Углеводы, жиры и белки источники энергии для человека и животных icon

Углеводы, жиры и белки источники энергии для человека и животных



НазваниеУглеводы, жиры и белки источники энергии для человека и животных
Дата конвертации20.07.2012
Размер222,8 Kb.
ТипРеферат
Углеводы, жиры и белки - источники энергии для человека и животных


Средняя общеобразовательная школа № 117 Юго-Западного округа г. Москвы РЕФЕРАТ НА ТЕМУ: "УГЛЕВОДЫ, ЖИРЫ И БЕЛКИ - ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ" Работа ученика 9 класса "А" КОЗЛОВА Дмитрия Александровича 1998 г. План I. Введение II. Значение пищеварения для жизнедеятельности организма 1. Организм - единое целое 2. Пищеварительная система III. Углеводы 1. Общие свойства углеводов 2. Свойства моносахаридов (глюкоза) 3. Свойства дисахаридов (сахароза, лактоза) 4. Свойства полисахаридов (крахмал, целлюлоза) 5. Углеводный обмен IV. Жиры 1. Свойства липидов 2. Свойства жиров 3. Жировой обмен V. Белки 1. Свойства аминокислот 2. Свойства 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 векновых болезней. На первый план выступили такие болезни, как СПИД,венерические, психосоматические и другие недуги, не столь распространенныев прошлом. Но мы как то забыли о еще одной болезни прогресса. Это -ожирение и, как не странно, дистрофия. В природе мы не встретим такихявлений, как избыточный вес, а тем более, ожирение. В животном мирефактически нет и следа этого, если не принимать во внимание домашнихживотных, жизнь которых непосредственно связана с человеком. И на это естьсвое объяснение - прогресс в социальной и экономической жизни человека. В примитивных обществах ожирение, как правило, было очень редкимявлением. Отдельные случаи ожирения могли объясняться серьезными проблемамисо здоровьем, особенно гормонального характера. В некоторых племенах именноисключительная природа ожирения дала начало настоящему культу тучности. Наделе это явление было уникальным. В последующие столетия, во временавеликих цивилизаций, которые хорошо описаны в документальных источниках,ожирение было большей частью атрибутом богатых, которым, вследствие ихжизненного уровня, была доступна более "обработанная" пища. Богатые впрошлом были более тучными, чем бедняки, потому что они по-другомупитались. Их пища была ближе к природной. Сегодня эта тенденция меняется, ивероятность обнаружить ожирение в наименее благополучных классах выше,тогда как богатые люди стали стройнее, поскольку активно стали следить засвоим состоянием здоровья. Но это лишь только тенденция, не ставшаяявлением повсеместным. Если история говорит нам, что ожирение - побочныйпродукт цивилизации (как в случае с Египтом и Римской Империей), тостановится понятным, почему это явление проявляется в США. Несмотря наактивную пропаганду здорового образа жизни, по данным специалистов, 64%американцев - слишком тучные, 20% - страдают ожрением. "Не эта ли странадействительно представляет передовую модель развития цивилизации, ужевступившей в фазу своего заката?"[1]. Я также страдаю ожирением. Поэтому я хотел бы побольше узнать опроцессах, происходящих при метаболизме, выяснить причины ожирения и другихзаболеваний, связанных с неправильным обменом веществ в организме. В своей работе я хотел бы рассмотреть свойства питательных веществ,поступающих в организм в процессе обмена с окружающей средой. Эти питальныевещества могут быть сгруппированы в две категории: питательные вещества,обеспечивающие энергию (белки, углеводы и жиры), и питалеьные вещества, несвязанные с обеспечением организма энергетическими запасами (клетчатка,вода, минеральные соли, микроэлементы, витамины). Роль питальных веществ,обеспечивающих энергию, состоит не только в том, чтобы дать живомуорганизму энергетический потенциал, но и служить сырьем для многихпроцессов синтеза, который происходит при создании и перестройке живогоорганизма. Одновременно я хотел бы рассказать о биологическом окислении,особенностях обмена веществ в детском организме, а также патологиях обменавеществ. В своей работе я использовал разнообразные источники на русском ианглийском языках: энциклопедии, монографические издания, учебнуюлитературу, специальные словари, список которых дан в библиографическомсписке. I. Значение пищеварения 1. Организм - единое целое. По определению, организм - совокупность систем органов, взаимосвязанныхмежду собой. Какая связь, например, существует между мочевыделительнойсистемой и опорно-двигательной? На первый взгляд, никакой прямой связи невидно. Однако, на самом деле, опорно-двигательная система защищает органымочевыделительной системы от неблагоприятных воздействий окружающей среды.