Реферат на тему
Обмін речовин і енергії – основа життєдіяльності. Єдність організму і навколишнього середовища. Основні біологічні константи організму.
План
І. Обмін речовин і енергії – основа життєдіяльності
1. Обмін білків.
2. Обмін жирів.
3. обмін вуглеводів
4. Утворення і витрата енергії.
5. Основний обмін і його значення.
ІІ. Єдність організму і навколишнього середовища.
1. Поняття про середовище.
2. Уявлення давніх українців про природу.
3. Еволюція взаємовідносин людини й природного середовища.
ІІІ. Основні біологічні константи організму.
Обмін речовин і енергії – або метаболізм – це сукупність хімічних і фізичних перетворень речовин і енергії, які проходять в живому організмі і забезпечують його життєдіяльність. Обмін речовин і енергії складає єдине ціле і підпорядковується універсальному закону збереженням матерії і енергії.
Метаболізм забезпечує сталість постійно втрачаючи організмом речовин (вода, мінеральні сполуки), забезпечує організм енергією, необхідною для руху, секреції, виявлення ряду речовин і інших проявів життя.
Обмін речовин складається із процесів асиміляції і дисиміляції.
Асиміляція (анаболізм) – процес засвоєння організмом речовин, при якому затрачується енергія.
Дисиміляція (катаболізм) – це процес розпаду складних органічних сполук, який проходить з виділенням енергії.
Єдиним постачальником енергії для організму людини і тварин є окислення органічних речовин , які поступають з їжею. При розщепленні харчових продуктів до кінцевих елементів – вуглекислого газу і води, - виділяється енергія, частина якої переходить в механічну роботу, яку виконують м'язи, друга частина використовується для синтезу більш складних сполук або накопичується в спеціальних мікро енергетичних сполуках.
Макроенергетичними сполуками називають речовини, розщеплення яких супроводжується виділенням великої кількості енергії. В організмі людини і тварин роль макроенергетичних сполук виконують аденозинтрифосфатна кислота (АТФ) і креатин фосфат (КФ).
Білками (протеїнами) – називають високомолекулярні сполуки, які складаються із амінокислот. Білки виконують важливі функції в організмі.
Структурна або пластична, функція пов’язана з тим, що білки є головною складовою частиною всіх клітин і міжклітинних структур. Білки також входять в склад основної частини хрящів, кісток і шкіри. Біосинтез білків визначає ріст і розвиток організму.
Каталітична або ферментативна, функція білків, заключається в способі прискорення біохімічних реакцій в організмі. Від активності білків – ферментів залежить здійснення всіх видів обміну речовин в організмі.
Захисна функція білків проявляється в утворенні антитіл при потраплянні в організм чужорідного білка (бактерій).
Крім того білки зв’язують токсичні речовини і отрути, які попадають в організм і забезпечують згортання крові і зупинку кровотечі при ранах.
Транспортна функція – заключається в перенесенні багатьох речовин. Забезпечення клітин киснем і виділення вуглекислого газу із організму здійснюється складним білком – гемоглобіном, ліпопротеїди забезпечують транспорт жирів.
Важливою функцією білків є передача спадкової інформації, в якій важливу участь відіграють нуклеотиди. В склад нуклеотидів входять нуклеїнові кислоти. Розрізняють два основні види нуклеїнових кислот:
рибонуклеїнові кислоти (РНК) і дезоксорибонуклеїнові кислоти (ДНК).
Важливою біологічною функцією нуклеїнових кислот є їх участь в біосинтезі білків.
Регуляторна функція білків направлена на підтримку біологічних констант в організмі, які забезпечуються регулярними впливами різних гормонів білкової природи.
Енергетична роль білків заключається в забезпеченні енергією всіх життєвих процесів в організмі тварин і людей. при окисленні 1 г білка в середньому виділяється енергія рівна 16,7 кДж (4,0 ККал).
В організмі постійно проходить синтез і розпад білків. Білки не можуть бути замінені іншими харчовими речовинами. Так як і синтез в організмі можливий лише із амінокислот. Також білок може заміняти собою жири і вуглеводи.
До жирів відносять неоднорідні в хімічному відношенні речовини, які ділять на прості ліпіди (нейтральні жири, воски), складні ліпіди (фосфоліпіди, гліколіпіди, сульфоліпіди) і стероїди (холестерин та інш.). Основна маса ліпідів в організмі людини представлена нейтральними жирами. Нейтральні жири їжі людини є важливим продуктом енергії. При окисленні 1г жиру виділяється 37,7 кДж (9,0 ККал) енергії.
Добова потреба дорослої людини в нейтральному жирі становить 70-80г, для дітей 3-10 років – 26-30г.
Нейтральні жири в енергетичному відношенні можуть бути замінені вуглеводами. Проте є ненасичені жирні кислоти – лінолева, ліноленова і арахідонова, які повинні обов’язково міститися в харчовому раціоні людини, їх називають незамінними жирними кислотами.
Нейтральні жири входять в склад їжі і тканин людини представлені головним образом тринліцеринами, які містять жирні кислоти – реальмітинову, стеаринову, оліанову, лінолеву, ленолеінову.
