Proces uničenja kompleksa organske spojine se pojavlja v določenem zaporedju in v prisotnosti katalizatorjev za te reakcije - encimov, ki jih izločajo bakterijske celice. Encimi so kompleksne beljakovinske spojine (molekulska masa doseže več sto tisoč milijonov), ki pospešujejo biokemične reakcije. Encimi so eno- in dvokomponentni. Dvokomponentni encimi so sestavljeni iz beljakovinskega (apoencima) in ne-beljakovinskega (koencimskega) dela. Koencim ima katalitično aktivnost, beljakovinski nosilec pa poveča svojo aktivnost.
Obstajajo encimi, ki jih proizvajajo bakterije za zunajcelično cepitev snovi - eksocimov in notranjih prebavnih encimov - endocimov.
143

Posebnost encimov je, da vsak izmed njih katalizira le eno od mnogih transformacij. Obstaja šest glavnih encimskih razredov: oksidoreduktaza; transferaza; hidralaze; lioze; izomeraza; ligaze.
Za uničenje kompleksne mešanice organska snov Potrebno je 80-100 različnih encimov, vsak od njih ima svojo optimalno temperaturo, nad katero se hitrost reakcije zmanjša.
Postopek biološke oksidacije je sestavljen iz številnih stopenj in se začne z razgradnjo organske snovi s sproščanjem aktivnega vodika. V tem procesu igrajo posebno vlogo encimi iz razreda oksidoreduktaze: dehidrogenaze (odvzem vodika iz substrata), katalaze (razgradnja vodikovega peroksida) in peroksidaze (z aktiviranim peroksidom za oksidacijo drugih organskih spojin).
Obstajajo snovi, ki povečajo aktivnost encimov - aktivatorji (vitamini, kationi Ca, Mg, Mn) in zaviralci, ki imajo nasprotni učinek (na primer soli težke kovine, antibiotiki).
Encimi, ki so nenehno prisotni v celicah, ne glede na substrat, se imenujejo konstitutivni. Encime, ki jih celice sintetizirajo kot odgovor na spremembe v zunanjem okolju, imenujemo adaptivni. Obdobje prilagajanja je od nekaj ur do več sto dni.
Skupne reakcije biokemijske oksidacije v aerobnih pogojih lahko shematsko predstavimo v naslednji obliki:

kjer je CxHyOzN - vse organske snovi odpadne vode; AN - energija; C5H7N02 je pogojna formula snovi bakterijske celice.
Reakcija (I) prikazuje naravo oksidacije snovi za zadovoljevanje energetskih potreb celice (katabolični proces), reakcija (II) - za sintezo celične snovi (anabolični postopek). Poraba kisika za te reakcije je skupna količina odpadne vode BPK

dy. Reakciji (III) in (IV) označujeta preoblikovanje celične snovi v pogojih pomanjkanja hranil. Skupna poraba kisika za vse 4 reakcije je približno dvakrat večja kot pri (I) in (II).
Veliko število biokemijskih reakcij se pojavi s pomočjo koencima A (ali CoA, CoA-SH acilacija koencima). Koencim A je derivat P-merkaptoetilamida pantotenske kisline in nukleotid - adenozin-3,5-difosfat (C21H36Ol67P3S) z molekularna teža 767,56. CoA aktivira karboksilne kisline in z njimi tvori acilne derivate CoA.

Benzojska kislina, etilni in amilni alkoholi, glikoli, glicerol, anilin, estri itd. Se zlahka oksidirajo. Nitro spojine, "trde" površinsko aktivne snovi, trihidrični alkoholi itd. So slabo oksidirane. Prisotnost funkcionalnih skupin poveča sposobnost biorazgradnje spojin v naslednjem zaporedju:

Presnova in energija ali metabolizem, - sklop kemičnih in fizikalnih pretvorb snovi in \u200b\u200benergije, ki se dogajajo v živem organizmu in zagotavljajo njegovo vitalno aktivnost. Izmenjava snovi in \u200b\u200benergije je enotna celota in spoštuje zakon o ohranjanju snovi in \u200b\u200benergije.

Presnovo sestavljajo procesi asimilacije in disimilacije. Asimilacija (anabolizem) - proces asimilacije snovi v telesu, v katerem se porablja energija. Disimilacija (katabolizem) - proces razgradnje kompleksnih organskih spojin, ki nadaljuje s sproščanjem energije.

Edini vir energije za človeško telo je oksidacija organskih snovi, dobavljenih s hrano. Ko se živilski proizvodi razgradijo na končne elemente - ogljikov dioksid in vodo, se sprosti energija, katere del gre mehansko deloizvajajo mišice, drugi del pa se uporablja za sintezo kompleksnejših spojin ali pa se kopiči v posebnih visokoenergijskih spojinah.

Makroergične spojine imenujemo snovi, katerih cepitev spremlja sproščanje velike količine energije. V človeškem telesu vlogo visokoenergijskih spojin igrata adenozin trifosforna kislina (ATP) in kreatin fosfat (CP).

IZMENJAVA PROTEINOV.

Beljakovine (beljakovine) so spojine z visoko molekulsko maso, zgrajene iz aminokislin. Funkcije:

Strukturna ali plastična funkcija je, da so beljakovine glavni del vse celice in medcelične strukture. Katalitični ali encimski, funkcija beljakovin je njihova sposobnost, da pospešujejo biokemične reakcije v telesu.

Zaščitna funkcija beljakovine se kažejo v tvorbi imunskih teles (protiteles), ko v telo vstopi tuja beljakovina (na primer bakterija). Poleg tega beljakovine vežejo toksine in strupe, ki vstopajo v telo, ter zagotavljajo strjevanje krvi in \u200b\u200bzaustavitev krvavitve v primeru poškodbe.

Transportna funkcija je prenos številnih snovi. Najpomembnejša naloga beljakovin je prenos dedne lastnosti , pri katerem imajo vodilno vlogo nukleoproteini. Obstajata dve glavni vrsti nukleinskih kislin: ribonukleinske kisline (RNA) in deoksiribonukleinske kisline (DNA).

Regulativna funkcija beljakovine so namenjene ohranjanju bioloških konstant v telesu.

Vloga energije beljakovine so sestavljene iz zagotavljanja energije vsem življenjskim procesom v telesu živali in ljudi. Ko oksidiramo 1 g beljakovin, se v povprečju sprosti enaka energija 16,7 kJ (4,0 kcal).

Zahteve po beljakovinah. Telo nenehno propada in sintetizira beljakovine. Beljakovine v hrani so edini vir nove sinteze beljakovin. V prebavnem traktu encimi encime razgradijo do aminokislin in se absorbirajo v tankem črevesju. Celice sintetizirajo lastne beljakovine iz aminokislin in najpreprostejših peptidov, kar je značilno le za ta organizem. Beljakovin ni mogoče nadomestiti z drugimi hranili, saj je njihova sinteza v telesu možna samo iz aminokislin. Hkrati lahko beljakovine nadomestijo maščobe in ogljikove hidrate, torej se lahko uporabljajo za sintezo teh spojin.

Biološka vrednost beljakovin. Nekaterih aminokislin ni mogoče sintetizirati v človeškem telesu in jih je treba oskrbovati s hrano v pripravljeni obliki. Te aminokisline običajno imenujemo nenadomestljivali življenjsko pomembna. Sem spadajo valin, metionin, treonin, levcin, izolevcin, fenilalanin, triptofan in lizin, pri otrocih pa tudi arginin in histidin. Pomanjkanje esencialnih kislin v hrani vodi do motenj presnove beljakovin v telesu. Esencialne aminokisline se v glavnem sintetizirajo v telesu.

Imenujemo beljakovine, ki vsebujejo ves potreben niz aminokislin biološko dragocena... Najvišja biološka vrednost beljakovin je mleko, jajca, ribe, meso. Beljakovine imenujemo biološko okvarjene, če manjka vsaj ena aminokislina, ki je v telesu ni mogoče sintetizirati. Pomanjkljive beljakovine so beljakovine koruze, pšenice, ječmena.

Ravnotežje dušika. Ravnotežje dušika je razlika med količino dušika, ki jo vsebuje človeška hrana, in njeno količino v izločkih.

