рефераты и курсовые бесплатно >>> биология, химия

 

Углеводы, жиры и белки - источник энергии для человека и животных

 

План

I. Введение

II. Значение пищеварения для жизнедеятельности организма

1. Организм - единое целое

2. Пищеварительная система

III. Углеводы

1. Общие характеристики углеводов

2. характеристики моносахаридов (глюкоза)

3. характеристики дисахаридов (сахароза, лактоза)

4. характеристики полисахаридов (крахмал, целлюлоза)

5. Углеводный обмен

IV. Жиры

1. характеристики липидов

2. характеристики жиров

3. Жировой обмен

V. Белки

1. характеристики аминокислот

2. характеристики белков

3. Белковый (азотный) обмен

VI. Обмен веществ и энергии

1. Понятие метаболизма

2. Биологическое окисление

3. АТФ (аденозинтрифосфотная кислота)

4. Особенности обмена веществ у детей

5. Нарушения обмена веществ

VII. Заключение

Введение

ХХ век - век прогресса, многих нововведений в жизнь человека, но и век новейших болезней. На первый план выступили такие болезни, как СПИД, вене­рические, психосоматические и остальные недуги, не столь распространенные в прошедшем. Но мы как то забыли о еще одной болезни прогресса. Это - ожире­ние и, как не удивительно, дистрофия. В природе мы не встретим таковых явлений, как лишний вес, а тем более, ожирение. В животном мире практически нет и следа этого, если не воспринимать во внимание домашних животных, жизнь которых конкретно связана с человеком. И на это есть свое объяснение - прогресс в социальной и экономической жизни человека.

В простых обществах ожирение, как правило, было совсем редким явлением. Отдельные случаи ожирения могли разъясняться серьезными проб­лемами со здоровьем, в особенности гормонального характера. В неких пле­менах конкретно исключительная природа ожирения дала начало настоящему культу тучности. На деле это явление было уникальным. В следующие сто­летия, во времена великих цивилизаций, которые отлично описаны в докумен­тальных источниках, ожирение было большей частью атрибутом богатых, которым, вследствие их жизненного уровня, была доступна более "обработанная" пища. Богатые в прошедшем были более тучными, чем бедняки, потому что они по-другому поправлялись. Их пища была ближе к природной. Се­годня эта тенденция изменяется, и возможность найти ожирение в наиме­нее благополучных классах выше, тогда как богатые люди стали стройнее, поскольку активно стали смотреть за своим состоянием здоровья. Но это только лишь тенденция, не ставшая явлением повсеместным. Если история говорит нам, что ожирение - побочный продукт цивилизации (как в случае с Египтом и Римской Империей), то становится понятным, почему это явление проявля­ется в США. Несмотря на активную пропаганду здорового вида жизни, по данным профессионалов, 64% американцев - очень тучные, 20% - болеют ожрением. "Не эта ли страна вправду представляет передовую модель развития цивилизации, уже вступившей в фазу собственного заката?"[1].

Я также страдаю ожирением. Поэтому я хотел бы побольше узнать о действиях, происходящих при метаболизме, выяснить предпосылки ожирения и остальных заболеваний, связанных с неверным обменом веществ в орга­низме.

В собственной работе я хотел бы разглядеть характеристики питательных веществ, поступающих в организм в процессе обмена с окружающей средой. Эти пи­тальные вещества могут быть сгруппированы в две категории: питательные вещества, обеспечивающие энергию (белки, углеводы и жиры), и питалеьные вещества, не связанные с обеспечением организма энергетическими запасами (клетчатка, вода, минеральные соли, микроэлементы, витамины). Роль пи­тальных веществ, обеспечивающих энергию, состоит не лишь в том, чтоб дать живому организму энергетический потенциал, но и служить сырьем для многих действий синтеза, который происходит при разработке и перестройке живого организма. Сразу я хотел бы поведать о биологическом окислении, особенностях обмена веществ в детском организме, а также пато­логиях обмена веществ.

В собственной работе я употреблял разнообразные источники на российском и английском языках: энциклопедии, монографические издания, учебную лите­ратуру, особые словари, перечень которых дан в библиографическом перечне.

I. Значение пищеварения

1. Организм - единое целое.

