Презентация на тему "обмен веществ в организме". Презентация на тему "Обмен веществ – как основное свойство живой системы" Метаболизм – совокупность физических, химических и физиологических процессов, обеспечивающих получение и доставку к клеткам энергии
Комсомольский-на –Амуре филиал ГБОУ ХГМК
Обмен веществ и энергии
Метаболизм
Подготовила: Кокшарова Н.У.
Стадии метаболизма:
- Подготовительная стадия: переваривание пищи и доставка питательных веществ и кислорода к клеткам
- Обмен веществ и энергии в клетках
- Заключительная стадия: удаление продуктов распада
Подготовительная стадия (пищеварительный тракт)
- Сложные углеводы (крахмал, целлюлоза) простые углеводы (глюкоза, фруктоза)
- Жиры глицерин и жирные кислоты
- Белки аминокислоты
Метаболизм в клетках
Энергетический
обмен
(катаболизм,
диссимиляция)
Пластический
обмен
(анаболизм,
ассимиляция)
- распад, расщепление
органических веществ
- синтез органических
Пластический обмен (анаболизм, ассимиляция)
- Поступившие в клетку аминокислоты, простые углеводы, глицерин и жирные кислоты «строят» новые молекулы белков, углеводов и жиров, свойственные данному организму
- Они идут на строительство утраченных частей клеток, создание новых клеток
- За счёт пластического обмена происходит рост, деление, развитие клеток и всего организма
Энергетический обмен (диссимиляция, катаболизм)
- Часть поступивших в клетку органических веществ окисляется кислородом до конечных продуктов распада – СО 2 и Н 2 О, аммиак NH 3 , мочевина
- При этом выделяется энергия!
- 1 г углеводов – 17,17 кДж
- 1 г жиров – 38,92 кДж
- 1г белков – 17,17 кДж
Заключительная стадия обмена:
- Конечные продукты обмена - углекислый газ СО 2 , аммиак NH 3 , вода Н 2 О, мочевина - попадают в кровь и выводятся из организма лёгкими и почками
- Время задержки дыхания после спокойного выдоха –
- Время задержки дыхания после 20 приседаний –
- Время задержки дыхания после двухминутного отдыха -
Функциональная проба с максимальной задержкой дыхания
Задержка дыхания (с)
Здоровые
тренированные
приседаний
Здоровые нетренированные
С отклонениями в здоровье
После отдыха
от первой фазы
от первой фазы
первой фазы
от первой фазы
30% и менее
от первой фазы
от первой
Витамины (vita - жизнь)
- Биологически активные вещества, синтезирующиеся в организме или поступающие с пищей, которые в малых количествах необходимы для нормального обмена веществ и жизнедеятельности организма
- Гиповитаминоз – нехватка витамина
- Гипервитаминоз – избыток витамина
- Авитаминоз – отсутствие витамина в организме
Витамины
Жирорастворимые
Водорастворимые
Витамины
Витамин
Функции
Проявление гипо- или авитаминоза
Необходим для нормального роста и развития эпителиальной ткани, улучшает зрение в сумерках
Куриная слепота- нарушение сумеречного зрения. Кожа становится сухой
Источники получения
Участвует в кальциевом обмене. Необходим для образования костей и зубов
Печень трески, окуня, сливочное масло, морковь, помидоры, абрикосы
Рахит – деформация костей, нарушения нервной системы, раздражительность, слабость
Рыбий жир, яичный желток, сливочное масло, молоко. Синтезируется в коже под действием УФ лучей
Влияют на работу мышечной и нервной системы
С (аскорбиновая кислота)
Участвует в обменных процессах, образовании здоровой кожи,
укреплении сосудов
При недостатке В 1 – бери-бери
(судороги и паралич)
Хлеб, фрукты, пивные дрожжи, мясо, печень, молоко
Цинга – набухают и кровоточат дёсны, выпадают зубы, слабость, головокружения, подверженность инфекциям
Овощи, фрукты, ягоды, квашеная капуста
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
2 слайд
Описание слайда:
Гомеостаз (Постоянство внутренней среды) Нарушение гомеостаза ведет к повреждению и гибели клеток. Все реакции, протекающие в клетке, направлены на поддержание гомеостаза. Получаемые извне белки, жиры, углеводы, витамины и микроэлементы используются клетками для синтеза необходимых им веществ и построения клеточных структур. Для построения клеточных структур необходимо затрачивать энергию.