Ravnotežje dušika - stanje, pri katerem je količina izločenega dušika enaka količini, vneseni v telo. Ravnovesje dušika opazimo pri zdravi odrasli osebi.

Pozitivno ravnovesje dušika - stanje, pri katerem je količina dušika v telesnih izločkih bistveno manjša od njegove vsebnosti v hrani, to pomeni, da se v telesu zadržuje dušik. Pozitivno ravnovesje dušika opazimo pri otrocih zaradi povečane rasti, pri ženskah med nosečnostjo, s povečanim športnim treningom, kar vodi do povečanja mišičnega tkiva, celjenja masivnih ran ali okrevanja po hudi bolezni.

Pomanjkanje dušika (negativno ravnovesje dušika) opazimo, ko je količina sproščenega dušika večja od njegove vsebnosti v hrani, ki vstopa v telo. Negativni dušikravnovesje opazimo pri stradanju beljakovin, vročinskih stanjih, motnjah nevroendokrine regulacije presnove beljakovin.

Razgradnja beljakovin in sinteza sečnine. Najpomembnejši dušikovi produkti razgradnje beljakovin, ki se izločajo z urinom in znojem, so sečnina, sečna kislina in amoniak.

IZMENJAVA MASTI.

Maščobe se delijo na enostavni lipidi (nevtralne maščobe, voski), kompleksni lipidi (fosfolipidi,glikolipidi, sulfolipidi) in steroidi (holesterol initd.). Glavnina lipidov v človeškem telesu so nevtralne maščobe. Nevtralne maščobe človeška hrana je pomemben vir energije. Ko oksidiramo 1 g maščobe, se sprosti 37,7 kJ (9,0 kcal) energije.

Dnevna potreba odraslega po nevtralni maščobi je 70-80 g, pri otrocih od 3 do 10 let pa 26-30 g.

Energijsko nevtralne maščobe lahko nadomestimo z ogljikovimi hidrati. Vendar pa obstajajo nenasičene maščobne kisline - linolna, linolenska in arahidonska, ki jih mora nujno vsebovati človeška prehrana, imenujejo se ne zamenljiva maščoba kisline.

Nevtralne maščobe, ki so del človeške hrane in tkiv, predstavljajo predvsem trigliceridi, ki vsebujejo maščobne kisline - palmitinske,stearinska, oleinska, linolna in linolenska.

Jetra igrajo pomembno vlogo pri presnovi maščob. Jetra so glavni organ, v katerem nastajajo ketonska telesa (beta-hidroksi-maslena, acetoocetna kislina, aceton). Ketonska telesa se uporabljajo kot vir energije.

Fosfo- in glikolipidi najdemo v vseh celicah, predvsem pa v živčnih celicah. Jetra so praktično edini organ, ki vzdržuje raven fosfolipidov v krvi. Holesterol in druge steroide lahko zaužijemo ali sintetiziramo v telesu. Glavno mesto sinteze holesterola so jetra.

V maščobnem tkivu se nevtralna maščoba odlaga v obliki trigliceridov.

Tvorba maščob iz ogljikovih hidratov. Prekomerni vnos ogljikovih hidratov iz hrane vodi do odlaganja maščob v telesu. Običajno se pri ljudeh 25–30% ogljikovih hidratov v hrani pretvori v maščobe.

Tvorba maščob iz beljakovin. Beljakovine so plastični material. Samo v skrajnih okoliščinah se beljakovine uporabljajo v energetske namene. Pretvorba beljakovin v maščobne kisline najverjetneje nastane s tvorbo ogljikovih hidratov.

IZMENJAVA OGLJIKOHIDRATOV.

Biološko vlogo ogljikovih hidratov za človeško telo v prvi vrsti določa njihova energijska funkcija. Energijska vrednost 1 g ogljikovih hidratov je 16,7 kJ (4,0 kcal). Ogljikovi hidrati so neposreden vir energije za vse celice telesa, opravljajo plastične in podporne funkcije.

Dnevne potrebe odrasle osebe po ogljikovih hidratih so približno 0,5 kg... Večina jih (približno 70%) v tkivih oksidira v vodo in ogljikov dioksid. Približno 25-28% prehranske glukoze se pretvori v maščobo in le 2-5% se sintetizira v glikogen, telesni rezervni ogljikov hidrat.

Edina oblika ogljikovih hidratov, ki jo je mogoče absorbirati, je monosladkor. Absorbirajo se večinoma v tankem črevesu, ki jih krvni obtok prenaša v jetra in tkiva. Glikogen se sintetizira iz glukoze v jetrih. Ta postopek se imenuje glikogeneza... Glikogen se lahko razgradi na glukozo. Ta pojav se imenuje glikogenoliza... V jetrih je možno tvorjenje ogljikovih hidratov iz produktov njihove razgradnje (piruvična ali mlečna kislina), pa tudi iz produktov razgradnje maščob in beljakovin (keto kislin), kar je označeno kot glikoneogeneza. Glikogeneza, glikogenoliza in glikoneogeneza so tesno med seboj povezani in potekajo procesi v jetrih, ki zagotavljajo optimalno raven sladkorja v krvi.

V mišicah pa tudiv jetrih se sintetizira glikogen. Razgradnja glikogena je eden od virov energije za krčenje mišic. Z razgradnjo mišičnega glikogena gre postopek v tvorbo piruvične in mlečne kisline. Ta postopek se imenuje glikoliza... V fazi mirovanja se glikogen ponovno sintetizira iz mlečne kisline v mišičnem tkivu.

Možgani vsebuje majhne zaloge ogljikovih hidratov in potrebuje stalno oskrbo z glukozo. Glukoza v možganskih tkivih je v glavnem oksidirana, majhen del pa se pretvori v mlečno kislino. Stroške energije v možganih krijejo izključno ogljikovi hidrati. Zmanjšanje dovajanja glukoze v možganih spremlja sprememba presnovnih procesov v živčnem tkivu in možganska disfunkcija.

Tvorba ogljikovih hidratov iz beljakovin in maščob (glikoneogeneza). Kot rezultat pretvorbe aminokislin nastane med oksidacijo maščobnih kislin piruvična kislina acetil koencim A, ki se lahko pretvori v piruvično kislino, predhodnico glukoze. To je najpomembnejša skupna pot za biosintezo ogljikovih hidratov.

Med obema glavnima viroma energije - ogljikovimi hidrati in maščobami - je tesno fiziološko razmerje. Povišanje glukoze v krvi poveča biosintezo trigliceridov in zmanjša razgradnjo maščob v maščobnem tkivu. Manj prostih maščobnih kislin vstopi v krvni obtok. Če pride do hipoglikemije, potem je postopek sinteze trigliceridov zaviran, pospešena razgradnja maščob in proste maščobne kisline vstopajo v kri v velikih količinah.

IZMENJAVA VODNE SOLI.

Vsi kemični in fizikalno-kemijski procesi v telesu potekajo v Ljubljani vodno okolje... Voda v telesu opravlja naslednje najpomembnejše funkcije: 1) služi kot topilo za hrano in izmenjavo; 2) prenaša v njem raztopljene snovi; 3) zmanjša trenje med stičnimi površinami v človeškem telesu; 4) sodeluje pri uravnavanju telesne temperature zaradi visoke toplotne prevodnosti, velike toplote izhlapevanja.

Skupna vsebnost vode v telesu odrasle osebe je 50 —60% od svoje mase, torej doseže 40-45 l.

Običajno vodo delimo na znotrajcelično, znotrajcelično (72%) in zunajcelično, zunajcelično (28%). Izvencelična voda se nahaja znotraj žilne postelje (kot del krvi, limfe, likvora) in v medceličnem prostoru.

Voda v telo vstopi skozi prebavni trakt v obliki tekočine ali vode, ki jo vsebuje gostoživilski proizvodi. Del vode nastaja v telesu samem med presnovo.

S presežkom vode v telesu, splošna prekomerna hidracija (zastrupitev z vodo), pri pomanjkanju vode je moten metabolizem. Izguba 10% vode privede do stanja dehidracija (dehidracija), pri izgubi 20% vode pride do smrti.

Skupaj z vodo v telo vstopajo tudi minerali (soli). Blizu 4% suha masa hrane mora biti mineralne spojine.

Pomembna funkcija elektrolitov je njihovo sodelovanje v encimskih reakcijah.

