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Präsentation zur Anatomie zum Thema: Stoffwechsel – als Haupteigenschaft eines lebenden Systems Abgeschlossen von: Natalya Amineva, . Nischni Nowgorod 2015

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Das Konzept des Stoffwechsels Stoffwechsel oder Stoffwechsel ist eine Reihe chemischer Reaktionen, die in einem lebenden Organismus ablaufen, um das Leben aufrechtzuerhalten. Diese Prozesse ermöglichen es Organismen zu wachsen und sich zu vermehren, ihre Strukturen aufrechtzuerhalten und auf Umwelteinflüsse zu reagieren. Der Stoffwechsel wird üblicherweise in zwei Phasen unterteilt: Beim Katabolismus werden komplexe organische Substanzen zu einfacheren abgebaut; Bei den Prozessen des Anabolismus werden Stoffe wie Proteine, Zucker, Lipide und Nukleinsäuren unter Energieaufwand synthetisiert.

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Stoffwechsel und Energie sind eine gemeinsame Eigenschaft aller Lebewesen, die der Aufrechterhaltung des Lebens zugrunde liegt. Lebende Organismen sind in der Lage, bestimmte Stoffe aus der Umwelt aufzunehmen, umzuwandeln, durch diese Umwandlungen Energie zu gewinnen und unnötige Rückstände dieser Stoffe wieder an die Umwelt abzugeben.

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Alle Organismen sind offene Systeme, die nur dann stabil sind, wenn sie ständigen Zugang zu Stoffen und Energie von außen haben.

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Stoffwechselbedingungen Verfügbarkeit von Energie in Form von ATP. Das Vorhandensein von Enzymen – biologischen Katalysatoren. Funktionelle Aktivität von Organellen, die für die Durchführung von Oxidations- und Synthesereaktionen verantwortlich sind. Klare Kontrolle aus dem Zellkern. Verfügbarkeit von Ausgangsmaterialien.

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Aufnahme von Nährstoffen und Energie aus der äußeren Umgebung 2 3 1 Umwandlung dieser Stoffe und Energie im Körper Nutzung positiver Komponenten dieser Umwandlungen durch den Körper 4 Freisetzung unnötiger Umwandlungskomponenten aus dem Körper in die äußere Umgebung

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Proteinstoffwechsel Proteine ​​sind hochmolekulare, polymere, stickstoffhaltige Substanzen. Unter den organischen Elementen nehmen Proteine ​​​​den Spitzenplatz ein und machen mehr als 50 % der Trockenmasse der Zelle aus. Der gesamte Stoffwechselkomplex im Körper (Atmung, Verdauung, Ausscheidung) wird durch die Aktivität von Enzymen, bei denen es sich um Proteine ​​handelt, sichergestellt. Alle motorischen Funktionen des Körpers werden durch das Zusammenspiel kontraktiler Proteine ​​– Aktin und Myosin – sichergestellt. Proteine ​​sind Teil des Zytoplasmas, des Hämoglobins, des Blutplasmas, vieler Hormone und der Immunkörper, sorgen für die Konstanz der Wasser-Salz-Umgebung des Körpers und sorgen für dessen Wachstum. Enzyme, die notwendigerweise an allen Stoffwechselstufen beteiligt sind, sind Proteine. Der gesamte Stoffwechselkomplex im Körper (Atmung, Verdauung, Ausscheidung) wird durch die Aktivität von Enzymen, bei denen es sich um Proteine ​​handelt, sichergestellt. Alle motorischen Funktionen des Körpers werden durch das Zusammenspiel kontraktiler Proteine ​​– Aktin und Myosin – sichergestellt.

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Die Bedeutung von Lipiden im Körper Lipide sind Ester von Glycerin und höheren Fettsäuren. Im Unterhautgewebe, um einige innere Organe (z. B. Nieren) sowie in der Leber und den Muskeln befindet sich viel Fett. Fette sind Bestandteile von Zellen (Zytoplasma, Zellkern, Zellmembranen), in denen ihre Menge konstant ist. Fettansammlungen können auch andere Funktionen erfüllen. Beispielsweise verhindert subkutanes Fett eine erhöhte Wärmeübertragung, perinephrisches Fett schützt die Niere vor Blutergüssen usw. Fett wird vom Körper als reichhaltige Energiequelle genutzt. Der Abbau von 1 g Fett im Körper setzt mehr als doppelt so viel Energie (38,9 kJ) frei wie der Abbau der gleichen Menge an Proteinen oder Kohlenhydraten. Ein Mangel an Fett in der Nahrung stört die Aktivität des Zentralnervensystems und der Fortpflanzungsorgane und verringert die Widerstandsfähigkeit gegenüber verschiedenen Krankheiten. Mit Fetten erhält der Körper darin lösliche Vitamine (A, D, E usw.), die für den Menschen lebenswichtig sind.

