Харчування та обмін речовин.

Біологія людини 8 клас Урок №6

Мета уроку: •охарактеризувати їжу як джерело

енергії, типи поживних речовин, процеси живлення і травлення; навчитися вести самоспостереження за співвідношенням маси і зросту тіла.

Чи знаєте ви, що за 70 років свого життя середній європеєць:— проводить за їжею від 3,5 до 7 років;— сідає за обідній стіл 82 тис. разів;— з’їдає 160 кг шоколаду і 7300 яєць;— проводить 560 діб за приготуванням

їжі.

Для чого людина їсть?».Висновок:Людина їсть для того, щоб жити, а не

живе для того, щоб їсти. Їжа забезпечує організм людини енергією та пластичними матеріалами, які необхідні для росту й нормальної життєдіяльності організму.

•     Що таке живлення?(Живлення — надходження в організм і

засвоєння ним речовин, необхідних для забезпечення енергетичних витрат, будови і відновлення тканин.)

•     Що таке травлення?(Травлення — сукупність процесів

надходження, механічного та хімічного розщеплення їжі на сполуки, які організм здатний засвоювати та включати в обмін речовин.)

До поживних речовин належать 6 груп речовин:•    білки•    вуглеводи•    ліпіди•    вітаміни•    мінеральні речовини•    вода.

Обмін речовин та енергії (метаболізм)

Сукупність біохімічних перетворень речовин і енергії живих організмів, які забезпечують життєдіяльність, а також обмін з оточуючим середовищем.

Катаболізм

Отримання О2 (при диханні)

Отримання Н2О, білків, жирів, вуглеводів (з їжею)

РОЗЩЕПЛЕННЯ, РОЗПАД

Отримання низькомолекулярних

речовин (продукти розпаду, СО2,

Н2О – у зовнішнє середовище)

Виділення енергії

Анаболізм

Синтез органічних речовин, що властиві людині

Отримання високомолекулярних

речовин

Будова та ріст організму

Поглинання енергії

Типи обміну•1. Обмін між організмом і навколишнім

середовищем, тобто кругообіг речовин у природі.

•2. Обмін речовин всередині організму: зміни, яких зазнають речовини з моменту надходження їх через травний канал до виведення назовні.

Нервова регуляція•Впливає на:•зміну інтенсивності функціонування

ендокринних залоз•безпосередньо активує ферменти.•Центральна нервова система, діючи на

клітинні та гуморальні механізми регуляції, адекватно змінює трофіку клітин

Гуморальна регуляція активності ферменту

•полягає у дії на нього гормонів, які або підвищують, або пригнічують активність ферменту.

• Деякі гормони безпосередньо регулюють синтез або розпад ферментів та проникність клітинних оболонок, змінюючи у клітині вміст субстратів, кофакторів та іонний склад.

Обмін білківБілки – високомолекулярні

сполуки, які побудовані з амінокислот.

Функції білків:Структурна (пластична)Каталітична (ферментативна)Захисна – утворення антитілТранспортна Передача спадкової інформаціїРегуляторна – підтримка біологічних константЕнергетична (при окисненні 1 г білка

виділяється 4,1 ккал тепла)

Добова потреба 100-120 г

Регуляція обміну білків• НЕРВОВА

• ГУМОРАЛЬНА

Вплив на утворення гормонів

• Соматотропний гормон – стимулює синтез білка

• Тироксин, трийодтиронін - стимулюють синтез білка

• Глюкокортикоїди – збільшують розпад білка в тканинах, збільшують синтез білка в печінці

• Інсулін – збільшує синтез білка в тканинах

Перетворення білків в організмі• Перший етап - гідроліз білків до амінокислот• Другий —відщеплення аміногрупи від

амінокислоти з утворенням отруйного аміаку (NНз), який знешкоджується у печінці, перетворюючись на сечовину, що у складі сечі виводиться з організму. Сечовина, сечова кислота, креатинін і деякі інші речовини є кінцевими продуктами розщеплення білків.

Обмін вуглеводівВуглеводи - сполуки, які

побудовані з моносахарів.

Функцій вуглеводів:• Пластична• Опорна• Енергетична (при окисненні 1 г

вуглеводів виділяється 4,1 ккал тепла)

70% окислюється в тканинах до СО2 і Н2О25-30% - перетворюється в жир2-5% - синтезується в глікоген

Добова потреба 450-500 г

Регуляція обміну вуглеводів• НЕРВОВА

• ГУМОРАЛЬНА

Вегетативна нервова система

ІнсулінКонтрінсулярні гормони

Адре

налі

н

Глю

коко

ртик

оїди

Глю

каго

н

Тиро

ксин

Обмін жирівнеоднорідні в хімічному відношенні сполуки.

жириПрості ліпіди

Складні ліпіди

Стероїди

Нейтральні жири

(основна маса організму)

Віск

Фосфоліпіди Гліколіпіди

Холестерин

Обмін жирів

Функцій жирів:• Джерело ендогенної води (при

окисненні 100 г вивільнюється 107 мл води)

• Пластична• Терморегуляційна• Захисна• Енергетична (при окисненні 1 г жирів

виділяється 9,3 ккал тепла)

Добова потреба 70-80 г

Регуляція обміну жирів• НЕРВОВА

• ГУМОРАЛЬНА

Симпатичний відділ ВНС (розпад жирів)

Синтезують

РозщеплюютьСо

мато

троп

ний

горм

он

Кате

хола

міни

Тиро

ксинПарасимпатични

й відділ ВНС(синтез жирів)

Глю

коко

ртик

оїди

Обмін води (70-75% від маси тіла)

Функції води: Розчинник продуктів харчування и

обміну речовин Середа, у якої здійснюються всі

хіміко-фізичні процеси Зменшує тертя між стичними

поверхнями Регулює температуру тіла за

рахунок високої теплопровідності та великої теплоти випаровування

Вода організму

30%

70%

Добова потреба 1,5-2,0 л

Позаклітинна вода

Внутрішньоклітинна

вода• Плазма• Міжклітинн

а рідина

Значення води для організму

•Участь в обмінних процесах (реакції гідролізу, окислення і т.д.);

• Сприяє виведенню кінцевих продуктів обміну;

• Забезпечує підтримання температурного гомеостазу;

• Механічна роль (зменшує тертя між внутрішніми органами, суглобовими поверхнями і т.д.);

•Універсальний розчинник.

