Ainevahetus (ainevahetus)- see on kõigi kehas toimuvate keemiliste reaktsioonide kogum. Kõik need reaktsioonid on jagatud 2 rühma

1. Plastivahetus(assimilatsioon, anabolism, biosüntees) - see on siis, kui lihtsatest energiatarbimisega ainetest moodustuvad (sünteesivad) keerulisem. Näide:

• Fotosünteesi käigus sünteesitakse süsinikdioksiidist ja veest glükoos.

2. Energia ainevahetus(dissimilatsioon, katabolism, hingamine) - see on siis, kui komplekssed ained lagunema (oksüdeerima) lihtsamatele ja samal ajal energia vabaneb, eluks vajalik. Näide:

• Mitokondrites oksüdeeritakse glükoos, aminohapped ja rasvhapped hapniku toimel süsinikdioksiidiks ja veeks, mis toodab energiat (rakuhingamine)

Plasti ja energia metabolismi seos

• Plastiline ainevahetus varustab rakku komplekssete orgaaniliste ainetega (valgud, rasvad, süsivesikud, nukleiinhapped), sealhulgas ensüümvalgud energiavahetuseks.
• Energia ainevahetus varustab rakku energiaga. Töö tegemisel (vaimne, lihaseline jne) kiireneb energiavahetus.

ATP– raku universaalne energiaaine (universaalne energiaakumulaator). See moodustub energia metabolismi (orgaaniliste ainete oksüdatsiooni) protsessis.

• Energia metabolismi käigus lagunevad kõik ained ja sünteesitakse ATP. Sel juhul muudetakse lagunenud kompleksainete keemiliste sidemete energia ATP energiaks, energia salvestatakse ATP-s.
• Plastilise ainevahetuse käigus sünteesitakse kõik ained ja ATP laguneb. Kus ATP energia kulub ära(ATP energia muundatakse keeruliste ainete keemiliste sidemete energiaks ja talletatakse neisse ainetesse).

Valige üks, kõige õigem variant. Plastivahetuse käigus
1) vähem keerukatest sünteesitakse keerukamaid süsivesikuid
2) rasvad muudetakse glütserooliks ja rasvhapeteks
3) valgud oksüdeeritakse süsinikdioksiidiks, veeks ja lämmastikku sisaldavateks aineteks
4) vabaneb energia ja sünteesitakse ATP

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Plastilise ainevahetuse käigus sünteesitakse rakkudes molekule
1) valgud
2) vesi
3) ATP
4) anorgaanilised ained

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Kompositsioonis sisalduvad lämmastikalused adeniin, riboos ja kolm fosforhappe jääki
1) DNA
2) RNA
3) ATP
4) orav

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Milline on seos plasti ja energia metabolismi vahel?
1) plastiline ainevahetus varustab energiat orgaaniliste ainetega
2) energia ainevahetus varustab plasti hapnikuga
3) plastiline ainevahetus varustab mineraalidega energiat
4) plastiline ainevahetus varustab ATP molekule energiaga

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Energia metabolismi protsessis on erinevalt plastist
1) ATP molekulides sisalduva energia tarbimine
2) energia salvestamine ATP molekulide suure energiaga sidemetes
3) rakkude varustamine valkude ja lipiididega
4) rakkude varustamine süsivesikute ja nukleiinhapetega

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Lihaste kokkutõmbumiseks vajalik energia vabaneb, kui
1) orgaaniliste ainete lagunemine seedeorganites
2) lihase ärritus närviimpulsside poolt
3) orgaaniliste ainete oksüdatsioon lihastes
4) ATP süntees

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Millise protsessi tulemusena sünteesitakse rakus lipiidid?
1) dissimilatsioon
2) bioloogiline oksüdatsioon
3) plastivahetus
4) glükolüüs

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Plastilise ainevahetuse tähendus on keha varustamine
1) mineraalsoolad
2) hapnik
3) biopolümeerid
4) energia

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Orgaaniliste ainete oksüdatsioon inimkehas toimub aastal
1) kopsumullid hingamise ajal
2) keharakud plastilise ainevahetuse protsessis
3) toidu seedimise protsess seedetraktis
4) keharakud energiavahetuse protsessis

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Milliste metaboolsete reaktsioonidega rakus kaasneb energiakulu?
1) energia metabolismi ettevalmistav etapp
2) piimhape kääritamine
3) orgaaniliste ainete oksüdatsioon
4) plastivahetus