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Die Bedeutung von Kohlenhydraten Kohlenhydrate sind die Hauptenergiequelle, insbesondere bei intensiver Muskelarbeit. Bei Erwachsenen bezieht der Körper mehr als die Hälfte seiner Energie aus Kohlenhydraten. Der Abbau von Kohlenhydraten unter Energiefreisetzung kann sowohl unter sauerstofffreien Bedingungen als auch in Gegenwart von Sauerstoff erfolgen. Die Endprodukte des Kohlenhydratstoffwechsels sind Kohlendioxid und Wasser. Kohlenhydrate haben die Fähigkeit, schnell abgebaut und oxidiert zu werden. Bei starker Müdigkeit oder starker körperlicher Anstrengung verbessert die Einnahme einiger Gramm Zucker den Zustand des Körpers.

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Die Bedeutung von Mineralien Mineralien sind neben Proteinen, Kohlenhydraten und Vitaminen lebenswichtige Bestandteile der menschlichen Nahrung und für den Aufbau der chemischen Strukturen lebender Gewebe und die Umsetzung biochemischer und physiologischer Prozesse, die dem Leben des Körpers zugrunde liegen, notwendig. Die überwiegende Mehrheit aller natürlich vorkommenden chemischen Elemente (81) kommt im menschlichen Körper vor. 12 Elemente werden als strukturell bezeichnet, weil Sie machen 99 % der elementaren Zusammensetzung des menschlichen Körpers aus (C, O, H, N, Ca, Mg, Na, K, S, P, F, Cl). Die Hauptbaustoffe sind vier Elemente: Stickstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Kohlenstoff. Die übrigen Elemente spielen in geringen Mengen im Körper eine wichtige Rolle und beeinflussen die Gesundheit und den Zustand unseres Körpers.

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Die Gesamtheit der physikalischen, chemischen und physiologischen Prozesse der Stoff- und Energieumwandlung im menschlichen Körper und des Stoff- und Energieaustauschs zwischen dem Körper und der Umwelt. Deckt den Plastik- und Energiebedarf des Körpers. Stoffwechsel

Dies wird dadurch erreicht, dass Q aus den in den Körper gelangenden Nährstoffen extrahiert und in die Formen hochenergetischer (ATP und andere Moleküle) und reduzierter (NADP – N-Nikotinamidadenindinukleotidphosphat) Verbindungen umgewandelt wird. Ihr Q wird für die Synthese von Proteinen, Nukleinsäuren, Lipiden sowie Bestandteilen von Zellmembranen und Zellorganellen verwendet, um mechanische, chemische, osmotische und elektrische Arbeit sowie den Ionentransport zu verrichten.

Stoffwechsel Energiestoffwechsel (Dissimilation, Katabolismus) Energiestoffwechsel (Dissimilation, Katabolismus) Plastischer Stoffwechsel (Assimilation, Anabolismus) Plastischer Stoffwechsel (Assimilation, Anabolismus) Die Gesamtheit der Prozesse der Biosynthese organischer Substanzen, Zellbestandteile und anderer Strukturen von Organen und Geweben. Sorgt für Wachstum, Entwicklung, Erneuerung biologischer Strukturen sowie für die kontinuierliche Resynthese von Makroergen und die Ansammlung von Energiesubstraten. Energieakkumulation ist eine Reihe von Prozessen des Abbaus komplexer Moleküle, Zellbestandteile, Organe und Gewebe in einfache Substanzen, wobei einige davon als Vorläufer der Biosynthese und in endgültige Zersetzungsprodukte unter Bildung energiereicher und reduzierter Verbindungen verwendet werden. Freisetzung von Energie

Der Stoffwechsel beginnt ab dem Moment, in dem Monosaccharide (Kohlenhydrate) absorbiert werden; Glycerin und Fettsäuren (Fette); Aminosäuren (Proteine). Der Stoffwechsel beginnt ab dem Moment, in dem Monosaccharide (Kohlenhydrate) absorbiert werden; Glycerin und Fettsäuren (Fette); Aminosäuren (Proteine).

