Лекция "Две стороны обмена веществ"

1. Обмен веществ как основная функция организма

Единство живой и неживой природы. Органические и неорганические вещества состоят из одних и тех же химических элементов. Но организм животных и человека сам не способен образовывать органические вещества из неорганических. Такой способностью обладают лишь зеленые растения и некоторые виды бактерий, они называются автотрофными организмами. Животные, грибы, человек и большинство бактерий используют готовые органические соединения, которые образованы растениями и называются гетеротрофными организмами. С другой стороны, органические соединения в организме животных и человека распадаются на ряд конечных продуктов — воду, углекислый газ и аммиак. Они являются неорганическими веществами, которые вновь усваиваются растениями. Таким образом, в течение жизни организм получает необходимые ему вещества из окружающей среды и выделяет в нее продукты жизнедеятельности.

Обмен веществ – основная функция организма. Обмен веществ непрерывно протекает в организме. Обмен веществ заключается в поступлении в организм из внешней среды различных веществ, которые являются с одной стороны строительным материалом для образования нужных организму веществ, с другой – источником химической энергии, которая выделяется при разрушении сложных молекул до простых и выделении во внешнюю среду образующихся продуктов распада. За счет освободившейся энергии поддерживается постоянная температура тела, совершается работа внутренних органов, осуществляются химические процессы, особенно при росте клеток.

Организм постоянно расходует различные вещества и большое количество энергии. Поэтому он нуждается в пище, содержащей сложные органические вещества. Между организмом и окружающей его средой непрерывно происходит обмен веществ и энергии. С прекращением обмена веществ прекращается жизнь. Обмен веществ отличает живой организм от неживого, органический мир от неорганического.

2. Пластический и энергетический обмен

В организме непрерывно распадаются и снова возникают различные вещества, освобождается энергия. Процесс обмена веществ имеет два противоположных вида обмена — пластический и энергетический.

Пластический обмен (ассимиляция, анаболизм) — это совокупность реакций биосинтеза необходимых организму веществ. В результате организм обеспечивает постоянство химического состава клеток и тканей или запасает впрок некоторые вещества. При усвоении органических веществ накапливается энергия.

Энергетический обмен (диссимиляция, катаболизм) — противоположный процесс, характеризующийся распадом тех органических соединений, которые входят в состав клеток, и удалением из организма продуктов их распада. При этом освобождается энергия, которая используется клетками для выполнения их функций. Энергетический обмен обеспечивает все виды деятельности нашего организма — физическую работу, умственный труд и др.

Оба вида обмена неразрывно связаны. В различные моменты жизни организма один из них может преобладать. Например, в период роста и развития организма наблюдается значительное усиление обоих процессов, но с преобладанием пластического обмена. Следовательно, обмен веществ и энергии представляет собой единство двух противоположных и неотделимых друг от друга процессов.

3. Регуляция обмена веществ

Обмен веществ в организме изменяется в зависимости от того, здоров человек или болен, какую работу он выполняет, от степени усталости, эмоционального состояния и пр. Изменения уровня обмена веществ регулируются нервным и гуморальным механизмами.

Нервные и гуморальные центры для регуляции обмена веществ расположены в промежуточном мозге. Примером гуморального воздействия на обмен веществ может служить влияние на него гормонов. Они разносятся кровью по всему организму и усиливают или ослабляют обмен веществ в зависимости от состояния организма. Нарушение деятельности желез внутренней секреции вызывает изменения в обмене веществ. Например, при удалении щитовидной железы происходит резкое снижение уровня обмена веществ, при нарушении функции поджелудочной железы страдает обмен углеводов и возникает тяжелое заболевание. Нервный и гуморальный механизмы регуляции обмена веществ между собой тесно связаны.

Потребность организма в энергии. Интенсивность энергетического обмена зависит от условий, в которых находится организм. Во время сна распад веществ наименьший. Он усиливается, когда человек переходит к активной деятельности. С повышением интенсивности распада веществ увеличивается и количество освобождающейся энергии.

Организму постоянно приходится расходовать энергию, необходимую для поддержания работы мозга, температуры тела, деятельности сердца, легких и других органов, работа которых при жизни не прекращается ни при каких условиях.

У взрослого человека расход энергии составляет 7117 кДж в сутки. Это значит, что при максимальном покое в организме человека должно расщепляться столько белков, жиров и углеводов, сколько необходимо для освобождения 7117 кДж. Траты энергии у детей вследствие небольших размеров их тела меньше, чем у взрослых.

Основные термины и понятия:

Гетеротрофные организмы. Автотрофные организмы. Пластический обмен. Энергетический обмен. Регуляция обмена веществ.

Карточка у доски:

1. Как называются организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических?

2. Какие организмы способны синтезировать органические вещества из неорганических?

3. Как называются организмы, которые могут синтезировать органику только из готовой органики?

4. Какие организмы способны синтезировать органические вещества только из готовой органики?

5. Как используются питательные вещества пищи в организме человека?

6. Устно: «Что такое пластический обмен»?

7. Устно: «Что такое энергетический обмен»?

8. Где расположены центры, регулирующие обмен веществ?

9. Какой обмен нарушается при нарушении функции поджелудочной железы?

10. Какая железа регулирует интенсивность уровня обмена веществ?

Письменные карточки:

1. Обмен веществ как основная функция организма.

2. Пластический и энергетический обмен.

3. Регуляция обмена веществ.

4. Дайте определения или раскройте понятия: Гетеротрофные организмы. Автотрофные организмы. Пластический обмен. Энергетический обмен. Регуляция обмена веществ.

Компьютерное тестирование:

Тест 1. Как называются организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических:

1. Гетеротрофы.

2. Автотрофы.

**Тест 2. Какие организмы способны синтезировать органические вещества из неорганических:

1. Животные.

2. Грибы.

3. Растения.

4. Некоторые бактерии.

**Тест 3. Какие организмы способны синтезировать органические вещества только из готовой органики:

1. Животные.

2. Грибы.

3. Растения.

4. Некоторые бактерии.

**Тест 4. Выберите две наиболее важные функции питательных веществ для организма человека.

1. Источник энергии.

2. Строительный материал.

3. Защитный материал.

4. Источник витаминов и минеральных веществ.

**Тест 5. Как называется совокупность реакций биосинтеза органических веществ в организме человека:

1. Пластический обмен.

2. Энергетический обмен.

3. Ассимиляция.

4. Диссимиляция.

5. Катаболизм.

6. Анаболизм.

**Тест 6. Как называется совокупность реакций распада и окисления органических веществ в организме человека:

1. Пластический обмен.

2. Энергетический обмен.

3. Ассимиляция.

4. Диссимиляция.

5. Катаболизм.

6. Анаболизм.

Тест 7. Где расположены центры, регулирующие обмен веществ:

1. В промежуточном мозге.

2. В среднем мозге.

3. В больших полушариях.

4. В продолговатом мозге.

Тест 8. Какой обмен нарушается при нарушении функции поджелудочной железы:

1. Углеводный.

2. Жировой.

3. Белковый.

4. Все виды обменов.

Тест 9. Какая железа регулирует интенсивность уровня обмена веществ:

1. Поджелудочная.

2. Паращитовидные.

3. Гипофиз.

4. Тимус.

**Тест 10. Верные суждения:

1. Реакции диссимиляция сопровождаются потреблением энергии.

2. Реакции диссимиляции сопровождаются выделением энергии.