По определению, организм - совокупность систем органов, взаимосвя­занных меж собой. Какая связь, к примеру, существует меж мочевыдели­тельной системой и опорно-двигательной? На первый взор, никакой пря­мой связи не видно. Но, на самом деле, опорно-двигательная система защищает органы мочевыделительной системы от неблагоприятных воздей­ствий окружающей среды. Нервная система контролирует все другие си­стемы, а пищеварительная система делает вероятным процесс питания, как нужное условие для обычного роста организма, его развития и жиз­недеятельности. Пищеварительная система связана с мочевыделительной системой, с кровеносной системой, с опорно-двигательной системой и други­ми. Связи эти не лишь односторонни (обеспечение питательными вещества­ми остальных систем), но и многофункциональны. На пищеварительную систему оказывают свое влияние фактически все остальные системы человека. Клеточкам пищеварительной системы нужен кислород, который им поставляет кро­веносная система, сплетенная, в свою очередь, со всеми без исключения систе­мами организма. А если пищеварительная система дает какие-или сбои, то все внутренние и внешние органы человека недополучают либо получают в чрезвычайно лишнем количестве вещества, что приводит к патологическим изменениям данного органа.

Рассмотрим подробнее пищеварительную систему и сам процесс пище­варения животного организма.

2. Пищеварительная система

Пищеварительная система - это совокупность взаимосвязанных органов, обеспечивающих переваривание пищи, нужной для жизнедеятельности организма. Все органы пищеварительной системы соединены в единый ана­томический и функциональный комплекс. Они образуют пищевой канал, ко­торый начинается ротовым отверстием и заканчивается задним проходом. Обычное пищеварение происходит при участии всех органов пищевари­тельной системы. Вся пищеварительная система может быть разделена на отделы: 1) воспринимающий; 2) проводящий; 3) фактически пищеварительный отдел; 4) отдел всасывания воды, резидуального пищеварения, обратного всасывания солей, разных эндогенных компонентов.

стены пищевательной системы на всем её протяжении состоят из четы­рех слоев: серозной, мышечной, подслизистой и слизистой оболочек. Сероз­ная оболочка - наружный слой пищеварительной трубки, построенной из рыхлой волокнистой соединительной ткани. Мышечная оболочка состоит из внутреннего слоя кольцеобразных и наружного слоя продольных мускул. Вол­нообразные сокращения - перистальтика - обусловлены координированной работой этих мускул. В желудке мышечная оболочка представлена тремя сло­ями: продольный (наружный), циркулярный (средний) и внутренний. Подсли­зистая база состоит из соедительной ткани, содержащей эластичные во­локна и коллаген. В ней расположены нервные сплетения, кровеносные и лимфатические сосуды. Тут же могут находиться железы, выделяющие слизь. Слизистая оболочка представлена железистым эпителием, секретиру­ющим в неких местах слизь и пищевые ферменты. Его клеточки располо­жены на базальной мембране, под которой находятся соединительная ткань и мышечные волокна.

Пищеварение - это расщепление питательных веществ, обеспеченных си­стемой механических, физико-химических и химических действий. Расщеп­ление большинства органических компонентов осуществляется под дей­ствием гидролитических ферментов, синтезируемых особыми клеточками на всем протяжении желудочно-кишечного тракта. Эндогидролазы и остальные особые вещества обеспечивают расщепление больших молекул и обра­зование промежуточных товаров. Последующая обработка пищи осуще­ствляется в итоге её постепенного перемещения по желудочно-кишеч­ному тракту.

Далее мы рассмотрим по отдельности главные составляющие питатель­ных веществ, конкретно участвующих в процессе пищеварения. Это - углеводы, жиры и белки.

II. Углеводы

1. Общие характеристики углеводов

Углеводы - группа органических веществ общей формулы - Cm H2n On. Формально Cm(H2O)n - соединение углерода и воды. Осюда и заглавие: угле-воды.

главные функции углеводов:

1) энергетическая (при окислении обычных сахаров, в первую очередь, глюкозы организм получает основную часть нужной ему энергии);

2) запасающая (такие полисахариды, как крахмал и глюкоген, играются роль источников глюкозы, высвобождая её по мере необходимости);

3) опорно-строительная (из хитина, к примеру, построен панцирь насе­комых).

Углеводы делят на обыкновенные либо моносахариды, не способные к гидро­лизу, и сложные углеводы, гидрализующиеся на ряд обычных. По числу ато­мов углерода углеводы делят на тетрозы, пентозы, гексозы и т.Д., А по хими­ческому строению - это многоатомные альдегидо- и кетоноспирты - альдозы и кетозы. Наибольшее значение для питаания имеют гекзозы. Сложные угле­воды по количеству получающихся при гидролизации обычных углеводов де­лят на дисахариды, трисахариды и т.Д. И полисахариды, дающие при гидро­лизе много атомов обычных углеводов. Полисахариды делят на гомополиса­хариды, которые дают при гидролизе один вид обычных углеводов и гетеро­сахариды, которые дают при гидролизе смесь обычных углеводов и их произ­водных.

2. характеристики моносахаридов.

Моносахариды - бесцветные кристаллические вещества, отлично рство­римые в воде, плохо - в спирте, нерастворимые в эфире. Моносахариды - ос­новной источник энергии в организме человека.