Sie machen 50 % der Trockenmasse der Zelle aus. Sie werden in Aminosäuren (essentielle und nicht-essentielle) zerlegt. Protein enthält 16 % Stickstoff. 6,25 g Protein zerfallen zu 1 Gramm Stickstoff. N-Balance („+“ und „-“ Balance). Der Proteinabbau im Körper erfolgt kontinuierlich. Für 1 kg Körpergewicht werden pro Tag 0,028–0,075 g Stickstoff vollständig zerstört. Pro Tag werden 3,77 g Stickstoff freigesetzt (3,77 g (N) x 6,25 g = 23 g Protein (Rubner-Verschleißkoeffizient).

– sind Bestandteil von Hormonen, Katalysatoren, Enzymen und Zellstrukturen. Proteine ​​bilden die Membranen von Protein-Lipid-Komplexen und sind Teil des Chromosomenapparates, der Zellorganellen und der Mikrotubuli. Der gesamte Stoffwechselkomplex im Körper (Atmung, Verdauung, Ausscheidung) wird durch die Aktivität von Enzymen, bei denen es sich um Proteine ​​handelt, sichergestellt. Alle motorischen Funktionen des Körpers werden durch das Zusammenspiel kontraktiler Proteine ​​– Aktin und Myosin – sichergestellt. Kunststoffwert

Nicht großartig im Vergleich zu Kohlenhydraten und Fetten. Proteine ​​– 1 g – 17,6 kJ. Von den 20 enthaltenen Aminosäuren sind 10 essentiell: Leucin, Isoleucin, Valin, Methionin, Lysin, Threonin, Phenylalanin, Tryptophan, Histidin, Arginin. Die biologisch wertvollsten Proteine ​​sind Fleisch, Eier, Fisch, Kaviar und Milch. Energiewert.

Protein enthält 16 % Stickstoff. Der Körper nimmt es ausschließlich über die Nahrung auf. 6,25 g Protein zerfallen zu 1 Gramm Stickstoff. Rubner-Verschleißkoeffizient. Für 1 kg Körpergewicht werden pro Tag 0,028–0,075 g Stickstoff vollständig zerstört. Pro Tag werden 3,77 g Stickstoff freigesetzt; 3,77 g (N) x 6,25 g = 23 g Protein bei einem gesunden Menschen; N-Balance („+“ und „-“ Balance). Der Proteinabbau im Körper erfolgt kontinuierlich. Stickstoffbilanz.

– führt zur Hemmung der Hämatopoese und der Immunglobulinsynthese, zur Entwicklung von Anämie und Immunschwäche sowie zu Störungen der Fortpflanzungsfunktion. Bei Kindern ist das Wachstum beeinträchtigt; in jedem Alter kommt es zu einer Abnahme des Muskelgewebes und der Leber sowie zu einer beeinträchtigten Hormonsekretion. Reduzierte Aufnahme und beeinträchtigte Aufnahme von Eisen

Protein – bewirkt eine Aktivierung des Aminosäure- und Energiestoffwechsels, eine erhöhte Bildung von Harnstoff und eine erhöhte Belastung der Nierenstrukturen mit anschließender funktioneller Erschöpfung. Durch die Ansammlung von Produkten des unvollständigen Abbaus und der Fäulnis von Proteinen im Darm kann es zu einer Vergiftung kommen. Proteinminimum – g (in einigen Kategorien bis zu 50 g oder mehr) pro Tag. Übermäßige Nahrungsaufnahme

Regulierung der Dissimilation und Assimilation von Hormonen: somatotrop während des Wachstums des Körpers – eine Zunahme der Masse aller Organe und Gewebe. Bei einem Erwachsenen kommt es aufgrund der Durchlässigkeit der Zellmembranen für Aminosäuren und einer erhöhten RNA-Synthese im Zellkern zu einer Steigerung der Synthese. Thyroxin und Trijodthyronin stimulieren in bestimmten Konzentrationen die Proteinsynthese und aktivieren dadurch das Wachstum, die Entwicklung und die Differenzierung von Geweben und Organen. In der Leber – Glukokortikoide – stimulieren sie die Proteinsynthese. Nebennierenhormone – Glukokortikoide (Hydrocortison, Corticosteron) erhöhen den Abbau im Gewebe, insbesondere im Muskel- und Lymphgewebe, und in der Leber stimulieren sie im Gegenteil die Proteinsynthese.

Einige der Fettbestandteile des Körpers können aus Kohlenhydraten synthetisiert werden. : sind Teil der Zellmembranen .. : ihr Kalorienwert ist mehr als doppelt so hoch wie der von Kohlenhydraten und Proteinen. 1 g Fett ergibt bei der Aufspaltung einen plastischen Wert von 38,9 kJ und einen Energiewert.

