«Биология. Человек. 9 класс». А.С. Батуев и др.

Обмен веществ и энергии в организме

Вопрос 1.
Основные функции живого: поддержание постоянства внутренней среды организма и обмен веществ.

Вопрос 2.
Обмен веществ в организме — это непременное условие жизни. Два противоположных процесса — биосинтез и распад — являются двумя сторонами единого процесса обмена веществ, что подтверждает один из основных законов природы — « Закон единства и борьбы противоположностей».
Обмен веществ заключается в поступлении в организм из внешней среды различных веществ, усвоении и изменении этих веществ и в выделении образовавшихся продуктов распада. При всех этих процессах наблюдается множество химических, механических, термических и электрических явлений, непрерывно происходит превращение энергии: потенциальная энергия сложных органических соединений при их расщеплении освобождается и превращается в тепловую, механическую, электрическую энергию. Преимущественно в организме освобождается тепловая и механическая энергия. Электрической энергии освобождается очень мало, но эта энергия имеет важнейшее значение для функционирования нервной и мышечной систем. За счет освобождающейся энергии поддерживается определенная постоянная температура тела у теплокровных животных и совершается внешняя работа. Освобождение энергии необходимо также для поддержания структур клеток и для синтеза сложных органических соединении. Обмен веществ и превращение энергии неотделимы друг от друга. Процессы обмена веществ и энергии в живом организме протекают согласно единому закону — закону сохранения материи и энергии. В живом организме материя и энергия не создаются и не исчезают, происходит лишь их изменение, поглощение и выделение. Обмен веществ в организме состоит из процессов ассимиляции (построения веществ) и диссимиляции (распада веществ). В процессе ассимиляции (или пластического обмена) образуются сложные органические вещества, которые входят в состав различных структур организма. В процессе диссимиляции (или энергетического обмена) происходит распад сложных органических веществ, превращение их в более простые. При этом выделяется энергия, необходимая для нормальной жизнедеятельности организма. Обмен веществ в организме — это единый процесс: обмен одного, вещества связан с обменом других веществ. Так, например, белки в процессе обмена веществ могут превращаться в жиры и углеводы, а жиры — в углеводы.

Вопрос 3.
Организм человека, как и всякая биологическая система, способен к саморегуляции функций. Любые изменения, происходящие в организме (например, при недостаточном поступлении пищи и воды), приводят к изменению химического состава клеток и тканей. Реакция организма всегда направлена на возвращение состава внутренней среды к норме, в данном случае за счет использования запаса питательных веществ и воды в организме. Избыточное получение питательных веществ и воды приведет к откладыванию их в запас в печени, мышцах, жировой ткани. Например, избыток жира откладывается в подкожной жировой клетчатке, причем в организме могут образовываться жировые депо, покрывающие затраты энергии в течение многих суток.
Нормальный обмен веществ — основа здоровья. Нарушения обмена приводят к тяжелым заболеваниям (диабет, подагра, ожирение или, наоборот, потеря веса и т.д.). Часто нарушения обмена веществ связаны с недостаточным питанием. Недостаточное питание ведет к недополучению человеком энергии. В результате организм обращается к резервным запасам сначала гликогена, а потом жиров. При продолжающемся голодании может начаться разрушение мышц и многих внутренних органов. Однако пища должна обеспечивать человека не только энергией, но и материалом для пластического обмена. Недостаток незаменимых аминокислот ведет к так называемому белковому голоданию, при котором снижается скорость роста организма, нарушается развитие многих его систем. Недостаток незаменимых жирных кислот отражается, прежде всего, на состоянии тех органов, в которых идут процессы активного клеточного деления (кожа, слизистые, кроветворные ткани и др.). Таким образом, в живом организме поддерживается постоянство состава внутренней среды — гомеостаз.