При окислении 1 грамма белков выделяется. §4

Каждому человеку для нормальной жизнедеятельности необходима энергия, которую он может получать только из пищи. Регулирование массы и состава тела непосредственно связано с энергетическим обменом и балансом энергии. Физические законы сохранения массы и энергии в полной мере реализуются в человеке.

В здоровой пище на определенное число калорий должно содержаться необходимое количество незаменимых пищевых веществ – белков, жиров, углеводов, витаминов и минералов.

Главным принципом диетотерапии ожирения является снижение энергетической ценности (калорийности) пищи и достижение отрицательного энергетического баланса за счет уменьшения размера порций, объема питательных веществ, а также сокращения доли некоторых макронутриентов, преимущественно жиров и/или углеводов.

Для снижения веса используются различные варианты рационов с пониженной калорийностью: 1200 ккал, 1400 ккал, 1600 ккал и 1800 ккал.

Несмотря на снижение общей калорийности рацион худеющего должен включать в себя основные группы продуктов (хлебные изделия, блюда из мяса, птицы, рыбы, овощи, фрукты), чтобы обеспечить организм всем необходимым.

Что такое энерготраты?

Все люди разные, соответственно и потребности каждого в энергии, а также в белках, жирах и углеводах могут сильно различаться. Чем больше площадь поверхности тела, тем выше потребности в энергии. У детей, подростков, беременных и кормящих женщин энерготраты выше, так как энергия затрачивается на рост и построение новых тканей организма.

Для рационального питания необходимо соблюдения энергетического равновесия между потреблением и затратами. Общие суточные энерготраты складываются из энерготрат покоя, физической и умственной работы.

Расчет энерготрат покоя

Энерготраты покоя соответствуют суточной калорийности рациона, необходимой для безопасного и эффективного похудения. Для их расчета необходимо знать вес, рост, возраст и пол. Расчет энерготрат покоя по формуле Миффлина-Сан Жеора производится следующим образом.

• Для женщины: 9,99 * вес(кг) + 6.25 * рост (см) – 4,92 * возраст – 161
• Для мужчины: 9,99 * вес (кг) + 6.25 * рост (см) – 4,92 * возраст + 5

Например, мужчина 26 лет, рост 185 см, вес 100 кг, работник умственного труда.

Для того чтобы снизить вес, необходимо придерживаться рациона калорийностью 2031 ккал/сут.

С возрастом как, как известно, обменные процессы в организме замедляются. Поэтому чтобы похудеть мужчине тех же росто-весовых параметров, но уже в возрасте 60 лет потребуется 1861 ккал/сут.

Рассмотрим следующий пример: Женщина 23 года, 160 см, 86 кг

Для того чтобы снизить вес, необходимо придерживаться рациона 1584 ккал/сут. В возрасте 55 лет при тех же росто-весовых параметрах для того, чтобы похудеть, ей потребуется – 1424 ккал/сут.

Есть и другие способы расчета калорийности рациона для похудения. Вот вариант приведенной выше формулы.

1. Рассчитываем уровень метаболизма

• Женский уровень метаболизма = 655 + (9,6 x вес в кг.) + (1,8 x рос в см.) – (4,7 x возраст в годах)
• Мужской уровень метаболизма = 66 + (13,7 X вес тела) + (5 X рост в см) - (6,8 X возраст в годах)

2. Полученную цифру умножаем на коэффициент активности:

• Низкая активность (сидячий образ жизни) – 1,20
• Малая активность (1-3 раза в неделю легкие тренировки) – 1,38
• Средняя активность (1-5 раза в неделю умеренные тренировки) – 1,55
• Высокая активность (5-7 раза в неделю интенсивные тренировки) – 1,73

3. Из полученного результат следует вычесть примерно 20%, для того чтобы получить суточную норму, при которой организм начнет терять лишний вес. При этом диапазон калорийности можно немного варьировать - от –250 ккал до +100 ккал. То есть, если показатель 1500 ккал, то похудение будет происходить во время потребления от 1250 (нижний предел) до 1600 ккал в сутки (верхний предел).