Fett wird aus dem Darm aufgenommen, gelangt hauptsächlich in die Lymphe und in geringeren Mengen direkt ins Blut. Der Körper erhält Lipide hauptsächlich in Form von sogenannten. Neutralfett, das im Körper in Glycerin und Fettsäuren zerlegt wird. Eine geringe Menge an freien Fettsäuren wird auch mit der Nahrung zugeführt. Essentielle ungesättigte Fettsäuren: Linolsäure, Linolensäure, Arachidonsäure – werden im menschlichen Körper nicht gebildet.

Aufnahme über die Nahrung – 30 % der täglichen Kalorienaufnahme. Im Alter bis zu 25 %. Erhöhter Fettkonsum – Erhöhung des Körpergewichts – Erhöhung des Risikos, an Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Stoffwechselerkrankungen sowie an Darm-, Brust- und Prostatakrebs zu erkranken. Überschüssiges Pflanzenöl erhöht das Risiko verschiedener Krebsarten (außer Olivenöl).

Regulation Dissimilation Assimilation ZNS: Hypothalamus – mit Zerstörung der ventromedialen Kerne – anhaltende Appetitsteigerung und vermehrte Fettablagerung Parasympathischer Einfluss Hormone: Glukokortikoide (Nebennierenrinde) ZNS: Hypothalamus: Reizung der ventromedialen Kerne – Appetitlosigkeit und Abmagerung. Sympathischer Einfluss Hormone: Adrenalin und Noradrenalin (Nebennierenmark); somatotrop, Thyroxin (Schilddrüse), Sexualhormone,

Kann im Körper aus Aminosäuren und Fett synthetisiert werden. Die Nahrung enthält jedoch ein Minimum an Kohlenhydraten – 150 g. Die normale Aufnahme beträgt g pro Tag.

Der Hauptbrennstoff für die meisten Organismen. Die Hauptrolle wird durch die Energiefunktion bestimmt. Es kommt hauptsächlich in Form von pflanzlichem Polysaccharid – Stärke und tierischem Polysaccharid – Glykogen vor. Blutzucker ist die unmittelbare Energiequelle des Körpers. Der Blutzuckerspiegel beträgt 3,3–5,5 mmol/l (60–100 mg %). Verminderter Blutzuckerspiegel – Hypoglykämie. Ein Absinken des Spiegels auf 2,2-1,7 mmol/l (4,-30 mg%) spricht von einem „hypoglykämischen Koma“. Die Einführung von Glukose in das Blut beseitigt diese Störungen schnell. Energiewert. 1g – 17,6 kJ

Aus Glukose wird in Leberzellen Glykogen synthetisiert – ein gespeichertes Reservekohlenhydrat. Diätetische Hyperglykämie (ernährungsbedingt) – nach dem Verzehr einer Mahlzeit mit schnell absorbierten Kohlenhydraten. Glukosurie ist daher die Freisetzung von Glukose im Urin, wenn der Blutzuckerspiegel über 8,9–10,0 mmol/l (mg %) liegt. Um eine relative Konstanz im Blut aufrechtzuerhalten, wird Glykogen in der Leber abgebaut und an das Blut abgegeben.

Gehirn – 12 %, Darm – 9 %, Muskeln – 7 %, Nieren – 5 %. Der Abbau von Kohlenhydraten im Körper von Tieren erfolgt sowohl sauerstofffrei zu Milchsäure (anaerobe Glykolyse) als auch durch Oxidation von Kohlenhydratabbauprodukten zu CO 2 und H 2 O. Glukoseaufnahme aus dem einströmenden Blut:

Übermäßiger Kohlenhydratkonsum trägt zu einer erhöhten Lipogenese und Fettleibigkeit bei. Ein ständiger Überschuss an Disacchariden und Glukose, die im Darm schnell absorbiert werden, führt zu einer hohen Belastung der endokrinen Zellen der Bauchspeicheldrüse, die Insulin absondern, was zu deren Erschöpfung und der Entwicklung von Diabetes mellitus beitragen kann.

Dissimilation Assimilationshormone. Insulin – ein Hormon der Bauchspeicheldrüse (β-ki des Inselgewebes) – erhöhte Glykogensynthese in Leber und Muskeln und erhöhter Glukoseverbrauch durch Körpergewebe) ZNS – „Zuckerinjektion“ – eine Injektion der Medulla oblongata im Bereich von ​​die Unterseite des IV-Ventrikels. - Reizung des Hypothalamus - Kap. Link – Cortex GM-Stress

Regulierung der Dissimilationshormone: Glucagon (Alphazellen des Inselgewebes der Bauchspeicheldrüse); Adrenalin – Nebennierenmark; Glukokortikoide – Nebennierenrinde; Wachstumshormon der Hypophyse; Thyroxin und Trijodthyronin – Schilddrüse. Aufgrund der Unidirektionalität ihres Einflusses in Bezug auf die Wirkung von Insulin werden diese Hormone häufig unter dem Begriff „Gegeninselhormone“ zusammengefasst.