Vastus

PLAST, V.A
1. Kõiki peale kahe järgnevatest terminitest kasutatakse plastivahetuse kirjeldamiseks. Määrake üldloendist kaks terminit, mis "välja langevad", ja kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud.
1) replikatsioon
2) dubleerimine
3) saade
4) translokatsioon
5) transkriptsioon

Vastus

2. Kõiki allpool loetletud mõisteid, välja arvatud kaks, kasutatakse plastilise ainevahetuse kirjeldamiseks rakus. Määrake kaks mõistet, mis üldnimekirjast "välja kukuvad", ja kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud.
1) assimilatsioon
2) dissimilatsioon
3) glükolüüs
4) transkriptsioon
5) saade

Vastus

3. Plastivahetuse iseloomustamiseks kasutatakse allpool loetletud termineid, välja arvatud kaks. Määrake kaks terminit, mis üldloendist puuduvad, ja kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud.
1) poolitamine
2) oksüdatsioon
3) replikatsioon
4) transkriptsioon
5) kemosüntees

Vastus

ENERGIA
Valige kolm energia metabolismiga seotud protsessi.
1) hapniku vabanemine atmosfääri
2) süsihappegaasi, vee, uurea teke
3) oksüdatiivne fosforüülimine
4) glükoosi süntees
5) glükolüüs
6) vee fotolüüs

Vastus

ENERGIA V.A
Kõiki alltoodud märke, välja arvatud kaks, saab kasutada energia metabolismi iseloomustamiseks rakus. Määrake kaks tunnust, mis üldnimekirjast välja langevad, ja kirjutage üles numbrid, mille all need teie vastuses on märgitud.
1) kaasas energia neeldumine
2) lõpeb mitokondrites
3) lõpeb ribosoomides
4) millega kaasneb ATP molekulide süntees
5) lõpeb süsihappegaasi tekkega

Vastus

PLAST – ENERGIA
1. Loo vastavus vahetuse omaduste ja selle tüübi vahel: 1) plastiline, 2) energiline. Kirjutage numbrid 1 ja 2 õiges järjekorras.
A) orgaaniliste ainete oksüdatsioon
B) polümeeride moodustumine monomeeridest
B) ATP lagunemine
D) energia salvestamine rakus
D) DNA replikatsioon
E) oksüdatiivne fosforüülimine

Vastus

2. Luua vastavus raku ainevahetuse tunnuste ja selle tüübi vahel: 1) energia, 2) plastiline. Kirjutage numbrid 1 ja 2 tähtedele vastavas järjekorras.
A) toimub glükoosi hapnikuvaba lagunemine
B) esineb ribosoomidel, kloroplastides
B) ainevahetuse lõpp-produktid – süsihappegaas ja vesi
D) sünteesitakse orgaanilisi aineid
D) kasutatakse ATP molekulides sisalduvat energiat
E) energia vabaneb ja salvestatakse ATP molekulides

Vastus

3. Loo vastavus inimese ainevahetuse tunnuste ja selle tüüpide vahel: 1) plastiline ainevahetus, 2) energiavahetus. Kirjutage numbrid 1 ja 2 õiges järjekorras.
A) ained oksüdeeritakse
B) sünteesitakse aineid
B) energia salvestub ATP molekulides
D) energiat kulub
D) protsessis osalevad ribosoomid
E) protsessis osalevad mitokondrid

Vastus

4. Loo seos ainevahetuse tunnuste ja selle tüübi vahel: 1) energiline, 2) plastiline. Kirjutage numbrid 1 ja 2 tähtedele vastavas järjekorras.
A) DNA replikatsioon
B) valkude biosüntees
B) orgaaniliste ainete oksüdatsioon
D) transkriptsioon
D) ATP süntees
E) kemosüntees

Vastus

5. Loo vastavus vahetuse omaduste ja liikide vahel: 1) plastik, 2) energia. Kirjutage numbrid 1 ja 2 tähtedele vastavas järjekorras.
A) energia salvestub ATP molekulides
B) sünteesitakse biopolümeere
B) tekib süsihappegaas ja vesi
D) toimub oksüdatiivne fosforüülimine
D) Toimub DNA replikatsioon

Vastus

KOGUMINE 6:
A) rasvad moodustuvad rasvhapetest ja glütseroolist
B) valgud sünteesitakse aminohapetest
B) vabaneb energia
D) glükoosist moodustub glükogeen

