Процессы всасывания и усвоения пищевых веществ



Nbsp; МИНОБРНАУКИ РОССИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный технический университет» Институт дизайна и технологий Факультет экономики и сервисных технологий Кафедра прикладной информатики и математики     РЕФЕРАТ   по физиологии питании на тему: «Определение понятий «ассимиляция/анаболизм» и «диссимиляция/катаболизм». Процессы всасывания усвоения пищевых веществ».   Выполнила: студентка   гр. Тпз152           Бекова Далида      Проверила:          _________________   Омск, 2017 Содержание   ВВЕДЕНИЕ 3 Обмен веществ и энергии в клетке   4 «ассимиляция/анаболизм» и «диссимиляция/катаболизм»   5 Процессы всасывания и усвоения пищевых веществ 6 Катаболизм 7 Анаболизм 10 Обмен энергии между катаболизмом и анаболизмом. 11 Заключение 12 Список используемой литературы 13        

Введение

Мы довольно много знаем о процессах, протекающих в клетке на молекулярном уровне. Достаточно упомянуть о том, что была расшифрована структура генетического материала -ДНК, были получены интересные и принципиально новые данные об активности генов в бактериальной клетке и клетках высших организмов.

На современном этапе развития науки следует больше внимания уделять организму как целому, связывать протекающие процессы с его функционированием, помнить о том, что наша конечная цель состоит в понимании структуры и функция организма в целом на основе знаний об отдельных его системах. Однако достичь этой цели невозможно без знания реакциях метаболизма, ведь, не зная что и как получается в организме, нельзя предположить что может получиться в будущем.

Обмен веществ и энергии в клетке

Процесс обмена веществ- это комплекс химических реакций живых организмов, протекающих в определенном порядке.

Обмен веществ- постоянный процесс живой клетки. Выдающийся русский физиолог И.М.Сеченов писал: «Организм не может существовать без окружающей среды, дающей ему энергию». Между организмом и окружающей средой идет постоянный обмен веществ и энергии. Этот процесс начинается с поступления в организм из внешней среды органических веществ, богатых энергией. Эти органические вещества, попадая в пищеварительную систему, под воздействием ферментов расщепляются до простейших веществ. Затем, как известно, они проникают во внутреннюю среду организма- кровь или лимфу. Простейшие вещества по крови доставляются в клетки и подвергаются различным химическим изменениям.

Обмен веществ- сложный цикл изменений, происходящих с момента поступления в организм веществ из внешней среды до выброса продуктов расщепления наружу. Процесс обмена веществ, или метаболизм, состоит из двух ступеней-катаболизма и анаболизма.

 

Под действием биологических катализаторов (ферментов) из соединений (компонентов пищи), поступающих в организм, образуются новые вещества, из которых строятся его клетки. Так осуществляется процесс ассимиляции (анаболизма) — усвоения необходимых для организма веществ и превращения их в соединения, аналогичные компонентам этого организма и необходимые для его жизнедеятельности.

Одновременно с процессом ассимиляции в организме происходит и процесс диссимиляции (катаболизма), при котором образованные и накопленные при ассимиляции сложные органические соединения также ферментативно разлагаются до более простых соединений или конечных продуктов с постепенным высвобождением энергии, чаще всего в виде АТФ, которая используется для разнообразных процессов жизнедеятельности, в том числе для синтеза новых соединений.

Ассимиляция и диссимиляция, хотя и противоположные по результатам процессы, в основе своей тесно взаимосвязаны и взаимообусловлены. Взаимосвязь их обнаруживается в расходовании на биосинтез веществ (ассимиляцию) той энергии, которая освобождается в процессе диссимиляции. Без этой энергии не могут образовываться и продукты распада белков, жиров и углеводов, необходимые для биосинтеза. С другой стороны, ассимиляция обусловливает накопление в организме соответствующего энергетического материала. Эти процессы являются важнейшими звеньями метаболизма — совокупности процессов биохимических превращений веществ и энергии в живых организмах, обмена веществ.

Ассимиляцию называют также обменом пластических, питательных веществ, а диссимиляцию — энергетическим обменом. Для ассимиляции у зеленых растений используется энергия поглощенных световых лучей, у микроорганизмов-хемосинтетиков — энергия, выделяемая при окислении ими разных неорганических веществ.

АТФ — универсальный источник энергии в клетке. В организме человека, животных, большинства, микроорганизмов необходимая энергия образуется в реакциях катаболизма при дыхании или брожении. Эта энергия, прежде чем превратиться в какую-нибудь другую форму (механическую, осмотическую), переходит в особую форму химической энергии — энергию макроэргических связей молекул аденозинтрифосфорной кислоты. У большинства организмов энергия, выделяемая во время одной ферментативной реакции, является звеном «каталитического конвейера» — каскадного процесса освобождения энергии. Аккумуляция и транспорт энергии осуществляются с помощью одного и универсального для всех организмов источника энергии функциональной деятельности клетки — АТФ.

Основные вещества, из которых клетка черпает энергию в АТФ, — широко распространенные моносахариды, в первую очередь глюкоза. Среди многих способов распада глюкозы важную роль играют два тесно связанных между собой процесса, базирующихся на анаэробном расщеплении субстрата, — гликолиз и разные типы брожения продуктов гликолиза.

