ов. Что такое обмен веществ в организме, между организмом и внешней средой
 Скачать 306.34 Kb.
|
6,25 г белка 5.2. Какие факторы определяют значение основного обмена? Величина основного обмена прямо пропорциональна площади поверхности тела. Это связано с тем, что наибольшее количество энергии тратится на поддержание постоянства температуры тела. Помимо этого на величину основного обмена влияют пол, возраст, условия окружающей среды, характер питания, состояние желез внутренней секреции, нервной системы. У мужчин основной обмен на 10% больше, чем у женщин. У детей его величина относительно веса тела больше, чем в зрелом возрасте, а у пожилых, наоборот, меньше. В холодном климате или зимой ОО возрастает, летом снижается. При гипертиреозе – значительно увеличивается, а при гипотиреозе снижается. В среднем величина ОО у мужчин составляет 1700 ккал в сутки, а у женщин – 1550. 5.3. Каково нормальное значение основного обмена? Интенсивность основного обмена у мужчин в среднем составляет 1 ккал/кг/ч, то есть за сутки на основной обмен расходуется 1700 ккал для мужчины весом 70 кг. Для женщин эта величина на 10 % меньше. Величина основного обмена зависит от соотношения в организме процессов анаболизма и катаболизма. 6. Что такое специфически-динамическое действие питательных веществ? После приема пищи интенсивность обмена веществ и энергозатраты организма увеличиваются по сравнению с их уровнем в условиях основного обмена. Увеличение обмена веществ и энергии начинается через час, достигает максимума через 3 ч после приема пищи и сохраняется в течение нескольких часов. Влияние приема пищи, усиливающее обмен веществ и энергетические затраты, получило название специфического динамического действия пищи. При белковой пище оно наиболее велико: обмен увеличивается в среднем на 30 %. При питании жирами и углеводами обмен увеличивается у человека на 14—15 %. 7. Что такое рабочий обмен, рабочая прибавка, коэффициент физической активности? Энергообмен организма или рабочий обмен - величина всех энергозатрат организма за определенный период времени. Общая потребность в энергии при умственном труде равна 2500 - 3200 ккал, при механизированном труде или легкой немеханизированной работе - 3200 - 3500 ккал, при частично механизированном труде или немеханизированном труде умеренной тяжести . 3500 - 4500 ккал, при тяжелом немеханизированном физическом труде - 4500 - 5000 ккал. Энергообмен организма включает в себя основной обмен, рабочую прибавку и специфически–динамическое действие пищи. Рабочая прибавка – дополнительный расход энергии, связанный с выполнением определѐнной работы (трудовой деятельности) в процессе жизни. Специфически– динамическое действие пищи – увеличение энергообмена после приема пищи в сравнении с исходным (через 30 мин отмечается рост, максимум через 3–6 часов). Для белковой пищи, требующей больше всего пищеварительных ферментов и затрат на всасывание, прибавка энергообмена, по сравнению с покоем, составляет около 30%, для углеводной пищи – всего 5-15% Коэффициент физической активности (КФА) – величина, характеризующая потребность в энергии и пищевых веществах, зависит от физической активности. 8. Что такое «белковый обмен» в узком и широком понимании этого понятия? Белковый обмен, совокупность превращений белков и продуктов их распада — аминокислот в организмах. Б. о. — существенная часть обмена веществ. Поскольку обмен аминокислот тесно связан с обменом других азотистых соединений, Б. о. часто включают в более общее понятие азотистого обмена. У человека и животных лишь часть аминокислот (т. н. заменимых) может синтезироваться в организме из более простых органических соединений. Другая часть — незаменимые аминокислоты — должна поступать с пищей (обычно в составе белков). Белки, содержащиеся в различных пищевых продуктах, подвергаются в пищеварительном тракте перевариванию (расщеплению под действием протеолитических ферментов — пепсина, трипсина, химотрипсина и др.) до аминокислот, которые всасываются в кровь и разносятся по органам и тканям. Значительная часть аминокислот идёт на образование и восполнение различных белков организма, в том числе функционально активных белков (ферменты, гормоны, антитела и т.п.), а также пластических, структурных и др.В то же время белки организма подвергаются постоянному распаду и обновлению, пополняя фонд свободных аминокислот. Другая часть аминокислот используется для образования ряда низкомолекулярных гормонов, биологически активных пептидов, аминов, пигментов и других веществ, необходимых для жизнедеятельности. Так, для образования пуриновых оснований используется аминокислота глицин; аспарагиновая кислота идёт для синтеза пиримидиновых оснований. Глицин является главным источником образования пигментной группировки гемоглобина. Гормоны щитовидной железы — тироксин и его производные и гормоны надпочечника — адреналин и норадреналин — образуются из аминокислоты тирозина. Триптофан служит источником образования аминов биогенных, а также (частично) никотиновой кислоты и её производных. Ряд других азотистых веществ животного организма, как, например, глутатион, карнозин, анзерин, креатин и другие, являются продуктами соединения или превращения аминокислот. Алкалоиды у растений также образуются из аминокислот. Взаимное превращение аминокислот в значительной мере обусловлено широко распространённым