Natrij zagotavlja konstantnost osmotskega tlaka zunajcelične tekočine, sodeluje pri ustvarjanju potenciala bioelektrične membrane, pri uravnavanju kislo-bazičnega stanja.

Kalij zagotavlja osmotski tlak znotrajcelične tekočine, spodbuja tvorbo acetilholina. Pomanjkanje kalijevih ionov zavira anabolične procese v telesu.

Klor je tudi najpomembnejši anion zunajcelične tekočine, ki zagotavlja stalen osmotski tlak.

Kalcij in fosfor najdemo predvsem v kostnem tkivu (več kot 90%). Vsebnost kalcija v plazmi in krvi je ena od bioloških konstant, saj lahko že manjši premiki v ravni tega iona povzročijo strašne posledice za telo. Zmanjšanje ravni kalcija v krvi povzroči nehoteno krčenje mišic, konvulzije in smrt zaradi zastoja dihanja. Povečanje vsebnosti kalcija v krvi spremlja zmanjšanje razdražljivosti živčnega in mišičnega tkiva, pojav parez, paralize in tvorbe ledvičnih kamnov. Kalcij je bistvenega pomena za gradnjo kosti, zato ga moramo s hrano dovajati v zadostnih količinah.

Fosfor sodeluje pri presnovi številnih snovi, saj je del visokoenergijskih spojin (na primer ATP). Odlaganje fosforja v kosti je zelo pomembno.

Železo je del hemoglobina, mioglobina, odgovoren za tkivno dihanje, pa tudi v sestavi encimov, ki sodelujejo v redoks reakcijah. Nezadosten vnos železa v telo moti sintezo hemoglobina. Zmanjšanje sinteze hemoglobina vodi do anemije (anemije). Dnevna potreba odraslega po železu je 10-30 mcg.

Jod v telesu je vsebovana v majhnih količinah. Vendar je njen pomen velik. To je posledica dejstva, da je jod del ščitničnih hormonov, ki izrazito vplivajo na vse presnovne procese, rastin razvoj telesa.

Izobraževanje in poraba energije.

Energija, ki se sprošča med razpadanjem organskih snovi, se kopiči v oblika ATP, katerih količina se v telesnih tkivih vzdržuje na visoka stopnja... ATP najdemo v vsaki celici telesa. Največ je v skeletnih mišicah - 0,2-0,5%. Vsaka aktivnost celic vedno natančno sovpada v času s propadanjem ATP.

Uničene molekule ATP je treba obnoviti. To je posledica energije, ki se sprosti med razgradnjo ogljikovih hidratov in drugih snovi.

Količino energije, ki jo telo porabi, lahko presodimo po količini toplote, ki jo oddaja zunanjemu okolju.

Metode za merjenje porabe energije (neposredna in posredna kalorimetrija).

Dihalni koeficient.

Neposredna kalorimetrija temelji na neposrednem določanju toplote, ki se sprosti med življenjem organizma. Oseba je postavljena v posebno kalorimetrično komoro, ki upošteva celotno količino toplote, ki jo odda človeško telo. Toploto, ki jo proizvede telo, absorbira voda, ki teče skozi sistem cevi, položenih med stene komore. Metoda je zelo okorna; uporablja se lahko v posebnih znanstvenih ustanovah. Kot rezultat, v praktični medicini posredna metoda kalorimetrija. Bistvo te metode je v tem, da se najprej določi prostornina pljučnega prezračevanja, nato pa količina absorbiranega kisika in oddanega ogljikovega dioksida. Imenuje se razmerje med prostornino oddanega ogljikovega dioksida in prostornino absorbiranega kisika hitrost dihanja ... Po vrednosti dihalnega koeficienta lahko presodimo naravo oksidiranih snovi v telesu.

Med oksidacijo dihalni koeficient ogljikovih hidratov je 1ker za popolno oksidacijo 1 molekuleglukoza pred ogljikovim dioksidom in vodo je potrebnih 6 molekul kisika, medtem ko se sprosti 6 molekul ogljikovega dioksida:

С 6 Н12О 6 +60 2 \u003d 6С0 2 + 6Н 2 0

Dihalni koeficient za oksidacijo beljakovin je 0,8, za oksidacijo maščob - 0,7.

Določanje porabe energije z izmenjavo plina. znesektoplota, ki se sprosti v telesu ob porabi 1 litra kisika - kalorični ekvivalent kisika - odvisno od oksidacije katerih snovi se uporablja kisik. Kalorični ekvivalentkisik pri oksidaciji ogljikovih hidratov je21,13 kJ (5,05 kcal), beljakovine— 20,1 kJ (4,8 kcal), maščobe - 19,62 kJ (4,686 kcal).

Poraba energije pri ljudeh se določi na naslednji način. Oseba diha 5 minut skozi ustnik (ustnik), ki ga vzame v usta. Ustnik, povezan z gumirano vrečko iz blaga, ima ventili. Oni urejeno tako kaj oseba prosto diha atmosferski zrak in izdihuje zrak v vrečko. Uporaba plina ure izmerite prostornino izdihanega zrak. Glede na analizator plina se določi odstotek kisika in ogljikovega dioksida v zraku, ki ga oseba vdihne in izdihne. Nato izračunajte količino absorbiranega kisika in sproščenega ogljikovega dioksida ter koeficient dihanja. S pomočjo ustrezne tabele določimo kalorični ekvivalent kisika z vrednostjo dihalnega koeficienta in določimo porabo energije.

Osnovna izmenjava in njen pomen.

BX — minimalni znesek energije, potrebne za vzdrževanje normalnega delovanja telesa v stanju popolnega počitka, z izključitvijo vseh notranjih in zunanjih vplivov, ki bi lahko povečali raven presnovnih procesov. Bazalni metabolizem določimo zjutraj na tešče (12-14 ur po zadnjem obroku), v ležečem položaju, s popolno sprostitvijo mišic, v pogojih temperaturnega udobja (18-20 ° C). Glavna izmenjava je izražena s količino energije, ki jo telo sprosti (kJ / dan).

V stanju popolnega fizičnega in duševnega počitka telo porabi energija na: 1) nenehni kemični procesi; 2) mehanično delo, ki ga opravljajo posamezni organi (srce, dihalne mišice, ožilje, črevesje itd.); 3) stalna aktivnost sekretornega aparata žleze.

Bazalni metabolizem je odvisen od starosti, višine, telesne teže, spola. Pri otrocih opazimo najbolj intenziven bazalni metabolizem na 1 kg telesne teže. S povečanjem telesne teže se bazalni metabolizem poveča. Povprečna bazalna presnova pri zdravi osebi je približno 4,2 kJ (1 kcal) v 1 uri na 1 kg mase telo.

Kar zadeva porabo energije v mirovanju, so telesna tkiva heterogena. Aktivneje rabite energijo notranjih organovmanj aktivno - mišično tkivo.

Intenzivnost bazalnega metabolizma v maščobnem tkivu je trikrat manjša kot v preostali telesni masi telesa. Tanki ljudje proizvedejo več toplote na kg telesna masa kot polna.

Bazalni metabolizem pri ženskah je nižji kot pri moških. To je posledica dejstva, da imajo ženske manj teže in telesne površine. Po Rubnerjevem pravilu je bazalni metabolizem približno sorazmeren s površino telesa.

Opažena so sezonska nihanja bazalnega metabolizma - povečanje spomladi in zmanjšanje pozimi. Mišična aktivnost povzroči povečanje metabolizma sorazmerno z resnostjo opravljenega dela.

Motnje v delovanju organov in telesnih sistemov vodijo do pomembnih sprememb v bazalnem metabolizmu. S povečano funkcijo ščitnice, malarijo, tifusno mrzlico, tuberkulozo, ki jo spremlja vročina, se bazalni metabolizem poveča.

Poraba energije med vadbo.

Med mišičnim delom se poraba energije v telesu znatno poveča. To povečanje stroškov energije pomeni povečanje dela, ki je večje, bolj ko je delo intenzivnejše.

V primerjavi s spanjem se pri počasni hoji poraba energije poveča za 3-krat, pri teku na kratke razdalje med tekmovanji pa več kot 40-krat.