Умственный труд и работа в офисе повышают потребности в энергии незначительно, поэтому категория населения, имеющая «сидячую» работу, чаще страдает избыточным весом и ожирением, чем те,чья профессия связана с физическим трудом.

Белки, жиры, углеводы (БЖУ)

Что касается соотношения б:ж:у, то не стоит впадать в крайности и полностью избегать жиров и углеводов или переходить на одни белки. В организме все компоненты пищи имеют свое назначение, главное соблюсти баланс.

Белки

Белки состоят из 20 различных аминокислот и для того чтобы получить их полный спектр, необходимо включать в рацион мясо, рыбу, птицу, молочные продукты, орехи и бобовые. При окислении 1 г белка в организме освобождается 4 ккал. Потребность в белке должна составлять 0,8-1 г на кг массы тела. Нежелателен как недостаток, так и избыток белка в рационе (более 2 г/кг).

Жиры

Жиры играют роль не только как источник энергии, но и как структурный компонент клеточных мембран и гормонов. При окислении 1 г жира в организме освобождается 9 ккал, что в 2,5 раза больше, чем при окислении 1 г белка или 1 г углеводов. Жировая составляющая рациона не должна превышать 30-33% от общей калорийности. В рационе должны присутствовать как растительные, так и животные жиры.

При сжигании жировых запасов в теле из 1 кг жира выделяется 7760 ккал!

Углеводы

Углеводная составляющая рациона обеспечивает организм энергией и составляет – 55-70% от общей калорийности рациона. При окислении 1 г углеводов в организме освобождается 4 ккал. Ежедневное потребление сахара не должно превышать 50 г в сутки. Следует отдавать предпочтение растительным продуктам, богатым пищевыми волокнами – овощи, фрукты и бобовые. Порции крупяных блюд во время снижения веса необходимо ограничить, так как несмотря на их пользу следует помнить и о достаточно высоком содержании калорий в зерновых.

Крепкий алкоголь не относят ни к белкам, ни к жирам и не к углеводам, НО окисление 1 г этилового спирта = 7 ккал! Поэтому во время похудения лучше исключить алкогольные напитки.

В заключение хочется сказать, что на массу тела можно влиять двумя основными способами: изменением калорийности пищи и физической активности. Необходимо знать свою норму потребления, только так можно управлять своим весом!

Выберите один ответ: a. митохондрии и пластиды b. плазматическую мембрану c. ядерное вещество без оболочки d. множество крупных лизосом В поступлении и передвижении веществ в клетке участвуют Выберите один или несколько ответов: a. эндоплазматическая сеть b. рибосомы c. жидкая часть цитоплазмы d. плазматическая мембрана e. центриоли клеточного центра Рибосомы представляют собой Выберите один ответ: a. два мембранных цилиндра b. округлые мембранные тельца c. комплекс микротрубочек d. две немембранные субъединицы Растительная клетка в отличии от животной имеет Выберите один ответ: a. митохондрии b. пластиды c. плазматическую мембрану d. аппарат Гольджи Крупные молекулы биополимеров поступают в клетку через мембрану Выберите один ответ: a. путем пиноцитоза b. за счет осмоса c. путем фагоцитоза d. путем диффузии При нарушении третичной и четвертичной структуры молекул белка в клетке перестают функционировать Выберите один ответ: a. ферменты b. углеводы c. АТФ d. липиды Текст вопроса

В чем проявляется взаимосвязь пластического и энергетического обмена

Выберите один ответ: a. энергетический обмен поставляет кислород для пластического b. пластический обмен поставляет органические вещества для энергетического c. пластический обмен поставляет молекулы АТФ для энергетического d. пластический обмен поставляет минеральные вещества для энергетического

Сколько молекул АТФ запасается в процессе гликолиза?