Die Wärmeerzeugung im Körper hat einen 2-Phasen-Charakter. Bei der Oxidation von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten wird ein Teil der Energie für die ATP-Synthese genutzt, der andere Teil wird in Wärme umgewandelt. Als Wärme bezeichnet man die direkt bei der Oxidation von Nährstoffen freigesetzte Wärme Primärwärme. In diesem Stadium wird der größte Teil der Energie in Wärme (Primärwärme) umgewandelt, ein geringerer Teil wird für die ATP-Synthese verwendet und wieder in seinen chemischen makroergen Bindungen akkumuliert.

So werden bei der Oxidation von Kohlenhydraten 22,7 % der Energie der chemischen Bindung von Glucose während des Oxidationsprozesses für die Synthese von ATP genutzt und 77,3 % werden im Gewebe in Form von Primärwärme abgegeben. Die im ATP angesammelte Energie wird weiter für mechanische Arbeit, chemische, Transport- und elektrische Prozesse genutzt und schließlich auch in Wärme umgewandelt, die als Sekundärwärme bezeichnet wird. Folglich wird die im Körper erzeugte Wärmemenge zu einem Maß für die Gesamtenergie der im Körper gebildeten chemischen Bindungen und kann in Wärmeeinheiten ausgedrückt werden – Kalorien oder Joule.

– Energieverbrauch des Körpers unter Standardbedingungen, der dazu dient, das Mindestmaß an oxidativen Prozessen aufrechtzuerhalten, die für das Leben der Zellen und für die Aktivität ständig arbeitender Organe und Systeme (Atemmuskulatur, Herz, Nieren, Leber) erforderlich sind. – ausgedrückt als Wärmemenge in Kilojoule (Kilokalorien) pro 1 kg Körpergewicht oder pro 1 m 2 Körperoberfläche pro 1 Stunde oder pro Tag. Für den durchschnittlichen Mann = 4,19 kJ (1 kcal) pro 1 kg Körpergewicht pro Stunde oder 7117 kJ (1700 kcal) pro Tag. Bei Frauen mit gleichem Gewicht (70 kg) ist sie 10 % niedriger. Die Höhe des Grundstoffwechsels hängt von vielen Faktoren ab, verändert sich jedoch bei manchen endokrinen Erkrankungen besonders stark. Beispielsweise ist bei einer Überfunktion der Schilddrüse ein starker Anstieg des Grundumsatzes zu beobachten, bei einer Unterfunktion dieser Drüse ist er reduziert. Eine Insuffizienz der Hypophyse und der Gonaden führt zu einer Verringerung des Grundumsatzes.

– die Gesamtheit des Grundstoffwechsels und des Energieverbrauchs des Körpers, die seine lebenswichtige Aktivität unter Bedingungen thermoregulatorischer (unter Kühlbedingungen bis zu 300 %), emotionaler (40-90 %), Ernährungs- und Arbeitsbelastungen gewährleistet. * Gruppe I – geistige Arbeiter kcal; * Gruppe II – Arbeitnehmer in der maschinellen Arbeit und im Dienstleistungssektor; * Gruppe III – Arbeiter mit mäßig schwerer Arbeit, verbunden mit erheblicher körperlicher Anstrengung (kcal); * Gruppe IV – Arbeiter mit schweren, nicht mechanisierten Arbeitskräften; * Gruppe V – Arbeiter mit sehr schwerer körperlicher Arbeit kcal; Ernährung ist der Prozess der Aufnahme, Verdauung, Absorption und Assimilation von Nährstoffen durch den Körper, die zum Ausgleich des Energieaufwands, zum Aufbau und zur Wiederherstellung von Zellen und Geweben des Körpers sowie zur Durchführung und Regulierung von Körperfunktionen erforderlich sind.

Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis der mechanischen Energie zur gesamten für die Arbeit aufgewendeten Energie, ausgedrückt in Prozent. Bei menschlicher körperlicher Arbeit = 16 bis 25 %. Körperlicher Aktivitätskoeffizient – ​​der Grad des Energieverbrauchs für verschiedene körperliche Aktivitäten = das Verhältnis des gesamten Energieverbrauchs für alle Arten von Aktivitäten pro Tag zum Wert des Grundumsatzes. Nach diesem Prinzip werden Männer in 5 Gruppen und Frauen in 4 Gruppen eingeteilt.

