Скачать презентацию обмен веществ и энергии. Презентация по биологии на тему "обмен веществ и энергии в клетке". Взаимное превращение веществ в организме

Совокупность физических, химических и физиологических процессов превращения веществ и энергии в организме человека и обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой. Обеспечивает пластические и энергетические потребности организма. Обмен веществ

Это достигается за счет извлечения Q из поступающих в организм питательных веществ и преобразование её в формы макроэргических (АТФ и другие молекулы) и восстановленных (НАДФ – Н-никотин- амид-адениндинуклеотидфосфат) соединений. Их Q используется для синтеза белков, нуклеиновых кислот, липидов, а так же компонентов клеточных мембран и органелл клетки для выполнения механической, химической, осмотической и электрической работ, транспорта ионов.

Обмен веществ Энергетический обмен (диссимиляция, катаболизм) Энергетический обмен (диссимиляция, катаболизм) Пластический обмен (ассимиляция, анаболизм) Пластический обмен (ассимиляция, анаболизм) Совокупность процессов биосинтеза органических веществ, компонентов клетки и других структур органов и тканей. Обеспечивает рост, развитие, обновление биологических структур, а так же непрерывный ресинтез макроэргов и накопление энергетических субстратов. накопление энергии совокупность процессов расщепления сложных молекул, компонентов клетки, органов, тканей до простых веществ, с использованием части из них в качестве предшественников биосинтеза, и до конечных продуктов распада с образованием макроэргических и восстановленных соединений. выделение энергии

Обмен веществ начинается с момента всасывания моносахаридов (углеводы); глицерин и жирные кислоты (жиры); аминокислоты (белки). Обмен веществ начинается с момента всасывания моносахаридов (углеводы); глицерин и жирные кислоты (жиры); аминокислоты (белки).

На их долю приходится 50% сухой массы клетки Расщепляются до аминокислот (заменимых и не заменимых). В белке – 16% азота. 6,25 г белка при распаде образуют 1 грамм азота. N-баланс («+» и «-» баланс). Распад белка в организме происходит непрерывно. На 1 кг массы тела человек в сутки полному разрушению подлежит 0,028-0,075 г азота. За сутки выделяется 3,77 г азота (3,77г (N) х 6,25г = 23г белка (коэф. Изнашивания по Рубнеру).

– входят в состав гормонов, катализаторов, ферментов, структур клетки. Белки строят мембраны белково-липидных комплексов, входят в состав хромосомнного аппарата, органоидов клетки, микротрубочек. Вся совокупность обмена веществ в организме (дыхание, пищеварение, выделение) обеспечиваются деятельностью ферментов, которые являются белками. Все двигательные функции организма обеспечиваются взаимодействием сократительных белков – актина и миозина. Пластическое значение

Не велико по сравнению с углеводами и жирами. Белки - 1г – 17,6 кДж Из 20 входящих в состав аминокислот 10 незаменимых: лейцин, изолейцин, валин, метионин, лизин, треонин, фенилаланин, триптофан, гистидин, аргинин. Наиболее биологически ценны белки мяса, яиц, рыбы, икры, молока. Энергетическое значение.

В белке – 16% азота. Его организм усваивает только в составе пищи. 6,25 г белка при распаде образуют 1 грамм азота. Коэффициент изнашивания по Рубнеру. На 1 кг массы тела человек в сутки полному разрушению подлежит 0,028-0,075 г азота. За сутки выделяется 3,77 г азота 3,77г (N) х 6,25г = 23г белка у здорового человека количество синтезированного N =N распавшегося. N-баланс («+» и «-» баланс). Распад белка в организме происходит непрерывно. Азотистый баланс.

– приводит к угнетению кроветворения и синтеза иммуноглобулинов, к развитию анемии и иммунодефицита, расстройству репродуктивной функции. У детей нарушается рост, в любом возрасте - снижение мышечной ткани и печени, нарушение секреции гормонов. Снижение поступления в организм и нарушение всасывания железа

Белка – вызывает активацию обмена аминокислот и энергетического обмена, повышение образования мочевины и увеличение нагрузки на почечные структуры с последующим их функциональным истощением. В результате накопления в кишечнике продуктов неполного расщепления и гниения белков возможно развитие интоксикации. Белковый минимум – г (у некоторых категорий до 50г и больше) в сутки. Избыточное поступление с пищей

Регуляция Диссимиляция Ассимиляция Гормоны: соматотропный во время роста организма – увеличение массы всех органов и тканей. У взрослого человека – рост синтеза за счет проницаемости клеточных мембран для аминокислот, усиления синтеза РНК в ядре клетки. Тироксин и трийодтиронин – в определенных концентрациях стимулируют синтез белка и благодаря этому активизировать рост, развитие и дифференциацию тканей и органов. В печени – глюкокортикоиды – стимулируют синтез белка Гормоны надпочечников – глюкокортикоиды (гидрокортизон, кортикостерон) усиливают распад в тканях, особенно в мышечной и лимфоидной, а в печени наоборот, стимулируют синтез белка.