Самый принципиальный моносахарид - глюкоза. Заглавие вышло от гречес­кого - glykys - сладкий. Химическая формула - C6H12O6. Молекулы глюкозы выполняют роль биологического топлива в одном из важнейших энергегети­ческих действий в организме - в процессе гликолиза. В пентозном цикле глюкоза окисляется до СО2 и воды, генерируя энергию для неких реак­ций. В природе встречается D - глюкоза.

Глюкоза совсем просто окисляется оксидами и гидроксидами тяжелых ме­таллов. Полное окисление глюкозы идет по уравнению:

C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6 H2O + 686 ккал.

значимая часть выделенной энергии аккумулируется в АТФ. Посто­янный источник глюкозы в организме - гликоген. В растворах глюкоза суще­ствует в виде пяти таутомерных форм - a- и b-глюкоприраноз с шестичлен­ным кольцом, a- и b-глюкофураноз с пятичленным кольцом, а также в виде открытой формы со свободной альдегидной группой. a- и b-формы отлича­ются простраственным расположением полуацетального гидроксида.

недочет глюкозы вызывает ацидоз и кетоз. Избыток - диабет. Норма содержания в крови - 0,1%.

3. характеристики дисахаридов

главным представителем дисахаридов является сахароза. Молекула сахарозы состоит из остатков молекулы D-глюкозы и D-фруктозы. Химичес­кая формула - C12H22O11. Сахароза - один из основных углеводов в организме человека, бесцветное кристаллическое вещество. При температуре выше 200є C разлагается с образованием так называемых карамелей. Сахароза не ра­створима в неполярных органических растворителях, в абсолютном метаноле и этаноле, равномерно растворима в атилацетате, анилине, в аква растворах метанола и этанола. Отлично растворима в воде. Сахароза не владеет реду­центными качествами, поэтому она устойчива к действию щелочей, но гидра­лизуется под влиянием кислот и ферментов сахараз с образованием D- глюко­зы и D-фруктозы. Со щелочным сплавами образует сахараты. Сахароза является одним из главных дисахаридов. Она гидролизуется HCl желудоч­ного сока и сахаразой слизистой оболочкой узкой кишки человека.

Сахароза входит в состав сахара (99,75%), используемого для придания еде сладкого вкуса. Сахарозу также называют свекловичным сахаром.

Другой представитель дисахаридов - лактоза (молочный сахар). Она со­стоит из остатков гелактозы и глюкозы. Лактоза - принципиальная составная часть молока млекопитающих и человека. Появляется в процессе лактации в мо­лочной железе из глюкозы и является для новорожденных её источником. Лактоза упрощает всасывание кальция их кишечника. Содержание лактозы в женском молоке - 7 г/ 100 мл. В молоке скотин и коз - 4,5г/100 мл.

4.характеристики полисахаридов

главным источником полисахаридов является крахмал. Крахмал - ос­новной резервный полисахарид растений. Появляется в клеточных органел­лах зеленоватых листьев в итоге процесса фотосинтеза. Крахмал является основной частью важнейших товаров питания. Конечные продукты фер­ментативного расщепления - глюкозо - один- фосфат - представляет собой важнейшие субстраты как энергетического обмена, так и синтетических про­цессов. Химическая формула крахмала - (C6H10O5)n. Переваривание крахмала в пищеварительном тракте осуществляется при помощи a-амилазы слюны, дисахааридаз и глюкоамилаз щеточной каймы слизистой оболочки узкой кишки. Глюкоза, являющаяся конечным продуктом распада пищевого крах­мала, всасывается в узкой кишке. Калорийность крахмала - 4,2 ккал/г.

Целлюлоза. Химическая формула целлюлозы (C6H10O5)n, таковая же как и у крахмала. Цепи целлюлозы построены в основном из элементарных звеньев ангидро- D-глюкозы, соединенных меж собой 1,4 - b-глюкозидными связями. Целлюлоза, содержащаяся в еде, является одним из главных бал­ластных веществ, либо пищевых волокон, играющих очень важную роль в обычном питании и пищеварении. Эти волокна не перевариваются в желудочно-кишечном тракте, но способствуют его нормальному функцио­нированию. Они адсорбируют на себе некие токсины, препятствуют их всасыванию в кишечник.

5. Углеводный обмен

Углеводный обмен представляет собой совокупность действий прев­ращений углеводов в организме человека и животных.