у всех организмов ферментативным процессом переноса аминогруппы — переаминированием. Избыток аминокислот подвергается процессам ферментативного распада. Наиболее общей начальной реакцией распада аминокислот является дезаминирование, главным образом окислительное дезаминирование, после которого безазотистый остаток молекулы аминокислоты распадается до конечных продуктов — двуокиси углерода, воды и азота, отщепляемого в виде аммиака. Соотношение общего количества азота, поступившего в организм человека или животного, и выделенного азота называют азотистым балансом. Азотистый баланс зависит не только от количества потребленных белков, вида, возраста и физиологического состояния организма, но и от аминокислотного состава белков пищи. Если организм обеспечен незаменимыми аминокислотами в должном соотношении, то азотистое равновесие может быть установлено при минимальном приёме белка с пищей. Регуляция Б. о. в организме животных и человека осуществляется при участии нервной системы 8.1. Назовите основные этапы обмена белков. Первый этап. Пищеварительные процессы обеспечиваются функционированием ферментативных систем, участвующих в расщеплении белков до аминокислот и последующем их всасывании в кровь. Ферментативные процессы расщепления белка осуществляются протеиназами — гидролитическими ферментами, разрушающими пептидные связи, в результате чего из белков образуются крупные полипептиды (пептоны и альбумозы). В дальнейшем при участии карбопептидаз, аминопептидаз, дипептидаз белковая молекула разрушается до стадии аминокислот. Аминокислоты транспортируются через эпителиальную клетку кишечника и поступают с кровотоком через воротную вену в печень, где часть их задерживается и трансформируется, а часть переносится к различным органам и тканям. Второй этап. Промежуточный обмен белков начинается в печени, куда поступают всосавшиеся в желудочно-кишечном тракте аминокислоты. Здесь происходит их трансформация — дезаминирование, переаминирование (или трансаминирование), декарбоксили- рование при участии специфических ферментов и образование новых аминокислот с отщеплением амино- и кетогруппы. Безазотис- тые остатки аминокислот используются в синтезе жиров, углеводов и других метаболически значимых соединений. В процессе промежуточного обмена аминокислот образуются и физиологически активные соединения: при декарбоксилировании — амины (катехоламины, гистамин, серотонин) и гамма- аминомасляная кислота. Начальным звеном биосинтеза белков является транспорт их из крови в клетки, где свободные аминокислоты образуют комплексные соединения с АТФ и тРНК и доставляются к рибосомам. Структурные компоненты клетки рибосомы (или их объединение полисомы) «сшивают» аминокислоты в определенной последовательности и формируют первичную полипептидную цепь. Дальнейшие внутриклеточные превращения полипептидной цепи (приобретение вторичной и третичной структуры за счет включения в состав молекулы фосфатных и кальциевых сшивок) определяют конечный результат белкового синтеза — появление специфичного белка с определенной молекулярной массой и характерными свойствами. Наряду с синтезом новых белковых молекул в клетке возможна деградация новообразованного белка под действием протеиназ, которые являются эндопептидазами и локализуются в основном в лизосомах. Если клетка выработала излишнее количество белка или его выведение затруднительно, то включается внутриклеточная система деградации белка, активируются хранители гидролитических ферментов (лизосомы) и цитоплазма освобождается от белковых «излишков». Третий этап. Конечными продуктами белкового обмена являются диоксид углерода, вода и азотсодержащие вещества — мочевина, мочевая кислота, аммиак, креатинин, гиппуровая кислота и индикан. Эти продукты должны быть выведены из организма либо обезврежены в ходе дальнейших метаболических реакций. Так, часть аммиака обезвреживается за счет образования глютаминовой кислоты и глютамина либо преобразовывается в менее токсичный продукт — мочевину. Удаление печени — основного моче- винобразовательного органа — приводит к аммиачному отравлению, которое сказывается прежде всего на состоянии ЦНС. Мочевая кислота, являющаяся конечным продуктом обмена нуклеиновых кислот, как и мочевина, выводится из организма через почки. Некоторые количества аммиака могут связываться непосредственно в почках с образованием аммонийных солей. В кишечнике под влиянием гнилостных бактерий белок пищи может преобразовываться в индол и скатол, которые, поступая в кровь, инактивируются за счет связывания с серной кислотой. Образовавшиеся индоксил-серная (индикан) и скатоксил-серная кислоты выводятся с мочой. При нарушении образования мочевины в печени или прекращении выведения продуктов белкового обмена в организме развивается гиперазотемия — накопление в крови аммиака, аминокислот и полипептидов. Переизбыток полипептидов вызывает значительное падение кровяного давления (пептонный шок), замедление сердечной деятельности и увеличение проницаемости капилляров. Эта реакция обусловлена высвобождением значительных количеств гистамина, который вызывает сосудистые расстройства и увеличение кровенаполнения печени за счет сужения печеночных вен, спазм сосудов селезенки и уменьшение объема кровотока почек. Накопление крови в печени и изменения в почках сопровождаются замедлением свертываемости крови. В дальнейшем развивается порозность капилляров, в крови увеличивается уровень калия, а кальция снижается. Падение активности холинэстеразы приводит к изменению активности вегетативной нервной системы. При нарушении деятельности почек в моче накапливаются до опасных пределов мочевина и индикан, а в крови появляются фенол, паракрезол и другие токсические продукты, что приводит к тяжелому отравлению организма (уремия). Наряду с почками выведение конечных продуктов белкового обмена осуществляется желудочно-кишечным трактом, потовыми железами и, в меньшей степени, через легкие с выдыхаемым воздухом. 