Обмен веществ состоит из пластического и. Пластический обмен в животном организме

Обмен веществ и энергии является одним из основных признаков живого вещества. Обмен веществ — это совокупность процессов химического превращения веществ от момента их поступления в организм до выделения конечных продуктов обмена. В клетках постоянно идет синтез сложных органических соединений с использованием энергии и одновременно с этим — их расщепление и окисление с выделением энергии и образованием низкомолекулярных веществ.

Обмен веществ — совокупность реакций пластического (ассимиляции) и энергетического (диссимиляции) обменов.

Пластический обмен (ассимиляция) — совокупность реакций синтеза сложных органических веществ (белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот) из более простых. Реакции пластического обмена являются эндотермическими (идут с поглощением энергии).

Энергетический обмен (диссимиляция) — совокупность реакций, обеспечивающих клетку энергией, в ходе которых происходит расщепление и окисление сложных органических веществ: белков — до O 2 , H 2 O, NH 2 или мочевины; жиров и углеводов — до CO 2 , и H 2 O.

Источником энергии для организма являются органические вещества: углеводы, жиры, белки. Образовавшаяся в реакциях энергетического обмена химическая энергия преобразуется в дальнейшем в электрическую, тепловую и механическую энергию. Для нормального обмена необходимы также вода, минеральные соли и витамины.

Этапы обмена веществ :

Ассимиляция и диссимиляция неразрывно связаны между собой:

для ассимиляции необходима энергия, которая образуется в реакциях энергетического обмена;
для реакций диссимиляции необходимы ферменты, которые образуются в реакциях пластического обмена;
ассимиляция и диссимиляция протекают в клетке одновременно и заключительные этапы одного обмена являются начальными стадиями другого.

Водно-минеральный обмен в организме

Вода входит в состав клеток, межклеточного вещества, тканевой жидкости и лимфы. Она составляет 65-70% массы тела человека (у детей больше), а плазма крови и лимфа содержат свыше 90% воды.

Значение воды в организме :

определяет физические свойства клетки (объем, массу, тургор);
универсальный растворитель;
основной компонент внутренней среды, место протекания большинства биохимических реакций в клетке;
участник реакций гидролиза, АТФ + H 2 O = АДФ + H 3 PO 4 < 40кДж;
участвует в транспорте веществ: поглощение питательных веществ, их передвижение и выведение конечных продуктов обмена происходит в виде водных растворов;
обеспечивает терморегуляцию, обеспечивая одинаковую температуру во всех частях тела организма.

Связанная вода образует сольватные (водные) оболочки вокруг белков, благодаря чему белки не слипаются друг с другом. Гидрофобно-гидрофильные взаимодействия между разными частями белковой молекулы обеспечивают образование ее четвертичной структуры.

Суточная потребность человека в воде меняется в зависимости от условий внешней среды и в среднем составляет 2-2,5 л.

Вода поступает в организм при питье (около 1 л), с пищей (около 1 л) и небольшое количество (300-350 мл) ее образуется в результате окисления органических веществ.

Вода всасывается в кишечнике (тонком и толстом), и небольшое количество ее может всасываться в ротовой полости и желудке.

Из организма вода выводится с мочой (1,2-1,5 л), с потом (500-700 мл), с выдыхаемым воздухом (350-800 мл), с калом (100-150 мл).

Минеральные соли в организме могут быть в твердом состоянии в виде кристаллов — Ca 3 (PO 4) 2 , и CaCO 3 , в костной ткани; в диссоциированном состоянии в виде катионов и анионов.

Анионы фосфорной и угольной кислот обладают буферными свойствами, т.е. способны поддерживать pH (концентрацию ионов водорода) на определенном уровне. Анионы фосфорной кислоты HPO 4 2- создают фосфатную буферную систему, поддерживающую внутри клеток слабокислую среду (pH = 6,9), а угольная кислота и ее анионы HCO 3 — создают бикарбонатную буферную систему, которая поддерживает слабощелочную реакцию внеклеточной среды (например, плазма крови) (pH = 7,4).

Некоторые ионы участвуют в активации ферментов, создании осмотического давления в клетке (K + , Na + ,Cl —), в процессах мышечного сокращения, свертывании крови (Ca 2+), другие необходимы для синтеза важных органических веществ. Например, остатки фосфорной кислоты входят в состав нуклеотидов, АТФ, ион Fe 2+ — в состав гемоглобина, Mg 2+ — в состав ферментов. Ионы NO 3 — , NH 4 + являются источником атомов азота, ион SO 4 2- — атомов серы, которые необходимы для синтеза аминокислот. Минеральные соли создают осмотическое давление, которое обеспечивает транспорт веществ между клетками организма.

Общее количество минеральных солей в организме человека — около 4,5%.

Потребности организма в минеральных солях удовлетворяются продуктами питания. Железа много в яблоках, иода — в морской капусте, кальция — в молочных продуктах. Человек нуждается в постоянном поступлении натрия и хлора. Поваренную соль (хлористый натрий) добавляют к пище (до 10 г в сутки). В некоторых регионах в поваренную соль добавляют иод (в связи с недостатком его в воде и местных продуктах питания).

Всасывание минеральных солей происходит вместе с водой в основном в толстом кишечнике. Попавшие в кровь минеральные соли доставляются клеткам организма.

Излишки минеральных солей выводятся из организма с мочой, потом и калом.

Обмен белков

Все белки построены из 20 аминокислот, но, несмотря на это, разнообразие белковых молекул огромно. Они обладают специфичностью, которая определяется количеством и порядком расположения аминокислот, различным сочетанием аминокислот, способностью белков присоединять другие вещества.

Роль белков в организме :

входят в состав мембран и органелл клетки;
из кератина и коллагена состоят хрящи, сухожилия, волосы, ногти;
некоторые белки способны присоединять и переносить различные вещества:
- гемоглобин переносит кислород и диоксид углерода;
- альбумины крови транспортируют жирные кислоты;
- глобулины — ионы металлов и гормоны;
актин и миозин входят в состав миофибрилл мышечной ткани;
иммуноглобулины (антитела) обеспечивают защитные реакции иммунитета, протромбин и фибриноген участвуют в защитной реакции свертывания крови;
некоторые белки, встроенные в плазмалемму, способны изменять свою пространственную конфигурацию под действием факторов внешней среды (родопсин палочек сетчатки глаза);
многие гормоны имеют белковую природу (инсулин, глюкагон, АКТГ);
все ферменты являются белками (трипсин, ДНК-полимераза).