Фізіологічна роль натрію. 45 % від загальної кількості знаходиться у позаклітинній рідині і лише біля 2 % в клітинах.

• Осмотична активність позаклітинної рідини в значній мірі визначається вмістом Na+.

• Na+ визначає активність ферментів впливаючи на каталітичну групу.

• Na+ приймає участь у генерації потенціалу дії;

• Na+ визначає рівень мембранного потенціалу;

• Na+ підвищує збудливість симпатичних нервових закінчень і разом з Са2+ підвищує судинний тонус, скоротливість міокарда.

Концентрація Na+ в плазмі крові складає 135-145 ммоль/л.

Фізіологічна роль калію•Синтез протеїнів, АТФ, глікогену;•К+ приймає участь в формуванні потенціалу

спокою;•К+ визначає рівень мембранного потенціалу

(разом з Na і Cl-);•К+ визначає активність деяких ферментів.Вміст К+ в плазмі коливається від 3,5 до 5,0

ммоль/л.

Фізіологічна роль магнію:•Сприяє синтезу протеїнів;•Є складовою частиною майже 300 ферментних

комплексів;•Фіксує фосфоліпіди на клітинних мембранах,

зменшуючи їх текучість та проникливість;•Приймає участь в регуляції секреції паратгормону

прищитоподібної залози.Вміст магнію в плазмі крові знаходиться в

межах 0,70 – 1,1 ммоль/л.

Фізіологічна роль кальцію

•Са2+ необхідний для функціонування мембранних каналів для ініціювання фізіологічних процесів;

•Для стабілізації клітинних мембран сприяє ущільненню молекул фосфоліпідів;

•Са2+ викликає початкове виділення медіатора при синаптичній передачі збудження;

•Необхідний для спряження процесів збудження і скорочення в м‘язах;

•Са2+ необхідний для поступлення глюкози в клітини;•Са2+ необхідний для розмноження клітин;

Вміст кальцію в плазмі крові знаходиться в межах 2,35 – 2,75 ммоль/л.

Фізіологічна роль хлору і фосфатів:

•Хлор основний аніон позаклітинної рідини;•Визначає рівень мембранного потенціалу;•Фосфати - основні аніони внутрішньоклітинної

рідини;•Необхідні для обмінних процесів (в складі

коферментів,АТФ, креатинфосфатів). Вміст в сироватці крові: хлор 98- 105 ммоль/л;

фосфор – 0,65-1,3 ммоль/л

Обмін енергіїУтворення енергії = Енергія роботи

+ Енергія тепловтрат + Енергія запасу

Рівні інтенсивності енергообміну клітини:

1.Рівень підтримки цілісності клітини – 15%2.Рівень функціональної готовності клітини – 5%3.Рівень функціональної активності клітини – 100%

Обмін енергії1 калорія – кількість теплової енергії, яка необхідна для підвищення температури 1 г води на 10С.

1 кал = 4,19 кДж

Залежить від:Віку (у дітей - більше)Росту (у високих - більше)Маси тіла (у худих - більше)Статі (у жінок – менший, тому що

менше маса і поверхня тіла)

Основний обмін

Регуляція обміну речовиннервова гуморальна

Гіпоталамус

Регуляція обміну білків, жирів, вуглеводів, води, солей, обмін тепла та споживання їжі

Ендокринні залози

Гормони приймають участь у регуляції обміну речовин та енергії, впливая на проникність мембран, активізуя ферментні системи організму

Терморегуляція

Взаємопоєднання процесів теплоутворення та тепловіддачі, що регулюються нейроендокринними механізмами.

Терморегуляція

хімічна фізична

Зміна рівня теплотворення, посилення або

ослаблення інтенсивності обміну речовин у клітинах

організму.

Зміна інтенсивності віддачі тепла

Терморегуляція• Термогенез (теплотворення)1. Базисний2. Регуляторний

▫ Скорочувальний М'язове тремтіння М'язовий тонус Мимовільні скорочення

▫ Нескорочувальний Активація окислювання Роз'єднання окислення та

фосфорилювання

Терморегуляція• Тепловіддача

▫ Волога (випаровування) Відчутна Невідчутна

▫ Суха Тепловипромінювання Теплопроведення Конвекція

Форсуванна Природна

Поживні речовини Види Значення для організму людини

Білки — основний будівельний матеріал

Тваринні Виконують важливі функції в організмі: скорочення м’язів, транспортування кисню, захист від інфекції й крововтрат тощо

Рослинні

Вуглеводи — основне джерело енергії

Прості Забезпечують організм енергією, можуть відкладатися про запас у печінці

Складні

Жири — концентроване джерело енергії; здатні відкладатися про запас

Тваринні Беруть участь у теплорегуляції організму, захищають шкіру й волосся. Утворюють підшкірну жирову клітковину, джерело енергії

Рослинні

Мінеральні речовини Солі, кислоти

Підтримують сталість внутрішнього середовища, входять до складу багатьох тканин і частково виконують роль гуморальних регуляторів