3 слайд
Описание слайда:
Метаболизм в клетках Энергетический обмен (катаболизм, диссимиляция) Пластический обмен (анаболизм, ассимиляция) распад, расщепление органических веществ синтез органических веществ С поглощением энергии С выделением энергии
4 слайд
Описание слайда:
Стадии метаболизма: Подготовительная стадия: переваривание пищи и доставка питательных веществ и кислорода к клеткам Обмен веществ и энергии в клетках Заключительная стадия: удаление продуктов распада
5 слайд
Описание слайда:
Ферменты, их химическая природа, роль в метаболизме Ферменты – это всегда специфические белки – катализаторы Каждый фермент обладает специфичность, потому что, как правило, катализирует определенный вид реакций. Узнав свой субстрат, фермент взаимодействует с ним и ускоряет его превращение. Ферменты – белки, при кипячении разрушаются и теряют свои ферментативные свойства.
6 слайд
Описание слайда:
Принцип действия ферментов Фермент и субстрат должны подходить друг к другу «как ключ к замку» фермент Субстрат- вещество на которое действует фермент
7 слайд
Описание слайда:
Ферменты Простые. Сложные Белковый компонент Белковый компонент Небелковая часть (кофермент: ионы металлов или витамины) +
8 слайд
Описание слайда:
Активность ферментов - Зависит от температуры, кислотности среды, количества субстрата, с которым он взаимодействует. - При повышении температуры активность ферментов увеличивается (при высоких температурах белок денатурируется). - Среда, в которой могут функционировать ферменты, для каждой группы различна (в кислой, в слабокислой, в щелочной или слабощелочной среде): в кислой среде активны ферменты желудочного сока в слабощелочной - ферменты кишечного сока в щелочной - фермент поджелудочной железы Большинство же ферментов активны в нейтральной среде.
9 слайд
Описание слайда:
Сказ о дележе наследства Умирал старый араб. Все его богатство состояло из 17 прекрасных белых верблюдов. Он собрал своих сыновей и объявил им свою последнюю волю: «Мой старший сын, опора семьи, должен получить после моей смерти половину верблюдов. Среднему сыну я завещаю треть всех верблюдов. Но и мой младший, любимый сын должен получить свою долю - одну девятую часть стада». Сказав это, старый араб умер. Похоронив отца, три брата стали делить верблюдов. Но исполнить волю отца они не смогли: невозможно было разделить 17 верблюдов ни пополам, ни на три части, ни на девять частей. Но тут через пустыню проходил дервиш. Бедный, как все ученые, он вел с собой черного облезлого верблюда, нагруженного книгами. Братья обратились к нему за помощью. И дервиш сказал: «Выполнить волю вашего отца очень просто. Я дарю вам моего верблюда, а вы попробуйте разделить наследство». У братьев оказалось 18 верблюдов, и все разрешилось. Старший сын получил половину верблюдов – 9, средний – треть стада – 6 и младший сын получил свою долю – двух верблюдов. Но 9, 6 и 2 дают 17, и после дележа оказался лишний верблюд - старый облезлый верблюд ученого. И дервиш сказал: «Отдайте мне назад моего верблюда за то, что я помог разделить вам наследство, а то мне придется самому тащить книги через пустыню». Вот этот черный верблюд и подобен ферменту. Он сделал возможным такой процесс, который без него был бы немыслим, а сам остался без изменений. Это действительно основное свойство ферментов, да и вообще всякого катализатора. Ферменты – это прежде всего катализаторы.
10 слайд
Описание слайда:
Энергетический обмен (диссимиляция, катаболизм) Часть поступивших в клетку органических веществ окисляется кислородом до конечных продуктов распада – СО2 и Н2О, аммиак NH3, мочевина При этом выделяется энергия! 1 г углеводов – 17,17 кДж 1 г жиров – 38,92 кДж 1г белков – 17,17 кДж
11 слайд
Описание слайда:
12 слайд
Описание слайда:
Энергетический обмен Это совокупность химических реакций постепенного распада органических соединений, сопровождающихся высвобождением энергии, часть которой расходуется на синтез АТФ. Процессы расщепления органических соединений у аэробных организмов происходят в три этапа, каждый из которых сопровождается несколькими ферментативными реакциями.
13 слайд
Описание слайда:
Первый этап – подготовительный В желудочно-кишечном тракте многоклеточных организмов он осуществляется пищеварительными ферментами. У одноклеточных – ферментами лизосом. Сложные углеводы (крахмал, целлюлоза) простые углеводы (глюкоза, фруктоза) Жиры глицерин и жирные кислоты Белки аминокислоты Этот процесс называется пищеварением.