Суточная потребность в белках составляет 72-92 г. Источником белков для человека служат преимущественно продукты животного. Большое количество белков содержится в мясе (от 14 до 21%), рыбе, молоке и продуктах его переработки. Продукты растительного происхождения содержат 8-23% белков (бобовые растения).

По содержанию необходимых для организма аминокислот белки делятся на полноценные (белки молока, мяса, рыбы и др.) и неполноценные , которые не содержат хотя бы одной из незаменимых кислот. Особенно важны 10 аминокислот, которые не могут синтезироваться в организме и называются незаменимыми (лизин, валин, лейцин, изолейцин, треонин, фенилаланин, триптофан, метионин, аргинин и гистидин). Отсутствие в пище некоторых из них приводит к нарушению синтеза белков. При отсутствии в пище лизина замедляется рост ребенка, при недостатке валина — нарушается чувство равновесия и т.д.

Протеолитические ферменты (пепсин и химозин желудочного сока, трипсин и химотрипсин сока поджелудочной железы, энтерокиназа, аминопептидаза, карбоксипептидаза кишечного сока) расщепляют белки до полипептидов и аминокислот.

Аминокислоты всасываются в кровеносные капилляры ворсинок тонкого кишечника и разносятся кровью по всему организму. В клетках из аминокислот образуются белки, свойственные данному организму. При избытке белки преобразуются в углеводы и жиры. Часть аминокислот, не использованных в синтезе белка, окисляется с освобождением энергии (17,6 кДж на 1 г вещества) и образованием воды, диоксида углерода, аммиака и др. Аммиак в печени обезвреживается и превращается в мочевину.

Продукты диссимиляции белков выводятся из организма с мочой, потом и частично с выдыхаемым воздухом.

Обмен углеводов

Углеводы — представляют собой первичные продукты фотосинтеза и исходные продукты для биосинтеза всех других органических веществ. Углеводы подразделяются на моносахариды, олигосахариды и полисахариды.

Значение углеводов в организме :

олигосахариды входят в состав цитоплазматической мембраны клетки и образуют гликокаликс;
гликоген составляет энергетический запас в клетках;
глюкоза является основным источником энергии, высвобождаемой в клетках живых организмов в ходе дыхания;
моносахариды являются основой для синтеза многих органических веществ в клетке — полисахаридов, нуклеиновых кислот и др.

В сутки человек должен получать 358-484 г углеводов. Основным их источником являются продукты растительного происхождения (картофель, хлеб, фрукты и др.). Углеводы в организме могут образовываться из белков и жиров.

Амилолитические ферменты (амилаза и мальтаза слюны, амилаза, мальтаза, лактаза, сахараза сока поджелудочной железы и тонкого кишечника) расщепляют углеводы до дисахаридов и моносахаридов.

Моносахариды всасываются в кровеносные капилляры ворсинок тонкого кишечника и разносятся кровью по всему организму. Уровень глюкозы в крови относительно постоянен и составляет 4,4-7,0 ммоль/л.

Избыток глюкозы превращается в печени в гликоген. При чрезмерном поступлении в организм углеводов они могут превращаться в жиры.

В клетках глюкоза окисляется до диоксида углерода и воды, которые удаляются с выдыхаемым воздухом, мочой, потом, при этом выделяется энергия (17,6 кДж на 1 г глюкозы).

Обмен жиров

Липиды — органические соединения, не растворимые в воде, но хорошо растворимые в органических растворителях (эфире, бензине, бензоле, хлороформе и др.). Из всех биомолекул липиды обладают наименьшей относительной молекулярной массой. Молекула жира образована молекулой трехатомного спирта глицерина и присоединенными к ней эфирными связями тремя молекулами высших карбоновых кислот: пальмитиновой, стеариновой, арахидоновой, олеиновой, линолевой, линоленовой.

Значение жиров и жироподобных веществ в организме :

входят в состав клеточных мембран, цитоплазмы, ядра;
в форме липидов хранится значительная часть энергетических запасов организма;
накапливаясь в подкожной жировой клетчатке и вокруг некоторых органов (почки, кишечник), жировой слой защищает организм и отдельные органы от механических повреждений;
благодаря низкой теплопроводности слой подкожного жира помогает сохранять тепло;
многие биологически активные вещества (гормоны и витамины) являются стероидами (тестостерон у мужчин и прогестерон у женщин, кортикостероиды, витамин D).

Суточная потребность в жирах составляет 81-110 г. Жиры поступают в организм с растительной и животной пищей. Животные жиры поступают в организм в виде сливочного масла, сыра, сметаны, свиного сала. Растительные жиры поступают в организм в виде растительного масла.

Липолитические ферменты (липазы желудочного сока, сока поджелудочной железы и тонкого кишечника) расщепляют жиры до глицерина и жирных кислот. Жирные кислоты соединяются со щелочами и желчными кислотами, омыляются, образуя растворимые соли, которые всасываются через стенки ворсинок. В ворсинках из глицерина и жирных кислот синтезируются жиры, поступающие в лимфатические капилляры ворсинок тонкого кишечника. Жиры всасываются в лимфу, затем поступают в кровь и разносятся по всем клеткам.

Часть жира, попавшего в клетки, является строительным материалом. Большая же его часть откладывается в подкожной клетчатке, в сальнике, печени, мышцах. Жиры также являются важным источником энергии: при окислении 1 г жира выделяется 38,9 кДж энергии. В организме человека жиры могут синтезироваться из углеводов и белков.

Конечными продуктами окисления жиров являются диоксид углерода и вода, которые удаляются с выдыхаемым воздухом, мочой, потом.

Витамины и их роль в обмене веществ. Гиповитаминозы

Витамины — низкомолекулярные вещества, обладающие большой биологической активностью, необходимые для жизнедеятельности организмов.

В 1881 г. русским ученым Н. И. Луниным было обнаружено, что мыши погибают, если их кормить пищевой смесью, состоящей из очищенных продуктов. Если же добавить в рацион 1 мл молока, мыши остаются здоровыми. В 1911-1912 гг. польский ученый К. Функ выделил препарат из отрубей и назвал его витамином. С этого времени началось интенсивное изучение витаминов.

Витамины обозначают буквами латинского алфавита А, В, С, D, Е, Р и т. д. Натуральные (естественные) витамины содержатся в продуктах растительного и животного происхождения и, за редким исключением, не синтезируются в организме человека. Витамины бывают водорастворимые (C, P, группы B) и жирорастворимые (A, D, E, K).

