Обмен веществ и энергии составляет основу жизнедеятельности и принадлежит к числу важнейших специфических признаков живой материи В процессе обмена питательные вещества превращаются в собственные компоненты тканей и конечные продукты метаболизма. При этих превращениях поглощается и высвобождается энергия. Использование химической энергии в организме называют энергетическим обменом. Энергетический обмен измеряется количеством выделяющегося тепла. Например при окислении 1 моль глюкозы (180 г) выделяется 686 ккал тепла.
Выделившаяся в результате химических реакций в организме энергия используется в дыхательном обмене клеток, преобразуется в другие биологические полезные формы - электрическую, осмотическую, механическую. Основная часть энергия выделяется в виде тепла.
Выделившаяся в результате химических реакций в организме энергия используется в дыхательном обмене клеток, преобразуется в другие биологически полезные формы - электрическую, осмотическую, механическую. Основная часть энергии выделяется в виде тепла.
- Химическая работа обеспечивает обмен белков, жиров и углеводов рост и размножение клеток, синтез и передачу наследственной информации. Осмотическая работа способствует трансмембранному переносу веществ (натрия, калия, хлора, кальция и др.); накоплению в клетке и выведению продуктов метаболизма; поддержанию постоянства состава клеточной и тканевой жидкости.
- Электрическая работа поддерживает разность потенциалов между наружной и внутренней поверхностями мембраны, вследствие чего клетка реагирует на воздействия внешней и внутренней среды процессом возбуждения, одним из проявлений которого является трансмембранный электрический ток (потенциал действия).
- Механическая работа определяет разные формы движения: от потоков цитоплазмы в клетке и трепетания ресничек эпителия в кишечнике - до согласованного сокращения различных групп мышц в сложных двигательных актах.
Питательные вещества для человека являются единственным источником энергии. Пластическая роль питательных веществ состоит в том, что из них после химических превращений образуются собственные структурные компоненты клеток и тканей.
Процесс обмена веществ подчиняется всеобщему закону сохранения Материи: при всех явлениях природы видоизменяется только форма вещества, количество же его остается постоянным.
Условно в процессе обмена веществ можно выделить три этапа.
- Первый этап - ферментативное расщепление питательных веществ и всасывание их в кровь, лимфу.
- Второй этап -транспорт питательных веществ жидкими средами организма к тканям и клеточный метаболизм.
- Третий этап - выведение конечных продуктов.
Промежуточный обмен - совокупность химических превращений переваренных питательных веществ с момента поступления их в кровь до начала выделения конечных продуктов из организма.
Промежуточный обмен состоит из катаболизма и анаболизма.
- Катаболизм - ферментативное расщепление в процессе окислительных реакций крупных органических молекул на более простые, в результат чего выделяется заключенная в них энергия. Часть этой энергии накапливается в виде АТФ и используется для выполнения биологически Полезных форм работы (например, мышечного сокращения).
- Анаболизм - ферментативный синтез из простых органических молекул крупномолекулярных клеточных компонентов: полисахаридов, нуклеиновых кислот, белков, липидов. Анаболические реакции протекают с использованием энергии и обеспечивают обновление, рост и регенерацию тканей.