Часть жировых компонентов тела может быть синтезирована из углеводов. : входят в состав клеточных мембран.. : их теплотворная способность более чем в 2 раза больше чем у углеводов и белков. 1г жира при расщеплении дает 38,9 кДж Пластическое значение Энергетическое значение.

Жир всасывается из кишечника, поступает преимущественно в лимфу и в меньшем количестве непосредственно в кровь. Организм получает липиды в основном в виде т.н. нейтрального жира, который расщепляется в организме на глицерин и жирные кислоты. С пищей поступает и незначительное количество свободных жирных кислот. Незаменимые ненасыщенные жирные кислоты: линолевая, линоленовая, арахидоновая – не образуются в организме человека.

Поступление с пищей – 30% калорийности суточного рациона. В пожилом возрасте до 25%. Увеличение потребления жира – возрастает масса тела- повышение риска развития СС и обменных заболеваний, а также рака кишечника, молочной и предстательной желез. Избыток растительного масла – повышение риска различных онкологических заболеваний (кроме оливкового масла).

Регуляция Диссимиляция Ассимиляция ЦНС: гипоталамус – при разрушении вентромедиальных ядер – длительное повышение аппетита и усиление отложение жира Парасимпатическое влияние Гормоны: глюкокортикоиды (корковый слой надпочечников) ЦНС: гипоталамус: раздражение вентромедиальных ядер – потеря аппетита и исхудание. Симпатическое влияние Гормоны: адреналин и норадреналин (мозговой слой надпочечников); соматотропный, тироксин (щитовидная ж.), половые гормоны,

Могут синтезироваться в организме из аминокислот и жира. Но существует минимум углеводов в пищевом рационе – 150 г. В норме поступление в сутки г.

Основное топливо для большинства организмов. Основная роль определяется энергетической функцией. Поступает в основном в виде растительного полисахарида – крахмала и животного полисахарида – гликогена. Глюкоза крови является непосредственным источником энергии в организме. Уровень глюкозы в крови составляет 3,3-5,5 ммоль/л (60-100мг%). Снижение уровня глюкозы в крови – гипогликемия. Снижение уровня до 2,2-1,7 ммоль/л (4,-30 мг%) – «гипогликемическая кома». Введение в кровь глюкозы быстро устраняет данные расстройства. Энергетическое значение. 1г – 17,6 кДж

Из глюкозы в клетках печени синтезируется гликоген – резервный, отложенный про запас углевод. Пищевая гипергликемия (алиментарная) –после приема пищи с быстро всасывающимися углеводами. В результате глюкозурия – выделение глюкозы с мочой при уровне глюкозы в крови выше8,9-10,0 ммоль/л (мг%). Для сохранения относительного постоянства в крови происходит расщепление гликогена в печении поступление ее в кровь.

Мозг-12%, кишечник-9%, мышцы-7%, почки – 5%. Распад углеводов в организме животных происходит как бескислородным путем до молочной кислоты (анаэробный гликолиз), так и путем окисления продуктов распада углеводов до СО 2 и Н 2 О. Захват глюкозы из притекающей крови:

Избыточное потребление углеводов – способствует повышению липогенеза и ожирению. Постоянный избыток дисахаридов и глюкозы, быстровсасываю- щихся в кишечнике, создают высокую нагрузку на эндокринные клетки поджелудочной железы, секретирующих инсулин, что может способствовать их истощению и развитию сахарного диабета.