Pri kratkotrajnem naporu se energija porabi zaradi oksidacije ogljikovih hidratov. Pri daljšem mišičnem naporu telo razgrajuje predvsem maščobe (80% vse potrebne energije). Pri usposobljenih športnikih se energija krčenja mišic zagotavlja izključno z oksidacijo maščob. Za osebo, ki se ukvarja s fizičnim delom, se stroški energije povečajo sorazmerno z intenzivnostjo dela.

HRANA.

Popolnitev stroškov energije v telesu nastane zaradi hranil. Hrana naj vsebuje beljakovine, ogljikove hidrate, maščobe, mineralne soli in vitamine v majhnih količinah in v pravilnem razmerju. Prebavljivosthranil odvisnaod posameznih značilnosti in stanja organizma, od količine in kakovosti hrane, razmerja med različnimi sestavnimi deli, načina priprave. Rastlinska hrana je manj prebavljiva kot živalska hrana, ker rastlinska hrana vsebuje več vlaknin.

Beljakovinska prehrana prispeva k izvajanju procesov absorpcije in asimilacije hranil. S prevlado ogljikovih hidratov v hrani se asimilacija beljakovin in maščob zmanjša. Zamenjava rastlinskih proizvodov s proizvodi živalskega izvora pospešuje presnovne procese v telesu. Če namesto rastlinskih beljakovin dobimo beljakovine iz mesa ali mlečnih izdelkov in namesto rženega kruha - pšenice, potem se prebavljivost živilskih izdelkov znatno poveča.

Da bi človeku zagotovili pravilno prehrano, je treba upoštevati stopnjo asimilacije živil v telesu. Poleg tega mora hrana nujno vsebovati vsa bistvena (obvezna) hranila: beljakovine in esencialne aminokisline, vitamine, zelo nenasičene maščobne kisline, minerali in voda.

Glavnino hrane (75-80%) predstavljajo ogljikovi hidrati in maščobe.

Obrok hrane - količina in sestava živilskih izdelkov, ki jih človek potrebuje na dan. Zapolniti mora dnevno porabo energije telesa in vključiti vsa hranila v zadostnih količinah.

Za sestavljanje obrokov hrane je treba poznati vsebnost beljakovin, maščob in ogljikovih hidratov v živilih ter njihovo energijsko vrednost. S temi podatki je mogoče sestaviti znanstveno utemeljeno prehrano za ljudi različnih starosti, spola in poklica.

Prehrana in njen fiziološki pomen. Treba je upoštevati določeno prehrano, jo pravilno organizirati: stalne ure vnosa hrane, ustrezni intervali med njimi, razporeditev dnevne prehrane čez dan. Hrano je treba jemati vedno ob določenem času vsaj 3-krat na dan: zajtrk, kosilo in večerja. Zajtrk z energijsko vrednostjo naj bo približno 30% celotne prehrane, kosilo - 40-50%, večerja - 20-25%. Priporočljivo je večerjati 3 ure pred spanjem.

Pravilna prehrana zagotavlja normalen telesni razvoj in duševno aktivnost, povečuje učinkovitost, reaktivnost in odpornost telesa na vplive okolja.

Po učenju I. P. Pavlova o pogojni refleksi, človeško telo se prilagodi določenemu času vnosa hrane: pojavi se apetit in začnejo se izločati prebavni sokovi. Pravilni razmiki med obroki zagotavljajo, da se v tem času počutite siti.

Trije obroki na dan so praviloma fiziološki. Prednostni pa so štirje obroki na dan, pri katerih se poveča absorpcija hranil, zlasti beljakovin, v presledkih med obroki ni občutka lakote in ohranja se dober apetit. V tem primeru je energijska vrednost zajtrka 20%, kosila - 35%, popoldanskega čaja - 15%, večerje - 25%.

Uravnotežena prehrana.Prehrana se šteje za racionalno, če je potreba po hrani v celoti zadovoljena v kvantitativnem in kvalitativnem smislu, se povrnejo vsi stroški energije. Spodbuja pravilno rast in razvoj telesa, povečuje njegovo odpornost na škodljive vplive zunanjega okolja, spodbuja razvoj telesnih funkcionalnih zmožnosti in povečuje intenzivnost dela. Racionalna prehrana omogoča razvoj prehrambenih obrokov in prehranskih režimov glede na različne populacije in življenjske pogoje.

Kot smo že omenili, prehrana zdravega človeka temelji na dnevnih obrokih hrane. Pacientova prehrana in prehrana se imenujejo prehrana. Vsak prehrana ima določene sestavine prehrane in je značilna po naslednjih značilnostih: 1) energijska vrednost; 2) kemična sestava; 3) fizikalne lastnosti (prostornina, temperatura, konsistenca); 4) prehrana.

Regulacija presnove in energije.

Pogojene refleksne spremembe v metabolizmu in energiji opazimo pri ljudeh pred začetkom in pred delom. Pri športnikih pred začetkom tekmovanja in pri delavcih pred delom se poveča presnova, poveča se telesna temperatura, poraba kisika in emisija ogljikovega dioksida. Lahko povzročite pogojne refleksne spremembe v presnovi,energije in toplotni procesiljudje naprej verbalno dražilno.

Vpliv živca sistemi za izmenjavo in energijoprocesi v telesu izvede na več načinov:

Neposreden vpliv živčnega sistema (preko hipotalamusa, eferentnih živcev) na tkiva in organe;

Posredni vpliv živčnega sistema skozihipofiza (somatotropin);

Posredovanovpliv živčnega sistema skozi tropichormoni hipofize in perifernih notranjih žlezizločanje;

Neposreden vpliv živca sistemov (hipotalamus) na delovanje žlez z notranjim izločanjem in prek njih na presnovne procese v tkivih in organih.

Glavni oddelek osrednjega živčevja, ki uravnava vse vrste presnovnih in energijskih procesov, je hipotalamus.Izrazito vpliva na presnovne procese in proizvodnjo toplote notranje žleze izločanje. Hormoni nadledvične skorje in ščitnice v velikih količinah povečajo katabolizem, to je razgradnjo beljakovin.

V telesu se jasno kaže tesen medsebojno povezan vpliv živčnega in endokrinega sistema na presnovne in energijske procese. Tako vzbujanje simpatičnega živčnega sistema nima le neposrednega spodbudnega učinka na presnovne procese, hkrati pa se poveča tudi izločanje ščitničnih in nadledvičnih hormonov (tiroksina in adrenalina). To še poveča metabolizem in energijo. Poleg tega ti hormoni sami povečajo tonus simpatičnega živčnega sistema. Pomembne spremembe v presnoviin izmenjava toplote se pojavi, ko v telesu primanjkuje hormonov endokrinih žlez. Na primer, pomanjkanje tiroksina vodi do zmanjšanja bazalnega metabolizma. To je posledica zmanjšanja porabe kisika v tkivih in oslabitve proizvodnje toplote. Posledično se telesna temperatura zmanjša.

Hormoni žlez z notranjim izločanjem sodelujejo pri uravnavanju presnovein energije, spreminjanje prepustnosti celičnih membran (inzulin), aktiviranje encimskih sistemov v telesu (adrenalin, glukagon itd.) invplivanje o njihovi biosintezi (glukokortikoidi).

Tako regulacijo presnove in energije izvajata živčni in endokrini sistem, ki zagotavljata prilagajanje organizma spreminjajočim se razmeram njegovega habitata.


Ta publikacija ponuja odgovore na vprašanja izpita iz biologije v 9. razredu srednja šola... Ta vprašanja predlaga ministrstvo za izobraževanje RF in jih objavi v Biltenu za izobraževanje, uradni publikaciji ministrstva.

Vprašanja v vstopnicah so kombinirana tako, da lahko natančen natančen odgovor na obe vprašanji katere koli vstopnice omogoči, da ocenite znanje biologije kot celote in ne katerega koli njenega oddelka. Velika pozornost plačani takim splošnim biološkim problemom, kot so evolucijski proces, razmnoževanje živali in rastlinskih organizmov, vloga različnih skupin živih organizmov v biocenozah, problem prilagajanja habitatnim razmeram itd.

