Кратко обмен веществ: Обмен веществ. Пластический и энергетический обмен — урок. Биология, 8 класс. — БЛОГ О ЗДОРОВОМ ОБРАЗЕ ЖИЗНИ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИИ ТЕЛА

Содержание

Обмен веществ и энергии в клетке – превращение и преобразование кратко

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 296.

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 296.

Любое свойство живого, и любое проявление жизни связано с определёнными химическими реакциями в клетке. Эти реакции идут либо с затратой, либо с освобождением энергии. Вся совокупность процессов превращения веществ в клетке, а также в организме, называется метаболизмом.

Анаболизм

Клетка в процессе жизни поддерживает постоянство своей внутренней среды, называемое гомеостазом. Для этого она синтезирует вещества в соответствии со своей генетической информацией.

Рис. 1. Схема метаболизма.

Эта часть метаболизма, при которой создаются характерные для данной клетки высокомолекулярные соединения, называется пластическим обменом (ассимиляцией, анаболизмом).

К реакциям анаболизма относится:

синтез белков из аминокислот;
образование крахмала из глюкозы;
фотосинтез;

синтез жиров из глицерина и жирных кислот.

Эти реакции возможны только при затратах энергии. Если для фотосинтеза затрачивается внешняя (световая) энергия, то для остальных – ресурсы клетки.

Количество затрачиваемой на ассимиляцию энергии больше, чем запасается в химических связях, т. к. часть её используется на регуляцию процесса.

Катаболизм

Другая сторона обмена веществ и превращения энергии в клетке – энергетический обмен (диссимиляция, катаболизм).

Реакции катаболизма сопровождаются выделением энергии.
К этому процессу относятся:

дыхание;
распад полисахаридов на моносахариды;
разложение жиров на жирные кислоты и глицерин, и другие реакции.

Рис. 2. Процессы катаболизма в клетке.

Взаимосвязь процессов обмена

Все процессы в клетке тесно связаны между собой, а также с процессами в других клетках и органах. Превращения органических веществ зависят от наличия неорганических кислот, макро- и микроэлементов.

Процессы катаболизма и анаболизма идут в клетке одновременно и являются двумя противоположными составляющими метаболизма.

Обменные процессы связаны с определёнными структурами клетки:

дыхание – с митохондриями;
синтез белков – с рибосомами;
фотосинтез – с хлоропластами.

Для клетки характерны не отдельные химические процессы, а закономерный порядок, в котором они осуществляются. Регуляторами обмена являются белки-ферменты, которые направляют реакции и изменяют их интенсивность.

АТФ

Особую роль в метаболизме играет аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Она является компактным химическим аккумулятором энергии, используемым для реакций синтеза.

Рис. 3. Схема строения АТФ и превращения её в АДФ.

За счёт своей неустойчивости АТФ образует молекулы АДФ и АМФ (ди- и монофосфат) с выделением большого количества энергии для процессов ассимиляции.

Что мы узнали?

Если говорить кратко, то обмен веществ и энергии в клетке – это совокупность огромного числа химических реакций, направленных на её самоорганизацию и самовоспроизведение. Обмен составляют разнонаправленные процессы анаболизма и катаболизма.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

Пока никого нет. Будьте первым!

Оценка доклада

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 296.

А какая ваша оценка?

Обмен веществ и энергии

Основные понятия

Определение 1

Обмен веществ и энергии, или метаболизм – это физиологические процессы обеспечения организма необходимыми для его нормального функционирования соединениями, их превращение, получение энергии и выведения во внешнюю среду ненужных соединений произошедших реакций.

В узком смысле, понятие «метаболизм» – это пути превращений определенного соединения или соединений в организме.