8.2. Каково пластическое значение белка? Пластическое значение белка состоит в восполнении и новообразовании различных структурных компонентов клетки. Во всех клетках и тканях есть ферменты – особые белковые вещества, в мышцах присутствует белок – актомиозин. Белки не только пластический материал, но и химически активны в клетках, тканях, поэтому белковому обмену принадлежит ведущее место. Длительная белковая недостаточность может явиться причиной нарушения деятельности печени, органов пищеварения, кроветворения, нервной системы, мышечной, иммунной, эндокринной и др. Недостаток белков может способствовать снижению возбудимости клеток головного мозга, ослаблению тормозного процесса и развитию невротических состояний, дистрофий. Роль белка заключается в образовании гормонов, ферментов, генов, антител, поддержании состава жидкости. 8.3. Чем определяется биологическая ценность белков пищи? Биологическая ценность пищевого белка целиком зависит от степени его усвоения организмом, что в свою очередь определяется соответствием между аминокислотным составом потребляемого белка и аминокислотным составом белков организма. Такой пищевой белок лучше используется организмом для синтеза белков тканей. Для человека, например, белки мяса, молока, яиц биологически более ценны, поскольку их аминокислотный состав ближе к аминокислотному составу органов и тканей человека. Однако это не исключает приема растительных белков, в которых содержится необходимый набор аминокислот, но в другом соотношении. Поэтому для обеспечения биосинтеза необходимого количества эндогенных белков человеку потребуется значительно больше растительных белков, чем животных. Таким образом, для нормального роста и гармоничного развития организма человека исключительно большое значение имеют составление и подбор пищевых продуктов, содержащих оптимальный аминокислотный состав и обеспечивающих физиологически полноценное питание для разных групп населения с учетом не только возраста и пола, но и различных климатических условий, характера труда, сезона года и т.д. 8.4. Что такое «идеальный белок»? Белок, обладающий аминокислотным составом, идеально сбалансированным для роста и развития живого организма. На практике идеального белка с постоянным составом аминокислот не существует. 8.5. Что такое «незаменимые аминокислоты»? Назовите их. Незаменимые аминокислоты - необходимые аминокислоты, которые не могут быть синтезированы в том или ином организме, в частности, в организме человека. Поэтому их поступление в организм с пищей необходимо. Для разных видов организмов список незаменимых аминокислот различен. Вал Лей Иле Тре Мет Фен Три Лиз (8) 9. Что такое азотистый баланс? Азотистый баланс. Это соотношение количества азота, поступившего в организм с пищей и выделенного из него 9.1. Какими тремя состояниям выражается азотистый баланс? Положительный азотистый баланс Отрицательный азотистый баланс Азотистое равновесие 9.2. Что такое азотистое равновесие, положительный и отрицательный баланс азота? Положительный В случаях, когда поступление азота превышает его выделение, говорят о положительном азотистом балансе. При этом синтез белка преобладает над его распадом. Устойчивый положительный азотистый баланс наблюдается всегда при увеличении массы тела. Он отмечается в период роста организма, во время беременности, в периоде выздоровления после тяжелых заболеваний, а также при усиленных спортивных тренировках, сопровождающихся увеличением массы мышц. В этих условиях происходит задержка азота в организме (ретенция азота). Отрицательный Когда количество выведенного из организма азота превышает количество поступившего азота, говорят об отрицательном азотистом балансе. Отрицательный азотистый баланс отмечается при белковом голодании, а также в случаях, когда в организм не поступают отдельные необходимые для синтеза белков аминокислоты. Азотистое равновесие У взрослого человека при адекватном питании, как правило, количество введенного в организм азота равно количеству азота, выведенного из организма. Это состояние получило название азотистого равновесия. Если в условиях азотистого равновесия повысить количество белка в пище, то азотистое равновесие вскоре восстановится, но уже на новом, более высоком уровне. Таким образом, азотистое равновесие может устанавливаться при значительных колебаниях содержания белка в пище. 9.3. Почему по балансу азота, судят о балансе белка? . Так как основным источником азота в организме является белок, то по азотистому балансу можно судить о соотношении количества поступившего и разрушенного в организме белка. Количество азота, поступившего с пищей, всегда больше количества усвоенного азота, так как часть его теряется с калом. 9.4. Сколько азота в среднем содержит 100 грамм белка? 100 г белка |