Диссимиляция Ассимиляция Гормоны. Инсулин – гормон поджелудочной железы (β- к-ки островковой ткани) – усиление синтеза гликогена в печени и мышцах и повышение потребления глюкозы тканями организма) ЦНС - «сахарный укол» - укол продолговатого мозга в области дна IV желудочка. - раздражение гипоталамуса – гл. звено – кора ГМ -стресс

Регуляция Диссимиляция Гормоны: глюкагон (альфа клетки островковой ткани поджелудочной железы); адреналин – мозгового слоя надпочечников; глюкокортикоиды – корковый слой надпочечников; соматотропный гормон гипофиза; тироксин и трийодтиронин – щитовидная железа. Из-за однонаправленности их влияния по отношению к эффектам инсулина эти гормоны часто объединяют понтяием « контринсулярные гормоны »

Теплообразование в организме имеет 2-х фазный характер. При окислении белков, жиров и углеводов одна часть энергии используется для синтеза АТФ, другая превращается в теплоту. Теплота, выделяющаяся непосредственно при окислении питательных веществ, получила назв. Первичной теплоты. На этом этапе большая часть энергии превращается в тепло (первичная теплота), а меньшая используется на синтез АТФ и вновь аккумулируется в ее химических макроэргических связях.

Так, при окислении углеводов 22,7% энергии химической связи глюкозы в процессе окисления используется на синтез АТФ, а 77,3% в форме первичной теплоты рассеивается в тканях. Аккумулированная в АТФ энергия используется в дальнейшем для механической работы, химических, транспортных, электрических процессов и в конечном итоге тоже превращается в теплоту, обозначаемую вторичной теплотой. Следовательно, к-во тепла, образовавшегося в организме, становится мерой суммарной энергии химических связей, образовавшаяся в организме, может быть выражена в единицах тепла – калориях или джоулях.

– энерготраты организма в стандартных условиях, идущие на поддержание минимально необходимого для жизни клеток уровня окислительных процессов и с деятельности постоянно работающих органов и систем (дыхательной мускулатуры, сердца, почек, печени). – выражают в количеством тепла в килоджоулях (килокалориях) на 1 кг массы тела или на 1 м 2 поверхности тела за 1 ч или за одни сутки. Для среднестатистического мужчины= 4,19 кДж (1 ккал) на 1 кг массы тела в час, или 7117 кДж (1700 ккал) в сутки. У женщин той же массы (70 кг) на 10% ниже. Величина основного обмена зависит от многих факторов, но особенно сильно она изменяется при некоторых эндокринных заболеваниях. Например, резкое повышение величины основного обмена наблюдается при гиперфункции щитовидной железы, а при гипофункции этой железы, он понижен. К снижению величины основного обмена приводит недостаточность функции гипофиза и половых желез.

– совокупность основного обмена и энергетических трат организма, обеспечивающих его жизнедеятельность в условиях терморегуляционной (в условиях охлаждения до300%), эмоциональной (40-90%), пищевой и рабочей нагрузок. * I группа - работники умственного труда ккал; * II группа - работники механизированного труда и сферы обслуживания ккал; * III группа - работники умеренно тяжелого труда, связанного со значительными физическими усилиями ккал; * IV группа - работники тяжелого, немеханизированного труда ккал; * V группа - работники очень тяжелого физического труда ккал; Питание – процесс поступления, переваривания, всасывания и усвоения организмом пищевых веществ, необходимых для компенсации энерготрат, построения и восстановления клеток и тканей тела, осуществления и регуляции функций организма.

Коэффициент полезного действия – отношение механической энергии ко всей энергии, затраченной на работу, выраженное в процентах. При физическом труде человека = от 16 до 25%. Коэффициент физической активности – степень энергетических затрат при различной физической активности = отношение общих энерготрат на все виды деятельности за сутки к величине основного обмена. По этому принципу разделены мужчины на 5 групп, а женщины на 4 группы.

1. Пища должна обеспечивать достаточное поступление в организм энергии с учетом возраста, пола, физиологического состояния и вида труда. 2. Пища должна содержать оптимальное к-во и соотношение различных компонентов для процессов синтеза в организме (пластическая роль питательных в-в).

Соотношение белков, жиров, углеводов = 1: 1,2: 4,5. Белков г, столько жиров, 400 г углеводов. Доля сахаров не должна превышать 10-12% углеводов суточного рациона, что соответствует г. *У грудных детей за счет жиров – 50% энерготрат, углеводов 40%, белков – 10%. У взрослых – основное – углеводы. С лет снижают калорийность на 15%, В 70 лет – на 30%. Соотношение 1,0:0,8:3,5. Высокая потребность в витаминах и минеральных элементах. Ежедневно витамина С по 0,5 г 3 раза в стуки, молочно-растительная пища, балластные в-ва, оптимальная кулинарная обработка пищи.

