Основные понятия и ключевые термины: ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ПРЕВРАЩЕНИЕ ЭНЕРГИИ. Ассимиляция. Диссимиляция.
Вспомните! Что такое биологическая система?
Интересно знать
Часы сделаны из нескольких десятков деталей, автомобиль - из нескольких сотен, современный компьютер - из нескольких десятков тысяч. А человек? Трудно поверить, но это факт: в организме новорождённого ребёнка содержится около 2 триллионов клеток, а организм каждого взрослого человек состоит более чем из 60-100 триллионов клеток. Какое основное свойство организма человека обеспечит их жизнедеятельность?

СОДЕРЖАНИЕ
В чём заключается суть обмена веществ и превращения энергии в организме человека?
Организм человека является открытой биологической системой, поскольку между организмом и окружающей средой постоянно происходит обмен веществ и энергии.
Обмен веществ и энергии в организме осуществляется благодаря совокупности физиологических функций - взаимосвязанных процессов дыхания, пищеварения, выделения, транспорта веществ. С обменом веществ и энергии связаны и все другие свойства организма: раздражительность, рост, развитие, адаптивность и др.
Основа любых физиологических функций - преобразование веществ и энергии, происходящих в клетках. Питательные вещества, поступающие в организм, попадают в клетки и вступают в химические реакции разложения, обмена, замещения, соединения, окисления, восстановления. Эти химические превращения веществ сопровожда
ются физическими процессами преобразования энергии. Химическая энергия соединений после их разложения может превращаться в механическую энергию сокращения мышц, электрическую энергию для деятельности нервной системы, лучевую энергию теплового излучения. Часть освобождённой энергии используется клетками для образования собственных веществ, необходимых для размножения, роста, регенерации тканей и т. д. Другая часть энергии превращается в теплоту, которую организм выделяет в окружающую среду.
При обмене веществ и превращении энергии в организме человека осуществляется ряд функций, а именно: 1) пластическая (обеспечение потребностей организма в веществах); 2) энергетическая (обеспечение потребностей организма в энергии); 3) гомеостатическая (поддержание постоянства внутренних условий для жизнедеятельности организма).
Итак, ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ -совокупность физиологических, химических и физических превращений веществ и энергии в организме от момента их поступления из окружающей среды до выделения продуктов распада и тепла. Какие этапы обмена веществ и энергии выделяют в организме?
Химические вещества и энергия их химических связей попадают в организм человека через пищеварительную систему. Простые соединения и малые по размерам молекулы всасываются и сразу попадают в кровь. А сложные органические вещества подвергаются физическим и химическим превращениям, в результате которых распадаются на простые соединения: белки расщепляются на аминокислоты, жиры -на жирные кислоты и спирты, углеводы - на моносахариды. Эти вещества всасываются в кровь или лимфу и переносятся к клеткам.
Внутри клеток происходит второй этап обмена веществ и энергии -внутриклеточный, или промежуточный. Основа этого этапа - две группы процессов:
• процессы синтеза - образование сложных органических соединений из простых, на которое затрачивается энергия (ассимиляция)
• процессы распада - образование простых органических соединений из сложных, при котором энергия выделяется (диссимиляция).
Ассимиляция и диссимиляция происходят одновременно и взаимосвязаны между собой. В результате расщепления веществ освобождается энергия, которая затрачивается на синтез соединений.
|
1 этап. Поступление веществ и энергии в организм |
|
i |
|
Транспорт веществ к клеткам (кровь, лимфа, тканевая жидкость) |
|
i |
|
II этап. Внутриклеточный обмен: ассимиляция и диссимиляция |
|
i |
|
Транспорт веществ от клеток (кровь, лимфа, тканевая жидкость) |
|
i |
|
III этап. Выделение веществ и тепла из организма |
Процессы синтеза не всегда уравновешены с процессами распада. Так, в растущем организме, преобладают процессы синтеза, благодаря чему обеспечивается рост организма. При интенсивной физической работе и в старости преобладают процессы распада.
Продукты обмена веществ выделяются в тканевую жидкость и затем в кровь и лимфу, которые и транспортируют их к определённым органам для удаления из организма.
Итак, в организме человека происходят три основных этапа обмена веществ и превращения энергии: 1) поступление веществ и энергии в организм; 2) внутриклеточный обмен; 3) выделение веществ и энергии из организма.
От чего зависит интенсивность обмена веществ и превращения энергии?