Нервная система контролирует все остальные системы, а пищеварительнаясистема делает возможным процесс питания, как необходимое условие длянормального роста организма, его развития и жизнедеятельности.Пищеварительная система связана с мочевыделительной системой, с кровеноснойсистемой, с опорно-двигательной системой и другими. Связи эти не толькоодносторонни (обеспечение питательными веществами других систем), но имногофункциональны. На пищеварительную систему оказывают свое влияниепрактически все другие системы человека. Клеткам пищеварительной системынеобходим кислород, который им поставляет кровеносная система, связанная,в свою очередь, со всеми без исключения системами организма. А еслипищеварительная система дает какие-либо сбои, то все внутренние и внешниеорганы человека недополучают или получают в чрезмерно избыточном количествевещества, что приводит к патологическим изменениям данного органа. Рассмотрим подробнее пищеварительную систему и сам процесс пищеваренияживотного организма. 2. Пищеварительная система Пищеварительная система - это совокупность взаимосвязанных органов,обеспечивающих переваривание пищи, необходимой для жизнедеятельностиорганизма. Все органы пищеварительной системы соединены в единыйанатомический и функциональный комплекс. Они образуют пищевой канал,который начинается ротовым отверстием и заканчивается задним проходом.Нормальное пищеварение происходит при участии всех органов пищеварительнойсистемы. Вся пищеварительная система может быть разделена на отделы: 1)воспринимающий; 2) проводящий; 3) собственно пищеварительный отдел; 4)отдел всасывания воды, резидуального пищеварения, обратного всасываниясолей, различных эндогенных компонентов. Стенки пищевательной системы на всем ее протяжении состоят из четырехслоев: серозной, мышечной, подслизистой и слизистой оболочек. Серознаяоболочка - наружный слой пищеварительной трубки, построенной из рыхлойволокнистой соединительной ткани. Мышечная оболочка состоит из внутреннегослоя кольцеобразных и наружного слоя продольных мышц. Волнообразныесокращения - перистальтика - обусловлены координированной работой этихмышц. В желудке мышечная оболочка представлена тремя слоями: продольный(наружный), циркулярный (средний) и внутренний. Подслизистая основа состоитиз соедительной ткани, содержащей эластичные волокна и коллаген. В нейрасположены нервные сплетения, кровеносные и лимфатические сосуды. Здесь жемогут находиться железы, выделяющие слизь. Слизистая оболочка представленажелезистым эпителием, секретирующим в некоторых местах слизь и пищевыеферменты. Его клетки расположены на базальной мембране, под которойнаходятся соединительная ткань и мышечные волокна. Пищеварение - это расщепление питательных веществ, обеспеченныхсистемой механических, физико-химических и химических процессов.Расщепление большинства органических компонентов осуществляется поддействием гидролитических ферментов, синтезируемых специальными клетками навсем протяжении желудочно-кишечного тракта. Эндогидролазы и другиеспециальные вещества обеспечивают расщепление крупных молекул и образованиепромежуточных продуктов. Последующая обработка пищи осуществляется врезультате ее постепенного перемещения по желудочно-кишечному тракту. Далее мы рассмотрим по отдельности основные компоненты питательныхвеществ, непосредственно участвующих в процессе пищеварения. Это -углеводы, жиры и белки. II. Углеводы 1. Общие свойства углеводов Углеводы - группа органических веществ общей формулы - Cm H2n On.Формально Cm(H2O)n - соединение углерода и воды. Осюда и название: угле-воды. Основные функции углеводов: 1) энергетическая (при окислении простых сахаров, в первую очередь,глюкозы организм получает основную часть необходимой ему энергии); 2) запасающая (такие полисахариды, как крахмал и глюкоген, играют рольисточников глюкозы, высвобождая ее по мере необходимости); 3) опорно-строительная (из хитина, например, построен панцирьнасекомых). Углеводы делят на простые или моносахариды, не способные к гидролизу, исложные углеводы, гидрализующиеся на ряд простых. По числу атомов углеродауглеводы делят на тетрозы, пентозы, гексозы и т.д., а по химическомустроению - это многоатомные альдегидо- и кетоноспирты - альдозы и кетозы.Наибольшее значение для питаания имеют гекзозы. Сложные углеводы поколичеству получающихся при гидролизации простых углеводов делят надисахариды, трисахариды и т.д. и полисахариды, дающие при гидролизе многоатомов простых углеводов. Полисахариды делят на гомополисахариды, которыедают при гидролизе один вид простых углеводов и гетеросахариды, которыедают при гидролизе смесь простых углеводов и их производных. 2. Свойства моносахаридов. Моносахариды - бесцветные кристаллические вещества, хорошо рстворимые вводе, плохо - в спирте, нерастворимые в эфире. Моносахариды - основнойисточник энергии в организме человека. Самый важный моносахарид - глюкоза. Название произошло от греческого -glykys - сладкий. Химическая формула - C6H12O6. Молекулы глюкозы выполняютроль биологического топлива в одном из важнейших энергегетических процессовв организме - в процессе гликолиза. В пентозном цикле глюкоза окисляется доСО2 и воды, генерируя энергию для некоторых реакций. В природе встречаетсяD - глюкоза. Глюкоза очень легко окисляется оксидами и гидроксидами тяжелыхметаллов. Полное окисление глюкозы идет по уравнению: C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6 H2O + 686 ккал. Значительная часть выделенной энергии аккумулируется в АТФ. Постоянныйисточник глюкозы в организме - гликоген. В растворах глюкоза существует ввиде пяти таутомерных форм - ?- и ?-глюкоприраноз с шестичленным кольцом, ?- и ?-глюкофураноз с пятичленным кольцом, а также в виде открытой формы сосвободной альдегидной группой. ?- и ?-формы отличаются простраственнымрасположением полуацетального гидроксида. Недостаток глюкозы вызывает ацидоз и кетоз. Избыток - диабет. Нормасодержания в крови - 0,1%. 3. Свойства дисахаридов Основным представителем дисахаридов является сахароза. Молекуласахарозы состоит из остатков молекулы D-глюкозы и D-фруктозы. Химическаяформула - C12H22O11. Сахароза - один из главных углеводов в организмечеловека, бесцветное кристаллическое вещество. При температуре выше 200є Cразлагается с образованием так называемых карамелей. Сахароза не растворимав неполярных органических растворителях, в абсолютном метаноле и этаноле,умеренно растворима в атилацетате, анилине, в водных растворах метанола иэтанола. Хорошо растворима в воде. Сахароза не обладает редуцентнымисвойствами, поэтому она устойчива к действию щелочей, но гидрализуется подвлиянием кислот и ферментов сахараз с образованием D- глюкозы и D-фруктозы. Со щелочным металлами образует сахараты. Сахароза является однимиз основных дисахаридов. Она гидролизуется HCl желудочного сока и сахаразойслизистой оболочкой тонкой кишки человека. Сахароза входит в состав сахара (99,75%), используемого для приданияпище сладкого вкуса. Сахарозу также называют свекловичным сахаром. Другой представитель дисахаридов - лактоза (молочный сахар). Онасостоит из остатков гелактозы и глюкозы. Лактоза - важная составная частьмолока млекопитающих и человека. Образуется в процессе лактации в молочнойжелезе из глюкозы и является для новорожденных ее источником. Лактозаоблегчает всасывание кальция их кишечника. Содержание лактозы в женскоммолоке - 7 г/ 100 мл. В молоке коров и коз - 4,5г/100 мл. 4.Свойства полисахаридов Основным источником полисахаридов является крахмал. Крахмал - основнойрезервный полисахарид растений. Образуется в клеточных органеллах зеленыхлистьев в результате процесса фотосинтеза. Крахмал является основной частьюважнейших продуктов питания. Конечные продукты ферментативного расщепления- глюкозо - один- фосфат - представляет собой важнейшие субстраты какэнергетического обмена, так и синтетических процессов. Химическая формулакрахмала - (C6H10O5)n. Переваривание крахмала в пищеварительном трактеосуществляется при помощи ?-амилазы слюны, дисахааридаз и глюкоамилазщеточной каймы слизистой оболочки тонкой кишки. Глюкоза, являющаясяконечным продуктом распада пищевого крахмала, всасывается в тонкой кишке.Калорийность крахмала - 4,2 ккал/г. Целлюлоза. Химическая формула целлюлозы (C6H10O5)n, такая же как и украхмала. Цепи целлюлозы построены в основном из элементарных звеньевангидро- D-глюкозы, соединенных между собой 1,4 - ?-глюкозидными связями.Целлюлоза, содержащаяся в пище, является одним из основных балластныхвеществ, или пищевых волокон, играющих чрезвычайно важную роль в нормальномпитании и пищеварении. Эти волокна не перевариваются в желудочно-кишечномтракте, но способствуют его нормальному функционированию. Они адсорбируютна себе некоторые токсины, препятствуют их всасыванию в кишечник. 5. Углеводный обмен Углеводный обмен представляет собой совокупность процессов превращенийуглеводов в организме человека и животных. Процесс превращений углеводов начинается с переваривания их в ротовойполости, где происходит частичное расщепление крахмала под действиемфермента слюны - амилазы. В основном углеводы перевариваются и всасываютсяв тонком кишечнике и затем с током крови разносятся в ткани и органы, аосновная часть их, главным образом глюкоза, накапливается в печени в видегликогена. Глюкоза с кровью поступает в те органы и ткани, где возникаетпотребность в ней, причем скорость проникновения глюкозы в клеткиопределяется проницаемостью клеточных оболочек. В клетки печени глюкозапроникает свободно, в клетки мышечной ткани проникновение глюкозы связано сзатратой