Выберите один ответ: a. 38 b. 36 c. 4 d. 2

В реакциях темновой фазы фотосинтеза участвуют

Выберите один ответ: a. молекулярный кислород, хлорофилл и ДНК b. углекислый газ, АТФ и НАДФН2 c. вода, водород и тРНК d. оксид углерода, атомарный кислород и НАДФ+

Сходство хемосинтеза и фотосинтеза состоит в том, что в обоих процессах

Выберите один ответ: a. на образование органических веществ используется солнечная энергия b. на образование органических веществ используется энергия, освобождаемая при окислении неорганических веществ c. органические вещества образуются из неорганических d. образуются одни и те же продукты обмена

Информация о последовательности расположения аминокислот в молекуле белка переписывается в ядре с молекулы ДНК на молекулу

Выберите один ответ: a. рРНК b. иРНК c. АТФ d. тРНК Какая последовательность правильно отражает путь реализации генетической информации Выберите один ответ: a. признак --> белок --> иРНК --> ген --> ДНК b. ген --> ДНК --> признак --> белок c. ген --> иРНК --> белок --> признак d. иРНК --> ген --> белок --> признак

Всю совокупность химических реакций в клетке называют

Выберите один ответ: a. брожением b. метаболизмом c. хемосинтезом d. фотосинтезом

Биологический смысл гетеротрофного питания заключается в

Выберите один ответ: a. потреблении неорганических соединений b. синтезе АДФ и АТФ c. получении строительных материалов и энергии для клеток d. синтезе органических соединений из неорганических

Все живые организмы в процессе жизнедеятельности используют энергию, которая запасается в органических веществах, созданных из неорганических

Выберите один ответ: a. растениями b. животными c. грибами d. вирусами

В процессе пластического обмена

Выберите один ответ: a. более сложные углеводы синтезируются из менее сложных b. жиры превращаются в глицерин и жирные кислоты c. белки окисляются с образованием углекислого газа, воды, азотсодержащих веществ d. происходит освобождение энергии и синтез АТФ

Принцип комплементарности лежит в основе взаимодействия

Выберите один ответ: a. нуклеотидов и образования двуцепочечной молекулы ДНК b. аминокислот и образования первичной структуры белка c. глюкозы и образования молекулы полисахарида клетчатки d. глицерина и жирных кислот и образования молекулы жира

Значение энергетического обмена в клеточном метаболизме состоит в том, что он обеспечивает реакции синтеза

Выберите один ответ: a. нуклеиновыми кислотами b. витаминами c. ферментами d. молекулами АТФ

Ферментативное расщепление глюкозы без участия кислорода - это

Выберите один ответ: a. пластический обмен b. гликолиз c. подготовительный этап обмена d. биологическое окисление

Расщепление липидов до глицерина и жирных кислот происходит в

Выберите один ответ: a. кислородную стадию энергетического обмена b. процессе гликолиза c. ходе пластического обмена d. подготовительную стадию энергетического обмена

