Что такое метаболизм?
Метаболизм — это совокупность всех химических реакций, происходящих в организме, обеспечивающих его жизнедеятельность, рост, развитие и адаптацию. Эти процессы включают преобразование веществ и энергии.
Из каких двух взаимосвязанных процессов он состоит?
Катаболизм (энергетический обмен) — это процесс расщепления сложных органических веществ на более простые соединения с выделением энергии, которая используется для жизнедеятельности организма. Анаболизм (пластический обмен) — это процесс синтеза сложных органических соединений из более простых, требующий затрат энергии, для построения и обновления клеток и тканей.
Где в организме человека происходит расщепление большей части органических веществ, поступающих с пищей?
Основное расщепление органических веществ, поступающих с пищей, происходит в желудочно-кишечном тракте, преимущественно в тонком кишечнике, где под воздействием ферментов завершается расщепление белков, жиров и углеводов до их мономеров (аминокислот, жирных кислот и моносахаридов).
1. Что такое диссимиляция? Перечислите её этапы.
Диссимиляция — это процесс распада сложных органических веществ в клетке на более простые с выделением энергии. Она состоит из следующих этапов:
Подготовительный этап: расщепление крупных молекул (белков, жиров, углеводов) на простые соединения, такие как аминокислоты, жирные кислоты и моносахариды. Бескислородный этап (гликолиз): расщепление глюкозы до молочной кислоты или пирувата с небольшим выделением энергии (АТФ). Кислородный этап (окислительное фосфорилирование): полный распад органических веществ до углекислого газа и воды в присутствии кислорода, с образованием большого количества АТФ.
2. В чём заключается роль АТФ в обмене веществ в клетке?
Роль АТФ в обмене веществ заключается в том, что она служит основным источником энергии для клеточных процессов, таких как синтез белков, транспорт веществ через мембрану, сокращение мышц и другие.
3. Какие структуры клетки осуществляют синтез АТФ?
Структуры клетки, осуществляющие синтез АТФ, включают митохондрии (в процессе окислительного фосфорилирования) и цитоплазму (в процессе гликолиза).
4. Расскажите об энергетическом обмене в клетке на примере расщепления глюкозы.
На первом этапе (гликолиз) в цитоплазме глюкоза превращается в две молекулы пирувата, образуется 2 молекулы АТФ и выделяется небольшое количество энергии. На втором этапе (цикл Кребса и окислительное фосфорилирование) в митохондриях пируват окисляется до углекислого газа и воды. При этом вырабатывается до 36 молекул АТФ.
5. Изобразите схематично процесс диссимиляции, сведя на одной схеме все возможные его варианты, упомянутые в тексте параграфа (в том числе брожение).
Глюкоза ↓ Гликолиз (анаэробный) Пируват → Брожение (например, молочная кислота, этанол) ↓ Кислородное окисление (аэробное) ↓ Углекислый газ + Вода + АТФ
6. Синонимами слов «диссимиляция» и «ассимиляция» являются термины «катаболизм» и «анаболизм». Объясните происхождение этих терминов.
«Ката» (вниз) и «боле» (бросание), что указывает на процессы разложения веществ. «Ана» (вверх) и «боле», отражая процессы синтеза сложных молекул.
1. Объясните, почему потребление избыточного количества пищи приводит к ожирению.
Избыточное потребление пищи приводит к ожирению, потому что организм получает больше энергии, чем расходует. Избыточная энергия, поступающая с питательными веществами (углеводами, жирами и белками), преобразуется в жир и откладывается в жировой ткани. Постепенное накопление жира приводит к увеличению массы тела и ожирению.
2. Почему энергетический обмен не может существовать без пластического обмена?
Энергетический обмен не может существовать без пластического обмена, потому что процессы выделения энергии зависят от наличия органических веществ, синтезируемых в пластическом обмене. Кроме того, ферменты, участвующие в энергетическом обмене, белки-носители и другие биомолекулы синтезируются в процессе пластического обмена. Таким образом, эти два вида обмена веществ взаимосвязаны и взаимозависимы.
3. Как вы считаете, почему после тяжёлой физической работы, для того чтобы быстрее снять боли в мышцах, рекомендуют принять тёплую ванну?
После тяжёлой физической работы боли в мышцах вызваны накоплением молочной кислоты, образующейся в процессе анаэробного гликолиза. Тёплая ванна способствует ускорению кровообращения и расслаблению мышц, что помогает быстрее удалить молочную кислоту из тканей. Это уменьшает воспаление, улучшает восстановление и снимает неприятные ощущения.