энергии; во время мышечной работы проницаемость клеточной стенкизначительно возрастает. В клетках глюкоза претерпевает процесс превращенийна молекулярном уровне в процессе биологического окисления с накоплениемэнергии. Пр окислении глюкозы в пентозном (аэробном) цикле образуетсявосстановленный никотинамид-адениннуклеотидфосфат, необходимый длявосстановительных синтезов. Кроме того промежуточные продукты этого циклаявляются материалом для синтеза многих важных соединений. Регуляция углеводного обмена в основном осуществляется гормонами ицентральной нервной системой. О состоянии углеводного обмена можно судитьпо содержанию сахара в крови (в норме 70-120 мг%). При сахарной нагрузкеэта величина возрастает, но затем быстро достигает нормы. Нарушенияуглеводного обмена возникают при различных заболеваниях. Так, принедостатке инсулина наступает сахарный диабет, а понижение активностиодного из ферментов углеводного обмена - мышечной фосфорилазы - ведет кмышечной дистрофии. III. Жиры 1. Свойства липидов Липиды представляют собой разнородную группу биоорганическихсоединений, общим свойством которых является их нерастворимость в воде ихорошая растворимость в неполярных растворителях. К липидам относятсявещества с различным химическим строением. Большая их часть являетсясложными эфирами спиртов и жирных кислот. Последние могут быть какнасыщенными, так и ненасыщенными. Наиболее часто в состав липидов входиитпальмитииновая, стереатиновая, олеиновая, линоливая и линоленовая кислоты.Спиртами обычно являются глицерин и сфингоцин, а также неторые другиевещества. В состав молекул сложных липидов могут входить и другиекомпоненты. При присоединении остатка ортофосфорной кислоты образуются фосфолипиды.Стероиды составляют совершенно особую группу липидов. Они построены наоснове высокомолекулярного спирта - холестерола. В организме липидывыполняют следующие функции: 1) строительную, 2) гормональную,3)энергетическую, 4) запасающую, 5) защитную, 6) участие в метаболизме. 2. Свойства жиров Жиры - органические соединения, представляющие собой сложные эфирытрехатомного спирта глицерина и высших или средних жирных кислот.Срдержится во всех животных и растительных тканях. Общую формулу жировможно записать так: О ? CH2 - O - C - R О ? CH - O - C - R1 О ?' CH2 - O - C - R2 Все природные жиры - смесь глицеридов, не только симметричных, т.е. стремя одинаковыми остатками жирных кислот, но и смешанных. Симметричныеглицериды встречаются чаще в растительных маслах. Животные жиры отличаютсявесьма разнообразным составом жирных кислот. Жирные кислоты, входящие всостав триглициридов, определяют их свойства. Триглицириды способнывступать во все химические реакции, свойственные эфирам. Наибольшеезначение имеет реакция омыления, в результате которой из триглициридаобразуется 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 илищелочей. Жиры - питательное вещество, является обязательной составной частьюсбалансированного пищевого рациона человека. Они - важный источник энергии,который можно рассматривать как природный пищевой концентрат большойэнергетической ценности, способный в небольшом объеме обеспечить организмэнергией. Средняя потребность жиров для человека - 80-100 г в сутки. Одинграмм жиров при окислении дает 9,3 ккал. Жиры также являются растворителямивитаминов A, D и E. Обеспеченность организма в этих витаминах зависит отпоступления жиров в составе пищи. С жирами в организм вводится комплексбиологически активных веществ, играющих важнейшую роль в нормальном жировомобмене. 3. Жировой обмен. Жировой обмен представляет собой совокупность процессов превращенийжиров в организме. Обычно различают три стадии жирового обмена : 1)расщепление и всасывание жиров в желудочно-кишечном тракте; 2) превращениевсосавшихся жиров в тканях организма; 3) выделение продуктов жировогообмена из организма. Основная часть пищевых хиров подвергаетсяперевариванию в верхних отделах кишечника при участии фермента липазы,который выделяется поджелудочной железой и слизистой оболочкой желудка. Врезультате расщепления образуется смесь жирных кислот, ди- имоноглицеридов. Процессу расщепления и всасывания жиров и других липидов способствуетвыделение в кишечник желчных кислот, благодаря которым жиры переходят вэмульгированное состояние. Часть жиров всасывается в кишечнике внерасщепленном виде. Всосавшиеся жирные кислоты частично используются вслизистой оболочке кишечника для ресинтеза триглицеридов и фосфолипидов, ачастично переходят в кровь системы воротной вены или в лимфатическиесосуды. Количество нейтральных жиров и жирных кислот в крови непостоянно изависит от поступления жиров с пищей и от скорости отложения жира в жировыхдепо. В тканях жиры расщепляются под действием различных липаз, аобразовавшиеся жирные кислоты входят в состав других соединений(фосфолипиды, эфиры холестерина и т.д.) или окисляются до конечныхпродуктов. Окисление жирных кислот совершается несколькими путями. Частьжирных кислот при окислении в печени дает ацетоуксусную и ?-оксимаслянуюкислоты, а также ацетон. При тяжелом сахарном диабете количество ацетоновыхтел в крови резко увеличивается. Синтез жиров в тканях происходит изпродуктов жирового обмена, а также из продуктов углеводного и белковогообмена. Нарушения жирового обмена обычно разделяют на следующие группы: 1)нарушения всасывания жира, его отложения и образования в жировой ткани; 2)избыточное накопление жира в органах и тканях, не относящихся к жировойткани; 3) нарушения промежуточного жирового обмена; 4) нарушения переходажиров из крови в ткани и их выделения. IV. Белки 1. Свойства аминокислот Особо важное место среди низкомолекулярных природных органическихсоединений принадлежит аминокислотам. Они являются производными карбоновыхкислот, где один из атомов водорода в углеводородном радикале кислотызамещен на аминогруппу, распологающуюся, как правило, по соседству скарбоксильной группой. Многие аминокислоты являются предшественникамибиологически акактивных соединений: гормонов, витаминов, алкалоидов,антибиотиков и др. Подавляющее большинство аминокислот существует в организмах в свободномвиде. Но несколько десятков из них находятся в преимущественно связанномсостоянии, т.е. в соединении с другими органическими веществами: ?-аланин, например, входит в состав ряда биологически активных соединений, амногие ?-аминокислоты - в состав белков. Таких ?-аминокислотнасчитывается 18. В состав белков также входят два амида аминокислот -аспарагин и глутамин. Эти аминокислоты получили название белковых илипротеиногенных. Именно они составляют важнейшую группу природныхаминокислот, так как только им присуще одно замечательное свойство -способность при участии ферментов присоединяться по аминным и карбоксильнымгруппам и образовывать полипептидные цепи. Искуственно синтезированные ?-аминокислоты служат сырьем дляпроизводства химических волокон. 2. Свойства белков Белки - высокомолекулярные органические вещества, характернымиособенностями которых является их строго определенный элементарный состав:|Наименование |Содержание элемента ||элемента |(в %) ||Углерод |50-55 ||Водород |6,5-7,3 ||Азот |15-18 ||Кислород |21-24 ||Сера |0-2,4 ||Зола |0-0,5 | Особенно характерен для белков 15-18% уровень содержания азота. На заребелковой химии, когда не умели еще определять ни молекулярную массу белков,ни их химический состав, ни тем более структуру белковой молекулы, этотпоказатель играл большую роль при решении вопроса о принадлежностивысокомолекулярного вещества к классу белков. Естественно, что сейчасданные об элементарном составе белков утратили свое былое значение для иххарактеристики. Белки вступают во взаимодействие с самыми различными веществами.Объединяясь друг с другом или нуклеиновыми кислотами, полисахаридами илипидами, они образуют рибосомы, митохондрии, лизосомы, мембраныэндоплазматической сети и другие субклеточные стрктуры, в которых благодаряпространственной организации белков и свойственной ряду из нихферментативной активности осуществляются многообразные процессы обменавеществ. Поэтому именно белки играют выдающуюся роль в явлениях жизни. Посвоей химической природе белки являются гетерополимерами протеиногенныхаминокислот. Их молекулы имеют вид длинных цепей, которые состоят изаминокислот, соединенных пептидными связями. В самых маленьких полипептидных цепях белков содержится около 50аминокислотных остатков. В самых больших - около 1500. В настоящее время первичная структура белка выявлена примерно у 2 тысячбелков. У инсулина, рибонуклеазы, лизоцима и гормона роста она подтвержденапутем химического синтеза. Белки составляют важнейшую часть пищи человека. В наше время 10-15%населения Земли голодают, а 40% получают неполноценную пищу с недостаточнымсодержанием белка. Поэтому человечество вынуждено индустриальным путемпроизводить белок - наиболее дефицитный продукт на Земле. В качествезаменителя белка перспективно также промышленное производство незаменимыхаминокислот. 3. Белковый обмен У животных и человека белковый обмен слагается из трех основных этапов:1) гидролитического распада азотосодержащих веществ в желудочно-кишечномтракте и всасываение образовавшихся продуктов; 2) превращение этихпродуктов в тканях, приводящее к образованию белков и аминокислот; 3)выделение конечных продуктов белкового обмена из организма. Во взрослом организме в норме количество синтезируемого белка равносуммарному количеству распадающихся тканевых и пищевых белков (в сутки,т.