КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Углеводы, получившиеся в процессе фотосинтеза, используются далее как исходный материал для синтеза других органических соединений
Хемосинтез Хемосинтез – синтез органических соединений из неорганических веществ с использованием химической энергии, выделяющейся в реакциях окисления неорганических веществ. Процесс хемосинтеза открыт русским ученым-микробиологом С.Н. Виноградским в 1887 г. Некоторые группы бактерий – нитрифицирующие, железобактерии, серобактерии способны накапливать освобождающуюся в процессах окисления энергию и затем использовать ее для синтеза органических веществ. Процесс хемосинтеза протекает без участия хлорофилла и для его осуществления не обязательно наличие света. Например, нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак до азотистой кислоты: NH4+ ® кислород NO2- + Энергия Суммарное уравнение реакции: 2NH3 + 3О2 ® 2НNO2 + 2H2O + Энергия Освобождающаяся энергия накапливается в молекулах АТФ и используется для синтеза органических веществ, протекающего по типу реакций темновой фазы фотосинтеза. Хемосинтезирующие бактерии играют важную роль в круговороте веществ. Нитрофицирующие бактерии способствуют накоплению в почве нитратов.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН
В природе существуют следующие формы энергии – 1 - солнечного света, 2 - химическая, 3 – тепловая, 4 – электрическая. Первоисточником энергии в природе является Солнце. Но его энергию могут использовать только организмы фотосинтетики, остальные организмы могут получать эту энергию лишь в форме энергии химических связей между атомами органических соединений. При разрыве связей энергия может высвобождаться, но чаще всего она временно запасается в виде особо богатого энергией нуклеотида – аденозин-три-фосфорной кислоты (АТФ), по другому, аденозин-три-фосфат- используемого клеткой для всех процессов жизнедеятельности. АТФ – единый и универсальный источник энергообеспечения клетки.
Главная роль в энергетическом обмене клеток животных принадлежит клеточному дыханию. Клеточное дыхание – это процесс, в котором высокомолекулярные органические высокоэнергетические соединения, окисляясь распадаются на низкомолекулярные или неорганические соединения, бедные энергией. Аэробным называется дыхание при окислении с участием кислорода. Анаэробным называется дыхание без участия кислорода. Газообменом организма с окружающей средой называется процесс потребления кислорода из среды обитания и возвращения в эту среду углекислого газа СО2 (это иной процесс, отличный от клеточного дыхания) Энергетический обмен клетки осуществляется в три этапа.
Неполному окислению могут подвергаться глюкоза, жирные кислоты, аминокислоты. При этом главным источником энергии в клетке является глюкоза. (процесс гликолиза – при бескислородном окислении одной молекулы глюкозы из двух молекул АДФ образуются две молекулы АТФ).
При дыхании последовательно проходит ряд ферментативных реакций. В условиях полного окисления, сопряженного с фосфорилированием АДФ до АТФ, недоокисленные продукты гликолиза отдают для нужд клетки оставшуюся в их химических связях энергию, которая аккумулируется в АТФ. Запас АТФ в клетке небольшой. Например, в мышце запаса АТФ хватает на 20-30 сокращений. Для восполнения израсходованной АТФ клетки используют энергию, освобождаемую в результате расщепления питательных веществ.
Обмен белков Белки – это сложные полипептиды, мономерами которых являются 20 аминокислот. Аминокислоты, входящие в состав белков, подразделяют на заменимые и незаменимые. Первые синтезируются в организме, вторые поступают только извне. Белки, содержащие все необходимые аминокислоты в необходимых количествах, называются полноценными. Это в основном белки животного происхождения. Белки растительного происхождения, как правило, неполноценные, так как в них зачастую отсутствуют незаменимые аминокислоты. Функции белков крайне разнообразны: ферментативная, защитная, транспортная, двигательная, пластическая (строительная) и энергетическая. При сгорании 1 г белка в организме освобождается 4,1 ккал энергии. В сутки человек должен потреблять 85 – 90 г белка. При избытке поступающих белков они превращаются в жиры и углеводы. Обмен жиров Жиры (липиды) – это эфиры высших жирных кислот и глицерина. Их функция энергетическая и пластическая (входят в состав клеточных мембран). При сгорании в организме 1 г жира высвобождается 9,3 ккал энергии. В сутки потребность в жирах составляет 80 – 100 г. Обмен углеводов Углеводы условно можно разделить на моносахара (глюкоза), дисахара (сахароза) и полисахара (крахмал). Они выполняют энергетическую и пластическую функции; входят в состав нуклеиновых кислот ДНК и РНК, а также АТФ. Потребность в углеводах составляет 350 – 450 г в сутки. Углеводы могут запасаться в организме человека в виде животного крахмала (гликогена) в печени. При избытке их в пище углеводы могут превращаться в жиры, а при недостатке - образуются из белков и жиров. Регуляция белкового, жирового и углеводного обменов происходит под действием гормонов щитовидной железы, гипофиза, надпочечников, поджелудочной железы. Таким образом, соотношение в пищевом рационе основных питательных веществ составляет 1:1:4 (белков, жиров, углеводов). При составлении пищевых рационов требуется учитывать энергозатраты человека при выполнении им работы. Следует отметить, что при правильно подобранном рационе и нормальном обмене веществ источником энергии являются углеводы и жиры, и только в крайних случаях энергия черпается за счет разложения белков. Этот путь без своевременной коррекции ведет к истощению и гибели организма.
В состав пищи входит также вода, минеральные (неорганические) вещества и витамины, без которых невозможна жизнь (табл. 3.1). Все витамины можно подразделить на жиро- и водорастворимые. К водорастворимым относятся витамины группы В и витамин С. Они содержатся в продуктах растительного происхождения. Источником жирорастворимых витаминов (А, D, Е, К) является пища животного происхождения. Некоторые витамины синтезируются микрофлорой кишечника (К, В6). При полном отсутствии витаминов в пище возникают авитаминозы, которые сопровождаются различными заболеваниями (цинга-авитаминоз С, бери-бери – авитаминоз В1, куриная слепота – авитаминоз А, рахит – авитаминоз D). В настоящее время чаще встречаются гиповитаминозы, связанные с недостаточным поступлением витаминов с пищей. Этот недостаток легко устраняется приемом поливитаминных препаратов. Таблица 3.1 - Важнейшие витамины
Водно-солевой обмен
Как уже отмечалось, вода составляет более 70 % массы тела человека. Суточная потребность в воде для взрослого организма зависит от климатических условий проживания и от возраста человека и составляет в среднем 2,5 – 3 литра. Воду, которую человек получает в виде питья и в составе пищевых продуктов, называют экзогенной. Воду, которая образуется в результате окисления жиров, белков и углеводов – эндогенной (около 500 мл в сутки). Поступление воды контролируется потребностью в ней, проявляющейся в чувстве жажды. Это чувство возникает при возбуждении питьевого центра в гипоталамусе. Организм нуждается в поступлении не только воды, но и микро- и макроэлементов. В сутки человеку необходимо около 8 г натрия, 4 г хлора, 3 г калия, 0,8 г кальция, 20 мг железа, 2 г фосфора, а также микроколичества таких элементов, как йод, цинк, кобальт, медь. В последние годы большой интерес вызывает магний, который участвует в окислительно-восстановительных процессах, входит в систему антиоксидантов, препятствует старению человека и развитию многих патологических процессов в организме.
Дата добавления: 2015-06-27; Просмотров: 613; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |