. Всасывание питательных веществ в кишечнике, их поглощение клетками из тканевой жидкости и выведение из клеток конечных продуктов обмена может осуществляться только в растворенном состоянии и при участии воды. Вода — непосредственный участник всех реакций гидролиза.

Суточная потребность в воде взрослого человека 2,5-3 л. Эта потребность зависит от условий и температуры среды. Поступает вода в организм при питье и в составе пищи. В тонком и толстом отделах кишечника вода всасывается в кровь, откуда она поступает в ткани, а из них вместе с продуктами распада проникает в кровь и лимфу. Из организма вода выводится в основном через почки, а также кожу, легкие (в виде пара) и с калом. Обмен воды в организме тесна связан с обменом солей.

Минеральные вещества поступают в организм человека с пищей, откладываются в виде солей и входят в состав различных органических соединений. Так, железо включено в молекулу гемоглобина и участвует в транспортировке кислорода и диоксида углерода, йод — в состав гормона щитовидной железы, сера и цинк содержатся в гормонах поджелудочной железы. Для кроветворения необходимы железо, кобальт, медь; соли кальция и фосфора входят в состав костей; калий и натрий создают определенную концентрацию ионов в клеточной мембране и по обе стороны от нее и т. д. Общее количество минеральных веществ в теле человека составляет около 4,5%. Все эти элементы поступают в организм с пищей и водой. Железа много в яблоках, иода — в морской капусте, кальция — в молоке, сыре, брынзе, в яйцах и т. д. Человек нуждается в постоянном поступлении натрия и хлора. Натрий создает определенную концентрацию ионов в плазме, тканевой жидкости, хлор (составная часть соляной кислоты) — компонент желудочного сока. Эти важнейшие элементы организм получает с поваренной солью.

Обмен белков. Белковые пищевые продукты — творог, нежирное мясо, рыба, яйцо и другие, попав в пищеварительный тракт, подвергаются механической и химической обработке. В желудке белок расщепляется до пептидов, а в двенадцатиперстной кишке — до аминокислот. В тонком кишечнике аминокислоты всасываются в кровь и разносятся ко всем органам и тканям. В клетке из аминокислот синтезируются специфические для данной ткани белки. Так, в клетках мышц идет синтез белка миозина, в молочной железе’- казеина и т. д. Часть белков, входящих в состав клеток органов и тканей, а также аминокислоты, поступившие в организм, но не использованные в синтезе белка, подвергаются распаду с освобождением 17,6 кДж энергии на 1 г вещества и образованием продуктов распада белка: воды, диоксида углерода, аммиака, мочевины и др. Все продукты диссимиляции белка выделяются из организма в составе мочи, пота и частично с выдыхаемым воздухом. В запас белки не откладываются. У взрослого человека их синтезируется столько, сколько необходимо для компенсации распавшихся белков. При избытке белковой пищи она преобразуется в жиры и гликоген. Потребность белков в сутки составляет 100-118 г. В детском организме синтез белков превышает их распад, что учитывается при составлении рационов питания.

Обмен углеводов. Углеводы, входящие в состав продуктов растительного происхождения, в организме человека расщепляются до глюкозы, которая поступает в кровь и разносится по всему телу. Содержание глюкозы в крови относительно постоянно и не превышает 0,08-0,12%. Если глюкоза поступает в кровь в большем количестве, то этот избыток в печени превращается в животный крахмал — гликоген, который накапливается, а затем при необходимости снова распадается до глюкозы. При расщеплении 1 г углеводов освобождается 17,6 кДж энергии. Ее потребление увеличивается с возрастанием нагрузки при физической работе. Часть энергии используется для механической работы и служит источником тепла, другая часть идет на синтез молекул АТФ. При избытке углеводов в организме они превращаются в жиры. Суточная потребность углеводов составляет 450-500 г. —

Обмен жиров. Жиры входят в состав растительной и животной пищи. Часть синтезированного в организме жира откладывается в запас, другая часть поступает в клетку, где вместе с жироподобными веществами (липоидами) служит пластическим материалом, из которого строятся мембраны клеток и органоидов. Жиры- важный источник энергии. При их окислении выделяются диоксид углерода, вода и освобождается энергия. Расщепление 1 г жиров сопровождается выделением 38,9 кДж энергии. Жиры могут синтезироваться в организме человека из углеводов и белков. Суточная потребность в них для взрослого человека 100 г.

Обмен жиров, белков и углеводов взаимосвязан. Отклонение от нормы обмена одного из этих веществ влечет за собой нарушение обмена других веществ. Например, при расстройстве обмена углеводов продукты их неполного распада нарушают обмен белков и жиров, расщепление которых тоже идет не до конца, с образованием ядовитых веществ, отравляющих организм.

Витамины (от лат. «вита» — жизнь) — органические соединения разнообразной химической природы, необходимые для нормального роста и развития организма. Они способствуют нормальному протеканию всех жизненных процессов в организме. Значение витаминов было доказано работами русского врача Н. И. Лунина в опытах над животными. Заболевания, развивающиеся при недостатке витаминов в организме, называются авитаминозами. Здоровому взрослому человеку требуется в сутки всего несколько миллиграммов различных витаминов. Экспериментально было доказано, что витамины входят в состав ферментов, которые, являясь биологическими катализаторами, ускоряют обмен веществ. При недостатке витаминов ферменты оказываются неполноценными, что приводит к нарушению обмена веществ. Витамины образуются в растительных организмах, но имеются и в продуктах животного происхождения. Обозначаются они заглавными буквами латинского алфавита: А, В, С, D, Е, К, РР, Н. Некоторые буквы, например В, охватывают целые группы: от B₁ до B₁₅. Одни из них растворимы в жирах (А, D, Е), другие — в воде (В, С).

Важнейший из витаминов — витамин А. Его называют витамином роста, он участвует в окислительно-восстановительных реакциях обмена. При нехватке в организме витамина А наблюдается сухость кожи, сухость роговицы глаза и ее помутнение. С недостатком витамина А связано нарушение сумеречного зрения («куриная слепота»). Наиболее богаты витамином А печень рыб, сливочное масло, молоко, морковь, абрикосы и др.

Витамин С, или аскорбиновая кислота, синтезируется в растениях и накапливается в шиповнике, лимоне, черной смородине, зеленом луке, плодах клюквы и др. В настоящее время разработан промышленный синтез витамина С. При его недостатке развивается цинга. Особенно чувствуется нехватка витамина С к весне (у человека появляется сонливость, усталость, апатия).

Витамин D играет важную роль в обмене кальция, фосфора и в целом — в процессе образования костей. При отсутствии витамина D соли кальция и фосфора не откладываются в костях, а выводятся из организма и поэтому кости, особенно у детей, размягчаются. Под тяжестью тела ноги искривляются, на ребрах образуются утолщения — четки, задерживается развитие зубов. Наиболее богаты витамином D печень рыб, сливочное масло, икра, желток яйца. Растения содержат вещество, близкое к витамину D, — эргостерин, который под влиянием солнечных и ультрафиолетовых лучей переходит в витамин D. Эргостерин находится в коже человека, поэтому для детей необходимо пребывание на солнце.

Витамины группы В (B₁, В₂, В₆, B₁₂ и др.) регулируют многие ферментативные реакции обмена веществ, особенно обмена белков, аминокислот, нуклеиновых кислот. При их недостатке нарушаются функции нервной системы (например, болезнь бери-бери), желудочно-кишечного тракта (поносы), кроветворных органов (злокачественное малокровие) и др. Эти витамины содержатся в печени млекопитающих и некоторых рыб, в почках, петрушке и др.

Авитаминозы, возникающие от недостатка витаминов, могут развиться как в случае нехватки одного из витаминов, так и нескольких из них. Расстройства здоровья человека возможны и при избытке витаминов.

Макро- и микроэлементы (По материалам сайта Корпорация «Центр Семейной Медицины»)

Как известно, макро- и микроэлементы, или минералы, как их теперь называют на западный манер, играют очень важную и существенную роль в человеческом организме. Ввиду этой важности некоторые несложные и практически применимые факты о них должен знать не только специалист, но и любой человек, желающий сам заботиться о своем здоровье.

Макроэлементы: K, Na, Ca, Mg, P

Калий К

Суточная потребность: 2-3г

Вместе с натрием участвует в поддержании обмена веществ, стимулирует почки к выведению метаболических ядов, нормализует сердечный ритм и предупреждает токсическое влияние на сердце сердечных гликозидов (дитоксин, коргликон, строфантин К). Кроме того, участвует в регуляции кислотно-щелочного равновесия, способствует здоровой коже. Всего в организме человека содержится 170-240 г К (из них более 95% внутри клеток).

Дефицит К: нарушения в нервной (депрессия), нервно-мышечной (дискоординация движений, мышечная гипотония, гипорефлексия, разрушение мышц) и сердечно-сосудистой (артериальная гипотония, брадикардия) систем; повышается токсичность сердечных гликозидов.

Избыток К: параличи, парестезии, боли в икрах ног, диспепсические расстройства, нарушения работы сердца вплоть до остановки, нарушения функции почек.

Натрий Na

Суточная потребность: ок. 4г.

Вместе с калием участвует в поддержании кислотно-щелочного равновесия посредством буферных систем. Один из главных регуляторов обмена веществ в почках и осмотического давления плазмы крови. Необходим для поддержания мембранного потенциала всех клеток и генерации возбуждения в нервных и мышечных клетках. В организме содержится в биологических жидкостях, в клетках, а также в хрящах и костях.

Дефицит Na: слабость, апатия, головные боли, расстройства сознания, тошнота, рвота, гипотония, мышечные подергивания.

Избыток Na: возбуждение, гипертермия, жажда, возможны судороги, нарушения сознания.

Кальций Са

Суточная потребность: 1-1.5г

Строит и укрепляет кости и зубы, участвует в регуляции сердечного ритма, помогает питательным веществам проникать через клеточную мембрану, участвует в свертывающей системе крови,в функционировании нервной и мышечной систем, важен для нормальной работы почек, снижает уровень холестерина в крови. Обычно потребление человеком Са недостаточно, особенно это ощутимо у беременных и уже имеющих детей. Поэтому во время беременности и после нее потребление Са необходимо увеличить.

Дефицит Са: спазмы мыщц рук и ног, судороги (тетания) мышц ног и спины, размягчение костей, остеопороз, разрушение зубов, депрессия.

Избыток Са: снижение аппетита, запоры, жажда, повышенный диурез, гипотония мыщц, снижение рефлексов, повышение давления. Длительно существующая гиперкальциемия приводит к задержкам роста, отложениям кальция в стенках сосудов, поражениям почек.

Магний Mg

Суточная потребность: 0.3г

Играет важную роль в регуляции нервномышечной активности сердца, укрепляет нормальный сердечный ритм, необходим для метаболизма кальция и витамина С, участвует в превращении углеводов в энергию. Всего в организме содержится около 20 г Mg, в основном в костях и внутри клеток.

Дефицит Mg: снижение концентрации Са и отложение Са в тканях, тремор, мышечная слабость, сердечные спазмы, нервозность, трофические язвы, камни в почках.

Избыток Mg: седативный эффект, может быть угнетение дыхательного центра.

Фосфор Р

Суточная потребность: 1.5-3г

В виде фосфата занимает одно из центральных мест в процессах обмена веществ и энергии, входит в состав костей и зубов, является частью многих биологических веществ.

Дефицит Р: заторможенность, нарушения системы крови (гемолитическая анемия, тромбоцитопения и другие), мышечные нарушения вплоть до параличей, нарушения костной ткани и сердечной деятельности.

Избыток Р: гипотония, снижение концентрации Са в крови.

Микроэлементы: Fe, Cu, I, Zn, Mn

Микроэлементами называются такие химические элементы, содержание которых в организме человека менее 0.001%. Около двадцати из них являются жизненно необходимыми.

Железо Fe

Суточная потребность: 15 мг

В организме у железа три важнейшие функции: обуславливает транспорт и депонирование кислорода (входит в состав гемоглобина и миоглобина), входит в состав ферментов энергетического обмена и формирует активные центры многих других ферментов. Также предупреждает ожирение и защищает хороший цвет кожи. Всего в организме содержится 3-5 г Fe.

Дефицит Fe: слабость, бледность, запоры, анемии, гастрит, воспаления органов рото- и носоглотки.

Избыток Fe: поражения сердца и печени, легких и поджелудочной железы, нарушение зрения.

Медь Cu

Суточная потребность: 2-5 мг

Необходима для абсорбции и утилизации железа, участвует в формировании эритроцитов, синтезе соединительной ткани, формировании и укреплении костей, передаче нервных импульсов. Обладает противовоспалительными свойствами. Требуется для регуляции гормональных механизмов. Всего в организме содержится до 80 г Cu.

Дефицит Cu: общая слабость, угнетение дыхания, кожные язвы, нарушения сердечно-сосудистой системы, скелета, соединительной ткани, поражение центральной нервной системы, возможна гиперхолестеринемия.

Избыток Cu: возможны медная лихорадка, заболевания легких.

Иод I

Суточная потребность: около 0.2 мг

Важен для развития и функционирования щитовидной железы, входит в состав секретируемых ей гормонов, через эти гормоны стимулирует метаболизм всего организма в сторону распада жиров и углеводов и продукции энергии; необходим для нормального развития головного мозга, кожи, волос и зубов.

Дефицит I: увеличение щитовидной железы (эндемический зоб), заторможенные реакции человека, кретинизм (при дефиците I в детском возрасте), замедление обменных процессов и снижение температуры тела, сухая кожа, снижение физических и умственных возможностей.

Избыток I: возможны аллергические реакции.

Цинк Zn

Суточная потребность: 100 мг

Антиоксидант, необходим для синтеза белка, стабилизации ДНК и РНК, роста и деления клеток, способствует заживлению ран, участвует в процессах развития репродуктивных органов, управляет сократимостью мышц, важен для стабилизации системы крови (гомеостаза), участвует во всасывании и метаболизме фосфора, входит в состав многих ферментов. Неорганический цинк может вызвать нарушения в желудочно-кишечном тракте, поэтому лучше принимать хелатный цинк. Всего в организме содержится до 2 г Zn.

Дефицит Zn: задержка роста и полового созревания, замедление заживления ран, белые пятнышки на ногтях, полнота, возприимчивость к инфекциям.

Избыток Zn: быстро выводится из организма, но возможен небольшой токсический эффект.

Марганец Mn

Суточная потребность: 3-5 мг

Антиоксидант, важен для распада аминокислот и продукции энергии, для метаболизма витаминов B₁ и E. Активирует различные ферменты для переваривания и утилизации питательных веществ, катализирует распад жиров и холестерина. Участвует в нормальном развитии скелета, поддерживает продукцию половых гормонов. Всего в организме 10-20 г Mn.

Дефицит Mn: параличи, конвульсии, головокружение, ослабление слуха, глухота и слепота у детей, нарушения пищеварения, снижение уровня холестерина, может приводить к развитию неинсулинзависимого диабета.

Избыток Mn: двигательные и психические нарушения

16. Обмен веществ и превращение энергии. Энергетический обмен

Вспомните!

