Пищеварение. Обмен веществ

Обмен веществ представляет собой единство двух процессов: ассимиляции  и диссимиляции. Ассимиляция— совокупность реакций синтеза сложных органических молекул из более простых с накоплением энергии.Диссимиляция — совокупность реакций расщепления сложных органических веществ (в том числе и пищевых) до более простых, сопровождающихся выделением энергии. Процессы ассимиляции и диссимиляции неразрывно связаны между собой, так как синтез веществ невозможен без затрат энергии, которая высвобождается при расщеплении сложных органических молекул до простых. Органические вещества пищи — основной строительный материал и единственный источник энергии для организма. Нарушение баланса между этими двумя процессами жизнедеятельности неизбежно приводит расстройству обмена веществ в организме.

Обмен белков. Белки пищи под действием ферментов желудочного, поджелудочного и кишечного соков расщепляются до аминокислот, которые в тонком кишечнике всасываются в кровь, разносятся ею и становятся доступными для клеток организма. Из аминокислот в клетках разного типа синтезируются свойственные им белки. Аминокислоты, не использованные для синтеза белков организма, а также часть белков, входящих в состав клеток и тканей, подвергаются распаду с высвобождением энергии. Конечные продукты расщепления белков — вода, углекислый газ, аммиак, мочевая кислота и др. Углекислый газ выводится из организма легкими, вода — почками, легкими, кожей. Ядовитый аммиак током крови доставляется в печень, где преобразуется в менее ядовитую мочевину, выводимую из организма почками и кожей (с потом).

Белки в организме  не откладываются в запас. У взрослого человека общее количество синтезируемых белков равно количеству расщепляемых. Только у детей в связи с ростом их тела синтез белков превышает их распад. Суточная потребность в белках составляет около 100 г. Белки пищи называют полноценными, если они содержат все 20 протеиногенных аминокислот, и неполноценными, если в них отсутствует хотя бы одна аминокислота. Особенно важно присутствие в пище незаменимых аминокислот (их 10), которые в организме человека не синтезируются. Полноценными являются белки животного происхождения. Для обеспечения нормального белкового обмена в рационе человека должны присутствовать белки как животного, так и растительного происхождения, соотношение которых зависит от возраста: у старшевозростных групп доля растительного белка должна возрастать.

Обмен углеводов. Сложные  углеводы в пищеварительном тракте под действием ферментов слюны, поджелудочного и кишечного соков  расщепляются до глюкозы, которая всасывается  в тонком кишечнике в кровь. В  печени ее избыток откладывается  в виде нерастворимого в воде (как и крахмал в растительной клетке) запасного материала— гликогена. При необходимости он снова превращается в растворимую глюкозу, поступающую в кровь. Углеводы — главный источник энергии в организме.

Суточная потребность  в них у взрослого человека составляет около 500 г. Основным источником углеводов являются продукты растительного происхождения (картофель, хлеб, фрукты и др.). Уровень глюкозы в крови относительно постоянный и близок к 0,12%. Конечные продукты расщепления глюкозы в клетках — вода и углекислый газ. При избытке потребления углеводы превращаются в жиры, откладываемые в запас, при недостатке они образуются из белков и жиров.

Обмен жиров. Жиры пищи под  действием ферментов желудочного, поджелудочного и кишечного соков (при участии желчи) расщепляются на глицерин и ясирные кислоты (последние подвергаются омылению). Из глицерина и жирных кислот в эпителиальных клетках ворсинок тонкого кишечника синтезируется жир, свойственный организму человека. Жир в виде эмульсии поступает в лимфу, а вместе с ней — в общий кровоток. Суточная потребность в жирах в среднем составляет 100 г. Избыточное количество жира откладывается в соединительнотканной жировой клетчатке и между внутренними органами. При необходимости эти жиры используются как источник энергии для клеток организма. При расщеплении 1 г жира выделяется наибольшее количество энергии—38,9 кДж. Конечными продуктами распада жиров являются вода и углекислый газ. Жиры могут синтезироваться из углеводов и белков.