1. Die Nahrung muss dem Körper unter Berücksichtigung von Alter, Geschlecht, physiologischem Zustand und Art der Arbeit ausreichend Energie liefern. 2. Lebensmittel müssen die optimale Menge und das optimale Verhältnis verschiedener Komponenten für Syntheseprozesse im Körper enthalten (plastische Rolle von Nährstoffen).

Das Verhältnis von Proteinen, Fetten, Kohlenhydraten = 1: 1,2: 4,5. Protein g, so viel Fett, 400 g Kohlenhydrate. Der Zuckeranteil sollte 10-12 % der Kohlenhydrate der täglichen Nahrung nicht überschreiten, was 1 g entspricht. *Bei Säuglingen machen Fette 50 % des Energieaufwands aus, Kohlenhydrate 40 %, Proteine ​​10 %. Bei Erwachsenen sind es vor allem Kohlenhydrate. Mit zunehmendem Alter reduzieren Sie Ihre Kalorienaufnahme um 15 %, mit 70 Jahren sogar um 30 %. Verhältnis 1,0:0,8:3,5. Hoher Bedarf an Vitaminen und Mineralstoffen. Täglich Vitamin C 0,5 g 3-mal täglich, Milch- und pflanzliche Lebensmittel, Ballaststoffe, optimale kulinarische Verarbeitung der Lebensmittel.

3. Die Futterration sollte ausreichend über den Tag verteilt werden. Aufteilung der täglichen Ernährung in 3–5 Mahlzeiten im Abstand von 4–5 Stunden, 3 Mahlzeiten pro Tag: Frühstück – 30 %, Mittagessen – 45 %, Abendessen 25 %. Essen Sie 3 Stunden vor dem Schlafengehen zu Abend. Keine Nahrungsaufnahme

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Literatur: Pokrovsky, V.M., Korotko, G.F. Menschliche Physiologie. M.: Mir, 2009-478 S. Babsky, E.B. Menschliche Physiologie. M.: Medizin, 2006-624 S. Wissensbasis zur Humanbiologie [Elektronische Ressource] / Ed. A.A.Alexandrova - Elektron. Dan. - M.: Light-Telecom LLC, 2001. - Zugriffsmodus: http://humbio.ru/humbio/default.htm, kostenlos. - Deckel. vom Bildschirm.- Sprache. rus.

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Fettstoffwechsel Fette gehören zu einer großen Gruppe organischer Verbindungen – Lipide, daher sind die Begriffe „Fettstoffwechsel“ und „Lipidstoffwechsel“ synonym. Der Körper eines Erwachsenen nimmt täglich etwa 70 Gramm Fette tierischen und pflanzlichen Ursprungs auf. Der Fettabbau findet in der Mundhöhle nicht statt, da der Speichel keine Enzyme für den Fettabbau enthält. Der teilweise Abbau von Fetten in Bestandteile (Glycerin, Fettsäuren) beginnt im Magen, dieser Prozess verläuft jedoch aus folgenden Gründen langsam: Im Magensaft eines Erwachsenen ist die Aktivität des Enzyms zum Fettabbau (Lipase) vorhanden sehr niedrig; das Säure-Basen-Gleichgewicht im Magen ist für die Wirkung nicht optimal. Dieses Enzym im Magen verfügt nicht über die Voraussetzungen für die Emulgierung (Aufspaltung in kleine Tröpfchen) von Fetten, und Lipase baut Fette nur in der Zusammensetzung eines Fettes aktiv ab Emulsion.

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Verletzung des Fettstoffwechsels. Die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Fett im menschlichen Körper hängen von der Art des mit der Nahrung zugeführten Fettes ab. Wenn die Hauptfettquelle einer Person beispielsweise pflanzliche Öle (Mais, Oliven, Sonnenblumen) sind, hat das Fett im Körper eine flüssigere Konsistenz. Wenn in der menschlichen Nahrung tierische Fette (Lamm-, Schweinefett) überwiegen, lagern sich Fette, die tierischen Fetten ähnlicher sind (harte Konsistenz mit hohem Schmelzpunkt), im Körper ab.

Stoffwechselprozess

Dabei handelt es sich um einen Komplex chemischer Reaktionen lebender Organismen, die in einer bestimmten Reihenfolge ablaufen.

Der Stoffwechsel ist ein ständiger Prozess einer lebenden Zelle.

Der herausragende russische Physiologe I. M. Sechenov schrieb: „Ein Organismus kann nicht ohne eine Umgebung existieren, die ihm Energie gibt.“

Katabolismus (Spaltungsreaktion) ist der Prozess des Abbaus energiereicher organischer Substanzen.