Метаболизм состоит из двух процессов:

Пластический обмен, анаболизм, ассимиляция, или синтез. Это поступление в организм через пищеварительную систему воды, белков, жиров, углеводов, минеральных солей, витаминов, через дыхательную систему, кожу — кислорода для построения мембран, клеточных структур и их обновления. Анаболические реакции – это реакции, участвующие в синтезе новых молекул, протекают с поглощением энергии.
Энергетический обмен, катаболизм, диссимиляция, или распад. Простыми словами – не как для реферата — это процессы выведения из организма отработанных продуктов. Такие процессы осуществляются через органы пищеварительного тракта, легкие, почки, кожу. Катаболические реакции – это реакции распада, протекающие с выделением энергии. Во время процессов энергетического обмена часть энергии рассеивается в виде тепла, а часть запасается в определенных органических веществах в виде макроэргических связей. Универсальным химическим аккумулятором энергии является АТФ – аденозинтрифосфорная кислота.

Все реакции анаболизма и катаболизма протекают с помощью энзимов (ферментов) – биологических катализаторов.

В процессе обмена веществ постоянно образуются, обновляются, расщепляются клеточные структуры, появляются и разрушаются разнообразные химические соединения. Все это сопровождается превращениями энергии: потенциальная энергия веществ, освобождаемая при расщеплении, переходит в кинетическую энергию, представленную, главным образом тепловой и механической энергиями, частично – электрической энергией.

С точки зрения биологии, поступление в организм различных веществ из внешней среды необходимо для:

Возмещения энергозатрат.
Удовлетворения потребностей роста
Сохранения массы тела.

При этом количество питательных веществ, их соотношение и свойства должны согласовываться с условиями жизни и общим состоянием организма. В зависимости от того, какой образ жизни ведет живой организм, какие складываются внешние условия в той среде, где он обитает, определяются конкретные численные значения потребностей в каждом веществе.

Все реакции пластического и энергетического обмена протекают совместно, переходя друг в друга в организме в течение всей жизни. Соотношение реакций на разных стадиях развития организма отличается. В раннем возрасте преобладают реакции анаболизма, когда наблюдается интенсивный рост и развитие организма. По мере старения в организме основными становятся процессы катаболизма, синтез новых веществ постепенно угнетается.

Виды обмена веществ

Основными веществами, поступающими в организм человека, являются вода, минеральные соли, органические вещества: белки, витамины, углеводы и жиры. Для каждого вещества характерен свой путь метаболизма.

Существуют следующие виды обмена веществ:

Обмен воды и минеральных солей;
Обмен белков;
Обмен жиров;
Обмен углеводов.

Замечание 1

Большинство витаминов входят в состав ферментов, поэтому они выполняют в основном функцию катализаторов биохимических процессов.

Регуляция обмена веществ

Под регуляцией обмена веществ рассматривается регуляция почти всех функций организма: пищеварения, кровообращения, дыхания, выделения и др.

Основную роль в регуляции обмена веществ играет эндокринная система. Гормоны оказывают воздействие на скорость протекания биохимических процессов непосредственно в клетке. При совокупном их воздействии на отдельные клетки происходит изменение в функционировании организма в целом.

К примеру,

Гормон гипофиза — соматотропный гормон проявляет выраженное анаболическое действие, он повышает синтез пластических веществ, ускоряет рост;
Катехоламины надпочечников усиливают энергообразование через окислительные процессы;
Тироксин и трийодтиронин – гормоны щитовидной железы – активируют разрушение углеводов и жиров, стимулируют образование белка из аминокислот.

В регуляции обмена веществ принимает участие нервная система – гипоталамус, который включает центры жажды, голода и насыщения, терморегуляции. Регуляция осуществляется через вегетативную нервную систему.

Замечание 2

Гипоталамус и гипофиз координируют функционирование почти всех желез внутренней секреции.

Краткий обзор энергетического метаболизма человека и его связи с эссенциальным ожирением

Обзор

. 1992 г., янв. 55 (1 доп.): 242S-245S.

doi: 10. 1093/ajcn/55.1.242s.

Э Равуссин ¹ , C Богардус

принадлежность

¹ Секция клинического диабета и питания, Национальный институт диабета, болезней органов пищеварения и почек, Национальные институты здравоохранения, Феникс, Аризона.