Свойства витаминов :

входят в состав молекул многих ферментов и некоторых физиологически активных веществ;
непрочные соединения: быстро разрушаются при нагревании пищевых продуктов;

Отсутствие витаминов в организме называется авитаминозом , недостаток — гиповитаминозом . Избыточное поступление витаминов в организм — гипервитаминоз — наблюдается при употреблении синтетических препаратов витаминов. Наиболее токсичны витамины А и D. Иногда гипервитаминоз А возникает при приеме в пищу продуктов, содержащих большое количество этого витамина (овощи, печень морских животных). Из водорастворимых витаминов наиболее токсичен B 12 (в больших дозах вызывают сильные аллергические реакции).

Витамин А (ретинол) участвует в окислительно-восстановительных реакциях. Содержится в сливочном масле, печени, молоке, рыбьем жире. В овощах (морковь) содержится провитамин A — каротин. Он превращается в витамин A в печени. Суточная доза — 1,5 мг.

Признаки гипо- и авитаминоза:

задержка роста;
сухость и помутнение роговицы;
«куриная слепота» (нарушение сумеречного зрения);
сухость кожи;
снижение сопротивляемости к заболеваниям.

Витамин D (антирахитический, кальциферол) стимулирует образование костной ткани, регулирует обмен кальция и фосфора. Содержится в сливочном масле, печени трески, курином желтке, рыбьем жире. Может образовываться в коже из эргостерина (провитамин D) под действием ультрафиолетовых лучей. Суточная доза — 0,01-0,02 мг.

Признаки гипо- и авитаминоза:

рахит:
- размягчение костей;
- искривление костей ног;
- уплощение груди;
- незарастание родничков;
- позднее появление зубов у детей.

Витамин E (токоферол) предохраняет мембраны клеток и митохондрий от повреждений, участвует в окислительно-восстановительных процессах, в обмене белков, сокращении мышц, укрепляет стенки сосудов, разрушает свободные радикалы. Содержится в зеленых листьях овощей, орехах, семечках, гречневой крупе, проросших ростках пшеницы, в яйцах, растительных маслах. Суточная доза — 10-12 мг.

Признаки гипо- и авитаминоза:

дистрофия скелетных мышц;
нарушение половой функции.

Витамин K (викасол) участвует в свертывании крови. Синтезируется микрофлорой кишечника, содержится в капусте, зеленых томатах, шпинате, ягодах рябины. Из животных продуктов его источником является печень. Суточная доза — 1 мг.

Признаки гипо- и авитаминоза:

замедление свертывания крови;
самопроизвольные кровотечения.

Витамин C (аскорбиновая кислота) участвует в окислительно-восстановительных реакциях. Содержится в смородине, лимонах, клюкве, зеленом луке, картофеле. Суточная доза — 50 мг.

Признаки гипо- и авитаминоза:

цинга:
- повышенная утомляемость;
- кровоточивость десен;
- выпадение зубов;
- кровоизлияния;
- снижение иммунитета.

Витамин B 1 (тиамин) участвует в регуляции обмена белков, жиров и углеводов. Содержится в дрожжах, орехах, неполированном рисе, печени, желтке куриного яйца. Суточная доза — 2,5 мг. Гипо- и авитаминоз — бери бери (поражение нервной системы с параличом конечностей и атрофией мышц).

Витамин B 2 (рибофлавин) участвует в регуляции обмена веществ, в окислительно-восстановительных реакциях. Содержится в мясе, яйцах, молоке, печени, фруктах, овощах. Суточная доза — 2,5 мг. Признаки гипо- и авитаминоза: поражение роговицы, «заеды» (ангулярный стоматит), задержка роста.

Витамин B 3 (пантотеновая кислота) является коферментом ключевых реакций метаболизма жиров. Содержится в пчелином маточном молочке и пивных дрожжах. Достаточно много его в печени животных, яичном желтке, гречихе, овсе, бобовых. Суточная доза — 10-15 мг. Признаки гипо- и авитаминоза: психоэмоциональная неустойчивостью, склонность к обморокам, изменение походки, чувство жжения стоп.

Витамин B 5 (витамин PP, никотиновая кислота) входит в состав ферментов, являющихся катализаторами окислительно-восстановительных реакций, обмена белков и т-РНК. Источником витамина являются животные (особенно печень, мясо) и многие растительные продукты (рис, хлеб, картофель). Суточная доза — 10-20 мг. Признаки гипо-и авитаминоза: дерматит (воспаление открытых участков кожи), диарея (поносы), деменция (слабоумие).

Витамин B 6 (пиридоксин) участвует в регуляции обмена аминокислот. Содержится в дрожжах, рисе, мясе, бобах. Суточная доза — 2,5 мг. Признаки гипо- и авитаминоза: воспаление кожи и нервов.

Витамин B 9 (фолиевая кислота, витамин B c) участвует в обмене белков и нуклеиновых кислот. Витамина много в лиственных овощах, например в шпинате. Он содержится в салате, капусте, томатах, землянике. Богаты им печень и мясо, яичный желток. Суточная доза — 0,3-1 мг. Признаки гипо- и авитаминоза: анемия — в крови появляются большие незрелые кроветворные клетки; снижается количество эритроцитов и гемоглобина в крови.

Витамин B 12 (антианемический) — участвует в регуляции обмена белков, жиров и углеводов. Содержится в печени, мясе, твороге, яйцах. Суточная доза — 200-300 мкг. Гипо- и авитаминоз — злокачественное малокровие (анемия).

Витамин H (биотин) — участвует в транспорте диоксида углерода, в обмене углеводов и жиров. Содержится в молоке, яйцах, печени, цветной капусте, грибах, синтезируется бактериями кишечника. Суточная доза — 150-200 мкг. Гипо- и авитаминоз — заболевания кожи, выпадение волос.

Методами сохранения витаминов в пищевых продуктах являются :

консервирование (метод сохранения продуктов со сравнительно небольшими потерями витаминов);
замораживание с образованием в цитоплазме клеток кристаллов льда (быстрое замораживание хорошо сохраняет витамины);
в наибольшей степени обеспечивает сохранность витаминов вакуумная сушка. Проводится в условиях разряжения при температуре не выше 50 °С;
квашение овощей и фруктов (в процессе молочнокислого брожения образуется молочная кислота, способствующая сохранению в заквашиваемых продуктах витамина C).

Примеры закрытых тестов

2.1. Общее количество минеральных солей в организме человека (в % от массы тела) :

0,45;
22,5;
2,25.

3.1. Незаменимыми аминокислотами не являются :

валин;
метионин;
серин;
фенилаланин;
лизин.