Что такое метаболизм?

Из каких двух взаимосвязанных процессов он состоит?

Где в организме человека происходит расщепление большей части органических веществ, поступающих с пищей?

Обмен веществ и энергии. Главным условием жизни любого организма является обмен веществ и энергии с окружающей средой. В каждой клетке непрерывно происходят сложнейшие процессы, которые направлены на поддержание и обеспечение нормальной жизнедеятельности самой клетки и организма в целом. Синтезируются сложные высокомолекулярные соединения: из аминокислот образуются белки, из простых сахаров – полисахариды, из нуклеотидов – нуклеиновые кислоты. Клетки делятся и образуют новые органоиды, из клетки и в клетку активно транспортируются различные вещества. По нервным волокнам передаются электрические импульсы, сокращаются мышцы, поддерживается постоянная температура тела – на всё это, а также на многие другие процессы, протекающие в организме, требуется энергия. Эта энергия образуется при расщеплении органических веществ. Совокупность реакций расщепления высокомолекулярных соединений, которые сопровождаются выделением и запасанием энергии, называют энергетическим обменом или диссимиляцией. В основном энергия запасается в виде универсального энергоёмкого соединения – АТФ.

Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) – нуклеотид, состоящий из азотистого основания (аденина), сахара рибозы и трёх остатков фосфорной кислоты (рис. 53). АТФ является главной энергетической молекулой клетки, своего рода аккумулятором энергии. Все процессы в живых организмах, требующие затрат энергии, сопровождаются превращением молекулы АТФ в АДФ (аденозиндифосфорную кислоту). При отщеплении остатка фосфорной кислоты высвобождается большое количество энергии – 40 кДж/моль. Таких высокоэнергетических (так называемых макроэргических) связей в молекуле АТФ две. Восстановление структуры АТФ из АДФ и фосфорной кислоты происходит в митохондриях и сопровождается поглощением энергии.

Запас органических веществ, которые организм расходует для получения энергии, должен постоянно пополняться или за счёт пищи, как это происходит у животных, или путём синтеза из неорганических веществ (растения). Совокупность всех процессов биосинтеза, протекающих в живых организмах, называют пластическим обменом или ассимиляцией. Пластический обмен всегда сопровождается поглощением энергии. Основными процессами пластического обмена являются биосинтез белка (§ 13) и фотосинтез (§ 17).

Рис. 53. Строение молекулы АТФ (знаком «~» обозначена макроэргическая связь)

Итак, в процессе энергетического обмена расщепляются органические соединения и запасается энергия, а во время пластического обмена расходуется энергия и синтезируются органические вещества. Реакции энергетического и пластического обмена находятся в неразрывной связи, образуя в совокупности единый процесс – обмен веществ и энергии, или метаболизм. Метаболизм непрерывно осуществляется во всех клетках, тканях и органах, поддерживая постоянство внутренней среды организма – гомеостаз.

Энергетический обмен. Большинству организмов на нашей планете для жизнедеятельности необходим кислород. Такие организмы называют аэробными. Энергетический обмен у аэробов происходит в три этапа: подготовительный, бескислородный и кислородный. При наличии кислорода органические вещества в процессе дыхания полностью окисляются до углекислого газа и воды, в результате чего запасается большое количество энергии.

Анаэробные организмы способны обходиться без кислорода. Для некоторых из них кислород вообще губителен, поэтому они живут там, где кислорода нет совсем, как, например, возбудитель столбняка. Другие, так называемые факультативные анаэробы, могут существовать как без кислорода, так и в его присутствии. Энергетический обмен у анаэробных организмов происходит в два этапа: подготовительный и бескислородный, поэтому органические вещества окисляются не полностью и энергии запасается гораздо меньше.

Рассмотрим три этапа энергетического обмена (рис. 54).

Подготовительный этап. Этот этап осуществляется в желудочно-кишечном тракте и в лизосомах клеток. Здесь высокомолекулярные соединения под действием пищеварительных ферментов распадаются до более простых, низкомолекулярных: белки – до аминокислот, полисахариды – до моносахаридов, жиры – до глицерина и жирных кислот. Энергия, которая выделяется при этих реакциях, не запасается, а рассеивается в виде тепла. Низкомолекулярные вещества, образующиеся на подготовительном этапе, могут использоваться организмом для синтеза своих собственных органических соединений, т. е. вступать в пластический обмен или расщепляться дальше с целью запасания энергии.

Рис. 54. Этапы энергетического обмена

Бескислородный этап. Второй этап протекает в цитоплазме клеток, где происходит дальнейшее расщепление простых органических веществ. Аминокислоты, образованные на первом этапе, организм не использует на следующих этапах диссимиляции, потому что они необходимы ему в качестве материала для синтеза собственных белковых молекул. Поэтому для получения энергии белки расходуются очень редко, обычно только в том случае, когда остальные резервы (углеводы и жиры) уже исчерпаны. Обычно самым доступным источником энергии в клетке является глюкоза.

Сложный многоступенчатый процесс бескислородного расщепления глюкозы на втором этапе энергетического обмена называют гликолизом (от греч. glycos – сладкий и lysis – расщепление).

В результате гликолиза глюкоза расщепляется до более простых органических соединений (глюкоза С₆Н₁₂О₆ ? пировиноградная кислота С₃Н₄О₃). При этом выделяется энергия, 60 % которой рассеивается в виде тепла, а 40 % используется для синтеза АТФ. При расщеплении одной молекулы глюкозы образуется две молекулы АТФ и две молекулы пировиноградной кислоты. Таким образом, на втором этапе диссимиляции организм начинает запасать энергию.

Дальнейшая судьба пировиноградной кислоты зависит от присутствия кислорода в клетке. Если кислород есть, то пировиноградная кислота поступает в митохондрии, где происходит её полное окисление до СО₂ и Н₂О и осуществляется третий, кислородный этап энергетического обмена (см. ниже).

При отсутствии кислорода происходит так называемое анаэробное дыхание, которое часто называют брожением. В клетках дрожжей в процессе спиртового брожения пировиноградная кислота (ПВК) превращается в этиловый спирт (ПВК ? Этиловый спирт + СО₂).

При молочнокислом брожении из ПВК образуется молочная кислота. Этот процесс может происходить не только у молочнокислых бактерий. При напряжённой физической работе в клетках мышечной ткани человека возникает нехватка кислорода, в результате чего образуется молочная кислота, накопление которой вызывает чувство усталости, боль и иногда даже судороги.

Кислородный этап. На третьем этапе продукты, образовавшиеся при бескислородном расщеплении глюкозы, окисляются до углекислого газа и воды. При этом освобождается большое количество энергии, значительная часть которой используется для синтеза АТФ. Этот процесс протекает в митохондриях и называется клеточным дыханием. В ходе клеточного дыхания при окислении двух молекул ПВК выделяется энергия, запасаемая организмом в виде 36 молекул АТФ.

Итак, в процессе энергетического обмена при полном окислении одной молекулы глюкозы до углекислого газа и воды образуется 38 молекул АТФ (2 молекулы – в процессе гликолиза и 36 – в процессе клеточного дыхания в митохондриях):

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ + 38АДФ + 38Ф 6СО₂ ? 6Н₂О + 38АТФ.

В анаэробных условиях эффективность энергетического обмена значительно ниже – всего 2 молекулы АТФ. Продукты брожения (этиловый спирт, молочная кислота, масляная кислота) в своих химических связях сохраняют ещё много энергии, т. е. более выгодным в энергетическом отношении является кислородный путь диссимиляции. Но исторически брожение – более древний процесс. Он мог осуществляться ещё тогда, когда в атмосфере древней Земли отсутствовал свободный кислород.

Вопросы для повторения и задания

1. Что такое диссимиляция? Перечислите её этапы.

2. В чём заключается роль АТФ в обмене веществ в клетке?

3. Какие структуры клетки осуществляют синтез АТФ?

4. Расскажите об энергетическом обмене в клетке на примере расщепления глюкозы.

5. Изобразите схематично процесс диссимиляции, сведя на одной схеме все возможные его варианты, упомянутые в тексте параграфа (в том числе брожение).

6. Синонимами слов «диссимиляция» и «ассимиляция» являются термины «катаболизм» и «анаболизм». Объясните происхождение этих терминов.

Подумайте! Выполните!

1. Объясните, почему потребление избыточного количества пищи приводит к ожирению.

2. Почему энергетический обмен не может существовать без пластического обмена?

3. Как вы считаете, почему после тяжёлой физической работы, для того чтобы быстрее снять боли в мышцах, рекомендуют принять тёплую ванну?

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал и выполните задания.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Тренинг Подготовка к ОГЭ «Обмен веществ. Витамины»

Тренинг Подготовка к ОГЭ 2019 «Обмен веществ. Витамины» (Открытый банк заданий ФИПИ, пояснения с сайта Решу ОГЭ)

1.Важнейшим источником витаминов являются(-ется) пища

минеральные соли

белки, жиры и углеводы

продукты энергетического обмена

2.Витамины – это органические вещества, которые

уравновешивают процессы образования и отдачи тепла
	2)	являются источником энергии
	3)	влияют на работу гормонов
	4)	определяют работу ферментов

3.Ультрафиолетовые лучи способствуют образованию витамина

В₁

4.Синтез какого вещества происходит в процессе энергетического обмена? АТФ

витаминов

углеводов

жиров

5.Какой процесс относят к пластическому обмену? окисление органических веществ

превращение жиров в глицерин и жирные кислоты

превращение крахмала в глюкозу

синтез белка из аминокислот

6.Какой процесс в организме человека приводит к освобождению энергии? перенос газов через клеточные мембраны

окисление глюкозы

синтез гемоглобина

отложение гликогена в печени

7.Что из перечисленного в первую очередь подвергается окислению в процессе энергетического обмена у человека? аминокислоты

глюкоза

жиры

витамины

8.Белки в клетках организма человека синтезируются из глицерина

гликогена

аминокислот

нуклеиновых кислот

9.В чём заключается биологическая роль витаминов? витамины регулируют процессы обмена веществ

витамины являются конечными продуктами обмена веществ

витамины превращают углеводы в белки

витамины входят в состав ферментов

10.Необходимые для жизнедеятельности вещества человек получает в процессе обмена веществ

роста

развития

размножения

11.Какие органические вещества в организме человека могут выполнять энергетическую функцию? Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. гликоген

нуклеиновая кислота

глюкоза

липид

витамин А

сульфат натрия

12.В процессе пластического обмена в организме человека из глюкозы образуется гликоген

жиры превращаются в глицерин и жирные кислоты

происходит освобождение энергии и синтез АТФ

белки окисляются до воды, углекислого газа и аммиака

13.Какие вещества из перечисленных являются источником энергии для организма? гормоны

витамины

органические вещества

минеральные соли

14.В ходе пластического обмена происходит

транспорт газов кровью

синтез белков из аминокислот

переваривание пищи в пищеварительной системе

расщепление глюкозы до углекислого газа в клетке

15.При инфекционных заболеваниях повышают норму потребления витамина С, так как он уничтожает яды, производимые микробами

обезвреживает попавшие в организм вирусы

способствует повышению иммунитета

является составной частью антител

16.Что происходит в организме человека в процессе пластического обмена? окисление органических веществ

превращение аминокислот в белки

образование из крахмала глюкозы

поглощение кислорода

17.Что из перечисленного служит источником автоматизма в работе сердца человека? нервный центр в грудном отделе спинного мозга

нервные клетки, расположенные в околосердечной сумке

особые клетки плотной волокнистой соединительной ткани

особые мышечные клетки проводящей системы сердечной мускулатуры

18.Какое заболевание возникает у детей, испытывающих недостаток солей кальция и фосфора в питании? цинга

рахит

гиподинамия

малокровие

19.К реакциям энергетического обмена в организме человека относят окисление глюкозы

растворение солей натрия в воде

синтез белка на рибосомах

синтез глюкозы в хлоропластах

20.Длительный недостаток в организме человека витамина D приводит к

нарушению сумеречного зрения

воспалению слизистых оболочек

нарушению обмена кальция

ослаблению иммунитета

21.Какой из приведённых процессов является примером пластического обмена
в организме человека? переваривание пищи в пищеварительном канале

окисление глюкозы до углекислого газа

транспорт кислорода от лёгких к тканям

синтез белков из аминокислот

22.При поступлении с пищей в организм человека избыточного количества углеводов они запасаются в организме в виде крахмала

перестают всасываться в тонком кишечнике

превращаются в жиры

активно выводятся из него с мочой

23.Что определяют с помощью калориметрической камеры? количество вдыхаемого и выдыхаемого воздуха

химический состав мочи

энергетическую ценность пищевых продуктов

количество форменных элементов крови

24.В целях профилактики цинги следует употреблять продукты c большим содержанием витамина С

B₁

25.Какие функции в организме человека могут выполнять белки

Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. энергетическую

запасающую

ферментативную

выделительную

транспортную

фотосинтетическую

26.Обмен веществ и превращение энергии представляет собой единство процессов синтеза и распада веществ

процессов возбуждения и торможения

процессов роста и развития организма

свойств наследственности и изменчивости

27.Какой витамин синтезируется клетками организма человека при участии солнечного света? С

В₁

28.Пластический обмен в организме направлен на синтез веществ, специфичных для данного организма

биологическое окисление с освобождением энергии

удаление продуктов распада из организма

сбор и использование организмом поступающей информации

29.Что из перечисленного является источником витаминов? солнечный свет

минеральная вода

продукты питания

белки, жиры и углеводы

30.В процессе обмена веществ в организме человека возможны превращения жиров в белки

углеводов в жиры

витаминов в углеводы

углеводов в белки

31.У наркоманов в первую очередь наблюдаются нарушения в дыхательной системе

нервной системе

выделительной системе

кровеносной системе

Пояснение.

Наркомания — наркотическая зависимость (человека от приёма наркотика), заболевание, которое выражается в том, что жизнедеятельность организма поддерживается на определённом уровне только при условии постоянного приёма наркотического вещества, и ведёт к глубокому истощению физических и психических функций.

Правильный ответ указан под номером 4.

Наталья Евгеньевна Баштанник

Естественно, что наркотические вещества влияют и на кровеносную систему (наркотики способны угнетать деятельность сердечно-сосудистой системы на уровне регуляции ее в головном мозге. Это приводит к снижению общего артериального давления и урежению частоты пульса. Невозможность полноценного обеспечения органов кислородом заканчивается гипоксией и развитием инфарктов и инсультов, а также остановкой сердца. Независимо от того, какие наркотики используются наркоманом, уже через несколько лет их регулярного употребления развивается сердечная недостаточность, которая заканчивается летальным исходом.) Но, в первую очередь страдает нервная система:Любое средство наркотического характера вызывает зависимость. Отмечается моральная деградация человека, снижения умственных способностей. Нередко развиваются разнообразные психозы. Многие наркотические вещества способны накапливаться в тканях головного мозга и продолжать еще длительное время воздействовать на человека даже при их отмене.