Обмен воды и минеральных солей. Кроме органических веществ организму необходимы вода и минеральные соли, при участии которых протекают процессы метаболизма Вода — важнейший компонент всех видов клеток, основа межклеточной жидкости, плазмы и лимфы; она составляет около 65—70% массы тела человека. В клетках вода является растворителем ряда неорганических и органических соединений, участником многих видов химических реакций, которые происходят в водных растворах. Ежесуточно организм человека теряет большое количество воды с выводимой мочой, потом и выдыхаемым воздухом. Поэтому человек восполняет потери воды в процессе питья, а также получает ее с пищей. Некоторое количество воды образуется при расщеплении веществ пищи (в первую очередь жиров). Суточная потребность человека в воде составляет примерно 2,5—3 л, однако в зависимости от условий внешней среды она может меняться.

Минеральные соли необходимы для поддержания постоянства  величины осмотического давления крови  и тканевой жидкости, активной реакции  среды, для обеспечения нормальной свертываемости крови (кальций), транспортировки газов кровью (железо в составе гемоглобина), построения костной ткани (кальций, фосфор), возникновения и проведения возбуждения в мышечных и нервных клетках (кальций, натрий, калий), для синтеза гормонов щитовидной железы (иод) и т. д. Минеральные соли выводятся из организма с мочой, калом, потом. При избыточном поступлении с водой и пищей возможно их накопление в различных opганах. Общее количество минеральных веществ в организме составляет около 4,5% его массы. При правильном и сбалансированном питании суточная потребность в различных солях невелика и полностью обеспечивается (за исключением поваренной соли) за счет разнообразной пищи.

Нормы питания. Потребляемая пища восполняет расходуемые в процессе жизнедеятельности организма вещества и энергию. Суточные величины этих затрат зависят от пола, возраста, характера работы и интенсивности ее выполнения, состояния здоровья человека и других факторов. Для сохранения здоровья и работоспособности необходимо потреблять таюе количество пищи, которое полностью компенсировало бы энергетические затраты. На основании данных о суточных затратах энергии людьми разных профессий составлены нормы питания, выраженные в энергетических единицах (калориях иди джоулях). Чтобы воспользоваться разработанными нормами, нужно знать энергетическую ценность потребляемых продуктов.

Витамины и их роль в обмене веществ. Кроме углеводов, жиров, белков и неорганических веществ, человеку необходимы также витамины. Они представляют собой органические вещества различной химической природы, которые поступают с растительной и животной пищей, реже синтезируются в организме. Витамины не являются пластическим материалом или источником энергии, а служат исходными веществами для синтеза ферментов клетки. Вот почему организм человека так чувствителен к недостатку хотя бы одного из витаминов. Суточная потребность в витаминах мала. При длительном их отсутствии в пище развиваются авитаминозы, при их недостатке —гиповитаминозы.

В витаминах нуждаются  все живые клетки, но лишь некоторые организмы способны сами их синтезировать. Так, ряд бактерий и дрожжей производят все витамины из простых химических соединений. Такой же способностью обладает и большинство высших растений.

В настоящее время  описано несколько десятков витаминов. Их принято обозначать заглавными буквами латинского алфавита.

По растворимости все  витамины подразделяются на две группы : жирорастворимые и водорастворимые

Всасывание витаминов  происходит главным образом в  тонком кишечнике.

Витамины.

Жирорастворимые витамины

А (ретинол)

Замедление роста молодого организма, повреждение роговицы глаза, поражение эпителия кожи, нарушение  зрения — «куриная слепота»

Животные жиры, рыба; яйца, молоко; печень; морковь, томаты и др.

норма в день 1,5 мг

D (эргокальциферол)

Развитие рахита у  детей

Рыбий жир, мясо жирных рыб, печень, яичный желток и др.

0,025 мг

Е (токоферол)

Дистрофия скелетных  мышц, ослабление половой функции

Растительные масла, зеленые  листья овощей; яйца и др.

10—12мг

К (филлохинон)

Нарушение свертываемости крови, желудочно-кишечные кровотечения, подкожные кровоизлияния

Синтезируется кишечными  микроорганизмами.

Водорастворимые витамины

С (аскорбиновая кислота)

Заболевание цингой; поражаются стенки кровеносных сосудов, кровоизлияния  в коже, кровоточивость десен, быстрая утомляемость, ослабление иммунитета

Перец, лимоны, черная смородина, плоды шиповника, зеленый лук; молоко и др.

50—100мг

В 1 (тиамин)

Заболевание берибери (ножные оковы): паралич конечностей, атрофия  мышц, поражение нервной системы

Оболочки и зародышевая часть зерен риса, пшеницы, ржи; печень, почки, сердце и др.

2—3мг

B 2 (рибофлавин)

Задержка роста молодого организма, поражение глаз (катаракта), слизистой оболочки полости рта

Пивные дрожжи, пшеничные  отруби; печень, сердце; молоко, яйца; томаты, шпинат, капуста и др.

2мг

B 6 (пиридоксин)

Дерматиты на лице, потеря аппетита, повышенная раздражительность, сонливость

Зерновые и бобовые  культуры; говядина, печень, свинина, баранина; сыр; рыба — треска, тунец, лосось и  др. Синтезируется микрофлорой кишечника

1—2мг

В 12 (цианкобаламин)

Злокачественная анемия

Печень рыб, свиней, крупного рогатого скота. Синтезируется микрофлорой  кишечника

0,001 — 0,003мг

РР (никотиновая кислота)

Заболевание пеллагрой, воспаление кожи, понос, поражение слизистых оболочек полости рта и языка, нарушение психики

Говядина, печень, почки, сердце; рыба — лосось, сельдь; зародыши зерен пшеницы и др.

15мг

Витамины должны поступать  в организм постоянно и в достаточном  количестве. Однако их содержание в  пищевых продуктах непостоянно (в зависимости от сроков хранения и технологии приготовления пиши) и не всегда обеспечивает потребности организма. При длительном хранении овощей и фруктов содержание в них витаминов снижается. Разрушаются витамины в продуктах и под воздействием высоких температур. Витамин С, например, разрушается при контакте даже с атмосферным воздухом.

Дня предупреждения авитаминозов, повышения устойчивости организма  к инфекционным заболеваниям необходимо в зимне-весенний период принимать  специальные витаминные препараты.

Существует масса рекомендаций и препаратов, регулирующих обмен  веществ. В народной медицине широкую  популярность завоевала водоросль  Белого моря - стевия, она содержит ценный набор минеральных веществ и  полезных витаминов, необходимых для  улучшения обмена веществ. Правильное питание, исключение из рациона продуктов, содержащих холестерин и другие вредные вещества - еще один путь к безупречной работе организма.

 

 

 

 

Заключение

 

Таким образом, Только на первый взгляд может показаться, что в метаболизме участвует лишь пищеварительная система. Ни в коем случае нельзя преуменьшать значение систем кровообращения и дыхания. То, что человеку необходим кислород известно из программы начальной школы, за должный уровень насыщения этим важнейшим элементом отвечают легкие. Они же и удаляют ненужный углекислый газ. Из легких кислород попадает в кровеносную систему, поступая затем ко всем внутренним органам и тканям, параллельно забирая углекислый газ.

Продукты питания  являются главными поставщиками белков, жиров и углеводов. Но помимо этих важнейших веществ через пищеварительную систему поступают столь необходимые для полноценной жизнедеятельности витамины и минеральные вещества. По праву одним из самых нужных органов для метаболизма считается печень. Именно на нее возложены функции по уничтожению вредных веществ и токсинов. Она же ответственна за такие реакции превращения, как гликогенолиз, переаминирование, дезаминирование и прочие.

Еще раз подчеркнем, что метаболизм – это не только получение нужных веществ, но и избавление от ненужных. Функции выведения токсинов и шлаков берет на себя мочевыделительная система. Благодаря почкам происходит фильтрация и удаление мочевины, аммиака, мочевой кислоты. Кроме того, значительная часть выходит и через кожные поры.

 

Список использованной литературы

 

1. Вагнер P., Митчелл Г., Генетика и обмен веществ пер. с англ. М., 2010.
2. Молекулярные основы эволюции, пер. с англ., М., 2010.
3. Жакоб Ф., Моно Ж., Биохимические и генетические механизмы регуляции в бактериальной клетке, [пер. с франц.], в кн.: Молекулярная биология. Проблемы и перспективы, М., 2012.
4. Опарин А. И., Возникновение и начальное развитие жизни, М., 2011.
5. Скулачев В. П. Аккумуляция энергии в клетке, М., 2012.
6. Молекулы и клетки, пер. с англ., в. 1—5, М., 2010.
7. Кретович В. Л., Основы биохимии растений, 5 изд., М., 2010.