3. Пищевой рацион должен быть адекватно распределен в течение суток. Разделение суточного рациона на 3-5 приемов пищи с интервалами времени 4-5 часов 3-х разовое питание завтрак – 30%, обед – 45%, ужин25%. Ужинать за 3 часа до сна. Прием пищи не

Обмен веществ и
энергии

Обмен веществ и энергии - Метаболизм

Обмен веществ и энергии ­
Метаболизм
совокупность процессов
превращения веществ и
энергии в живом организме и
обмен веществами и
энергией между организмом
и окружающей средой.

Метаболизм –
это совокупность взаимосвязанных, но
разнонаправленных процессов,
анаболизма (ассимиляции) и
катаболизма (диссимиляции).
Анаболизм ­ это совокупность процессов
Анаболизм
биосинтеза органических веществ, компонентов
клетки и других структур органов и тканей.
Катаболизм ­ это совокупность процессов
Катаболизм
расщепления сложных молекул, компонентов
клеток, органов и тканей до простых веществ и
до конечных продуктов метаболизма (с
образованием макроэргических и
восстановленных соединений).

В процессе метаболизма обеспечиваются
пластические и энергетические потребности
организма.
Пластические потребности – построение
Пластические потребности
биологических структур организма.
Энергетические потребности ­
Энергетические потребности
преобразование химической энергии
питательных веществ в энергию
макроэргических (АТФ и другие молекулы) и
восстановленных (НАДФ Н ­ никотин­амид­
адениндинуклеотидфосфат) соединений.

Взаимосвязь процессов катаболизма и анаболизма

Взаимосвязь процессов
катаболизма и анаболизма

Главную роль в
сопряжении
анаболических
и
катаболических
процессов в
организме
играют:
АТФ,
НАДФ Н.

Катаболизм анаэробноый и аэробный

Катаболизм
анаэробноый и аэробный
Обеспечение энергией
процессов
жизнедеятельности
осуществляется за счет
анаэробного
(бескислородного) и
аэробного (с
использованием
кислорода) катаболизма
поступающих в организм с
пищей белков, жиров и
углеводов.
Процессы анаболизма и
катаболизма находятся в
организме в состоянии
динамического
равновесия или временного
превалирования одного из
них.

Теплота первичная и вторичная

Теплота первичная и
вторичная
1. Часть энергии в процессе катаболизма
используется для синтеза АТФ, другая часть этой
энергии превращается в теплоту (первичную).
2. Аккумулированная в АТФ энергия в
последующем используется для осуществления в
организме работы и в конечном итоге тоже
превращается в теплоту (вторичную).
Количество синтезированных молей АТФ на
моль окисленного субстрата зависит от его
вида (белка, жира, углевода) и от величины
коэффициента фосфорилирования.

Коэффициент фосфорилирования (Р/О) -

Коэффициент фосфорилирования
(Р/О) ­
количество синтезированных молекул
АТФ в расчете на один атом кислорода.
Какая часть энергии будет использована на
синтез АТФ зависит от величины Р/О и
эффективности сопряжения в
митохондриях процессов дыхания и
фосфорилирования.
Разобщение дыхания и фосфорилирования
ведет к уменьшению коэффициента Р/О,
превращению в первичную теплоту
большей части энергии химических связей
окисляемого вещества.

Пути метаболизма питательных веществ

Пути метаболизма
питательных веществ

Белки и их роль в организме

Белки и их роль в организме
Животные существа могут усваивать азот
только в составе аминокислот,
поступающих в организм с белками пищи.
Незаменимые аминокислоты. Десять
аминокислот из 20 (валин, лейцин,
изолейцин, лизин, метионин, триптофан,
треонин, фенилаланин, аргинин и
гистидин) в случае их недостаточного
поступления с пищей не могут быть
синтезированы в организме.
Заменимые аминокислоты в случае
недостаточного поступления их с пищей
могут синтезироваться в организме.
Полноценные и не полноценные белки.

Белки и их роль в организме

Белки и их роль в организме
У здорового взрослого человека количество
распавшегося за сутки белка равно
количеству вновь синтезированного.
Скорость распада и обновления белков
организма различна.
Полупериод распада
гормонов пептидной природы составляет минуты
или часы, белков плазмы крови и печени -около
10 сут, белков мышц -около 180 сут.
Белки, использующиеся в организме в первую
очередь в качестве пластических веществ, в
процессе их разрушения освобождают
энергию для синтеза в клетках АТФ и
образования тепла.