32.Установите соответствие между признаком и типом авитаминоза, для которого он характерен: к каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго столбца. снижение иммунитета

Б)

выпадение зубов

В)

размягчение и деформация костей черепа и конечностей

Г)

кровоточивость дёсен

Д)

сокращение поступления кальция из кишечника в кровь

недостаток витамина С

недостаток витамина D

33.Вставьте в текст «Обмен белков» пропущенные термины из предложенного перечня, используя для этого цифровые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр (по тексту) впишите в приведённую ниже таблицу.

ОБМЕН БЕЛКОВ

Ферментативное расщепление поступающих с пищей белков происходит в желудке и тонком кишечнике. Образовавшиеся __________ (А) активно всасываются в ворсинки кишки, поступают в __________ (Б) и разносятся ко всем клеткам организма. В клетках с поступившими веществами происходит два процесса: __________ (В) новых белков на рибосомах и окончательное окисление до аммиака, который превращается
в __________ (Г) и в таком состоянии выводится из организма.

кровь

глицерин

аминокислота

лимфа

синтез

мочевина

распад

глюкоза

Задания линии 30 (часть 2)

1.Пользуясь таблицей «Примерный суточный водный обмен человека (в л)», ответьте на следующие вопросы.

Таблица

Примерный суточный водный обмен человека (в л)

Поступление воды

Количество воды (в л)

Органы, участвующие в выделении воды

Количество воды (в л)

Жидкость

1,2

Почки

1,4

Лёгкие

0,5

Плотная пища

1,0

Кожа

0,5

Прямая кишка

0,1

Итого

2,2

2,5

1) Сколько жидкости потребляет организм человека в течение суток?

2) В составе каких веществ вода выделяется из организма?

3) Почему количество поступившей воды несколько меньше, чем воды, выделившейся из организма?

Пояснение.

Правильный ответ должен содержать следующие элементы:

1) 2,2 л.

2) Моча, кал, выдыхаемый воздух, пот.

3) В таблице не учтена метаболическая вода

Наталья Евгеньевна Баштанник

В процессе энергетического обмена. Метаболическая вода образуется в самом организме. Он вырабатывает ее из твердых компонентов пищи. Метаболическая жидкость появляется в процессе преобразования жиров и углеводов в энергию. В результате серии химических реакций данные вещества образуют энергию (запасают в АТФ) и ряд неиспользуемых компонентов: продукты обмена веществ (метаболическую жидкость) и токсины, которые необходимо вывести из организма.

2.Пользуясь таблицей «Время, которое человек может прожить в пустыне без помощи извне», ответьте на следующие вопросы.

Таблица

Время, которое человек может прожить в пустыне без помощи извне

Температура, °С

Время, ч, при запасе воды

0 л

2 л

4 л

10 л

1) Сколько часов может прожить человек в пустыне без помощи извне, если температура воздуха составляет 38 °С, а резервный запас воды –

4 л?

2) Как называют болезненное состояние, которое может развиться в результате длительного воздействия на организм человека повышенной температуры внешней среды?

3) Почему это состояние возникает?

Правильный ответ должен содержать следующие

1) 7 часов.

2) Тепловой удар. ИЛИ Перегревание.

3) Нарушение баланса между теплопродукцией и теплоотдачей. Организм за единицу

Времени образует больше тепла, чем может выделить его во внешнюю среду

3.Пользуясь таблицей «Зависимость продолжительности жизни людей от калорийности их питания», ответьте на следующие вопросы.

Таблица

Зависимость продолжительности жизни людей от калорийности
их питания

Территория

Ккал/день

Ожидаемая продолжительность жизни (мужчины)

Ожидаемая продолжительность жизни (женщины)

США

3770

Европа

3314

Япония (в целом)

2761

Окинава

1650

≥83

≥90

1) Какая существует зависимость между потреблением калорийной пищи и продолжительностью жизни?

2) На сколько калорийность питания в Европе в среднем меньше, чем
в США?

3) За счёт каких групп питательных веществ современные производители пищи резко повышают её калорийность?

Пояснение.

Правильный ответ должен содержать следующие элементы:

1) чем выше калорийность пищи, тем ниже продолжительность жизни.

2) (3770 США − 3314 Европа = 456) на 456 Ккал/день.

3) производители пищи резко повышают её калорийность за счет углеводов и растительных белков/

4.Пользуясь таблицей «Время, которое человек может прожить в пустыне без помощи извне», ответьте на следующие вопросы.

Таблица

Время, которое человек может прожить в пустыне без помощи извне

Температура, °С

Время, ч, при запасе воды

0 л

2 л

4 л

10 л

1) Сколько литров воды нужно человеку, оказавшемуся в пустыне, если средняя температура воздуха составляет 32 °С, а время пребывания равно 9 ч?

2) В состав каких продуктов выделения входит вода?

3) Какова роль воды в поддержании постоянной температуры тела в условиях пустыни?

5.Пользуясь таблицей «Изменение веса подростков в странах Европы в течение 40 лет», ответьте на следующие вопросы.

Таблица

Изменение веса подростков в странах Европы в течение 40 лет

Годы

Возраст, лет

Средний вес, кг

Мальчики

Девочки

1910

14–

1920

14–

1930

14–

1940

14–

1945

14–

1950

14–

1) Как изменялся вес мальчиков и девочек в течение периода наблюдений?

2) У кого колебания веса выражены больше: у мальчиков или девочек?

3) Почему к 1945 г. наблюдалось снижение средней массы тела у мальчиков и девочек в странах Европы? С чем это могло быть связано?

6.Пользуясь таблицей «Расстояние, которое может пройти человек по пустыне», ответьте на следующие вопросы.

Таблица

Расстояние, которое может пройти человек по пустыне

Температура, °С

Расстояние, км, при запасе воды

0 л

4 л

10 л

110

160

1) Сколько километров может пройти человек по пустыне, если температура воздуха составляет 26°С, а запас воды у путника –

10 л?

2) Часто в пустыне путники находят водоёмы с солёной водой. Почему потребление такой воды опасно для жизни человека?

Пояснение.

Правильный ответ должен содержать следующие элементы:

1) 160 км.

2) Соленая вода по своему химическому составу отличается от внутренней среды организма человека. В результате нарушается гомеостаз.

3) организм пытается восстановить гомеостаз, удаляя избыток поступивших солей в виде мочи, а на это требуется больше воды, чем её поступило. В результате обезвоживание нарастает еще быстрее.

7.Пользуясь таблицей «Расход энергии у взрослого человека при средней температуре и средней влажности окружающей среды», ответьте на следующие вопросы.

Таблица

Расход энергии у взрослого человека при средней температуре
и средней влажности окружающей среды

Форма расхода энергии

Количество килокалорий

Процент всей теплоотдачи

Дыхание, испарение

1,30

Работа

1,88

Нагревание выдыхаемого воздуха

1,55

Испарение воды кожей

558

20,67

Теплопроведение –

нагревание окружающего воздуха

833

30,85

Теплоизлучение

1181

43,75

1) На какой процесс тратится больше всего энергии?

2) В каких условиях отдача тепла происходит в основном за счёт испарения?

3) Почему в походах не рекомендуется спать на земле без коврика либо подстилки из травы или хвои?

Пояснение.

1) В жарких помещениях, в жарком климате

2) Больше всего энергии тратится на теплоизлучение

3) Земля хороший проводник тепла, поэтому спящий быстро начинает замерзать

Обмен веществ и энергии в живых организмах

В здоровом организме взрослого человека наблюдается состояние водного равновесия или водного баланса. Оно заключается в том, что количество воды, потребляемое человеком, равно количеству воды, выводимой из организма. Водный обмен является важной составной частью общего обмена веществ живых организмов, в том числе и человека. Водный обмен включает процессы всасывания воды, которая поступает в желудок при питье и с пищевыми продуктами, распределение ее в организме, выделения через почки, мочевыводящие пути, легкие, кожу и кишечник. Следует отметить, что вода также образуется в организме вследствие окисления жиров, углеводов и белков, принятых с пищей. Такую воду называют метаболической. Слово метаболизм происходит от греческого, что означает перемена, превращение. В медицине и биологической науке метаболизмом называют процессы превращения веществ и энергии, лежащие в основе жизнедеятельности организмов. Белки, жиры и углеводы окисляются в организме с образованием воды НгО и углекислого газа (диоксида углерода) СОг. При окислении 100 г жиров образуется 107 г воды, а при окислении 100 г углеводов — 55,5 г воды. Некоторые организмы обходятся лишь метаболической водой и не потребляют ее извне. Примером является ковровая моль. Не нуждаются в воде в природных условиях тушканчики, которые водятся в Европе и Азии, и американская кенгуровая крыса. Многие знают, что в условиях исключительно жаркого и сухого климата верблюд обладает феноменальной способностью долгое время обходиться без пищи и воды. Например, при массе 450 кг за восьмидневный переход по пустыне верблюд может потерять 100 кг в массе, а потом восстановить их без последствий для организма. Установлено, что его организм использует воду, содержащуюся в жидкостях тканей и связок, а не крови, как это происхо- [c.8]
Если исключен обмен теплотой между системой и окружающей средой, то система называется адиабатически изолированной. Система называется закрытой (замкнутой), если между ней и окружающей средой возможны все виды взаимодействия, кроме обмена веществом. Примером закрытой системы является закрытый сосуд с веществом, баллон с газом и т. п. Открытой называется система, которая может обмениваться с окружающей средой и веществом и энергией. Примером открытой системы является живой организм. [c.19]

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ. Совокупность биохимических реакций, лежащих в основе жизнедеятельности организмов. Биологический обмен веществ представляет собой процессы превращения веществ внешней среды в вещества живого организма и обратные превращения веществ организма в вещества внешней среды. С другой стороны, это процессы, происходящие внутри организма, в отдельных частях, органах и тканях, и, наконец, процессы превращения веществ в клетке и в отдельных клеточных структурах. Без непрерывного взаимодействия организма с внешней средой, без обмена веществ не может быть жизни. Обмен веществ неразрывно связан с обменом энергии. Важнейшую сторону обмена веществ составляют биохимические процессы, и выяснение химизма отдельных звеньев обмена веществ является одним из путей познания жизни. Благодаря крупным успехам биохимии к настоящему времени в основном раскрыт химизм таких кардинальных звеньев обмена веществ, как дыхание и брожение, фотосинтез, обмен азотистых соединений, жиров, углеводов и органических кислот и многие другие процессы. Выяснено также влияние многих внешних и внутренних факторов на интенсивность и направленность отдельных звеньев обмена веществ, что позволяет путем изменения внешних условий изменять обмен веществ микроорганизмов, растений и животных в желаемом для человека направлении. Процессы обмена веществ делятся на две группы — катаболизм и анаболизм. Катаболизм — это процессы, при которых происходит распад, расщепление сложных органических соединений до белее простых (например, распад белков до аминокислот, крахмала до глюкозы, сахаров до углекислоты и воды т. д.). Анаболизм — это синтетические процессы, при которых образуются более сложные соединения из более простых. При катаболизме происходит выделение энергии, а при анаболизме ее поглощение. Всякое усиление синтетических процессов в организме неизбежно сопровождается усилением процессов распада веществ. [c.204]

Окислительно-восстановительные реакции самые распространенные и играют большую роль в природе и технике. Они являются основой жизни на Земле, так как с ними связаны дыхание и обмен веществ в живых организмах, гниение и брожение, фотосинтез в зеленых частях растений и нервная деятельность человека и животных. Их можно наблюдать при сгорании топлива, в процессах коррозии металлов и при электролизе. Они лежат в основе металлургических процессов и круговорота элементов в природе. С их помощью получают аммиак, щелочи, азотную, соляную и серную кислоты и многие другие ценные продукты. Благодаря окислительно-восстановительным реакциям происходит превращение химической энергии в электрическую в гальванических элементах и аккумуляторах. Они широко используются в мероприятиях по охране природы. [c.226]

Обмен веществ и энергии в живых организмах > [c.16]

В зависимости от объекта исследования биохимию условно подразделяют на биохимию человека и животных, биохимию растений и биохимию микроорганизмов. Несмотря на биохимическое единство всего живого, существуют и коренные различия как химического состава, так и обмена веществ в животных и растительных организмах. Обмен веществ, или метаболизм,—это совокупность всех химических реакций, протекающих в организме и направленных на сохранение и самовоспроизведение живых систем. Известно, что растения строят сложные органические вещества (углеводы, жиры, белки) из таких простых, как вода, углекислый газ и минеральные вещества, причем энергия, необходимая для этой синтетической деятельности, образуется за счет поглощения солнечных лучей в процессе фотосинтеза. Животные организмы, напротив, нуждаются в пище, состоящей не только из воды и минеральных компонентов, но содержащей сложные вещества органической природы белки, жиры, углеводы. У животных проявления жизнедеятельности и синтез веществ, входящих в состав тела, обеспечиваются за счет химической энергии, освобождающейся при распаде (окислении) сложных органических соединений. [c.15]

Различные клетки многоклеточных организмов отличаются друг от друга, однако каждая растительная клетка имеет общие черты строения и в каждой находятся общие внутриклеточные структуры, выполняющие аналогичные функции. Каждая растительная клетка состоит из цитоплазмы и ядра. Цитоплазма окружена клеточной оболочкой, а ядро — ядерной оболочкой. Цитоплазма — это очень сложная коллоидная система. Дисперсной средой ее служит вода, в которой растворены минеральные соли, сахара, аминокислоты, органические кислоты и многие другие вещества. Во взвешенном состоянии в цитоплазме находятся различные включения и большое число органелл, или структур, разного состава и размера. В последнее время с помощью дифференциального центрифугирования, электронной микроскопии, и других методов исследования удалось установить огромную роль этих структур в обмене веществ и энергии в живых организмах. [c.27]

Азот. В среднем растительная масса содержит около 1,5% азота от своего веса в сухом состоянии, но содержание его в отдельных частях и органах растения различно. Происходит это потому, что не все органические вещества растения содержат азот. Его, например, нет в клетчатке, которая является главной составной частью древесины и волокнистых веществ. Не содержат азота и крахмал, сахар, жир. Но без азота не может существовать и развиваться ни одно растение, так как он входит в состав белка, нуклеиновых кислот и хлорофилла. Без белка же не может возникнуть в растении ни одной живой клетки, а без хлорофилла растения не в состоянии поглощать и использовать энергию солнечных лучей. Нуклеиновые кислоты имеют важное значение в передаче наследственных признаков потомству и в обмене веществ в живом организме. [c.22]

Обязательным условием жизни является обмен веществ между живым организмом и окружающей средой. Из внешней среды в организм поступают источники энергии, строительный материал для различных синтезов, витамины, минеральные вещества, вода и кислород. Из организма вовне удаляются конечные продукты химических процессов, протекающих в организме углекислый газ, вода и аммиак (в форме мочевины). [c.20]

Исключительно важна роль тиамина в обмене веществ всех живых организмов. Тиамин функционирует в живых организмах как необходимый кофермент в метаболизме белков, углеводов и жиров при выработке энергии. Он входит в состав двух групп ферментов — карбоксилаз и дегидрогеназ — цикла трикарбоновых кислот. В составе фермента транскетолазы пентозофосфатного пути участвует в переносе активных альдегидных групп, окисляя глюкозу. Образующиеся только в этих биохимических реакциях, пентозы идут на синтез ДНК [c.99]