Anabolismus (Synthesereaktion) ist die Synthese verschiedener Makromoleküle unter Nutzung der Energie einfacher Substanzen, die während der katabolischen Reaktion entstehen, nämlich Aminosäuren, Monosaccharide, Fettsäuren, stickstoffhaltige Basen und ATP mit NADP∙H

Diagramm des Stoffwechsels in einer Zelle

Zellmakromoleküle: Proteine, Polysaccharide, Lipide, Nukleinsäuren

Nährstoffe – Energiequellen: Kohlenhydrate, Fette, Proteine

Chemische Energie: ATP, NADP

Anabolismus

Katabolismus

Neue Moleküle: Aminosäuren, Zucker, Fettsäuren, stickstoffhaltige Basen

Energiearme Zersetzungsstoffe: CO 2, H 2 O, NH 2

Energiestoffwechsel der Zelle bzw. Atmung des Körpers.

ATP-Synthese. Atmen und Brennen .

Wenn sich Stoffe mit Sauerstoff verbinden, kommt es zu diesem Prozess Oxidation, während der Spaltung – der Prozess Erholung. Solche Reaktionen lebender Organismen werden genannt biologische Oxidation.

ATP. Atmen und Brennen.

Wenn Verbrennung organische Stoffe unter Beteiligung von Sauerstoff entstehen in der Natur, Das Atmungsprozess lebende Organismen wird durchgeführt Mitochondrien . Die Energie des Verbrennungsprozesses wird in Form von Wärme freigesetzt . Die beim Atmen erzeugte Energie wird zur Aufrechterhaltung lebenswichtiger Funktionen und zur Aufrechterhaltung der Aktivität des Körpers verwendet.

Die Atmung lässt sich wie folgt beschreiben:

C 6 H 12 O 6 +6O 2 → 6CO 2 +6H 2 O+2881 kJ/mol

Glykolyseprozess

Als Prozess wird der Abbau von Glukose mit Hilfe von Enzymen bezeichnet, der mit der Freisetzung eines Teils der im Glukosemolekül angesammelten Energie einhergeht Glykolyse.

Der Prozess des Glukoseabbaus gliedert sich in drei Phasen:

• Glykolyse
• Umwandlung von Zitronensäure
• Elektronentransportkette

Die Glykolyse besteht aus drei Phasen: vorbereitend, sauerstofffrei, Sauerstoff.

Vorbereitungsphase der Glykolyse

Dabei werden energiereiche organische Stoffe unter dem Einfluss spezieller Enzyme in einfache Stoffe zerlegt. Beispielsweise werden Polysaccharide in Monosaccharide, Fette in Fettsäuren und Glycerin, Nukleinsäuren in Nukleotide und Proteine ​​in Aminosäuren zerlegt.

Sauerstofffreie Stufe der Glykolyse .

Besteht aus 13 aufeinanderfolgenden Reaktionen, die unter dem Einfluss von Enzymen ablaufen. Das Ausgangsprodukt der Reaktion ist 1 Mol C6H12O6 (Glucose), als Ergebnis der Reaktion entstehen 2 Mol C 3 H 6 O 3 (Milchsäure) und 2 Mol ATP. Sauerstoff ist an dieser Reaktion überhaupt nicht beteiligt, weshalb diese Stufe aufgerufen wird Sauerstofffrei. Beachten Sie die Reaktionsgleichung:

C6H12O6+2H3PO4+2 ADP → 2C3H6O3+2 ATP +2H2O

Durch die Reaktion werden 200 kJ Energie erzeugt, wovon 40 % bzw. 80 kJ in zwei ATP-Molekülen gespeichert werden, 120 kJ Energie bzw. 60 % werden in der Zelle gespeichert.

Sauerstoffstufe der Glykolyse

Diese Reaktion unterscheidet sich von der sauerstofffreien Spaltung durch die Beteiligung von Sauerstoff und den vollständigen Abbau von Glucose unter Bildung der Endprodukte CO2 und H2O. Das anfängliche Reaktionsprodukt besteht aus 2 Mol C3H6O3 (Milchsäure); Dadurch werden 36 Mol ATP synthetisiert.

2C3H6O3+6O2+36H3PO4+36 ADP → 6CO2+36 ATP +42H2O

Dies bedeutet, dass die Hauptenergiequelle während der Sauerstoffstufe der Glykolyse entsteht (2600 kJ).

Von den 2600 kJ Energie, die durch den aeroben Prozess der Glykolyse gewonnen werden, werden 1440 kJ oder 54 % für die chemischen Bindungen von ATP verwendet.

