Тема 5.13. Обмен веществ и энергии
Обмен веществ и энергии является характерным признаком любого живого организма. В организме постоянно происходят разрушение и обновление клеточных структур и химических соединений. Для нормального функционирования всех органов и систем нужна энергия, она высвобождается в процессе обмена веществ.
Обмен веществ складывается из процессов ассимиляции и диссимиляции.
Ассимиляция или анаболизм – это процесс усвоения организмом веществ, при котором потребляется энергия.
Диссимиляция или катаболизм – это процесс распада сложных органических соединений, протекающий с высвобождением энергии.
Источником энергии является окисление органических веществ, поступающих с пищей. Часть энергии переходит в механическую работу, которая осуществляется мышцами, другая используется для синтеза сложных соединений, или накапли -вается в виде АТФ.
Основной обмен – это количество энергии необходимое для поддержания минимального уровня обменных процессов. Определяется в состоянии покоя, величина его относительно постоянна. У детей обмен протекает интенсивнее, учитываются энергозатраты на рост – они тем больше чем младше ребенок.
Белковый обмен.
Попав в пищеварительный тракт белки подвергаются механической и химичес- кой обработке. В желудке под действием фермента пепсина белки расщепляются до пептидов, а в 12-ти перстной кишке – до аминокислот. В тонком кишечнике аминокислоты всасываются в кровь и разносятся по организм, а в клетках используются для синтеза собственных белков( в мышечной ткани синтезируется белок миозин, в молочной железе – казеин). Часть белков, которая не используется в синтезе, подвергается распаду с освобождением энергии, в результате чего образуются вода, диоксид углерода, аммиак, мочевина и др. Все продукты распада белков выделяются из организма в составе мочи, пота и частично с выдыхаемым воздухом. В запас белки не откладываются. При избытке белковой пищи белки преобразуются в жиры и гликоген. Суточная норма потребления белков в пищу – 100-120гр.
Углеводный обмен.
Углеводы являются основным источником энергии. Наибольшее их количество содержится в злаках и картофеле. Богаты углеводами овощи и фрукты. Углеводы поступают в организм преимущественно в виде крахмала, расщепляются до глюкозы, всасываются в кровь и усваиваются клетками. Неиспользованная глюкоза в печени синтезируется в гликоген, откладывается в мышцах и печени и является резервом углеводов в организме. Чувствительной к снижению уровня глюкозы в крови является нервная система, при этом появляется слабость, головокружение, судороги, потеря сознания. Конечными продуктами распада являются углекислый газ и вода.
Глюкоза входит в состав нуклеиновых кислот, в состав цитоплазмы, а следовательно необходима для образования новых клеток особенно в период роста. В детском организме углеводы выполняют пластическую функцию при формировании клеточных оболочек и вещества соединительной ткани. Суточная потребность в углеводах – 450-500гр.
Жировой обмен.
Жиры входят в состав растительной и животной пищи. В пищеварительном тракте жиры расщепляются до глицерина и жирных кислот, которые всасываются в основном в лимфу и часть в кровь. Часть синтезируемого жира откладывается в запас, другая поступает в клетки, где служит пластическим материалом, из них строятся мембраны клеток и органоидов. При распаде жира выделяется в 2 раза больше энергии, чем при распаде равного количества белков и углеводов.
Некоторые жирные кислоты не могут синтезироваться в организме, поэтому должны поступать в готовом виде. Они содержатся в растительных маслах. С жирами поступают растворимые в них витамины А, Д, Е и др. Конечными продук тами распада жиров являются углекислый газ и вода. Суточная норма потребления жиров – 100гр.
Водный и солевой обмен.
Все химические процессы, протекающие в организме, осуществляются только в водной среде. Вода выполняет следующие функции:
- служит растворителем продуктов питания и обмена;
- переносит растворенные в ней вещества;
- является основным структурным компонентом организма;
- участвует в регуляции температуры тела за счет большой теплопроводности и большой теплоты испарения.
Общее содержание воды в организме взрослого человека – 65% от общей массы тела, а у ребенка -70-85%. Вода поступает в организм через пищеварительный тракт в виде жидкости и воды, содержащейся в пищевых продуктах. Часть воды образуется в организме в результате обмена веществ, и удаляется через почки, потовые железы, легкие и кишечник. Суточная норма потребления воды в сутки – 2л.
Вместе с водой в организм поступают минеральные вещества (соли), 4% сухой массы пищи должно содержать минеральные соединения. Важными для жизнедеятельности являются К, Na, Cl, Ca, P, Fe, J. Минеральные вещества откладываются в виде солей и входят в состав различных органических соединений (железо – гемоглобин, йод – гормон щитовидной железы, сера и цинк – гормоны поджелудочной железы). Для процессов кроветворения необходимы железо, кобальт, медь, а в состав костей входят соли кальция и фосфора.