Обмен веществ. Витамины

Тема: 
Обмен веществ. Витамины

 

Задачи:

Дать характеристику белковому, углеводному, жировому и водно-солевому обменам.

Рассмотреть значение витаминов для нормального обмена веществ.

Обмен веществ  и энергии

 

Обмен веществ (метаболизм) — одно из основных свойств живого организма. Суть его в постоянном поступлении и выведении из организма различных веществ.

В организм человека  поступает кислород, вода, органические  и неорганические вещества. Сложные  органические вещества, поступающие  в организм, расщепляются до простых  веществ, всасываются и поступают  в клетки, где часть подвергается  распаду и окислению до воды углекислого газа, аммиака, мочевины обеспечивая организм энергией — реакции диссимиляции, или энергетического обмена (катаболизма).

Обмен веществ  и энергии

 

Другая часть поступивших  веществ является строительным  материалом для реакций ассимиляции, или пластического обмена (анаболизма). Из организма удаляются углекислый газ, продукты обмена, выделяется энергия.

 

Реакции ассимиляции  и диссимиляции протекают одновременно  и взаимосвязано. Синтез веществ  требует энергии, которая образуется  в реакциях энергетического обмена, а для реакций энергетического  обмена нужны ферменты, синтезируемы  в результате ассимиляции.

 

Обмен веществ зависит  от выполняемой работы, от возраста, от состояния человека. В период  роста преобладают реакции пластического  обмена, в период старения реакции  катаболизма. Регуляция осуществляется  с помощью нервной системы  и желез внутренней секреции.

Белковый обмен

 

Белки составляют  около 25% от массы тела. В пище  различают белки растительного и животного происхождения.

Белки состоят:

 из 20 видов  аминокислот.

Незаменимые аминокислоты:

10 аминокислот  являются незаменимыми — не  могут синтезироваться в организме  человека и должны поступать  вместе с пищей.

Белковый обмен

 

В зависимости от  аминокислотного состава белки  делят на две группы: полноценные и неполноценные:

Полноценные  содержат все незаменимые аминокислоты, в неполноценных могут отсутствовать  некоторые аминокислоты.

Почему пища вегетарианцев  должна быть разнообразной?

Растительные  белки чаще неполноценные, в них  могут отсутствовать некоторые  незаменимые аминокислоты, пища  вегетарианцев должна быть разнообразной, чтобы из разных продуктов  получить все 10 незаменимых аминокислот.

Белковый обмен

 

Белки гидролизуются  до аминокислот под действием  ферментов пищеварительного тракта:

Пепсина, трипсина, химотрипсина, эрепсина.

Аминокислоты транспортируются  в клетки и являются:

Строительным  материалом для синтеза белков  организма.

Избыток аминокислот  накапливается:

В отличие  от углеводов, накапливаться «про  запас» аминокислоты не могут, часть  из них вступает в реакции  ассимиляция, а избыток аминокислот  подвергается диссимиляции, полное  окисление аминокислот и белков  происходит до СО2, Н2О и NH3.

Белковый обмен

 

Аммиак ядовит и  выводится из клеток в кровь. Орган, обезвреживающий аммиак:

Печень, которая  превращает аммиак в менее  ядовитую мочевину, которая удаляется  из организма через мочевыделительную  систему.

Суточная потребность  в белке 50-150 г.

При избытке белки  превращаются в углеводы и  жиры. Синтезироваться из углеводов и жиров не могут.

Углеводный  обмен

 

Углеводы составляют  около 1% от массы тела. В организм  поступают в виде моно-, ди- и  полисахаридов. Под действием пищеварительных  ферментов:

Амилазы, мальтазы, лактазы, сахаразы происходит их гидролиз до глюкозы, которая поступает в кровь.

Содержание глюкозы  в крови относительно постоянно, в норме — 0,12%, это основной источник энергии для клеток организма. При её избытке:

С помощью инсулина поджелудочной железы активируются ферменты, снижающие уровень глюкозы в крови, она поступает в клетки печени и мышц, где превращается в гликоген.

Недостаток глюкозы  приводит к расщеплению гликогена  и выведению глюкозы в кровь  ряд гормонов:

Глюкагон, адреналин, тироксин и другие.

Альфа-клетки островков  Лангерганса секретируют:

Глюкагон, который  приводит к гликогенолизу –  расщеплению гликогена и повышению  уровня глюкозы в крови.

Бета клетки секретируют:

Инсулин, который  приводит к гликогенезу.