 

Процессы всасывания и усвоения пищевых веществ

Всасывание – это прохождение пищевых веществ из полости пищеварительной трубки внутрь клеток кишечного эпителия, а затем в кровь. Более 90 % веществ, образующихся при переваривании белков, жиров и углеводов, всасывается в тонком кишечнике. Благодаря большой длине и наличию ворсинок тонкий кишечник имеет огромную всасывающую поверхность. Также полно всасываются витамины и ряд минеральных веществ (натрий, калий, хлор), другие минеральные элементы (например, железо, цинк, медь, кальций) всасываются очень плохо. Всосавшиеся в кровь простые пищевые вещества, витамины, минералы распределяются по органам и тканям, где подвергаются биохимическим превращениям. Совокупность таких превращений называют обменом веществ, или метаболизмом. Метаболизм – это совокупность биохимических реакций, происходящих с пищевыми веществами в организме. Метаболизм включает реакции распада молекул (катаболизм) и процесс образования новых молекул (анаболизм). Метаболизм аминокислот, углеводов и жирных кислот может идти в двух направлениях. Во-первых, они окисляются для получения энергии с выделением диоксида углерода и воды – процесс катаболизма, иначе – распад молекул. В другом случае простые вещества используются как строительный материал для построения более сложных молекул и клеток, а также откладываются про запас. Такое превращение пищевых веществ называется анаболизмом. При правильном и достаточном питании реакции катаболизма и анаболизма уравновешивают друг друга. Однако при переедании процессы анаболизма (накопления) начинают преобладать, и энергия пищи в виде жира запасается в подкожной складке на животе, спине и в других местах. При недоедании, напротив, преобладают реакции катаболизма, человек начинает худеть и имеющиеся запасы пищевых веществ расходуются на получение энергии. Нарушение равновесия между катаболизмом и анаболизмом – обычно признак неправильного питания. Надо иметь в виду, что рост ребенка и подростка означает преобладание анаболизма над катаболизмом, ибо рост – это прибавление новых молекул и клеток или увеличение размера клеток.

Катаболизм (реакция расщепления).

 Клетка из внешней среды принимает органические вещества, богатые энергией. Они, окисляясь ферментами, расщепляются до простых веществ с небольшой энергией. Например, белки расщепляются до аминокислот, жиры- до жирных кислот и глицерина, углеводы- до моносахаридов. Конечными продуктами распада этих простых веществ являются СО2 и Н20(2мал.).при расщеплении аминокислот отделяется аммиак NH3(3мал.) (схема2).

Катаболизм- это процесс расщепления органических веществ, богатых энергией. Часть энергии, выделенная в результате катаболизма,- свободная энергия, сохраняется в виде АТФ. Другая часть сохраняется в виде НАДФ.Н за счет присоединения энергетически богатого атома водорода. НАДФ (никотинамиддинуклеотидфосфат) – постоянная молекула клетки, участвует в переносе энергетически богатого атома водорода.

Одна из основных функций обмена веществ- обеспечение клетки энергией. В неживой природе энергия встречается в разных видах: тепло, электричество, солнечный свет, горючее и др. В живом организме все выглядит иначе. Организмы в основном используют энергию, выделенную в процессе катаболизма. Значит, энергия, выработанная при реакции распада, используется на активную транспортировку веществ, реакцию синтеза, движение, мышечные сокращения, деление клеток и другие процессы жизнедеятельности.

Растительноядные и плодоядные организмы усваивают из внешней среды богаты энергией органические вещества, глюкозу, аминокислоты, витамины и другие вещества. Энергия, содержащаяся в этих веществах, претерпевает превращения. Подчиняясь законам термодинамики, энергия не исчезает и не возникает из ничего, она лишь превращается из одного вида в другой. Согласно второму закону, превращаясь из одного вида в другой, часть энергии используется для полезной деятельности, остальная часть превращается в ненужное тепло. Энергия, не используемая для полезной деятельности, характеризуется изменением энтропии.

Энергия, превращенная в ненужное тепло, используется на обогревание организма при холоде, а в жару- на сохранение постоянной температуры тела. Полезная энергия организма сохраняется в виде АТФ.

Молекула АТФ состоит из азотистого основания-аденина, ризобы и трех остатков форсорной кислоты(рис.16). Молекула АТФ нестабильна. При гидролизе одной молекулы фосфорной кислоты под воздействием ферментов выделяется 40кДж/моль энергии, в результате молекула АТФ превращается в АДФ (аденозиндифосфат). При гидролизе двух молекул фосфорной кислоты образуется АМФ (аденозинмонофосфат). Это обратимый процесс АМФ-АДФ-АТФ. 1моль АТФ освобождает 40кДж энергии, 2моля АТФ выделяют 80кДж энергии. Эта анергия намного больше всей экзотермической энергии клетки. Поэтому связи молекул фосфорной кислоты называются макроэргическими.

Анаболизм (реакция синтеза).

В процессе анаболизма синтезируются различные макромолекулы, с использованием энергии простых веществ, образованных при реакции катаболизма, а именно аминокислот, моносахаридов, жирных кислот, азотистых оснований и АТФ с НАДФ.Н. Анаболизм- постоянный сложный процесс, происходящий в живых организмах. Реакция биосинтеза активно происходит в новых растущих клетках. В связи с непрерывным обновлением химического состава клетки в старых клетках также идет процесс синтеза веществ. Синтезированные молекулы по истечении определенного времени распадаются, их места занимают новые молекулы. Клетка сохраняет постоянство функций и химического состава, это объясняется взаимозависимостью процессов катаболизма и анаболизма.

 


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1444;