3.2. Расщепление белков начинается в :

ротовой полости;
желудке;
тонком кишечнике;
толстом кишечнике;
печени.

3.3. В организме человека белки могут :

превращаться в жиры;
откладываться в запас;
окисляться с высвобождением 7,6 кДж энергии на 1 г вещества;
окисляться с высвобождением 40 кДж энергии на 1 г вещества.

4.1. Расщепление углеводов начинается в :

ротовой полости;
желудке;
тонком кишечнике;
толстом кишечнике;
печени.

4.2. Конечными продуктами диссимиляции углеводов являются :

O 2 , H 2 O;
CO 2 , глюкоза, H 2 O;
CO 2 , H 2 S;
O 2 , H 2 S;
CO 2 , H 2 O.

4.3. В организме человека углеводы могут :

запасаться в виде гликоген;
запасаться в виде крахмала;
запасаться в виде целлюлозы;
окисляться с высвобождением 38,9 кДж энергии на 1 г вещества;
превращаться в белки.

5.1. Расщепление жиров заканчивается в :

ротовой полости;
желудке;
тонком кишечнике;
толстом кишечнике;
печени.

5.2. Одним из конечных продуктов обмена жиров является :

аминокислота;
вода;
кислород;
глицерин;
карбоновая кислота.

5.3. В организме человека жиры могут :

откладываться в запас;
запасаться в виде крахмала;
окисляться с высвобождением 17,6 кДж энергии на 1 г вещества;
окисляться с высвобождением 40 кДж энергии на 1 г вещества;
превращаться в белки.

6.1. Бери-бери — это проявление гиповитаминоза :

B 1 ;
B 12 .

6.2. Фолиевая кислота — это витамин :

B 1 ;
B 6 ;
B 12 ;
B c .

Примеры открытых тестов

1.1. Дайте определение понятия «обмен веществ».
1.2. Дайте определение понятия «ассимиляция».
1.3. Дайте определение понятия «диссимиляция».
1.4. Перечислите этапы обмен веществ.
2.1. Укажите суточную потребность организма человека в воде.
3.1. Укажите суточную потребность организма человека в белках.
4.1. Укажите суточную потребность организма человека в углеводах.
5.1. Укажите суточную потребность организма человека в жирах.
6.1. Недостаток витаминов в организме называется …
6.2. Перечислите признаки гиповитаминоза A.
6.3. Перечислите признаки гиповитаминоза D.
6.4. Перечислите признаки гиповитаминозов группы В.
6.5. Перечислите признаки гиповитаминоза С.
6.6. Перечислите свойства витаминов.
6.7. Перечислите способы сохранения витаминов в пищевых продуктах.

Ответы на закрытые тесты

2.1 — 2	3.1 — 3	3.2 — 2	3.3 — 1	4.1 — 1	4.2 — 5
4.3 — 1	5.1 — 3	5.2 — 2	5.3 — 1	6.1 — 4	6.2 — 5

Ответы на открытые тесты

1.1. Обмен веществ — совокупность реакций пластического (ассимиляции) и энергетического (диссимиляции) обменов.
1.2. Пластический обмен (ассимиляция) — совокупность реакций синтеза сложных органических веществ (белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот) из более простых.
13. Энергетический обмен (диссимиляция) — совокупность реакций, обеспечивающих клетку энергией, в ходе которых происходит расщепление и окисление сложных органических веществ до неорганических веществ.
1.4:
- поступление веществ в организм;
- изменение веществ в ходе ассимиляции и диссимиляции;
- выведение конечных продуктов обмена.
2.1. Суточная потребность организма человека в воде составляет 2-2,5 л в зависимости от условий существования.
3.1. Суточная потребность организма человека в белках составляет 72-92 г.
4.1. Суточная потребность организма человека в улгеводах составляет 358-484 г.
5.1. Суточная потребность организма человека в жирах составляет 81-110 г.
6.1. Гиповитаминоз.
6.2:
- куриная слепота (нарушение сумеречного зрения);
- сухость роговицы глаза и ее помутнение;
- снижение иммунитета;
- сухость кожи.
6.3:
- искривление костей ног;
- уплощение груди;
- не зарастание родничков черепа.
6.4:
- поражение нервной системы;
- задержка роста;
- нарушение зрения;
- малокровие;
- дерматиты.
6.5:
- поражение стенок кровеносных сосудов;
- кровоточивость десен;
- снижение иммунитета;
- быстрая утомляемость.
6.6:
- входят в состав ферментов и физиологически активных веществ;
- быстро разрушаются при нагревании пищевых продуктов;
- действие их проявляется в малых количествах и выражается в регуляции процессов обмена веществ.
6.7:
- консервирование;
- замораживание;
- вакуумная сушка;
- квашение продуктов.

Любое проявление формы жизни на земном шаре определенным образом контактирует с внешней средой вокруг себя. Любой организм получает то, что поддерживает в нем жизнь из вне. Между поступлением в организм всего того, что поддерживает в нем жизнь и всеми дальнейшими процессами расщепления, распада, усвоения и окончательного выведения из организма поступивших веществ есть взаимосвязь. На клеточном уровне организма течет своя непрерывная жизнь. Как обеспечивается поддержание этой жизни?

Понятие об обменных процессах

В организме человека и любых живых существ, а также растений непрерывно на протяжении всей их жизни происходят обменные процессы. Обменные процессы – это различные химические реакции для обеспечения жизнедеятельности человеческого организма и любого живого организма. Чем бы человек ни занимался, а обмен веществ в организме идет своим чередом. В любых других живых организмах и существах идут различные обменные процессы на клеточном уровне. Пока есть любая форма жизни, в ней есть обмен веществ.

Вещества, играющие роль в обеспечении жизнедеятельности человека попадают в его организм с пищей. Любая еда, попав в организм, проходит определенную трансформацию и уже в определенной видоизмененной форме начинает участвовать в обменных процессах. Также организм человека взаимодействует с окружающей средой, что вызывает свои химические реакции. Все химические процессы и реакции в совокупности в клетках человеческого организма можно определить, как обмен веществ и высвободившейся энергии.

Растения так же, как и животные, и люди, зависят от окружающей среды. Ведь из нее они получают пищу и энергию. Это тоже обмен веществ, характерный для этой группы живых организмов. Другое название этому – метаболизм. Это научное понятие, подразделяемое на два противоположных, но неразрывных процесса. Это пластический обмен (анаболизм) и энергетический обмен (катаболизм).

Что такое обмен пластического типа?