V šolskih učbenikih seveda najdete odgovore na vsa vprašanja, predlagana v vstopnicah. Ena izmed nalog, s katero so se soočali avtorji, je bila olajšati ta iskanja in združiti znanje, predstavljeno v različnih učbenikih. Odgovori na vprašanja vsebujejo gradivo, ki je nekoliko zunaj okvira šole učni načrt, kar bo omogočilo njihovo uporabo v srednješolskih zavodih s bistveno drugačnimi programi poučevanja biologije. Poleg tega jih boste lahko v prihodnosti uporabljali za pripravo na zaključne izpite v šoli in za sprejemni izpit iz biologije na univerze.

Številka vozovnice 1

1. Presnova in pretvorba energije. Pomen presnove v človeškem življenju

Presnova je sestavljena iz vnosa različnih snovi iz zunanjega okolja, asimilacije in spremembe teh snovi ter sproščanja nastalih produktov razpada. Med izvajanjem vseh teh procesov obstaja veliko kemičnih, mehanskih, termičnih in električni pojavipreoblikovanje energije poteka neprekinjeno: kemijska energija kompleksnih organskih spojin, ko se razdelijo, se sprosti in pretvori v toplotno, mehansko in električno energijo. Telo sprošča predvsem toplotno in mehansko energijo. Sprosti se zelo malo električne energije, ki pa je bistvenega pomena za delovanje živčnega in mišičnega sistema. Zaradi sproščene energije se pri toplokrvnih živalih vzdržuje stalna telesna temperatura in opravlja zunanja dela. Sproščanje energije je potrebno tudi za vzdrževanje celičnih struktur in za sintezo kompleksnih organskih spojin.

Presnova in pretvorba energije sta med seboj neločljiva. Presnovni in energijski procesi v živem organizmu potekajo po enotnem zakonu - zakon o ohranjanju snovi in \u200b\u200benergije... V živem organizmu se snov in energija ne ustvarjata ali izginjata, pride le do njihove spremembe, absorpcije in sproščanja.

Presnovo telesa sestavljajo procesi asimilacija(nastanek kompleksnih snovi iz preprostih) in disimilacija(razpadanje snovi). V procesu asimilacije (ali plastične presnove) nastajajo zapletene organske snovi, ki so del različnih telesnih struktur. V procesu disimilacije (ali presnove energije) se kompleksne organske snovi razgradijo in jih spremenijo v enostavnejše. V tem primeru se sprosti energija, ki je nujna za normalno delovanje telesa.

Presnova v telesu je en sam proces, ki povezuje preoblikovanje različnih snovi: beljakovine se na primer lahko pretvorijo v maščobe in ogljikove hidrate, maščobe pa v ogljikove hidrate.

Beljakovine v človeško telo vstopijo s hrano, v prebavnem kanalu se pod vplivom encimov razdelijo na aminokisline, ki se v tankem črevesju absorbirajo v kri. Nato se v celicah iz aminokislin sintetizirajo lastni proteini, značilni za dani organizem. Vendar se del aminokislin razgradi, medtem ko se energija sprosti (ob razgradnji 1 g beljakovin se sprosti 17,6 kJ ali 4,1 kcal energije).

Končni produkti razgradnje beljakovin so voda, ogljikov dioksid, amoniak, sečnina in nekateri drugi. Amoniak (v obliki amonijevega sulfata) in sečnina se izločata iz telesa skozi sečni sistem. Če je delovanje ledvic okvarjeno, se bodo te snovi, ki vsebujejo dušik, kopičile v krvi in \u200b\u200bzastrupile telo. Beljakovine se v telesu ne odlagajo, v telesu ni "beljakovin". Pri odraslih sta sinteza in razgradnja beljakovin uravnotežena in v otroštvu prevladuje sinteza.

Funkcije beljakovinev telesu so zelo raznoliki: plastični (v sestavi celic približno 50% beljakovin), regulativni (mnogi hormoni so beljakovine), encimski (encimi so biološki katalizatorji beljakovinske narave, znatno povečajo stopnjo biokemijskih reakcij), energija (beljakovine so v telesu zaloga energije, ki se uporablja ob pomanjkanju ogljikovih hidratov in maščob), transport (hemoglobin prenaša kisik), kontraktil (aktin in miozin v mišičnem tkivu). Dnevna potreba po človeških beljakovinah je približno 100–118 g.

Glavni vir energije v telesu je ogljikovi hidrati... Med razgradnjo 1 g glukoze se sprosti enaka količina energije kot pri razgradnji 1 g beljakovin (17,6 kJ ali 4,1 kcal), vendar so procesi oksidacije ogljikovih hidratov veliko lažji in hitrejši kot oksidacija beljakovin. Polisaharidi, ki s hrano vstopijo v prebavni trakt, se razgradijo v monomer (glukoza). Glukoza se absorbira v krvni obtok. V krvi se koncentracija glukoze vzdržuje na stalni ravni 0,08–0,12% zaradi hormonov trebušne slinavke - insulina in glukagona. Insulin pretvori odvečno glukozo v glikogen ("živalski škrob"), ki se shrani v jetrih in mišicah. Nasprotno pa glukagon pretvori glikogen v glukozo, če se glukoza v krvi zmanjša. Ob pomanjkanju inzulina se razvije resna bolezen - diabetes. Končna produkta razgradnje ogljikovih hidratov sta voda in ogljikov dioksid. Dnevna potreba ljudi po ogljikovih hidratih je približno 500 g.

Vrednost maščobeza telo je, da so eden najpomembnejših virov energije (z razgradnjo 1 g maščobe se sprosti 38,9 kJ ali 9,3 kcal energije). Poleg tega maščobe v telesu opravljajo zaščitne in blažilne plastične funkcije in so vir vode. Maščobe so shranjene v rezervi (predvsem v podkožju). V prebavnem traktu se maščobe razgradijo na glicerol in maščobne kisline. Maščobe se absorbirajo v limfo. Med disimilacijo se oksidirajo v vodo in ogljikov dioksid. Dnevna potreba človeka po maščobi je približno 100 g.

Izmenjava ima pomembno vlogo v telesu. vodein mineralne soli... Voda je univerzalno topilo; vse reakcije v celicah potekajo v vodnem mediju. Človek na dan izgubi približno 2,5 litra vode (z urinom, znojem, dihanjem), zato je dnevna poraba vode 2,5–3 litre. Mineralne soli so bistvenega pomena za normalno delovanje vseh telesnih sistemov. So del vseh tkiv, sodelujejo v procesih metabolizma plastike, potrebni so za sintezo hemoglobina, želodčnega soka, za razvoj mišično-skeletnega in živčnega sistema itd. Telo najbolj potrebuje fosfor, kalcij, natrij, klor, kalij, vendar je v majhnih količinah potrebno veliko drugih elementov (baker, magnezij, železo, cink, brom itd.).

Presnova je nemogoča brez sodelovanja vitamini... To so organske snovi, ki jih telo potrebuje v zelo majhnih količinah (včasih - stotink miligrama na dan). Vitamini so pogosto vključeni v encime kot koencimi, spodbujajo delovanje hormonov in povečujejo odpornost telesa na neugodne okoljske razmere. Najpomembnejši vitamini vključujejo vitamine C, A, D in skupino B. Ob pomanjkanju enega ali drugega vitamina se razvije hipovitaminoza, s presežkom - hipervitaminoza.

Izmenjave plastike in energije so medsebojno povezane. V procesu presnove se neprestano ustvarja energija, ki se nenehno porablja tudi za opravljanje dela, oskrbo živčna aktivnost, sinteza snovi. Vir energije za človeka so hranila, zato je pomembno, da hrana vsebuje vse organske in anorganske spojine, potrebne za normalno presnovo. Končni produkti presnove se iz telesa izločijo skozi pljuča, črevesje, kožo in ledvice. Glavna vloga pri izločanju produktov razpada iz telesa pripada ledvicam, skozi katere se odstranijo sečnina, sečna kislina, amonijeve soli, odvečna voda in soli.

Normalna presnova je temelj zdravja. Presnovne motnje vodijo do resnih bolezni (diabetes, protin, debelost ali, nasprotno, izguba teže itd.).

2. Razlogi za evolucijo. Zaplet rastlin v procesu evolucije

Leta 1859 je Charles Darwin v svojem briljantnem delu "Izvor vrst z naravno selekcijo ali ohranjanje favoriziranih pasem v boju za življenje" zapisal, da je glavna giba evolucije naravna selekcija na podlagi dedne spremenljivosti.