Живой организм — система принципиально открытая. Жизнь существует благодаря метаболизму — обмену веществ с окружающей средой. Живое существо дышит и питается, выделяет ряд веществ, получает н отдает тепловую энергию. [c.58]

Что касается способа существования живой материи, то, наряду со всеобщим признанием процесса самообновления всех ее химических составных частей, установлены важные особенности обменных процессов в живых организмах. Наиболее существенной является энергетическая направленность этих процессов. Жизнь может поддерживаться лишь при постоянном потреблении энергии, освобождающейся за счет превращения веществ окружающей среды. Эта энергия необходима для поддержания высокой степени организации биологических структур. Последний процесс находится в диалектическом противоречии с более общим процессом нарастания энтропии системы. Можно сказать, что жизнь — это борьба с энтропией. [c.7]

По учению В. И. Вернадского, биосфера — это единая термодинамическая оболочка Земли, в которой сосредоточена жизнь и постоянно осуществляется взаимодействие живого с неорганическим миром, где живые организмы являются огромной геологической силой, происходят улавливание, накопление и перенос энергии путем обмена веществ между живыми организмами и окружающей их средой. Взаимодействие микроорганизмов, растений, животных обеспечивает непрерывный поток элементов в биогенном обмене вещества на планете, включая элемент жизни — кислород. [c.13]

Любую часть окружающего нас мира, которую мы хотим исследовать и описать с позиций термодинамики, называют системой. В качестве примера интересующих нас термодинамических систем можно назвать клетку, митохондрию, сердце, организм, биосферу. Следует, однако, отметить, что методы термодинамики приложимы только к макроскопическим системам, состоящим из большого числа ча-стиц. Система, которая не может обмениваться со средой ни энергией, ни веществом, называется изолированной если происходит обмен только энергией, то система называется замкнутой, а если и энергией и веществом — открытой. Живой организм в целом система открытая. И лишь в отдельных частях клетки могут существовать условия, характерные для замкнутой и даже изолированной системы. [c.8]

При формулировке первого закона термодинамики предполагается, что энергия может преобразовываться только в теплоту или работу. Однако принципиально энергия системы можег меняться также при изменении количества вещества при удалении вещества из системы оно уносит часть внутренней энергии этой системы, а при поступлении вещества в систему последняя получает дополнительное количество энергии. Системы, в которых возможно изменение количества вещества за счет его притока или выноса из системы, называют открытыми. Если такой процесс невозможен, систему называют замкнутой. Следует отличать еще изолированную систему, в которой невозможен обмен с внещней средой не только веществом, яо и энергией. В изолированных системах энергия всегда остается постоянной. Термодинамическое исследование открытых систем приобрело важное значение при переходе к живым организмам, которые находятся в обмене веществом с внешней средой. Эти системы также широко используются при моделировании непрерывных процессов в химической промышленности, где в химический реактор (систему реакторов) непрерывно поступают исходные вещества, а на выходе— конечные продукты. Теория открытых процессов (систем) достаточно хорошо разработана, поскольку исторически она возникла одновременно с термодинамикой необратимых процессов, однако при дальнейшем изложении теория открытых процессов не будет рассматриваться более глубоко. [c.220]

Обмен веществ включает как синтез, так и распад многих химических соединений в клетках. У животных расщепление компонентов пищи до более простых веществ обеспечивает организм не только энергией, но и химическими соединениями, которые используются затем при синтезе молекул, необходимых для роста. Подобным же образом каждая отдельная клетка любого живого организма синтезирует или поглощает из окружающей среды низкомолекулярные вещества и из них, как из кирпичиков, строит крупные молекулы. В то же время в клетках имеются ферменты, расщепляющие любые синтезированные организмом соединения. В итоге устанавливается стационарное состояние, при котором сложные соединения непрерывно синтезируются в ходе одних процессов и распадаются в ходе других. На этом основана замечательная система самообновления наших тканей. [c.11]

Обмен белков занимает особое место в многообразных превращениях веществ, характерных для всех живых организмов. Выполняя ряд уникальных функций, свойственных живой материи, белки определяют не только микро- и макроструктуру отдельных субклеточных образований, специфику организации клеток, органов и целостного организма (пластическая функция), но и в значительной степени динамическое состояние между организмом и окружающей его средой. Белковый обмен строго специфичен, направлен и настроен, обеспечивая непрерывность воспроизводства и обновления белков организма. В течение всей жизнедеятельности в организме постоянно и с высокой скоростью совершаются два противоположных процесса распад, расщепление органических макромолекул и надмолекулярных структур и синтез этих соединений. Эти процессы обеспечивают катаболические реакции и создание сложной структурной организации живого из хаоса веществ окружающей среды, причем ведущую роль в последнем случае играют именно белки. Все остальные виды обмена подчинены этой глобальной задаче живого—самовоспроизведению себе подобных путем программированного синтеза специфических белков. Для осуществления этого используются энергия обмена углеводов и липидов, строительный материал в виде углеродных остатков аминокислот, промежуточных продуктов метаболизма углеводов и др. [c.409]

Между живым организмом и окружающей его средой происходит постоянный обмен веществ. Закон сохранения вещества и энергии, открытый М. В. Ломоносовым, позволил установить неразрывную связь между обменом веществ и обменом энергии. [c.116]

Обмен веществ ъ растениях неразрывно связан с обменом энергии. Изучением процессов обмена энергии в живых организмах занимается раздел биохимии, который называют биоэнергетикой. [c.15]

В основе процессов жизнедеятельности лежат различные сложные, сопряженные между собой, химические реакции, характеризующиеся строгой закономерностью сочетания и чередования. Эти реакции базируются на законах физики и химии, однако проявление их действия в живом организме имеет характерные отличия. С точки Зрения термодинамики живые организмы представляют с( й открытые системы, которые постоянно обмениваются с внеишей средой как веществом, так и энергией. В закрытых системах обмен ограничен энергией, а обмен веществом отсутсгаует. В изолированных системах обмен со внешней средой ни вэдеством, ни энергией ие происходит. Такие типы систем названы замкнутыми. [c.207]

По-видимому, ключом к объяснению возникновения жизни на Земле является понимание явления, известного под названием естественный отбор . Естественный отбор должен был лежать в основе перехода к метаболизму от набора случайных химических реакций. Метаболизм (обмен веществ) присущ только жИвым организмам, он представляет собой ряд молекулярных превращений, в результате которых организм получает энергию для жизни, роста и воспроизводства. [c.30]

БИОХИМИЯ (биологическая химия). Наука о химическом составе живых организмов (статическая Б.) и химических превращениях веществ и энергии, которые лежат в основе жизнедеятельности организмов, об обмене веществ в них (динамическая В.). Но объектам исследования Б. разделяют обычно па Б. растений, Б. животных и Б. микроорганизмов. [c.45]

Однако объяснять причину старения живого организма только старением его коллоидов нельзя. Как известно, в организме происходит непрерывный обмен веществ, процесс ассимиляции и диссимиляции, разрушение органической субстанции и образование ее. И хотя протоплазма всех организмов находится в коллоидном состоянии, причины старения их кроются не в физико-химических, а более сложных, биологических процессах. В самом деле, в любом растворе того или иного коллоида не наблюдается специфического, присущего именно живым организмам обмена веществ и энергии, явлений ассимиляции и диссимиляции. Если у коллоидов протоплазмы в процессе ее жизнедеятельности и наблюдается постепенное понижение водосвязывающей способности, уменьшение стойкости и изменение других свойств, сходных с изменениями коллоидных растворов, то они происходят в результате направленного изменения химического состава коллоидов организма, определяемых процессами обмена веществ. [c.489]

Изменения температуры приводят к биохимическим эффектам всего лишь двух основных типов. Во-первых, изменение средней кинетической энергии атомов и молекул в живом организме будет сказываться на скорости химических реакций, составляющих в совокупности обмен веществ. Несколько позже мы рассмотрим физическую основу этой довольно значительной зависимости скорости реакций от температуры. [c.206]

Однако объяснять причину старения лсивого организма только старением его коллоидов нельзя. Как известно, в организме происходит непрерывный обмен веществ, процесс ассимиляции и диссимиляции, разрушение органической субстанции и образование ее, И хотя протоплазма всех организмов на.ходится в коллоидном состоянии, причины старения их кроются не в физико-химических, а более сложных, биологических, процессах. В самом деле, в любом растворе того или иного коллоида не наблюдается специфического, присущего именно живым организмам обмена веществ и энергии, явлений ассимиляции и диссимиляции. Если у коллоидов прото- [c.398]

На этой схеме основные питательные вещества для высокоорганизованных живых организмов представлены углеводами, липидами и белками они превращаются через многие другие более простые соединения в углекислый газ, воду и соединения азота. Эти превращения осуществляются посредством реакций, катализируемых ферментами. Основная роль ферментов — катализ реакций обмена, за счет которых осуществляется сохранение, рост и репродукция живых организмов. Обмен (метаболизм) включает два точно сбалансированных процесса, а именно анаболизм, или использование энергии и материалов для химических синтезов, и катаболизм, или расщепление субстратов с освобождением энергии. Каждая ступень в сложной [c.112]

В связи с указанным, многие радиоактивные изотопы нашли широкое применение в качестве радиоактивных индикаторов, или меченых атомов. С использованием последних изучаются вопросы биологии (в частности, обмен веществ в живых организмах). Метод нашел разностороннее использование в сельском хозяйстве. Например, изотопные индикаторы позволяют наблюдать за ростом корней растений непосредственно в почве, успешно изучаются усвояемость удобрений растениями, кормов — животными и т. д. (о меченом атоме С-14 см. гл. 23, 5). Изотопные индикаторы играют важную роль в исследованиях трения, износа деталей машин, системы рациональной смазки действующих механизмов. Они позволяют дистанционно (на расстоянии) контролировать влажность зерна в потоке, плотность и толщину проката и вообще листового материала самого разнообразного характера. Для этих целей широко используется изотоп Ат (америций, моноэнер-гетический у-излучатель). В космонавтике эффективны автономные генераторы тепловой энергии, построенные на основе изотопов Ри-238, Ст-232 и Ст-244. Эти изотопы находят также применение в медицине. Радиация используется в поисках полезных ископаемых (у-каротаж). В последнее время для аналогичных целей начинают широко применять нейтроны. В качестве источника таковых для обнаружения и оценки газовых и нефтяных месторождений заслужил внимание изотоп калифорния СГ. Область практического применения радиоактивных индикаторов непрерывно расширяется. [c.23]

Обмен веществ, или метаболизм,—это закономерный порядок превращения веществ и энергии в живых системах. Обмен веществ, происходящий в организме, и организма с ок-ружаюн ей внешней средой—совокупность всех химических реакций, направленных на самоорганизацию и самовоспроизведение это важнейшее свойство жизни и непременный ее приз-как. [c.353]

Процессы, протекающие в биологических объектах, принадлежат к так называемым открытым системам, в которых происходит постоянный обмен веществ и энергии с внешней средой. Обмен веществ в открытых системах обеспечивает непрерывное поступление и удаление различных метаболитов. В результате этого в живом организме многие реакции не достигают стадии динамического равновесия, как это происходит в замкнутых системах, например in vitro , а протекают непрерывно, находясь в состоянии стабильного превалирования прямых реакций. [c.115]

Экосистема — единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, в котором живые и косные компоненты связаны обменом веществ и энергии. Экосистема является саморазвивающейся термодинамически открытой системой. В отечественной литературе используется эквивалентное понятие «биогеоценоз». [c.295]

АДЕНОЗИНТРИФОСФОРНАЯ КИСЛОТА (АТФ). Основное соединение, в котором запасается и переносится энергия, необходимая для осуществления синтетических процессов в обмене веществ, а также для выполнения работы нивыми организмами. В состав АТФ входят остатки аденина, углевода рибозы и три остатка фосфорной кислоты. Энергия, высвобождаемая АТФ, может переноситься почти без потерь на другие соединения или использоваться для синтеза белков, нуклеиновых кислот, углеводов, жиров, витаминов и многих других соединений. Энергия АТФ потребляется также при мышечном сокращении, в нервных клетках и при других видах работы в живых организмах. АТФ в организме образуется из адепозиндифосфорной кислоты (АДФ) и минеральной фосфорной кислоты за счет энергпп, которая выделяется при окислении различных органических веществ в живых клетках или при фотосинтезе за счет световой энергии. Во всех этих процессах энергия, как правило, не теряется, а переходит в особый вид химической энергии, заключенной в фосфатных связях АТФ. При окислении в процессе дыхания грамм-молекулы глюкозы, например, может образоваться до 30 молекул АТФ. [c.14]

Одна из особенностей живых организмов состоит в том, что все они представляют собой открытые системы, которые способны извлекать, преобразовывать и использовать энергию окружающей среды либо в форме органических питательных веществ (хемотрофы), либо в форме энергии солнечного излучения (фототрофы). Обмен энергией в организме тесно связан с обменом веществ (метаболизмом). Метаболизм можно определить как совокупность ферментативных химических реакций, которые могут протекать в клетке. Активность ферментов, катализирующих эти реакции, регулируется с помощью чувствительной системы взаимосвязанных механизмов, поэтому метаболизм представляет собой высококоординированную, целенаправленную клеточную активность. Он выполняет следующие функции [c.189]

Установление химического состава растений, открытие ферментов и выяснение их роли в обмене веществ, открытие витаминов и гормонов, развитие химии аминокислот и белков, жиров и углеводов создали возможность формирования динамической биохимии, с развитием которой стали создаваться единые представления об общих закономерностях процессов обмена зе> щестз и превращений энергии в живых организмах. [c.6]

Конструктивный и энергетический обмен. Физиология изучает процессы, протекающие в живом организме, и их закономерности. Современная материалистическая физиология основана на принципе единства организма с окружающей средой. Взаимодействие организма со средой проявляется в обмене веществ и энергии (метаболизм). Он включает в себя два процесса конструктивный обмен (ассимиляция, или анаболизм) и энергетический (диссимиляция, или катаболизм). В основе конструктивного обмена лежат биохимические реакции, в процессе которых усваиваются вещества, поступающие из окружающей среды, и идет создание биомассы клетки. Сущность энергетического обмена заключается в разрушении веществ, содержащихся в организме, преимущественно в результате гидролитических и окислительных процессов, сопровождающихся выделением энергии, необходимой для биосинтеза. Оба процесса в клетке идут одновременно и сочетаются друг с другом. Энергия, полученная клеткой в процессе обмена веществ, акку.мулируется в соединениях, содержащих химические связи, при разрыве которых выделяется большое количество энергии (макроэргические). Часто это соединения с фосфатными связями, например аденозинтрифос-фат (АТФ). По мере надобности эти вещества подвергаются гидролитическому распаду, сопровождающемуся выделением энергии. [c.210]

Совокупность химических реакций, протекающих в живом организме, называется обменом веществ, или метаболизмом (от греческого слова т 1аЪо1е — изменение). Это реакции самых различных типов. Рассмотрим, например, что происходит с пищей, потребляемой человеком. Пища может содержать сложные углеводы, в частности крахмал которые расщепляются в процессе пищеварения на простые сахара и затем через стенки желудочно-кишечного тракта попадают в ток крови. Далее эти простые сахара в печени превращаются в гликоген (животный крахмал), имеющий ту же формулу, что и обычный растительный крахмал (СдНюОб) , где X — большое число. Гликоген и другие полисахариды — важные источники энергии в организмах животных. При окислении кислородом они образуют двуокись углерода и воду одна часть освобождаемой при этом энергии идет на производство работы, а другая — на согревание тела живого организма. [c.690]

Итак, любой живой организм является таким телом, в основе существования которого лежит специфический обмен веществ. Этот обмен веществ является наиболее общим, определяющИхМ фактором для всех других элементарных свойств живого организма — питания, роста, размножения, раздражимости, движения и проч. Любой организм, чтобы осуществлять всю совокупность жизненных проявлений, вынужден непрерывно расходовать определенное количество энергии. Эта энергия освобождается в результате распада органических веществ, входящих в состав протоплазмы. Следовательно, организмы непрерывно разрушают свою собственную протоплазму. Эти процессы распада органических веществ, входящих в состав протоплазмы, называются процессами диссимиляции. [c.9]

§ 3. Питание и обмен веществ

§ 3. Питание и обмен веществ

В организме человека непрерывно протекают сложные процессы обмена веществ.

Обмен веществ или метаболизм, это совокупность всех химических изменений и всех видов превращений веществ и энергии, обеспечивающих развитие, жизнедеятельность и самовоспроизведение организмов, их связь с окружающей средой и адаптацию к изменениям внешних условий.

Основу обмена веществ составляют процессы катаболизма и анаболизма.

Катаболизм (от греч. katabole – сбрасывание, разрушение) – совокупность протекающих в живом организме ферментативных реакций расщепления сложных органических веществ, включая и пищевые. В процессе катаболизма, который называют также диссимиляцией, происходит освобождение энергии, заключенной в химических связях крупных органических молекул, и запасание ее в форме богатых энергией связей АТФ. К катаболическим процессам относятся клеточное дыхание, гликолиз, брожение. Основные конечные продукты катаболизма – вода, углекислый газ, аммиак, мочевина, молочная кислота, которые выводятся из организма через кожу, легкие и почки.

Анаболизм (от греч. anabole – подъем) – совокупность химических процессов в живом организме, направленных на образование и обновление структурных частей клеток и тканей. Процессы анаболизма, которые называют также ассимиляцией, составляют противоположную катаболизму сторону обмена веществ, и заключаются в синтезе сложных молекул из более простых с использованием энергии, высвободившейся в первой фазе метаболизма.

Посредником между организмом и внешней средой является кровь, которая принимает продукты распада, а также несет к тканям вещества, необходимые для осуществления процессов ассимиляции.

Процессы ассимиляции и диссимиляции тесно связаны между собой и составляют сущность жизни. Однако между ними далеко не всегда наблюдается равновесие. Так, при процессах роста преобладают процессы ассимиляции; при голодании, тяжелых заболеваниях, интенсивном физическом и умственном труде процессы диссимиляции могут быть значительно выше процессов ассимиляции [4]. При правильном соотношении процессов ассимиляции и диссимиляции в организме взрослого человека наблюдается относительное равновесие в обмене веществ, что выражается в постоянстве веса [4]. Снижение веса свидетельствует о недостатке веществ в организмоме и, наоборот, прибавка в весе говорит о преобладании процессов синтеза над процессами распада.

Процессы распада и синтеза осуществляются путем последовательных химических реакций с участием соответствующих ферментов. С рождением человека для каждого из нас характерен генетически обусловленный обмен веществ. В процессе жизни обмен веществ регулируется гормонально, координирует же эту деятельность центральная нервная система.

Обмен веществ и питание нельзя рассматривать отдельно. Не вызывает сомнений [7], что фактор питания сыграл важную роль в эволюции человека. Питание относится к числу наиболее древних связей между организмом и окружающей средой. Пища, которую наш предок в течение тысячелетий получал из окружающей среды, формировала современный обмен веществ каждого из нас. Изменение структуры питания – это непрерывный процесс, который продолжается и в наше время, однако изучению последствий этого процесса в специальной литературе внимания уделяется явно недостаточно.

Говоря о питании как факторе коррекции форм и веса тела, рассматривают, как правило, его химический состав и количество заключенной в нем энергии (см. приложение 2). Однако организм усваивает не всю энергию, заключенную в пищевых продуктах. Мы видим вокруг себя сотни примеров, когда люди с приблизительно схожим по калорийности рационом питания и с приблизительно равным суточным расходом энергии, имеющие к тому же одинаковый вес, в течение нескольких лет могут существенным образом изменить в противоположные стороны свои формы и вес тела. При направленном питании желающие увеличить свой вес принимают большое количество высококалорийной пищи, однако вес увеличивается не у всех; многие питаются низкокалорийной пищей в небольших объемах, а вес уменьшается на относительно небольшую величину или остается на прежнем уровне. Конечно, если приход энергии (в абсолютных величинах) будет меньше ее расхода, вес начнет снижаться, т.к. процессы обмена веществ в организме подчиняются закону массы и энергии. Энерготраты организма человека выражаются в килокалориях (ккал). Этой же единицей обозначается и энергетическая ценность пищи.

Калорийность — это энергетическая ценность пищевых продуктов; каждый грамм белка и каждый грамм углеводов при сгорании в организме (окислении) образуют тепло, равное 4,1 ккал, а грамм жира – 9,3 ккал.

Энерготраты человека делят на две группы: нерегулируемые и регулируемые. К нерегулируемым энерготратам относят расход энергии на основной обмен и на процессы пищеварения.

Основной обмен – количество энергии, необходимые для поддержания жизненно важных функций организма при полном мышечном покое, через 12-16 часов после приема пищи и при температуре 18-20⁰. Даже в условиях полного покоя организм постоянно расходует энергию на поддержание работы сердца, органов дыхания и др. Принято считать, что при обычных условиях у человека среднего возраста и средней массы тела энергия основного обмена составляет 1 ккал в час на 1 кг массы тела.

В процессе пищеварения при приеме белков основной обмен повышается на 30-40%, жиров – 4-14%, углеводов – на 4-6%. При смешанном питании с оптимальным количеством потребляемых продуктов основной обмен повышается в среднем на 10-15% [19].

Регулируемые энерготраты – это расход энергии при различных видах деятельности. Они особенно велики при длительном сокращении больших групп мышц в условиях аэробного энергообеспечения. В некоторых видах спорта на выносливость высококвалифицированные спортсмены способны тратить энергии больше, чем может усвоить их организм, что стало объективной причиной ограничения величин тренировочных нагрузок.

Обмен белков в организме. Белки – сложные органические соединения. В организме они синтезируются из аминокислот. Аминокислоты характеризуются наличием в них аминогруппы (NH₂). В состав белковых молекул входят также углерод и некоторые другие вещества. Функции белков в организме многочисленны: раздражимость и сократимость мышц, пищеварительные процессы и др. Белки поступают в организм с пищевыми продуктами. Разные продукты содержат (см. приложение 2) соответствующее количество белков. Синтез белков в организме возможен только из аминокислот, причем, для образования белков нужны определенные аминокислоты. Некоторые из них организм может синтезировать сам, но 10 аминокислот он образовывать не в состоянии, поэтому они называются незаменимыми. В белках животного происхождения, поступающих в составе пищи, содержатся все необходимые организму аминокислоты. Их называют полноценными. Белки растительного происхождения – неполноценные, т.к. не содержат всех аминокислот, необходимых для синтеза белков.

В организме человека белки, как было отмечено выше, в запас не откладываются. При избыточном поступлении аминокислот после отщепления от них аминогрупп образуются углеводы и жиры. Потребность взрослого человека в белках в среднем составляет 100 г в сутки, причем, соотношение животных и растительных белков в среднем должно составлять 55:45. При больших физических нагрузках, а также при высокой температуре окружающей среды потребности организма в белках возрастают до 120-170 г [19].

Конечными продуктами расщепления белков являются аммиак, мочевая кислота, мочевина, которые удаляются из организма главным образом через почки.

Обмен углеводов в организме. Углеводы построены из трех химических элементов: углерода, водорода и кислорода. В обычных условиях человек в сутки потребляет 400-800 г углеводов. При переваривании пищи углеводы превращаются в глюкозу, которая затем всасывается кровью и разносится по всему телу. Однако, благодаря взаимодействию гормонов инсулина и адреналина, концентрация глюкозы в крови удерживается на относительно постоянном уровне. Из глюкозы при содействии инсулина образуется гликоген, который откладывается в мышцах и печени.

Функции углеводов в организме многообразны, но основная их роль – источник энергии. При физической работе именно гликоген расщепляется первым. Запасы гликогена в организме относительно невелики (см. § 1 главы 1). Поступающий с пищей (см. приложение 2) избыток углеводов служит организму материалом для синтеза белков. Повысить же запасы гликогена можно, систематически занимаясь аэробными упражнениями. Постоянно истощая углеводные запасы, мы усилим процессы их синтеза в восстановительном периоде, превысив исходный уровень гликогена.

Конечные продукты расщепления углеводов – вода и углекислый газ – удаляются из организма с выдыхаемым воздухом, с потом и мочей.

Обмен липидов в организме. Липиды — это большие группы жиров и жироподобных веществ различного химического строения. Они не растворяются в воде. Количество липидов в организме в норме составляет 10-20% от массы тела, при нарушении обмена веществ – до 50% [19].

В организме человека жиры играют большую и разнообразную роль. Они являются богатейшим источником энергии, предохраняют организм от температурных и механических воздействий и т.д. Поступая с пищей (см. приложение 2), жиры расщепляются до глицерина и жирных кислот, которые всасываются главным образом в лимфотические сосуды, и лишь частично – непосредственно в кровь. В дальнейшем из глицерина и жирных кислот организм синтезирует свойственные ему жиры. Нарушение функций промежуточного мозга, гипофиза, щитовидной, поджелудочной и половых желез сопровождается либо ожирением, либо истощением организма. При нормальном их функционировании организм накапливает жир при избыточном питании [19]. Для того, чтобы «сжечь» 1 кг жира, человеку со средней массой тела необходимо пробежать в среднем темпе около 13 км.

Кроме названных, в организме постоянно происходит обмен воды и минеральных солей, значимую роль в обмене веществ играют витамины.

Нельзя не сказать и о том влиянии, которое может оказать ЦНС на обменные процессы. Иногда замечания даже незнакомых людей по поводу «лишних» килограммов могут значительно усилить процессы распада и привести к быстрой потере веса, причем не только за счет жирового, но и мышечного компонентов. В таком подходе кроется опасность того, что процесс снижения веса будет тяжело остановить, и человек окажется в другой крайности.

Для уменьшения жирового компонента массы тела используют направленный режим питания в сочетании с выполнением физических упражнений аэробного характера. Однако, уменьшение веса тела -– задача частная, которая, в принципе, может быть решена довольно быстро. Главной же целью занятий физическими упражнениями и использования направленного режима питания должен стать ваш более совершенный обмен веществ. Но не забывайте о принципе постепенности. В месяц рекомендуется снижать вес не более чем на 2-4 кг в зависимости от величины исходного веса, в противном случае, велика вероятность того, что вы не справитесь с процессом регулирования веса, и за очень короткое время наберете вес, превосходящий исходный. Вес человека часто сравнивают с маятником. Снижая его, мы как бы отклоняем маятник. Чем на большую величину он сдвинут, тем тяжелее продолжать этот процесс, и тем большей потенциальной энергией он будет обладать. Если в какой то период жизни (к примеру, 2-3 недели и более) мы ослабим силу нашей воли, «наслаждаясь» высококалорийной пищей и физическим бездействием, маятник устремится вниз и, пройдя начальное положение, начнет сдвигаться в другую сторону, т.е. ваш вес не только возвратится в изначальные величины, но и превысит их. Причем, чем больше маятник отклонится в одну сторону, т.е. чем больше вы сбросите «лишних» килограммов, тем на большую величину он отклониться в другую сторону, т.е. тем больший вес вы наберете в период «наслаждения». Исходя из вышесказанного, целесообразнее снижать вес постепенно: «сбросив» не более 2-4 кг в месяц, обязательно некоторое время (месяц и более) стабилизируйте его, дав организму возможность адаптироваться к новым условиям жизнедеятельности. Расчеты показывают, что при снижении веса по 2 кг за 2 месяца (один месяц – на снижение веса, второй – на стабилизацию), за год вы сможете сбросить до 12 «лишних» килограммов. Доведя свой вес до нормы, необходимо удержать его в допустимых рамках. При постепенном снижении веса сделать это будет намного легче. Через относительно продолжительное время, зависящее и от числа потерянных килограммов, вы сможете привести процессы распада и синтеза в организме в гармоническое соответствие. С каждым годом удерживать свой вес вам будет легче и вы, при желании, сможете позволить себе некоторое время питаться любой пищей в любых количествах, при этом ваш адаптированный обмен веществ не допустит значительного изменения веса.

Преобразования энергии метаболизма

Энергия для различных функций человеческого тела поступает от метаболизированных молекул питательных веществ. Фактически, основная цель приема пищи — это снабжение энергией. Эта энергия поступает из жиров, углеводов и белков, содержащихся в пище. Из этих трех жир является наиболее концентрированным источником энергии, поскольку дает более чем в два раза больше энергии для данного веса, чем белок или углевод.

Энергия из пищевых продуктов

Энергетические потребности обычно выражаются в калориях.На самом деле это килокалория (ккал), которая определяется как количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры одного килограмма воды на один градус Цельсия.

калорий, полученных в результате полного окисления различных продуктов, включают:

Углеводы выход 4 ккал / г.
Углеводы должны храниться с водой, и каждый г гликогена гидратируется с помощью 2 г воды. Гидратированные углеводы: 1,3 ккал / г
Белки: 4 ккал / г
Жиры: 9 ккал / г (жиры не гидратированы)

Энергетические потребности

Энергетическая потребность человека делится на две части:

Основные метаболические потребности
Энергия, необходимая для деятельности.

Скорость основного обмена (BMR) — это тепло, отводимое телом в состоянии покоя при нормальной температуре. Среднестатистическому человеку требуется 2000-2400 калорий в день, в то время как крупному человеку, выполняющему тяжелую работу, может потребоваться до 6000 калорий в день.

Поток энергии

Распад сложных органических молекул с образованием простых молекул высвобождает энергию, и этот процесс называется катаболизмом.

Анаболизм — это общий биосинтетический процесс, при котором большие сложные молекулы состоят из маленьких простых молекул.Анаболизм требует энергии, обеспечиваемой катаболическими процессами.

В целом, оба процесса метаболизма должны происходить одновременно, потому что катаболизм обеспечивает энергию, необходимую для анаболизма.