Коэффициент изнашивания по Рубнеру

Коэффициент изнашивания по
Рубнеру
О суммарном количестве белка, подвергшегося
распаду за сутки, судят по количеству азота,
выводимого из организма человека.
В белке содержится около 16 % азота (т. е. в 100 г
В белке содержится около 16 % азота
белка - 16 г азота).
Выделение организмом 1 г азота соответствует
распаду 6,25 г белка.
За сутки из организма взрослого человека
выделяется около 3,7 г азота.
Масса белка, подвергшегося за сутки полному
разрушению, составляет 3,7 х 6,25 = 23 г, или
23 г
0,028-0,075 г азота на 1 кг массы тела в сутки.

Азотистый баланс

Азотистый баланс
Если количество азота, поступающего в организм
с пищей, равно количеству азота, выводимого из
организма, принято считать, что организм
находится в состоянии азотистого
равновесия.
Когда в организм поступает азота больше, чем
его выделяется, говорят о положительном
азотистом балансе (задержке, ретенции
азота).
Когда количество выводимого из организма азота
превышает его поступление в организм, говорят
об отрицательном азотистом балансе.

Липиды и их роль в организме

Липиды и их роль в организме
Липиды организма человека:
триглицериды, фосфолипиды, стерины.
Липиды играют в организме
энергетическую и пластическую роль.
В удовлетворении энергетических потребностей организма
В удовлетворении энергетических потребностей
основную роль играют нейтральные молекулы жира
(триглицериды).
Пластическая функция липидов в организме осуществляется,
Пластическая функция липидов
главным образом, за счет фосфолипидов, холестерина, жирных
кислот.
По сравнению с молекулами углеводов и белков молекула
липидов является более энергоемкими.
За счет окисления жиров обеспечивается около 50 % потребности
в энергии взрослого организма.
Жиры являются источником образования эндогенной воды.
При окислении 100 г нейтрального жира в организме образуется
около 107 г воды.

Углеводы и их роль в организме

Углеводы и их роль в
организме
Организм человека получает углеводы в виде растительного
полисахарида крахмала и в виде животного полисахарида
гликогена.
В желудочно­кишечном тракте осуществляется их расщепление до
уровня моносахаридов (глюкозы, фруктозы, лактозы, галактозы).
Моносахариды всасываются в кровь и через воротную вену
поступают в печеночные клетки.
В печеночных клетках фруктоза и галактоза превращается в
глюкозу.
Концентрация глюкозы в крови поддерживается на уровне 0,8
-1,0 г/л.
При избыточном поступлении в печень глюкозы она превращается
в гликоген.
По мере снижения концентрации глюкозы в крови происходит
расщепление гликогена.
Глюкоза выполняет в организме
энергетические и пластические функции.
Глюкоза необходима для синтеза частей молекул
нуклеотидов и нуклеиновых кислот, некоторых
аминокислот, синтеза и окисления липидов,
полисахаридов.

Минеральные вещества и их роль в организме

Минеральные вещества и их
роль в организме
Минеральные вещества: Натрий, Кальций, Калий,
Минеральные вещества:
Хлор, Фосфор, Железо, Йод, Медь, Фтор, Магний,
Сера, Цинк, Кобальт.
Из них к группе микроэлементов относятся: йод,
Из них к группе микроэлементов относятся:
железо, медь, марганец, цинк, фтор, хром,
кобальт.
Функции минеральных веществ:
являются кофакторами ферментативных реакций,
создают необходимый уровень осмотического давления,
обеспечивают кислотно­основное равновесие,
участвуют в процессах свертывания крови,
создают мембранный потенциал и потенциал действия
возбудимых клеток.

Витамины и их роль в организме

Витамины и их роль в
организме
Витамины - группы разнородных по химической природе
веществ, не синтезируемых или синтезируемых в
недостаточных количествах в организме, но необходимых
для нормального осуществления обмена веществ, роста,
развития организма и поддержания здоровья.
Витамины не являются непосредственными источниками энергии
и не выполняют пластических функций.
Витамины являются составными компонентами ферментных
систем и играют роль катализаторов в обменных процессах.
Основными источниками водорастворимых витаминов
являются пищевые продукты растительного происхождения и в
меньшей мере животного происхождения.
Основными источниками жирорастворимых витаминов
являются продукты животного происхождения.
Для удовлетворения потребностей организма в витаминах
имеет значение нормальное осуществление процессов
пищеварения и всасывания веществ в желудочно­
кишечном тракте.

