Кожного дня всі живі організми живляться, причому не один раз на день. Навіщо? Всі скажуть, для того, щоб зберегти життя, а ще бути активними, енергійними, привабливими, ...і здоровими. А що ж для цього необхідно? Звичайно, отримувати із навколишнього середовища певні речовини, які називають поживними. Причому отримувати їх безперервно.
Основні речовини організми одержують із харчовими продуктами. Але вони не лише беруть з довкілля поживні речовини, а віддають непотрібні або навіть, шкідливі продукти переробки цих речовин.
Речовини, які надходять з їжею, переварюються, розпадаються до простих молекул, які всмоктуються в кров, і вже звідти починається їхнє засвоєння організмом. Тобто, ці поживні речовини є “цеглинками” для побудови тіла. З чужих молекул, що надійшли до організму з їжею та з довкілля, через низку складних перетворень організм утворює властиві йому речовини.
Сукупність змін, що відбуваються з речовинами з моменту їхнього надходження до організму і до утворення кінцевих продуктів розпаду і виведення їх з організму називають обміном речовин або метаболізмом. Це набір хімічних реакцій, які проходять у живому організмі для підтримки життя. Ці процеси дозволяють організмам рости і розмножуватися, зберігати свої структури і відповідати на впливи навколишнього середовища. Наприклад, в організмі дорослої людини (70 кг) за добу:
- поглинається 460 л кисню і виділяється 403 л вуглекислого газу;
- гине і замінюється 450 млрд.еритроцитів, до 30 млрд лейкоцитів, до 400 млрд тромбоцитів;
- гине і відновлюється 50% епітеліальних клітин шлунку та кишечнику;
- серце проштовхує від 10 до 70 тисяч л крові;
- передсердя і шлуночки скорочуються близько 90 000 разів;
- здійснюється близько 25 тисяч дихальних рухів;
- через легені проходить близько 12 000 л повітря;
- через травну систему всмоктується 7-9 л рідини;
- утворюється 1,5 л сечі;
- випаровується через легені та потом близько 0,5 л води.
Всі ці процеси здійснюються завдяки двом взаємопротилежним процесам:
- асиміляція або анаболізм – синтез, утворення складних органічних сполук з простих молекул, що надійшли в клітини – пластичний обмін;
- дисиміляція або катаболізм – розщеплення, розкладання органічних речовин на простіші сполуки – енергетичний обмін;
- асиміляція + дисиміляція (анаболізм+катаболізм) = метаболізм.
Під час асиміляції (анаболізму) накопичується енергія. В ході дисиміляції (катаболізму) навпаки, синтезовані речовини розпадаються на прості молекули і при цьому звільняється велика кількість енергії, яка витрачається на здійснення всіх життєвих потреб: скорочення м´язів, роботи серця, підтримання сталої температури тіла, забезпечення мислення, мовлення, пам´яті, … Серії хімічних реакцій обміну речовин називають метаболічними шляхами, в них за участю ферментів одні біологічно значущі молекули послідовно перетворюються в інші.
Таким чином, анаболізм (асиміляція) і катаболізм (дисиміляція), дві складові частини метаболізму, які неможливо розділити.
Але за різних умов життя метаболізм має свої особливості.
- у стані спокою переважають процеси асиміляції;
- у стані фізичного та розумового навантаження – дисиміляція;
- у дітей метаболізм інтенсивніший;
- у людей літнього віку метаболізм повільніший.
Кінцевим результатом перетворення енергії в організмі є тепло. Кількість тепла, яке виділяється організмом, можна виміряти за допомогою спеціальних калориметрів (пряма калориметрія). А також за допомогою вимірювання кількості поглинутого кисню і виділеного вуглекислого газу (непряма калориметрія). Одна калорія дорівнює кількості тепла, необхідного для нагрівання 1 л води на 1 градус. Затрати виражають у кілокалоріях – ккал.
Всі харчові продукти мають свою енергетичну цінність. Вони поділяються на висококалорійні, малокалорійні і некалорійні. На упаковках крім кількості білків, жирів, вуглеводів, мікроелементів... визначено енергетичну цінність 100 г даного продукту.
Доросла людина у стані повного спокою за добу виділяє близько 2 000 ккал тепла. Це основний обмін. Ця величина досить постійна і є важливим показником інтенсивності обмінних процесів. Ми повинні знати, що при розщепленні і окисненні 1 г білків і 1 г вуглеводів в клітинах утворюється по 4,1 ккал тепла (17,2 кДж), а 1 г жиру - 9,3 ккал (39,1 кДж) енергії. Після святкових днів людина накопичує багато калорій, а зайві калорії перетворюються в жир, тому щоб, наприклад, витратити 1500 ккал, людині необхідно пройти 10 км, або 3 години проплавати, або 6 годин поїздити на велосипеді. Вчені підрахували, що людина вагою 70 кг витрачає ккал: прогулянкою – 220; швидкою ходою - 390; бігаючи – 1500; на велосипеді – 320; займаючись гімнастикою – 280; ......
Енерговитрати організму залежать, звичайно, від кількості виконуваної
роботи, від стану організму. Наприклад, у людини, яка нервує, підвищується апетит або у людини, яка фізично попрацювала, виникає відчуття голоду. Чому? Під час нервування або емоційного напруження збуджується кора головного мозку, яка надсилає імпульси до гіпоталамуса, де знаходиться центр голоду і центр насичення. Те ж саме після фізичного навантаження переважають процеси дисиміляції і знижується рівень поживних речовин в організмі. Зниження рівня поживних речовин збуджує центр голоду в гіпоталамусі і це викликає відчуття голоду.
Поки організм живе, процеси асиміляції і дисиміляції відбуваються безперервно і паралельно. Коли припиняється обмін – припиняється життя. Завдяки процесам обміну речовин і перетворення енергії забезпечується підтримання гомеостазу - необхідної умови нормального функціонування будь-якої біологічної системи від клітинного до біогеоценотичного рівнів організації.
Таким чином, людський організм підпорядкований закону збереження енергії: енергія не виникає і не зникає, вона лише видозмінюється. Для впорядкування такої живої системи як організм потрібно виконати роботу. Таку роботу (хімічну, механічну та транспортну) постійно змушені виконувати організми, для того щоб підтримувати себе живими, а це відбувається завдяки наявності метаболізму.
скачать dle 10.3фильмы бесплатно