Обмен пластического характера – это все процессы, в результате которых происходит выстраивание молекул и всех существующих органоидов по определенной схеме (биосинтез), обеспечивающей жизнедеятельность организма, а затем дальнейшее деление клеток и рост любой формы жизни, а также процессы регенерации поврежденных и мертвых клеток.

Что такое обмен энергетического типа? Что можно сказать об энергетическом обмене?

Энергетический обмен – это следующие за усвоением веществ реакции разрушения и распада и дальнейшего выведения остатков обмена из организма. В результате такого распада веществ в любом живом организме (будь то человек, животное или растение) остаются лишь простейшие соединения. Процессы распада (биологического окисления) происходят довольно медленно. В результате они приводят к высвобождению энергии, источником которой была пища. Освобожденная энергия частично просто рассеивается, как тепловая энергия, а частично направляется на процессы синтеза.

Чем пластический обмен отличается от энергетического?

Обмен пластического типа – это синтез (образование) сложнейших веществ из простейших. Обмен этого вида невозможен без определенных затрат энергии. Пример обмена пластического характера – это синтезирование из аминокислот белков, а из жирных кислот и того же глицерина – жиров. Но пластический обмен на этой стадии еще не завершается. Сами по себе в отдельности белки, жиры, углеводы еще ничего не значат. Из них должно быть построено межклеточное пространство, а для этого нужна энергия. Здесь на передний план должен выйти другой тип обмена (энергетический).

Энергетический обмен отличается от пластического обмена тем, что при нем происходит разложение сложных веществ , попавших в живой организм, на более простые. Этот обмен освобождает энергию в форме АТФ (аденозинтрифосфата, являющегося универсальным единственным в своем роде источником энергии в клетке). Всем нам известны продукты энергетического обмена веществ. Это обычная вода, подлежащий обязательному выведению из организма углекислый газ и другие остаточные вещества, которые уже не могут участвовать в синтезе новых клеток и дальнейшем обмене веществ.

В энергетическом обмене можно указать три стадии:

На первой начальной стадии расщепляются белки, углеводы и жиры . Из них в итоге расщепления образуются простейшие молекулы, которые уже находятся вне клеточного пространства.
Вторая стадия – это стадия, так называемого, брожения . Здесь уже расщепленные молекулы направляются в клетки и еще раз распадаются (еще на более простейшие формы). Кислород в данном процессе не участвует. В завершении этой стадии выделяется энергия.
На третьей стадии всегда будет задействован кислород . Поэтому эта стадия получила название дыхание. Кислород – это и есть жизнь. Под его воздействием идет окисление любой органики, что делает возможным выделение всей необходимой для поддержания жизни энергии.

Маленькое заключение

Все сложные химические реакции, имеющие место в процессах обменов веществ, определенным образом взаимосвязаны с внешним миром. Из внешнего мира человек и живые организмы получают все необходимые питательные вещества. К примеру, человек что-то получает с пищей, а что-то с тем же солнцем. Питательные вещества, попав к человеку, животному, растению, уже послужат сырьем для пластического обмена. А энергия для поддержания жизни появится при их расщеплении. То есть, не бывает пластического обмена без энергетического типа обмена. В процессах жизнедеятельности всех существ на земле имеют место оба вида обмена.

Метаболизм включает пластический и энергетический обмен. В процессе распада сложных веществ образуется энергия, которая тратится на построение и работу всего организма (рост тканей, сокращение мышц, поддержание тепла). Оба процесса тесно взаимосвязаны и неотделимы друг от друга.

Процесс обмена

Взаимосвязь между средой и живым организмом осуществляется посредством метаболизма или обмена веществ. Для жизнедеятельности необходимо, чтобы внутрь организма с пищей и воздухом поступали органические и неорганические вещества - белки, жиры, углеводы, соли, кислород, витамины. Все эти вещества участвуют в ряде химических реакций. В таблице энергетического и пластического обмена описаны особенности двух процессов.

Рис. 1. Пластический и энергетический обмен.

Кратко общий процесс метаболизма можно разделить на три этапа:

ферментативный (подготовительный) - при участии ферментов расщепляются поступившие из внешней среды белки, жиры, углеводы до более простых соединений;
метаболический (основной) - расщеплённые вещества переносятся током крови к каждой клетке организма, где происходит образование энергии в виде молекул АТФ и синтез веществ (клеточный метаболизм);
выделительный (заключительный) - продукты распада (углекислый газ, вода, аммиак) выводятся из организма посредством крови через выделительные органы и лёгкие.

Рис. 2. Процесс метаболизма.

Показателем здоровья является баланс между пластическим и энергетическим обменом. В период интенсивного роста (например, подростковый период) может наблюдаться преобладание анаболизма над катаболизмом.

Каждый день в организме происходят сложные процессы пластического и энергетического обмена. Чтобы организм смог использовать белки, жиры, углеводы, они должны пройти сложный путь. В таблице описаны процессы и функции веществ.

*Виды обмена*	*Процессы*	*Значение*
Белковый	Катаболизм - расщепление до аминокислот, анаболизм - синтез специализированных белков в цитоплазме клетки	Белки входят в состав ферментов, гормонов, антител. Являются основным строительным материалом организма. Конечными продуктами расщепления аминокислот являются вода, углекислый газ, аммиак
Углеводный	Катаболизм - распад гликогена (гликогенолиз), а затем глюкозы (гликолиз). Анаболизм - синтез гликогена (гликогеногенез)	Глюкоза является главным источником энергии, при избытке запасается в виде гликогена. Регулирует нормальную работу мозга. Конечные продукты расщепления - углекислый газ, вода
	Катаболизм - распад до жирных кислот и глицерина (липолиз), анаболизм - образование жирных кислот (липогенез)	Жиры являются источником энергии. Входят в состав клеточных мембран. Конечные продукты распада - углекислый газ, вода

Рис. 3. Обмен белков, жиров, углеводов.

Важную роль в метаболизме играют витамины - органические соединения, участвующие во многих химических реакциях организма. Они являются катализаторами, антиоксидантами, способствуют транспортировке веществ в клетку и образованию сигнальных молекул, реагирующих на изменение окружающей среды.

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

Что мы узнали?

Из темы урока узнали о ходе метаболизма, чем пластический обмен отличается от энергетического. При энергетическом обмене происходит расщепление (окисление) сложных веществ до более простых с высвобождением энергии. При пластическом обмене образовавшиеся вещества вступают в реакции с затратой энергии для образования сложных веществ, необходимых организму. Синтезируемые вещества могут запасаться в виде жиров и гликогена, а при недостатке энергии - расщепляться.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.3 . Всего получено оценок: 262.

