Метаболизм у живых организмов

Второй закон термодинамики утверждает, что вся энергия, конце концов, переходит тепловую энергию, и организация материи становится полностью неупорядоченной В более строгой форме этот закон формулируется так энтропия замкнутой системы может только возрастать, а количество полезной энергии той, с помощью которой может быть совершена работа внутри системы может лишь убывать Под энтропией понимают степень неупорядоченности системы. Катаболизм это совокупность процессов расщепления сложных молекул до более простых веществ с использованием части из них качестве субстратов для биосинтеза и расщеплением другой части до конечных продуктов метаболизма с образованием энергии К конечным продуктам метаболизма относятся вода у человека примерно 350 мл день, двуокись углерода около 230 мл мин, окись углерода 0, 007 мл мин, мочевина около 30 день, а также другие вещества, содержащие азот примерно день. Цикл трикарбоновых кислот впервые был открыт английским биохимиком Кребсом Он первым постулировал значение данного цикла, который источником которого является гликолитическое превращение углеводов В дальнейшем было показоно, что цикл Кребса является тем центром, где сходятся практически все метаболические пути Таким образом, цикл Кребса общий конечный путь окисления ацетильных групп, которые превращается процессе катаболизма большая часть органических молекул, играющих роль клеточного топлива углеводов, жирных кислот и аминокислот.

метаболизм у живых организмов

У всех организмов и у человека то же клеточный метаболизм выполняет 4 основные специфические функции. У молодых мужчин основной обмен веществ составляет 1300 1600 килокалорий сутки У женщин величина основного обмена на 6 8 ниже, чем у мужчин С возрастом начиная с 5 лет величина основного обмена веществ неуклонно снижается С повышением температуры тела на 1 градус величина основного обмена веществ возрастает на 13 Возрастание интенсивности обмена веществ наблюдается так же при снижении температуры окружающей среды ниже зоны комфорта Это адаптационный процесс, связанный с необходимостью поддерживать постоянную температуру тела. Катаболические и анаболические реакции происходят одновременно, но разных частях клетки Например, окисление жирных кислот осуществляется с помощью набора ферментов локализованных митохондриях, тогда как синтез жирных кислот катализирует другая система ферментов, локализующая цитозоле Именно благодаря разной локализации катаболические и анаболические процессы клетке могут протекать одновременно. Из вышеизложенного можно сделать вывод чтобы поддерживать нормальный обмен веществ организме, необходим комплекс мероприятий. Основным свойством жизни является обмен веществ между человеческим организмом и внешней средой Для существования живого организма необходимо поступление из внешней среды кислорода, воды и разнообразных питательных веществ.

метаболизм у живых организмов

Как правило, обмене веществ отличают белковый, жировой, углеводный, водный и минеральный обмен, которые между собой тесно взаимосвязаны Стоит отметить, что знание каждого очень важно, поскольку при нарушении одного или другого нужно применять специальные методы лечения Также очень важно знать, что нарушение одного из них весьма и весьма значительно сказывается на всем организме. По своему химическому составу животные жиры ближе подходят к жирам нашего организма, чем растительные Легко усваиваются жиры, входящие состав молочных продуктов масло, сливки, сметана и жиры яичного желтка Из растительных продуктов особенно ценны для питания различные масла льняное, подсолнечное, кукурузное, конопляное. Соли входят состав клеток В процессе жизнедеятельности организма они постоянно выводятся с мочой, потом и другими продуктами выделения, поэтому должны регулярно поступать организм Большинство необходимых минеральных веществ входит состав пищевых продуктов Для нормальной жизнедеятельности организма необходим хлористый натрий, поваренная соль Для этого необходимо потреблять с пищей 10 12, 5 поваренной соли сутки При этом организм получает не только натрий, необходимый для переноса кислорода и углекислого газа, но и хлор, нужный для образования соляной кислоты железах, желудка.

Тип участвующей дегидрогеназы зависит от природы субстрата Но каким бы ни был исходный субстрат, электроны и протоны от флавинов переносятся к коферменту Q, а дальше пути электронов и протонов расходятся Электроны с помощью системы цитохромов достигают кислорода, который затем, присоединяя протоны, превращается воду Чтобы разобраться системе транспорта электронов, необходимо познакомиться с отдельными ее участниками NAD зависимая дегидрогеназа катализирует реакции окисления непосредственно субстрата первичная дегидрогеназа NAD является коферментом и выполняет роль акцептора водорода. Название убихинон возникло изза его повсеместной распространенности природе Кофермент Q действует как переносчик электронов на цитохромы. Цитохромоксидаза переносит электроны с цитохрома С на кислород В переносе электронов участвуют сначала ионы железа цитохромов а и а 3 а затем ион меди цитохрома а 3 Молекула кислорода связывается с железом геме цитохрома а 3 Следовательно, переход электронов на кислород с иона меди цитохрома а 3 происходит на молекуле фермента Каждый из атомов молекулы кислорода присоединяет по два электрона и протона, образуя при этом молекулу воды. С труктура компонентов комплекса I, обеспечивающего функционирование протонной помпы при окислении.

Некоторые полные люди оправдывают свой вес именно тем, что у них медленный обмен веществ и они ничего не могут с этим поделать Но так ли это К счастью, для нас нет На обмен веществ влияет множество факторов, таких как количество потребления калорий, физическая активность человека, телосложение, наследственность и ещё множество других. Для начала давайте разберёмся, изза чего замедляется обмен веществ Как ни странно, но голодание и жесткие диеты приводят к замедлению обмена, для организма это стресс и он переходит режим экономии Так же, как и нехватка пищи, недостаток сна ведёт к замедлению процессов нашем организме и, как следствие, тормозится обмен веществ. Отказ от сладкого и от углеводов вообще, также заставляет угнетаться всем процессам, поскольку добывать энергию из белков и жиров гораздо сложнее, чем из углеводов Это полезно будет знать тем, кто пытается похудеть с помощью таких диет, как кремлёвская или других белковожировых диет. Также очень хорошо помогают ускорении метаболизма такие вещи, как баня или парилка массаж контрастный душ, просто свежий воздух, секс, солнечный свет и многое другое, что не приносит вред вашему организму, пойдёт на пользу вашему обмену веществ. И ещё один способ сильно ускорить обмен веществ влюбиться В этом прекрасном состоянии обмен веществ интенсивно ускоряется, некоторые даже худеют сами, того не желая.

Анекдот Хотите похудеть Значит, так вы едите все, что хотите, любом количестве, любое время дня и ночи, но при одном условии на 10 рублей день. Хотя живые организмы способны преобразовывать энергию, они кардинальным образом отличаются от обычных машин, созданных человеком Системы преобразования энергии живых клетках целиком построены из сравнительно хрупких и неустойчивых органических молекул, не способных выдерживать высокие температуры, сильный электрический ток, действие сильных кислот и оснований Все части живой клетки имеют примерно одну и ту же температуру, нет клетках и скольконибудь значительных перепадов давления Отсюда можно заключить, что клетки не могут использовать тепло как источник энергии, поскольку тепло может совершать работу лишь тогда, когда оно переходит от более нагретого тела к более холодному Клетки совсем не похожи на тепловые и электрические двигатели наиболее знакомые нам типы двигателей. Это еще один принцип молекулярной логики живого состояния Клетки используют химическую энергию для выполнения химической работы процессе их роста и биосинтеза клеточных компонентов, а также осмотической работы, необходимой для переноса питательных веществ клетку, и механической работы сократительного и двигательного аппаратов.

метаболизм у живых организмов

Для всех живых организмов вбиосфере источником энергии служит конечном счете солнечное излучение, которое возникает результате реакции ядерного синтеза слияния ядер водорода с образованием ядер гелия, протекающего на Солнце при необычайно высокой температуре Фотосинтезирующие клетки растений улавливают энергию солнечного излучения и расходуют ее на превращение углекислого газа и воды разнообразные богатые энергией растительные продукты, например крахмал и целлюлозу При этом они выделяют атмосферу молекулярный кислород Другие организмы, не способные к фотосинтезу, получают необходимую им энергию путем окисления богатых энергией растительных продуктов атмосферным кислородом Образующийся результате углекислый газ и другие продукты окисления возвращаются окружающую среду и снова вовлекаются растениями круговорот веществ Это дает нам основание сформулировать еще два принципа молекулярной логики живого состояния. Весь растительный и животный мир вообще все живые организмы зависят друг от друга, поскольку между ними через внешнюю среду постоянно происходит обмен энергией и материей. Выделение общих свойств живых организмов позволят однозначно отличать живое от неживого Точного определения, что такое жизнь или живой организм, нет, поэтому живое идентифицируют по комплексу его свойств, или признаков.

Несмотря на способность к самообновлению, она у организмов не вечна Продолжительность жизни особи ограничена Однако живое остается бессмертным благодаря процессу размножения которое может быть как половым, так и бесполым При этом происходит наследование признаков родителей путем передачи ими потомкам своей. Кроме индивидуального развития выделяют историческое развитие жизни на Земле, которое сопровождается образованием новых видов и усложнением жизненных форм. Раздражимость живых организмов избирательна, то есть они реагируют только на то, что важно для сохранения их жизни. Благодаря процессам обмена веществ и энергии происходит перестройка поступающих пищевых веществ соединения, характерные для данного организма и используемые как строительный или энергетический материал Обмен веществ и энергии способствует постоянному, непрерывному обновлению органов и тканей без изменения их химического состава. Обмен веществ и энергии нарушается при неправильном питании избыточном, недостаточном или качественно неполноценном Общее нарушение обмена веществ и энергии, обусловленное изменением интенсивности окислительных процессов, проявляется сдвигами основном обмене. Выделяют нарушения белкового, жирового, углеводного, минерального и водносолевого обмена Однако все виды обмена веществ взаимосвязаны, и деление является условным.

Нарушения обмена веществ и энергии проявляются изменении взаимодействия и превращения различных соединений, избыточном накоплении промежуточных продуктов метаболизма, неполном или чрезмерном их выделении и извращении течения различных процессов с образованием веществ, чуждых нормальному организму. Третьим этапом является удаление конечных продуктов распада из клеток, их транспорт и выделение почками, легкими, потовыми железами и кишечником. Если организм поступает азота больше, чем выделяется, то это свидетельствует о положительном азотистом балансе ретенция азота Он возникает при увеличении массы мышечной ткани интенсивные физические нагрузки, период роста организма, беременности, во время выздоровления после тяжелого заболевания Состояние, при котором количество выводимого из организма азота превышает его поступление организм, называют отрицательным азотистым балансом Оно возникает при питании неполноценными белками, когда организм не поступают какиелибо из незаменимых аминокислот, при белковом или полном голодании. В течение первых 12 часов и более после приема пищи поддержание концентрации глюкозы крови обеспечивается за счет распада гликогена печени После истощения запасов гликогена усиливается синтез ферментов, обеспечивающих реакции глюконеогенеза синтеза глюкозы из лактата или аминокислот В среднем за сутки человек потребляет 400500 углеводов, из которых обычно 350 400 составляет крахмал, а 50 100 r моно и дисахариды Избыток углеводов депонируется виде жира.

Содержание воды организме взрослого человека составляет среднем 73, 2 3 от массы тела Водный баланс организме поддерживается за счет равенства объемов потерь воды и ее поступления организм Суточная потребность воде колеблется от 21 до 43 мл кг среднем 2400 мл и удовлетворяется за счет поступления воды при питье. Потребность организма воде зависит от характера питания При питании преимущественно углеводной и жирной пищей и при небольшом поступлении NaCI потребности воде меньше Пища, богатая белками, а также повышенный прием соли обусловливают большую потребность воде, которая необходима для экскреции осмотически активных веществ мочевины и минеральных ионов Недостаточное поступление организм воды или ее избыточная потеря приводят к дегидратации, что сопровождается сгущением крови, ухудшением ее реологических свойств и нарушением гемодинамики. Метаболизм можно разделить на два взаимосвязанных, но разнонаправленных процесса анаболизм ассимиляция и катаболизм диссимиляция Анаболизм это совокупность процессов биосинтеза органических веществ компонентов клетки и других структур органов и тканей Он обеспечивает рост, развитие, обновление биологических структур, а также накопление энергии синтез макроэргов Анаболизм заключается химической модификации и перестройке поступающих с пищей молекул другие более сложные биологические молекулы.

