קטלוג קבצים בביולוגיה. חילוף חומרים פלסטי: מאפיינים, תפקודים, שלבים חילופי פלסטיק ואנרגיה מתרחשים בתא

מטבוליזם ואנרגיה הם אחד המאפיינים העיקריים של חומר חי. מטבוליזם הוא אוסף של תהליכים של טרנספורמציה כימית של חומרים מרגע שהם נכנסים לגוף ועד לשחרור התוצרים המטבוליים הסופיים. תאים מסנתזים ללא הרף תרכובות אורגניות מורכבות תוך שימוש באנרגיה ובמקביל, פירוקן וחמצון עם שחרור אנרגיה ויצירת חומרים נמוכים מולקולריים.

חילוף חומרים- קבוצה של תגובות של חילופי פלסטיק (הטמעה) ואנרגיה (התפזרות).

החלפת פלסטיק (הטמעה)- סט של תגובות לסינתזה של חומרים אורגניים מורכבים (חלבונים, שומנים, פחמימות וחומצות גרעין) מחומרים פשוטים יותר. תגובות חילופי פלסטיק הן אנדותרמיות (הן כרוכות בספיגת אנרגיה).

חילוף חומרים אנרגטי (פיזור)- קבוצה של תגובות המספקות לתא אנרגיה, במהלכה מתרחש פירוק וחמצון של חומרים אורגניים מורכבים: חלבונים - ל- O 2, H 2 O, NH 2 או אוריאה; שומנים ופחמימות - ל-CO 2 ו- H 2 O.

מקור האנרגיה לגוף הוא חומרים אורגניים: פחמימות, שומנים, חלבונים. האנרגיה הכימית שנוצרת בתגובות חילופי אנרגיה מומרת לאחר מכן לאנרגיה חשמלית, תרמית ומכנית. לחילוף חומרים תקין, יש צורך גם במים, מלחים מינרלים וויטמינים.

שלבים מטבוליים:

הטמעה והתפזרות קשורות קשר בל יינתק:

• הטמעה דורשת אנרגיה, אשר נוצרת בתגובות חילוף החומרים באנרגיה;
• תגובות פיזור דורשות אנזימים שנוצרים בתגובות חילופי פלסטיות;
• הטמעה והתפזרות מתרחשות בו זמנית בתא והשלבים האחרונים של החלפה אחת הם השלבים הראשוניים של השני.

חילוף חומרים של מים-מינרלים בגוף

מים הם חלק מהתאים, החומר הבין-תאי, נוזל הרקמה והלימפה. זה מהווה 65-70% ממשקל הגוף של אדם (יותר בילדים), ופלזמה ולימפה בדם מכילים למעלה מ-90% מים.

חשיבות המים בגוף:

• קובע את התכונות הפיזיקליות של התא (נפח, מסה, טורגור);
• ממס אוניברסלי;
• המרכיב העיקרי של הסביבה הפנימית, האתר של רוב התגובות הביוכימיות בתא;
• משתתף בתגובות הידרוליזה, ATP + H 2 O = ADP + H 3 PO 4< 40кДж;
• משתתף בהובלת חומרים: ספיגת חומרים מזינים, תנועתם והפרשת מוצרים מטבוליים סופיים מתרחשת בצורה של תמיסות מימיות;
• מספק ויסות חום, המבטיח את אותה הטמפרטורה בכל חלקי הגוף.

מים קשורים יוצרים קליפות סולבטיות (מים) סביב חלבונים, מה שמונע מהחלבונים להיצמד זה לזה. אינטראקציות הידרופוביות-הידרופיליות בין חלקים שונים של מולקולת החלבון מבטיחות את היווצרות המבנה הרבעוני שלה.

דרישה יומיתאדם במים משתנה בהתאם לתנאי הסביבה ובממוצע 2-2.5 ליטר.

מים נכנסים לגוף בעת שתייה (כ-1 ליטר), עם מזון (כ-1 ליטר) ונוצרת כמות קטנה (300-350 מ"ל) כתוצאה מחמצון של חומרים אורגניים.

מים נספגים במעיים (קטנים וגדולים), וכמויות קטנות יכולות להיספג בפה ובקיבה.

מים מופרשים מהגוף עם שתן (1.2-1.5 ליטר), עם זיעה (500-700 מ"ל), עם אוויר נשוף (350-800 מ"ל), עם צואה (100-150 מ"ל).

מלחים מינרליים בגוף יכולים להיות במצב מוצק בצורה של גבישים - Ca 3 (PO 4) 2, ו CaCO 3, ברקמת העצם; במצב מנותק בצורה של קטיונים ואניונים.

לאניונים של חומצות זרחתיות וחומצות פחמן יש תכונות חציצה, כלומר. מסוגל לשמור על pH (ריכוז יוני מימן) ברמה מסוימת. אניוני חומצה זרחתית HPO 4 2- יוצרים מערכת חיץ פוספט השומרת על סביבה חומצית חלשה בתוך התאים (pH = 6.9), וחומצה פחמנית והאניונים שלה HCO 3 יוצרים מערכת חיץ ביקרבונט השומרת על תגובה מעט בסיסית של הסביבה החוץ-תאית ( לדוגמה, פלזמה בדם (pH = 7.4).

חלק מהיונים מעורבים בהפעלת אנזימים, יצירת לחץ אוסמוטי בתא (K +, Na +, Cl -), בתהליכי התכווצות שרירים, קרישת דם (Ca 2+), אחרים נחוצים לסינתזה של חומרים אורגניים חשובים. לדוגמה, שאריות חומצה זרחתית הם חלק מנוקלאוטידים, ATP, יון Fe 2+ הוא חלק מהמוגלובין, Mg 2+ הוא חלק מאנזימים. יוני NO 3 - ו- NH 4 + הם מקור לאטומי חנקן, יון SO 4 2- הוא מקור לאטומי גופרית, הנחוצים לסינתזה של חומצות אמינו. מלחים מינרליים יוצרים לחץ אוסמוטי, המבטיח הובלה של חומרים בין תאי הגוף.

הכמות הכוללת של מלחים מינרלים בגוף האדם היא כ-4.5%.