В клетках постоянно осуществляются обмен веществ (метаболизм) — многообразные химические превращения, обеспечивающие их рост, жизнедеятельность, постоянный контакт и обмен с окружающей средой. Благодаря обмену веществ белки, жиры, углеводы и другие вещества, входящие в состав клетки, непрерывно расщепляются и синтезируются. Реакции, составляющие эти процессы, происходят с помощью специальных ферментов в определенном органоиде клетки и характеризуются высокой организованностью и упорядоченностью. Благодаря этому в клетках достигается относительное постоянство состава, образование, разрушение и обновление клеточных структур и межклеточного вещества.

Обмен веществ неразрывно связан с процессами превращения энергии. В результате химических превращений потенциальная энергия химических связей преобразуется в другие виды энергии, используемой на синтез новых соединений, для поддержания структуры и функции клеток и т.д.

Обмен веществ складывается из двух взаимосвязанных, одновременно протекающих в организме процессов — пластического и энергетического обменов .

Пластический обмен (анаболизм, ассимиляция) — совокупность всех реакций биологического синтеза. Эти вещества идут на построение органоидов клетки и создание новых клеток при делении.Пластический обмен всегда сопровождается поглощением энергии.

Энергетический обмен (катаболизм, диссимиляция) — совокупность реакций расщепления сложных высокомолекулярных органических веществ — белков, нуклеиновых кислот, жиров, углеводов на более простые, низкомолекулярные. При этом выделяется энергия, заключенная в химических связях крупных органических молекул. Освобожденная энергия запасается в форме богатых энергией фосфатных связей АТФ.

Реакции пластического и энергетического обменов взаимосвязаны и в своем единстве составляют обмен веществ и превращение энергии в каждой клетке и в организме в целом.

Пластический обмен

Суть пластического обмена заключается в том, что из простых веществ, поступающих в клетку извне, образуются вещества клетки. Рассмотрим этот процесс на примере образования важнейших органических соединений клетки — белков.

В синтезе белка — этом сложном, многоступенчатом процессе —участвуют ДНК, мРНК, тРНК, рибосомы, АТФ и разнообразные ферменты. Начальный этап белкового синтеза — образование полипептидной цепи из отдельных аминокислот, расположенных в

строго определенной последовательности. Главная роль в определении порядка расположения аминокислот, т.е. первичной структуры белка, принадлежит молекулам ДНК. Последовательность аминокислот в белках определена последовательностью нуклеотидов в молекуле ДНК. Участок ДНК, характеризующийся определенной последовательностью нуклеотидов, называется геном. Ген — это участок ДНК, являющийся элементарной частицей генетической информации. Таким образом, синтез каждого определенного специфического белка определяется геном. Каждой аминокислоте в полипептидной цепочке соответствует комбинация из трех нуклеотидов — триплет, или кодон. Именно три нуклеотида определяют присоединение к полипептидной цепи одной аминокислоты. Например, участок ДНК с триплетом ААЦ соответствует аминокислоте лейцину, триплет ТТТ — лизину, ТГА — треонину. Данная корреляция между нуклеотидами и аминокислотами называется генетическим кодом. В состав белков входит 20 аминокислот и всего 4 нуклеотида. Только код, состоящий из трех последовательно расположенных оснований, мог бы обеспечить задействование всех 20 аминокислот в структурах белковых молекул. Всего в генетическом коде 64 разных триплета, представляющих возможные сочетания из четырех азотистых оснований по три, что с избытком достаточно для кодирования 20 аминокислот. Каждый триплет шифрует одну аминокислоту, но большинство аминокислот кодируется более чем одним кодоном. В настоящее время код ДНК расшифрован полностью. Для каждой аминокислоты точно установлен состав кодирующих ее триплетов. Например, аминокислоте аргинин могут соответствовать такие триплеты нуклеотидов ДНК, как ГЦА, гцг, гцт, гцц, тцт, тцц.

Синтез белка осуществляется на рибосомах, а информация о структуре белка зашифрована в ДНК, расположенной в ядре. Для того чтобы синтезировался белок, информация о последовательности аминокислот в его первичной структуре должна быть доставлена к рибосомам. Этот процесс включает два этапа: транскрипцию и трансляцию.

Транскрипция (буквально — переписывание) протекает как реакция матричного синтеза. На цепи ДНК, как на матрице, по принципу комплементарности синтезируется цепь иРНК, которая по своей нуклеотидной последовательности точно копирует (комплементарна) полинуклеотидной цепи ДНК, причем тимину в ДНК соответствует урацил в РНК. Информационная РНК — это копия не всей молекулы ДНК, а только части ее — одного гена, несущего информацию о структуре белка, сборку которого необходимо произвести. Существуют специальные механизмы «узнавания» начальной точки синтеза, выбора цепи ДНК, с которой считывается информация, а также механизмы завершения процесса, в которых участвуют специальные кодоны. Так образуется матричная РНК. Молекула мРНК, несущая ту же информацию, что и гены, выходит в цитоплазму. Перемещение РНК через ядерную оболочку в цитоплазму происходит благодаря специальным белкам, которые образуют комплекс с молекулой РНК.

В цитоплазме на один из концов молекулы мРНК нанизывается рибосома; аминокислоты в цитоплазме активизируются с помощью ферментов и присоединяются опять же с помощью специальных ферментов к тРНК (специальному участку связывания с этой аминокислотой). Для каждой аминокислоты существует своя тРНК, один из участков которой (антикодон) представляет собой триплет нуклеотидов, соответствующий определенной аминокислоте и комплементарный строго определенному триплету иРНК.

Начинается следующий этап биосинтеза — трансляция : сборка полипептидных цепей на матрице иРНК. По мере сборки белковой молекулы рибосома перемещается по молекуле иРНК, причем перемещается не плавно, а прерывисто, триплет за триплетом. По мере перемещения рибосомы по молекуле мРНК сюда же с помощью тРНК доставляются аминокислоты, соответствующие триплетам мРНК. К каждому триплету, на котором останавливается в своем передвижении по нитевидной молекуле мРНК рибосома, строго комплементарно присоединяется тРНК. При этом аминокислота, связанная с тРНК, оказывается у активного центра рибосомы. Здесь специальные ферменты рибосомы отщепляют аминокислоту от тРНК и присоединяют к предыдущей аминокислоте. После установки первой аминокислоты рибосома передвигается на один триплет, а тРНК, оставив аминокислоту, мигрирует в цитоплазму за следующей аминокислотой. С помощью такого механизма шаг за шагом наращивается белковая цепь. Аминокислоты соединяются в ней в строгом соответствии с расположением кодирующих триплетов в цепи молекулы мРНК. Чем дальше продвинулась рибосома по иРНК, тем больший отрезок белковой молекулы «собран». Когда рибосома достигнет противоположного конца иРНК, синтез окончен. Нитевидная молекула белка отделяется от рибосомы. Молекула мРНК может использоваться для синтеза полипептидов многократно, как и рибосома. На одной молекуле иРНК может размещаться несколько рибосом (полирибосома). Их число определяется длиной мРНК.