Dejavniki naravne selekcije v naravi vključujejo intenzivnost vzreje(višja kot je, več možnosti ima vrsta, da preživi in \u200b\u200brazširi meje svojega habitata) in boj za obstoj... Boj za obstoj je lahko znotraj vrste - to je najintenzivnejša oblika boja, za katero pa so redko značilne manifestacije okrutnosti - in medvrsti, ki so lahko nasilne. Druga oblika boja za obstoj je boj proti neugodnim okoljskim razmeram. Darwin je zapisal, da je naravna selekcija izkušnja najmočnejših. Prilagoditev se doseže z naravno selekcijo.

Med evolucijo rastlin so se zgodili naslednji dogodki. IN arhejska doba(pred približno 3,5 milijardami let) so se pojavile modrozelene alge, ki jih uvrščamo med cianobakterije: so bili enocelični in večcelični prokariontski organizmi, sposobni fotosinteze s sproščanjem kisika. Pojav modrozelenih alg je privedel do obogatitve zemeljske atmosfere s kisikom, ki je nujen za vse aerobne organizme.

IN proterozojska doba(pred približno 2,6 milijardami let) so prevladovale zelene in rdeče alge. Alge so nižje rastline, katerih telo ni razdeljeno na odseke in nima specializiranih tkiv (takšnemu telesu pravimo talus). Alge so še naprej prevladovale v paleozoik(starost paleozoika je približno 570 milijonov let), vendar se v silurskem obdobju paleozoika pojavijo najstarejše višje rastline - rinofiti (ali psilofiti). Te rastline so že imele poganjke, vendar še niso imele listov in korenin. Pomnožili so se s spori in vodili kopenski ali polvodni življenjski slog. V devonskem obdobju paleozoika se pojavljajo briofiti in praproti (lugi, preslice, praproti), na Zemlji pa prevladujejo rinofiti in alge. V devonu se pojavi tudi novo kraljestvo - rastline z višjimi spori * - to so glive, briofiti in praproti. Mah ima stebla in liste (izrastki stebel), vendar še nima korenin; funkcijo korenin opravljajo rizoidi - nitasti izrastki na steblu. V ciklu razvoja mahov prevladuje haploidna generacija (gametofit) - gre za listnato mahovo rastlino. Diploidna generacija (sporofit) v njih ni sposobna neodvisen obstoj in se hrani z gametofitom. Praproti razvijajo korenine; v ciklu njihovega razvoja prevladuje sporofit (listnata rastlina), gametofit pa predstavlja izrastek - to je majhna ploščica v obliki srca v praproti ali vozlički pri likopodih in preslicah. V starih časih so bile to ogromne drevesu podobne rastline. Razmnoževanje v rastlinah z višjimi spori je nemogoče brez vode, ker oploditev jajčeca v njih se zgodi v vodnih kapljicah, v katerih se gibljive moške spolne celice - semenčice - premaknejo v jajčece. Zato je voda za rastline z višjimi spori omejujoč dejavnik: če ne bo kapljala vode, bo razmnoževanje teh rastlin postalo nemogoče.

V karbonu (karbonsko obdobje) se pojavijo semenske praproti, iz katerih so kasneje, kot menijo znanstveniki, golosemenke. Na planetu prevladujejo orjaške drevesne praproti (prav ti so tvorili nahajališča premoga), v tem obdobju pa nosorogi popolnoma izginejo.

V permskem obdobju paleozoika se pojavljajo starodavni golosemenci. V tem obdobju prevladujejo semenske in zelnate praproti, medtem ko drevesne praproti odmirajo. Gnosnosme so semenske rastline. Razmnožujejo se s semeni, ki niso zaščitena s stenami plodov (golosemenke nimajo cvetov in plodov). Pojav teh rastlin je bil povezan z naraščanjem tal in nihanji temperature in vlažnosti. Razmnoževanje teh rastlin ni več odvisno od vode.

IN mezozoik(Mezozojska starost je približno 240 milijonov let) obstajajo tri obdobja - trias, jura in kreda. V mezozoiku se pojavljajo sodobne golonožnice (v triasu) in prve kritosemenke (v juri). Prevladujoče rastline so golosemenke. V tej dobi starodavne golosemenke in praproti izumirajo.

Pojav kritosemenk je povezan s številnimi aromorfozami. Te rastline razvijejo cvet - modificiran skrajšani poganjk, prilagojen tvorbi spor in spolnih celic. V cvetu se opraši opraševanje, oploditev, tvorita se zarodek in plod. Semena kritosemenk so zaščitena s plodičem - to prispeva k njihovemu ohranjanju in razširjanju. Med spolnim razmnoževanjem pri teh rastlinah pride do dvojne oploditve: ena sperma oplodi jajčece, druga pa sperma - osrednja celica zarodne vrečke, zaradi česar nastane zarodek in triploidni endosperm - hranilno tkivo zarodka. Oploditev poteka v vrečki zarodka, ki se razvije v ovuli, zaščiteni s stenami jajčnika.

Med kritosemenkami so trave, grmičevje in drevesa. Vegetativni organi (koren, steblo, list) imajo veliko sprememb. Razvoj kritosemenk je bil zelo hiter. Zanje je značilna visoka evolucijska plastičnost. Žuželke opraševalci so imeli pomembno vlogo pri njihovem razvoju in širjenju. Kritosemenke so edina skupina rastlin, ki tvorijo kompleksne večplastne skupnosti. To prispeva k intenzivnejši rabi okolja in uspešnemu osvajanju novih ozemelj.

IN kenozoikdobe (njegova starost je približno 67 milijonov let), na Zemlji prevladujejo sodobne kritosemenke in golosemenke, rastline višjih spor pa so podvržene biološki regresiji.

Številka vstopnice 2

1. Izmenjava plinov v pljučih in tkivih

Med telesom in okoljem nenehno poteka izmenjava plinov: kisik, potreben za disimilacijo, vstopi v telo, ogljikov dioksid, ki nastane kot posledica oksidacije organskih snovi, pa se odstrani iz telesa. Za oskrbo s kisikom in odstranjevanje ogljikovega dioksida skrbijo dihalni organi. Dihalne poti so nosna votlina, nazofarinks, grlo, sapnik, bronhi. Glavni dihalni organ so pljuča. Prav v pljučnih alveolah poteka izmenjava plinov med atmosferskim zrakom in krvjo.

Alveoli so pljučni mehurčki, katerih stene so sestavljene iz ene plasti epitelijskih celic. Gosto so prepleteni s kapilarami. Koncentracija ogljikovega dioksida v krvi je višja kot v zraku, koncentracija kisika pa nižja, zato ogljikov dioksid prehaja iz krvi v alveole, kisik iz alveol pa v kri. Postopek se nadaljuje, dokler ne pride do ravnotežja.

V krvi se kisik kombinira s hemoglobinom eritrocitov - tvori se oksihemoglobin. Kri postane arterijska. Celice telesa neprestano porabljajo kisik. Zato kisik iz krvi prehaja v tkivne celice, oksihemoglobin pa se pretvori nazaj v hemoglobin. V mitohondrijih se z uporabo kisika organske snovi oksidirajo (glavni vir energije v telesu so ogljikovi hidrati), sprosti se energija, ki se uporablja za sintezo ATP, univerzalnega akumulatorja energije v celicah.

Ogljikov dioksid iz celic vstopi v krvni obtok. Tako se v tkivih organov arterijska kri spremeni v vensko kri. Nekateri ogljikovi dioksidi reagirajo s hemoglobinom in tvorijo karbhemoglobin, večina ogljikovega dioksida (približno 2/3) pa reagira s plazemsko vodo. To reakcijo katalizira encim karboanhidraza. Ta encim lahko odvisno od količine ogljikovega dioksida v krvi pospeši ali upočasni reakcijo. Ko se ogljikov dioksid kombinira z vodo, nastane ogljikova kislina, ki disociira in tvori kation H + in anion HCO3–. Ta anion s krvjo gre v pljuča, kjer se sprosti ogljikov dioksid.