14 слайд
Описание слайда:
Второй этап – бескислородный (гликолиз). Постепенное расщепление и окисление глюкозы с накоплением энергии в виде 2 молекул АТФ. Гликолиз происходит в цитоплазме клеток. Он состоит из нескольких последовательных реакций превращения молекулы глюкозы в две молекулы пировиноградной кислоты (пирувата) и две молекулы АТФ, в виде которой запасается часть энергии, выделившейся при гликолизе: С6Н12O6 + 2АДФ + 2Ф → 2С3Н4O3 + 2АТФ. Остальная энергия рассеивается в виде тепла. В клетках дрожжей и растений (при недостатке кислорода) пируват распадается на этиловый спирт и углекислый газ. Этот процесс называется спиртовым брожением.
15 слайд
Описание слайда:
Энергии, накопленной при гликолизе, слишком мало для организмов, использующих кислород для дыхания. Вот почему в мышцах при больших нагрузках и нехватке кислорода образуется молочная кислота (С3Н6O3), которая накапливается в виде лактата. Появляется боль в мышцах. У нетренированных людей это происходит быстрее, чем у людей тренированных.
16 слайд
Описание слайда:
Третий этап – кислородный Состоит из двух последовательных процессов: цикла Кребса, названного по имени Нобелевского лауреата Ганса Кребса окислительного фосфорилирования. При кислородном дыхании пируват окисляется до СО2 и Н2О, а энергия, выделяющаяся при окислении, запасается в виде 36 молекул АТФ. (34 молекулы в цикле Кребса и 2 молекулы в ходе окислительного фосфорилирования). Эта энергия распада органических соединений обеспечивает реакции их синтеза в пластическом обмене. Кислородный этап возник после накопления в атмосфере достаточного количества молекулярного кислорода и появления аэробных организмов.
Белки - это высоко молекулярные полимерные азотсодержащие вещества, мономерами которых являются аминокислоты. Белки занимают ведущее место среди органических элементов, на их долю приходится более 50 % сухой массы клетки. Вся совокупность обмена веществ в организме (дыхание, пищеварение, выделение) обеспечивается деятельностью ферментов, которые являются белками. Все двигательные функции организма обеспечиваются взаимодействием сократительных белков - актина и миозина. Белки в обмене веществ занимают особое место. Они входят в состав цитоплазмы, гемоглобина, плазмы крови, многих гормонов, иммунных тел, поддерживают постоянство водно-солевой среды организма, обеспечивают его рост. Ферменты, обязательно участвующие во всех этапах обмена веществ, являются белками. Вся совокупность обмена веществ в организме (дыхание, пищеварение, выделение) обеспечивается деятельностью ферментов, которые являются белками. Все двигательные функции организма обеспечиваются взаимодействием сократительных белков - актина и миозина.
2.Обмен веществ и функции.
3. Принципы регуляции обмена веществ.
Слайд 2
Взаимосвязь обмена веществ и энергии.
Обмен веществ заключаются:
1) в поступлении веществ в организм из внешней среды;
2) в усвоении и изменении их;
3) в выделении образующихся продуктов распада.
Слайд 3
Ассимиляция и диссимиляция
Слайд 4
Обмен веществ представляет собой единство двух противоположных процессов:
ассимиляции и диссимиляции.
Ассимиляция – это сумма процессов созидания живой материи.
Слайд 5
Диссимиляция
– разрушение живой материи, распад, расщепление веществ, входящих в состав клеточных структур.
При этом образуются удаляемые из организма продукты распада.
Слайд 6
Процессы ассимиляции и диссимиляции неотделимо связаны, но не всегда являются взаимно уравновешенными.
Слайд 7
Значение обмена веществ
- При расщеплении питательных веществ аккумулированная в них энергия освобождается.
- Она расходуется на нужды организма, превращаясь в электрическую, тепловую, механическую.
Слайд 8
- Организм животных постоянно расходует различные вещества и энергию.
- Поэтому он нуждается в пище, содержащей сложные органические вещества:
- белки, жиры и углеводы.