Процесс перевоплощений углеводов начинается с переваривания их в рото­вой полости, где происходит частичное расщепление крахмала под действием фермента слюны - амилазы. В основном углеводы перевариваются и всасы­ваются в узком кишечнике и потом с током крови разносятся в ткани и ор­ганы, а основная часть их, основным образом глюкоза, накапливается в печени в виде гликогена. Глюкоза с кровью поступает в те органы и ткани, где воз­никает потребность в ней, причем скорость проникания глюкозы в клеточки определяется проницаемостью клеточных оболочек. В клеточки печени глюко­за проникает свободно, в клеточки мышечной ткани проникновение глюкозы связано с издержкой энергии; во время мышечной работы проницаемость кле­точной стены существенно растет. В клеточках глюкоза претерпевает про­цесс перевоплощений на молекулярном уровне в процессе биологического окис­ления с скоплением энергии.

Пр окислении глюкозы в пентозном (аэробном) цикле появляется вос­становленный никотинамид-адениннуклеотидфосфат, нужный для вос­становительных синтезов. Не считая того промежуточные продукты этого цикла являются материалом для синтеза многих принципиальных соединений.

Регуляция углеводного обмена в основном осуществляется гормонами и центральной нервной системой. О состоянии углеводного обмена можно су­дить по содержанию сахара в крови (в норме 70-120 мг%). При сахарной на­грузке эта величина растет, но потом скоро достигает нормы. Наруше­ния углеводного обмена появляются при разных заболеваниях. Так, при недостатке инсулина наступает сахарный диабет, а понижение активности одного из ферментов углеводного обмена - мышечной фосфорилазы - ведет к мышечной дистрофии.

III. Жиры

1. характеристики липидов

Липиды представляют собой разнородную группу биоорганических со­единений, общим свойством которых является их нерастворимость в воде и отменная растворимость в неполярных растворителях. К липидам относятся вещества с разным химическим строением. Крупная их часть является сложными эфирами спиртов и жирных кислот. Последние могут быть как на­сыщенными, так и ненасыщенными. Более частенько в состав липидов входи­ит пальмитииновая, стереатиновая, олеиновая, линоливая и линоленовая кислоты. Спиртами традиционно являются глицерин и сфингоцин, а также неторые остальные вещества. В состав молекул сложных липидов могут входить и остальные составляющие.

При присоединении остатка ортофосфорной кислоты образуются фос­фолипиды. Стероиды составляют совсем необыкновенную группу липидов. Они построены на базе высокомолекулярного спирта - холестерола. В орга­низме липиды выполняют следующие функции: 1) строительную, 2) гормо­нальную, 3)энергетическую, 4) запасающую, 5) защитную, 6) роль в мета­болизме.

2. характеристики жиров

Жиры - органические соединения, представляющие собой сложные эфи­ры трехатомного спирта глицерина и высших либо средних жирных кислот. Срдержится во всех животных и растительных тканях. Общую формулу жи­ров можно записать так:

О

a CH2 - O - C - R

О

b CH - O - C - R1

О

a' CH2 - O - C - R2

Все природные жиры - смесь глицеридов, не лишь симметричных, т.Е. С тремя одинаковыми остатками жирных кислот, но и смешанных. Симметрич­ные глицериды встречаются почаще в растительных маслах. Животные жиры различаются очень разнообразным составом жирных кислот. Жирные кисло­ты, входящие в состав триглициридов, определяют их характеристики. Триглици­риды способны вступать во все химические реакции, свойственные эфирам. Наибольшее значение имеет реакция омыления, в итоге которой из триглицирида появляется глицерин и жирные кислоты.

O

CH2-O-C-R

O CH2OH

CH-O-C-R + 3 H2O = CHOH + 3 R COOH

O CH2OH жирная кислота

CH2-O-C-R глицерин

триглицирид

Омыление происходит как при гидролизе, так и при действии кислот либо щелочей.

Жиры - питательное вещество, является обязательной составной частью сбалансированного пищевого рациона человека. Они - принципиальный источник энергии, который можно разглядывать как природный пищевой концентрат большой энергетической ценности, способный в маленьком объеме обеспе­чить организм энергией. Средняя потребность жиров для человека - 80-100 г в день. Один грамм жиров при окислении дает 9,3 ккал. Жиры также являются растворителями витаминов A, D и E. Обеспеченность организма в этих вита­минах зависит от поступления жиров в составе пищи. С жирами в организм вводится комплекс биологически активных веществ, играющих важнейшую роль в обычном жировом обмене.

3. Жировой обмен.

Жировой обмен представляет собой совокупность действий превраще­ний жиров в организме. Традиционно различают три стадии жирового обмена : 1) расщепление и всасывание жиров в желудочно-кишечном тракте; 2) превра­щение всосавшихся жиров в тканях организма; 3) выделение товаров жиро­вого обмена из организма. Основная часть пищевых хиров подвергается пе­ревариванию в верхних отделах кишечника при участии фермента липазы, который выделяется поджелудочной железой и слизистой оболочкой желуд­ка. В итоге расщепления появляется смесь жирных кислот, ди- и моног­лицеридов.