את צרכי הגוף למלחים מינרלים מספקים מזון. יש הרבה ברזל בתפוחים, יוד באצות, סידן במוצרי חלב. אדם זקוק לאספקה ​​מתמדת של נתרן וכלור. מלח שולחני (נתרן כלורי) מתווסף למזון (עד 10 גרם ליום). באזורים מסוימים מוסיפים יוד למלח שולחן (בשל מחסור במים ובמוצרי מזון מקומיים).

ספיגת מלחים מינרליים מתרחשת יחד עם מים, בעיקר במעי הגס. מלחים מינרליים הנכנסים לזרם הדם מועברים לתאי הגוף.

עודף מלחים מינרליים מופרשים מהגוף דרך שתן, זיעה וצואה.

חילוף חומרים של חלבון

את כל סנאיםבנויים מ-20 חומצות אמינו, אך למרות זאת, מגוון מולקולות החלבון הוא עצום. יש להם סגוליות, שנקבעת לפי מספר וסדר חומצות אמינו, שילובים שונים של חומצות אמינו ויכולת של חלבונים לחבר חומרים אחרים.

תפקידם של חלבונים בגוף:

• הם חלק ממברנות התא והאברונים;
• סחוס, גידים, שיער, ציפורניים עשויים מקרטין וקולגן;
• חלק מהחלבונים מסוגלים לחבר ולהעביר חומרים שונים:
  • המוגלובין נושא חמצן ופחמן דו חמצני;
  • אלבומינים בדם מעבירים חומצות שומן;
  • גלובולינים - יוני מתכת והורמונים;
• אקטין ומיוזין הם חלק מהמיופיברילים של רקמת השריר;
• אימונוגלובולינים (נוגדנים) מספקים תגובות הגנה של מערכת החיסון, פרוטרומבין ופיברינוגן מעורבים בתגובת ההגנה של קרישת דם;
• חלק מהחלבונים המובנים בפלזמה מסוגלים לשנות את התצורה המרחבית שלהם בהשפעת גורמים סביבתיים (רודופסין של מוטות רשתית);
• הורמונים רבים הם חלבונים בטבע (אינסולין, גלוקגון, ACTH);
• כל האנזימים הם חלבונים (טריפסין, DNA פולימראז).

דרישת חלבון יומיתהוא 72-92 גרם מקור החלבונים לבני אדם הוא בעיקר מוצרים מן החי. כמות גדולה של חלבונים מצויה בבשר (מ-14 עד 21%), דגים, חלב ומוצריו המעובדים. מוצרים ממקור צמחי מכילים 8-23% חלבונים (קטניות).

בהתבסס על התוכן של חומצות אמינו הנחוצות לגוף, חלבונים מחולקים ל מן המניין(חלבונים של חלב, בשר, דגים וכו') ו נָחוּתשאינם מכילים לפחות אחת מהחומצות החיוניות. חשובות במיוחד 10 חומצות אמינו שאינן ניתנות לסנתז בגוף והן נקראות חיוניות (ליזין, ולין, לאוצין, איזולאוצין, ת'רונין, פנילאלנין, טריפטופן, מתיונין, ארגינין והיסטידין). היעדר חלק מהם במזון מוביל לשיבוש בסינתזת החלבון. אם אין ליזין במזון, הגדילה של הילד מואטת, אם יש חוסר בוואלין, תחושת האיזון מופרעת וכו'.

אנזימים פרוטאוליטיים (פפסין וכימוזין של מיץ קיבה, טריפסין וכימוטריפסין של מיץ לבלב, אנטרוקינאז, אמינופפטידאז, קרבוקסיפפטידאז של מיץ מעיים) מפרקים חלבונים לפוליפפטידים וחומצות אמינו.

חומצות אמינו נספגות בנימי הדם של דליות המעי הדק ומופצות בדם בכל הגוף. בתאים, חלבונים האופייניים לאורגניזם נתון נוצרים מחומצות אמינו. כאשר יש עודף, חלבונים מומרים לפחמימות ושומנים. חלק מחומצות האמינו שאינן בשימוש בסינתזת חלבונים מתחמצנות, משחררות אנרגיה (17.6 קילו ג'ל ל-1 גרם חומר) ויוצרות מים, פחמן דו חמצני, אמוניה וכו'. האמוניה מנוטרלת בכבד והופכת לאוריאה.

מוצרי פיזור חלבון מופרשים מהגוף עם שתן, זיעה ובחלקו עם אוויר נשוף.

חילוף חומרים של פחמימות

פחמימות- הם התוצרים העיקריים של הפוטוסינתזה והמוצרים ההתחלתיים לביו-סינתזה של כל החומרים האורגניים האחרים. פחמימות מחולקות לחד-סוכרים, אוליגו-סוכרים ופולי-סוכרים.

חשיבות הפחמימות בגוף:

• אוליגוסכרידים הם חלק מהממברנה הציטופלזמית של התא ויוצרים את הגליקוקאליקס;
• גליקוגן מהווה את מאגר האנרגיה בתאים;
• גלוקוז הוא המקור העיקרי לאנרגיה המשתחררת בתאים של אורגניזמים חיים במהלך הנשימה;
• חד-סוכרים הם הבסיס לסינתזה של חומרים אורגניים רבים בתא - רב סוכרים, חומצות גרעין וכו'.

אדם צריך לקבל ליום 358-484 גרם פחמימות. המקור העיקרי שלהם הוא מוצרים ממקור צמחי (תפוחי אדמה, לחם, פירות וכו'). פחמימות בגוף יכולות להיווצר מחלבונים ושומנים.

אנזימים עמילוליטיים (עמילאז ומלטאז של רוק, עמילאז, מלטאז, לקטאז, סוכראז של מיץ הלבלב והמעי הדק) מפרקים פחמימות לדיסכרידים וחד-סוכרים.

החד-סוכרים נספגים בנימי הדם של ה-villi של המעי הדק ומופצים בדם בכל הגוף. רמת הגלוקוז בדם קבועה יחסית ונעה בין 4.4 ל-7.0 ממול/ליטר.

עודף גלוקוז הופך לגליקוגן בכבד. כאשר הגוף לוקח יותר מדי פחמימות, זה יכול להפוך לשומן.