В жировій тканин нейтральний жир депонує в виді тригліцеридів. По мірі необхідності проходить мобілізація жиру, тобто розпад тригліцеридів з виділенням вільних жирних кислот.
Надмірне вживання вуглеводів з їжею призводить до відкладаню жиру в організмі. В нормі у людини 25-30% вуглеводів їжі перетворюється в жир.
Біологічна роль вуглеводів для організму людини визначається перш за все їх енергетичною функцією. Енергетична цінність 1г вуглеводів містить 16,7 кДж (4,0 ккал). Добова норма дорослої людини в вуглеводах становить близько 0,5 кг. Основна частина їх (близько 70%) окислюється в тканинах до води і вуглекислого газа. Близько 25-28% харчової глюкози перетворюється в жир і лише 2-5% її синтезується в глікоген – запасний вуглевод організму.
Складні вуглеводи, які поступили з їжею не можуть проникнути через слизову оболонку кишечника в кров і лімфу. Єдина форма вуглеводів, яка може всмоктуватися, являються моносахариди. Вони всмоктуються головним образом в тонкому кишечнику, потоком крові переносяться в печінку і до тканин. В печінці із глюкози синтезується глікоген. Цей процес називають глікогенезом. Глікоген може розпадатися до глюкози. Цей процес називають глікогенолізом. В печінці можливе новоутворення вуглеводів із продуктів їх розпаду, а також із продуктів розпаду жирів і білків, що називається гліконеогнез.
В вуглеводному обміні організму велике значення має м’язова тканина. М'язи, особливо під час їх підвищеної діяльності, забирають із крові значну кількість глюкози. В м'язах так як і в печінці синтезується глікоген. Розпад глікогену являється одним із продуктів енергії м’язового скорочення.
В стані повного фізичного і психічного спокою, організм витрачає енергію на:
1) постійні хімічні процеси
2) механічну роботу, яку виконують окремі органи (серце, дихальні м'язи, кровоносні судини, кишечник)
3) постійну діяльність железисто-секреторного апарату.
Основний обмін речовин залежить від віку, росту, маси тіла, статі. Найбільш інтенсивний основний обмін речовин по розрахунку на 1 кг маси тіла вирізняється у дітей. У новонароджених він становить 209-222 кДж (50-53 кал/кг) на добу, у дітей 1-го року – 176 кДж (1 кал) в 1 год на 1 кг маси тіла.
По витрачення енергії в стані спокою тканини організму неоднорідні.
Більш активно витрачають енергію внутрішні органи, менш активно – м’язові тканини.
У жінок основний обмін речовин нижчий, ніж у чоловіків. Це пов’язано з тим, що у жінок менша маса і поверхня тіла.
До значних змін основного обміну призводять порушення функцій органів і систем органів. При підвищеній функції щитовидної залози, малярії, туберкульозі, які супроводжуються лихорадкою, основний обмін речовин посилюється.
Безперервність життя на землі забезпечується унікальною здатністю живих істот створювати і підтримувати внутрішнє середовище, здійснювати обмін речовин з навколишнім середовищем і передавати ці властивості за спадковістю своїм нащадкам.
Розглядаючи екологію, як науку про взаємозв’язки і взаємозалежність всіх живих організмів з навколишнім середовищем ми повинні розглянути поняття середовища в якому взаємодіють живі організми.
Отже, природа – це натуральна, об’єктивна реальність, результат еволюції розвитку матеріального світу, яка існує незалежно від свідомості людини.
Поняття “природа” і “навколишнє середовище” дуже подібні. Але поняття “природа” значно ширше. Навколишнє середовище утворилося в результаті тривалої еволюції планети Земля під впливом людської діяльності, створення так званої “вторинної природи”, тобто міст, заводів, канавів, транспортних магістралей тощо.
Навколишнім середовищем називають ту частину земної природи, з якої людське суспільство безпосередньо взаємодіє у своєму житті і виробничі діяльності.
Отже географічне (навколишнє) середовище містить природне та техногенні середовища, які в наш час тісно переплилися між собою. У цих умовах виникає потреба розглянути ще одне поняття.
Соціокультурне середовище – це створений людством духовний світ, що охоплює національні, соціальні, економічні, політичні та інші суспільні відносини і вироблені людством протягом всієї історії духовно-культурні цінності, які впливають на людей, формують їхній світогляд, зокрема, обумовлюють поведінку у сфері взаємовідносин з навколишнім середовищем. (Бачинський, 1995).
Оскільки ми багато уваги приділяємо протиріччю між людським суспільством та середовищем його існування, виникає необхідність розглянути тлумачення терміну людське суспільство - як спільноти людей, пов’язаних між собою матеріальними (зокрема виробничими) і духовними відносинами антропогенних та соціокультурних факторів, що прямо чи посередньо впливають на житті і господарську діяльність суспільства. Воно складається з географічного (життєвого) та соціокультурного середовища. Перше – це матеріальне довкілля, складене з природних та антропогенних об’єктів, в якому суспільство існує, задовольняє своє потреби та перетворює його. Друге – це створений людством духовний світ, що охоплює національні, соціальні, економічні, політичні та інші суспільні відносини і вироблені людством духовно-культурні цінності, які впливають на людей, формують їх світогляд, зокрема обумовлюють характер поведінки в їх стосунках з природою.