Обмен жиров

• Жиры поступают в организм с пищей; в пищеварительном тракте под действие фермента поджелудочного сока липазы гидролизуются (перевариваются) до глицерина и жирных кислот и с помощью желчи всасываются в кишечный эпителий

• В клетках эпителия ворсинок тонкого кишечника осуществляется синтез собственных жиров организма (в ЭПС и комплексе Гольджи), которые через лимфу попадают в кровь и поступают в клетки

• В процессе использования в организме жиры расщепляются до конечных продуктов – СО₂ и Н₂О (избыток жира откладывается «жировых депо» - подкожной клетчатке, сальнике живота, на талии, ягодицах, в жировых капсулах почек и т. д.

• В клетках организма с жирами происходят следующие превращения:

1. Окисление в процессе дыхания в митохондриях, сопровождающееся выделением энергии

2. Превращение в углеводы при их дефиците в организме

3. Депонирование в качестве запасного органического вещества

• Если жир полностью исключить из пищи, организм будет синтезировать его из белков и углеводов

• Суточная потребность в жирах для взрослого человека – 100 г, для детей 8 – 13 лет – 38 г

Функции жиров в организме

1. Запасающая (при полном окислении 1 г жира выделяется 38, 9 кДж – в 2,5 раза больше, чем при окислении 1 г углеводов или белков)

2. Энергетическая – обеспечение энергозатрат организма в ночное время

3. Структурно-строительная – составная часть клеточных мембран

4. Защитная - амортизация механических воздействий на внутренние органы (жировые капсулы органов)

5. Гидрофобность (несмачиваемость) кожного покрова – кожное сало (жирность волос, кожи)

6. Источник метаболической (внутренней) воды – при окислении 100 г жира образуется 104 -107 г воды

7. Теплоизоляция (у новорожденных – образование тепла из «бурого жира» около жизненно важных органов)

8. Образование углеводов (при голодании)

Обмен углеводов

• Сложные полисахариды (крахмал, тростниковый и свекловичный сахар) поступают в организм с пищей и расщепляются в пищеварительном тракте под действием ферментов амилазы и мальтазы до моносахаридов (глюкозы), которые всасываются в кровь и поступают в клетки

• В клетках глюкоза претерпевает следующие химические превращения:

1. Окисление в митохондриях клеток, сопровождающееся выделением энергии; происходит очень быстро, особенно при физических нагрузках (углеводы – главный источник энергии в организме)

2. При превышении допустимого уровня глюкозы в организме она способна превращаться в жиры

3. Образование запасного углевода - гликогена

• Содержание глюкозы в крови поддерживается на постоянном уровне 0,12 % (строгий гомеостаз)

• Резкое и длительное понижение содержания глюкозы (сахара) в крови – гипогликемия приводит к судорогам, бреду, потере сознания и даже к смерти

• При поступлении в организм значительного количества сахара или глюкозы её избыток под действием гормона поджелудочной железы гликогена превращается в печени в запасной полисахарид – гликоген, запасающийся в её клетках (до 300 г); ещё около 200 г гликогена откладывается в скелетных мышцах. Избыток сахара выводится с мочой, т. е в моче появляется глюкоза – глюкозурия

• При нарушении внутрисекреторной функции поджелудочной железы и снижении количества инсулина наступает стойкое и очень опасное для организма повышение уровня сахара в крови – сахарный диабет

• При понижении уровня глюкозы в крови (нарушении её гомеостаза) гликоген, содержащийся в клетках печени и мышц, под действие другого гормона поджелудочной железы – глюкагона и гормона гипофиза – адреналина деполимеризуется до глюкозы, и её содержание поднимается до необходимого (0,12%) уровня

• Образование жиров при их дефиците в организме

• При недостаточном поступлении углеводов с пищей они могут образовываться из белков и жиров

• Сеточная потребность в различных углеводах у взрослого – 500 г, у подростков 14 17 лет – 470 г, у ребёнка 4 – 7 лет равна 280 г

Функции углеводов в организме

1. Главный источник энергии в организме (75% всей необходимой энергии)

• энергия углеводов используется только в дневное время, ночью источником энергии в организме являются жиры

2. Запасающая – превращение части избытка глюкозы в гликоген и отложение его в печени и мышцах

3. Структурно-строительная – входят в состав клеточных мембран, цитоплазмы, клеток соединительной ткани, хрящей, образуют противосвёртывающее кровь вещество - гепарин

Схема взаимопревращений органических веществ

Белки Жиры

Углеводы

Обмен минеральных солей (микроэлементов)

• Для нормальной жизнедеятельности организму непременно требуются минеральные соли и вода, без которых обмен веществ невозможен

• В состав клеток входит около 80 химических элементов Периодический системы элементов Д. И. Менделеева; подавляющее большинство из них содержатся в клетке и организме в мизерных количества (10^-3 – 10^-6 грамм), но являются абсолютно необходимыми для жизнедеятельности клетки и организма

• В организме нет значительных запасов минеральных солей, поэтому необходимо их регулярное поступление из внешней среды в процессе органического и минерального питания (в состав пищевых продуктов входит большинство минеральных веществ)