בתאים, גלוקוז מתחמצן לפחמן דו חמצני ומים, אשר מוסרים עם אוויר נשוף, שתן וזיעה, ומשחררים אנרגיה (17.6 קילו-ג'יי ל-1 גרם גלוקוז).

חילוף חומרים של שומן

ליפידים- תרכובות אורגניות שאינן מסיסות במים, אך מסיסות מאוד בממיסים אורגניים (אתר, בנזין, בנזן, כלורופורם וכו'). מכל הביו-מולקולות, ליפידים יש את המשקל המולקולרי היחסי הקטן ביותר. מולקולת השומן נוצרת על ידי מולקולה של האלכוהול הטריאטומי גליצרול ושלוש מולקולות של חומצות קרבוקסיליות גבוהות יותר המחוברות אליה על ידי קשרי אתר: פלמיטית, סטארית, ארכידונית, אולאית, לינולאית, לינולנית.

חשיבותם של שומנים וחומרים דמויי שומן בגוף:

• הם חלק ממברנות התא, הציטופלזמה, הגרעין;
• חלק ניכר ממאגרי האנרגיה של הגוף מאוחסן בצורה של שומנים;
• מצטברות ברקמת השומן התת עורית וסביב כמה איברים (כליות, מעיים), שכבת השומן מגנה על הגוף והאיברים הבודדים מפני נזק מכני;
• בשל מוליכות תרמית נמוכה, שכבת השומן התת עורי עוזרת לשמור על חום;
• חומרים פעילים ביולוגית רבים (הורמונים וויטמינים) הם סטרואידים (טסטוסטרון אצל גברים ופרוגסטרון אצל נשים, קורטיקוסטרואידים, ויטמין D).

דרישת שומן יומיתהוא 81-110 גרם שומנים נכנסים לגוף עם מזון מהצומח והחי. שומנים מן החי נכנסים לגוף בצורה של חמאה, גבינה, שמנת חמוצה ושומן חזיר. שומנים צמחיים נכנסים לגוף בצורה של שמן צמחי.

אנזימים ליפוליטים (ליפאזים ממיץ קיבה, מיץ לבלב ומעי דק) מפרקים שומנים לגליצרול וחומצות שומן. חומצות שומן משתלבות עם אלקליות וחומצות מרה ומסובנות, ויוצרות מלחים מסיסים הנספגים דרך דפנות ה-villi. ב-villi, גליצרול וחומצות שומן משמשים לסנתז שומנים הנכנסים לנימים הלימפתיים של ה-villi של המעי הדק. השומנים נספגים בלימפה, ואז נכנסים לדם ומופצים לכל התאים.

חלק מהשומן שנכנס לתאים הוא חומר בניין. רובו מופקד ברקמה התת עורית, האומנטום, הכבד והשרירים. שומנים הם גם מקור חשוב לאנרגיה: חמצון של 1 גרם שומן משחרר 38.9 קילו-ג'יי אנרגיה. בגוף האדם ניתן לסנתז שומנים מפחמימות וחלבונים.

התוצרים הסופיים של חמצון השומן הם פחמן דו חמצני ומים, אשר מוסרים עם אוויר נשוף, שתן וזיעה.

ויטמינים ותפקידם בחילוף החומרים. היפווויטמינוזיס

ויטמינים- חומרים בעלי משקל מולקולרי נמוך בעלי פעילות ביולוגית רבה, הנחוצים לחיי אורגניזמים.

בשנת 1881, המדען הרוסי N.I. לונין גילה שעכברים מתים אם מאכילים אותם מתערובת מזון המורכבת ממזונות מטוהרים. אם מוסיפים 1 מ"ל חלב לתזונה, העכברים נשארים בריאים. בשנים 1911-1912 המדען הפולני K. Funk בודד תרופה מסובין וקרא לה ויטמין. מרגע זה ואילך החלו מחקר אינטנסיבי של ויטמינים.

ויטמינים מסומנים על ידי האותיות של האלפבית הלטיני A, B, C, D, E, P וכו'. ויטמינים טבעיים נמצאים במוצרים ממקור צמחי ובעלי חיים, ולמעט חריגים נדירים, אינם מסונתזים בגוף האדם. ויטמינים מסיסים במים (C, P, קבוצה B) ומסיסים בשומן (A, D, E, K).

תכונות של ויטמינים:

• הם חלק מהמולקולות של אנזימים רבים וכמה חומרים פעילים פיזיולוגית;
• חיבורים שבירים: מתפרקים במהירות כאשר האוכל מחומם;

היעדר ויטמינים בגוף נקרא מחסור בויטמינים, פגם - hypovitaminosis. צריכה מוגזמת של ויטמינים לגוף - היפרוויטמינוזיס- נצפה בעת צריכת תכשירי ויטמין סינתטיים. הוויטמינים הרעילים ביותר הם A ו-D. לעיתים מתרחשת היפרוויטמינוזיס A כאשר אוכלים מזונות המכילים כמויות גדולות של ויטמין זה (ירקות, כבד של בעלי חיים ימיים). מבין הויטמינים המסיסים במים, B 12 הוא הרעיל ביותר (במינונים גדולים הם גורמים לתגובות אלרגיות קשות).

ויטמין A (רטינול)משתתף בתגובות חיזור. כלול בחמאה, כבד, חלב, שמן דגים. ירקות (גזר) מכילים פרוויטמין A - קרוטן. הוא הופך לוויטמין A בכבד. המינון היומי הוא 1.5 מ"ג.

סימנים של מחסור בהיפו-וויטמין:

• פיגור בגדילה;
• יובש ועכירות של הקרנית;
• "עיוורון לילה" (ראיית דמדומים לקויה);
• עור יבש;
• ירידה בעמידות למחלות.

ויטמין D (אנטי-רכיטי, קלציפרול)מגרה את היווצרות רקמת העצם, מסדירה את חילופי הסידן והזרחן. כלול בחמאה, כבד בקלה, חלמון עוף, שמן דגים. יכול להיווצר בעור מארגוסטרול (פרוויטמין D) בהשפעת קרניים אולטרה סגולות. המינון היומי הוא 0.01-0.02 מ"ג.

סימנים של מחסור בהיפו-וויטמין:

• רַכֶּכֶת:
  • ריכוך העצמות;
  • עקמומיות של עצמות הרגליים;
  • השטחה של השד;
  • אי-צמיחת יתר של פונטנלים;
  • הופעה מאוחרת של שיניים בילדים.