В то время как растения используют энергию солнца в процессе фотосинтеза, животные и люди используют растения в пищу. Они расщепляют более крупные и сложные молекулы, производимые растениями, чтобы использовать их в качестве источников энергии. Это поддерживает поток энергии в биосфере.

Использование энергии в ячейках

Организм использует энергию для множества функций.Энергия необходима для выполнения механической работы, которая включает изменение положения или ориентации части тела или самой клетки. Это включает движение мышц. Кроме того, существует молекулярный транспорт и синтез биомолекул.

Энергетическая валюта

АТФ аденозинтрифосфата — это валюта энергии в большинстве клеток животных. Он несет химическую энергию. В общем, энергия для синтеза молекул АТФ должна быть получена от молекул топлива. Человеческое тело использует три типа молекул для выработки энергии, необходимой для синтеза АТФ:

жиры
белков
углеводы

Как синтезируется АТФ?

АТФ синтезируется в митохондриях клеток.Часть его также синтезируется в цитоплазме. Липиды расщепляются на жирные кислоты, белки — на аминокислоты, а углеводы — на глюкозу.

Затем он подвергается различным окислительно-восстановительным реакциям, в которых митохондрии разлагают жирные кислоты, аминокислоты и пируват. Пируват — конечный продукт разложения глюкозы в цитоплазме. Окончательная деградация приводит к нескольким промежуточным соединениям, а также к восстановленным коферментам электронного носителя NADH и FADh3.Промежуточные продукты входят в цикл трикарбоновой кислоты (TCA) или цикл лимонной кислоты, что также приводит к образованию NADH и FADh3.

Эти восстановленные переносчики электронов сами окисляются через цепь переноса электронов с одновременным потреблением кислорода и синтезом АТФ. Этот процесс называется окислительным фосфорилированием.

Каждая молекула жирной кислоты высвобождает более 100 молекул АТФ, а каждая молекула аминокислоты высвобождает почти сорок молекул АТФ. Две молекулы АТФ синтезируются в цитоплазме путем превращения молекул глюкозы в пируват.

Дополнительная литература

Метаболизм человека: факты и общая информация: Disabled World

Дата обновления / пересмотра: 21.03.2019
Автор: Disabled World | Свяжитесь с нами

Синопсис: Метаболизм — это термин, используемый для обозначения расщепления пищи и ее последующего преобразования в энергию, в которой нуждается организм человека.

Основной документ

Определение метаболизма

Метаболизм определяется как набор поддерживающих жизнь химических преобразований в клетках живых организмов.Эти катализируемые ферментами реакции позволяют организмам расти и воспроизводиться, поддерживать свои структуры и реагировать на окружающую среду. Слово метаболизм может также относиться ко всем химическим реакциям, которые происходят в живых организмах, включая пищеварение и перенос веществ в разные клетки и между ними, и в этом случае набор реакций внутри клеток называется промежуточным метаболизмом или промежуточным метаболизмом.

Метаболизм состоит из « катаболизма » и « анаболизма »; которые представляют собой накопление и разложение веществ.В области биологии под метаболизмом понимаются все химические процессы организма, переваривание пищи и удаление отходов.

Метаболизм клеток

Каждая живая клетка в организме человека проходит метаболизм, называемый клеточным метаболизмом. Многоклеточные организмы, такие как животные и растения, тоже. У людей общий метаболизм отличается от метаболизма отдельных клеток. Есть метаболические пути, которые образуют процесс, состоящий из двух частей; первая часть называется «катаболизм», во время которой организм перерабатывает пищу, чтобы использовать ее для получения энергии.Другая часть называется «анаболизм», когда организм человека использует пищу для восстановления или создания клеток. Обмен веществ прекращается только тогда, когда человек умирает.

Катаболизм

Термин «катаболизм» происходит от греческого слова «ката», что означает «вниз». Катаболизм — это процесс, состоящий из всех реакций, во время которых более крупные молекулы распадаются на более мелкие с высвобождением энергии. Примером этого процесса является переваривание белка, который затем расщепляется на аминокислоты, которые организм человека может поглощать и использовать в процессе метаболизма, сохраняя гликоген в печени для получения энергии.Химически этот процесс известен как «реакция окисления».

Анаболизм

Термин «анаболизм» происходит от греческого слова «Ана», что означает «вверх». Анаболизм — это процесс, состоящий из всех реакций, во время которых сборка маленьких молекул превращается в более крупные, а затем сохраняется в виде энергии во вновь образованных химических связях. Примером этого является сборка аминокислот в более крупные белки и последующий синтез жира и гликогена для использования человеком в качестве энергии.Химически этот процесс синтеза известен как «реакция восстановления».

Определение скорости метаболизма

Термин «скорость метаболизма» относится к количеству химической энергии, которую человек высвобождает из своего тела в единицу времени. Химическая энергия — это то, что измеряется в калориях или количестве энергии, которое нагревает один грамм воды на один градус Цельсия. Калории легче измерять с помощью килокалорий, или «ккал». Один ккал — это 1000 калорий; то, что и на этикетках продуктов питания, и диетологи называют калорийностью с большой буквы.’. Скорость метаболизма человека обычно выражается в ккал в час или день. Один из способов измерить скорость метаболизма человека — это использование спирометра, который представляет собой устройство, измеряющее скорость потребления кислорода. На каждый литр кислорода, которым дышит человек, он расходует около 4,82 ккал энергии из гликогена или жира.

Скорость метаболизма человека зависит от определенных переменных, таких как голодание, уровень гормонов, физическая активность, психическое состояние и, в частности, гормон щитовидной железы.Общий уровень метаболизма человека (TMR) включает в себя его базовый уровень метаболизма (обсуждается ниже) в дополнение к затратам энергии на другие виды деятельности. Уровень метаболизма человека повышается из-за физической активности, беспокойства, приема пищи, беременности, лихорадки или других факторов. Есть факторы, которые также могут снизить общий уровень метаболизма человека, такие как апатия, депрессия или длительное голодание.

У детей TMR выше, чем у взрослых. Будучи людьми среднего возраста, они многократно набирают вес, даже если они не меняют своих привычек в еде.Люди, соблюдающие диету, могут разочароваться отчасти из-за того, что первоначальная потеря веса происходит из-за воды, которая быстро восстанавливается, а также из-за того, что их TMR со временем снижается. По мере того, как их диета прогрессирует, они сжигают меньше калорий и начинают синтезировать больше жира, даже при стабильном потреблении калорий.

Определение метаболических состояний

Существует два метаболических состояния, определяемых как «абсорбция» и «постабсорбция», которые определяются временем, прошедшим с момента приема пищи, и изменениями в переработке энергии его тела.Состояние «абсорбции» длится около четырех часов как во время, так и после еды. Во время состояния абсорбции организм человека поглощает питательные вещества, которые он потребил, использует некоторые из них для удовлетворения своих непосредственных потребностей и превращает излишки питательных веществ в энергию, которая сохраняется. Состояние всасывания регулируется в основном гормоном, называемым «инсулин», который способствует поглощению клетками глюкозы или сахара в крови, а также аминокислот, окислению глюкозы, синтезу жира и гликогена.Из-за быстрого поглощения глюкозы клетками уровень сахара в крови человека падает из-за инсулина.

Состояние «постабсорбции» обычно возникает поздно утром, днем и ночью, когда человек не ел в течение четырех или более часов. Во время постабсорбционного состояния желудок и тонкий кишечник человека пусты, и их метаболические потребности должны удовлетворяться за счет накопленной энергии.

Определение скорости основного обмена

Базальная скорость метаболизма (BMR) человека (калькулятор базальной скорости метаболизма) — это минимальная потребность в калориях, необходимая человеку для поддержания жизни во время отдыха.BMR человека может быть ответственным за сжигание до семидесяти процентов от общего количества потребляемых калорий, хотя эта цифра варьируется в зависимости от различных факторов. Такие процессы, как перекачивание крови, дыхание и поддержание температуры тела, сжигают калории. BMR человека является важнейшим фактором в определении его общей скорости метаболизма, а также количества калорий, необходимых для поддержания, потери или набора веса. BMR человека определяется сочетанием факторов окружающей среды и генетических факторов.Эти факторы включают:

Возраст: BMR человека уменьшается с возрастом; по прошествии двадцати лет их BMR падает примерно на два процента каждое десятилетие.
Процент телесного жира: люди с более низким процентом телесного жира имеют более высокий BMR. (Калькулятор процентного содержания жира в организме)
Площадь поверхности тела: Чем больше площадь поверхности тела человека, тем выше его BMR. У высоких и худых людей BMR выше.
Температура тела: при каждом повышении внутренней температуры тела человека на 0,5 ° С его BMR увеличивается примерно на семь процентов.Химические реакции в организме человека происходят быстрее при более высоких температурах. У человека с лихорадкой увеличивается BMR.
Диета: Резкое снижение калорийности или голодание может радикально снизить BMR человека до тридцати процентов. Ограничительная низкокалорийная диета может привести к снижению BMR человека на целых двадцать процентов.
Упражнение: упражнения помогают поднять BMR человека за счет наращивания дополнительной мышечной ткани и влияют на массу тела за счет сжигания калорий.
Внешняя температура: Температура вне тела человека также может влиять на его BMR. Низкие температуры могут вызвать увеличение BMR человека, хотя кратковременное воздействие повышенной температуры мало влияет на обмен веществ в организме. Продолжительное воздействие тепла может повысить BMR человека.
Пол: Мужчины, как правило, имеют большую мышечную массу и более низкий процент жира в организме, чем женщины, и, следовательно, имеют более высокий BMR.
Генетика: Некоторые люди рождаются с более медленным или более быстрым метаболизмом.
Железы: «Тироксин» — это регулятор BMR, вырабатываемый щитовидной железой, который ускоряет метаболическую активность человека. Чем больше тироксина вырабатывает щитовидная железа человека, тем выше будет его BMR. Если щитовидная железа человека производит слишком много тироксина, состояние, называемое «тритоксикоз», его BMR может удвоиться. Слишком низкое производство тироксина называется «микседемой» и может привести к снижению BMR человека до 30-40 процентов ниже нормы. Адреналин также может увеличить BMR человека, но в меньшей степени.
Вес: чем больше человек весит, тем выше его BMR.

Атомная структура аденозинтрифосфата (АТФ), центрального промежуточного звена в энергетическом обмене.

Интересные факты о метаболизме

Вопреки распространенному мнению, медленный метаболизм редко является причиной лишнего веса.
Анаболизм — это набор конструктивных метаболических процессов, при которых энергия, выделяемая при катаболизме, используется для синтеза сложных молекул.
Метаболизм включает в себя широкий спектр химических реакций, но большинство из них подпадают под несколько основных типов реакций, которые включают перенос функциональных групп атомов и их связей внутри молекул.
У худых людей почти всегда наблюдается более медленный метаболизм в состоянии покоя; их буквально меньше, чтобы сжечь в состоянии покоя.
Катаболизм углеводов — это расщепление углеводов на более мелкие единицы.
Метаболизм относится ко всем физическим и химическим процессам в организме, которые преобразуют или используют энергию.
Один из простых способов ускорить метаболизм — нарастить мышечную массу, подняв тяжести.
Метаболизм может сильно различаться. У женщины ростом 5 футов 2 дюйма и весом 130 фунтов может быть совершенно другой метаболизм, чем у другой женщины того же роста и веса.
Большинство структур, из которых состоят животные, растения и микробы, состоят из трех основных классов молекул: аминокислот, углеводов и липидов (часто называемых жирами).
Мужчины, у которых от природы более высокое соотношение мышечной массы и жира, склонны сжигать то, что они едят, быстрее, хотя у толстого мужчины может быть более медленный метаболизм, чем у стройных женщин с большим количеством мышечной ткани.
Ваш метаболизм регулируется небольшой железой в форме бабочки, известной как щитовидная железа.

Подтемы и связанные темы

Disabled World — это независимое сообщество инвалидов, основанное в 2004 году для предоставления новостей и информации об инвалидах людям с ограниченными возможностями, пожилым людям, их семьям и / или опекунам. Посетите нашу домашнюю страницу для получения информативных обзоров, эксклюзивных историй и практических рекомендаций. Вы можете связаться с нами в социальных сетях, таких как Twitter и Facebook, или узнать больше о Disabled World на нашей странице о нас.

Заявление об ограничении ответственности: Disabled World предоставляет только общую информацию. Представленные материалы никоим образом не предназначены для замены профессиональной медицинской помощи квалифицированным практикующим врачом и не должны рассматриваться как таковые. Любое стороннее предложение или реклама на disabled-world.com не означает одобрения Disabled World.

Цитируйте эту страницу (APA): Disabled World. (2019, 21 марта). Метаболизм человека: факты и общая информация. Мир инвалидов . Получено 30 октября 2021 г. с сайта www.disabled-world.com/fitness/metabolism/

Роль метаболизма в достижении ваших целей и улучшении физической формы

Вы достигли плато в своем фитнес-путешествии? Вы чувствуете, что больше не можете похудеть, чем бы вы ни занимались? Если так, не отчаивайтесь — вы не одиноки. Многие люди с трудом достигают своих целей в фитнесе и контроле веса.

Во многих случаях корень проблемы кроется в недостаточном знании того, как работает организм. Легко сосредоточиться только на внешних результатах, а не на внутреннем функционировании нашего собственного тела.Человеческое тело — удивительное творение, и, если мы немного лучше поймем нашу собственную физиологию, у нас будет больше шансов покорить эти удручающие плато.

Хорошее понимание собственного метаболизма — отличное место для начала. Термин метаболизм просто относится к химическим процессам, которые происходят в организме для поддержания жизни. Есть две категории: катаболизм, который относится к разрушению органического вещества для получения энергии; и анаболизм, который относится к наращиванию компонентов клеток.Эти процессы требуют энергии, сжигают энергию и производят энергию, что существенно влияет на физическую форму каждого человека и результаты контроля веса.

Интересно, что метаболизм у каждого человека отличается по скорости и эффективности. Ваш возраст, пол и гены могут влиять на ваш метаболизм, но выбор образа жизни, связанный с едой, физической активностью и сном, также играет важную роль. Хотя вы не можете изменить некоторые из этих факторов, вы можете сделать лучший выбор образа жизни, что поможет повысить эффективность вашего метаболизма, что, в свою очередь, поможет вам достичь ваших целей в отношении здоровья и фитнеса.

Вот некоторые основные моменты, которые следует учитывать при подготовке к изменению физической формы и массы тела:

1. Знайте свой базальный уровень метаболизма (BMR). Это количество энергии, необходимое вашему организму для поддержания функционирования в состоянии покоя в течение дня. Здесь вы можете найти базовый калькулятор, чтобы получить общее представление о вашем BMR, но обратите внимание, что это всего лишь оценка, основанная на таких факторах, как возраст и вес.

2. Знайте состав своего тела. Можно весить «нормальный» вес и все же иметь нездоровый процент жира в организме.Оценка состава тела может дать вам лучшее представление о процентном содержании жира в организме и общей мышечной массе и даже о процентном содержании висцерального жира. Некоторые фитнес-центры и медицинские кабинеты предлагают этот вид услуг. Существуют также устройства для домашнего использования, но они, как правило, менее точны.