Ферменты этого цикла локализуются матриксе митохондрий стенке внутренней мембраны Поступивший цикл Кребса ацетилКоА является конечным продуктом катаболизма не только углеводов, но также липидов и таких аминокислот, как фенилаланин, тирозин, лейцин и изолейцин Схема 6 Цикл Кребса лимоннокислый цикл Кроме того, существует прямой путь окисления глюкозы гексозомонофосфатный пентозный цикл, который преобладает эритроцитах половых железах, коре надпочечников, печени. Кислород этом процессе используется как акцептор водорода от окисляемых дегидрируемых веществ субстратов, результате чего синтезируется вода Процесс окисления можно представить следующим уравнением SH2 12 O2 а S H2O Окисляемые различные органические вещества S субстраты, представляют собой метаболиты катаболизма, их дегидрирование является экзоэргическим процессом. Цитохромоксидаза включает комплекс цитохромов а и а3 комплекс IV Цитохромоксидаза кроме гема содержит ионы меди, которые способны менять валентность и таким способом участвовать переносе электронов Цитохромоксидаза переносит электроны с цитохрома С на кислород. Каждый из атомов молекулы кислорода присоединяет по два электрона и протона, образуя при этом молекулу воды Белки, содержащие негеминовое железо. Автор Витязева Валентина Петровна, учитель биологии Белоярской школыинтернат среднего полного общего образования Пояснительная записка. Тип урока комбинированный изучение нового материала и первичное закрепление.

Оборудование презентация Метаболизм информационный лист Обмен веществ, инструктивная карточка Определение энерготрат при физической нагрузке. Ассимиляция Диссимиляция С затратой энергии синтезируются С освобождением энергии. Главный поставщик энергии мышцы Чем интенсивнее они работают, тем больше накапливается организме веществ, которые легко могут распадаться и выделять энергию. Г Практическая работа Определение энерготрат при различной физической нагрузке. Экология как наука Экология Экология от греческого ойкос дом, жилище и логос учение наука, изучающая условия существования живых организмов со средой. В А Лищук Проблемная комиссия Фундаментальные основы здоровья рамн Вывод Отказ от рассмотрения живых организмов качестве систем и переход к их рассмотрению как организаций открыл конструктивные. Аэробы облигатные аэробы организмы, способные жить только кислородной среде животные, растения, некоторые бактерии и грибы. Факультативные формы факультативные анаэробы организмы, способные жить как присутствии кислорода, так и без него некоторые бактерии и грибы.

Б На второй стадии происходит окисление ацетилкоэнзима А цикле Кребса Цикл Кребса цикл трикарбоновых кислот, цикл лимонной кислоты это цепь последовательных реакций, ходе которых из одной молекулы ацетилКоА образуются. Указанное выше уравнение для окислительновосстановительной реакции представляет собой обобщенную форму, так как изображает процесс окисления субстратов как прямое дегидрирование, причем кислород выступает роли непосредственного акцептора водорода На самом деле кислород участвует транспорте электронов иным образом Существуют промежуточные переносчики при транспорте электронов от исходного донора электронов SH2 к терминальному акцептору О2 Полный процесс представляет собой цепь последовательных окислительновосстановительных реакций, ходе которых происходит взаимодействие между переносчиками Каждый промежуточный переносчик вначале выступает роли акцептора электронов и протонов и из окисленного состояния переходит восстановленную форму Затем он передает электрон следующему переносчику и снова возвращается окисленное состояние На последней стадии переносчик передает электроны кислороду, который затем восстанавливается до воды Совокупность последовательных окислительновосстановительных реакций называется цепью переноса транспорта электронов, или дыхательной цепью. В ходе практической рабо ты студенты оформляют решения обучающих и тренирующих, контролирующих задач протокол занятия. Урокобобщение по теме Метаболизм основа существования живых организмов.

I мудрец Очень простой и понятный термин, друзья мои Так называют поверхность той части дыхательных путей, где происходит газообмен, то есть дыхание. Определенная последовательность химических превращений какоголибо вещества организме называется метаболическим путем, а образующиеся промежуточные продукты метаболитами. Энергия химической реакции, или тепловой эффект, при посто янном давлении и температуре равна изменению энтальпии При этом часть этой энергии энтальпии может быть использована для соверше ния работы так называемая свободная энергия, или энергия Гиббса Другая часть, которая не может быть превращена работу, называется связанной энергией и равна произведению T S S изменение энтропии меры хаоса системе. Характер связи между тепловым эффектом энтальпией и сво бодной энергией выражается уравнением. Самопроизвольно химические процессы могут протекать лишь направлении, приводящем систему состояние равновесия Согласно второму закону термодинамики, самопроизвольно процессы протекают направлении увеличения энтропии см Введение Все реакции, кото рые сопровождаются возрастанием энтропии, необратимы Но практиче ски предсказать направление химической реакции проще всего с помо щью свободной энергии Гиббса, которую, отличие от энтропии, можно измерить ходе реакции. Таблица 12 Стандартная свободная энергия гидролиза G 0 и свободная энергия при физиологических условиях G Ф некоторых высоко и низкоэнергетических соединений.

Основной обмен зависит от пола, возраста, роста и массы тела человека Величина основного обмена среднем составляет 1 ккал 1 на 1 кг массы тела У мужчин сутки основной обмен приблизительно равен 1700 ккал, у женщин основной обмен на 1 кг массы тела примерно на 10 меньше, чем у мужчин, у детей он больше, чем у взрослых, и с увеличением возраста постепенно снижается. Разность между потребностью 02 и его потреблением составляет энергию, получаемую результате анаэробного распада, и называется кислородным долгом Потребление 0 и после окончания мышечной работы остается высоким, так как это время происходит возвращение кислородного долга Кислород затрачивается на превращение главного побочного продукта анаэробного метаболизма молочной кислоты пировиноградную, на фосфорилирование энергетических соединений креатинфосфат и восстановление запасов 02 мышечном миоглобине. Липиды являются сложными эфирами глицерина и высших жирных кислот Жирные кислоты бывают насыщенными и ненасыщенными содержащими одну и более двойных связей Липиды играют организме энергетическую и пластическую роль За счет окисления жиров обеспечивается около 50 потребности энергии взрослого организма Жиры служат резервом питания организма, их запасы у человека среднем составляют 10 20 от массы тела Из них около половины находятся подкожной жировой клетчатке, значительное количество откладывается большом сальнике, околопочечной клетчатке и между мышцами.

Углеводы являются основным источником энергии, а также выполняют организме пластические функции, ходе окисления глюкозы образуются промежуточные продукты пентозы, которые входят состав нуклеотидов и нуклеиновых кислот Глюкоза необходима для синтеза некоторых аминокислот, синтеза и окисления липидов, полисахаридов Организм человека получает углеводы главным образом виде растительного полисахарида крахмала и небольшом количестве виде животного полисахарида гликогена В желудочнокишечном тракте осуществляется их расщепление до уровня моносахаридов глюкозы, фруктозы, лактозы, галактозы. Для поддержания процессов жизнедеятельности питание должно обеспечивать все пластические и энергетические потребности организма С пищей организм получает вещества, необходимые для биосинтеза, обновления биологических структур Энергия поступающих организм питательных веществ преобразуется и используется для синтеза компонентов клеточных мембран и органелл клетки, для выполнения механической, химической, осмотической и электрической работы. Презентация на тему Метаболизм основа существования живых организмов. Цели урока Формирование общих представлений о клеточном метаболизме и его биологическом значении Развитие навыков самостоятельной работы с различными источниками информации Задачи урока Изучить, что такое метаболизм и выяснить является ли он жизненно важным процессом Сравнить анаболизм и катаболизм Определить биологическое значение метаболизма.

Основополагающий вопрос Почему обмен веществ метаболизм считают необходимым и достаточным условием и признаком жизни. Функции обмена веществ Наиважнейшей функцией процесса обмена веществ является поддержание постоянства внутренней среды клеток и организма гомеостаз непрерывно меняющихся условиях существования Обеспечение развития, жизнедеятельности и самовоспроизведения организмов, их связь с окружающей средой и адаптации к изменениям внешних условий. Особенности обмена веществ у различных организмов Для каждого живого организма характерен особый, генетически закрепленный тип обмена веществ, зависящий от условий ёго существования и от отношения площади поверхности тела к его массе Это отношение тем больше, чем меньше животное Следовательно, у крупных животных интенсивность обмена веществ ниже, чем у мелких Интенсивность обмена веществ у человека условно принята за единицу.

Биологическое обеспечение обмена веществ Для каждого вида организмов характерен особый, генетически закрепленный тип обмена веществ, зависящий от условий его существования Интенсивность и направленность обмена веществ клетке обеспечивается путем сложной регуляции синтеза и активности ферментов, а также результате изменения проницаемости биологических мембран В организме человека и животных имеет место гормональная регуляция обмена веществ, координируемая центральной нервной системой Любое заболевание сопровождается нарушениями обмена веществ генетически обусловленные нарушения обмена веществ служат причиной многих наследственных болезней. Самопроверка Вопросы Почему анаболизм называют пластическим обменом Какие процессы могут быть примером анаболизма Почему катаболизм называют энергетическим обменом Какие процессы могут быть примером катаболизма Что такое метаболизм. Названия и формулы некоторых кислот, встречающихся тексте и на схемах. Обратный процесс биосинтез углеводов из жиров для животных не характерен У растений и микроорганизмов он протекает глиоксилатном цикле В последнем из образующегося результате расщепления жирных кислот АцКоА синтезируется сукцинат, который результате реакций окисления и декарбоксилирования превращается фосфоенолпируват Далее из фосфоенолпирувата на амфиболическом участке пути гликолиза образуются углеводы.

Функция многих металлов например, железа, меди, цинка, кобальта, молибдена обмене веществ состоит их участии биохимических реакциях качестве коферментов Иод участвует обмене веществ составе гормона тироксина Большая часть из перечисленных элементов присутствует организме концентрации меньшей, чем 10 3, и относится к микроэлементам Особо обмене веществ рассматривают минеральное питание растений Соли аммония, калия, нитраты, фосфаты и микроэлементы широко используют качестве удобрений, улучшающих рост и увеличивающих продуктивность растений.

Как правило, механизмы гормональной регуляции многоступенчаты Воздействие гормонов на обмен веществ осуществляется через клеточную мембрану, во многих случаях посредством активирования аденилатциклазной системы см Аденилатциклаза Обратные связи эндокринной системе часто замыкаются через нервную систему При этом нервная система, получая сигналы из внешней среды или от внутренних органов, управляет железами внутренней секреции например, гипоталамус по сигналам от центральной нервной системы, передаваемым гормонамимедиаторами например, норадреналином, ацетилхолином, секретирует пептидные нейрогормоны релизингфакторы, разрешающие секрецию гормонов гипофиза Последние стимулируют секрецию гормонов периферическими эндокринными железами Эти гормоны влияют на обмен веществ соответствующих органах и тканях таким образом, чтобы компенсировать изменения во внутренней среде или подготовиться к возможным ее изменениям, прогнозируемым центральной нервной системой например, при стрессовых ситуациях Гипоталамогипофизарная система, частности, играет центральную роль регуляции водносолевого обмена животных см Вазопрессин Окситоцин.