Pri reakciji z ogljikovim monoksidom (CO) hemoglobin tvori karboksihemoglobin, pri interakciji z dušikovim oksidom ali nekaterimi zdravili pa methemoglobin; te oblike hemoglobina ne morejo vezati kisika, zato lahko nastopi smrt. Vsebnost hemoglobina v krvi pri moških je 130–160 g / l, pri ženskah pa 120–140 g / l. Z zmanjšanjem vsebnosti hemoglobina se pojavi anemija - stanje, v katerem tkiva ne dobijo dovolj kisika.

Običajno je vsebnost kisika, ogljikovega dioksida in dušika v vdihanem zraku 20,94%, 0,03% in 79,03%. V izdihanem zraku se vsebnost kisika zmanjša na 16,3%, ogljikov dioksid pa na 4%. Vsebnost dušika se manj spreminja (poveča na 79,7%).

Prehod zraka skozi pljuča je zagotovljen z vdihom in izdihom. Vdih je posledica krčenja zunanjih medrebrnih mišic, zaradi česar se rebra dvignejo. Ko vdihnete, se mišična vlakna diafragme krčijo, kupola diafragme postane bolj ravna in se spusti. Prostornina prsne votline se poveča zaradi sprememb njene velikosti, zlasti v navpični smeri. Pljuča sledijo gibom prsnega koša. To je razloženo z dejstvom, da so pljuča od sten prsne votline ločena s plevralno votlino - režastim prostorom med parietalno pleuro (obloži notranjo površino prsnega koša) in visceralno pleuro (pokriva zunanjo površino). pljuč). Plevralna votlina je napolnjena s plevralno tekočino. Pri vdihu se tlak v plevralni votlini zmanjša, volumen pljuč se poveča, tlak v njih se zmanjša in zrak vstopi v pljuča. Ko izdihnete, se dihalne mišice sprostijo, volumen prsne votline se zmanjša, tlak v plevralni votlini se nekoliko poveča, raztegnjeno pljučno tkivo se skrči, tlak naraste in zrak zapusti pljuča. Tako se sprememba prostornine pljuč pojavlja pasivno, povzročajo pa jo spremembe v prostornini prsne votline in pritisk v plevralni razpoki in v pljučih.

Količina zraka, ki vstopi v pljuča z mirnim vdihom in izdihne z mirnim izdihom, se imenuje dihalna prostornina (približno 500 cm3). Količina zraka, ki jo lahko izdihnemo globok vdih, se imenuje vitalna zmogljivost pljuč (približno 3000–4500 cm3). Življenjska sposobnost pljuč je pomemben pokazatelj človekovega zdravja.

2. Enocelične rastline in živali. Značilnosti habitata, zgradbe in življenja. Vloga v naravi in \u200b\u200bčloveškem življenju

Enocelični organizmi so organizmi, katerih telo je sestavljeno iz ene celice. Lahko so prokarionti (bakterije in modrozelene alge ali cianobakterije), tj. nimajo oblikovanega jedra (funkcijo jedra opravlja nukleoid - molekula DNA, zvita v obroč), lahko pa so tudi evkarionti, t.j. imajo potrjeno jedro.

Med enoceličnimi evkariontskimi organizmi je veliko zelenih in nekaterih drugih alg ter vsi predstavniki vrste Protozoa. Splošni načrt zgradbe in nabora organelov pri enoceličnih evkariontih sta podobna celicam večceličnih organizmov, vendar so funkcionalne razlike zelo pomembne.

Enocelični organizmi združujejo lastnosti obeh celic in neodvisnega organizma. Številni enocelični organizmi tvorijo kolonije. Večcelični organizmi so se razvili iz enoceličnih organizmov v procesu evolucije.

Najenostavnejše so enocelične modrozelene alge. Njihove celice nimajo jedra in plastid, izgledajo kot bakterijske celice. Na tej podlagi jih uvrščamo med cianobakterije. V njih se v zunanji plasti citoplazme - kromatoplazmi - raztopijo pigmenti (klorofil, karoten). Te alge so se pojavile v Arheju in so bile prvi organizmi na Zemlji, v katerih je med fotosintezo nastajal kisik. Modrozelene alge lahko tvorijo tudi večcelično obliko - niti.

Med zelene alge enocelične oblike vključujejo klamidomonas, klorelo, pleurokok. Enocelične alge lahko tvorijo kolonije (npr. Volvox).

Diatomeji so tudi mikroskopske enocelične alge, ki lahko tvorijo kolonije.

Enocelične alge živijo najpogosteje v vodi (klamidomona v sladkovodnih telesih, klorela pa v sladki in morski vodi), lahko pa živijo tudi v tleh (na primer klorela, diatomeji) in lahko živijo na lubju dreves (pleurokok). Nekatere alge živijo celo na površini ledu, snega (nekatere klamidomone, na primer snežne klamidomone). Na Antarktiki diatomeji na spodnji strani ledu tvorijo gosto rjavo prevleko.

Enocelični praživali tvorijo podcvetje živali. Večina ima eno jedro v celici, obstajajo pa tudi večjedrne oblike. Na vrhu membrane ima veliko praživali lupino ali lupino. Premikajo se s pomočjo organelov gibanja - bičkov, trepalnic in lahko tvorijo psevdopodije (psevdopode).

Večina praživali je heterotrofov. Delci hrane se prebavijo v prebavnih vakuolah. Osmotski tlak v celici uravnavajo krčljive vakuole: odvečna voda se skozi njih odstrani. Takšne vakuole so značilne za sladkovodne praživali. Skupaj z vodo se presnovni produkti izločajo iz telesa protozoj. Vendar se glavna funkcija izločanja pojavi po celotni površini celice.

Protozoji se razmnožujejo tako nespolno kot spolno.

Ti enocelični organizmi se odzivajo na vplive okolja: za njih so značilni pozitivni in negativni taksiji (na primer, če se ciliarni čevelj - negativna kemotaksija - odmakne od solnega kristala v vodi).

Veliko protozojev je sposobnih enciziranja. Encysting vam omogoča izkušnje neugodne razmere in spodbuja preselitev praživali.

Pomen enoceličnih alg v naravi je neposredno povezan z njihovim življenjskim slogom. Ti organizmi sintetizirajo organske snovi, oddajajo kisik v ozračje, absorbirajo ogljikov dioksid, so člen v splošni prehranjevalni verigi, sodelujejo pri tvorbi tal, čiščenju vode in lahko vstopijo v simbiozo z drugimi organizmi (na primer klorela je fikobiont lišaji). Odmrle diatomske enocelične alge so tvorile močne usedline kamnin - diatomit, na dnu morja pa diatom. Enocelične modrozelene in zelene alge lahko povzročijo cvetenje vode.

Človek veliko uporablja enocelične alge in njihove odpadke. Tako se sposobnost enoceličnih zelenih alg, da absorbirajo organske snovi na celotni površini celice, uporablja za čiščenje vodnih teles; sposobnost klorele, da sintetizira veliko količino beljakovin, maščobnih olj in vitaminov, se uporablja v industrijski proizvodnji krme; sposobnost iste klorele, da med fotosintezo sprošča veliko kisika, se uporablja za regeneracijo zraka v zaprtih prostorih (na primer v vesoljskih ladjah, podmornicah). Nekatere modrozelene alge se uporabljajo kot gnojila. so sposobni popraviti dušik, alge, kot je spirulina, pa se uporabljajo kot aditiv za živila.

Pomen praživali je nekoliko podoben pomenu enoceličnih alg. Protozoji sodelujejo tudi pri tvorbi tal, služijo za čiščenje vodnih teles, ker hranijo se z bakterijami in razpadajočimi snovmi. Mnogi najpreprostejši so kazalniki čistosti vode. Školjke praživali (morske sarkode) tvorijo nanosi apnenca; služijo tudi kot indikatorji pri raziskovanju nafte in drugih mineralov. Najenostavnejše, kot enocelične alge, so pomemben člen v krogu snovi.

Najpreprostejše in enocelične alge so pomembni predmeti znanstvena raziskava... Uporabljajo se v citoloških, genetskih, biofizičnih, fizioloških in drugih študijah.