A) valk lagundatakse aminohapeteks

PLAST – ENERGIA VÄLISMAAL
1. Loo vastavus ainevahetuse protsesside ja komponentide vahel: 1) anabolism (assimilatsioon), 2) katabolism (dissimilatsioon). Kirjutage numbrid 1 ja 2 õiges järjekorras.
A) kääritamine
B) glükolüüs
B) hingamine
D) valgusüntees
D) fotosüntees
E) kemosüntees

Vastus

2. Looge vastavus omaduste ja ainevahetusprotsesside vahel: 1) assimilatsioon (anabolism), 2) dissimilatsioon (katabolism). Kirjutage numbrid 1 ja 2 tähtedele vastavas järjekorras.
A) orgaaniliste ainete süntees organismis
B) hõlmab ettevalmistavat etappi, glükolüüsi ja oksüdatiivset fosforüülimist
C) vabanenud energia salvestatakse ATP-sse
D) tekib vesi ja süsihappegaas
D) nõuab energiakulu
E) esineb kloroplastides ja ribosoomides

Vastus

PLAST – ENERGIAERINEVUSED
Valige kolm võimalust. Mille poolest erineb plastiline ainevahetus energia metabolismist?
1) energia salvestub ATP molekulides
2) kulub ära ATP molekulidesse salvestatud energia
3) sünteesitakse orgaanilisi aineid
4) lagundatakse orgaanilisi aineid
5) ainevahetuse lõpp-produktid - süsihappegaas ja vesi
6) vahetusreaktsioonide tulemusena tekivad valgud

Vastus

AINEVAHETUS
Valige viiest kaks õiget vastust ja kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud. Ainevahetus on elussüsteemide üks peamisi omadusi, seda iseloomustab see, mis toimub
1) selektiivne reageerimine väliskeskkonna mõjudele
2) füsioloogiliste protsesside ja funktsioonide intensiivsuse muutused erinevate võnkeperioodidega
3) märkide ja omaduste ülekandmine põlvkonnalt põlvkonnale
4) vajalike ainete omastamine ja jääkainete eraldumine
5) sisekeskkonna suhteliselt püsiva füüsikalise ja keemilise koostise hoidmine

Vastus

© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019

Liin UMK S. A. Titov. Teadus (10–11) (põhi)

Loodusteadus

Bioloogia

Energia metabolismi etapid

Kuidas elusorganism töötab, mis on energiavahetuse olemus? Uurime, mis on süntees, katabolism ja millised teadlased avastasid samal ajal ATP molekuli. Ja kõige tähelepanelikumate jaoks on artikli lõpus test.

Elusorganism koosneb rakkudest. Ja mõned, näiteks amööb või ripsloom, koosnevad ühest rakust. Kompleksseid mitmerakulisi indiviide esindavad rakkude kombinatsioonid, mis moodustavad keha erinevaid süsteeme: ehk seedesüsteemi. Kogu keha on läbi imbunud närvikoe rakkudest, mis reguleerivad ja kontrollivad makroorganismi.

Elav rakk erineb eluta rakust selle poolest, et selles toimub pidevalt ja pidevalt kaks mitmesuunalist protsessi:

• süntees või uute organellide ehitamine (plastiline vahetus või assimilatsioon)
• katabolism või toitainete lagunemine energia tootmiseks (energia metabolism või dissimilatsioon)

Elavate indiviidide puhul ei säili tasakaal assimilatsiooni ja dissimilatsiooni vahel. Kui jälgite organismi elukäiku, märkate, et keha muutub alguses suuremaks, tugevamaks ja vastupidavamaks. Mida vanemaks keha saab, seda vähem märgatav on kasv ning vanemas eas hakkavad domineerima lagunemisprotsessid, kehal pole aega taastuda ja sureb.

Et auto liiguks, vajab see bensiini. Ja bensiin on valmistatud naftast. Makroorganismi eksisteerimiseks vajab see energiat. Bioloogiaõpikutest võib sageli leida väljendit glükoos – raku energiaressurss. See on tõsi. Aga glükoos on nagu õli autole. Seetõttu tuleb glükoos esmalt bensiiniks muuta. Ja ATP molekul on raku jaoks selline bensiin.

1929. aastal avaldasid Karl Lohmann ja Otto Meyerhof Berliini Keiser Wilhelmi bioloogiainstituudist ning Harvardi meditsiinikooli teadlased Cyrus Fiske ja Yellapragad Subbarao peaaegu samaaegselt artiklid, milles kirjeldasid ATP molekuli.

Kahekümnenda sajandi 30ndatel ilmus Meyerhofi laborisse noor teadlane Fritz Lipmann, kes hakkas huvi tundma rakkude ainevahetuse energiaaspektide vastu ning 1941. aastal tõestas andekas biokeemik, et ATP on energiareaktsioonide peamine mootor. elav rakk. Ja 1953. aastal pälvis tema panus füsioloogiasse koos H. Krebsiga Nobeli preemia.

ATP - adenosiintrifosfaat, nukleotiid, globaalne energiaallikas keharakkudes toimuvate keerukate metaboolsete reaktsioonide jaoks. ATP molekul on skemaatiliselt näidatud joonisel

Kogu energia metabolismi olemus taandub probleemi lahendamisele, kuidas muuta keerulistest toidumolekulidest saadav energia ATP molekuliks. Evolutsiooni käigus see probleem lahendati.

Kuidas muutub McDonaldsi kukkel ATP energiaks?

Energia metabolismis eristatakse mitmeid protsesse, mis on eraldatud mitte ainult aja järgi, vaid toimuvad ka raku erinevates osades:

• Ettevalmistav etapp
• Glükolüüs
• Hapniku oksüdatsioon

Ettevalmistav etapp inimestel ja teistel paljurakulistel makroorganismidel algab suuõõnes, jätkub seedetraktis ja on mitmeetapiline protsess, mille käigus lagunevad toidu valkude, rasvade ja süsivesikute komplekspolümeerid monomeerideks.

Keemiakursusest mäletame, et elementide sidemete katkemisel vabaneb energia. Sellest energiast ei piisa adenosiintrifosfaadi tekkeks ja see kõik läheb väliskeskkonda.

Mis juhtub lihtsates üherakulistes organismides, millel ei ole suud ega kõhtu? Üherakulise organismi kinnipüütud toit siseneb seedevakuooli ehk lüsosoomi, kus seedimist soodustavate katalüütiliste ensüümide abil toimub dissimilatsiooni algstaadium.

Eelfaasis valmistatud ained lähevad energiavahetuse teise hapnikuvabasse etappi, mida nimetatakse glükolüüs.

Kaks kreeka sõna ( glükoosid– “magus” ja lüüsimine- "lõhe" andis nime energia metabolismi teisele hapnikuvabale faasile - glükolüüs.

Glükolüüs on 10 biokeemilise muundumise ahel, mille tulemuseks on stabiilse glükoosi molekuli muundumine kolme süsiniku molekulideks. püruvaat, - või püroviinamarihape.

"Oodake," võivad täpsed õpilased öelda, "glükoos on meie seedesüsteemis. Ja metaboolsed protsessid toimuvad rakkudes kogu kehas, näiteks ninaotsas või tagakäpas. Kuidas glükoos kogu keha rakkude tsütoplasmasse jõuab?

Glükoos imendub seedetraktis, siseneb vereringesse, kandub vereringega kõigisse keha kudedesse ja rakkudesse ning tänu insuliini kandjavalgule satub rakku.

Üksiku raku tsütoplasma on glükolüüsireaktsioonide koht. Sel juhul vabaneb väga vähe energiat. Piisab vaid 2 ATP molekuli moodustamiseks. Näib, et energia on vastu võetud ja protsess võib peatuda. See juhtub mõne bakteri puhul. Kuid ühelgi normaalsel mitmerakulisel organismil pole piisavalt ATP varusid. Püroviinhappes on veel piisav energiavaru, mida makroorganism samuti sooviks kasutada.

Õpik eristub kvaliteetse kaasaegse disaini poolest ning sisaldab arvukalt slaide ja mikrofotosid. Probleemilahendus-, otsingu- ja uurimisülesandeid täites ei oma kooliõpilased mitte ainult aktiivselt materjali, vaid õpivad ka mõtlema, otsima ja analüüsima erinevatest allikatest, sealhulgas Internetist, saadavat teavet. Erilist tähelepanu pööratakse praktilistele ülesannetele: õpilasi julgustatakse läbi viima katseid, konstrueerima mudeleid ja arendama projekte.

Mitmerakulistes kehades siseneb püruvaat dissimilatsiooni kolmandasse faasi - rakuhingamine mitokondrites. Protsessi nimetatakse hingamiseks, kuna mitokondrites toimuvate keemiliste reaktsioonide käigus kulub hapnik ja süsihappegaas vabaneb raku tsütoplasmasse ning seejärel vereringe ja hingamise abil väliskeskkonda.

Rakuhingamist esindavad kaks etappi:

• Krebsi tsükkel, mis toimub mitokondriaalses maatriksis
• mitokondriaalsetel kristallidel toimuv oksüdatiivne fosforüülimine hingamisahela ensüümide osalusel

Energiavahetuse hapnikufaasi tulemuseks on 36 ATP, vee ja CO2 molekuli moodustamiseks piisava energiahulga vabanemine. Tuleb meeles pidada, et adenosiintrifosfaat sisaldab kolme fosfaadijääki ja moodustub ainult kaks suure energiaga sidet. Dissimilatsiooni kolmandas faasis toimuvate biokeemiliste reaktsioonide üldvõrrandi saab kirjutada järgmiselt:

2C3H4O3+6O2+36H3PO4+36ADP=6CO2+42H2O+36ATP

Nende reaktsioonide tulemusena koguneb tohutul hulgal energiat - 36 adenosiintrifosfaadi molekuli versus 2, mis glükolüüsi käigus talletatakse. Kuna aga selle faasi reaktsioonide jaoks on vaja hapnikku, ei saa protsess hapnikuvabas keskkonnas kulgeda.

Hapnikupuuduse korral oksüdeeritakse püruvaat laktaadiks. See on see, kes omab meeldivat valu tunnet pärast head treeningut. Hästi treenitud aktiivse verevarustuse ja hästi arenenud kapillaaride võrgustikuga inimestel tuleb enne piimhappe kogunemist teha palju füüsilist tegevust.

Pidagem meeles, et glükolüüsi staadiumis koguneb veel 2 adenosiintrifosfaadi molekuli. Seega tekib ühe glükoosimolekuli lagunemisel 38 ATP molekuli.

LECTA portaalis Lõikes 22 leiavad tähelepanelikud õpilased vastuse küsimusele, miks on kaaliumtsüaniid detektiiviromaanide mõrvarite lemmikravim.

Ainevahetus (ainevahetus) koosneb kehas pidevalt toimuvatest lõhenemis- ja sünteesiprotsessidest – dissimilatsioonist ja assimilatsioonist. Elu jätkumiseks peab energia hulk ületama (või vähemalt võrduma) kulutatud energiahulgaga, seega säilitavad dissimilatsioon ja assimilatsioon omavahel teatud tasakaalu.

Energia ainevahetus

Energia metabolism (dissimilatsioon - ladina keelest dissimilis - erinev) on ainevahetuse assimilatsiooni vastaskülg, reaktsioonide kogum, mis viib keemiliste sidemete energia vabanemiseni. Need on reaktsioonid, mis lagundavad rasvad, valgud, süsivesikud ja nukleiinhapped lihtsateks aineteks.

Dissimilatsioonil on kolm võimalikku etappi: ettevalmistav, anaeroobne ja aeroobne. Elupaik määrab dissimilatsiooni etappide arvu. Neid võib olla kolm, kui organism elab hapnikukeskkonnas, ja kaks, kui räägime hapnikuvabas keskkonnas (näiteks soolestikus) elavast organismist.

Räägime energia metabolismi etappidest üksikasjalikumalt:

ATP - adenosiintrifosforhape

Universaalse energiaallika ATP rolli rakus on raske üle hinnata. ATP molekul koosneb lämmastikalusest – adeniinist, süsivesikust – riboosist ja kolmest fosforhappe jäägist.

Fosforhappe jääkide vahel on suure energiaga sidemed – kovalentsed sidemed, mis hüdrolüüsivad, vabastades suure hulga energiat. Tavaliselt tähistatakse neid tüpograafilise tildega "∽".

ATP hüdrolüüsitakse ADP-ks (adenosiindifosforhape) ja seejärel AMP-ks (adenosiinmonofosforhape). ATP hüdrolüüsiga kaasneb energia (E) vabanemine igas etapis ja seda saab esitada järgmise diagrammiga:

• ATP + H 2 O = ADP + H 3 PO 4 + E
• ADP + H 2 O = AMP + H 3 PO 4 + E
• AMP + H 2 O = adeniin + riboos + H 3 PO 4 + E

Plastivahetus

ATP on rakus universaalne energiaallikas: ATP makroergiliste sidemete energiat kasutatakse energiatarbimisega toimuvateks plastilisteks vahetusreaktsioonideks (assimilatsiooniks): valkude süntees ribosoomil (translatsioon), DNA kahekordistumine (replikatsioon) jne.

Plastilise ainevahetuse tulemusena toimub meie kehas valkude, rasvade ja süsivesikute süntees.

© Bellevich Juri Sergeevich 2018-2020

Selle artikli kirjutas Juri Sergejevitš Bellevitš ja see on tema intellektuaalomand. Teabe ja objektide kopeerimine, levitamine (sealhulgas teistele veebilehtedele ja ressurssidele kopeerimine) või muul viisil kasutamine ilma autoriõiguste valdaja eelneva nõusolekuta on seadusega karistatav. Artiklimaterjalide ja nende kasutamise loa saamiseks võtke ühendust

Kõigil toiduainetel on teatud kogus energiat.

Keha nimetatakse energiatrafoks, kuna selles toimuvad pidevalt spetsiifilised toitainete muundumised,

mis viib energia vabanemiseni ja selle üleminekuni ühelt tüübilt teisele. Toidust saadava energiahulga ja kulutatud energiahulga seost nimetatakse energia tasakaal keha. Selle uurimiseks on vaja määrata toidu energeetiline väärtus.

Toitainete energeetiline väärtus ei lange alati kokku nende füsioloogilise väärtusega, kuna viimase määrab nende assimilatsioonivõime. Loomset päritolu toitained imenduvad paremini kui taimsed.

Energia metabolismi määramise meetodid. Kehas vabaneva energia hulk sõltub selles olevate ainete keemilistest muundumistest, s.o. ainevahetusprotsessidest. Sellest järeldub, et keha eraldatud soojushulk võib olla ainevahetuse näitaja. Keha poolt eralduva soojushulga (kalorite arvu) määramine annab kogu energia muundamise koguse lõpliku termilise summa kujul. Seda energia määramise meetodit nimetatakse otsene kalorimeetria. Kalorite arvu määramine otsese kalorimeetria abil toimub kalorimeetrilise kambri või kalorimeetri abil. See energiabilansi määramise meetod on aga töömahukas.

Kõiki neid määramisi saab gaasivahetust uurides palju lihtsamaks teha. Kehast vabaneva energiahulga määramist gaasivahetust uurides nimetatakse kaudne kalorimeetria. Teades, et kogu kehas vabanev energia hulk on valkude, rasvade ja süsivesikute lagunemise tulemus; Teades ka seda, kui palju energiat vabaneb nende ainete lagunemisel ja kui suur osa neist on teatud aja jooksul lagunenud, saame arvutada vabaneva energia hulga. Selleks, et teha kindlaks, millised ained on organismis oksüdeerunud - valgud, rasvad või süsivesikud, arvutage hingamiskoefitsient, st. eralduva süsinikdioksiidi mahu ja neeldunud hapniku mahu suhe. Valkude, rasvade ja süsivesikute oksüdatsiooni ajal on hingamistegur erinev. Mõelgem näiteks, milline on hingamistegur glükoosi oksüdatsiooni ajal. Glükoosi lagunemise kokkuvõtlik valem

Glükoosi oksüdeerimise ajal on moodustunud CO2 molekulide arv võrdne neeldunud 02 molekulide arvuga. Võrdne arv gaasimolekule samal temperatuuril ja samal rõhul hõivab sama ruumala (Avogadro seadus). Järelikult on hingamistegur (suhe C0 2 / 0 2) glükoosi ja teiste süsivesikute oksüdatsiooni ajal võrdne ühega.

Rasvade ja valkude oksüdatsiooni ajal on hingamistegur alla ühtsuse. Rasva oksüdatsiooni ajal on hingamistegur 0,7. Illustreerime seda tripalmitiini oksüdatsiooni näitel:

Süsinikdioksiidi ja hapniku mahtude suhe on antud juhul 102C02/14502 = 0,703.

Sarnase arvutuse saab teha ka valgu kohta; kui see organismis oksüdeerub, on hingamistegur 0,8. Segatoidu puhul on inimese hingamiskoefitsient tavaliselt 0,85-0,89.

Teades hingamiskoefitsiendi väärtust, saate tabelite abil kindlaks teha hapniku termiline ekvivalent, need. iga tarbitud hapnikuliitri kohta vabanev energia hulk. Hingamiskoefitsiendi erinevatel väärtustel ei ole hapniku termiline ekvivalent sama. Tarbitud hapniku koguse ja eralduva süsinikdioksiidi määramiseks kasutatakse Douglas-Haldane'i meetodit. Uuritav võtab huuliku suhu, sulgeb nina ja kogu teatud aja jooksul väljahingatav õhk kogutakse kummikotti. Väljahingatava õhu maht määratakse gaasikella abil. Kotist võetakse õhuproov ning määratakse hapniku ja süsihappegaasi sisaldus selles; sissehingatav õhk sisaldab neid teatud koguses. Protsentide erinevust kasutatakse tarbitud hapniku koguse, eralduva süsihappegaasi ja hingamiskoefitsiendi arvutamiseks. Seejärel leitakse selle väärtusele vastav hapniku termiline ekvivalent, mis korrutatakse tarbitud hapniku liitrite arvuga. Sel juhul saadakse vahetusväärtus ajavahemiku kohta, mille jooksul gaasivahetus määrati. Seejärel teisendatakse see väärtus päevadeks.

Põhi- ja üldine ainevahetus. Eristatakse üldist ainevahetust ja ainevahetust täielikus puhkeolekus, mida nimetatakse peamine See määratakse kindlaks järgmistel tingimustel:

• lihaste puhkeolekus (lamamisasend lõdvestunud lihastega), emotsionaalset stressi põhjustavate ärrituste puudumisel;
• tühja kõhuga, st. 12-16 tundi pärast söömist;
• “mugavuse” välistemperatuuril (21-22 °C), mis ei tekita külma- ja kuumatunnet.

Uuritav pannakse magama ja 30 minuti pärast algab gaasivahetuse määramine. Nendes tingimustes kulutatakse energiat südametegevusele, hingamisele, kehatemperatuuri hoidmisele jne. Kuid need kulud on väikesed. Põhilised kulud põhiainevahetuse määramisel on seotud keemiliste protsessidega, mis toimuvad alati rakkudes. Põhiainevahetuse kiirus on meestel 4200-8400 kJ päevas ja naistel 4200-7140 kJ.

Ainevahetus võib erinevates tingimustes oluliselt erineda. Näiteks une ajal väheneb põhiainevahetus 8-10% võrreldes uuringuga ärkveloleku ajal. Töö ajal, lihaskoormusega, vastupidi, see suureneb oluliselt. Mida intensiivsem on lihaste koormus, seda olulisem on mahu suurenemine. Sellega seoses kulutavad erinevate elukutsete töötajad päevas ebavõrdselt palju energiat: alates 2500 kcal päevas (valdavalt vaimset tööd tegevad töötajad) kuni 4500 kcal päevas (eriti raske füüsilise tööga töötajad).

Vaimne töö põhjustab ainevahetuse tõusu vaid 2-3%. Igasugune emotsionaalne põnevus viib paratamatult ainevahetuse kiirenemiseni. Pärast söömist kiireneb ainevahetus 10-40%. Toidu mõju ainevahetusele ei sõltu seedekulgla aktiivsusest, see tuleneb toidu spetsiifilisest toimest ainevahetusele. Sellega seoses on tavaks rääkida toidu spetsiifilisest dünaamilisest mõjust ainevahetusele, mis tähendab selle suurenemist pärast söömist.

Energia metabolismi reguleerimine. Energia metabolismi tase sõltub otseselt füüsilisest aktiivsusest, emotsionaalsest stressist, toitumise iseloomust, termoregulatsiooni stressi astmest ja paljudest muudest teguritest.

Arvukad andmed näitavad hapnikutarbimise ja energia metabolismi tingitud refleksi muutust. Kõik varem ükskõiksed lihaste aktiivsusega seotud stiimulid võivad olla signaaliks ainevahetuse ja energia suurendamiseks. Seega suurendab stardieelses olekus olev sportlane järsult hapnikutarbimist ja sellest tulenevalt ka energiavahetust. Aju hüpotalamuse piirkond mängib energiavahetuses erilist rolli. Siin tekivad regulatoorsed mõjud, mida realiseerivad autonoomsed närvid või humoraalne komponent, suurendades mitmete hormoonide sekretsiooni. Kilpnäärmehormoonid türoksiin ja trijodotüroniin ning neerupealise medulla hormoonid adrenaliin ja norepinefriin kiirendavad eriti energia ainevahetust.