А2. Кто из ученых открыл клетку? 1) А.Левенгук 2) Т.Шванн 3) Р.Гук 4) Р.Вирхов
А3. Содержание какого химического элемента преобладает в сухом веществе клетки? 1) азота 2) углерода 3) водорода 4) кислорода
А4. Какая фаза мейоза изображена на рисунке? 1) Анафаза I 2) Метафаза I 3) Метафаза II 4) Анафаза II
А5. Какие организмы относятся к хемотрофам? 1) животные 2) растения 3) нитрифицирующие бактерии 4) грибы А6. Образование двухслойного зародыша происходит в период 1) дробления 2) гаструляции 3) органогенеза 4) постэмбриональный период
А7. Совокупность всех генов организма называется 1) генетика 2) генофонд 3) геноцид 4) генотип А8. Во втором поколении при моногибридном скрещивании и при полном доминировании наблюдается расщепление признаков в соотношении 1) 3:1 2) 1:2:1 3) 9:3:3:1 4) 1:1
А9. К физическим мутагенным факторам относится 1) ультрафиолетовое излучение 2) азотистая кислота 3) вирусы 4) бензпирен
А10. В каком участке эукариотической клетки синтезируются рибосомные РНК? 1) рибосома 2) шероховатая ЭПС 3) ядрышко ядра 4) аппарат Гольджи
А11. Каким термином называется участок ДНК, кодирующий один белок? 1) кодон 2) антикодон 3) триплет 4) ген
А12. Назовите автотрофный организм 1) гриб-подберезовик 2) амеба 3) туберкулезная палочка 4) сосна
А13. Чем представлен хроматин ядра? 1) кариоплазма 2) нити РНК 3) волокнистые белки 4) ДНК и белки
А14. В какой стадии мейоза происходит кроссинговер? 1) профаза I 2) интерфаза 3) профаза II 4) анафаза I
А15. Что образуется в ходе органогенеза из эктодермы? 1) хорда 2) нервная трубка 3) мезодерма 4) энтодерма
А16. Неклеточная форма жизни – это 1) эвглена 2) бактериофаг 3) стрептококк 4) инфузория
А17. Синтез белка на и-РНК называется 1) трансляция 2) транскрипция 3) редупликация 4) диссимиляция
А18. В световой фазе фотосинтеза происходит 1) синтез углеводов 2) синтез хлорофилла 3) поглощение углекислого газа 4) фотолиз воды
А19. Деление клетки с сохранением хромосомного набора называется 1) амитоз 2) мейоз 3) гаметогенез 4) митоз
А20. К пластическому обмену веществ можно отнести 1) гликолиз 2) аэробное дыхание 3) сборка цепи и-РНК на ДНК 4) расщепление крахмала до глюкозы
А21. Выберите неверное утверждение У прокариот молекула ДНК 1) замкнута в кольцо 2) не связана с белками 3) вместо тимина содержит урацил 4) имеется в единственном числе
А22. Где протекает третий этап катаболизма – полное окисление или дыхание? 1) в желудке 2) в митохондриях 3) в лизосомах 4) в цитолазме
А23. К бесполому размножению относится 1) партенокарпическое образование плодов у огурца 2) партеногенез у пчел 3) размножение тюльпана луковицами 4) самоопыление у цветковых растений
А24. Какой организм в постэмбриональном периоде развивается без метаморфоза? 1) ящерица 2) лягушка 3) колорадский жук 4) муха
А25. Вирус иммунодефицита человека поражает 1) половые железы 2) Т-лимфоциты 3) эритроциты 4) кожные покровы и легкие
А26. Дифференцировка клеток начинается на стадии 1) бластулы 2) нейрулы 3) зиготы 4) гаструлы
А27. Что является мономерами белков? 1) моносахариды 2) нуклеотиды 3) аминокислоты 4) ферменты
А28. В каком органоиде происходит накопление веществ и образование секреторных пузырьков? 1) аппарат Гольджи 2) шероховатая ЭПС 3) пластида 4) лизосома
А29. Какая болезнь наследуется сцепленно с полом? 1) глухота 2) сахарный диабет 3) гемофилия 4) гипертония
А30. Укажите неверное утверждение Биологическое значение мейоза состоит в следующем: 1) увеличивается генетическое разнообразие организмов 2) повышается устойчивость вида при изменении условий среды 3) появляется возможность перекомбинации признаков в результате кроссинговера 4) понижается вероятность комбинативной изменчивости организмов.

а) водород
б) углерод
в) кислород
г) азот.
2. В норме в клетках поддерживается:
а) кислая реакция
б) слабощелочная реакция
в) щелочная реакция.
3. Какое соединение не построено из аминокислот:
а) гемоглобин
б) инсулин
в) гликоген.
4. Изменяемой частью аминокислоты является:
а) аминогруппа
б) радикал
в) карбоксильная группа.
5. Денатурировать могут:
а) все структуры белка
б) только вторичная и первичная
в) только третичная и четвертичная.
6. Основное отличие ферментов от других соединений заключается в том, что они:
а) являются белками
б) специфичны по отношению к конкретному субстрату
в) имеют больший молекулярный вес, нежели другие белки.
7. При полном расщеплении 1 г глюкозы освобождается:
а) 17,6 кДж
б) 38,9 кДж
в) 19,7 кДж.
8. Способность верблюда переносить жажду объясняется тем, что жиры:
а) сокращают количество выделяемой воды
б) при окислении жиров образуется вода
в) создают теплоизолирующий слой, уменьшая испарение.
9. Мономерами ДНК и РНК являются:
а) азотистые основания
б) дезоксирибоза и рибоза
в) нуклеотиды.
10. Если цепь ДНК имеет последовательность нуклеотидов ТГА, то триплет и-РНК будет выглядеть:
а) АЦГ
б) АТЦ
в) АЦУ
г) УЦТ.