Слайд 9
Питательные вещества их функции
- Белки
- Углеводы
- Энергетическая
- Пластическая
Слайд 10
Способы получения энергии
- Аэробный
- Анаэробный
- Их комбинация
Слайд 11
- Использование энергии в организме
- На поддержание температуры
- На поддержание структурно - функционального состояния тканей
- На осуществление осмотических, химических, электрических процессов
Слайд 12
Использование энергии в органах
Слайд 13
- На поддержание тонуса мышц
- На обеспечение ритмических сокращений
- На секрецию
- На активный транспорт веществ (всасывание, биоэлектрические процессы)
Слайд 14
Пластическая функция питательных веществ
Использование их на образование и обновление клеточных структур.
Продолжительность жизни у сахаров и полисахаридов часы и дни.
Слайд 15
Принципы регуляции обмена веществ.
Слайд 16
- Регуляция обмена веществ
- направлена на поддержание
- концентрации белков, жиров и углеводов
- во внутренней среде на определенном уровне.
Слайд 17
- Потребности в Б.Ж и У зависят
- от функционального состояния организма:
- покой, деятельность, после деятельности.
Слайд 18
- Сдвиги содержания
- питательных веществ являются
- системообразующим фактором.
- Формируется
- функциональная система,
- деятельность которой
- нормализует уровень
- питательных веществ.
Слайд 19
Элементы функциональной системы.
1) Системообразующий фактор – концентрация в крови Б. Ж. и У в виде мономеров.
2) Сигнальное устройство представлено рецепторами, отслеживающими уровень питательных веществ.
Слайд 20
3) Аппарат управления
Им является ЛРК.
В зависимости от изменения содержания веществ в крови меняется активность ЖВС и АНС.
Слайд 21
В итоге изменяется:
1) потребление веществ;
2) всасывание;
3) депонирование;
4) выведение веществ из депо;
5) утилизация веществ.
Слайд 22
- Проявления активации анаболизма
- Синтез гликогена
- Синтез жирных кислот
- Синтез нейтральных жиров
- Синтез белка
Слайд 23
- Проявления активация катаболизма
- Активация гликолиза
- Активация глюконеогенеза
- Активация протеолиза
- Использование мономеров в цикле Кребса
Слайд 25
Функциональная система регуляции уровня питательных веществ
Слайд 26
- поведение
- Б.Ж.У
1.Поступление пищи
2.Переваривание
3.Всасывание
4.Депонирование
5.Извлечение из депо
- Обратная связь
- Гуморальные влияния
- Нервные влияния
6. Утилизация
Слайд 27
Характеристика обмена углеводов.
Слайд 28
Значение углеводов
а) Энергетическая функция.
Резерв углеводов представлен гликогеном, но топливным веществом является глюкоза.
Окисление 1г глюкозы приводит к выделению 4 ккал. тепла.
При суточном потреблении углеводов 500г. выделяется 2000 ккал.
Слайд 29
Запасы гликогена
- В печени – 500 г
- Мобильные запасы в скелетных мышцах 200 г.
- Обеспечивают кратковременную работу мышц
- В сердце – 90 г
Слайд 30
Пластическая функция.
- Углеводы являются компонентами мембран,
- межклеточных контактов,
- соединительной ткани,
- молекулярных и межмолекулярных связей,
- в том числе и ответственных за иммунитет.
Слайд 31
Особенности регуляции обмена глюкозы.
Слайд 32
Обменглюкозы состоит из:
1) расходования резерва из депо гликогена или пополнение депо;
2) использования глюкозы клетками.
Слайд 33
Функциональная система поддержания уровня глюкозыв крови
Слайд 34
- поведение
- Глюкоза
- N= 3,4-4,6
- ммоль/л
- Обратная связь
- Гуморальные влияния
- Нервные влияния
1.Инсулин
2.Контринсулярные
Глюкагон
Глюкокортикоиды
Соматостатин
Адреналин
Слайд 35
Характеристика обмена липидов.
- Рассмотрим обмен нейтральных жиров – триглицеридов.
- Их структурным компонентом являются жирные кислоты.
- Нейтральные жиры используются главным образом как энергетические вещества.
- Однако функции липидов многогранны.
Слайд 36
Значение для организма.
1) Энергетическая функция.
1г жира при сгорании выделяет 9г ккал.
Суточная потребность в жирах 60г, что обеспечивает 540 ккал.
Наличие депо нейтрального жира позволяет обходиться без пищи в течение нескольких недель.
Слайд 37
- Адипоциты (жировая ткань) является в основном хранилищем биологической энергии.
- Но жиры используются только при нехватке углеводов
Слайд 38
2) Пластическая функция:
а) Нейтральные жиры – подушка для органов;
б) Фосфолипиды – компоненты мембран, предшественники многих БАВ (ферментов, гормонов), переносчики.