Уравнение энергетического баланса

Уравнение энергетического
баланса
Е = А + Н + S
Е - общее количество энергии, получаемой
организмом с пищей;
А - внешняя (полезная) работа;
Н - теплоотдача;
S - запасенная энергия.

Физическая калориметрия («бомба») Бертло

Физическая калориметрия
(«бомба») Бертло
1- проба пищи;
2 - камера,
3 - заполненная
кислородом;
запал;
4 - вода;
5 - мешалка;
6 - термометр.
Е = А + Н + S

Е = А + Н + S

Е = А + Н + S

Биокалориметр Этуотера - Бенедикта Е = А + Н + S

Биокалориметр
Этуотера - Бенедикта
Е = А + Н + S

затрат организма

Способы оценки энергетических
затрат организма

Калорический эквивалент кислорода (КЭ02)

Калорический эквивалент
кислорода (КЭ02)
Основным источником энергии для
осуществления в организме процессов
жизнедеятельности является биологическое
окисление питательных веществ. На это
окисление расходуется кислород. Следовательно,
измерив количество потребленного организмом
кислорода можно судить о величине
энергозатрат организма за время измерения.
Между количеством потребленного за единицу
времени организмом кислорода и количеством
образовавшегося в нем за это же время тепла
существует связь, выражающаяся через
калорический эквивалент кислорода (КЭ02).
КЭ02 ­ количество тепла, образующегося в
организме при потреблении им 1 л
кислорода.

Способы оценки энергетических
затрат организма
Прямая калориметрия основана на измерении
количества тепла, непосредственно рассеянного
организмом в теплоизолированной камере.
Непрямая калориметрия основана на
измерении количества потребленного организмом
кислорода и последующем расчете энергозатрат с
использованием данных о величинах
дыхательного коэффициента (ДК) и КЭ02.
Дыхательный коэффициент ­ отношение
объема выделенного углекислого газа к
объему поглощенного кислорода.
ДК = Vco2/Vo2

Основной обмен -

Основной обмен ­
минимальный уровень энергозатрат,
необходимых для поддержания
жизнедеятельности организма в условиях
относительно полного физического,
эмоционального и психического покоя.
Энергозатраты организма возрастают при физической
и умственной работе, психоэмоциональном
напряжении, после приема пищи, при понижении
температуры среды.
Для взрослого мужчины массой 70 кг величина
энергозатрат составляет около 1700 ккал/сут (7117
кДж), для женщин - около 1500 ккал/сут.
Расчет должного основного обмена у человека по
таблицам Гарриса и Бенедикта (с учетом пола, массы
тела, роста и возраста).

Основной обмен

Основной обмен
определяют методами прямой или непрямой
калориметрии.
Нормальные величины основного обмена у
взрослого человека можно рассчитать по
формуле Дрейера:
Н = W/K А,
где W -масса тела (г), А -возраст, К-константа
(0,1015 для мужчин и 0,1129 - для женщин).
Величина основного обмена зависит от соотношения в
организме процессов анаболизма и катаболизма.
Для каждой возрастной группы людей установлены и
приняты в качестве стандартов величины основного обмена.
Интенсивность основного обмена в различных органах и
тканях неодинакова. По мере уменьшения энергозатрат в
покое их можно расположить в таком порядке: внутренние
органы-мышцы-жировая ткань.

Регуляция обмена веществ и энергии

Регуляция обмена веществ и
энергии
Цель:
обеспечение потребностей организма в
энергии и в разнообразных веществах в
соответствии с уровнем функциональной
активности.

Является мультипараметрической, т.е.
включающей в себя регулирующие системы
(центры) множества функций организма
(дыхания, кровообращения, выделения,
теплообмена и др.).

Центр регуляции обмена веществ и энергии

Центр регуляции обмена
веществ и энергии
Роль центра регуляции обмена веществ и
энергии играют ядра гипоталамуса.
В гипоталамусе имеются полисенсорные
нейроны, реагирующие на изменения
нейроны
концентрации глюкозы, водородных ионов,
температуры тела, осмотического давления, т. е.
важнейших гомеостатических констант
внутренней среды организма.
В ядрах гипоталамуса осуществляется анализ
состояния внутренней среды и
формируются управляющие сигналы,
формируются управляющие сигналы
которые посредством эфферентных систем
приспосабливают ход метаболизма к
потребностям организма.