ויטמין E (טוקופרול)מגן על קרומי התא והמיטוכונדריה מפני נזק, משתתף בתהליכי חיזור, חילוף חומרים של חלבונים, התכווצות שרירים, מחזק את דפנות כלי הדם והורס רדיקלים חופשיים. כלול בירקות עלים ירוקים, אגוזים, זרעים, כוסמת, נבטי חיטה מונבטים, ביצים, שמנים צמחיים. המינון היומי הוא 10-12 מ"ג.

סימנים של מחסור בהיפו-וויטמין:

• ניוון שרירי השלד;
• בעיות בתפקוד המיני.

ויטמין K (Vicasol)משתתף בקרישת הדם. הוא מסונתז על ידי מיקרופלורה במעיים ונמצא בכרוב, עגבניות ירוקות, תרד וגרגרי יער. בין מוצרים מן החי, המקור שלו הוא כבד. מינון יומי - 1 מ"ג.

סימנים של מחסור בהיפו-וויטמין:

• האטת קרישת דם;
• דימום ספונטני.

ויטמין C (חומצה אסקורבית)משתתף בתגובות חיזור. מכיל דומדמניות, לימונים, חמוציות, בצל ירוק, תפוחי אדמה. המינון היומי הוא 50 מ"ג.

סימנים של מחסור בהיפו-וויטמין:

• צַפְדִינָה:
  • עייפות מוגברת;
  • חניכיים מדממים;
  • אובדן שיניים;
  • שטפי דם;
  • ירידה בחסינות.

ויטמין B 1 (תיאמין)משתתף בוויסות חילוף החומרים של חלבונים, שומנים ופחמימות. מכיל שמרים, אגוזים, אורז לא מלוטש, כבד וחלמון ביצת עוף. המינון היומי הוא 2.5 מ"ג. מחסור בהיפו-וויטמין - קח או עזוב (פגיעה במערכת העצבים עם שיתוק של הגפיים וניוון שרירים).

ויטמין B 2 (ריבופלבין)משתתף בוויסות חילוף החומרים ותגובות חיזור. כלול בבשר, ביצים, חלב, כבד, פירות, ירקות. המינון היומי הוא 2.5 מ"ג. סימנים למחסור בהיפו-וויטמין: פגיעה בקרנית, "קונפיטורות" (סטומטיטיס זוויתי), פיגור בגדילה.

ויטמין B 3 (חומצה פנטותנית)הוא קו-אנזים של תגובות מפתח במטבוליזם של שומן. כלול בג'לי מלכות ושמרי בירה. יש די הרבה ממנו בכבד של בעלי חיים, חלמון ביצה, כוסמת, שיבולת שועל וקטניות. המינון היומי הוא 10-15 מ"ג. סימנים למחסור בהיפו-וויטמין: חוסר יציבות פסיכו-רגשי, נטייה להתעלפות, שינויים בהליכה, תחושת צריבה בכפות הרגליים.

ויטמין B 5 (ויטמין PP, ניאצין)הוא חלק מאנזימים המזרזים תגובות חיזור, חילוף חומרים של חלבון ו-t-RNA. מקור הויטמין הוא בעלי חיים (בעיקר כבד, בשר) ומוצרים צמחיים רבים (אורז, לחם, תפוחי אדמה). המינון היומי הוא 10-20 מ"ג. סימנים למחסור בהיפו-וויטמין: דרמטיטיס (דלקת בעור חשוף), שלשול (שלשול), דמנציה (דמנציה).

ויטמין B 6 (פירידוקסין)משתתף בוויסות חילוף החומרים של חומצות אמינו. כלול בשמרים, אורז, בשר, שעועית. המינון היומי הוא 2.5 מ"ג. סימנים למחסור בהיפו-וויטמין: דלקת בעור ובעצבים.

ויטמין B 9 (חומצה פולית, ויטמין B c)משתתף בחילופי חלבונים וחומצות גרעין. יש הרבה ויטמין בירקות עליים, כמו תרד. הוא נמצא בחסה, כרוב, עגבניות ותותים. כבד ובשר, חלמון ביצה עשירים בו. המינון היומי הוא 0.3-1 מ"ג. סימנים למחסור בהיפו-וויטמין: אנמיה - בדם מופיעים תאים המטופואטיים גדולים לא בשלים; מספר תאי הדם האדומים וההמוגלובין בדם יורד.

ויטמין B 12 (אנטי אנמי)- משתתף בוויסות חילוף החומרים של חלבונים, שומנים ופחמימות. כלול בכבד, בשר, גבינת קוטג', ביצים. המינון היומי הוא 200-300 מק"ג. מחסור בהיפו-וויטמין - אנמיה ממאירה (אנמיה).

ויטמין H (ביוטין)- משתתף בהובלת פחמן דו חמצני, בחילוף החומרים של פחמימות ושומנים. כלול בחלב, ביצים, כבד, כרובית, פטריות, מסונתז על ידי חיידקי מעיים. המינון היומי הוא 150-200 מק"ג. מחסור בהיפו-וויטמינים - מחלות עור, נשירת שיער.

שיטות לשימור ויטמינים במוצרי מזון הם:

• שימורים (שיטה לשימור מזונות עם אובדן קטן יחסית של ויטמינים);
• הקפאה עם היווצרות גבישי קרח בציטופלזמה של תאים (הקפאה מהירה משמרת היטב ויטמינים);
• ייבוש בוואקום מבטיח את שימור הויטמינים במידה הרבה ביותר. הוא מתבצע בתנאי ואקום בטמפרטורה שאינה עולה על 50 מעלות צלזיוס;
• תסיסה של ירקות ופירות (בתהליך של תסיסת חומצת חלב נוצרת חומצה לקטית המסייעת בשימור ויטמין C במוצרים המותססים).

דוגמאות למבחן סגור

2.1. הכמות הכוללת של מלחים מינרלים בגוף האדם (% ממשקל הגוף):

1. 0,45;
2. 22,5;
3. 2,25.

3.1. חומצות אמינו חיוניות לא:

1. valine;
2. מתיונין;
3. סרין;
4. פנילאלנין;
5. ליזין.