 

Углеводный  обмен

Углеводный  обмен

 

Суточное потребление  должно составлять около 500 г. В результате пластического обмена синтезируется гликоген, углеводы, входящие в состав клеточных мембран, слизи и другие вещества.

 

Основная функция  углеводов в организме:

Энергетическая. При расщеплении выделяется 17,6 кДж  на 1 г.

 

 

При недостаточном  поступлении углеводов с пищей  они могут быть образованы:

Из белков  и жиров – глюконеогенез, при  избыточном – превращаться в  жиры.

Жировой обмен

 

Жиры составляют 10-20% от массы тела. Состоят из глицерина  и жирных кислот. Взрослому организму  необходимо около 100 г в сутки. Жиры в кишечнике эмульгируются  под действием:

Желчи печени.

Гидролизуются под  действием:

Липаз.

В клетках кишечного  эпителия синтезируются транспортные  формы жиров, которые поступают  в лимфу.

Жирные кислоты могут  быть:

Насыщенными (в твердых, животных жирах) и ненасыщенными (в маслах). Последние не синтезируются в организме и должны поступать с пищей.

Жировой обмен

 

При пластическом обмене фосфолипиды образуют мембраны клеток, жиры входят в состав медиаторов, гормонов, ферментов. Избыток жиров запасается в жировых клетках сальника, подкожной жировой клетчатки.

При катаболизме обеспечивают организм энергией, при окислении 1 г жира до углекислого газа и воды выделяется 38,9 кДж энергии.

 

Главные функции:

0. Запасающая, запасной источник энергии.
1. Cтруктурная — входят в состав мембран;
2. Энергетическая, при окислении 1 г жира образуется Н2О, СО2, 38,9 кДж;
3. Источник метаболической воды (100 г жира при окислении образуют 107 г воды);

Жировой обмен

 

4. Теплоизоляционная;

5. Жиры образуют миелиновые  оболочки нервных клеток

6. Жирорастворимые витамины  АDEK входят в состав ферментов.

7. Многие гормоны  относятся к группе стероидов.

 

Жиры способны  превращаться в углеводы. Синтез  жиров может осуществляться из  углеводов и белков.

Водно-солевой  обмен

 

Вода составляет  около 60% от массы тела. В мышцах  до 80%, в костях до 20%.

В сутки в среднем  потребляется 2,5 л: 1,2 л в виде жидкостей, 1 л с пищей, 0,3 л образуется метаболической воды.

Выводится почками, кишечником, кожей и легкими. Избыток  и недостаток воды приводят  к отравлению организма. Содержание  воды в организме регулируется  нейрогипофизом, выделяющим:

Вазопрессин, а также корой надпочечников, секретирующей гормон:

Альдостерон.

Оба этих гормона  регулируют работу почек. Например, если в крови солей больше  нормы, нейрогипофиз выделяет больше  вазопрессина. Антидиуретический гормон  уменьшает мочеобразование и  мочевыделение, сохраняя воду в  организме.

Водно-солевой  обмен

 

Функции: вода необходима для нормально течения многих физиологических процессов: является растворителем, принимает участие в образовании структуры органических молекул, выполняет транспортные функции, участвует в регуляции температуры, участвует в реакциях гидролиза различных веществ.

 

Водный обмен тесно  связан с минеральным обменом. Минеральные вещества обуславливают осмотическое давление, участвуют в проведении нервного возбуждения, в мышечных сокращениях, свертывании крови. Составляют около 4% от массы организма.

Водно-солевой  обмен

 

Na и К.

Участвуют  в процессах возбуждения клетки, проведении нервных импульсов, в  поддержании осмотического давления, рh среды.

Са.

В составе  зубов и костей. Необходим для  свертывания крови, мышечных сокращений, синаптической передачи.

Р.

В составе  костей и зубов. Входит в состав  АТФ, ДНК, РНК, в состав клеточных  мембран.

Cl.

Участвует  в образовании рh желудочного  сока, обеспечивает наряду с другими  ионами возбуждение и торможение  в нервных клетках.

Fe.

Входит в  состав гемоглобина крови, в состав  цитохромов, принимающих участие  в окислительном фосфорилировании.

I.

Входит в  состав гормонов щитовидной железы.

S.

Входит в  состав аминокислот, белков и  витаминов.

Cо.

В состав  витамина В12.

Расщепление белков  начинается ….

В желудке.

