← Все статьи

Полезные материалы

Основные темы НМТ по биологии. Тема 43: обмен веществ и превращение энергии в организме человека

Обмен веществ: поступление, превращение и использование веществ

Последовательный конспект понятий из всех 35 заданий темы без копирования теста.

Тема 43. Обмен веществ и превращение энергии у человека

1. Обмен веществ и превращение энергии

Метаболизм объединяет все химические реакции организма. Пластический обмен создаёт сложные вещества и требует энергии, энергетический обмен расщепляет соединения и освобождает энергию. Оба направления идут одновременно и связаны через АТФ.

Обмен веществ: поступление, превращение и использование веществ
Обмен веществ: поступление, превращение и использование веществ

2. Энергетический баланс

Организм получает химическую энергию пищи и расходует её на основной обмен, движение, поддержание температуры, рост и восстановление. Если поступление энергии длительно превышает затраты, запас увеличивается; при дефиците организм использует собственные резервы.

Баланс энергии, полученной с пищей и потраченной организмом
Баланс энергии, полученной с пищей и потраченной организмом

3. Энергетическая ценность питательных веществ

При полном окислении 1 г жиров выделяется в среднем около 38,9 кДж, а 1 г белков или углеводов — примерно 17,2–17,6 кДж. Энергетическую ценность рациона находят как сумму произведений массы каждого вещества на его коэффициент.

Сравнение энергетической ценности белков, жиров и углеводов
Сравнение энергетической ценности белков, жиров и углеводов

4. Обмен белков

Пищевые белки расщепляются до аминокислот. Из них клетки синтезируют собственные белки; этот процесс требует энергии. Избыток аминокислот не запасается как белок: после удаления аминогруппы образуются продукты, которые обезвреживает печень и выводят почки.

Расщепление белков до аминокислот и синтез собственных белков
Расщепление белков до аминокислот и синтез собственных белков

5. Обмен углеводов

Углеводы — быстрый источник энергии. Глюкоза окисляется в клетках, а её избыток превращается в гликоген печени и мышц; при переполнении этих запасов возможен синтез жиров. Уровень глюкозы в крови регулируют прежде всего инсулин и глюкагон.

Глюкоза, гликоген и энергетический обмен углеводов
Глюкоза, гликоген и энергетический обмен углеводов

6. Обмен жиров

Жиры расщепляются до глицерола и жирных кислот, служат самым энергоёмким резервом, входят в мембраны и помогают усваивать жирорастворимые витамины. Растительные масла дают важные ненасыщенные жирные кислоты, поэтому рациону нужны разные источники жиров.

Жиры как энергетический запас и компонент клеточных мембран
Жиры как энергетический запас и компонент клеточных мембран

7. Рациональное и сбалансированное питание

Рацион должен соответствовать возрасту, активности и энергозатратам, содержать белки, жиры, углеводы, воду, витамины и минеральные элементы. В школьных задачах часто используют ориентир по массе Б:Ж:У = 1:1:4, но реальное питание оценивают комплексно.

Сбалансированный рацион с основными группами питательных веществ
Сбалансированный рацион с основными группами питательных веществ

8. Витамины: свойства и классификация

Витамины нужны в малых количествах и участвуют в регуляции обмена, часто как части ферментных систем. К жирорастворимым относят A, D, E, K, к водорастворимым — C и группу B. Недостаток, отсутствие и избыток называют гипо-, ави- и гипервитаминозом.

Жирорастворимые и водорастворимые витамины
Жирорастворимые и водорастворимые витамины

9. Витамин D и здоровье костей

Витамин D образуется в коже под действием ультрафиолета и поступает с некоторыми продуктами. Он помогает всасывать кальций и фосфор и необходим для минерализации костей. Выраженный дефицит у детей вызывает рахит; его физиологическое название — противорахитический фактор.

Образование витамина D в коже и минерализация костей
Образование витамина D в коже и минерализация костей

10. Витамин C

Аскорбиновая кислота нужна для образования коллагена, нормального состояния соединительной ткани, заживления и работы антиоксидантной защиты. Источники — многие свежие овощи, ягоды и фрукты. Тяжёлый дефицит вызывает цингу, поэтому витамин C называют противоцинготным фактором.

Витамин C, коллаген и растительные источники
Витамин C, коллаген и растительные источники

11. Витамины группы B и B12

Тиамин B1, рибофлавин B2 и пиридоксин B6 участвуют в ферментных реакциях обмена. Недостаток B1 связан с бери-бери. Витамин B12 необходим для кроветворения и работы нервной системы; его выраженный дефицит может приводить к анемии.

Витамины группы B и роль витамина B12
Витамины группы B и роль витамина B12

12. Минеральные элементы

Кальций нужен костям и сокращению мышц, железо входит в гемоглобин, йод необходим гормонам щитовидной железы, калий поддерживает работу нервов и сердца, фтор укрепляет эмаль. Недостаток элемента связывают с его функцией и корректируют подходящими пищевыми источниками.

Кальций, железо, йод, калий и фтор в организме
Кальций, железо, йод, калий и фтор в организме

13. Кишечная микрофлора и витамины

Полезные бактерии кишечника участвуют в обмене веществ и могут синтезировать часть витаминов, прежде всего K и некоторые витамины группы B. В учебных заданиях типичный представитель нормальной микрофлоры — кишечная палочка, но основная часть витаминов всё равно должна поступать с рационом.

Кишечная микрофлора и синтез некоторых витаминов
Кишечная микрофлора и синтез некоторых витаминов

14. Как сохранять витамины в продуктах

Свет, кислород, длительное хранение и нагревание могут уменьшать содержание некоторых витаминов. Охлаждение замедляет ферментативное разрушение; овощи и фрукты лучше мыть до нарезания, готовить недолго и не хранить измельчёнными без необходимости.

Охлаждение и бережная обработка овощей и фруктов
Охлаждение и бережная обработка овощей и фруктов

15. Расчёты в заданиях о питании

Выпишите массу белков, жиров и углеводов, умножьте каждую на энергетический коэффициент и сложите результаты. Затем сравните сумму с суточными затратами. Для таблиц с витаминами сначала приведите порции к одинаковой массе, а потом сопоставьте с суточной потребностью.

Алгоритм расчёта энергии рациона и количества витаминов
Алгоритм расчёта энергии рациона и количества витаминов

16. Экзаменационный алгоритм

Определите, что проверяет вопрос: обмен вещества, энергетический расчёт, источник витамина или симптом дефицита. Отделите функцию от источника, проверьте единицы и только потом оценивайте утверждения. Повторы о витаминах D и C сводятся к нескольким устойчивым связям.

Последовательность решения заданий по обмену веществ и витаминам
Последовательность решения заданий по обмену веществ и витаминам