Обмен веществ и превращение энергии в организме человека происходят не всегда одинаково. У здорового человека это связано с возрастом, физическим состоянием организма, полом, массой тела и т. п. Так, с возрастом интенсивность обмена снижается на 7 - 10% каждые десять лет, достигая в старости своего минимума, а простуда или травмы активизируют обменные процессы. Интенсивность обмена веществ в организме человека определяется пищевыми и энергетическими потребностями, которые зависят от таких факторов.
1. Суточные и сезонные изменения в природе, обусловливающие ритмичность процессов обмена. Так, утром интенсивность обмена веществ возрастает, а ночью снижается, весной и ранним летом обмен веществ повышается.
2. Физическое и умственное напряжение. Интенсивность обмена веществ и превращения энергии растут в условиях нагрузки потому, что изменяются активность и количество клеток, которые реагируют на эти изменения. Наибольший уровень обмена наблюдается в головном мозгу, печени и скелетных мышцах.
3. Потребление еды. Во время приёма пищи интенсивность обмена веществ возрастает, что связано с пищеварительной активностью клеток и органов. Этот эффект в физиологии называют специфическим динамическим воздействием пищи.
4. Температура окружающей среды. Интенсивность обмена веществ и превращения энергии растёт в случае отклонений от температурной нормы. Заметен рост интенсивности с понижением температуры.
Итак, обмен веществ и превращения энергии в различных клетках, тканях, органах и организмах может происходить с разной интенсивностью, что определяется потребностями организма и условиями среды.
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
Учимся познавать
Исследовательский практикум САМОНАБЛЮДЕНИЕ ЗА СООТНОШЕНИЕМ МАССЫ И РОСТА ТЕЛА
Цель: исследовать соответствие между массой тела и ростом человека и уметь оценивать степень этого соответствия с использованием метода показателей.
Оборудование: весы, ростомер.
Ход работы
I. Определение роста и массы своего тела. Измерьте рост и массу, сравните свои показатели со стандартными показателями таблиц для юношей и девушек.
II. Определение индекса массы тела (ИМТ) (индекс Кетеле).
Определяем индекс: ИМТ = М (кг)/Р2 (м) (равен массе тела в килограммах, делённой на рост в квадрате в метрах). Идеальная масса тела взрослого человека колеблется в пределах ИМТ от 20 до 25 кг/м2. Если
показатели меньше, то можно говорить о недостаточной массе, если больше - об избыточной массе.
|
Воз раст • А |
ИМТ |
|||||
|
низкий |
средний |
высокий |
||||
|
Рост, мм |
Масса, кг |
Рост, мм |
Масса, кг |
Рост, мм |
Масса, кг |
|
|
10 |
127 - 134 |
22 - 27 |
134 - 142 |
27 - 34 |
142 - 151 |
34 - 47 |
|
и |
131 - 140 |
24 - 30 |
140 - 148 |
30 - 38 |
148 - 157 |
38 - 55 |
|
12 |
137 - 145 |
27 - 36 |
145 - 154 |
36 - 45 |
154 - 163 |
45 - 63 |
|
13 |
143 - 151 |
32 - 43 |
151 - 159 |
43 - 52 |
159 - 168 |
52 - 69 |
|
14 |
147 - 155 |
37 - 48 |
155 - 163 |
48 - 58 |
163 - 171 |
58 - 72 |
|
15 |
150 - 157 |
42 - 50 |
157 - 166 |
50 - 60 |
166 - 173 |
60 - 74 |
|
16 |
151 - 158 |
45 - 51 |
158 - 166 |
51 - 61 |
166 - 173 |
61 - 75 |
|
17 |
152 - 158 |
46 - 52 |
158 - 169 |
52 - 61 |
169 - 174 |
61 - 76 |
|
Воз- |
ИМТ |
|||||
|
раст |
низкий |
средний |
высокий |
|||
|
1 |
Рост, мм |
Масса, кг |
Рост, мм |
Масса, кг |
Рост, мм |
Масса, кг |
|
10 |
126 - 133 |
23 - 28 |
133 - 142 |
28 - 35 |
142 - 149 |
35 - 44 |
|
11 |
131 - 138 |
26 - 31 |
148 - 156 |
31 - 39 |
148 - 156 |
39 - 51 |
|
12 |
136 - 143 |
28 - 34 |
154 - 163 |
34 - 45 |
154 - 163 |
45 - 58 |
|
13 |
141 - 149 |
30 - 38 |
160 - 170 |
38 - 50 |
160 - 170 |
50 - 66 |
|
14 |
148 - 156 |
34 - 42 |
167 - 176 |
42 - 56 |
167 - 176 |
56 - 73 |
|
15 |
154 - 162 |
38 - 48 |
162 - 173 |
48 - 62 |
173 - 181 |
62 - 80 |
|
16 |
158 - 166 |
44 - 54 |
166 - 177 |
54 - 69 |
177 - 186 |
69 - 84 |
|
17 |
162 - 171 |
49 - 59 |
171 - 181 |
59 - 74 |
181 - 188 |
74 - 87 |

Примечание.
ИМТ для взрослых и для детей вычисляют по-разному. Дополнительными параметрами при определении индекса становятся возраст и пол ребёнка. Нормальный ИМТ у детей меньше, чем у взрослых - от 15 до 18,5 лет в зависимости от возраста. Это связано с различными пропорциями тела у детей и взрослых.
Биология + Химия
Закон сохранения массы вещества Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765) связывал с законом сохранения энергии и рассматривал их как общий закон природы - закон сохранения массы и энергии. По сути, это - универсальный закон, но, как правило, его разделяют на две части. Химия имеет дело с законом сохранения массы, а физика - законом сохранения энергии. Как формулируются эти законы? Приведите доказательства, что эти законы действуют и в организме человека.

Это материал учебника Биология 8 класс Соболь