3.2. פירוק החלבון מתחיל ב:

1. חלל פה;
2. בֶּטֶן;
3. מעי דק;
4. המעי הגס;
5. כָּבֵד.

3.3. בגוף האדם, חלבונים יכולים:

1. הופכים לשומנים;
2. לשים בצד;
3. חמצון עם שחרור של 7.6 קילו-ג'יי אנרגיה לכל 1 גרם של חומר;
4. להתחמצן עם שחרור של 40 קילו-ג'יי אנרגיה לכל 1 גרם של חומר.

4.1. פירוק הפחמימות מתחיל ב:

1. חלל פה;
2. בֶּטֶן;
3. מעי דק;
4. המעי הגס;
5. כָּבֵד.

4.2. התוצרים הסופיים של פיזור פחמימות הם:

1. O 2 , H 2 O;
2. CO 2, גלוקוז, H 2 O;
3. CO 2, H 2 S;
4. O 2, H 2 S;
5. CO 2, H 2 O.

4.3. בגוף האדם, פחמימות יכולות:

1. לאחסן בצורה של גליקוגן;
2. לאחסן בצורה של עמילן;
3. מאוחסן בצורה של תאית;
4. חמצון עם שחרור של 38.9 קילו ג'יי של אנרגיה לכל 1 גרם של חומר;
5. הופכים לחלבונים.

5.1. פירוק השומנים מסתיים ב:

1. חלל פה;
2. בֶּטֶן;
3. מעי דק;
4. המעי הגס;
5. כָּבֵד.

5.2. אחד התוצרים הסופיים של חילוף החומרים בשומן הוא:

1. חומצת אמינו;
2. מים;
3. חַמצָן;
4. גליצרול;
5. חומצה קרבוקסילית.

5.3. בגוף האדם, שומנים יכולים:

1. לשים בצד;
2. לאחסן בצורה של עמילן;
3. חמצון עם שחרור של 17.6 קילו ג'יי של אנרגיה לכל 1 גרם של חומר;
4. חמצון עם שחרור של 40 קילו ג'יי של אנרגיה לכל 1 גרם של חומר;
5. הופכים לחלבונים.

6.1. Beriberi הוא ביטוי של hypovitaminosis:

1. ב 1 ;
2. B12.

6.2. חומצה פולית היא ויטמין:

1. ב 1 ;
2. B6;
3. ב 12;
4. ב ג.

דוגמאות למבחנים פתוחים

• 1.1. תן הגדרה למושג "מטבוליזם".
• 1.2. הגדירו את המושג "התבוללות".
• 1.3. הגדירו את המושג "התפכחות".
• 1.4. רשום את שלבי חילוף החומרים.
• 2.1. ציין את הדרישה היומית של גוף האדם למים.
• 3.1. ציין את הדרישה היומית של גוף האדם לחלבונים.
• 4.1. ציין את הדרישה היומית של גוף האדם לפחמימות.
• 5.1. ציין את הדרישה היומית של גוף האדם לשומנים.
• 6.1. חוסר בוויטמינים בגוף נקרא...
• 6.2. רשום את הסימנים של hypovitaminosis A.
• 6.3. רשום את הסימנים של hypovitaminosis D.
• 6.4. רשום את הסימנים של hypovitaminosis מקבוצה B.
• 6.5. רשום את הסימנים של hypovitaminosis C.
• 6.6. רשום את התכונות של ויטמינים.
• 6.7. רשום דרכים לשימור ויטמינים במזונות.

תשובות למבחנים סגורים

2.1 — 2	3.1 — 3	3.2 — 2	3.3 — 1	4.1 — 1	4.2 — 5
4.3 — 1	5.1 — 3	5.2 — 2	5.3 — 1	6.1 — 4	6.2 — 5

תשובות למבחנים פתוחים

• 1.1. מטבוליזם הוא קבוצה של תגובות של מטבוליזם פלסטי (הטמעה) ואנרגיה (התפזרות).
• 1.2. מטבוליזם פלסטי (הטמעה) הוא קבוצה של תגובות לסינתזה של חומרים אורגניים מורכבים (חלבונים, שומנים, פחמימות וחומצות גרעין) מחומרים פשוטים יותר.
• 13. חילוף חומרים אנרגטי (התפזרות) הוא מכלול תגובות המספקות לתא אנרגיה, במהלכן מתרחש פירוק וחמצון של חומרים אורגניים מורכבים לחומרים אנאורגניים.
• 1.4:
  • צריכת חומרים לתוך הגוף;
  • שינויים בחומרים במהלך הטמעה והתפזרות;
  • הסרת תוצרי קצה של חילוף חומרים.
• 2.1. הצורך היומיומי של גוף האדם למים הוא 2-2.5 ליטר, תלוי בתנאי החיים.
• 3.1. הדרישה היומית של גוף האדם לחלבונים היא 72-92 גרם.
• 4.1. הדרישה היומית של גוף האדם ל-ulgevoids היא 358-484 גרם.
• 5.1. הדרישה היומית של גוף האדם לשומנים היא 81-110 גרם.
• 6.1. היפווויטמינוזיס.
• 6.2:
  • עיוורון לילה (ראיית דמדומים לקויה);
  • יובש של הקרנית ועכירותה;
  • ירידה בחסינות;
  • עור יבש.
• 6.3:
  • עקמומיות של עצמות הרגליים;
  • השטחה של השד;
  • אי-צמיחת יתר של הפונטנלים של הגולגולת.
• 6.4:
  • נזק למערכת העצבים;
  • פיגור בגדילה;
  • ליקוי ראייה;
  • אֲנֶמִיָה;
  • דַלֶקֶת הָעוֹר.
• 6.5:
  • נזק לדפנות כלי הדם;
  • חניכיים מדממים;
  • ירידה בחסינות;
  • עייפות מהירה.
• 6.6:
  • הם חלק מאנזימים ומחומרים פעילים פיזיולוגית;
  • להתפרק במהירות כאשר האוכל מחומם;
  • השפעתם מתבטאת בכמויות קטנות ומתבטאת בוויסות תהליכים מטבוליים.
• 6.7:
  • שימורים;
  • קְפִיאָה;
  • ייבוש ואקום;
  • תסיסה של מוצרים.

חילוף חומרים, כלומר, כל התגובות הכימיות המתרחשות בגוף, כולל אנרגיה ומטבוליזם פלסטי. הראשונה היא תגובות שמטרתן השגת אנרגיה עקב פירוק של תרכובות אורגניות מורכבות לפשוטות יותר. זה נקרא גם קטבוליזם. חילוף חומרים פלסטי נקרא גם אנבוליזם. זה כרוך בתגובות שבאמצעותן הגוף מסנתז את הכימיקלים המורכבים שהוא צריך מכימיקלים פשוטים יותר תוך שימוש באנרגיה. לפיכך, מתברר כי לאחר שחילץ אנרגיה בתהליך הקטבוליזם, הגוף מוציא חלק ממנה על סינתזה של חומרים אורגניים חדשים.

חילוף חומרים אנרגטי: תכונות ושלבים

סוג זה של חילוף חומרים מתרחש בשלושה שלבים: הכנה, תסיסה אנאירובית, או גליקוליזה, ונשימה תאית. בואו נסתכל עליהם ביתר פירוט:

מה זה החלפת פלסטיק? מהן התכונות שלו?

לאחר ששקלנו את תהליך הקטבוליזם, נוכל לעבור לתיאור של אנבוליזם, שהוא מרכיב חשוב בחילוף החומרים. כתוצאה מתהליך זה נוצרים חומרים שמהם בונים התא והאורגניזם כולו, שיכולים לשמש הורמונים או אנזימים וכו'. חילוף חומרים פלסטי (הידוע גם כביוסינתזה, או אנבוליזם) מתרחש, בניגוד לקטבוליזם, אך ורק בתא. הוא כולל שלושה סוגים: פוטוסינתזה, כימוסינתזה וביוסינתזה של חלבון. הראשון משמש רק צמחים וכמה חיידקים פוטוסינתטיים. אורגניזמים כאלה נקראים אוטוטרופים, מכיוון שהם עצמם מייצרים תרכובות אורגניות מאלו אורגניות. השני משמש חיידקים מסוימים, כולל אנאירוביים, שאינם דורשים חמצן כדי לחיות. צורות חיים המשתמשות בכמוסינתזה נקראות כימוטרופים. בעלי חיים ופטריות הם הטרוטרופים - יצורים המשיגים חומרים אורגניים מאורגניזמים אחרים.

פוטוסינתזה

זהו תהליך שלמעשה הוא הבסיס לחיים על פני כדור הארץ. כולם יודעים שצמחים לוקחים פחמן דו חמצני מהאטמוספירה ומשחררים חמצן, אבל בואו נסתכל מקרוב על מה שקורה במהלך הפוטוסינתזה. תהליך זה מתבצע באמצעות תגובה הכוללת יצירת גלוקוז וחמצן מפחמן דו חמצני ומים. גורם חשוב מאוד הוא זמינות האנרגיה הסולארית. במהלך אינטראקציה כימית כזו, נוצרות שש מולקולות של חמצן ואחת של גלוקוז משש מולקולות של פחמן דו חמצני ומים.

היכן מתרחש תהליך זה?

האתר של תגובה מסוג זה הוא העלים הירוקים של הצמחים, או ליתר דיוק הכלורופלסטים הכלולים בתאים שלהם. האברונים הללו מכילים כלורופיל, האחראי על הפוטוסינתזה. חומר זה מספק גם את הצבע הירוק של העלים. הכלורופלסט מוקף בשתי ממברנות, ובציטופלזמה שלו יש גרנה - ערימות של תילקואידים בעלי קרום משלהם ומכילים כלורופיל.

כימוסינתזה

כימוסינתזה היא גם חילוף פלסטי. זה אופייני רק למיקרואורגניזמים, כולל גופרית, חיידקי ניטריפיי וברזל. הם משתמשים באנרגיה המתקבלת מחמצון של חומרים מסוימים כדי להפחית פחמן דו חמצני לתרכובות אורגניות. החומרים אשר מתחמצנים על ידי חיידקים אלו בתהליך חילוף החומרים באנרגיה הם מימן גופרתי עבור הראשונים, אמוניה עבור האחרונים, ותחמוצת ברזל עבור האחרונים.

ביוסינתזה של חלבון

החלפת החלבונים בגוף כרוכה בפירוק של אלו שנצרכו כמזון לחומצות אמינו ובנייתן של האחרונות מחלבונים משלו, האופייניים ליצור חי מסוים זה. מטבוליזם פלסטי הוא סינתזה של חלבונים על ידי תא; הוא כולל שני תהליכים עיקריים: שעתוק ותרגום.

תַעֲתוּק

אנשים רבים מכירים את המילה הזו משיעורי אנגלית, אבל בביולוגיה למונח הזה יש משמעות שונה לחלוטין. שעתוק הוא תהליך של סינתזה של RNA שליח באמצעות DNA על פי עקרון ההשלמה. הוא מתרחש בגרעין התא ויש לו שלושה שלבים: יצירת התמליל הראשוני, עיבוד וחבור.

מִשׁדָר

מונח זה מתייחס להעברת מידע על מבנה החלבון המוצפן ב-mRNA לפוליפפטיד המסונתז. המקום לתהליך זה הוא הציטופלזמה של התא, כלומר הריבוזום - אברון מיוחד שאחראי על סינתזה של חלבונים. זהו אברון בצורת אליפסה המורכב משני חלקים המחוברים בנוכחות mRNA.

השידור מתקיים בארבעה שלבים. בשלב הראשון חומצות אמינו מופעלות על ידי אנזים מיוחד הנקרא aminoacyl T-RNA synthetase. ATP משמש גם לכך. לאחר מכן, aminoacyl adenylate נוצר. לאחר מכן, תהליך החיבור של חומצת האמינו הפעילה ל-Transfer RNA, ומשתחרר AMP (אדנוזין מונופוספט). לאחר מכן, בשלב השלישי, הקומפלקס שנוצר נקשר לריבוזום. לאחר מכן, חומצות אמינו משולבות במבנה החלבון בסדר מסוים, ולאחר מכן משתחרר tRNA.

