"Биология (изд. «Просвещение»)", Сухорукова Л.Н., Кучменко B.C. и др.
Обмен веществ — это превращение поступивших с пищей веществ в материалы для клеток и источник энергии, а также удаление ненужных продуктов. Белки, жиры и углеводы сначала расщепляются при пищеварении, после чего их молекулы всасываются и используются организмом. Белки нужны для построения собственных белков, глюкоза и жиры могут давать энергию, а часть питательных веществ запасается. Вода и минеральные соли энергии не дают, но поддерживают работу клеток и постоянство внутренней среды.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Белковый обмен — превращение белков пищи в организме: при пищеварении они расщепляются до аминокислот, из которых клетки строят собственные белки. Часть аминокислот может использоваться для получения энергии. Это нужно потому, что пищевые белки не подходят клеткам как готовый строительный материал.
Жировой обмен — расщепление и дальнейшее использование жиров. При пищеварении жиры распадаются на глицерин и жирные кислоты, которые могут окисляться с выделением энергии или использоваться для образования веществ организма. Часть жира откладывается про запас, поэтому организм получает доступный источник энергии на будущее.
Углеводный обмен — превращение углеводов в простые сахара, прежде всего в глюкозу, и использование этих веществ клетками. Глюкоза даёт энергию, а её избыток может запасаться в виде гликогена. Такой запас помогает обеспечивать организм глюкозой между приёмами пищи.
Водно-солевой обмен — поступление, распределение и выведение воды и минеральных солей. Они нужны для работы клеток и сохранения постоянства внутренней среды, то есть условий внутри организма. Поэтому их количество должно пополняться и регулироваться, хотя они не служат источником энергии.
С пищей в организм поступают сложные питательные вещества, но клетки не могут сразу использовать их в таком виде. Пищеварение расщепляет их на более мелкие молекулы, а затем питательные вещества всасываются и переносятся кровью к органам и тканям. Там они включаются в обмен: идут на построение веществ организма или используются для получения энергии. При этом образуются продукты распада, которые организм должен удалить.
После всасывания аминокислоты поступают к клеткам и становятся материалом для синтеза белков, например белков клеточных структур. Это необходимо, потому что белки организма строятся в соответствии с его потребностями, а пищевой белок предварительно разобран на составляющие. Избыток аминокислот не превращается в особый запас белка: он может расходоваться, а продукты его превращения выводятся. Поэтому организму важно регулярно получать белок с пищей.
Глюкоза попадает в клетки и окисляется — вступает в реакции, при которых высвобождается энергия, необходимая для жизнедеятельности. Если после еды глюкозы больше, чем нужно сразу, организм может преобразовать её в гликоген и сохранить. Между приёмами пищи гликоген расщепляется, и из него снова образуется глюкоза. Так запас помогает поддерживать снабжение клеток энергией, когда поступление углеводов временно прекращается.
Жиры при пищеварении распадаются на глицерин и жирные кислоты, которые всасываются и используются клетками. При их расщеплении высвобождается энергия; кроме того, жиры входят в состав клеточных структур. Если энергии поступает больше, чем тратится, часть жиров откладывается в запас. Позже организм может использовать эти запасы, поэтому роль жиров не ограничивается немедленным получением энергии.
Вода и минеральные соли поступают с пищей и питьём, а затем распределяются между клетками и жидкостями организма. Вода служит средой, в которой идут клеточные процессы, а соли необходимы для нормальной работы клеток. Организм удаляет излишки и продукты обмена с мочой; вода также теряется с потом и выдыхаемым воздухом. При потоотделении потеря воды и солей возрастает, поэтому их восполнение помогает сохранять постоянство внутренней среды.
| Вещество | Что образуется при пищеварении | Основные направления использования | Запасание | Продукты распада или выведения |
|---|---|---|---|---|
| Белки | Аминокислоты | Построение белков организма; получение энергии | Отдельный запас белка не образуется | Продукты обмена азотсодержащих веществ выводятся с мочой; также образуются углекислый газ и вода при окислении |
| Углеводы | Простые сахара, прежде всего глюкоза | Получение энергии | Глюкоза может запасаться в виде гликогена | При окислении образуются углекислый газ и вода |
| Жиры | Глицерин и жирные кислоты | Получение энергии; построение клеточных структур | Жир откладывается в запас | При окислении образуются углекислый газ и вода |
| Вода | Не расщепляется на питательные молекулы | Среда для клеточных процессов и поддержание внутренней среды | Специальный запас не образуется; количество регулируется | Выводится с мочой, потом и выдыхаемым воздухом |
| Минеральные соли | Ионы и растворённые минеральные вещества | Участие в работе клеток и поддержании внутренней среды | Некоторые вещества могут содержаться в тканях | Излишки выводятся преимущественно с мочой и потом |
Сравнивайте строки по нескольким признакам: во что вещество превращается при пищеварении, что организм делает с ним и может ли создать запас. В последнем столбце указаны продукты обмена или пути выведения, а не только вещества, образующиеся непосредственно при пищеварении. Таблица помогает увидеть, что вода и соли важны для организма, хотя не дают энергии.
Ученик съел белковую пищу. Проследите путь белков от пищеварения до использования в организме и укажите, почему аминокислоты не запасаются впрок.
Ответ: пищевые белки превращаются в аминокислоты, всасываются и служат материалом для синтеза белков организма. Избыток аминокислот не откладывается в специальный запас.
После еды уровень глюкозы в крови повысился. Объясните, как организм может использовать избыток глюкозы и откуда взять глюкозу между приёмами пищи.
Ответ: глюкоза даёт энергию, а её избыток запасается в виде гликогена. Между приёмами пищи глюкоза образуется при использовании этого запаса.
При физической нагрузке организм расходует больше энергии, а при жаре теряет воду с потом. Объясните, какие вещества обеспечивают энергией и почему важно восполнять воду и минеральные соли.
Ответ: углеводы и жиры обеспечивают организм энергией, а воду и минеральные соли нужно восполнять для поддержания водно-солевого баланса и работы клеток.
Ошибка — считать, что пищевые белки напрямую превращаются в белки тканей. Такое представление возникает потому, что белки и в пище, и в организме называются одинаково. Проверьте себя вопросом: в какую форму белок должен перейти, чтобы всосаться? Правильная последовательность начинается с расщепления до аминокислот.
Ошибка — думать, что аминокислоты запасаются так же, как гликоген или жир. Их можно принять за готовый резерв, ведь они нужны для построения белков. Но отдельного запаса белка организм не создаёт: излишек аминокислот расходуется, а продукты обмена выводятся. Проверьте себя, сравнив, есть ли у вещества особая форма хранения.
Ошибка — сводить роль углеводов и жиров только к получению энергии. Это кажется логичным, потому что при их окислении клетки получают энергию, но глюкоза может запасаться как гликоген, а жиры входят в состав клеточных структур и тоже откладываются про запас. Чтобы проверить ответ, назовите для каждого вещества не одну, а несколько функций.
Ошибка — исключать воду и минеральные соли из обмена веществ, потому что они не дают энергии. Энергию действительно получают не из них, однако без воды и солей клетки не смогут нормально работать, а внутренняя среда не будет постоянной. Проверка проста: спросите себя, нужны ли веществу энергетические свойства, чтобы участвовать в процессах организма и выводиться из него.
Для понимания обмена веществ нужно знать, как пищеварение расщепляет пищу и как продукты пищеварения всасываются в кишечнике. Также важно помнить, что кровь переносит вещества к клеткам и органам. Эти знания объясняют, как пищевые молекулы достигают тканей.
Тема связывает работу пищеварительной системы с выделительной: первая помогает получить и всосать нужные вещества, а вторая удаляет часть продуктов обмена и избыток воды. Понимание водно-солевого обмена помогает разобраться в постоянстве внутренней среды. Знание функций питательных веществ также нужно для понимания принципов рационального питания.
Почему белки пищи нельзя использовать без предварительного расщепления?
Белки пищи — крупные молекулы, которые не могут целиком пройти через стенку кишечника и попасть в клетки. При пищеварении они расщепляются до аминокислот, которые всасываются и используются организмом.
Запасает ли организм аминокислоты?
Отдельного запаса аминокислот, подобного запасам гликогена или жира, организм не создаёт. Аминокислоты идут на синтез белков, а их избыток расходуется, при этом образуются продукты, которые нужно вывести.
Во что превращается избыток глюкозы?
Часть глюкозы используется клетками для получения энергии. Избыток может превращаться в гликоген — запасное вещество, которое организм расходует, когда глюкозы в крови становится недостаточно.
Почему жиры нужны организму, даже если они дают энергию?
Жиры не только служат источником энергии и могут откладываться про запас. Они также входят в состав клеточных структур, поэтому нужны организму для его нормальной работы.
Зачем восполнять воду и минеральные соли после сильного потоотделения?
С потом организм теряет воду и растворённые в ней минеральные соли. Их восполнение помогает поддерживать нормальную работу клеток и постоянство внутренней среды.
38. Белковый, жировой, углеводный, солевой и водный обмены веществ