Процессу расщепления и всасывания жиров и остальных липидов способ­ствует выделение в кишечник желчных кислот, благодаря которым жиры пе­реходят в эмульгированное состояние. Часть жиров всасывается в кишечнике в нерасщепленном виде. Всосавшиеся жирные кислоты частично использу­ются в слизистой оболочке кишечника для ресинтеза триглицеридов и фос­фолипидов, а частично переходят в кровь системы воротной вены либо в лим­фатические сосуды.

Количество нейтральных жиров и жирных кислот в крови непостоянно и зависит от поступления жиров с пищей и от скорости отложения жира в жировых депо. В тканях жиры расщепляются под действием разных липаз, а образовавшиеся жирные кислоты входят в состав остальных соединений (фосфолипиды, эфиры холестерина и т.Д.) Либо окисляются до конечных про­дуктов. Окисление жирных кислот совершается несколькими способами. Часть жирных кислот при окислении в печени дает ацетоуксусную и b-оксимасля­ную кислоты, а также ацетон. При тяжелом сахарном диабете количество ацетоновых тел в крови резко возрастает. Синтез жиров в тканях проис­ходит из товаров жирового обмена, а также из товаров углеводного и белкового обмена.

Нарушения жирового обмена традиционно разделяют на следующие группы: 1) нарушения всасывания жира, его отложения и образования в жировой тка­ни; 2) лишнее скопление жира в органах и тканях, не относящихся к жировой ткани; 3) нарушения промежуточного жирового обмена; 4) наруше­ния перехода жиров из крови в ткани и их выделения.

IV. Белки

1. характеристики аминокислот

Особо принципиальное место посреди низкомолекулярных природных органических соединений принадлежит аминокислотам. Они являются производными кар­боновых кислот, где один из атомов водорода в углеводородном радикале кислоты замещен на аминогруппу, распологающуюся, как правило, по сосед­ству с карбоксильной группой. Многие аминокислоты являются предше­ственниками биологически акактивных соединений: гормонов, витаминов, алкалоидов, лекарств и др.

Подавляющее большая часть аминокислот существует в организмах в свободном виде. Но несколько десятков из них находятся в в большей степени связанном состоянии, т.Е. В соединении с другими органическими веществами: b-аланин, к примеру, входит в состав ряда биологически активных соединений, а многие a-аминокислоты - в состав белков. Таковых a-аминокислот насчитывается 18. В состав белков также входят два амида аминокислот - аспарагин и глутамин. Эти аминокислоты получили заглавие белковых либо протеиногенных. Конкретно они составляют важнейшую группу природных аминокислот, так как лишь им присуще одно замечательное свойство - способность при участии ферментов присоединяться по аминным и карбоксильным группам и образовывать полипептидные цепи.

Искуственно синтезированные w-аминокислоты служат сырьем для производства химических волокон.

2. характеристики белков

Белки - высокомолекулярные органические вещества, характерными чертами которых является их строго определенный элементарный со­став:

Наименование элемента

Содержание элемен­та (в %)

Углерод

Водород

Азот

Кислород

Сера

Зола

50-55

6,5-7,3

15-18

21-24

0-2,4

0-0,5  

в особенности характерен для белков 15-18% уровень содержания азота. На заре белковой химии, когда не умели еще определять ни молекулярную массу белков, ни их химический состав, ни тем более структуру белковой молекулы, этот показатель игрался огромную роль при решении вопроса о принадлежно­сти высокомолекулярного вещества к классу белков. Естественно, что сейчас данные об элементарном составе белков утратили свое былое значение для их свойства.

Белки вступают во взаимодействие с самыми различными веществами. Объединяясь друг с другом либо нуклеиновыми кислотами, полисахаридами и липидами, они образуют рибосомы, митохондрии, лизосомы, мембраны эн­доплазматической сети и остальные субклеточные стрктуры, в которых благо­даря пространственной организации белков и свойственной ряду из них фер­ментативной активности осуществляются многообразные процессы обмена веществ. Поэтому конкретно белки играются выдающуюся роль в явлениях жизни. По собственной химической природе белки являются гетерополимерами протеино­генных аминокислот. Их молекулы имеют вид длинных цепей, которые состо­ят из аминокислот, соединенных пептидными связями.

В самых малеханьких полипептидных цепях белков содержится около 50 аминокислотных остатков. В самых огромных - около 1500.

В настоящее время первичная структура белка выявлена приблизительно у 2 тыщ белков. У инсулина, рибонуклеазы, лизоцима и гормона роста она под­тверждена методом химического синтеза.