Биосинтез белков — сложный многоступенчатый процесс, каждое звено которого катализируется определенными ферментами и снабжается энергией за счет молекул АТФ.

Энергетический обмен

Процессом, противоположным синтезу, является диссимиляция — совокупность реакций расщепления. В результате диссимиляции освобождается энергия, заключенная в химических связях пищевых веществ. Эта энергия используется клеткой для осуществления различной работы, в том числе и ассимиляции. При расщеплении пищевых веществ энергия выделяется поэтапно при участии ряда ферментов. В энергетическом обмене обычно выделяют три этапа.

Первый этап — подготовительный . На этом этапе сложные высокомолекулярные органические соединения расщепляются ферментативно, путем гидролиза, до более простых соединений — мономеров, из которых они состоят: белки — до аминокислот, углеводы — до моносахаридов (глюкозы), нуклеиновые кислоты — до нуклеотидов и т.д. На данном этапе выделяется небольшое количество энергии, которая рассеивается в виде теплоты.

Второй этап — бескислородный, или анаэробный. Он называется также анаэробным дыханием (гликолизом) или брожением. Гликолиз происходит в клетках животных. Он характеризуется ступенчатостью, участием более десятка различных ферментов и образованием большого числа промежуточных продуктов. Например, в мышцах в результате анаэробного дыхания шестиуглеродная молекула глюкозы распадается на 2 молекулы пировиноградной кислоты (С3Н403), которые затем восстанавливаются в молочную кислоту (С3Н603). В этом процессе принимают участие фосфорная кислота и АДФ. Суммарное выражение процесса следующее:

С6Н1 206+ 2Н3Р04+ 2АДФ -» 2С3Н603+ 2АТФ + 2Н20.

В ходе расщепления выделяется около 200 кДж энергии. Часть этой энергии (около 80 кДж) расходуется на синтез двух молекул АТФ, благодаря чему 40% энергии сохраняется в виде химической связи в молекуле АТФ. Оставшиеся 120 кДж энергии (более 60 %) рассеиваются в виде теплоты. Процесс этот малоэффективный.

При спиртовом брожении из одной молекулы глюкозы в результате многоступенчатого процесса в конечном счете образуются две молекулы этилового спирта, две молекулы С02

С6Н1206+ 2Н3Р04+ 2АДФ -> 2С2Н5ОН ++ 2С02+ 2АТФ + 2Н20.

В этом процессе выход энергии (АТФ) такой же, как и при гликолизе. Процесс брожения — источник энергии для анаэробных организмов.

Третий этап — кислородный, или аэробное дыхание, или кислородное расщепление . На этой стадии энергетического обмена происходит последующее расщепление образовавшихся на предыдущем этапе органических веществ путем окисления их кислородом воздуха до простых неорганических, являющихся конечными продуктами — СО2и Н20. Кислородное дыхание сопровождается выделением большого количества энергии (около 2600 кДж) и аккумуляцией ее в молекулах АТФ.

В суммарном виде уравнение аэробного дыхания выглядит так:

2С3Н603+ 602+ 36АДФ -» 6С02+ 6Н20 + 36АТФ + 36Н20.

Таким образом, при окислении двух молекул молочной кислоты за счет выделившейся энергии образуется 36 энергоемких молекул АТФ. Следовательно, основную роль в обеспечении клеткиэнергией играет аэробное дыхание.

В клетках постоянно осуществляются обмен веществ (метаболизм) - многообразные химические превращения, обеспечивающие их рост, жизнедеятельность, постоянный контакт и обмен с окружающей средой. Благодаря обмену веществ белки, жиры, углеводы и другие вещества, входящие в состав клетки, непрерывно расщепляются и синтезируются.

Обмен веществ складывается из двух взаимосвязанных, одновременно протекающих в организме процессов - пластического и энергетического обменов .

Реакции пластичесРеакции пластического и энергетического обменов взаимосвязаны и в своем единстве составляют обмен веществ и превращение энергии в каждой клетке и в организме в целом.

Пластический обмен

В синтезе белка - этом сложном, многоступенчатом процессе -участвуют ДНК, мРНК, тРНК, рибосомы, АТФ и разнообразные ферменты. Начальный этап белкового синтеза - образование полипептидной цепи из отдельных аминокислот, расположенных в строго определенной последовательности. Главная роль в определении порядка расположения аминокислот, т.е. первичной структуры белка, принадлежит молекулам ДНК. Последовательность аминокислот в белках определена последовательностью нуклеотидов в молекуле ДНК.

Транскрипция (буквально - переписывание) протекает как реакция матричного синтеза. На цепи ДНК, как на матрице, по принципу комплементарности синтезируется цепь иРНК, которая по своей нуклеотидной последовательности точно копирует (комплементарна) полинуклеотидной цепи ДНК, причем тимину в ДНК соответствует урацил в РНК. Информационная РНК - это копия не всей молекулы ДНК, а только части ее - одного гена, несущего информацию о структуре белка, сборку которого необходимо произвести.

Начинается следующий этап биосинтеза - трансляция: сборка полипептидных цепей на матрице иРНК. По мере сборки белковой молекулы рибосома перемещается по молекуле иРНК, причем перемещается не плавно, а прерывисто, триплет за триплетом. По мере перемещения рибосомы по молекуле мРНК сюда же с помощью тРНК доставляются аминокислоты, соответствующие триплетам мРНК. К каждому триплету, на котором останавливается в своем передвижении по нитевидной молекуле мРНК рибосома, строго комплементарно присоединяется тРНК. При этом аминокислота, связанная с тРНК, оказывается у активного центра рибосомы. Здесь специальные ферменты рибосомы отщепляют аминокислоту от тРНК и присоединяют к предыдущей аминокислоте. После установки первой аминокислоты рибосома передвигается на один триплет, а тРНК, оставив аминокислоту, мигрирует в цитоплазму за следующей аминокислотой. С помощью такого механизма шаг за шагом наращивается белковая цепь. Аминокислоты соединяются в ней в строгом соответствии с расположением кодирующих триплетов в цепи молекулы мРНК. Чем дальше продвинулась рибосома по иРНК, тем больший отрезок белковой молекулы «собран». Когда рибосома достигнет противоположного конца иРНК, синтез окончен. Нитевидная молекула белка отделяется от рибосомы. Молекула мРНК может использоваться для синтеза полипептидов многократно, как и рибосома. На одной молекуле иРНК может размещаться несколько рибосом (полирибосома). Их число определяется длиной мРНК.