Слайд 39
в) холестерин – предшественник стероидных гормонов, желчных кислот, обеспечивают текучесть мембран.
Слайд 40
Регуляция обмена липидов.
- Обмен липидов заключается в накоплении их в адипоцитах и освобождении с включением в обмен жирных кислот.
- Адипоциты размножаются в первые годы жизни (поэтому нельзя ребенка перекармливать).
Слайд 41
Адипоциты превращают в жиры углеводы, белки и даже фрагменты различных молекул.
Слайд 42
Гормональная регуляция.
1) Гипофиз.
Соматотропный гормон обладает жиромобилизующим действием:
стимулирует окисление нейтральных жиров.
2) Щитовидная железа.
Тироксин – действие такое же, как и у соматотропного гормона, но в скелетной мускулатуре.
Слайд 43
3) Надпочечник.
Глюкокортикоиды – тормозят окисление жиров.
Слайд 44
Поджелудочная железа.
а) увеличивает переход глюкозы в жиры;
б) стимулирует поглощение свободных жирных кислот адипоцитами;
Слайд 45
Нервная регуляция
Осуществляется АНС:
- Симпатическая нервная система
- усиливает окисления жиров и увеличивает
- выход свободных жирных кислот
- Парасимпатическая система
- способствует накоплению жиров в адипоцитах.
Слайд 46
Поведение
Определяет количество потребления, качественный состав пищи и уровень активности организма.
Слайд 47
Характеристика обмена белков.
- Особенности обмена.
- Обмен белков определяют по поступающему и выводимому азоту.
- Различают:
Слайд 48
1) Азотистое равновесие: введенный с пищей азот = выводимому.
2) Отрицательный азотистый баланс: выводится азота больше, чем поступает с пищей.
3) Положительный азотистый баланс: выводится азота меньше, чем поступает с пищей.
Слайд 49
Коэффициент изнашивания белка
- Распад белка и выведение азота происходит постоянно, даже при голодании.
- Наименьшие потери белка в условиях покоя обозначаются как коэффициент изнашивания белка (КИБ),
- равен 32г в сутки.
Слайд 50
Значение белка для организма
1) Энергетическая функция.
1г белка при сгорании выделяет 4 ккал. Тепла.
Суточная потребность в белках составляет 120г, что обеспечивает выделение 480 ккал тепла.
Слайд 51
2) Пластическая функция.
а) Глобулярные белки - образуют гормоны, ферменты.
б) Фибриллярные белки являются компонентами мембран, межклеточного вещества.
Слайд 52
Для обеспечения пластической функции необходимо учитывать:
Наличие в пище незаменимых аминокислот;
Достаточность поступления белка в организм.Нервная регуляция.
- Центр обмена белка находится в гипоталамусе.
- При его повреждении наблюдается повышение распада белка.
- Усиленное питание не спасает организм от гибели
- Роль поведения.
- В виде пищевого предпочтения.
Слайд 56
Питание как фактор здоровья и его риска.
Питание обеспечивает самочувствие, работоспособность, сопротивляемость, долголетие.
Позволяет корректировать здоровье.
Слайд 57
Теоретические основы питания.
1) Теория сбалансированного питания: количество и качество пищи должно соответствовать энергетическим и пластическим потребностям.
Энергетическая ценность зависит от:
а) вида деятельности и может составлять от 2000 до 5000 ккал/сутки.
Слайд 58
б) усваиваемости пищи.
Животная усваивается на 95%, растительная на 80%, смешанная на 90%.
в) Существует понятие «изодинамия питательных веществ».
Это способность одного вещества заменять другое с точки зрения
« энергетической стоимости» (2г. углеводов = 1г. жира).
Слайд 59
Пластическая потребность организма удовлетворяется наличием в рационе разнообразных продуктов питания, которые включают:
- 20 аминокислот,
- 17 витаминов,
- соли,
- микроэлементы
- всего 100 компонентов
Слайд 60
2) Теория адекватного питания
Суть ее в том, что:
а) в пище должны присутствовать как нужные, так и балластные вещества;
б) пища должна поддерживать нормальную микрофлору кишечника;
Слайд 63
Необходимо учитывать,
- что после плотного обеда умственная деятельность затрудняется.
- Большие промежутки между приемами пищи повышают аппетит, и количество пищи будет съедено больше, чем нужно.
Слайд 64
- Характер питания может изменяться с профилактической целью.
- Существует диетическое питание.
Посмотреть все слайды