Обмен веществ и энергии. Пластический и энергетический обмен

Подробное решение страница стр.189 по биологии для учащихся 9 класса, авторов Сапин М.Р., Сонин Н.И. 2014



1. Какие вещества получает организм из внешней среды; выделяет во внешнюю среду?

Из внешней среды организм получает кислород, органические вещества, минеральные соли, воду. Во внешнюю среду отдаёт конечные продукты обмена веществ: углекислый газ, излишек воды, минеральных солей, а также мочевину, соли мочевой кислоты и некоторые другие вещества.

2. Из каких противоположно направленных процессов состоит обмен веществ?

В зависимости от направленности процессов обмена обмен веществ делят на два противоположно направленных вида: анаболизм и катаболизм. Анаболизм, или ассимиляция, пластический обмен – это совокупность процессов синтеза сложных органических веществ из простых с затратой энергии, данные вещества специфичны и служат для построения и обновления клеток или для дальнейшего высвобождения энергии. Катаболизм (диссимиляция, энергетический обмен) – совокупность реакций расщепления сложных органических веществ до более простых, которые сопровождаются высвобождением энергии и запасанием ее в виде молекул АТФ.

3. Объясните, на каком основании все аминокислоты, поступающие в наш организм, делят на заменимые и незаменимые. Приведите примеры тех и других аминокислот.

Заменимые аминокислоты (например, глицин, серин) могут синтезироваться в нашем организме из других аминокислот, поступающих с пищей. Однако 12 необходимых нам аминокислот не могут синтезироваться в организме человека и обязательно должны присутствовать в белках пищи. Эти аминокислоты называют незаменимыми (лизин, триптофан, лейцин, метионин, валин, изолейцин, треонин, фенилаланин, аргинин, гистидин). Для запоминания 10 незаменимых аминокислот существует мнемоническое правило: Лиза Метнула Фен в Трибуну, Трезвый Лейтенант Валялся в Изоляторе с Аргентинским Гитаристом.

4. Что такое неполноценные белки?

Неполноценными называют пищевые белки, в которых отсутствуют какие-либо незаменимые аминокислоты. К ним относят, например, белки кукурузы, ячменя, пшеницы.

5. Почему при утомлении человеку часто рекомендуют съесть что-то сладкое?

В сладких продуктах содержится большое количество углеводов, которые являются главным источником энергии в организме. Особенно необходимо поддержание оптимального углеводного баланса в организме для работы мозга, так как он питается только за счет углеводов. Углеводы в нашем организме перевариваются в глюкозу. Важно поддержание уровня глюкозы в крови на определенном уровне, ее повышение может привести к развитию сахарного диабета, снижение же вызывает нарушение нервной деятельности, приводит к сильной раздражительность, необоснованной злости, заторможенности и снижению работоспособности.

6. Сравните энергетическую ценность белков, жиров и углеводов.

При расщеплении 1 г белков или углеводов выделяется 17,6 кДж энергии, жиров - 38,9 кДж энергии, а значит, жиры являются наиболее энергоёмкими.

7. Каковы конечные продукты распада белков, жиров, углеводов при обмене веществ? Какова их дальнейшая судьба?

Белки, жиры и углеводы в нашем организме распадаются до углекислого газа и воды. Углекислый газ выводится через легкие, избыток воды – через почки. При распаде аминокислот также образуется ядовитый аммиак. В клетках печени из аммиака быстро образуется мочевина, которая выводится наружу через почки.

8. Известно, что человек тяжелее переносит нехватку воды, чем отсутствие пищи. Почему? Сколько воды необходимо человеку в сутки?

Вода является наиболее распространённым веществом в нашем организме, она необходима организму в качестве среды, в которой протекают все химические реакции. Вода является транспортным средством, перенося растворы веществ по всему организму (плазма крови, лимфа, межклеточная жидкость). Вода нужна для поддержания постоянной температуры тела. Вода в организме не может запасаться так же, как некоторые питательные вещества, её круговорот постоянен, поэтому нехватка воды переносится тяжелее нехватки остальных веществ.

Взрослый человек состоит приблизительно на 65 % из воды, а человеческий эмбрион содержит около 90 % воды. В сутки организм взрослого человека теряет около 2,0–2,5 л воды. Удаляется вода из организма через почки (около 1 л в сутки), кожу (0,8 л в сутки), с парами воздуха через лёгкие (0,5 л в сутки), с калом (0,15 л в сутки). Столько же он должен получать в сумме с питьём (1 л) и пищей (1 л).

9. Почему пластический и энергетический обмен неразрывно связаны между собой и являются двумя сторонами единого процесса обмена веществ и энергии?

Реакции пластического и энергетического обмена (анаболизма и катаболизма) являются противоположными сторонами единого процесса обмена веществ. В реакциях пластического обмена потребляется энергия, выделившаяся в процессе реакций энергетического обмена. А также, реакции катаболизма были бы невозможны без биосинтеза ферментов и структур органоидов, что обеспечивается процессами анаболизма.