Se nadaljuje

* Tu je avtor naredil več netočnosti.
1. Rastline z višjimi spori niso kraljestvo, temveč sestavljena skupina rastlin, ki nima taksonomskega ranga (enaka kot npr. tetrapodi(tetrapodi), tj. vsi vretenčarji s štirimi petprstimi udi.
2. Gobe ne spadajo v rastlinsko kraljestvo, so ločene v ločeno kraljestvo.
3. Na koncu devona se pojavijo vse danes znane delitve rastlin, razen kritosemenk (tj. Briofiti, plugi, preslice, praproti, golosemenke). Pribl. izd.

na temo: "Presnova" jaz možnost

Preizkus v biologiji 9

na temo: "Presnova" II možnost

    Izberite en pravilen odgovor izmed štirih možnih

1. Razgradnja kompleksnih organskih snovi pride v procesu:

a) anabolizem; c) fotosinteza

b) katabolizem; d) simbioza

2. Pri tem pride do porabe energije:

a) glikoliza c) fotoliza

b) katabolizem; d) anabolizem;

3. Fotosinteza se izvaja:

a) v ribosomih; c) v mitohondrijih

b) v kloroplastih; d) v citoplazmi

4. Med fotosintezo

a) beljakovine c) ogljikovi hidrati

5. Izhodišče za fotosintezo je:

a) voda in kisik c) ogljikovi hidrati

6. Anaerobna glikoliza se imenuje:

a) skupnost vseh reakcij energetske presnove

b) razgradnja glukoze brez kisika

c) oksidativna fosforilacija

d) cepitev ATP

7. Med postopkom nastajajo beljakovine

a) fotosinteza c) glikoliza
b) biosinteza d) fermentacija


8 . ... Izpolnite tabelo z odgovori

Proces Vrsta presnove

a) sinteza kompleksnih snovi iz preproste 1.energije
b) razdelitev kompleksnih snovi na preprosto 2.plastiko
c) razgradnjo ogljikovih hidratov na ogljikov dioksid
d) sinteza ogljikovih hidratov iz ogljikovega dioksida
e) sinteza beljakovin iz aminokislin

9. Opredelite pojme : heterotrofi, fotoliza, metabolizem

10.

Kakšen je pomen fotosinteze?

jaz ... Izberite en pravilen odgovor izmed štirih možnih

1. Sinteza kompleksnih snovi iz preprostih se pojavi v procesu:

a) anabolizem; c) katabolizem;

b) presnova d) simbioza

2. Sproščanje energije se zgodi v procesu:

a) hidroliza c) metabolizem

b) anabolizem; d) katabolizem;

3. Poteka postopek fotosinteze

a) v jedru c) v mitohondrijih
b) v citoplazmi d) v kloroplastih
4. Pri tem nastajajo ogljikovi hidrati

a) biosinteza; c) fotosinteza

b) presnova energije; d) fermentacija

5. Končni glavni produkt fotosinteze je:

a) ogljikovi hidrati c) voda in kisik
b) maščobe d) vodo in ogljikov dioksid

6. Končni produkti razgradnje kisika organskih snovi so:

a) ATP in voda c) voda in kisik
b) maščobe d) vodo in ogljikov dioksid

7. Med biosintezo:

a) beljakovine c) ogljikovi hidrati
b) maščobe d) nukleinske kisline


8 . Vzpostavite ujemanje med biološkim procesom in vrsto izmenjave, ki ji pripada ... Izpolnite tabelo z odgovori

Vrsta presnove Postopek1. energija a) razgradnja ogljikovih hidratov na ogljikov dioksid

2. plastika b) sinteza kompleksnih snovi iz preprostih

c) sinteza beljakovin iz aminokislin

d) razdelitev kompleksnih snovi na enostavne

e) sinteza ogljikovih hidratov iz ogljikovega dioksida

9. Opredelite pojme : avtotrofi, glikoliza, metabolizem

10. Na vprašanje podajte popoln podroben odgovor

Kakšna je vloga avtotrofov v naravi?

Vrednost hranil

V vseh živih organizmih, od najbolj primitivnega do najbolj zapletenega - človeškega telesa - je presnova in energija osnova življenja.

V človeškem telesu, v njegovih organih, tkivih, celicah poteka neprekinjen proces ustvarjanja, tvorbe kompleksnih snovi. Hkrati s tem pride do razpada, uničenja kompleksnih organskih snovi, ki tvorijo celice telesa.

Delo organov spremlja njihovo nenehno obnavljanje: nekatere celice odmrejo, druge jih nadomestijo. Pri odrasli osebi 1/20 kožnega epitelija odmre in čez dan nadomesti polovica vseh celic epitelija prebavnega trakta, približno 25 g krvi itd.

Rast in obnova telesnih celic sta mogoča le, če se v telo neprestano dovajajo kisik in hranila. Hranila so gradnik plastika material, iz katerega so zgrajena živa bitja.

Za gradnjo novih celic v telesu, njihovo nenehno obnavljanje, za delo organov, kot so srce, prebavila, dihala, ledvice itd., Pa tudi za to, da človek opravlja delo, je potrebna energija. Telo telo prejme to energijo med razpadanjem celičnih snovi v procesu presnove.

Tako hranila, ki vstopajo v telo, ne služijo le kot plastika, gradbeni material, temveč tudi kot vir energije, tako potrebne za življenje.

Spodaj presnovo razumeti celoto sprememb, ki jih imajo snovi od trenutka, ko vstopijo v prebavni trakt, do tvorbe končnih produktov razpada, izločenih iz telesa.

Asimilacija in disimilacija

Presnova je enotnost dveh procesov: asimilacije in disimilacije. Kot rezultat postopka asimilacija razmeroma preprosti prebavni proizvodi, ki vstopijo v celice, se kemično preoblikujejo s sodelovanjem encimov in jih primerjajo s snovmi, potrebnimi za telo. Disimilacija - razpad kompleksnih organskih snovi, ki tvorijo celice telesa. Nekaj \u200b\u200bproduktov razpada telo ponovno uporabi, nekaj pa jih izloči iz telesa.

Postopek disimilacije poteka tudi s sodelovanjem encimov. Med disimilacijo se energija sprosti. Zaradi te energije se gradijo nove celice, obnavljajo se stare, deluje človeško srce, opravlja se duševno in fizično delo.

Procesa asimilacije in disimilacije sta med seboj neločljiva. Z intenziviranjem procesa asimilacije, zlasti z rastjo mladega organizma, se intenzivira tudi proces disimilacije.

Preoblikovanje snovi

V prebavnem traktu se začnejo kemične transformacije hranil. Tu se kompleksne beljakovine, maščobe in ogljikovi hidrati razgradijo na enostavnejše, ki se lahko absorbirajo skozi črevesno sluznico in v procesu asimilacije postanejo gradbeni material. Med prebavo se v prebavnem traktu sprosti majhna količina energije. Snovi, prejete zaradi absorpcije v kri in limfo, se vnesejo v celice, kjer se močno spremenijo. Nastale kompleksne organske snovi so del celic in sodelujejo pri izvajanju njihovih funkcij. Energija, ki se sprosti med razpadanjem celičnih snovi, se porabi za življenje telesa. Iz nje se izločajo presnovni produkti različnih organov in tkiv, ki jih telo ne uporablja.

Vloga encimov v znotrajcelični presnovi

Glavni procesi preoblikovanja snovi potekajo znotraj celic našega telesa. Ti procesi so v središču znotrajcelični izmenjava. Odločilno vlogo pri znotrajceličnem metabolizmu imajo številni celični encimi. Zaradi njihove aktivnosti pride do zapletenih transformacij s celicami, v njih se porušijo intramolekularne kemijske vezi, kar vodi do sproščanja energije. Tu so še posebej pomembne reakcije oksidacije in redukcije. Končna produkta oksidacijskih procesov v celici sta ogljikov dioksid in voda. S sodelovanjem posebnih encimov se v celici izvajajo druge vrste kemičnih reakcij.

Energija, ki se sprosti med temi reakcijami, se porabi za izgradnjo novih snovi v celici, za vzdrževanje vitalnih procesov telesa. Glavni akumulator in nosilec energije, ki se uporablja v mnogih sintetičnih procesih, je adenozin trifosforna kislina (ATP). Molekula ATP vsebuje tri ostanke fosforne kisline. ATP se uporablja pri vseh presnovnih reakcijah, ki zahtevajo porabo energije. Hkrati v molekuli ATP kemična vez z enim ali dvema ostankoma fosforne kisline sprosti shranjeno energijo (cepitev enega ostanka fosforne kisline povzroči sproščanje približno 42.000 J na 1 gram molekule).