Белки составляют важнейшую часть пищи человека. В наше время 10-15% населения Земли голодают, а 40% получают неполноценную пищу с не­достаточным содержанием белка. Поэтому человечество вынуждено инду­стриальным методом создавать белок - более дефицитный продукт на Земле. В качестве заменителя белка перспективно также промышленное про­изводство незаменимых аминокислот.

3. Белковый обмен

У животных и человека белковый обмен слагается из трех главных этапов: 1) гидролитического распада азотосодержащих веществ в желудочно-кишечном тракте и всасываение образовавшихся товаров; 2) перевоплощение этих товаров в тканях, приводящее к образованию белков и аминокислот; 3) выделение конечных товаров белкового обмена из организма.

Во взрослом организме в норме количество синтезируемого белка равно суммарному количеству распадающихся тканевых и пищевых белков (в день, т.Е. Азотистый баланс близок к нулю). Такое состояние именуется белковым равновесием. Белковое равновесие является динамическим, так как в орга­низме фактически не создается запаса белков, и равновесие может устанав­ливаться при разных количествах потребляемого белка (в определенных пределах). В период роста либо восстановления сил после болезни (белкового голодания) в организме наблюдается интенсивная задержка азота, азотистый баланс становится положительным. Главные процессы, связанные с белко­вым обменом, - дезаминирование аминокслот, взаимопревращение аминокис­лот, протекающее с переносом аминогрупп (переаминирование), аминирова­ние кетокислот, распад белка на аминокислоты и новообразования белков органов и тканей, в том числе белков ферментов.

V. Обмен веществ и энергии

1. Понятие метаболизма

Метаболизм - совокупность химических реакций и сопутствующих им химических действий в организме, в итоге которых происходит поступ­ление веществ, их усвоение, внедрение в действиях жизнедеятельности и выделение ненужных соединений в окружающую среду. Питательные веще­ства, поступающие с пищей, являются, с одной стороны, источником энергии, нужной для воплощения всех действий, а с другой стороны, пласти­ческим материалом, из которого строится тело организма. Кроме трех ос­новных классов питательных веществ - белков, жиров, углеводов, пища со­держит ряд соединений - соли, витамины, не имеющие большой энергетичес­кой ценности и не выполняющие функции строительных блоков, но иг­рающие важнейшую роль в протекании разных биохимических реакций и участвующие в регуляции обмена веществ.

2. Биологическое окисление

При биологическом окислени от органической молекулы под действием соответствующего фермента отщепляются два атома водорода. В ряде слу­чаев при этом меж ферментами и окисленной молекулой появляется неу­стойчивая, богатая энергией (макроэнергетическая) связь. Она употребляется для образования АТФ - "конечной цели" большинства действий биологичес­кого окисления. А два отнятых атома водорода оказываются в итоге реакции связанными с коферментом НАД (никотинамидадениндинуелеотидом) либо с НАДФ (никотинамидадениндинуелеотидфосфатом).

Дальнейшая судьба водорода может быть различной. При анаэробном окислении он переносится на некие органические молекулы. При аэроб­ном окислениии водород передаётся на кислород с образованием воды. Ос­новная часть цепи переноса водорода расположена в мембранах митохон­дрий. При этом из АДФ и неорганического фосфата появляется АТФ.

нужно отметить, что аэробное окисление намного эффективнее анаэроб­ного. В первом случае из 1 молекулы глюкозы появляется 2 молекулы АТФ, а во втором - 36, где глюкоза "сжигается" до CO2 и воды. Это и объясняет ши­рокое распространение и бурную эволюцию аэробных организмов.

3. АТФ ( аденозинтрифосфорная кислота)

Так как АТФ является универсальным аккумулятором энергии в орга­низме человека и животных, я счел необходимым поведать и про нее.

АТФ - нуклеозидтрифосфат, состоит из гетероциклического основания - аденина, углеводного компонента - рибозы и трех остатков фосфорной кис­лоты, соединенных последовательно друг с другом. В молекуле АТФ имеют­ся три макроэнергетические связи.

АТФ содержится в каждой клеточке животных и растений - в растворимой фракции цитоплазмы клеточки - митохондриях, и ядрах. Она служит основным переносчиком химической энергии в клеточки и играется важную роль в её энер­гетике.

АТФ появляется из АДФ (аденозиндифосфорной) кислоты и неоргани­ческого фосфата (Фн) за счет энергии окисления в специфичных реакциях фосфорилирования, происходящих в действиях гликолиза, внутримышечного дыхания и фотосинтеза. Эти реации протекают в мембранах фторопластов и митохондрий, а также в мембранах фотосинтезирующих микробов.

При химическиих реакциях в клеточке возможная химическая энергия, запасенная в макроэнергетических связях АТФ, может переходить во вновь образующиеся фосфорилированные соединения:

АТФ + D-глюкоза= АДФ + D - глюкозо-6-фосфат.