2) При окислении 100 г жира выделилось 1550 кДж энергии. Сколько жира (в граммах и в %) не подвергалось окислению?

Белковый обмен

Белковый обмен - использование и преобразование аминокислот белков в организме человека.

При окислении 1 г белка выделяется 17,2 кДж (4,1 ккал) энергии.

Но организм редко использует большое количество белков для покрытия своих энергетических затрат, так как белки нужны для выполнения других функций (основная функция - строительная ). Организму человека нужны не белки пищи, сами по себе, а аминокислоты, из которых они состоят.

В процессе пищеварения белки пищи, распадаясь в желудочно-кишечном тракте до отдельных аминокислот, всасываются в тонком кишечнике в кровяное русло и разносятся к клеткам, в которых происходит синтез новых собственных белков, свойственных человеку.

Остатки аминокислот используются, как энергетический материал (преобразуются в глюкозу, избыток которой превращается в гликоген).

Углеводный обмен

Углеводный обмен – совокупность процессов преобразования и использования углеводов.

Углеводы являются основным источником энергии в организме. При окислении 1 г углеводов (глюкозы) выделяется 17,2 кДж (4,1 ккал) энергии.

Углеводы поступают в организм человека в виде различных соединений: крахмал, гликоген, сахароза или фруктоза и др. Все эти вещества распадаются в процессе пищеварения до простого сахара глюкозы , всасываются ворсинками тонкого кишечника и попадают в кровь.

Глюкоза необходима для нормальной работы мозга. Снижение содержания глюкозы в плазме крови с 0,1 до 0,05 % приводит к быстрой потере сознания, судорогам и гибели.

Основная часть глюкозы окисляется в организме до углекислого газа и воды, которые выводятся из организма через почки (вода) и лёгкие (углекислый газ).

Часть глюкозы превращается в полисахарид гликоген и откладывается в печени (может откладываться до 300 г гликогена) и мышцах (гликоген является основным поставщиком энергии для мышечного сокращения).

Уровень глюкозы в крови постоянный (0,10–0,15%) и регулируется гормонами щитовидной железы, в том числе инсулином . При недостатке инсулина уровень глюкозы в крови повышается, что ведет к тяжёлому заболеванию - сахарному диабету.

Инсулин также тормозит распад гликогена и способствует повышению его содержания в печени.

Другой гормон поджелудочной железы – глюкагон способствует превращению гликогена в глюкозу, тем самым повышая ее содержание в крови (т.е. оказывает действие, противоположное инсулину).

При большом количестве углеводов в пище их избыток превращается в жиры и откладывается в организме человека.

1 г углеводов содержит значительно меньше энергии, чем 1 г жиров. Но зато углеводы можно окислить быстро и быстро получить энергию.

Обмен жиров

Обмен жиров - совокупность процессов преобразования и использования жиров (липидов).

При распаде 1 г жира выделяется 38,9 кДж (9,3 ккал) энергии (в 2 раза больше, чем при расщеплении 1 г белков или углеводов).

Жиры являются соединениями, включающими в себя жирные кислоты и глицерин. Жирные кислоты под действием ферментов поджелудочной железы и тонкого кишечника, а также при участии желчи всасываются в лимфу в ворсинках тонкого кишечника. Далее с током лимфы липиды попадают в кровоток, а затем в клетки.

Как и углеводы, жиры распадаются до углекислого газа и воды и выводятся тем же путём.