חילוף חומרים פלסטי פירושוקבוצת תגובות: הטמעה והמרה של חומרים נכנסים בהשתתפות אנרגיה. גוף האדם מורכב מתגובות כימיות מתמשכות מורכבות, כגון סינתזה ופיצול, שבאמצעותן חלק מהחומרים נהרסים ואחרים נוצרים.

מהו חילוף חומרים פלסטי

החמצן המתקבל, החומרים האורגניים, המים והמלחים המינרלים מומרים, והאדם משחרר את התוצרים הסופיים של חילוף החומרים, כגון מים, קריאטינין, תרכובות המכילות חנקן, מלחי חומצת שתן ועודפי יתר, ובכך תומך בתפקוד הבסיסי של חילוף החומרים. חילוף החומרים האנושי מורכב מפעולות הפוכות אך בלתי נפרדות של הטמעה (מטבוליזם פלסטי) והתפזרות (מטבוליזם אנרגיה).

הגוף, עקב פיצול, מתחדש באנרגיה הדרושה, שחלקה משותף עם הסביבה בצורה של פיזור חום. השילוב של תהליכים כאלה, הקובעים את התנאים להטמעה וצבירת האנרגיה הדרושה, מהווים את המהות של חילוף החומרים הפלסטי ופעילות החיים בכלל.

אבות המזון שמקבל הגוף מעורבים בסינתזת חלבונים, חילוף חומרים של פחמימות ואחראים על איכות הבנייה של תאים חדשים. הודות לחילוף החומרים הפלסטי מתרחשת התפתחות וחלוקה של תאים שיכולים להשתנות במהלך החיים.

לדוגמה, תוך יום אחד בלבד, עד מחצית מתאי האפיתל, 1.75 תאי שלד עצם ומיליארדי לויקוציטים ותאי דם אדומים משתנים בקיבה ובמעיים האנושיים. המשמעות של חליפין מסוג זה מסתכמת באספקת התא עם חומרי בניין, חלבון וחומרים אורגניים.

חשיבות החלבון לגוף ולחילוף החומרים

חלבונים הם חומר פלסטי, והמולקולות שלו מתחדשות כל הזמן. את מקומה של כל מולקולה שנהרסה תופסת מולקולה חדשה, וכך התא שומר על אותו הרכב כימי. חידוש כזה מתרחש הודות למוצרי חלבון ובאמצעות ניצול מחדש של החלבונים של האדם עצמו. מתוך 20 חומצות האמינו האחראיות ליצירת חלבונים, 10 נותרות חיוניות ואינן יכולות להיות מסונתזות על ידי הגוף. אם ניקח את העובדה שהפירוק הסופי מורכב מתרכובות המכילות חנקן, וחילוף החומרים של החלבון מוערך לפי מאזן החנקן ביחס של צריכה והפרשה על ידי הגוף, וזה מצריך שימור של אופטימום מסוים כדי לשמור על תפקודים חיוניים.

סוגי ההחלפות משלימים, אך לא תמיד מאוזנים, מכיוון שהתהליך המטבולי מושפע מגילו של האדם. בנוער, חילוף החומרים הפלסטי שולט בתקופה של התפתחות אינטנסיבית של הגוף, כלומר כמות גדולה של חומרים מזינים, שאינה אופיינית לאנשים בוגרים יותר.

מטבוליזם פלסטי נקרא גם אנבוליזם או הטמעה והוא המכלול של כל התגובות הביוכימיות האנזימטיות המביאות לסינתזה של תרכובות ביו-אורגניות.

מטבוליזם פלסטי כולל ביוסינתזה של חלבונים, שומנים, פחמימות וחומצות גרעין. במהלך האנבוליזם מתרחש גם תהליך הפוטוסינתזה והכימוסינתזה.

אם אנחנו מדברים על חילוף חומרים פלסטי בגוף האדם, אז אנחנו חייבים לומר מיד שכל מה שנכנס לגוף עם מזון יש הרכב מולקולרי גבוה, ולכן לא יכול להיספג. במהלך תהליך העיכול, תרכובות אלו מתפרקות למונומרים בודדים, שכבר משמשים לסינתזה של חומרים ספציפיים בעלי מולקולריות גבוהה הטבועים בגוף האדם.

אחת מקבוצות התרכובות החשובות ביותר הן חלבונים. כל האנזימים בגוף, כמו גם כמה הורמונים, הם בעלי אופי חלבוני. חלבונים הם המוגלובין (מספק תפקוד נשימתי), נוגדנים (מספקים את התגובה החיסונית של הגוף), אקטין ומיוזין (קובעים את התכווצות השרירים), קולגן וקרטין (מבצעים תפקיד מבני בגוף).

בהתחשב בתפקיד החשוב של חלבונים לתפקוד הגוף, כדאי להתייחס לתהליך הסינתזה שלהם כחלק חשוב במטבוליזם הפלסטי.

יש לומר כי כל האורגניזמים החיים שונים זה מזה בנוכחות חלבונים ספציפיים, המורכבים מחומצות אמינו. המיקום היחסי של חומצות אמינו הוא שקובע את התכונות הספציפיות של תרכובות חלבון.

חלבונים מסונתזים בציטופלזמה של התא על אברונים מיוחדים - ריבוזומים. מבנים אלה מורכבים מיחידות משנה גדולות וקטנות. הם לוקחים חלק בתהליכי סינתזת חלבון. חומצות גרעין, הכוללות DNA ו-RNA, ממלאות תפקיד חשוב בביוסינתזה של חלבונים. כך, היחידות המבניות של ה-DNA (גנים) מכילות מידע מקודד על המבנה הראשוני של חלבונים (רצף חומצות אמינו), וה-RNA אחראי על קריאתו והובלת חומצות אמינו למקום בו מתרחשת סינתזת חלבונים.

סינתזת חלבון מתרחשת בשני שלבים: שעתוק ותרגום. שעתוק מבוסס על תהליך העברת מידע מ-DNA ל-RNA.

תרגום הוא סינתזה של שרשרת פוליפפטידית עם הרצף המתאים של חומצות אמינו לפי השתתפותו של RNA מטריקס (שליח). כל תהליך התרגום עובר שלושה שלבים: התחלה, התארכות וסיום. כתוצאה מהתרגום, נוצר חלבון בעל מבנה ראשוני.

