§ 5. Обмін речовин та перетворення енергії в організмі людини — основна властивість живого. Харчування та обмін речовин

Пригадайте з курсу фізики, що таке енергія.

Відомо, що існування будь-якого організму, у тому числі й людини, неможливе без обміну речовинами та енергією з навколишнім середовищем. Організми отримують з нього органічні та неорганічні сполуки, використовують їх у своїй життєдіяльності та виділяють у навколишнє середовище кінцеві продукти обміну.

Обмін речовин та перетворення енергії в організмі людини — основна властивість живого. Характерні для всіх живих організмів потоки речовин та енергії пов’язані передусім з обміном речовин.

Умовою початку обміну речовин є надходження в організм їжі, води й кисню. У травному каналі такі складні органічні компоненти їжі, як білки, жири, вуглеводи розщеплюються на простіші й переходять у кров та лімфу, відтак із кров’ю потрапляють до клітин. У клітинах відбувається остаточне розщеплення й окиснення органічних сполук до кінцевих продуктів, із яких вже утворюються сполуки, властиві для людського організму. Реакції синтезу (утворення) речовин відбуваються із затратами енергії. Звідки ж береться ця енергія? Вона вивільняється внаслідок розщеплення речовин, що надходять у клітину і, окрім синтезу речовин, використовується на виконання різноманітних функцій організму.

ОБМІН РЕЧОВИН — сукупність процесів хімічного перетворення речовин в організмі: від надходження їх з навколишнього середовища й до виведення кінцевих продуктів розпаду на зовні.

Єдиним джерелом енергії для організму людини є окиснення органічних речовин, які надходять з їжею. Під час розщеплення харчових продуктів до кінцевих речовин — вуглекислого газу й води, вивільняється енергія. Життєдіяльність людини забезпечується здатністю організму перетворювати одні види енергії в інші. Так, під час розщеплення органічних речовин енергія хімічних зв’язків перетворюється на електричну енергію (проведення нервових імпульсів), механічну (скорочення м’язів), теплову (вивільняється під час роботи). Невикористана енергія нагромаджується в спеціальних енергетичних сполуках.

Обмін речовин — життєво важливий процес, що відбувається в кожній клітині організму й виконує функції забезпечення її будівельним матеріалом та енергією. Він складається з двох нерозривних, але протилежних процесів — пластичного обміну та енергетичного обміну.

Під час пластичного обміну здійснюється засвоєння організмом речовин, що надходять із зовнішнього середовища. З них утворюються властиві для організму білки, вуглеводи, жири. Вони використовуються як будівельний матеріал для утворення клітин.

ПЛАСТИЧНИЙ ОБМІН — сукупність реакцій синтезу властивих організму людини органічних речовин.

ЕНЕРГЕТИЧНИЙ ОБМІН — сукупність реакцій розщеплення органічних речовин, під час яких звільняється енергія.

Вивільнена енергія під час енергетичного обміну забезпечує усі процеси життєдіяльності клітин і організму загалом.

Процеси пластичного й енергетичного обмінів тісно взаємопов’язані (іл. 18) На процесах синтезу органічних речовин використовується енергія, що вивільняється в ході реакцій енергетичного обміну, для здійснення яких необхідні певні речовини (ферменти), що синтезуються в ході реакцій пластичного обміну.

Обмін речовин в організмі людини змінюється залежно від її стану та роботи, яку вона виконує: у стані спокою переважають процеси біосинтезу, а у стані фізичного та розумового навантаження — розщеплення речовин. У дітей обмін речовин інтенсивніший, а у людей літнього віку — повільніший.

Рівень обміну речовин регулюються нервовим та гуморальним механізмами. З припиненням обміну речовин припиняється життя.

Обмін речовин відрізняє живий організм від неживого, органічний світ від неорганічного.

Харчування та обмін речовин. У кожного виду живих організмів виробився свій особливий тип обміну речовин, який визначається характером живлення. Пригадайте, що таке живлення, його особливості в гетеротрофних організмів та ссавців.

Людина й тварини отримують різноманітні речовини (органічні й неорганічні) у процесі харчування. Харчування є найважливішою фізіологічною потребою організму.

Будучи одним з важливих чинників навколишнього середовища, харчування з моменту народження до кінця життя людини впливає на її організм.

Харчові речовини, поступаючи в організм людини з їжею і перетворюючись у результаті складних біохімічних перетворень на структурні елементи клітин, забезпечують організм будівельним матеріалом та енергією. Вони сприяють росту та розвитку молодого організму, впливають на стан здоров’я, фізіологічну й розумову працездатність людини, настрій та тривалість життя людини, захищають від впливу несприятливих екологічних чинників тощо.

Від особливостей харчування значною мірою залежить обмін речовин. Оскільки організм постійно використовує різні речовини й значну кількість енергії, то йому потрібна повноцінна їжа, яка містить насамперед збалансовану кількість білків, жирів та вуглеводів, а також мінеральних солей, вітамінів та води. Кількість, якість і режимність харчування мають важливе значення для життєдіяльності організму. Одноманітне за своїм складом та нережимне харчування може призвести до порушення обміну речовин, результатом якого стануть виснаження чи ожиріння організму, тяжкі захворювання тощо.

ХАРЧУВАННЯ — це сукупність процесів надходження в організм людини поживних речовин, їх травлення, всмоктування та засвоєння.

Обмін речовин та перетворення енергії. Пластичний обмін. Енергетичний обмін. Харчування та обмін речовин

Установлено, що відразу після прийому їжі протягом кількох годин інтенсивність обміну речовин зростає. Так, після вживання білкової їжі інтенсивність енергетичного обміну зростає на ЗО % від загального рівня обміну. За надходження в організм жирів та вуглеводів такий приріст становить лише 15 %.

1. Що таке обмін речовин? 2. Що таке пластичний обмін? 3. Що таке енергетичний обмін? 4. Під час якого процесу в клітині вивільняється енергія? 5. Під час якого процесу в клітині накопичується енергія?

6. Як відбувається перетворення енергії в організмі людини? 7. Що є

основним джерелом енергії для людини? 8. Схарактеризуйте обмін речовин і перетворення енергії в організмі людини. 9. Як впливає харчування людини на обмін речовин?

10. У чому полягає взаємозв’язок пластичного та енергетичного обмінів? 11. Чому їжа, що дібрана за складом і кількістю, забезпечує нормальний обмін речовин? 12. Прокоментуйте висловлювання академіка В. А. Енгельгардта, винесене як епіграф до теми.

Це матеріал з підручника Біологія 8 клас Міщук