Эфферентные звенья регуляции обмена веществ

Эфферентные звенья
регуляции обмена веществ
симпатический и парасимпатический
отделы вегетативной нервной системы.
эндокринная система. Гормоны
.
гипоталамуса, гипофиза и других эндокринных
желез оказывают прямое влияние на рост,
размножение, дифференцировку, развитие и
другие функции клеток.
Важнейшим эффектором, через который
оказывается регулирующее воздействие на
обмен веществ и энергии, являются
клетки органов и тканей.

У пойкилотермных или холоднокровных
животных, температура тела переменна и
мало отличается от температуры окружающей
среды.
Гетеротермные организмы ­ при
благоприятных условиях существования
обладают способностью к изотермии, а при
внезапном понижении температуры внешней
среды, недостатке пищи и воды ­ становятся
холоднокровными.
Гомойотермные или теплокровные
организмы поддерживают темпиратуру тела
на относительно постоянном уровне
независимо от колебаний температуры
окружающей среды.

Основная функция системы терморегуляции

Основная функция системы
терморегуляции
­ поддержание оптимальной для
метаболизма организма температуры
тела.
Включает в себя:
1. температурные рецепторы, реагирующие на
изменение температуры внешней и внутренней
среды;
2. центр терморегуляции, расположенный в
гипоталамусе;
3. эффекторное (исполнительное) звено
терморегуляции.

Температура различных областей тела человека

Температура различных
областей тела человека
при низкой (А) и
высокой (Б)
внешней
температуре.
Темно­красное поле -
область «ядра»,
«оболочка»
окрашена цветами
убывающей
интенсивности по
мере снижения
температуры

Перераспределение части кровотока из ядра тела
в его оболочку для увеличения теплоотдачи
А - низкая теплоотдача; Б - высокая.

Эндогенная терморегуляция

Эндогенная терморегуляция

Теплопродукция

Суммарная теплопродукция состоит из
первичной и вторичной теплоты.
Уровень теплообразования в организме
зависит от величины основного обмена.
Вклад в общую теплопродукцию организма
отдельных органов и тканей неравнозначен.
Термогенез:
Сократительный – за счет сокращения
мышц.
Несократительный – за счет ускорения
метаболизма бурого жира.

Основные эффекторные
механизмы включающиеся при
повышении температуры:
1.Массивная вазодилатация в коже
(вазомоторный ответ);
2.Потообразование;
3.Подавление всех механизмов
теплообразования.

Теплоотдача

1.
2.
3.
4.
излучение,
теплопроведение,
конвекция,
испарение.
Тепловое излучение – 60%
Испарение (дыхание
и потоотделение) – 22%
Конвекция – 15%

Виды теплоотдачи

Виды теплоотдачи

Центр терморегуляции

Центр терморегуляции
расположен в медиальной преоптической области
переднего отдела гипоталамуса и в заднем отделе
гипоталамуса.
1)
2)
3)
4)
Группы нервных клеток:
термочувствительные нейроны преоптической области;
клетки, «задающие» уровень поддерживаемой в организме
температуры тела в переднем гипоталамусе;
интернейроны гипоталамуса;
эффекторные нейроны в заднем гипоталамусе.
Система терморегуляции не имеет собственных
специфических эффекторных органов, она
использует эффекторные пути других
физиологических систем
(сердечно­сосудистой, дыхательной, скелетной
мускулатуры, выделительной и др.).

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

Подписи к слайдам:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Функции жиров Структурно- пластическая Регуляторная Теплоизоляционная Энергетическая

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

Функции углеводов Структурно-пластическая Защитная Энергетическая

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

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

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

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

Презентация по анатомии на тему: Обмен веществ – как основное свойство живой системы Выполнила: Аминева Наталья, . г. Нижний Новгород 2015

2 слайд

Описание слайда:

3 слайд

Описание слайда:

Понятие обмена веществ Метаболизм или обмен веществ - набор химических реакций, которые возникают в живом организме для поддержания жизни. Эти процессы позволяют организмам расти и размножаться, сохранять свои структуры и отвечать на воздействия окружающей среды. Метаболизм обычно делят на две стадии: в ходе катаболизма сложные органические вещества деградируют до более простых; в процессах анаболизма с затратами энергии синтезируются такие вещества, как белки, сахара, липиды и нуклеиновые кислоты.