כדאי לזכור שחילוף החומרים הפלסטי הוא לא רק סינתזה של חלבונים או אחרים, אלא גם פוטוסינתזה, שהיא תהליך מורכב ורב-שלבי; הוא מתרחש בשני שלבים.

השלב הבהיר מתרחש בכלורופלסטים (על התילקואידים), במהלכו נוצר ATP ומשתחרר חמצן מולקולרי, והפאזה הכהה מתרחשת בחומר הקרקע של הכלורופלסטים וגורמת לספיגת פחמן דו חמצני ויצירת פחמימות. .

אני חושב שאין צורך להתעכב על תפקידה של הפוטוסינתזה, די לומר שבזכות תהליך זה מיוצרים כ-150 מיליארד טון של חומרים אורגניים מדי שנה, כמו גם כ-200 מיליארד טון של חמצן.

יש לומר כי חילוף החומרים הפלסטי קשור קשר הדוק לתהליכי האנרגיה המתרחשים בגוף. לפיכך, מטבוליזם אנרגטי (קטבוליזם) הוא תהליך הפוך של אנבוליזם וכולל את כל תגובות המחשוף, כאשר תרכובות מורכבות מתפרקות לפשוטות, וחומרים בעלי משקל מולקולרי גבוה מומרים למספר תרכובות במשקל מולקולרי נמוך. זה משחרר אנרגיה, המשמשת בתהליכי החלפת פלסטיק.

לפיכך, חילוף חומרים פלסטי ואנרגיה בתא מהווים את הבסיס לחילוף חומרים כללי - מטבוליזם, הכולל את כל תהליכי הסינתזה והפירוק של חומרים.

מכוון להיווצרות החלקים המרכיבים של תאים ורקמות. אנבוליזם קשור זה בזה לתהליך ההפוך - קטבוליזם, שכן ניתן לעשות שימוש חוזר בתוצרי הפירוק של תרכובות שונות במהלך אנבוליזם, וליצור חומרים חדשים בשילובים אחרים. תהליכי האנבוליזם המתרחשים בצמחים ירוקים עם ספיגת אנרגיה מאור השמש (ראה פוטוסינתזה) הם בעלי חשיבות פלנטרית, וממלאים תפקיד מכריע בסינתזה של חומרים אורגניים מאלו-אורגניים.

אנבוליזם(חילופי פלסטיק, הטמעה) הוא אחד ההיבטים של חילוף החומרים. כולל תהליכי סינתזה של חומצות אמינו, חד-סוכרים, חומצות שומן, נוקלאוטידים, פוליסכרידים, מקרומולקולות חלבון, חומצות גרעין, ATP.

אנבוליזם- סינתזה של תרכובות אורגניות משלו מחומרי המזון המתקבלים, מגיעה עם צריכת האנרגיה המתקבלת במהלך החמצון. התהליך מתרחש בשלושה שלבים: 1. סינתזה של תרכובות ביניים מחומרים בעלי משקל מולקולרי נמוך. 2. סינתזה של "אבני בניין" מתרכובות ביניים. 3. סינתזה מ"אבני הבניין" של מקרומולקולות של חלבונים, חומצות גרעין, פוליסכרידים, שומנים היא מתרחשת עם ספיגת אנרגיה ושיתוף אנזימים.

כתוצאה מחילוף זה, מהחומרים התזונתיים הנכנסים לתא, נבנים חלבונים, שומנים ופחמימות האופייניות לגוף, אשר, בתורם, הולכים ליצירת תאים חדשים, איבריהם וחומר בין-תאי. ההפך ממטבוליזם פלסטי הוא קטבוליזם אנרגטי - (מערכת של תגובות פירוק המתרחשות עם שחרור אנרגיה).

ראה גם

קישורים

קרן ויקימדיה. 2010.

ראה מה זה "חילופי פלסטיק" במילונים אחרים:

מטבוליזם, מכלול הכימיקלים המתרחשים באורגניזמים חיים. טרנספורמציות המבטיחות את צמיחתן, פעילות חיונית, רבייה, מגע מתמיד וחילופין עם הסביבה. תודה ל-O.v. מולקולות מתפרקות ומסונתזות... מילון אנציקלופדי ביולוגי

חילוף חומרים- ▲ תגובה אורגנית (להיות) ב, חילוף חומרים בגוף, חילוף חומרים, תגובות אנזימטיות בגוף. ביוסינתזה. אוטוליזה דסמוליזה הטמעה, אנבוליזם. התפכחות, קטבוליזם. חילופי פלסטיק קבוצה של תגובות ביוסינתזה ...... מילון אידיאוגרפי של השפה הרוסית

- (מטבוליזם), קבוצה של כימיקלים. תהליכים המבטיחים את הפעילות החיונית של הגוף. Chem. שינוי צורה בגוף, הסינתזה של תרכובות מורכבות מתבצעת בשני כיוונים מנוגדים. מהפשוטים יותר (a n a b o l i s m , או a s s i m i l i c i ... ... אנציקלופדיה כימית

טיפול בדיאטה הוא אחת השיטות החשובות ביותר לטיפול באנשים עם סוכרת, המרכיב החשוב ביותר בהשגת פיצוי יציב של חילוף החומרים בפחמימות, ובעידן הפרה-אינסולין הדרך היחידה להאריך במידת מה את חייו של חולה עם IDDM... ויקיפדיה

מרכיב פעיל ›› Piracetam* (Piracetam*) שם לטיני Pyramem ATX: ›› N06BX03 Piracetam קבוצה פרמקולוגית: Nootropics סיווג Nosological (ICD 10) ›› F03 דמנציה, לא מוגדר ›› F09 אורגני או סימפטומטי... ... מילון תרופות

- (מיוונית ἀναβολή, "עלייה") או מטבוליזם פלסטי, מכלול של תהליכים כימיים המהווים את אחד ההיבטים של חילוף החומרים בגוף, שמטרתם היווצרות תאים ורקמות. אנבוליזם מקושר עם ההיפך... ... ויקיפדיה

VVGBTATNVTs-AYA- HET BhiH S I S YEAR 4 U VEGETATIVE NEGPNAN CIH TFMA III y*ch*. 4411^1. Jinn RI"I ryagtskhsh^chpt* dj ^LbH)