Ферменты на белки:

В желудке  – пепсин, в соке поджелудочной  железы – трипсин и химотрипсин, в кишечном соке – эрепсин.

Белки состоят:

Из 20 видов  аминокислот, 10 из которых являются  незаменимыми и не могут синтезироваться  в организме человека.

Избыток аминокислот  запасается:

Аминокислоты  не запасаются.

Белки могут превращаться  в организме человека:

В другие  белки, в жиры и углеводы.

Углеводы и липиды  могут превращаться в белки?

Нет.

Основная функция  белков:

Строительная.

Конечными продуктами  расщепления белков в клетках  человека являются:

Углекислый  газ, вода, аммиак и 17,6 кДж на 1 г.

 

Подведем итоги:

Углеводы окисляются  в пищеварительной системе до (_), в клетках до конечных продуктов:

Моносахаридов, в клетках – до углекислого  газа, воды и 17,6 кДж на г.

Ферменты, расщепляющие  углеводы:

Амилаза, мальтаза, сахараза, лактаза.

Глюкоза всасывается  кишечными ворсинками и ворсинках  попадает:

В капилляры.

Вся кровь от пищеварительной  системы попадает в печень  через:

Воротную вену  печени.

Избыток глюкозы  с помощью (_) превращается:

В гликоген.

Важнейшая функция  углеводов:

Энергетическая.

Ферменты, расщепляющие  жиры:

Липазы желудка, поджелудочной и кишечника.

Жиры расщепляются  в пищеварительной системе до (_), в клетках – до конечных  продуктов:

Глицерина  и жирных кислот, в клетках  – до углекислого газа, воды  и 38,9 кДж на г.

 

Подведем итоги:

Витамины

Витамины

 

Витамины входят  в состав ферментов. Соединяясь с белками, образуют ферменты; необходимы для нормального обмена веществ.

Общее количество  витаминов, необходимое человеку  незначительно, отсутствие какого-либо  витамина в пище приводит к авитаминозу. Избыток витамина приводит к гипервитаминозам и различным нарушениям обмена веществ.

Содержатся витамины  в растительной пище и животной  пище.

Витамины

 

Витамины принято  обозначать буквами латинского  алфавита и делить на жирорастворимые А, D, E, K и водорастворимые.

В настоящее время  известно около 50 витаминов. Интересно, что вещество, являющееся витамином  для одного организма, для других  видов витамином не является. Например, витамин С необходим человеку, всем приматам, а большинство других млекопитающих его могут синтезировать.

Витамин С

 

Витамин С (аскорбиновая  кислота). В значительных количествах содержится в плодах шиповника, черной смородины, капусте, помидорах, моркови, картофеле и других овощах и фруктах.

При длительном отсутствии  в пище витамина С развивается цинга. При цинге люди слабеют, у них воспаляются и кровоточат десны, выпадают зубы, распухают суставы.

При тяжелой работе  и заболеваниях потребность в  витамине С возрастает. Витамин  С стимулирует гормональную регуляцию, процессы развития организма, сопротивляемость  к заболеваниям. Витамин С выделен  в чистом виде и получается  фабричным путем.

 

Витамин С

В цитоплазме животных  клеток каротин превращается в жирорастворимый витамин А (ретинол). Значительное количество витамина А содержится в сливочном масле, яйцах, сметане, печени и рыбьем жире. При отсутствии витамина А в пище поражаются роговица глаза, кожа, дыхательные пути, замедляется рост, развивается «куриная слепота».

 

Витамин А

Витамин А

Витамины группы  В. Эта группа витаминов включает  несколько витаминов — В1 В2, В6, B11, B12 и некоторые другие. Витамины группы В в значительных количествах содержатся в пивных дрожжах, оболочках семян ржи, риса, бобовых, а из животных продуктов — в почках, печени, яичном желтке.

 

Витамины группы  В

Специфическая функция  витаминов группы В в организме  состоит в том, что из них  образуются ферменты, осуществляющие  многие важнейшие реакции обмена  веществ.

Первым из этой  группы был обнаружен витамин B1(тиамин). При отсутствии в пище этого витамина развиваются поражения нервной системы — полиневрит, «бери-бери» — расстройства движений, параличи, приводящие к смерти. Но, если больному давать пищу, в которой содержится витамин В1, наступает выздоровление. Учитывая, что витамин B1 не откладывается в организме впрок, его поступление с пищей должно быть регулярным и равномерным. Витамин B12 (кобаламин) регулирует кроветворную функцию, рост нервной ткани.