Die Gesamtgleichung für die Reaktion des anoxischen und sauerstoffhaltigen Abbaus von Glukose sieht wie folgt aus:

C6H12O6+6O2+38H3PO4+38 ADP → 6CO3+38 ATP +44H2O

Die bei der Sauerstofffreisetzung und Sauerstoffspaltung erzeugte Energie von 80 kJ + 1440 kJ = 1520 kJ bzw. 55 % wird in Form von potentieller Energie gespeichert, für die Lebensprozesse der Zelle genutzt und zu 45 % genutzt in Form von Wärmeenergie.

• Durch Verbrennung und Atmung wird Energie freigesetzt. Die Verbrennungsreaktion findet in der Natur statt und die Atmungsreaktion findet in den Mitochondrien der Zelle statt.
• Die für die Lebensprozesse der Zelle benötigte Energie wird in Form von ATP gespeichert.
• Das ATP-Molekül wird beim sauerstoff- und sauerstofffreien Abbau von Glukose synthetisiert.
• Die bei der Glykolyse erzeugte Energie wird zu 55 % als potentielle Energie gespeichert und zu 45 % in Wärmeenergie umgewandelt.

Photosynthese

Die Photosynthese findet in pflanzlichen Chloroplasten statt. Sie enthalten Pigmente Chlorophyll, was den Pflanzen eine grüne Farbe verleiht. Das Pigment Chlorophyll absorbiert blaue und rote Strahlen, wird grün reflektiert und verleiht den Pflanzen die entsprechende Farbe.

Die Photosynthese besteht aus zwei Phasen – Licht und Dunkelheit . In der Lichtphase laufen Reaktionen mit einem falschen Mechanismus ab, bei denen die Energie des Sonnenlichts genutzt wird. Dazu gehören: ATP-Synthese, NADP∙H-Bildung, Wasserphotolyse

Die Photosynthese spielt eine wichtige Rolle bei der Umwandlung der Sonnenenergie in Form von ATP in die Energie chemischer Bindungen, was im Diagramm zu sehen ist:

Photosynthese

Sonnenenergie ATP Organische Materie

Wachstum, Entwicklung, Bewegung usw.

Bei der Photosynthese speichern Pflanzen die Energie der Sonne in Form organischer Verbindungen; beim Atmen werden Nährstoffmoleküle abgebaut und dabei Energie frei. Diese Phänomene liefern die für die ATP-Synthese notwendige Energie.

Dunkle Phase der Photosynthese

In der Dunkelphase der Photosynthese ist CO2 (Kohlenmonoxid) von großer Bedeutung. Monosaccharide, Disaccharide und Polysaccharide werden mithilfe der Energie von ATP, NADP∙H, synthetisiert. Da für die Synthese dieser organischen Substanzen keine Lichtenergie benötigt wird, wird dieser Prozess als Dunkelphase der Photosynthese bezeichnet.

In der Dunkelphase nimmt als erstes Reaktionsprodukt ein Kohlenhydrat mit fünf Kohlenstoffatomen (C5) teil. Die Bildung einer Drei-Kohlenstoff-Verbindung (C 3) wird genannt MIT 3 – Zyklus oder Calvin-Zyklus .

Für die Entdeckung dieses Zyklus wurde der amerikanische Biochemiker M. Calvin mit dem Nobelpreis ausgezeichnet.

Die Proteinbiosynthese, ein komplexer, mehrstufiger Prozess, umfasst DNA, mRNA, tRNA, Ribosomen, ATP und verschiedene Enzyme.

Das System zur Aufzeichnung genetischer Informationen in der DNA (mRNA) in Form einer bestimmten Nukleotidsequenz wird genannt genetischer Code

Transkription (wörtlich „Umschreiben“) verläuft als Matrixsynthesereaktion. Auf einer DNA-Kette wird wie auf einer Matrize nach dem Komplementaritätsprinzip eine mRNA-Kette synthetisiert, die in ihrer Nukleotidsequenz die Nukleotidsequenz der Matrix – die Polynukleotidkette der DNA und Thymin in – exakt kopiert (komplementär). DNA entspricht Uracil in RNA.

ÜBERTRAGEN

Der nächste Schritt in der Proteinbiosynthese ist übertragen(lateinisch für „Übertragung“) ist die Übersetzung einer Nukleotidsequenz in einem mRNA-Molekül in eine Aminosäuresequenz in einer Polypeptidkette.

• Aufrechterhaltung eines konstanten inneren Zustands.
• Eine der wichtigsten Eigenschaften des Körpers.
• Der Stoff- und Energiestoffwechsel findet auf allen Ebenen des Körpers statt.