При гидролизе АТФ (АТФ + H2О ó АДФ + Фн.).

Она преобразуется в энергию тепловую, лучистую, электрическую, ме­ханическую и т.П., То есть служит в организме для теплообразования, свече­ния, скопления электро энергии, выполнения механической работы, биосинте­за белков, нуклеиновых кислот, сложных углеводов, липидов.

АТФ - единый универсальный источник энергии для функциональной деятельностии клеточки.

4. Особенности обмена веществ у детей

главные этапы обмена веществ у детей с момента рождения до форми­рования взрослого организма имеет ряд собственных особенностей. При этом меня­ются количественные свойства, приосходит качественная перестройка обменных действий. У детей, в различие отвзрослых, значимая часть энергии расходуется на рост и пластические процесссы, которые более значительны у новорожденных и детей ранешнего возраста.

Основной обмен веществ у детей изменяется в зависимости от возраста ре­бенка и типа питания. По сравнению с первыми днями жизни, к полутора годам обмен веществ возрастает более чем вдвое. Но к периоду поло­вого созревания расход энергии на основной обмен миниатюризируется на 300 ккал/куб.М. При этом у мальчиков энерго издержки на основной обмен в пересчете на один килограмм веса выше, чем у девочек. С ростом увеличи­ваются расходы энергии на мышечную деятельность.

Незавершенность развития гуморальных и нервных устройств регуля­ции является главной предпосылкой во многом, определяющей особенности об­мена веществ у детей. Выражением незрелости регуляторных устройств является, к примеру, существенное колебание осмотического давления плазмы крови, тенденция к гиперкалиемии и др.

Со второй недельки жизни дитя белковый обмен характеризуется по­ложительным азотистым балансом и завышенной потребностью в белке. Ребенку требуется в 4-7 раз больше аминокислот, чем взрослому. У дитя также имеется крупная потребность в углеводах. За их счет основным образом покрываются калорийные потребности. Углеводный обмен тесным образом связан с белковым. Энергия реакций углеводного обмена требуется для пол­ного использования жира. Жир составляет 1/8 части тела дитя и является носителем энергии, способствует усвоению жирорастворимых витаминов, защищает организм от остывания, является структурной частью многих тканей. Отдельные ненасыщенные жирные кислоты необходимы для роста и обычных функций кожи.

У детей имеется физиологическая тенденция к кетозу, в возниконовении которого могут играться роль незначительные запасы гликогена. Содержание воды в тканях дитя высокое и составляет у гружных детецй 3/4 веса и с возрастом миниатюризируется.

5. Нарушения обмена веществ.

Нарушения обмена вешеств лежат в базе всех функциональных и ор­ганических повреждений тканей и органов, ведущих к возникновению болез­ней. Происходящие конфигурации в протекании химических реакций сопровож­даются большими либо меньшими сдвигами в энергетических действиях. Раз­личают четыре уровня, в которых происходят нарушения обмена веществ: 1) молекулярный; 2) клеточный; 3) органный и тканевый; 4) целостного орга­низма.

Причинами нарушения обмена веществ на молекулярном уровне явля­ются генетические дефекты, деяния ингибиторных ферментов, а также не­достаточное поступление в организм эссенциальных веществ метаболизма. Причинами обмена веществ могут служить также нарушения метаболизма на остальных уровнях. На этом уровне наблюдается изменение концентрации уча­стков метаболической реакции; конфигурации активности ферментов либо количе­ство ферментов в итоге нарушения скорости их синтеза, а также измене­ния в содержании кофакторов ферментарных реакций.

При нарушении обмена веществ на клеточном уровне повреждены мем­браны митохондрий, лизосом, эндоплазматической сети, ядра и др. Причи­нами нарушения обмена веществ на клеточном уровне являются: нарушения биоэнергетических и анаболических действий, до этого всего биосинтеза нук­леиновых кислот и белков, а также липидов, нарушения постоянства внут­ренней среды, нарушения нервной и гуморальной регуляции и др.

При нарушениях обмена веществ на органном и тканевом уровне изме­няются специальные функции отдельных органов тканей. Его предпосылки: органная гипоксия, регионарные нарушения гомеостаза, повреждения специ­альных метаболических действий, обеспечивающих особенные функции данно­го органа либо ткани.

более опасным является нарушение обмена веществ на уровне цело­го организма. Его причинами почаще всего бывают заболевания центральной нервной системы и желез внутренней секреции, нарушения иннерваций тка­ней, гормональный дисбаланс, повреждения органов,обеспечивающих посто­янство внутренней среды организма. При этом наблюдаются нарушения ре­гуляторной функции нервной системы, а также гормональной системы; сдви­ги в метаболическом гомеостазе организма.