е. азотистый баланс близок к нулю). Такое состояние называется белковымравновесием. Белковое равновесие является динамическим, так как в организмепрактически не создается запаса белков, и равновесие может устанавливатьсяпри различных количествах потребляемого белка (в определенных пределах). Впериод роста или восстановления сил после болезни (белкового голодания) ворганизме наблюдается интенсивная задержка азота, азотистый балансстановится положительным. Основные процессы, связанные с белковым обменом,- дезаминирование аминокслот, взаимопревращение аминокислот, протекающее спереносом аминогрупп (переаминирование), аминирование кетокислот, распадбелка на аминокислоты и новообразования белков органов и тканей, в томчисле белков ферментов. V. Обмен веществ и энергии 1. Понятие метаболизма Метаболизм - совокупность химических реакций и сопутствующих имхимических процессов в организме, в результате которых происходитпоступление веществ, их усвоение, использование в процессахжизнедеятельности и выделение ненужных соединений в окружающую среду.Питательные вещества, поступающие с пищей, являются, с одной стороны,источником энергии, необходимой для осуществления всех процессов, а сдругой стороны, пластическим материалом, из которого строится телоорганизма. Помимо трех основных классов питательных веществ - белков,жиров, углеводов, пища содержит ряд соединений - соли, витамины, не имеющиебольшой энергетической ценности и не выполняющие функции строительныхблоков, однако играющие важнейшую роль в протекании различных биохимическихреакций и участвующие в регуляции обмена веществ. 2. Биологическое окисление При биологическом окислени от органической молекулы под действиемсоответствующего фермента отщепляются два атома водорода. В ряде случаевпри этом между ферментами и окисленной молекулой образуется неустойчивая,богатая энергией (макроэнергетическая) связь. Она используется дляобразования АТФ - "конечной цели" большинства процессов биологическогоокисления. А два отнятых атома водорода оказываются в результате реакциисвязанными с коферментом НАД (никотинамидадениндинуелеотидом) или с НАДФ(никотинамидадениндинуелеотидфосфатом). Дальнейшая судьба водорода может быть различной. При анаэробномокислении он переносится на некоторые органические молекулы. При аэробномокислениии водород передаётся на кислород с образованием воды. Основнаячасть цепи переноса водорода расположена в мембранах митохондрий. При этомиз АДФ и неорганического фосфата образуется АТФ. Надо отметить, что аэробное окисление намного эффективнее анаэробного.В первом случае из 1 молекулы глюкозы образуется 2 молекулы АТФ, а вовтором - 36, где глюкоза "сжигается" до CO2 и воды. Это и объясняет широкоераспространение и бурную эволюцию аэробных организмов. 3. АТФ ( аденозинтрифосфорная кислота) Так как АТФ является универсальным аккумулятором энергии в организмечеловека и животных, я счел нужным рассказать 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 тримакроэнергетические связи. АТФ содержится в каждой клетке животных и растений - в растворимойфракции цитоплазмы клетки - митохондриях, и ядрах. Она служит главнымпереносчиком химической энергии в клетки и играет важную роль в ееэнергетике. АТФ образуется из АДФ (аденозиндифосфорной) кислоты и неорганическогофосфата (Фн) за счет энергии окисления в специфических реакцияхфосфорилирования, происходящих в процессах гликолиза, внутримышечногодыхания и фотосинтеза. Эти реации протекают в мембранах фторопластов имитохондрий, а также в мембранах фотосинтезирующих бактерий. При химическиих реакциях в клетке потенциальная химическая энергия,запасенная в макроэнергетических связях АТФ, может переходить во вновьобразующиеся фосфорилированные соединения: АТФ + D-глюкоза= АДФ + D - глюкозо-6-фосфат. При гидролизе АТФ (АТФ + H2О ? АДФ + Фн.). Она преобразуется в энергию тепловую, лучистую, электрическую,механическую и т.п., то есть служит в организме для теплообразования,свечения, накопления электричества, выполнения механической работы,биосинтеза белков, нуклеиновых кислот, сложных углеводов, липидов. АТФ - единый универсальный источник энергии для функциональнойдеятельностии клетки. 4. Особенности обмена веществ у детей Основные этапы обмена веществ у детей с момента рождения доформирования взрослого организма имеет ряд своих особенностей. При этомменяются количественные характеристики, приосходит качественная перестройкаобменных процессов. У детей, в отличие отвзрослых, значительная частьэнергии расходуется на рост и пластические процесссы, которые наиболеевелики у новорожденных и детей раннего возраста. Основной обмен веществ у детей меняется в зависимости от возрастаребенка и типа питания. По сравнению с первыми днями жизни, к полуторагодам обмен веществ увеличивается более чем вдвое. Однако к периодуполового созревания расход энергии на основной обмен уменьшается на 300ккал/куб.