3. Знайте свое ежедневное общее количество калорий , включая конкретный расщепление основных питательных веществ, таких как жиры, углеводы и белок.

4. Ведите двухнедельный дневник своих физических упражнений, еды, питья и сна.Этот процесс может помочь определить области, в которых у вас все хорошо, и те, которые могут представлять потенциальные проблемы.

Чтобы использовать фактор метаболизма в ваших интересах для достижения ваших целей в фитнесе, вот несколько основных советов, которые следует рассмотреть для реализации:

Пейте много воды . Обезвоживание может замедлить метаболизм.

Ешьте регулярно. Небольшие приемы пищи или здоровые закуски каждые три-четыре часа помогают метаболизму сжигать калории в течение дня.Исследования показывают, что люди, которые регулярно едят небольшими порциями, реже переедают.

Наращивайте мышцы. Даже в состоянии покоя ваше тело сжигает калории. Каждый фунт мышц использует около шести калорий в день только для того, чтобы существовать, тогда как на каждый фунт жира требуется всего две калории в день.

Будьте физически активными. Чем активнее вы в течение дня, тем больше энергии сжигает ваше тело.

Добавьте несколько аэробных тренировок с большей интенсивностью. Это обеспечивает устойчивый и более продолжительный рост скорости метаболизма в состоянии покоя.

Ешьте сбалансированное питание. Для общего здоровья и улучшения физической формы важно сбалансировать питание и есть хорошую, органическую и питательную пищу. В частности, включайте полезные белки, такие как тофу, орехи и бобы, поскольку ваше тело сжигает больше калорий, переваривая белок, чем при переваривании углеводов или жиров.

НЕ пропускайте приемы пищи и не снижайте потребление калорий до уровня ниже 1200 калорий для женщин или 1800 калорий для мужчин (эти цифры являются основными рекомендациями и могут различаться для каждого человека).Пропуск приема пищи и длительное голодание замедляют метаболизм.

Ешьте здоровый завтрак.

Спите семь-восемь часов в сутки.

Превращение этих советов в повседневные привычки — отличный способ ускорить метаболизм и улучшить свои возможности для достижения целей в области здоровья и фитнеса. Вам также может быть полезно поработать с личным тренером, который может разработать особый режим упражнений, на который ваше тело положительно отреагирует.Независимо от того, на каком этапе вашего пути к здоровью и фитнесу вы находитесь, не отчаивайтесь — вставайте, двигайтесь и дайте своему метаболизму импульс, необходимый для достижения результатов.

5 фактов, которые нужно знать о своем метаболизме

Станьте экспертом в области обмена веществ, диет и целого ряда пищевых компонентов с сертификатом питания от NASM .

Мы часто слышим, как люди говорят: «У меня медленный метаболизм» или «у них просто быстрый метаболизм», и все мы киваем головой в знак согласия.Но понимаем ли мы, что это значит?

Каков ваш метаболизм? Это может быть быстро или медленно? Повышает ли замедленный метаболизм склонность к полноте? Действительно ли ваш метаболизм «нарушается» при соблюдении диеты?

Это вопросы, по которым мы собираемся внести некоторую ясность в этой статье.

1.

Ваш метаболизм — это больше, чем одна вещь

Мы часто называем наш метаболизм чем-то особенным, как будто это черный ящик или маленький двигатель, в который все входит, а затем выходит.Но правда в том, что наш метаболизм — это совокупность множества вещей. На самом деле наш метаболизм — это сумма всех метаболических процессов в нашем организме.

Один из самых простых способов понять свой метаболизм — это считать его общими затратами энергии. Это означает, что ваш метаболизм — это совокупность всей энергии, которую ваше тело тратит на функционирование. Мы будем называть это нашим общим дневным расходом энергии (TDEE).

Что означает общий дневной расход энергии (TDEE)?

Этот TDEE можно разделить на три основные категории:

метаболизм в состоянии покоя (то, что большинство из нас называет метаболизмом)
энергия, необходимая для обработки пищи, которую вы едите
физическая активность (подробнее об этом чуть позже)

Метаболизм покоя

Ваш метаболизм в состоянии покоя — это сумма всех метаболических процессов, необходимых вам для жизни.Это означает, что ваши клетки используют энергию, чтобы делать такие вещи, как дышать, думать, перекачивать кровь и т. Д. Это составляет около 60-70% вашего TDEE.

Термический эффект пищи (TEF)

Следующая часть — это то, что мы называем термическим эффектом пищи (TEF). Это просто энергия, необходимая для извлечения энергии, получаемой из пищи. Это относительно небольшое количество энергии и составляет около 10% от ваших общих дневных энергетических затрат (TDEE).

Физическая активность

Последняя составляющая вашего TDEE — это ваша физическая активность, то есть количество движений, которые вы делаете в течение дня.Это часто делится на две отдельные категории: физическая активность, возникающая в результате структурированных упражнений (мы называем это термогенезом упражнений), и физическая активность в результате неструктурированных упражнений (мы называем это термогенезом активности, не связанной с упражнениями).

2.

Ваш метаболизм адаптируется

Большинство из нас думает о своем метаболизме как о статике, которую мы не можем контролировать. Но как выясняется; это не так.

На самом деле, у нас есть блог, который покажет вам 5 способов ускорить метаболизм.Таким образом, здесь гораздо больше гибкости, чем многие предполагают.

Во-первых, вы только что узнали, что ваш метаболизм — это не одно и то же. Это совокупность множества различных аспектов вашего тела и его функций. Кроме того, вы узнали, что имеете некоторый контроль, по крайней мере, над его частью.

Во-вторых, ваш метаболизм вполне «адаптируется». Он будет регулироваться в зависимости от того, что вы делаете в повседневной жизни. Позвольте мне пояснить эти две идеи на нескольких примерах.

В одном из наиболее интересных исследований 1990-х годов ученые проверили, что происходит с людьми, когда они увеличивают или уменьшают количество калорий (1).Они обнаружили, что, когда вы увеличиваете количество калорий, происходит кое-что очень интересное: они начинают сжигать больше калорий.

В первую очередь они увеличивают физическую активность, не связанную с физическими упражнениями; они стали больше двигаться. Скорость их метаболизма в состоянии покоя также увеличилась очень незначительно, причем часть этого связана с усилением термического эффекта пищи, но часть этого также происходит из-за увеличения массы тела.

То же самое произошло, когда они уменьшили калорийность , но в противоположном направлении.Когда люди уменьшали потребление калорий, их физическая активность уменьшалась, как и их термический эффект пищи и их метаболизм в состоянии покоя из-за уменьшения массы тела.

Короче говоря, их метаболизм адаптировался к сценарию, которому подвергалось их тело. Для получения дополнительной информации по этому вопросу см. Курс NASM по метаболическим преобразованиям.

3.

Ваш NEAT важнее, чем вы думаете

Хотя наш метаболизм в состоянии покоя составляет наиболее значительную часть нашего метаболизма, он не меняется так сильно, как люди думают.Он также не играет самой важной роли в похудании или увеличении веса. Большинство исследований, изучающих скорость метаболизма в состоянии покоя, обнаруживают, что она вообще не предсказывает прибавку или потерю веса.

Помимо метаболизма в состоянии покоя, термогенез активности без упражнений (NEAT) является наиболее важным аспектом вашего метаболизма.

См. Также: NEAT и потеря веса

Удобно, но при этом максимально управляемый.

Одно исследование показало, что NEAT человека почти единолично определял, почему некоторые люди, которые «переедают», набирают много веса, а другие — нет (2).

Кроме того, два исследования, в которых участвовали участники телешоу о похудании «Самый большой проигравший», показали, что их физическая активность, включая NEAT, была наиболее значимым предиктором того, кто вернул вес, который они потеряли из шоу, а кто нет (3 , 4).

4.

Ваш метаболизм не «нарушается»

Существует мем о том, что у людей может быть нарушенный метаболизм, из-за которого они набирают вес. К счастью, нет никаких доказательств того, что метаболизм может «нарушиться».”

Конечно, ваш метаболизм может снизиться, когда вы похудеете из-за меньшего веса тела, меньшего передвижения и меньшего термического эффекта пищи.

Ваш метаболизм также может снизиться, если у вас есть серьезные гормональные проблемы, такие как гипотиреоз. Но ваш метаболизм не «ломается»; он естественным образом приспосабливается к стимулам, которые вы ему даете.

5.

Ваш уровень метаболизма в покое не очень полезен для похудания

Есть много способов измерить скорость метаболизма в состоянии покоя, некоторые из них более точны, чем другие.Однако точность этих тестов не слишком важна, потому что скорость метаболизма человека в состоянии покоя не является слишком полезным показателем по многим причинам.

Во-первых, мы не можем в значительной степени управлять скоростью метаболизма в состоянии покоя с помощью диеты или упражнений. Мы можем измерить такие вещи, как метаболические эквиваленты, которые зависят от скорости метаболизма, но точность все еще сомнительна.

Во-вторых, когда мы смотрим на большинство исследований, метаболизм в покое не имеет большого значения для похудания (5).Потребление пищи и NEAT гораздо более важны для похудания, чем уровень метаболизма в состоянии покоя.

Заключение

Мы часто думаем о нашем метаболизме как об одном. На самом деле это полная совокупность всех энергопроизводящих и энергозатратных процессов, происходящих в нашем организме. Он состоит из нашего метаболизма в состоянии покоя, энергии, необходимой для обработки пищи, и нашей физической активности.

Ваш метаболизм адаптируется к увеличению и уменьшению количества калорий, причем большая часть адаптации происходит за счет изменений в физической активности.Хотя метаболизм может снижаться, он не «ломается». Наконец, более низкий метаболизм в состоянии покоя, по-видимому, не способствует увеличению веса и сам по себе не является слишком полезным показателем для большинства людей.

Дополнительные ресурсы для ознакомления!

Что касается метаболизма в целом, обязательно посмотрите видео NASM Live ниже, поскольку они углубляются в общую тему и подходят к ней с разных сторон.

Если вы хотите узнать больше об энергетическом балансе и метаболизме, станьте сертифицированным тренером по питанию NASM. Этим темам посвящена целая глава.

Также не забудьте ознакомиться с нашим бесплатным мини-курсом по питанию, который поможет вам начать свой путь к становлению ЧПУ.

Количественный анализ модели регуляции обмена веществ в организме в процессе похудания

[1]	Р. Эккель, С. Гранди, П. Зиммет, Метаболический синдром , The Lancet, 365 (2005), 1415-1428.DOI: 10.1016 / S0140-6736 (05) 66378-7
[2]	С. Бальдассарре, С. Фрагапани, А. Панеро и др. NTproBNP при состояниях, опосредованных инсулинорезистентностью: избыточный вес / ожирение, метаболический синдром и диабет. популяционное исследование casale monferrato , Кардиоваск. Диабетол., 16 (2017), 119.
[3]	С.Ожирение, Предупреждение и борьба с глобальной эпидемией. отчет консультации ВОЗ , Серия технических отчетов ВОЗ, 1 (2000), 18-30.
[4]	T. O. Cheng, Детское ожирение в Китае , Health & Place, 4 (2004), 395-396.
[5]	О.Фиала, Стихийные бедствия в развивающихся странах: стихийные бедствия и индивидуальное поведение в развивающихся странах , Германия: Springer International Publishing, 2017.
[6]	X. Li, W. Huang, L. J. Ming и др. Влияние поливитаминов / мультиминеральных добавок на молодых мужчин с физическими перетренированностями: плацебо-контролируемое, рандомизированное, двойное слепое перекрестное исследование , Biomed.Environ. Наук, 26 (2013), 599-604.
[7]	С. М. Пасиакос, Л. М. Марголис, Н. Э. Мерфи и др. Влияние режима упражнений, воздействия энергии и макроэлементов на воспаление во время военной подготовки , Physiological Reports, 4 (2016), 678.
[8]	К.Р. Вестертерп, Упражнения для похудания , Американский журнал клинического питания, 3 (2019), 540-541.
[9]	Дж. Оберт, М. Перлман, Л. Оберт и др. Популярные стратегии похудания: обзор четырех методов похудания , Current Gastroenterology Reports, 12 (2017), 61.
[10]	К.А. Варади, С. Бутани, Э. К. Черч и др. Кратковременное модифицированное голодание через день: новая диетическая стратегия для снижения веса и кардиопротекции у взрослых с ожирением , Американский журнал клинического питания, 90 (2009), 1138-1143. DOI: 10.3945 / ajcn.2009.28380
[11]	Ч. Н. Охнер, А. Г. Цай, Р. Ф. Кушнер и др. Серьезное лечение ожирения: когда рекомендации по изменению образа жизни противоречат биологической адаптации , The Lancet Diabetes & Endocrinology, 3 (2015), 232-234.
[12]	Дж. Р. Спикман, К. Р. Вестертерп, Математическая модель потери веса при полном голодании: свидетельства против гипотезы гена экономии. , Модели и механизмы болезней, 6 (2013), 236-251.DOI: 10.1242 / dmm.010009
[13]	Ф. П. Козуско, Заданная масса тела, метаболическая адаптация и голодание человека , B. Math. Биол., 63 (2001), 393-403. DOI: 10.1006 / bulm.2001.0229
[14]	Z.Xie, Математическая модель отношения между мужчинами — это вес и потребление тепла , Journal of Wuhan Food Industry College, 4 (1998), 46-48.
[15]	Л. Данг, Математическая модель влияния диеты и упражнений на потерю веса , Журнал Педагогического университета Цюйцзин, 3 (2013), 68-72.
[16]	Т.Л. Саати, Дж. М. Александер, Мышление моделями: математические модели в физических, биологических и социальных науках , Америка: RWS Publications, 1981.
[17]	Ю. Чжун, Моделирование процесса марковского скелета на математической модели снижения веса , Журнал Аньянского педагогического университета, 2 (2008), 20-22.
[18]	К.M. Hvizdos, A. Markham, Orlistat , Drugs, 4 (1999), 743-760.
[19]	К. Накаи, Р. Вада, С. Иида и др. Моделирование и моделирование орлистата для прогнозирования потери веса и поддержания веса у пациентов с ожирением , Drug Metab. Pharmacok., 29 (2014), 278-282. DOI: 10.2133 / dmpk.DMPK-13-RG-100
[20]	W.Lei, K. LIu, K. Zhang, Y. Li, Связь между индексом массы тела и биохимическими индексами глюкозы в крови, метаболизма жиров и белков , Chinese J. Clin. Rehab., 9 (2005), 64-65.
[21]	K. T. Borer, Насколько эффективны упражнения для похудания? , Международный журнал фундаментальной и прикладной кинезиологии, 40 (2008), 127-138.
[22]	Y. Guo, W. Chen, Факторы, влияющие на ожирение и потерю веса, вызванную физическими упражнениями , Journal of Shanghai University of Sport, 3 (2010), 64-66.
[23]	Ю.Zhang, C. Zhang, Y. Tang и др. Влияние физических упражнений на липид крови у пациентов с гипертонией: метаанализ , Журнал общественной медицины, 4 (2018), 1-6.
[24]	Ф. А. Маруф, А. О. Акинпелу, Б. Л. Салако, Рандомизированное контролируемое исследование влияния тренировок аэробными танцами на липиды крови среди людей с гипертонией на тиазиде , Высокое кровяное давление и профилактика сердечно-сосудистых заболеваний, 4 (2014), 275-283.
[25]	Й. Бай, Дж. Чжан, С. Цзян, Влияние жировой массы тела и уровня сахара в крови и резистина плазмы на предписанные упражнения для похудания для студентов с избыточным весом и ожирением , Journal Of Hygiene Research, 42 (2013), 538-542.
[26]	Математическое моделирование и кросс-технологии, вопрос C соревнований по математическому моделированию «Кубок Шэньчжэня» в Китае: исследование модели регулирования и полезности механизма снижения веса человека для здоровья.iCarbonX-Israel, 2018. Доступно по адресу: http://www.m2ct.org/modular-list.jsp?pageType=smxly&menuType=flowUp.
[27]	Х. Нагао, Х. Нисидзава, Т. Бамба и др. Повышенная динамика цикла трикарбоновых кислот и синтеза глутамата в жировой ткани с ожирением , J. Biol. Chem., 292 (2017), 4469-4483. DOI: 10.1074 / jbc.M116.770172
[28]	Д.А. Бендер, Цикл трикарбоновых кислот , Энциклопедия пищевых наук и питания, 6 (2003), 5851-5856.
[29]	Дж. Ге, Ю. Сюй, Внутренняя медицина , Пекин: Народное медицинское издательство (PMPH), 2013.
[30]	Р.К. Мюррей, Д. К. Граннер, П. А. Мэйс и др. Биохимия Харпера , Норуолк (Коннектикут): Appleton & Lange, 1988.
[31]	X. Liao, Теоретические методы и применение стабильности , 2 Eds., Huhan: Huazhong University of Science and Technology Press, 2010.
[32]	ГРАММ.Derosa, P. Maffioli, A. Sahebkar, Повышение концентрации адипонектина, лептина и С-реактивного белка в плазме с помощью орлистата: систематический обзор и метаанализ , Brit. J. Clin. Pharmaco., 81 (2016), 819-834. DOI: 10.1111 / bcp.12874
[33]	С. Ци, Дж. Юань, Новый лекарственный список против ожирения , Китайский журнал новых лекарств, 10 (2001), 423-425.
[34]	С. С. Рэй, Численный анализ с алгоритмами и программированием , Нью-Йорк: Чепмен и Холл / CRC, 2016.
[35]	Р. Х. Джонсон, Дж. Л. Уолтон, Фитнес, полнота и посттренировочный кетоз , The Lancet, 297 (1971), 566-568.
[36]	Р. Дж. Джарретт, Р. Х. Джонсон, Дж. Уолтон и др. Кетоз после тренировки , The Lancet, 294 (1969), 1383-1385. DOI: 10.1016 / S0140-6736 (69) 90931-3
[37]	Дж.М. Д. Смит, Дж. А. Маас, П. С. Гарнсуорси и др. Математическое моделирование гомеостаза глюкозы и его взаимосвязи с энергетическим балансом и жировыми отложениями , Ожирение, 17 (2009), 632-639. DOI: 10.1038 / oby.2008.604
[38]	З. Фанг, Влияние углеводной нагрузки с различным гликемическим индексом на метаболический и иммунный ответ при упражнениях на выносливость , Пекин: Пекинский университет спорта, 2007.
[39]	Х. П. Биан, К. Нин, Х. Ю. Чжоу, Графические маршруты синтеза орлистата , Китайский журнал фармацевтических препаратов, 37 (2006), 716.
[40]	М. Кристенсен, С.Р. Юул, К. В. Сренсен и др. Добавка с молочным кальцием и / или волокнами льняного семени в сочетании с орлистатом увеличивает экскрецию фекального жира без изменения показателей желудочно-кишечного комфорта. , Nutr. Метаб., 14 (2017), 13.