4 слайд

Описание слайда:

Обмен веществ и энергии это общее свойство всего живого, которое лежит в основе поддержания жизни. Живые организмы способны поглощать определенные вещества из окружающей среды, преобразовывать их, получать энергию за счет этих преобразований и выделять ненужные остатки этих веществ обратно в окружающую среду.

5 слайд

Описание слайда:

Все организмы представляют собой открытые системы, являющиеся устойчивыми лишь при условии непрерывного доступа к ним веществ и энергии извне.

6 слайд

Описание слайда:

7 слайд

Описание слайда:

Условия метаболизма Наличие энергии в виде АТФ. Наличие ферментов – биологических катализаторов. Функциональная активность органоидов, ответственных за проведение реакций окисления и синтеза. Чёткое управление со стороны клеточного ядра. Наличие исходных веществ.

8 слайд

Описание слайда:

Поступление питательных веществ и энергии из внешней среды 2 3 1 Преобразование этих веществ и энергии внутри организма Использование организмом положительных компонентов данных преобразований 4 Выброс из организма ненужных компонентов преобразований во внешнюю среду

9 слайд

Описание слайда:

10 слайд

Описание слайда:

Обмен белков Белки - это высоко молекулярные полимерные азотсодержащие вещества. Белки занимают ведущее место среди органических элементов, на их долю приходится более 50 % сухой массы клетки. Вся совокупность обмена веществ в организме (дыхание, пищеварение, выделение) обеспечивается деятельностью ферментов, которые являются белками. Все двигательные функции организма обеспечиваются взаимодействием сократительных белков - актина и миозина. Белки входят в состав цитоплазмы, гемоглобина, плазмы крови, многих гормонов, иммунных тел, поддерживают постоянство водно-солевой среды организма, обеспечивают его рост. Ферменты, обязательно участвующие во всех этапах обмена веществ, являются белками. Вся совокупность обмена веществ в организме (дыхание, пищеварение, выделение) обеспечивается деятельностью ферментов, которые являются белками. Все двигательные функции организма обеспечиваются взаимодействием сократительных белков - актина и миозина.

11 слайд

Описание слайда:

12 слайд

Описание слайда:

Значение липидов в организме Липиды являются сложными эфирами глицерина и высших жирных кислот. Много жира в подкожной клетчатке, вокруг некоторых внутренних органов (например, почек), а также в печени и мышцах. Жиры входят в состав клеток (цитоплазма, ядро, клеточные мембраны), там их количество постоянно. Скопления жира могут выполнять и другие функции. Например, подкожный жир препятствует усиленной отдаче тепла, околопочечный жир предохраняет почку от ушибов и т. д. Жир используется организмом как богатый источник энергии. При распаде 1 г жира в организме освобождается энергии в два с лишним раза больше (38,9 кДж), чем при распаде такого же количества белков или углеводов. Недостаток жиров в пище нарушает деятельность центральной нервной системы и органов размножения, снижает выносливость к различным заболеваниям. С жирами в организм поступают растворимые в них витамины (A, D, Е и др.), имеющие для человека жизненно важное значение.

13 слайд

Описание слайда:

Значение углеводов Углеводы – главный источник энергии, особенно при усиленной мышечной работе. У взрослых людей больше половины энергии организм получает за счет углеводов. Распад углеводов с освобождением энергии может идти как в бескислородных условиях, так и в присутствии кислорода. Конечные продукты обмена углеводов – углекислый газ и вода. Углеводы обладают способностью быстро распадаться и окисляться. При сильном утомлении, при больших физических нагрузках прием нескольких граммов сахара улучшает состояние организма.

14 слайд

Описание слайда:

15 слайд

Описание слайда:

Значение минеральных веществ Минеральные вещества наряду с белками, углеводами и витаминами являются жизненно важными компонентами пищи человека и необходимы для построения химических структур живых тканей и осуществления биохимических и физиологических процессов, лежащих в основе жизнедеятельности организма. Подавляющее количество всех встречающихся в природе химических элементов (81) обнаружены в организме человека. 12 элементов называют структурными, т.к. они составляют 99 % элементного состава человеческого организма (С, О, Н, N, Ca, Mg, Na, K, S, P, F, Cl). Основным строительным материалом являются четыре элемента: азот, водород, кислород и углерод. Остальные элементы, находясь в организме в незначительных по объему количествах, играют важную роль, влияя на здоровье и состояние нашего организма.

16 слайд