PMID: 1728837
DOI: 10.1093/ajcn/55.1.242s

Обзор

E Ravussin et al. Am J Clin Nutr. 1992 Январь

. 1992 г., янв. 55 (1 доп.): 242S-245S.

дои: 10. 1093/ajcn/55.1.242s.

Авторы

Э Равуссин ¹ , К Богардус

принадлежность

¹ Секция клинического диабета и питания, Национальный институт диабета, болезней органов пищеварения и почек, Национальные институты здравоохранения, Феникс, Аризона.

PMID: 1728837
DOI: 10.1093/ajcn/55.1.242s

Абстрактный

Суточный расход энергии (24EE) можно измерить в дыхательной камере. 24EE включает базовый уровень метаболизма, термический эффект пищи и энергетические затраты на физическую активность. Основной детерминант 24EE, безжировая масса, составляет примерно 80% различий, наблюдаемых между людьми. Генетические факторы, по-видимому, являются причиной семейной агрегации 24EE у человека. Вариабельность 24EE для данного размера и состава тела имеет важное значение, поскольку низкий уровень метаболизма является основным фактором риска увеличения веса у человека. Появляется все больше доказательств того, что ожирение, часто являющееся наследственным заболеванием, не всегда может быть связано с обжорством и ленью. Подобно необходимости лечения эссенциальной гипертензии, существует необходимость лечения расстройства, которое, возможно, лучше всего назвать эссенциальным ожирением.

Цитируется

Прогнозирование расхода энергии в состоянии покоя у людей с хронической травмой спинного мозга.
Ма Й, де Гроот С, Хувенарс Д, Ахтерберг В, Адриансен Дж, Вейс ПДжМ, Янссен TWJ. Ма Ю и др. Спинной мозг. 2 июля 2022 г. doi: 10.1038/s41393-022-00827-5. Онлайн перед печатью. Спинной мозг. 2022. PMID: 35780202
Кетогенная диета и потеря веса: есть ли влияние на расход энергии?
Басоло А., Магно С., Сантини Ф., Чеккарини Г. Басоло А. и др. Питательные вещества. 2022 26 апреля; 14 (9): 1814. дои: 10.3390/nu14091814. Питательные вещества. 2022. PMID: 35565778 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.
Оптимизация поведенческих вмешательств для регулирования набора веса во время беременности с помощью политики последовательного принятия решений с использованием прогнозирующего управления гибридной моделью.
Го П., Ривера Д.Э., Донг Ю., Дешпанде С., Сэвидж Дж.С., Хохман Э.Е., Поли А.М., Леонард К.С., Даунс Д.С. Го П. и др. Компьютерная химическая инженерия. 2022 Апр; 160:107721. doi: 10.1016/j.compchemeng.2022.107721. Epub 2022 8 февраля. Компьютерная химическая инженерия. 2022. PMID: 35342207
Энергетический баланс и контроль веса тела: возможные эффекты времени приема пищи и нарушения регуляции циркадного ритма.
Басоло А., Бечи Джензано С., Пьяджи П., Кракофф Дж., Сантини Ф. Басоло А. и др. Питательные вещества. 2021 сен 19;13(9):3276. дои: 10.3390/nu13093276. Питательные вещества. 2021. PMID: 34579152 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.
Подходы к идентификации системы для оценки потребления энергии: расширение мер по управлению гестационным увеличением веса.
Го П., Ривера Д.Э., Сэвидж Дж.С., Хохман Э.Э., Поли А.М., Леонард К.С., Даунс Д.С. Го П. и др. IEEE Trans Control Syst Technol. 2020 янв; 28 (1): 63-78. дои: 10.1109/ТССТ.2018.2871871. Epub 2018 12 октября. IEEE Trans Control Syst Technol. 2020. PMID: 31903018 Бесплатная статья ЧВК.