м. При этом у мальчиков энергетические затраты на основной обмен впересчете на один килограмм веса выше, чем у девочек. С ростомувеличиваются расходы энергии на мышечную деятельность. Незавершенность развития гуморальных и нервных механизмов регуляцииявляется главной причиной во многом, определяющей особенности обменавеществ у детей. Выражением незрелости регуляторных механизмов является,например, значительное колебание осмотического давления плазмы крови,тенденция к гиперкалиемии и др. Со второй недели жизни ребенка белковый обмен характеризуетсяположительным азотистым балансом и повышенной потребностью в белке. Ребенкутребуется в 4-7 раз больше аминокислот, чем взрослому. У ребенка такжеимеется большая потребность в углеводах. За их счет главным образомпокрываются калорийные потребности. Углеводный обмен тесным образом связанс белковым. Энергия реакций углеводного обмена требуется для полногоиспользования жира. Жир составляет 1/8 части тела ребенка и являетсяносителем энергии, способствует усвоению жирорастворимых витаминов,защищает организм от охлаждения, является структурной частью многих тканей.Отдельные ненасыщенные жирные кислоты необходимы для роста и нормальныхфункций кожи. У детей имеется физиологическая тенденция к кетозу, в возниконовениикоторого могут играть роль незначительные запасы гликогена. Содержание водыв тканях ребенка высокое и составляет у гружных детецй 3/4 веса и свозрастом уменьшается. 5. Нарушения обмена веществ. Нарушения обмена вешеств лежат в основе всех функциональных иорганических повреждений тканей и органов, ведущих к возникновениюболезней. Происходящие изменения в протекании химических реакцийсопровождаются большими или меньшими сдвигами в энергетических процессах.Различают четыре уровня, в которых происходят нарушения обмена веществ: 1)молекулярный; 2) клеточный; 3) органный и тканевый; 4) целостногоорганизма. Причинами нарушения обмена веществ на молекулярном уровне являютсягенетические дефекты, действия ингибиторных ферментов, а такженедостаточное поступление в организм эссенциальных веществ метаболизма.Причинами обмена веществ могут служить также нарушения метаболизма надругих уровнях. На этом уровне наблюдается изменение концентрации участковметаболической реакции; изменения активности ферментов или количествоферментов в результате нарушения скорости их синтеза, а также изменения всодержании кофакторов ферментарных реакций. При нарушении обмена веществ на клеточном уровне повреждены мембранымитохондрий, лизосом, эндоплазматической сети, ядра и др. Причинаминарушения обмена веществ на клеточном уровне являются: нарушениябиоэнергетических и анаболических процессов, прежде всего биосинтезануклеиновых кислот и белков, а также липидов, нарушения постоянствавнутренней среды, нарушения нервной и гуморальной регуляции и др. При нарушениях обмена веществ на органном и тканевом уровне изменяютсяспецифические функции отдельных органов тканей. Его причины: органнаягипоксия, регионарные нарушения гомеостаза, повреждения специальныхметаболических процессов, обеспечивающих особые функции данного органа илиткани. Наиболее опасным является нарушение обмена веществ на уровне целогоорганизма. Его причинами чаще всего бывают заболевания центральной нервнойсистемы и желез внутренней секреции, нарушения иннерваций тканей,гормональный дисбаланс, повреждения органов,обеспечивающих постоянствовнутренней среды организма. При этом наблюдаются нарушения регуляторнойфункции нервной системы, а также гормональной системы; сдвиги вметаболическом гомеостазе организма. Заключение Нормальный обмен веществ в организме, при котором совершаютсямногочисленные сложные превращения белков, жиров, углеводов и другихвеществ, и которые приходят в организм человека с пищей, подразумеваетнормальный здоровый образ жизни человека. Причем, очевидно, при нормальномобмене веществ речь идет не только о количестве потребляемой пищи, какой бывысоко или низкокалорийной она не была, но и о культуре питания. Ожирение или избыточное отложение жира, как результат деформированногообмена веществ, является результатом не избытка энергии из потребляемыхпродуктов питания, а определяется характером потребляемых продуктов, тоесть их составом - содержанием в них белков, жиров и углеводов. В данной работе объяснялось, что функцию топлива в нашем организмевыполняет глюкоза, получаемая либо из углеводов в процессе пищеварения,либо путем ее создания из резервных жиров. Постоянный источник,заставляющий функционировать все органы, нуждающиеся в глюкозе (мозг,сердце, почки