Заключение

обычный обмен веществ в организме, при котором совершаются бессчетные сложные перевоплощения белков, жиров, углеводов и остальных веществ, и которые приходят в организм человека с пищей, подразумевает обычный здоровый образ жизни человека. Причем, разумеется, при нор­мальном обмене веществ речь идет не лишь о количестве потребляемой пищи, какой бы высоко либо малокалорийной она не была, но и о культуре питания.

Ожирение либо лишнее отложение жира, как итог деформиро­ванного обмена веществ, является результатом не избытка энергии из пот­ребляемых товаров питания, а определяется характером потребляемых товаров, то есть их составом - содержанием в них белков, жиров и углево­дов.

В данной работе разъяснялось, что функцию топлива в нашем организме выполняет глюкоза, получаемая или из углеводов в процессе пищеварения, или методом её сотворения из резервных жиров. Неизменный источник, застав­ляющий работать все органы, нуждающиеся в глюкозе (мозг, сердце, почки и др.), - Это кровь. Поэтому, если уровень глюкозы в крови превосходит норму (приблизительно один грамм на литр крови), это будет свидетель­ствовать об её избытке и соответственно сигнализировать о начале процесса патологического скопления жиров.

В этом случае нужно пересмотреть не лишь свою диету, но и изме­ненить отношение к еде. Обменные процессы в организме нарушаются не лишь вследствие количества и свойства потребляемых товаров питания, но и вследствие нарушения системы питания, к которым относятся отсут­ствие режима в приеме пищи, пренебрежение горячей едой, полноценным обедом и др.

Несмотря на то, что в данной работе мы разглядывали роль белков, жиров, углеводов в обмене веществ с точки зрения биологии человека, тем не менее, таковой подход (чисто физиологический) не может явиться моделью для обычного вида жизни. Более того, как свидетельствуют многие ученые, отношение к еде как к физиологической потребности, как это вышло, к примеру в США, привело к неверному питанию, следствием которого является лишний вес и остальные нарушения обмена веществ - диабет, сер­дечно-сосудистые заболевания и т.Д.

В заключение нужно отметить, что любые знания, в том числе и знания о сложных обменных действиях, происходящих в организме человека, обязаны способствовать увеличению общей культуры человека, в том числе и культуры здорового вида жизни, в свою очередь, частью которой является правильное питание. Я уверен, что повышение уровня общей культуры чело­века дозволит ему избежать многих проблем, связанных с болезнями и другими нарушениями в функционировании его организма.

Библиография

крупная Медицинская Энциклопедия. Под ред. Б. В. Петровского. Из­дание 3-е. М., "русская Энциклопедия", 1980.

Книга для чтения по органической химии. Пособие для учащихся. М., Просвещение, 1975.

короткая медицинская энциклопедия. В трех томах. М., 1973.

Монтиньяк М. Способ похудения Мониньяка. М., 1997.

Павлов И.Ю., Валненко Д.В., Москвичев Д.В. Биология. Словарь-спра­вочник. Ростов-на-Дону, 1997.

Популярная медицинская энциклопедия в одном томе. Под ред. Б.В. Петровского. М.: С Э., 1983

Рудзитис Г.Е. Фельдман Ф.Т. Химия: Органическая химия. Учебник для 10-х классов средней школы. М.: Просвещение, 1991.

Cоветский Энциклопедический Словарь. М., 1980.

Энциклопедический словарь молодого биолога. Сост. М.Е. Асниц. М.: Пе­дагогика, 1986.

Сhildrenґs Illustrated Encyclopedia. The Dorling Kindersley. London, 1991

[1]Монтиньяк М. Способ похудания Монтиньяка. А.К.Экология. 1997., С. 20-21.



 
Еще рефераты и курсовые из раздела
Австралийская ящерица: колючий бес
Австралийская ящерица: колючий бес Н.Ю. Феоктистова Герой нашего сегодняшнего повествования – австралийская ящерица с устрашающим заглавием молох, либо «колючий дьявол». В...

Происхождение хордовых животных
Происхождение хордовых животных В. В. Малахов, столичный государственный институт им. М.В. Ломоносова Хордовые - один из огромнейших типов животного царства,...

Бальзамин
Бальзамин Богданова Юлия Удивительно, но таковой привычный для нас цветок, как бальзамин (это распространенное растение даже попало в литературу: стоит вспомнить...

Землеведение
СОХРАНИМ ЗЕМЛЯНАМ ЧИСТУЮ ПЛАНЕТУ Как прекрасна наша планета, когда на неё смотришь из космоса, с высоты 300 - 350 км. Перед очами человека как бы оживают материки и океаны, горные...

Ресничные черви
Введение Черви являются одними из древнейших и самых распространённых животных. В различное время их исследованием занимались такие учёные, как германский биолог Геккель (Haeckel)...