Различают нарушения обмена веществ вызываемые прямым влиянием на него неблагоприятных факторов недостаток или несбалансированность органических и минеральных субстратов обмена веществ избыточности или недостатка внешних физических воздействий температуры, света, звука и др, и нарушения, вызываемые изменениями наследственном аппарате организма В соответствии с этим заболевания обмена веществ у людей подразделяют на болезни недостаточности и врожденные болезни например, к болезням недостаточности относятся алиментарная дистрофия при голодании или недостатке пище незаменимых аминокислот, авитаминозы цинга при недостатке аскорбиновой кислоты, рахит при недостатке витамина D К болезням недостаточности более чувствительны организмы стадии роста и развития Примеры врожденных болезней алкаптонурия, связанная с недостаточной активностью ферментов, расщепляющих гомогентезиновую кислоту, и серповидноклеточная анемия см Гемоглобин. Отмечается так называемый пубертатный скачок роста, обусловленный действием половых гормонов Гормон роста не играет существенной роли процессе пубертатного ускорения роста, во всяком случае его концентрация крови этот период не повышается Несомненное стимулирующее влияние на метаболизм пубертатном периоде оказывает активация функций щитовидной железы Допускают также, что период полового созревания снижается интенсивность липолитических процессов.

Жизнедеятельность организма при низких температурах требует высокого энергообеспечения В связи с этим возрастает роль диеты, богатой жирами и белками Энергетическая роль углеводов при этом снижена Существенное значение питании приобретают витамины А и Е, участвующие жировом обмене. Метаболи́зм от греч μεταβολή превращение, изменение, или обмен веществ набор химических реакций которые возникают живом организме для поддержания жизни Эти процессы позволяют организмам расти и размножаться, сохранять свои структуры и отвечать на воздействия окружающей среды Метаболизм обычно делят на две стадии ходе катаболизма сложные органические вещества деградируют до более простых процессах анаболизма с затратами энергии синтезируются такие вещества, как белки сахара, липиды и нуклеиновые кислоты. Основные метаболические пути и их компоненты одинаковы для многих видов, что свидетельствует о единстве происхождения всех живых существ 2 Например, некоторые карбоновые кислоты являющиеся интермедиатами цикла трикарбоновых кислот присутствуют во всех организмах, начиная от бактерий и заканчивая многоклеточными организмами эукариот 3 Сходства обмене веществ, вероятно, связаны с высокой эффективностью метаболических путей, а также с их ранним появлением истории эволюции. Структура гемоглобина Белковые субъединицы окрашены красным и синим, а железосодержащий гем зелёным Из PDB.

Такие макромолекулы, как крахмал, целлюлоза или белки, должны расщепляться до более мелких единиц прежде, чем они могут быть использованы клетками Несколько классов ферментов принимают участие деградации протеазы которые расщепляют белки до пептидов и аминокислот, гликозидазы которые расщепляют полисахариды до олиго и моносахаридов. Растительные клетки содержат хлоропласты зелёного цвета, тилакоидах которых происходят процессы фотосинтеза Plagiomnium affine из семейства Mniaceae отдела Настоящие мхи Bryophyta. Полисахариды выполняют структурные и метаболические функции, а также могут быть соединены с липидами гликолипиды и белками гликопротеиды при помощи ферментов олигосахаридтрансфераз.

Живые организмы подчиняются началам термодинамики которые описывают превращения тепла и работы Второе начало термодинамики гласит, что любой изолированной системе энтропия не уменьшается Хотя невероятная сложность живых организмов очевидно противоречит этому закону, жизнь возможна, так как все организмы открытые системы, которые обмениваются веществом и энергией с окружающей средой Таким образом живые системы не находятся термодинамическом равновесии но вместо этого выступает диссипативной системой которая поддерживают своё состояние сложно организованности, вызывая большее увеличение энтропии окружающей средой 91 В метаболизм клеток это достигается путём сочетания спонтанных процессов катаболизма с не спонтанных процессов анаболизма В термодинамических условиях, метаболизм поддерживает порядок за счёт создания беспорядка. Влияние инсулина на поглощение глюкозы и обмен веществ Инсулин связывается со своим рецептором 1, который свою очередь запускает касакад реакций активации множества белков 2 К ним относятся транслокация переносчика GLUT4 к плазматической мембране и поступление глюкозы клетку 3, синтез гликогена 4, гликолиз 5 и синтез жирных кислот.

Многие модели были предложены для описания механизмов, посредством которых новые метаболические пути эволюционировали К ним относятся последовательное добавление новых ферментов на короткий предковый путь, дупликация, а затем дивергенция всех путей, а также набор уже существующих ферментов и их сборка новый путь реакций 108 Относительную важность этих механизмов неясна, однако геномные исследования показали, что ферменты метаболическом пути, скорее всего, имеют общее происхождение, предполагая, что многие пути эволюционировали шаг за шагом с новыми функциями, созданными из уже существующих этапов пути 109 Альтернативная модель основана на исследованиях, которых прослеживается эволюция структуры белков метаболических связях предполагают, что ферменты собирались для выполнения схожих функций различных метаболических путях 110 Эти процессы сборки привели к эволюционированию ферментативной мозаики 111 Некоторые части обмена веществ возможно существовали качестве модулей, которые могли быть повторно использованы различных путях для выполнения схожих функций. Эволюция также может приводить к потере метаболических функций Например, у некоторых паразитов метаболические процессы, которые не важны для выживания, утрачены и готовые аминокислоты, нуклеотиды и углеводы получаются от хозяина 113 Подобные упрощения метаболических возможностей наблюдают у эндосимбиотических организмов.

Метаболизм оксида азота при бронхиальной астме Александр Лисица, Игорь Климанов und Светлана Соодаева В предлагаемой работе подробно рассматривается метаболизм оксида азота NO важнейшего неинвазивного маркера атопического воспаления Основной акцент сделан на новейшие методики обследования Подробнее Купить за 4169 грн только Украина. В качестве донора электронов восстановителя живые организмы могут использовать неорганические вещества лито или органические вещества органо. Аминокислоты либо используются для синтеза белков и других биомолекул, либо окисляются до мочевины диоксида углерода и служат источником энергии 39 Окислительный путь катаболизма аминокислот начинается с удаления аминогруппы ферментами трансаминазами Аминогруппы утилизируются цикле мочевины аминокислоты, лишённые аминогрупп называют кетокислотами Некоторые кетокислоты промежуточные продукты цикла Кребса Например, при дезаминировании глутамата образуется альфакетоглутаровая кислота 40 Гликогенные аминокислоты также могут быть преобразованы глюкозу реакциях глюконеогенеза. Энергия солнечного света поглощается растениями цианобактериями пурпурными бактериями зелёными серными бактериями и некоторыми простейшими Этот процесс часто сочетается с превращением диоксида углерода органические соединения, как часть процесса фотосинтеза см ниже Системы захвата энергии и фиксации углерода у некоторых прокариот могут работать раздельно например, у пурпурных и зелёных серных бактерий.

Нуклеотиды образуются из аминокислот, углекислого газа и муравьиной кислоты цепи реакций, для протекания которых требуется большое количество энергии 80 81 Именно поэтому большинство организмов имеют эффективные системы сохранения ранее синтезированных нуклеотидов и азотистых оснований 80 82 Пурины синтезируются как нуклеозиды основном связанные с рибозой Аденин и гуанин образуются из инозин монофосфата, который синтезируется из глицина глутамина и аспартата при участии метенилтетрагидрофолата Пиримидины синтезируются из оротата который образуется из глутамина и аспартата. Яркий пример бактериальных метаболических сетей устройство 126 127 128 структура которой позволяет вводить широкий спектр питательных веществ и производить большое разнообразие продуктов и сложных макромолекул, используя сравнительно немного общих промежуточных веществ.

История изучения метаболизма охватывает несколько столетий Исследования начинались с изучения организмов животных, современной биохимии изучают отдельные метаболические реакции Понятие обмена веществ впервые встречается работах 1213 1288, который писал, что тело и его части находятся постоянном состоянии распада и питания, так что оно неизбежно претерпевает постоянные изменения 132 Первые контролируемые эксперименты по метаболизму у человека были опубликованы Санторио Санторио 1614 году книге итал Ars de statica medicina 133 Он рассказал, как он сам взвесил себя до и после приёма пищи, сна работы, секса, натощак, после питья и выделения мочи Он обнаружил, что большая часть пищи, которую он принял, была утрачена результате процесса, названного незаметным испарением. Первыми источниками энергии для формирования органических веществ были солнечное излучение, разряды молний и геотермальные процессы Пищей первым живым организмам служили, видимо, вещества питательного бульона Но так не могло продолжаться долго Вопрос был решен предками современных цианобактерий первыми организмами, способными к фотосинтезу Наша биосфера существует за счет энергии Солнца В процессе фотосинтеза световая энергия переводится химическую, делается доступной для всех живых существ. Еще XVII естествоиспытатель И Б ВанГельмонт поставил очень простой опыт Он взвесил кадку почвы и посадил нее небольшой саженец ивы В течение 5 лет кадку не добавлялись никакие другие вещества Полив водой проводился регулярно.

Если кислорода не хватает, молочная кислота накапливается мышцах и является одной из причин утомления Так происходит при интенсивной физической нагрузке Сигнал нехватки кислорода учащенное дыхание одышка Количество молочной кислоты важный показатель, который во время тренировок измеряют у спортсменов По нему можно судить о способности организма. Об этом процессе вы уже многое знаете Новым является для вас то, что он идет две стадии фазы световую и темновую. Гомеостаз Рассмотрим примеры саморегуляции организма животных и человека Почки осуществляют регуляцию содержания воды организме Гормон вазопрессин регулирует уровень обратного всасывания воды почечных канальцах, уменьшает количество выделяющейся мочи При недостатке вазопрессина резко повышается выделение мочи, что может привести к несахарному диабету При обезвоживании организма, например, при интенсивном потоотделении, увеличивается количество вазопрессина крови Нарушение водносолевого обмена организме служит сигналом для синтеза вазопрессина гипофизом. При физической нагрузке мышцах результате окислительных процессов метаболизма образуется большое количество углекислого газа Углекислый газ повышает кислотность крови, что влечет за собой активное поступление кислорода клетки мышц и расширение кровеносных сосудов При этом увеличивается секреция адреналина, что приводит к учащению дыхания и увеличению пульса Эти изменения организме обеспечивают стабильность состава внеклеточной жидкости, особенно тканях мозга.

Таким образом, постоянство внутренней среды организма поддерживается регуляторными механизмами. Ведь каждый организм ходе эволюции приспособился регулировать температуру своего тела. Урок Биология и Физическая культура Тема Обмен веществ и энергии Цель Раскрыть значение органических веществ при выполнении физических упражнений научить учащихся определению уровня тренированности. База данных защищена авторским правом 20002015 При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации обратиться к администрации. По способу получения энергии все организмы делятся на две группы автотрофные и гетеротрофные. Фотосинтезом называют образование орга нических и неорганических молекул из неорганических за счет использования энергии солнечного света Этот процесс состоит из двух фаз световая и темновая. Пособие интересно и учителям биологии, работающим общеобразовательной и профильной биологической школе Оно поможет восстановить памяти сложные процессы обмена веществ, подготовиться к урокам Приведенные пособии вопросы и задания могут использоваться для контроля знаний учащихся. Другой формой диссимиляции является анаэробное окисление Процессы энергетического обмена этом случае протекают по типу брожения Брожение это форма диссимиляции, при которой богатые энергией органические вещества расщепляются до менее богатых энергией органических веществ В этом случае также происходит высвобождение энергии, но значительно меньше.

В филогенетическом отношении брожение более древний процесс Первый этап брожения гликолиз имеет место у многих аэробных организмов, том числе у животных и человека. Взаимосвязь реакций обмена веществ у автотрофных и гетеротрофных организмов. Гетеротрофы усваивают только готовые органические вещества, получая энергию при их расщеплении Автотрофные и гетеротрофные организмы связаны между собой процессами обмена веществ и энергией Фотосинтез является практически единственным процессом, обеспечивающим организмы питательными веществами и кислородом. Большой интерес ученых к хлорелле связан и с космическими полетами Хлорелла искусственных условиях может обеспечить кислородом, выделяемым при фотосинтезе, космический корабль. Рассмотрим общий принцип действия ферментов В начале реакции происходит соединение фермента Е с субстратом S, результате образуется ферментсубстратный комплекс Е S Далее активном центре фермента происходят преобразования субстрата, изменяются связи молекуле субстрата, конфигурация фермента На первом этапе образуется комплекс фермента с видоизмененным субстратом E S Далее активном центре происходит собственно реакция и образуется ферментпродуктный комплекс Е Р После окончания реакции комплекс распадается, освобождается продукт или продукты, а фермент вновь восстанавливается, каким был до начала реакции Е, Р Теперь он готов к новой реакции рис 6 Процесс можно представить виде схемы.