Функции важнейших микроэлементов

Элемент	Биологические функции	Особенности, источники
Nа	Регуляция количества воды в организме, создание электрического заряда на НКМ	Источник - NaCl
К	Возбудимость нервной и мышечной ткани, регуляция количества воды, создание заряда на НКМ, нормализация и снижение ЧСС	Много в картофеле, бобовых, капусте, овощах
Са	Развитие костной и нервной ткани, скелета, проведение нервного импульса, сокращение мышц, учащение ЧСС, работа синапсов, свёртывание крови	молоко, творог, сыр, рыба; в организме содержится 2,5 кг Са
Р	Развитие нервной ткани, костей, зубов	Тоже
Мg	Проведение нервного импульса, регуляция просвета кровеносных сосудов, работа кишечника	Много в печени, бобах, горохе, сое, ржаном хлебе
Fе	Входит в состав гемоглобина, кроветворение	При дефиците – малокровие, Источники: мясо, печень, фрукты, овощи,
Сu	Входит в состав ферментов, кроветворение, усвоение железа	При дефиците - малокровие
J	Сырьё для синтеза гомонов щитовидной железы	При дефиците – микседема, зоб, кретинизм. Источники - морепродукты
F	Входит в состав зубной эмали
S	Входит в состав аминокислот , витамина В1 , ферментов
Сl	Компонент соляной кислоты желудочного сока	Источник - NaCl

Общие биологические функции минеральных солей

1. Сохранение кислотно-щелочного равновесие (буферность)

Буферность - способность клетки сохранять определённую концентрацию водородных ионов - рН (в клетке поддерживается слабощелочная реакция 7,2)

2 . Участие в образовании и активации ферментов

3 . Участие в создании мембранных потенциалов клеток и потенциалов действия (основа раздражимости клетки)

4 . Участие в работе синапсов и проведении нервного импульса

5 . Транспорт веществ через НКМ в процессе диффузии

6. Водный баланс в клетке и организме

8 . Образование внутреннего скелета (межклеточное вещество костной ткани, зубы)

9. Усвоение витаминов и других микроэлементов

10. Функционирование нервной и мышечной системы, кроветворение,

11. Образование гормонов и гуморальная регуляция работы внутренних органов (сердечно-сосудистой и др.),

• важно не только содержание отдельных ионов, но и их пропорциональные соотношения

Обмен воды

• все живые клетки могут существовать только в жидкой среде (вода составляет 65% веса организма, у детей - до 80%)

• Потребность в воде составляет в среднем 2 -2,5 л в сутки (1л в виде питья, 1 л содержится в пище, 500 мл образуется в тканях в результате химических превращений обмена веществ – окисления жира и т. д.)

• Потреблять воду необходимо часто и понемногу (нельзя ограничивать себя в питье)

• Избытки воды выводятся из организма через почки, кожу (потовые железы, лёгкие, кишечник)

• содержание воды в клетке зависит от фазы онтогенеза организма и активности клеточного метаболизма (чем «моложе» клетка и интенсивнее её метаболизм - тем больше); в клетках эмбриона - 95 % , молодой организм - 80 % , клетках пожилых людей - 60 % , нейронах - 85 % , мышечные клетки - 76 % , жировая ткань - 40 % , костная ткань - 20%

• с возрастом количество воды в клетках любого организма заметно снижается

• потеря 20 % веса за счёт воды смертельна для организма

• При отсутствии воды и пищи смерть наступает через 3 -4 дня (с водой без пищи человек может прожить 40 - 50 дней)

Биологические функции воды

1. Вода - универсальный растворитель

• По степени растворимости вещества разделяются на:

Гидрофильные (хорошо растворимы в воде) - соли, простые сахара, некоторые аминокислоты, простые белки

Гидрофобные (плохо растворимые или нерастворимые в воде) - жиры, жирные кислот, сложные углеводы

2. Среда для осуществления диффузии

• лежит в основе транспорта гидрофильных веществ через мембрану клетки, всасывании продуктов пищеварения в кишечнике

3. Поступление веществ в клетку (в основном в виде водного раствора) - эндоцитоз

4. Выведение метаболитов (продуктов обмена веществ) из клетки и организма - экскреция

• осуществляется преимущественно в виде водных растворов

5. Создаёт и поддерживает химическую среду для физиологических и биохимических процессов - const pH+ (кислотно-щелочной баланс)

6. Создаёт среду для протекания химических реакций синтеза и распада (большая часть протекает только в виде водных растворов)

7. Вода - химический реагент (реакции гидролиза, расщепления и пищеварения белков, углеводов, жиров)

• участвует в реакциях синтеза, окислительно-восстановительные реакциях

8. Основа образования жидкой внутренней среды организма - крови, лимфы, тканевой жидкости, ликвора

9. Обеспечивает транспорт неорганических ионов и органических молекул в клетке и организме (по жидким средам организма: крови, лимфе, межклеточной жидкости), цитоплазме

10. Терморегуляция - const t^o C

11. Защитная функция (слезная жидкость, слизь)