Просмотреть все статьи «Цитируется по»

Типы публикаций

термины MeSH

Реакция потребления пищи на краткосрочные изменения метаболизма у людей — Просмотр полного текста

Одна из причин, по которой люди набирают вес, заключается в том, что они потребляют с пищей больше калорий, чем им необходимо для получения энергии в течение 24 часов. Метаболизм – это количество энергии, которое человек использует в течение 24 часов. Исследователи хотят изучить взаимосвязь между изменениями метаболизма и тем, сколько человек ест.

Цели:

Узнать, сколько пищи съедает человек, когда температура тела снижена. Изучить, как изменения в обмене веществ могут повлиять на количество пищи, которую человек ест.

Право на участие:

Здоровые люди в возрасте от 18 до 55 лет.

Дизайн:

Участники останутся в NIH на 20 дней.

В течение первых 4 дней участникам будут предоставлены:

Медицинский осмотр
Электрокардиограмма
Анализы крови и мочи. Один анализ крови включает употребление раствора сахара.
Сканирование состава тела с помощью DXA
Вопросы о любимых продуктах, физической активности и личном поведении
Тест с физической нагрузкой на велотренажере

Участники проведут 24 часа в метаболической камере. В камере будет нормальная комнатная температура или ниже.

Иногда участники выбирают диету, соответствующую их ежедневным потребностям. В других случаях они могут есть сколько угодно из торгового автомата.

У участников будет собрана кровь и моча.

Участники проглотят беспроводной датчик и наденут небольшой регистратор данных.

В предпоследний день участники останутся в метаболической камере, но будут потреблять только воду и напитки без кофеина и сахара.

Участники вернутся на однодневные визиты через шесть месяцев и через год после первого приема. У них будут анализы крови и мочи, а также сканирование DXA. Они ответят на вопросы о физической активности и пищевых привычках.

Подробное описание:

Более 30% взрослых имеют избыточный вес. В целом, изменения образа жизни (диета и физические упражнения) или современные препараты для похудения приводят лишь к потере веса примерно на 5-10%. Это может быть связано с тем, что расход энергии человеком, то есть количество калорий, которые использует организм, приводит к голоду и может увеличить количество съедаемой пищи. Известно, что воздействие холода ускоряет обмен веществ, но может не привести к потере веса, если аппетит и тяга к еде также повышены. Основная цель этого исследования — оценить, приводит ли изменение расхода энергии при воздействии низкой температуры к изменениям в потреблении пищи. Это исследование будет включать в себя пребывание в нашем отделении клинических исследований, где мы определим потребность в энергии (при 24 градусах Цельсия) у 68 здоровых взрослых добровольцев без признаков диабета. Воздействие низких температур (16 градусов по Цельсию) будет использоваться для увеличения количества калорий, которые организм человека использует в течение дня. Участники проведут 24 часа в комнате, которая измеряет расход энергии при пониженной температуре в комнате, один раз с фиксированной диетой и один раз со шведским столом с выбором продуктов. После фиксированной диеты добровольцы самостоятельно выберут, сколько еды они хотят съесть за один день в торговом автомате. Добровольцы также проведут один день в посте, а затем в течение дня будут самостоятельно выбирать еду из торгового автомата.

Кратко обмен веществ: Обмен веществ. Пластический и энергетический обмен — урок. Биология, 8 класс.

Обмен веществ и энергии в клетке – превращение и преобразование кратко

Анаболизм

Катаболизм

Взаимосвязь процессов обмена

АТФ

Что мы узнали?

Тест по теме

Оценка доклада

Обмен веществ и энергии

Основные понятия

Виды обмена веществ

Регуляция обмена веществ

Краткий обзор энергетического метаболизма человека и его связи с эссенциальным ожирением

принадлежность

Авторы

принадлежность

Абстрактный

Похожие статьи

Цитируется

Типы публикаций

термины MeSH

Реакция потребления пищи на краткосрочные изменения метаболизма у людей — Просмотр полного текста

Добавить комментарий Отменить ответ