Биосинтез белков - сложный многоступенчатый процесс, каждое звено которого катализируется определенными ферментами и снабжается энергией за счет молекул АТФ.

Энергетический обмен

Процессом, противоположным синтезу, является диссимиляция - совокупность реакций расщепления. В результате диссимиляции освобождается энергия, заключенная в химических связях пищевых веществ. Эта энергия используется клеткой для осуществления различной работы, в том числе и ассимиляции. При расщеплении пищевых веществ энергия выделяется поэтапно при участии ряда ферментов. В энергетическом обмене обычно выделяют три этапа.

Первый этап - подготовительный. На этом этапе сложные высокомолекулярные органические соединения расщепляются ферментативно, путем гидролиза, до более простых соединений - мономеров, из которых они состоят: белки - до аминокислот, углеводы - до моносахаридов (глюкозы), нуклеиновые кислоты - до нуклеотидов и т.д. На данном этапе выделяется небольшое количество энергии, которая рассеивается в виде теплоты.

Второй этап - бескислородный, или анаэробный. Он называется также анаэробным дыханием (гликолизом) или брожением. Гликолиз происходит в клетках животных. Он характеризуется ступенчатостью, участием более десятка различных ферментов и образованием большого числа промежуточных продуктов. Например, в мышцах в результате анаэробного дыхания шестиуглеродная молекула глюкозы распадается на 2 молекулы пировиноградной кислоты (С3Н403), которые затем восстанавливаются в молочную кислоту (С3Н603). В этом процессе принимают участие фосфорная кислота и АДФ. Суммарное выражение процесса следующее:

С6Н1 206+ 2Н3Р04+ 2АДФ -» 2С3Н603+ 2АТФ + 2Н20.

С6Н1206+ 2Н3Р04+ 2АДФ -> 2С2Н5ОН ++ 2С02+ 2АТФ + 2Н20.

В этом процессе выход энергии (АТФ) такой же, как и при гликолизе. Процесс брожения - источник энергии для анаэробных организмов.

Третий этап - кислородный, или аэробное дыхание, или кислородное расщепление. На этой стадии энергетического обмена происходит последующее расщепление образовавшихся на предыдущем этапе органических веществ путем окисления их кислородом воздуха до простых неорганических, являющихся конечными продуктами - СО2и Н20. Кислородное дыхание сопровождается выделением большого количества энергии (около 2600 кДж) и аккумуляцией ее в молекулах АТФ.

В суммарном виде уравнение аэробного дыхания выглядит так:

2С3Н603+ 602+ 36АДФ -» 6С02+ 6Н20 + 36АТФ + 36Н20.

Пластический обмен (анаболизм, ассимиляция) - совокупность всех реакций биологического синтеза. Эти вещества идут на построение органоидов клетки и создание новых клеток при делении.Пластический обмен всегда сопровождается поглощением энергии.

Энергетический обмен (катаболизм, диссимиляция) - совокупность реакций расщепления сложных высокомолекулярных органических веществ - белков, нуклеиновых кислот, жиров, углеводов на более простые, низкомолекулярные. При этом выделяется энергия, заключенная в химических связях крупных органических молекул. Освобожденная энергия запасается в форме богатых энергией фосфатных связей АТФ.

Организм можно определить как физико-химическую систему, существующую в окружающей среде в стационарном состоянии.

Впервые мысль о том, что постоянство внутренней среды обеспечивает оптимальные условия для жизни и размножения организмов, была высказана в 1857 г. французским физиологом Клодом Бернаром. В 1932 г. американский физиолог Уолтер Кэннон ввел термин гомеостаз (от греч. homoios - тот же, stasis - состояние) для определения механизмов, поддерживающих «постоянство внутренней среды». Функция гомеостатических механизмов состоит в том, что они поддерживают стабильность клеточного окружения и тем самым обеспечивают независимость организма от внешней среды - в той мере, в какой эти механизмы эффективны. Независимость от условий окружающей среды является показателем жизненного успеха, и на этом основании млекопитающих следует рассматривать как преуспевающий класс: они способны поддерживать относительно постоянный уровень активности, несмотря на колебания внешних условий.

Для того, чтобы обеспечить более или менее стабильную активность организма, необходима регуляция на всех уровнях - от молекулярного до популяционного. Это требует использования различных биохимических, физиологических и поведенческих механизмов, наиболее соответствующих уровню сложности и образу жизни данного вида, и во всех этих отношениях млекопитающие, лучше вооружены, чем простейшие.

Внутреннюю среду организма и ее регуляцию можно рассматривать на двух уровнях - на уровне клеток и на уровне тканей.

С помощью дыхательной и кровеносной систем регулируются постоянный уровень кислорода, углекислого газа и метаболитов во внутренней среде организма.

Терморегуляция

Тепло - форма энергии, имеющая очень важное значение для поддержания живых систем. Все живые системы нуждаются в непрерывном снабжении теплом для предотвращением их деградации и гибели. Главным источником тепла для всех живых существ служит солнечная энергия. Солнечная радиация превращается в экзогенный (находящийся вне организма) источник тепла во всех случаях, когда она падает на организм и им поглощается. Сила и характер воздействия солнечного излучения зависят от географического положения и являются важными факторами, определяющими климат региона. В свою очередь климат определяет наличие и обилие видов растений и животных в данной местности.

Все животные получают тепло из двух источников - непосредственно из внешней среды и из химических субстратов, подвергающихся расщеплению в клетках. Птицы и млекопитающие способны поддерживать достаточно постоянную температуру тела независимо от окружающей среды. Их называют гомойотермными , или теплокровными. В отличие от них, все беспозвоночные и низшие позвоночные являются пойкилотермными, так как они не могут сохранять постоянную температуру тела.. Теплокровные животные относительно мало зависят от внешних источников тепла, так как благодаря высокой интенсивности обмена у них вырабатывается достаточное количество тепла, которое может сохраняться. Поскольку эти животные существуют за счет внутренних источников тепла, их называют также эндотермными.