На активность фермента и скорость реакции влияет различная концентрация ионов H и OH pH среды Большинство ферментов активны узких пределах pH, чаще нейтральной среде Сдвиг концентрации ионов водорода может изменить электрический заряд белкафермента, что приведет к изменению конфигурации молекулы и падению активности Некоторые ферменты могут катализировать реакции слабощелочной среде, например амилаза слюны, а другие кислой среде, например фермент желудка пепсин Перепады pH среды также вызывают денатурацию фермента, но она, как правило, клетках обратима. Фотосинтез является основополагающим процессом живой природы Благодаря этому процессу, из неорганических веществ синтезируются органические соединения, необходимые для построения всех живых. Фотосинтез от греч phōtos свет и synthesis соединение это процесс первичного синтеза органических веществ из неорганических углекислого газа и воды, протекающий под действием солнечного света Общее уравнение фотосинтеза можно представить.

Через 100 лет женевский ученый Шарль Бонне заметил любопытный факт листья растений, погруженные воду и выставленные на солнце, покрываются пузырьками воздуха Бонне попытался определить, откуда берется воздух из растений или из воды Он поставил опыт взял стакан с прокипяченной водой, не содержащей воздуха, и поместил нее листья растения Пузырьки не появлялись Отсюда ученый заключил, что пузырьки выделяются не из листьев, а из воды Тогда Бонне видоизменил опыт Через газоотводную трубку он несколько раз подышал воду и заметил, что пузырьки снова стали появляться Бонне сделал вывод растение не играет существенной роли процессе выделения пузырьков, они собираются из воды на поверхности листа Вывод оказался неверным. Позже, 1800 швейцарский ученый Жан Сенебье научно разъяснил сущность этого процесса, попытался разобраться физикохимической стороне вопроса К этому времени уже был открыт кислород и изучены его свойства Сенебье установил, что листья разлагают углекислый газ и выделяют кислород под действием солнечного света. Актом международного признания научных заслуг ученого явилось приглашение Тимирязева 1903 Лондонское королевское общество для чтения знаменитой лекции Космическая роль растений За свои исследования он был избран почетным доктором нескольких западноевропейских университетов. Это вещество как бы начинает цикл Первая реакция связана с соединением молекул углекислого газа с рибулозодифосфатом Происходит фиксация неорганического углерода.

Две молекулы триозы соединяются между собой, и образуется глюкоза, которая может дальнейшем превращаться сахарозу, крахмал и другие полисахариды. Интенсивность фотосинтеза зависит от целого ряда факторов Вопервых, это длина световой волны. Хемосинтезирующие организмы были открыты русским микробиологом С Н Виноградским 1887 Это бактерии, которые для синтеза органических веществ используют энергию химических реакций, выделяющуюся при окислении неорганических веществ. Анаэробные хемосинтетики также участвуют процессах окисления, но без использования кислорода В анаэробных условиях некоторые сульфатные бактерии восстанавливают сульфаты и извлекают из них водород К анаэробам относятся и денитрифицирующие бактерии, восстанавливающие свободный азот. Этот этап протекает только присутствии кислорода и иначе называется кислородным Он протекает митохондриях. Конечным акцептором электронов является молекула кислорода, поступающая митохондрии при дыхании Атомы кислорода на наружной стороне мембраны принимают электроны и заряжаются отрицательно Положительные ионы водорода соединяются с отрицательно заряженным кислородом, и образуются молекулы воды Вспомним, что кислород атмосферы образуется результате фотосинтеза при фотолизе молекул воды, а водород идет на восстановление углекислого газа В процессе энергетического обмена водород и кислород вновь соединяются и превращаются воду.

Рис 26 А схема оперонной регуляции активности генов схема Жакоба и Моно Б механизм двойной регуляции клеточного метаболизма сплошной линией показана прямая регуляция, пунктиром обратная связь. Белки, содержащие негеминовое железо Некоторое количество атомов железа митохондриях связано не геме цитохромов, а образует комплексы с другими белками Эти белки называют также железосерными, так как атомы железа связаны с атомами серы цистеиновых остатков Белки содержащие негеминовое железо, участвуют переносе электронов на нескольких стадиях, однако, не совсем ясны их локализация и механизм действия.

Важную роль минеральном обмене играют Na, К, Ca, Р, а также микроэлементы и другие неорганические вещества Na и К участвуют биоэлектрических и осмотических явлениях клетках и тканях, механизмах проницаемости биологических мембран Ca и Р основные компоненты костей и зубов Fe входит состав дыхательных пигментов гемоглобина и миоглобина, а также ряда ферментов Для активности последних необходимы и другие микроэлементы Cu, Mn Решающую роль энергетических механизмах обмена веществ играют эфиры фосфорной кислоты и прежде всего аденозинфосфорные кислоты, которые воспринимают и накапливают энергию, выделяющуюся организме процессах гликолиза, окисления, фотосинтеза Эти и некоторые другие богатые энергией соединения передают заключённую их химических связях энергию для использования её процессе механической, осмотической и др видов работы или же для осуществления синтетических реакций, идущих с потреблением энергии.

Важнейшую роль регуляции обмена веществ и энергии клетках играют белковолипидные биологические мембраны, окружающие протоплазму и находящиеся ней ядро, митохондрии, пластиды и другие субклеточные структуры Поступление различных веществ клетку и выход их из неё регулируются проницаемостью биологических мембран Значительная часть ферментов связана с мембранами, которые они как бы вмонтированы В результате взаимодействия того или иного фермента с липидами и другими компонентами мембраны конформация его молекулы, а следовательно, и его свойства как катализатора будут иными, чем гомогенном растворе, Это обстоятельство имеет огромное значение для регулирования ферментативных процессов и обмена веществ целом.

Любое заболевание сопровождается нарушениями обмена веществ Особенно отчётливы они при расстройствах трофической и регуляторной функций нервной системы и контролируемых ею желёз внутренней секреции Обмен веществ нарушается также при ненормальном питании избыточный или недостаточный и качественно неполноценный пищевой рацион, например недостаток или избыток витаминов пище и другое Выражением общего нарушения обмена веществ а тем самым и обмена энергии, обусловленного изменением интенсивности окислительных процессов, являются сдвиги основном обмене Повышение его характерно для заболеваний, связанных с усиленной функцией щитовидной железы, понижение с недостаточностью этой железы, выпадением функций гипофиза и надпочечников и общим голоданием Выделяют нарушения белкового, жирового, углеводного, минерального, водного обмена однако все виды обмена веществ так тесно взаимосвязаны, что подобное деление условно. Неорганические элементы играют важнейшую роль обмене веществ Около 99 массы млекопитающего состоит изуглерода, азота, кальция, натрия, магния, хлора, калия, водорода, фосфора, кислорода и серы Биологически значимые органические соединения белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты содержат большое количество углерода, водорода, кислорода, азота и фосфора.

Жиры на первом этапе катаболизма гидролизуются свободные жирные кислоты и глицерин Жирные кислотырасщепляются процессе бетаокисления с образованием ацетилКоА, который свою очередь далее катаболизируется цикле Кребса, либо идет на синтез новых жирных кислот Жирные кислоты выделяют больше энергии, чем углеводы, так как жиры содержат удельно больше атомов водорода своей структуре. Многие организмы запасают питательные вещества форме липидов и жиров, однако, позвоночные не имеют ферментов, катализирующих превращение ацетилКоА продукта метаболизма жирных кислот пируват субстрат глюконеогенеза После длительного голодания позвоночные начинают синтезировать кетоновые тела из жирных кислот, которые могут заменять глюкозу таких тканях, как головной мозг У растений и бактерий, данная метаболическая проблема решается использованием глиоксилатного цикла, который обходит этап декарбоксилирования цикле лимонной кислоты и позволяет превращать ацетилКоА оксалоацетат, и далее использовать для синтеза глюкозы.

Терпены и терпеноиды являются представителями самого многочисленного класса растительных натуральных продуктов Представители данной группы веществ являются производными изопрена и образуются из активированных предшественников изопентилпирофосфата и диметилаллилпирофосфата, которые, свою очередь, образуются разных реакциях обмена веществ У животных и архей изопентилпирофосфат и диметилаллилпирофосфат синтезируются из ацетилКоА мевалонатном пути, то время как у растений и бактерий субстратами не мевалонатного пути являются пируват и глицеральдегид3фосфат В реакциях биосинтеза стероидов молекулы изопрена объединяются и образуют сквалены, которые далее формируют циклические структуры с образованием ланостерола Ланостерол может быть преобразован другие стероиды, например холестерин и эргостерин. Узнайте, как лечить синяк или гематому, чтобы они долго не украшали лицо или тело и не доставляли болезненных ощущений. Если же вы хотите вылечить старые синяки и гематомы прикладывайте к ним свежие слегка отбитые листы капусты, мажьте настойкой прополиса или касторовым маслом. Перенос электронов и протонов с участием промежуточных переносчиков SH2 исходный донор протонов и электронов P промежуточные переносчики E1, E2, E3, E4 ферменты.

Коферменты дегидрогеназ Символ 2Н означает два электрона и два протона, обычно переносимые виде гидрид иона В этом случае вместо терминов донор электронов и акцептор электронов иногда используют термины донор или акцептор водорода FAD зависимая дегидрогеназа также выполняет функцию первичной дегидрогеназы Коферментом является FAD, который является акцептором водорода от субстрата NADH дегидрогеназа катализирует окисление NADH и восстановление убихинона CoQ Переносчиком водорода является кофермент FMN комплекс 1 В процессе реакции водород сначала присоединяется к FMN, соединенному с ферментом, а затем передается на убихинон Флавиновые коферменты FAD и FMN прочно связаны с ферментом как простетические группы, поэтому ферменты, состав которых они входят, называются флавопротеины Флавинмононуклеотид FMN, или рибофлавин фосфат, неразрывно связан с белковой частью фермента Строго говоря, FMN не является нуклеотидом, так как флавиновая часть связана с рибитолом, а не с рибозой Убихинон кофермент Q производное изопрена. Название убихинон возникло изза его повсеместной распространенности природе Кофермент Q действует как переносчик электронов на цитохромы Цитохромы это гемопротеины белки, содержащие качестве прочно связанной простетической группы. Серии химических реакций обмена веществ называют метаболическими путями В них, при участии ферментов одни биологически значимые молекулы, последовательно превращаются другие.

Все организмы постоянно подвергаются воздействию соединений, накопление которых может быть вредно для клеток Такие потенциально опасные чужеродные соединения называются ксенобиотиками 84 Ксенобиотики, например синтетические лекарства и яды природного происхождения, детоксифицируются специализированными ферментами У человека такие ферменты представлены, например, цитохромоксидазами 85 глюкуронилтрансферазой 86 и глутатион Sтрансферазой 87 Эта система ферментов действует три этапа на первой стадии ксенобиотики окисляются, затем происходит конъюгирование водорастворимых групп молекулы, далее модифицированные водорастворимые ксенобиотики могут быть удалены из клеток и метаболизированы перед их экскрецией Описанные реакции играют важную роль разложении микробами загрязняющих веществ и биоремедиации загрязнённых земель и разливов нефти 88 Многие подобные реакции протекают при участии многоклеточных организмов, однако, ввиду невероятного разнообразия, микроорганизмы справляются с гораздо более широким спектром ксенобиотиков, чем многоклеточные организмы, и способны даже разрушать стойкие органические загрязнители например хлорорганические соединения.

Классически, метаболизм изучается упрощённым подходом, который фокусируется на одном метаболическом пути Особенно ценно использование меченых атомов на организменном, тканевом и клеточном уровнях, которые определяют пути от предшественников до конечных продуктов путём выявления радиоактивно меченых промежуточных продуктов 118 Ферменты, которые катализируют эти химические реакции, могут затем быть выделены для исследования их кинетики и ответа на ингибиторы Параллельный подход заключается выявлении небольших молекул клетки или ткани полный набор этих молекул называется метаболом В целом, эти исследования дают хорошее представление о структуре и функциях простых путей метаболизма, но недостаточны применении к более сложных системам, например полной метаболизм клетки.

История изучения метаболизма охватывает несколько столетий Исследования начинались с изучения организмов животных, современной биохимии изучают отдельные метаболические реакции Понятие обмена веществ впервые встречается работах Ибн альНафиса 1213 1288, который писал, что тело и его части находятся постоянном состоянии распада и питания, так что оно неизбежно претерпевает постоянные изменения 132 Первые контролируемые эксперименты по метаболизму у человека были опубликованы Санторио Санторио 1614 году книге итал Ars de statica medicina 133 Он рассказал, как он сам взвесил себя до и после приёма пищи, сна работы, секса, натощак, после питья и выделения мочи Он обнаружил, что большая часть пищи, которую он принял, была утрачена результате процесса, названного незаметным испарением. Наблюдение дает возможность описать биологические объекты и явления При этом используются инструментальные методы микроскопия, электрография, рентгенография. Сравнение и обобщение позволяют найти общие закономерности для нескольких явлений С помощью этого метода была основана систематика, создана клеточная теория. Дискретность от лат discretus разделённый, прерывистый свойство, противопоставляемое непрерывности, прерывность. Организменный уровень организации жизни Представлен одноклеточными и многоклеточными организмами растений, животных, грибов и бактерий. Клетка основной структурный компонент организма Из клеток образованы ткани и органы многоклеточного организма.

Группы родственных особей, объединённых определённым генофондом и специфическим взаимодействием с окружающей средой. Биогеоценотический уровень организации жизни Представлен разнообразием естественных и культурных биогеоценозов во всех средах жизни. Вирхов возводил клетки степень самостоятельного существа, вследствие чего организм рассматривался не как целое, а просто как сумма клеток.

Цитопла́зма от греч κύτος клетка и πλάσμα зд содержимое внутренняя среда живой или умершей клетки, кроме ядра и вакуоль, ограниченная плазматической мембраной Включает себя гиалоплазму основное прозрачное вещество цитоплазмы, находящиеся ней обязательные клеточные компоненты органеллы, а также различные непостоянные структуры включения В состав цитоплазмы входят все виды органических и неорганических веществ В ней присутствуют также нерастворимые отходы обменных процессов и запасные питательные вещества Основное вещество цитоплазмы вода Цитоплазма постоянно движется, перетекает внутри живой клетки, перемещая вместе с собой различные вещества, включения и органоиды Это движение называется циклозом В ней протекают все процессы обмена веществ Цитоплазма способна к росту и воспроизведению и при частичном удалении может восстановиться Однако нормально функционирует цитоплазма только присутствии ядра Без него долго существовать цитоплазма не может, так же как и ядро без цитоплазмы Важнейшая роль цитоплазмы заключается объединении всех клеточных структур компонентов и обеспечении их химического взаимодействия. Процессы анаболизма и катаболизма находятся организме состоянии динамического равновесия. Первые прямые измерения энергетического обмена провели 1788 Лавуазье и Лаплас.

Обмен веществ или метаболизм это комплекс процессов химических реакций, происходящих живых клетках, и связанные с этими реакциями поглощение и высвобождение энергии, что является основой всех биологических явлений В каждой клетке одновременно происходит несколько тысяч химических реакций Обмен веществ позволяет клеткам расти, делиться, реагировать на внешние стимулы. Процесс обмена веществ делится на 2 части катаболизм и анаболизм Оба этих процесса отвечают поставленным перед ними целям. Анаболизм это комплекс процессов синтеза белков, нуклеиновой кислоты, липидов и глюкозы, благодаря которому наше тело как бы создаётся, наращивая или восстанавливая мышечные волокна и различные ткани Это эндотермический процесс, то есть при синтезе энергия поглощается. Обмен веществ регулируется центральной нервной системой, вегетативной нервной системой, эндокринной системой щитовидная железа, гипоталамус, гипофиз, эпифиз, тимус, поджелудочная железа, надпочечники, половые железы. Динамика химических превращений, происходящих клетках, изучается биологической химией Задачей физиологии является определение общих затрат веществ и энергии организмом и того, как они должны восполняться с помощью полноценного питания Энергетический обмен служит показателем общего состояния и физиологической активности организма Единица измерения энергии, обычно применяемая биологии.

Процесс автотрофной ассимиляции осуществляется за счет энергии солнечного света или окисления неорганических веществ, а органические вещества синтезируются при этом из неорганических В зависимости от поглощения неорганического вещества различают ассимиляцию углерода, ассимиляцию азота, ассимиляцию серы и других минеральных веществ Автотрофная ассимиляция связана с процессами фотосинтеза и хемосинтеза и носит название первичного синтеза органического вещества. Гетеротрофные организмы получают готовые органические вещества от автотрофов Источником энергии для них является энергия, запасенная органических веществах и выделяющаяся при химических реакциях распада и окисления этих веществ К ним относятся животные, грибы, многие бактерии. Самыми важными группами организмов являются автотрофы, которые способны синтезировать органические вещества из неорганических Большинство автотрофов зеленые растения, которые процессе фотосинтеза превращают неорганический углерод углекислый газ сложные органические соединения Зеленые растения выделяют при фотосинтезе также кислород, который необходим для дыхания живых существ. Другие статьи из раздела 7 Строение и особенности жизнедеятельности живых организмов 43 Основные критерии живого 44 Строение клетки 45 Особенности жизнедеятельности клетки 46 Типы обмена веществ у организмов 47 Раздражимость и движение организмов 48 Жизненный цикл клетки 49 Формы размножения организмов.

Читать онлайн Диета быстрого метаболизма Как ускорить обмен веществ автора Петрова Мария Lit Страница. Задача человека помочь своему организму Но для начала нужно понять, как происходит метаболизм каждом конкретном организме, а потом уже начинать ему помогать. Тема Строение организмов Задачи дать понятие о разнообразии строения живых организмов, раскрыть понятие ткани, закрепить умение работать с микроскопом. Презентация Метаболизм основа существования живых организмов 10 класс. Совокупность пластического и энергетического обменов, взаимосвязанных между собой и окружающей средой, называют обменом веществ. Метаболизм совокупность всех химических изменений и всех видов превращений веществ и энергии организмах, обеспечивающих развитие, жизнедеятельность и самовоспроизведение организмов, их связь с окружающей средой и адаптацию к изменениям внешних условий. Метаболизм важнейший биологический процесс и необходимый признак жизни.

Главные пути метаболизма, описанные выше, например, гликолиза и цикла Кребса, присутствуют у всех трёх доменах живых существ и обнаруживаются у последнего универсального общего предка Этот универсальный предок был прокариотом и, вероятно, метаногеном с аминокислотным, нуклеотидным, углеводным и липидным метаболизмом Сохранение этих древних метаболических путей эволюции может быть результатом того, что эти реакции оптимальны для решения конкретных проблем с метаболизмом Так, конечные продукты гликолиза и цикла Кребса образуются с высокой эффективностью и с минимальным количеством стадий Первые метаболические пути на основе ферментов могли быть частями пуринового метаболизма нуклеотидов с предыдущим метаболических путей были частью древнего мира. На Земле живые организмы освоили четыре основные среды обитания водную, которой возникла и распространилась жизнь, наземновоздушную, почву и сами живые организмы, каждый из которых представляет место обитания населяющих его паразитов или симбионтов. Биотические факторы это различные формы воздействия живых организмов друг на друга Окружающий органический мир обязательная составляющая часть среды каждого живого организма Среди биотических факторов выделяют фитогенные растительные, зоогенные животные и др Типы исторически сложившихся взаимоотношений между организмами разнообразны см главу Биоценозы Межвидовые взаимоотношения биоценозах.

Закон Рулье 1845 Животные живут только потому, что находятся во взаимном действии или общении с внешним для них миром первый генетический закон. Закон минимума был сформулирован еще 1840 задолго до возникновения экологии Ю Либихом В простейшем виде этот закон касается успешности роста и величины урожая сельскохозяйственного растения, зависящих от вещества, находящегося почве минимуме по сравнению с другими необходимыми веществами Позже закон минимума был истолкован как действие любого экологического фактора, находящегося минимуме по сравнению с другими экологическими воздействиями. Согласно закону лимитирующих факторов Ф Блэкмана, факторы среды, имеющие конкретных условиях пессимальное значение, особенно затрудняют возможность существования вида данных условиях, даже несмотря на оптимальное сочетание других условий Среди многих факторов, которые могут быть лимитирующими, часто наиболее важными оказываются различные биогенные элементы, вода и температура.

Сходная концепция, развитая В Шелфордом, известна как закон толерантности Лимитирующим фактором процветания организма вида может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет величину толерантности выносливости организма к данному фактору Так, например, ящерицам, живущим пустыне, ранним утром слишком холодно, а днем этой же среде им слишком жарко Отчасти ящерицы компенсируют указанные особенности местообитания, проводя большую часть времени утром на солнце, а днем, укрываясь тени. Живые организмы, обитающие на Земле, адаптированы к специфическим влияниям важнейших экологических факторов свету, температуре, влажности, воздуху, эдафическим и климатическим факторам. Для растений каждой экологической группы, особенно для гелиофитов и сциофитов, характерны общие приспособительные особенности строение, форма и интенсивность окраски листьев, содержание них хлорофилла, длинна междоузлий. В ходе эволюции у живых организмов выработались разнообразные приспособления, позволяющие регулировать метаболизм при изменениях температуры окружающей среды Это достигается несколькими путями.

Существуют примеры, несколько нарушающие подобные классификации Многие организмы, относимые к пойкилотермным, наделены определенной способностью к регулированию температуры тела Например, насекомые пчелы, шмели перед полетом разогревают тело до 3540 o С благодаря незаметным мышечным сокращениям у ночных бабочек перед полетом начинают дрожать крылья, что приводит к повышению температуры тела до 3739 o C У акул и тунцов во время быстрого крейсерского плавания температура тела на 510 o С выше, чем температура воды В то же время некоторые птицы и млекопитающие, гомойотермные животные, при необычно низких температурах ослабляют или приостанавливают эндотермическую регуляцию температуры тела Во время зимней спячки или оцепенения неблагоприятный период у гомойотермных животных температура тела понижается Этот особый случай гомойотермии получил название гетеротермия при которой животные могут значительно изменять интенсивность метаболизма и активность зависимости от климатических условий К гетеротермным животным относятся некоторые птицы колибри, стрижи, и млекопитающие сурки, суслики, ежи, летучие мыши. Температура растения вследствие нагревания солнечными лучами может быть выше температуры окружающего воздуха и почвы У многих растений пустынь полдень перегрев листьев достигает до 1012 o С по сравнению с окружающим воздухом У подушковидного кактуса эта разница достигает.

Для высокогорных, тундровых и арктических растений характерна приземистость, подушковидные формы, прижатость листьев розеточных и полурозеточных побегов к субстрату, что является адаптациями к лучшему использованию тепла условиях его недостатка. К основным адаптациям растений против перегрева относятся транспирация, охлаждающее тело отражение и рассеивание лучей густым опушением или глянцевитой поверхностью листьев положение листьев по отношению к полуденным лучам мелкие размеры листьев, их слабая окраска повышение термоустойчивости протоплазмы результате закаливания. Животные получают воду тремя основными путями через питье, вместе с сочной пищей и результате метаболизма окисление и расщепление жиров, белков и углеводов Некоторые животные главным образом почвенные могут впитывать воду через покровы личинки насекомых Удаление потери воды происходят путем испарения также через покровы или со слизистых оболочек дыхательных путей, а также путем выведения с продуктами метаболизма Величина испарения воды зависит от влажности воздуха.

Экономия воды при выведении продуктов метаболизма достигается за счет всасывания как можно большего количества воды пищеварительной и выделительной системах зависимости от условий среды Испарение воды потоотделение через потовые железы или через слизистую, связанное с терморегуляцией, также обеспечивает регулирование водного обмена, но может быть причиной истощения водных ресурсов организма Выносливость к обезвоживанию, как правило, выше у животных, подвергающихся тепловым перегрузкам Для человека потеря воды, превышающая 10 массы тела, смертельна Верблюды переносят потери воды до 27, овцы до 23, собаки. Потребность кислороде считается фундаментальным свойством всего живого Он поглощается через дыхательные поверхности жабры, легкие, трахеи, поверхность тела и организме используется для окисления органических субстратов с выделением энергии, необходимой для обеспечения процессов метаболизма и терморегуляции Однако жизнь зародилась безкислородной среде и некоторые организмы и сейчас функционируют по анаэробному типу Эволюция автотрофов способствовала повышению содержания кислорода атмосфере и стимулировало развитие более эффективной с точки зрения скорости метаболизма аэробной жизни Образовавшийся озоновый экран обеспечил выход организмов на сушу.

В ряде случаев возникает недостаток свободного кислорода или даже его отсутствие апоксия Дефицит кислорода гипоксия низкая доступность кислорода характерен для сильно загрязненных водоемов, скоплений разлагающихся растительных остатков и др Некоторые животные реагируют на это перестройкой вентиляции и кровообращения. Азот для большинства наземных организмов представляет инертный газ, но некоторые прокариоты азотфиксирующие бактерии и синезеленые водоросли используют азот для синтеза аммиака и затем аминокислот, а денитрифицирующие бактерии возвращают азот из нитратов почвы атмосферу. Свойства грунта и рельеф местности влияют на условия жизни наземных организмов, первую очередь растений Свойства земной поверхности, оказывающие воздействие на ее обитателей, объединяют названием эдафические факторы среды от греч эдафос основание, почва Среди свойств почвы, влияющих на существование наземных организмов, важнейшее значение имеют кислотность, структура, соленость, количество зольных элементов. Среди других абиотических факторов, влияющих на жизнедеятельность организмов, можно выделить магнитное поле Земли, ионизирующее излучение и. Любая клетка нашего организма это микрозавод, который выполняет много функций и обладает жизненно важными свойствами обмен веществ или метаболизм, рост, возбудимость, раздражение, преобразование энергии, избавление от токсинов Всё это называется клеточный метаболизм.

Ваш вес, который входят и ваши жировые запасы, складывается из баланса между потреблением и расходом энергии Вы потребляете энергию, когда едите и пьете продукты, содержащие калории единицы энергии Расход энергии это число калорий, которые ваш организм тратит на жизнедеятельность и работу.

Люди с избыточным весом часто утверждают, что медленный метаболизм является причиной того, что они не могут срочно похудеть Это время от времени опровергалось жестко контролируемых экспериментальных исследованиях Независимо от того, верите вы или нет, но верно обратное Мужчины и женщины с большой массой тела реально сжигают больше калорий, поскольку метаболизм напрямую связан с общей массой тела и мышечной массой Проще говоря, крупные люди сжигают больше калорий, чем маленькие люди Кроме того, стоимость энергии для перемещения больших тел больше, чем стоимость энергии для перемещения маленьких тел Любой человек, кто сомневается этом, должен с 30 килограммовым рюкзаком отправиться поход, а потом судить Очевидно, что, если вы тащите с собой лишний вес, вы сжигаете больше калорий Справедливо и обратное после того, как сбросите вес, вы сжигаете меньше калорий, чтобы переместить легкое тело Если вы будете продолжать кушать столько же для вашего меньшего тела, как вы делали для большего тела, ваш дефицит калорий сокращается так же, как вы теряете вес Это не только частично объясняет миф медленный метаболизм, но также помогает объяснить весовое плато и рецидив веса У людей, страдающих ожирением, проблема часто состоит том, что они просто не осознают количество пищи, съеденной за день Итог почти все мы не умеем правильно угадывать количество наших калорий.

Основная задача Зенслим восстановить обмен веществ метаболизм При этом именно нормализовать, а не ускорить обмен веществ или замедлить его Попытка ускорить обменные процессы неизбежно приводит к ускорению процессов старения организме и повышению риска развития некоторых серьезных возрастных заболеваний С другой стороны, замедление процессов метаболизма может привести к недостаточности иммунитета и защиты от болезней. Многие женщины избегают силовых тренировок, поскольку они считают, что женщины, занимающиеся подъемом тяжестей приобретают большие, массивные мышцы Это не так Вопервых, у женщин просто не хватит уровня тестостерона, чтобы так резко прибавить мышечной массе вовторых, очень трудно наращивать мышцы пока вы находитесь дефиците калории и втретьих, мышцы уходят сами по себе а жир нет Для сжигания жира необходимы усилия, для сжигания мышц усилий не нужно Большинство женщин лишь восстановят те мышцы, которые они потеряли изза соответствующего образа жизни, неправильного питания, нарушенного метаболизма и Поэтому не бойтесь перебрать мышцы Даже если это и случится чисто гипотетически, то сбросить мышечную массу не составит труда прямом смысле слова.

Мало кому удается течение всей жизни сохранить постоянный вес, так что колебания это, скорее, правило Потеря веса происходит во время болезни, изза отсутствия аппетита, при пониженном потреблении пищи или повышенной активности Увеличение веса происходит при других обстоятельствах, например во время отпуска или праздников Если не считать этих периодических и, как правило, кратковременных изменений, которые не должны вас беспокоить, усредненный график колебаний веса выглядит так минимальный вес наблюдается с 11 до 25 лет, когда выше всего потребность энергии с 25 до 35 лет он остается стабильным затем постепенно возрастает примерно до 65 лет и, наконец, пожилом возрасте постепенно снижается Это усредненная картина, которая наблюдается далеко не у всех. Любопытно, что зеленый чай также стимулирует метаболизм, но не повышает частоту сердечных сокращений В одном швейцарском исследовании показано, что любители зеленого чая сжигают существенно больше калорий, чем те, кто его не пьет Фитохимические флавоноиды, содержащиеся зеленом чае, стимулируют образование организме гормона норадреналина норэпинефрина, который ускоряет процесс окисления жира. Высокая температура приводит к временному повышению скорости метаболизма при повышении температуры тела на один градус скорость метаболизма вырастает на 10 На поздних стадиях рака нередко происходит быстрая потеря веса, не связанная с изменениями рационе Возможно, все дело ускорении метаболизма.

К набору веса иногда приводит прием некоторых лекарств к уже упомянутым можно добавить сульфаниламиды для лечения инсулиннезависимого диабета, бетаблокаторы, применяемые при высоком давлении, ципрогептадины при аллергии и сенной лихорадке, вальпроевая кислота и нейролептики при эпилепсии, фенотиазины при психозах, пиксотифен при мигренях, а также контрацептивы на основе стероидов. Да, безусловно Положительный энергетический баланс прибавку весе можно получить не только увеличением энергопотребления перееданием, но и уменьшением расхода энергии снижением активности Справедливость этого утверждения хорошо известна бывшим спортсменам, которые после ухода из спорта быстро набрали вес Если отказаться, скажем, от ежедневной часовой прогулки и при этом не менять рацион, то день будет расходоваться на 200 калорий меньше, что за неделю составит 1400 калорий Таким образом, вы за две с половиной недели наберете 450 А еще говорят, что от физических упражнений не худеют. Почему юности можно съесть за один присест половину торта или целую гору бабушкиных блинов и не беспокоиться о лишних килограммах И почему этого не могут себе позволить люди старше 40. Факт У мужчин метаболизм быстрее, чем у женщин, к у них больше мышц и меньше жировой ткани.

В двадцать с небольшим вашем теле от природы больше мышц и меньше жира, а скорость метаболизма высока Если вы не уделяете регулярным занятиям аэробикой или тренажёрами дватри раза неделю, примерно к двадцати пяти годам мышечная масса начинает сокращаться Мышцы становятся менее активными, что приводит к снижению скорости метаболизма целом и увеличению числа клеток жировой ткани Но поддерживать форму двадцать лет, когда у вас ещё есть возможность находить время на себя, всётаки легче, чем тридцать или сорок. Аюрведическое средство для похудения Зенслим препятствует образованию жира из углеводов, повышает скорость расходования жира, увеличивает синтез гликогена запас глюкозы печени и мышцах, и увеличивает скорость метаболизма У женщин длительный пуием Зенслима нормализует метаболизм эстрогенов, что способствует предотвращению развития фибромиомы матки, эндометриоза и мастопатий У большинства женщин прием Зенслима устраняет дисменоррею и олгиоменоррею месячные становились регулярными и безболезненными. Зеленый чай кладезь полезных веществ Но главное зеленом чае содержатся полифенолы, которые очищают печень, помогая организму избавляться от токсинов, и термогеники вещества, обладающие свойством сжигать жиры, обеспечивая метаболизму более эффективную работу. После пробуждения и обязательных утренних процедур выпей стакан воды комнатной температуры Если ты не страдаешь повышенной кислотностью, можешь добавить воду немного лимонного сока.

Стакан воды с утра запускает твою систему пищеварения Только не забудь позавтракать минут через. П очему диеты с резким сокращением калорий могут испортить обмен веществ, ускоряя накопление жира при минимальном питании Все о гормоне голода лептине. FitSeven неоднократно писал, что диеты с резким сокращением калорий не приносят желаемого результата, поскольку по их окончанию организм стремится как можно быстрее набрать потерянный жир Не говоря о том, такие диеты сжигают мышцы. Падающий уровень лептина дает четкий сигнал начинается голод Организм прекращает синтез мышечной ткани и замедляет процессы сжигания основного источника энергии жира Кроме этого, включается главный механизм защиты чувство сильного голода. Спустя 34 дня после сокращения калорий и углеводов организм еще сильнее замедляет метаболизм, снижает уровень тестостерона, но повышает уровень гормона кортизол, делающего человека нервным и дерганым, а также разрушающего мышцы. Постепенно организм привыкает к высокому уровню лептина, и при попытках понизить уровень гормона диетами или упражнениями начинает активное сопротивление Именно поэтому тем, кто никогда не соблюдал правил здорового питания, сложно быть на диете.

Хорошо помогают сжигать жиры жгучий стручковый перец и все его разновидности, черный молотый перец, перец пеперони, горчица чем темнее, тем острее Хрен, все приправы индийской и тайской кухни Каждый раз когда мы добавляем пищу острые приправы мы худеем Острые продукты способствуют похудению, так как такая еда ускоряет производство энергии организме процесс термогенезиса и сжигает избыточные жировые клетки, понижает показатели инсулина Например перец чили, котором содержится вещество капсацин растапливает лишние калории течении 20 минут после окончания еды Если не слишком любите острое удаляйте из перцев зерна Капсацин вещество придающее остроту жгучему красному перцу ускоряет обмен веществ течениие трех чсаов после еды, буквально растапливая клеточки жира. Электронная микрофотография клеток бурой жировой ткани демонстрирует одну из их характерных черт чрезвычайно большое количество митохондрий, генерирующих тепло Фото.

Причиной снижения метаболизма может стать просто возраст После 30лет начинаются необратимые процессы старения Каждый год замедляет обмен веществ на 35 Как улучшить обмен веществ женщинам после 30 лет Что делать тем, кто желает 40 лет иметь стройную фигуру, нужно вести энергичный образ жизни Можно посоветовать заняться легким фитнесом Жировые запасы охотней расщепляются при умеренных нагрузках средней интенсивности Причем жиры сжигаются и после тренировки Подойдут езда на велосипеде, плавание, силовые тренировки, аэробика, танцы Достаточно сжигать день 350400 ккал После тренировки не есть 12 часа, чтобы не мешать ускоренной работе метаболизма. В наши дни пища уже не является единственным органическим компонентом Недавно, исследователями из Institute of Biomaterials and Biomedical Engineering IBBME был разработан более естественный метод исследования островков Лангерганса, небольшие ткани ответственные за производство инсулина и его регулирования организме, чтобы попытаться отследить метаболические изменения живых тканях реальном времени и без дополнительных химических веществ или лекарств, сообщает. Благодаря этому учёные могут отслеживать метаболическую активность тканях Данный метод представляет собой жизненно важный скачок метаболических исследованиях. Вода подавляет аппетит, кроме того избавляет организм от отложенных жиров Недостаток воды значительно замедляет метаболизм Поэтому печень сконцентрирована не на сжигании жиров, а на восстановлении жидкости организме.

Подпишитесь на рассылку Медицины Израиля и получайте популярные статьи о психологии, диетах, сексологии и многое другое на почту. У некоторых людей особенности метаболизма таковы, что они могут себе позволить есть всё, что угодно и при этом не поправляются Такое дано не каждому, но у каждого есть возможность ускорить собственный метаболизм и помочь организму быстрее сжигать калории, пишет South Asia Mail Показатель метаболизма состоянии покоя у каждого свой Это количество сжигаемых калорий, когда мы спим или же просто находимся состоянии покоя Для жизнеспособности организма человеку хватает около 70 всех потребляемых калорий 1530 калорий сжигаются во время физической активности, 510 нужно для переваривания и транспортировки пищи. Метаболизм замедляется и у людей, спящих менее 7 часов сутки В таком случае у них повышается количество гормона голода грелина Диетологи рекомендуют распределять приемы пищи течение дня Завтрак пропускать не рекомендуется, и утренний прием пищи лучше делать упор на клетчатку В целом ускорить метаболизм поможет белковая пища на усвоение белка тратится больше калорий.

Занятия аэробикой не могут помочь вам нарастить мышечную массу, но они способствуют увеличению скорости обмена веществ течение нескольких часов после тренировки Высокая интенсивность упражнений обеспечивает наибольшее, длительное улучшение метаболизма, отличие от занятий, проводимых низком или умеренным темпе Чтобы достигнуть этого эффекта, попробуйте применить более интенсивную нагрузку тренажерном зале или включать короткие промежутки бега во время регулярных занятий ходьбой. Организм потребляет два раза больше калорий, переваривая белок, чем усваивая жиры или углеводы Если вы придерживаетесь сбалансированной диеты, заменяя некоторые углеводы постным мясом, имейте виду, что богатая белками пища может активизировать метаболизм во время еды Натуральные источники белка содержит постная говядина и свинина, рыба, белое куриное мясо, тофу, орехи, бобы, яйца и обезжиренные молочные продукты. Потребление зеленого чая или чая улун дает нашему организму комбинацию преимуществ кофеина и катехинов, веществ, способных увеличить скорость обмена веществ течение нескольких часов Результаты исследований показывают, что, выпивая 24 чашки любого из двух видов чая, можно подтолкнуть организм к сжиганию 50 дополнительных калорий день В сумме это составляет до 2, 5 кг веса.

Воздействие различных пищевых продуктов и напитков на метаболизм очень невелико по сравнению с тем, которое необходимо для непрерывного снижения веса Лучшим способом сжигания калорий является наращивание мышечной массы и физическая активность Чем больше времени течение дня вы будете находиться движении, тем больше калорий вы будете сжигать И помните утренняя зарядка оказывает положительный эффект на ускорение вашего метаболизма течение нескольких часов. В 1520 лет я ела все что хотела и не поправлялась, но с возрастом начали появляться лишние. Имбирь Диетологи выявили конкретное вещество, благодаря которому имбирь невероятно эффективен для ускорения обмена веществ Итак, имбирь содержит фермент, который помогает пищеварении, позволяя организму поглощать и транспортировать питательные вещества более эффективно Кроме того, имбирь способствует лучшему поглощению кислорода мышечной ткани, тем самым, позволяя организму сжигать калории более высокими темпами. Вопервых время упражнений может быть увеличено как следствие лучший результат похудении. Вовторых постоянный уровень обмена веществ после режима похудения, отличие от первого варианта, не позволит организму активно откладывать жир после возвращения к обычному питанию.

Не стоит забывать, что сухофрукты это очень калорийный продукт, содержащий 100 250300 ккал В основном такая высокая калорийность достигается за счет углеводов Но при этом продукт совершенно не содержит жиров и обладает способностью максимально быстро подавлять повышенный аппетит, за счет чего происходит процесс похудения Кроме того, существенно улучшается работа кишечника, нормализуется работа сердца, печени, желчного пузыря, организм насыщается витаминами, минералами и микроэлементами, ведь сушеных фруктах все полезные вещества находятся концентрированном виде Чтобы улучшить обмен веществ, нужно ежедневно съедать не менее 150200 сухофруктов Лучше если это будет сушеная смесь. Как ни крути, а без спорта не обойтись Зато нашей власти выбрать его вид плавание или бег, шейпинг или боевые искусства, тренажерный зал или йога Необходимо расходовать как можно больше калорий Если же на спорт катастрофически не хватает именно времени, а не сил или желания, если вы правда хотите больше двигаться, то выходите за одну станцию метро по пути домой Выбрасывайте мусор на улицу, поднимайтесь и спускайтесь ножками, а не на лифте, мойте активно полы и пылесосьте, дотягивайтесь до самых верхних полок без стула.

В общую физиологию включают сведения, касающиеся природы основных, жизненных процессов, общих проявлений жизнедеятельности, таких, как метаболизм органов и тканей, свойства биологических мембран и отдельных клеток, общие закономерности реагирования организма и его структур на воздействие среды раздражимость, возбудимость, процессы возбуждения и торможения Сюда же относят особенности которые обусловлены разными уровнями структурной организации, разными условиями существования и целым рядом других причин например, исследования специфических особенностей функций организмов различных видов, а также представителей одного и того же вида, но находящихся на разных стадиях индивидуального развития Следовательно, общая физиология описывает те качественно своеобразные явления, которые отличают живое от неживого.

Хронический эксперимент требует специальной подготовки виде определенно направленных хирургических операций и использования животного опыте только после того, как оно оправится от хирургического вмешательства В хроническом эксперименте применяют такие методические приемы, как наложение фистул, пересадки различных органов, вживление электродов и Следует также заметить, что лишь условиях хронического эксперимента возможно изучение сложных форм поведения с использованием методики условных рефлексов, различных инструментальных методик, телеметрии Условия хронического опыта, позволяющие наблюдать животное на протяжении недель, месяцев и даже лет, создают возможности неоднократного повторения на нем исследования, значительно повышая, таким образом, достоверность проводимых наблюдений. Поддержание постоянства внутренней среды обеспечивается ходе обмена веществ, который можно отнести к следующему важнейшему свойству живых организмов Все живые организмы способны к обмену веществ с окружающей средой, поглощая из нее необходимые вещества и выделяя продукты жизнедеятельности.

Поддержание нормальной жизнедеятельности организма невозможно без непрерывной информации о состоянии окружающей среды Именно благодаря этой информации и происходит адекватная регуляция всех процессов обмена веществ Для более сложных организмов, том числе и человека, такая информация необходима для реализации сложных форм поведения В процессе эволюции у живых организмов выработалось и закрепилось свойство избирательно реагировать на внешние воздействия Это свойство носит название раздражимости Всякое изменение окружающих организм условий среды представляет собой по отношению к нему раздражение, а реакция организма на внешние раздражители служит показателем его чувствительности и проявлением раздражимости. Таким образом, живые организмы резко отличаются от неживых систем исключительной сложностью и высокой структурной и функциональной упорядоченностью Эти отличия придают жизни качественно новые свойства Живое представляет собой особую, высшую ступень развития материи. Основой обеспечивающей реализацию биологических свойств живого организма, а следовательно и основой жизнедеятельности организма являются физиологические процессы сложная форма взаимодействия и единства биохимических и физиологических реакций, получившая живой материи качественно новое биологическое содержание.

Интенсивность, выраженность физиологических реакций ответ на действие раздражителей зависит от индивидуальных особенностей, генетической программы развития человека Современная генетика дает основания утверждать, что наследственные задатки определяют развитие физических качеств быстроты, силы, выносливости Наследственная природа качеств и способностей выдающегося спринтера или марафонца такая же реальность, как генетическая программа, определяющая телосложение, цвет глаз или волос. В целостном организме все эти уровни регуляции находятся во взаимной связи, обеспечивая получение полезного результата функционирования, как отдельного органа, системы, так и организма целом В этом проявляется системность регуляции физиологических функций целостного организма. Одинаковые ли вещества потребляет и выделяет ваш организм Если одинаковые, на этом работу можно закончить что, кстати, из этого следует. II Имея список потребляемых вашим организмом веществ, уже совсем нетрудно представить как они него попали, и как, соответственно, удаляются те вещества которые организму по той или иной причине уже не нужны. В составленной вами таблице потребляемых и выделяемых организмом веществ для каждого вещества определите каким образом через какую систему органов поступает оно организм и как удаляется из организма. III Зная соответствия между потребляемыми и удаляемыми веществами и путями их поступления и удаления попытайтесь проследить, хотя бы схематично путь каждого из них организме.

По найденным среднеарифметическим значениям строится кривая суточного изменения температуры тела человека По оси абсцисс x, указывается время часах, а по оси ординат y среднеарифметические значения температуры тела. Сравните данные, полученные разных группах, сделайте вывод о наличии суточных колебаний температуры тела у человека. По данным всех групп постройте суточную кривую изменений температуры тела с обозначением минимального и максимального значений Определите период колебаний повторяются ли одинаковые значения и как часто, размах колебаний разность между максимальным и минимальным среднечасовыми значениями, амплитуду колебаний отклонение от среднесуточного значения до максимума. Сделайте вывод по работе о наличии изменений температуры тела человека и о периоде этих изменений На основании полученных данных укажите, какое время наблюдается максимальное и минимальное значения температуры тела, каков размах колебаний и амплитуда колебаний. Способность реагировать на изменяющиеся условия внешней среды является обязательным условием выживания любого организма, и лежит основе регуляции им своих биологических процессов Такая способность известна как раздражимость. Ионные каналы надмолекулярные системы мембран клетки и ее органоидов, имеющие липопротеидную природу и обеспечивающие избирательное прохождение различных ионов сквозь мембрану соответствии с разностью их электрохимического градиента по обе стороны мембраны Наиболее распространены каналы для ионов Na К Са.

Протекание процесса возбуждения связано с развитием клетках сложных структурных и биохимических изменений приводящих к нарушению ионного равновесия потенциала покоя между цитоплазмой и средой, окружающей клетку Такое изменение получило название потенциал действия. Электростимулятор позволяет изменять амплитуду импульсов от 0 до 15 В, регулировка дискретная Минимальный ток нагрузке при амплитуде 150 В равен 30 мА На выходе имеется делитель напряжения 1 1, 1 10 Прибор имеет выходной изолирующий трансформатор с коэффициентом трансформации 1 10 Трансформатор обеспечивает развязку цепей стимулятора и объекта При максимальной амплитуде трансформатор пропускает без искажения импульсы длительностью до 3 мс В трансформатор включаются раздражающие электроды. Подготовка прибора к работе Проверьте правильность положения тумблеров все должны быть позиции выкл и их исправность Включите вилку шнура сеть переменного тока напряжением 220 В Тумблер включения сети на передней панели поставьте положение вкл После 5минутного прогрева прибор обеспечивает точность указанных параметров.

Кимограф состоит из станины, которой закреплен насаженный на ось и покрытый бумагой цилиндр, или барабан Бумага может быть закопченной при механической записи, глянцевой при чернильной записи или специальной при тепловой записи Барабан приводится движение часовым механизмом или электромотором при помощи фрикционной передачи Скорость вращения барабана можно изменять Писчик миографа присоединяют к бумаге, покрывающей барабан Писчик вычерчивает кривую, соответствующую ответной реакции исследуемого органа. Угловой миограф используют для записи сокращений мышц тех случаях, когда опыт проводят на цельной лягушке и препарат закрепляют на пластинке Угловой миограф представляет собой рычаг, одно плечо которого загнуто вверх Вертикальная часть этого рычага при помощи нитки соединяется с мышцей На конце другого длинного плеча рычага находится писчик, регистрирующий на кимографе сокращение мышцы. С1, С, А, А3 и белки, содержащие негеминовое железо Все участники этой цепи разделены на четыре окислительновосстановительные системы, связанные убихиноном CoQ и цитохромом С Процесс начинается с переноса протонов и электронов от окисляемого субстрата на коферменты NAD или FAD Это определяется тем, является ли дегидрогеназа, катализирующая первую стадию, NAD зависимой или FAD зависимой Если процесс начинается.

FMN, соединенному с ферментом, а затем передается на убихинон Флавиновые коферменты FAD и FMN прочно связаны с ферментом как простетические группы, поэтому ферменты, состав которых они входят, называются флавопротеины Флавинмононуклеотид FMN, или рибофлавин фосфат, неразрывно связан с белковой частью фермента Строго говоря, FMN не является нуклеотидом, так как флавиновая часть связана с рибитолом, а не с рибозой. QH2 освобождаются раствор Цитохромоксидаза включает комплекс цитохромов а и а3 комплекс IV Цитохромоксидаза кроме гема содержит ионы меди, которые способны менять валентность и таким способом участвовать переносе электронов Цитохромоксидаза переносит электроны с цитохрома С на кислород В переносе электронов участвуют сначала ионы железа цитохромов а и а3, а затем ион меди цитохрома а3 Молекула кислорода связывается с железом геме цитохрома. Органические и неорганические вещества клетки принимают участие разнообразных химических превращениях, составляющих суть обмена веществ и энергии. Гетеротрофные клетки, свою очередь, можно разделить на два больших класса аэробы, которые качестве конечного акцептора электронов цепи переноса электронов используют кислород, и анаэробы, где такими акцепторами являются другие вещества Многие клетки факультативные анаэробы могут существовать как аэробных, так и анаэробных условиях Другие клетки облигатные анаэробы совершенно не могут использовать кислород и даже гибнут его атмосфере.

Влияние различных условий на обмен веществ и энергии Интенсивность обмена, оцениваемая по общему расходу энергии, может меняться зависимости от многих условий и первую очередь от физической работы Однако и состоянии полного покоя обмен веществ и энергии не прекращается, и для обеспечения непрерывного функционирования внутренних органов, поддержания тонуса мышц и др расходуется некоторое количество энергии. Для оценки индивидуальных особенностей обмена определение интенсивности обмена проводят стандартных условиях при полном физическом и психическом покое, положении лежа, не менее чем через 14 после последнего приема пищи, при окружающей температуре, обеспечивающей ощущение комфорта Полученную величину называют основным обменом У молодых мужчин основной обмен составляет 1300 1600 ккал сут 1 ккал на 1 кг массы тела час У женщин величина основного обмена на 6 10 ниже, чем у мужчин С возрастом начиная с 5 лет величина основного обмена неуклонно снижается с 52, 7 ккал 2 у шестилетних мальчиков до 34, 2 ккал 2 у мужчин 75 79 лет С повышением температуры тела на 1 интенсивность основного обмена у человека возрастает приблизительно на 13 Повышение интенсивности основного обмена наблюдают также при снижении температуры окружающей среды ниже комфортной Этот адаптационный процесс химическая терморегуляция связан с необходимостью поддерживать постоянную температуру тела.

Определяющее влияние на величину обмена веществ и энергии оказывает физическая нагрузка Основной обмен при интенсивной физической нагрузке по расходу энергии может 10 раз превышать исходный основной обмен, а очень короткие периоды например, при плавании на короткие дистанции даже 100 раз Общая суточная потребность организма калориях определяется, первую очередь, характером выполняемой работы таблица.

Процесс анаболизма тоже проходит три стадии Исходными веществами для него служат те продукты, которые подвергаются превращениям на третьей стадии катаболизма Т о третья стадия катаболизма является то же время первой, исходной стадией анаболизма Реакции, протекающие на этой стадии, выполняют как бы двойную функцию С одной стороны, они участвуют завершающих этапах катаболизма, а с другой служат и для анаболических процессов, поставляя веществапредшественники для последующих стадий анаболизма Нередко такие реакции называют амфиболическими На этой стадии, например, начинается синтез белка Исходными реакциями этого процесса можно считать образование некоторых aкетокислот На следующей, второй стадии ходе реакций аминирования или трансаминирования эти кетокислоты превращаются аминокислоты, которые на третьей стадии анаболизма объединяются полипептидные цепи В результате ряда последовательных реакций происходит также синтез нуклеиновых кислот, липидов и полисахаридов Лишь 60 70 гг 20 выяснилось, что пути анаболизма не являются простым обращением процессов катаболизма Это связано с энергетическими особенностями химических реакций Некоторые реакции катаболизма практически необратимы, к их протеканию обратном направлении препятствуют непреодолимые энергетические барьеры В ходе эволюции были выработаны другие, обходные реакции, сопряженные с затратой энергии макроэргических соединений.

Утилизация липидов см Жировой обмен затрудняется при торможении процессов липолиза гидролитического расщепления молекул различных липидов, угнетении процесса активирования жирных кислот, фосфорилирования глицерина Последние два процесса особенно страдают при недостаточной регенерации макроэргических соединений. В зависимости от специфической роли тех или иных органов и систем при нарушении их функции страдают взаимоотношения внутриклеточного метаболизма с окружающей средой, ухудшается адаптация клеток к изменению условий окружающей среды или нарушаются метаболическое постоянство внутренней среды организма и регуляторные процессы Особенно опасно нарушение биоэнергетики головного мозга Резервные энергетические возможности позволяют головному мозгу переносить прекращение доставки энергетических субстратов прежде всего глюкозы и кислорода не более чем на 3 5 мин, что и определяет кратковременную обратимость так называемой клинической смерти.

Величина основного обмена у пожилых и старых людей неуклонно снижается Старческий организм становится более чувствительным к недостатку кислорода При старении уменьшается интенсивность дыхания многих тканей миокарда, головного мозга, почек и др, снижается интенсивность не только окисления, но и фосфорилирования, клетках уменьшается число митохондрий и это ограничивает возможность клетки образовывать макроэргические соединения Наряду с угнетением тканевого дыхания ряде тканей нарастает интенсивность гликолиза, активируется окислительный этап пентозофосфатного пути и снижается интенсивность его неокислительного этапа Весь комплекс изменений обмена веществ и энергии при старении ограничивает функциональные возможности клеток и органов и способствует развитию их недостаточности при повышенных нагрузках. Основным путем профилактики нарушений обмена веществ и энергии является научно обоснованное по качественному и количественному составу, витаминизированное, содержащее все микроэлементы, так называемое сбалансированное питание, защита окружающей среды от проникновения нее токсических веществ, профилактика инфекционных болезней, стрессовых ситуаций, оптимальный режим работы и отдыха В случаях эндогенных нарушений молекулярных болезней большое значение имеют ранняя диагностика и диетическая профилактика.

Большинство живых организмов имеет клеточное строение Клетка это структурная и функциональная единица живого Для нее характерны все признаки и функции живых организмов обмен веществ и энергии, рост, размножение, саморегуляция Клетки различны по форме, размеру, функциям, типу обмена веществ рис. Липиды и углеводы выполняют основном строительную и энергетическую функции, являются запасными питательными веществами организма. Рис 48 Комбинированная схема строения животной А и растительной Б клетки 1 оболочка 2 наружная клеточная мембрана 3 ядро 4 хроматин 5 ядрышко 6 эндоплазматическая сеть гладкая и гранулярная 7 митохондрии 8 хлоропласты 9 аппарат Гольджи 10 лизосома 11 клеточный центр 12 рибосомы 13 вакуоль 14 цитоплазма. Число хромосом для каждого вида организмов постоянно Так, клетках человека 46 хромосом 23 пары, клетках пшеницы 28 14 пар, голубя 80 40 пар Эти организмы содержат диплоидный набор хромосом Некоторые организмы, такие, как водоросли, мхи, грибы, имеют гаплоидный набор хромосом Половые клетки у всех организмов гаплоидны. Кроме перечисленных, некоторые клетки имеют специфические органоиды реснички и жгутики, обеспечивающие движение основном у одноклеточных организмов, но имеются они и у некоторых клеток многоклеточных организмов Например, жгутики имеются у эвглены зеленой, хламидомонады, некоторых бактерий, а реснички у инфузорий, клеток ресничного эпителия животных.

Главным источником энергии на Земле является Солнце Клетки растений специальными структурами хлоропластах улавливают энергию Солнца, превращая ее энергию химических связей молекул органических веществ и. Процесс синтеза органических веществ из неорганических под действием энергии Солнца называется фотосинтезом. Понятие о раздражимости Микроорганизмы, растения и животные реагируют на самые разнообразные воздействия окружающей среды на механические воздействия укол, давление, удар и, на изменение температуры, интенсивность и направление световых лучей, на звук, электрические раздражения, изменения химическом составе воздуха, воды или почвы и Это приводит к определенным колебаниям организма между стабильным и нестабильным состоянием Живые организмы способны меру своего развития анализировать эти состояния и соответствующим образом реагировать на них Подобные свойства всех организмов называются раздражимостью и возбудимостью. Раздражимость это способность организма реагировать на внешние или внутренние воздействия. В примере с амебой мы наблюдали движение амебы сторону раздражителя пища Такая двигательная реакция одноклеточных организмов ответ на раздражение из внешней среды называется таксисом Таксис вызван химическим раздражением, поэтому его называют еще хемотаксисом рис.

Таксисы могут быть положительными и отрицательными Поместим пробирку с культурой инфузорийтуфелек закрытую картонную коробочку с единственным отверстием, расположенным против средней части пробирки, и выставим ее на свет. Стебель с листьями проявляют положительный фототропизм и растут по направлению к свету, а корень отрицательный фототропизм рис 52 Растения реагируют на гравитационное поле Земли Обратите внимание на деревья, растущие по склону горы Хотя поверхность почвы имеет наклон, деревья растут вертикально Реакция растений на земное притяжение называется геотропизмом рис 53 Корешок, который появляется из прорастающего семени, всегда направлен вниз к земле положительный геотропизм Побег с листьями, развивающийся из семени, всегда направлен вверх от земли отрицательный геотропизм. Помимо тропизмов, у растений наблюдаются движения иного типа настии Они отличаются от тропизмов отсутствием определенной ориентировки к вызвавшему их раздражителю Например, если прикоснуться к листьям стыдливой мимозы, они быстро складываются продольном направлении и опускаются книзу Через некоторое время листья снова принимают прежнее положение рис.

В простейшем виде такое раздражение возникает уже у кишечнополостных Если уколоть иглой пресноводную гидру, то она сожмется комочек Внешнее раздражение воспринимает чувствительная клетка Возникшее ней возбуждение передается нервной клетке Нервная клетка передает возбуждение кожномышечной клетке, которая реагирует на раздражение сокращением Этот процесс называется рефлексом отражением. Рефлекс это ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая нервной системой. Митоз состоит из четырех последовательных фаз, обеспечивающих равномерное распределение генетической информации и органелл между двумя дочерними клетками. Почкование это форма бесполого размножения, при которой от родительской особи отделяется дочерний организм Такая форма характерна для дрожжей, гидры и некоторых других животных. У споровых растений водорослей, мхов, папоротников размножение происходит с помощью спор, специальных клеток, образующихся материнском организме Каждая спора, прорастая, дает начало новому организму.

При половом размножении происходит слияние половых клеток гамет мужского и женского организма Половые клетки формируются результате особого типа деления В этом случае, отличие от клеток взрослого организма, которые несут диплоидный двойной набор хромосом, образующиеся гаметы имеют гаплоидный одинарный набор В результате оплодотворения парный, диплоидный набор хромосом восстанавливается Одна хромосома из пары является отцовской, а другая материнской Гаметы образуются половых железах или специализированных клетках процессе мейоза. Оплодотворение процесс слияния мужских и женских половых клеток, результате которого образуется зигота.

 
 

© Copyright 2017-2018 - the-institution