Как сезонные изменения могут повлиять на метаболизм вашего тела

Главная / Как сезонные изменения могут повлиять на метаболизм вашего тела

Вы когда-нибудь задумывались, как циклические изменения влияют на наш метаболизм ? А может как они могут привести к развитию диабета?

Мы можем заглянуть в царство животных и увидеть, как животных справляются с сезонными изменениями.Например, как млекопитающие выживают в условиях нехватки пищи? Как в это время контролируется поступление глюкозы в мозг?

Инсулинорезистентность зимой

Подобно другим животным, человеческий организм естественным образом трансформируется, чтобы перейти в инсулинорезистентное состояние . Это помогает нашей системе быть более экономичной и оптимально работать в течение продолжительных периодов времени с небольшим количеством еды. Это естественное явление при сезонных изменениях у всех позвоночных.Этот механизм выживания существует на протяжении почти 400 миллионов лет эволюции. Понятно, насколько важно регулировать наш метаболизм .

Когда времена года меняются, наш мозг посылает телу сигналы о повышении его инсулинорезистентности. Наша печень может увеличить производство жира, а наша жировая и нежировая ткани могут накапливать жир, чтобы подготовиться к зиме .

Наша центральная нервная система контролирует наши периферические функции метаболизма топлива , такие как: глюкоза в печени, метаболизм липидов, метаболизм жиров, физиология мышц, инсулин поджелудочной железы, секреция глюкагона, а также биология сердечно-сосудистой системы.

Наша печень необходима для увеличения выработки глюкозы , чтобы отправлять глюкозу в мозг. Мозг также поддерживает состояние периферических тканей, которые могут снизить использование глюкозы, а повысить уровень жира.

Режим гибернации: включение и выключение

Командно-контрольная область мозга расположена глубоко между нашими бровями, недалеко от гипоталамуса. Эта низкая область мозга, которая поддерживает активность дофамина в гипоталамусе , жизненно важна для поддержания состояния инсулинорезистентности.

Это может показаться странным, но снижение уровня дофамина также было обнаружено, что связано с ожирением и диабетом 2 типа.

У некоторых людей этот годовой цикл инсулинорезистентности возвращается к состоянию чувствительности к инсулину , обычно в конце зимы и ранней весной , чтобы подготовиться к летнему сезону и обилию пищи.

У других отсутствует циркадный дофамин , поступающий в мозг, особенно с биологическим кардиостимулятором, называемым SCN.В таких случаях некоторые испытывают трудности с ключевым регулятором этого годового цикла периферического обмена глюкозы и липидов и остаются в режиме гибернации круглый год.

Обратите внимание на изменения в своем теле

Если вы страдаете диабетом и управляете им с помощью инсулина в качестве основного плана лечения, вы могли почувствовать влияние этих циклических изменений. Например, чувствовали ли вы когда-нибудь, что ваш уровень сахара в крови внезапно повышается регулярно ранней осенью? Ощущали ли вы, что ранней весной у вас началось больше гипогликемии (ниже обычного уровня сахара в крови), несмотря на то, что вы поддерживали стандартное потребление инсулина, пищу и физическую активность? Это может быть связано с вашим уникальным метаболическим циклом .

Лучший совет против сезонных изменений

Обращайте внимание на то, что вы едите, и оставайтесь активными как можно больше.

Если у вас диабет, избегайте набора веса во время праздников и поддерживайте и контролируйте уровень сахара в крови, контролируя диету и упражнения.

Узнайте больше о влиянии сезонных изменений на пищеварительную систему.

Как меняется ваш метаболизм в 20, 30 и 40 лет

В детстве вы можете съесть шоколадные батончики, фаст-фуд и замороженные рогалики для пиццы, не задумываясь — вы знаете, что это не повлияет на ваш вес.Теперь вы заядлый любитель овощей и изо всех сил пытаетесь сбросить лишние несколько килограммов. Почему это происходит? Как вы, вероятно, знаете, ваш метаболизм с годами резко падает и в конечном итоге влияет на вашу талию. Теперь, когда мы с этим разобрались, вот все способы, которыми ваша естественная способность сжигать калории трансформируется с возрастом, и что вы можете сделать, чтобы поддерживать ее на высоком уровне.

Вам за двадцать …

Вы достигли своего пика
Большинство женщин наслаждаются наивысшим уровнем основного обмена (количество калорий, которые вы сжигаете, просто оставаясь живыми), в подростковом возрасте или в начале двадцатых годов, говорит Кристофер Охнер, доктор философии.D., эксперт по снижению веса в больнице Mount Sinai в Нью-Йорке. У некоторых женщин это наступит раньше, у других — позже, что во многом связано с генетикой, но ваш уровень активности также играет большую роль. В конце концов, чем больше вы будете копаться в кампусе, играть в очных командах и тренироваться в тренажерном зале университета, тем больше калорийных мышц вы наберете и тем выше будет ваш метаболизм, — говорит он. К тому же, пока вам не исполнится около 25 лет, ваше тело все еще строит кости, и этот процесс сжигает калории.

Но это ненадолго
По данным Американского совета по физическим упражнениям, ваш базальный уровень метаболизма снижается примерно на 1-2 процента за десятилетие. «К концу двадцатых годов многие женщины замечают, что они не могут есть то же самое, что и раньше, не набирая вес, и что вес не спадает так легко, как раньше», — говорит Очнер. Поскольку это падение начинается примерно в то время, когда люди начинают работать (в основном, сидячий образ жизни) и начинают терять мускулы, ваша офисная работа может быть виновата, говорит он. Баззкилл .

Вам за тридцать …

Цикл ожирения продолжается
По мере того, как вы теряете мышцы, ваша естественная способность сжигать калории еще больше замедляется. По мере того, как вы теряете мышцы и набираете жир, жир может превратиться из в мышцу и вызвать увеличение веса и метаболическую дисфункцию, — говорит Кэролайн Седерквист, доктор медицины, создательница bistroMD и автор книги The MD Factor . Чтобы усугубить травму, в свои 30 лет вы не производите столько человеческого гормона роста, как раньше (у вас больше не будет скачков роста!), Что также приводит к падению вашего метаболизма, — говорит она.Однако силовые тренировки могут помочь вам нарастить мышечную массу и вырабатывать больше гормона роста человека, и оба этих фактора поддерживают ваш метаболизм так же быстро (или быстрее, чем), когда вам было 20 лет.

Беременность может идти в любом направлении
Если вы решите взять с собой ребенка, беременность может ускорить ваш метаболизм, но этого недостаточно для того, чтобы перейти на обычную диету дважды. «Да, вам нужно есть для себя и для ребенка, но этот ребенок может быть размером всего пару миллиметров, поэтому вам не нужно , это дополнительных калорий», — говорит Уэсли Делбридж, Р.D., представитель Академии питания и диетологии. По словам Дельбриджа, во время беременности вы, вероятно, будете сжигать около 200 лишних калорий в день. По его словам, женщины, которые до беременности имели здоровый вес, должны набрать всего 25-35 фунтов за эти девять месяцев. К сожалению, согласно исследованию 2015 года, опубликованному в журнале Obstetrics and Gynecology , почти половина женщин набирают слишком большой вес в период беременности, что может способствовать нарушению инсулинорезистентности мышц и метаболизма.

Грудное вскармливание спешит на помощь
Грудное вскармливание приводит к огромному сжиганию калорий. По словам Делбриджа, среднестатистическая женщина, которая кормит грудью полный рабочий день, может сжигать дополнительно от 500 до 1000 калорий в день. К сожалению, как только вы начинаете отлучать малыша от груди, ваш метаболизм возвращается на уровень, который был до беременности, при условии, что вы не потеряли ни одной мышцы с момента беременности.

Вам за сорок …

Ваш бак гормонов
Когда вам около 40 лет, ваш производитель готовится закрыть магазин, и ваши уровни эстрогена, прогестерона и (снова) человеческого гормона роста снижаются, — говорит Седерквист.К сожалению, ваш метаболизм следует этому примеру. Это означает, что вам нужно сосредоточиться на сокращении потребления калорий в возрасте сорока лет, чтобы поддерживать свой вес, — говорит Дельбридж. По его словам, если вы тренируетесь, это может означать потребление примерно на 150 калорий меньше в день. Но если вы не тренируетесь и большую часть дня сидите, вам, вероятно, придется сократить больше калорий, чтобы оставаться стройным.

Наращивание мышц не подлежит обсуждению
Хорошо, это необходимо в любом возрасте, но примерно в 40 лет начинается естественное снижение мышечной массы вашего тела, называемое саркопенией.Чтобы бороться с потерей мышечной массы и поддерживать активный метаболизм, вам действительно нужно заняться силовыми тренировками. (Но, надеюсь, вы это уже сделали!) Согласно исследованию Гарвардской школы общественного здравоохранения, люди, которые тренируются с отягощениями, с возрастом набирают меньше жира на животе, чем кролики с кардио. «Хотя любое упражнение поможет вам сжечь калории, пока вы в тренажерном зале, силовые тренировки значительно ускорят ваш метаболизм после окончания тренировки», — говорит Охнер. Помимо перекачки железа, употребление достаточного количества белка (от 100 до 120 граммов в день) повысит ваши усилия, чтобы стать сильнее.«Женщина, которая вела сидячий образ жизни в возрасте от двадцати до тридцати лет, на самом деле может иметь более высокий уровень метаболизма к сорока годам, если она будет заниматься спортом и изменить свою диету», — говорит Седерквист.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.

Тема №5213 Обмен веществ

Тестовый тренажер Обмен веществ Витамины Необходимые для

Обмен веществ

16. Обмен веществ и превращение энергии. Энергетический обмен

Тренинг Подготовка к ОГЭ «Обмен веществ. Витамины»

Обмен веществ и энергии в живых организмах

§ 3. Питание и обмен веществ

Преобразования энергии метаболизма

Энергия из пищевых продуктов

Энергетические потребности

Поток энергии

Использование энергии в ячейках

Энергетическая валюта

Как синтезируется АТФ?

Дополнительная литература

Метаболизм человека: факты и общая информация: Disabled World

Основной документ

Определение метаболизма

Метаболизм клеток

Катаболизм

Анаболизм

Определение скорости метаболизма

Определение метаболических состояний

Определение скорости основного обмена

Интересные факты о метаболизме

Подтемы и связанные темы

Роль метаболизма в достижении ваших целей и улучшении физической формы

5 фактов, которые нужно знать о своем метаболизме

1.

Что означает общий дневной расход энергии (TDEE)?

Метаболизм покоя

Термический эффект пищи (TEF)

Физическая активность

2.

3.

4.

5.

Заключение

Дополнительные ресурсы для ознакомления!

Количественный анализ модели регуляции обмена веществ в организме в процессе похудания

Как сезонные изменения могут повлиять на метаболизм вашего тела

Инсулинорезистентность зимой

Режим гибернации: включение и выключение

Обратите внимание на изменения в своем теле

Лучший совет против сезонных изменений

Как меняется ваш метаболизм в 20, 30 и 40 лет

Добавить комментарий Отменить ответ