и др.), - это кровь. Поэтому, если уровень глюкозы в кровипревышает норму (приблизительно один грамм на литр крови), это будетсвидетельствовать об ее избытке и соответственно сигнализировать о началепроцесса патологического накопления жиров. В этом случае необходимо пересмотреть не только свою диету, но иизмененить отношение к еде. Обменные процессы в организме нарушаются нетолько вследствие количества и качества потребляемых продуктов питания, нои вследствие нарушения системы питания, к которым относятся отсутствиережима в приеме пищи, пренебрежение горячей едой, полноценным обедом и др. Несмотря на то, что в данной работе мы рассматривали участие белков,жиров, углеводов в обмене веществ с точки зрения биологии человека, тем неменее, такой подход (чисто физиологический) не может явиться моделью длянормального образа жизни. Более того, как свидетельствуют многие ученые,отношение к еде как к физиологической потребности, как это произошло,например в США, привело к неправильному питанию, следствием которогоявляется избыточный вес и другие нарушения обмена веществ - диабет,сердечно-сосудистые заболевания и т.д. В заключение необходимо отметить, что любые знания, в том числе изнания о сложных обменных процессах, происходящих в организме человека,должны способствовать повышению общей культуры человека, в том числе икультуры здорового образа жизни, в свою очередь, частью которой являетсяправильное питание. Я уверен, что повышение уровня общей культуры человекапозволит ему избежать многих неприятностей, связанных с болезнями и другиминарушениями в функционировании его организма. Библиография Большая Медицинская Энциклопедия. Под ред. Б. В. Петровского. Издание3-е. М., "Советская Энциклопедия", 1980. Книга для чтения по органической химии. Пособие для учащихся. М.,Просвещение, 1975. Краткая медицинская энциклопедия. В трех томах. М., 1973. Монтиньяк М. Метод 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-хклассов средней школы. М.: Просвещение, 1991. Cоветский Энциклопедический Словарь. М., 1980. Энциклопедический словарь юного биолога. Сост. М.Е. Асниц. М.:Педагогика, 1986. Сhildrenґs Illustrated Encyclopedia. The Dorling Kindersley. London,1991-----------------------[1]Монтиньяк М. Метод похудания Монтиньяка. А.К.Экология. 1997., с. 20-21.




Нажми чтобы узнать.

Похожие:

Углеводы, жиры и белки источники энергии для человека и животных iconРеферат по биологии тема: белки, жиры и углеводы как источник энергии ученицы 9В класса Бронштейн Аси
Нормальная деятельность организма возможна при непрерывном поступлении пищи. Входящие в состав пищи жиры, белки, углеводы, минеральные...
Углеводы, жиры и белки источники энергии для человека и животных iconРеферат по биологии тема: белки, жиры и углеводы как источник энергии ученицы 9В класса Бронштейн Аси
Нормальная деятельность организма возможна при непрерывном поступлении пищи. Входящие в состав пищи жиры, белки, углеводы, минеральные...
Углеводы, жиры и белки источники энергии для человека и животных iconБелки, жиры и углеводы
Нормальная деятельность организма возможна при непрерывном поступлении пищи. Входящие в состав пищи жиры, белки, углеводы, минеральные...
Углеводы, жиры и белки источники энергии для человека и животных iconБелки, жиры и углеводы как источник энергии

Углеводы, жиры и белки источники энергии для человека и животных icon«Разговор о правильном питании»
Основными элементами здорового питания являются белки, жиры, углеводы, витамины, макро и микроэлементы
Углеводы, жиры и белки источники энергии для человека и животных iconТематический план лекций по биологии для студентов 1-го курса фармацевтического факультета
...
Углеводы, жиры и белки источники энергии для человека и животных iconБелки жиры углеводы вода витамины минеральные вещества
Укажите стрелками, какие вещества содержатся в перечисленных продуктах в больших количествах
Углеводы, жиры и белки источники энергии для человека и животных iconПолезные продукты для школьников
Школьники много двигаются, растут и учатся. Поэтому их питание должно быть разнообразным, достаточно калорийным, оно должно содержать...
Углеводы, жиры и белки источники энергии для человека и животных iconЗначение белков
Нормальная деятельность организма возможна при непрерывном поступлении пищи. Входящие в состав пищи жиры, белки, углеводы, минеральные...
Углеводы, жиры и белки источники энергии для человека и животных iconФункции белков в организме
Нормальная деятельность организма возможна при непрерывном поступлении пищи. Входящие в состав пищи жиры, белки, углеводы, минеральные...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©rushkolnik.ru 2000-2015
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы