§ 8. В живых организмах одни вещества превращаются в другие

Определения и обозначения

Обмен веществ — поступление веществ в организм, их превращение и использование, а также удаление ненужных веществ. Это общее название связанных процессов, которые помогают организму жить. Благодаря обмену веществ тело получает материал для роста и обновления, а ненужные продукты не остаются внутри.

Пищеварение — превращение пищи в более простые вещества, которые организм может усвоить. Усвоить значит получить и использовать вещество. Пищеварение нужно потому, что крупные и сложные вещества пищи не могут сразу попасть к клеткам и стать частью тела.

Дыхание — процесс, при котором организм получает кислород и использует его для превращения веществ с выделением энергии. Кислород — газ из воздуха, необходимый многим живым организмам. Дыхание важно не только для поступления воздуха: с кислородом в организме происходят превращения, при которых появляется энергия для работы тела.

Выделение — удаление из организма веществ, которые ему не нужны или образовались в результате его работы. Такие вещества могут появляться, когда организм использует и превращает пищу. Выделение нужно, чтобы ненужные продукты покидали тело, а его работа продолжалась нормально.

Как это устроено

Организм получает вещества с пищей и водой, а также из окружающей среды. Это необходимо, потому что живое тело постоянно растёт, работает и обновляется: старые части клеток заменяются новыми. Вода нужна для процессов, которые происходят внутри тела, а пища приносит вещества, из которых можно строить его части. Если поступления нужных веществ недостаточно, организму не хватает материала для нормальной работы.

Пища не сразу становится частью тела, потому что многие вещества в ней слишком сложны. Во время пищеварения они превращаются в более простые, и такие вещества могут пройти в организм. Затем их используют клетки — мельчайшие части живого тела. Так пищеварение делает пищевые вещества доступными организму, а не просто измельчает еду.

После поступления в организм вещества не остаются неизменными: одни превращаются в необходимые телу, другие распадаются. Это происходит потому, что организму нужны разные вещества для разных задач. Одни служат материалом для роста и обновления, а другие могут участвовать в получении энергии. Поэтому превращения связывают поступившую пищу с работой клеток и состоянием всего тела.

Для многих превращений организму нужен кислород. Он поступает при дыхании, а затем участвует в процессах внутри тела, где некоторые вещества изменяются и выделяется энергия. Эта энергия нужна организму для работы, например для движения и других жизненных процессов. Поэтому дыхание связано не только с движением воздуха, но и с использованием кислорода клетками.

Не все вещества, поступившие в организм или образовавшиеся в нём, ему нужны. Некоторые становятся ненужными после превращений, а другие являются продуктами работы организма. Их удаление происходит при выделении. Поступление веществ, пищеварение, превращения, использование и удаление связаны: вместе эти процессы и образуют обмен веществ.

Как вещества поступают, превращаются и используются организмом

Читайте таблицу сверху вниз как последовательность связанных процессов: сначала вещества поступают, затем организм их превращает и использует. Дыхание помогает получить энергию, а выделение завершает путь ненужных продуктов. Не каждое вещество проходит все этапы одинаково, но все эти процессы входят в обмен веществ.

Разбор задач

Почему пища должна сначала перевариться?

Условие. Объясни, почему организм не может использовать пищу в неизменённом виде. Чтобы ответить, нужно связать строение пищевых веществ с тем, как они становятся доступными клеткам.

1. Вспомним, что пища содержит сложные вещества, а организму нужны вещества, которые могут попасть внутрь и быть усвоены.
2. При пищеварении сложные вещества превращаются в более простые. Именно поэтому после пищеварения организм может их усвоить и использовать.

Ответ. Пища сначала переваривается, потому что её сложные вещества нужно превратить в более простые и доступные организму. Только после этого клетки могут их использовать.

Достаточно ли считать дыханием вдох и выдох?

Условие. Ученик говорит, что дыхание нужно только для того, чтобы воздух входил в лёгкие. В объяснении не хватает связи между поступившим кислородом и тем, что происходит внутри организма.

1. При дыхании организм получает кислород из воздуха. Но поступлением кислорода его роль не заканчивается.
2. Кислород участвует в превращениях некоторых веществ в организме. При этих превращениях выделяется энергия, которая нужна для работы тела.

Ответ. Дыхание связано не только с вдохом и выдохом: кислород участвует в превращениях веществ, при которых выделяется энергия.

Как вещество становится частью тела и затем удаляется?

Условие. Проследи путь вещества: оно поступило с пищей, стало частью тела, а затем образовало ненужный продукт. Здесь важно назвать процессы по порядку и не смешивать усвоение с выделением.

1. Сначала вещество поступает с пищей, а пищеварение превращает пищевые вещества в более простые, доступные организму.
2. Затем организм использует усвоенное вещество для роста или обновления тела. Позже в результате работы организма может образоваться ненужный продукт.
3. Ненужный продукт удаляется при выделении. Все перечисленные этапы связаны с обменом веществ.

Ответ. Питание и пищеварение, использование вещества организмом, а затем выделение ненужного продукта. Это последовательные части обмена веществ.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что пища используется организмом без изменений. Так думают, потому что пища кажется готовым источником полезных веществ. Но сложные вещества сначала должны стать более простыми при пищеварении. Проверь себя: можешь ли ты объяснить, что происходит с пищей до её усвоения?

Ошибка: путать дыхание с одним лишь вдохом и выдохом. Легко заметить движение воздуха, но оно не объясняет роль кислорода в организме. Кислород участвует в превращениях веществ, при которых выделяется энергия. Для проверки добавь к объяснению дыхания вопрос: что происходит с кислородом после его поступления?

Ошибка: думать, что вещества в организме только расходуются. Кажется, что организм лишь тратит полученную пищу, однако из веществ также строятся и обновляются части тела. Проверь себя, если говоришь только о расходовании: назови, из чего тело получает материал для роста и обновления.

Ошибка: считать выделение удалением только непереваренной пищи. Такое представление возникает, если связывать выделение лишь с тем, что организм не усвоил. Но в организме образуются и другие ненужные продукты, которые тоже нужно удалить. Проверь себя: учитываешь ли ты вещества, появившиеся в результате работы организма?

Связь с другими темами

Для понимания этой темы нужно знать, что живые организмы питаются и дышат, а их тела состоят из клеток. Клетки используют вещества и кислород, поэтому процессы обмена происходят не только на уровне всего организма, но и внутри его частей. Эти знания пригодятся при изучении питания животных и растений, а также работы органов пищеварения и дыхания. Обмен веществ помогает объяснить, зачем организму нужны пища, вода и кислород.

Что запомнить

• Живой организм получает вещества из окружающей среды.
• Пища перед усвоением переваривается.
• В организме вещества превращаются в другие.
• Кислород участвует в превращениях, при которых выделяется энергия.
• Вещества используются для роста и обновления тела.
• Ненужные вещества удаляются из организма.
• Поступление, превращение и удаление веществ образуют обмен веществ.