В гуморальной регуляции уровня жиров участвуют железы внутренней секреции и их гормоны.

Значение жиров

• Значительная часть энергетических потребностей печени, мышц, почек (но не мозга!) покрывается засчёт окисления жиров.
• Липиды являются структурными элементами клеточных мембран, входят в состав медиаторов, гормонов, образуют подкожные жировые отложения и сальники.
• Откладываясь в запас в соединительнотканных оболочках, жиры препятствуют смещению и механическим повреждениям органов.
• Подкожный жир плохо проводит тепло, что способствует сохранению постоянной температуры тела.

Потребность в жирах определяется энергетическими потребностями организма в целом и составляет в среднем 80-100 г в сутки. Избыток жира откладывается в подкожной жировой клетчатке, в тканях некоторых органов (например, печени), а также и на стенках кровеносных сосудов.

Если в организме недостает одних веществ, то они могут образовываться из других. Белки могут превращаться в жиры и углеводы, а некоторые углеводы - в жиры. В свою очередь, жиры могут стать источником углеводов, а недостаток углеводов может пополняться за счет жиров и белков. Но ни жиры, ни углеводы не могут превращаться в белки.

Подсчитано, что взрослому человеку для нормальной жизнедеятельности необходимо не менее 1500-1700 ккал в сутки. Из этого количества энергии на собственные нужды организма уходит 15-35 %, а остальное затрачивается на выработку тепла и поддержание температуры тела.

Цель: расширить знания о функциях белков в живой клетке; научить учащихся выявлять причины происходящих в клетке процессов, используя свои знания о функциях в ней белков.

Оборудование: таблицы по общей биологии, модель первичной структуры белка.

Ход урока

I . Проверка знаний учащихся.

Карточка для работы у доски.

Запишите номера вопросов, против них – правильные ответы.

1. Какие органические вещества в клетке на первом месте по массе?
2. Какие элементы входят в состав простых белков?
3. Сколько аминокислот образует все многообразие белков?
4. Сколько аминокислот являются незаменимыми для человека?
5. Какая функциональная группировка придает аминокислоте кислые, какое – щелочные свойства?
6. В результате какой реакции образуется пептидная связь?
7. Между какими группировками аминокислот образуется пептидная связь?
8. Какие связи стабилизируют вторичную структуру белков?
9. Какую структуру имеет молекула гемоглобина?

Тесты классу.

Тест 1 . Какие органические вещества в клетке на первом месте по массе?

1. углеводы.
2. белки
3. липиды.
4. нуклеиновые кислоты.

Тест 2 . Какие элементы входят в состав простых белков?

1. углерод...
2. водород
3. кислород
4. фосфор
5. железо
6. хлор.

Тест 3 . Сколько аминокислот образует все многообразие белков?

Тест 4 . Сколько аминокислот являются незаменимыми для человека?

1. таких аминокислот нет.

Тест 5. Какие белки называются неполноценными?

1. В которых отсутствуют некоторые аминокислоты.
2. В которых отсутствуют некоторые незаменимые аминокислоты.
3. В которых отсутствуют некоторые заменимые аминокислоты.
4. Все известные белки являются полноценными.

Тест 6

Тест 7

1. Реакция гидролиза.
2. Реакция гидратации.
3. Реакции конденсации.

Тест 8

Тест 9

1. ковалентные
2. водородные
3. ионные
4. такие связи отсутствуют

Тест 10. Какую структуру имеют молекула гемоглобина?

1. первичную
2. вторичную
3. третичную
4. четвертичную

II . Изучение нового материала.

1 . Свойства белков.

У человека более 10 000 видов разных белков.

Свойства белков:

1. Денатурация (утрата трехмерной конформации без изменения первичной структуры). Ренатурация.
2. Нерастворимые белки (кератин, фиброин) и растворимые белки (альбумины, фибринген).
3. Малоактивные и химически высокоактивные.
4. Устойчивые и крайне неустойчивые.
5. Фибриаллярные и глобулярные.
6. Нейтральные (альбумины, глобулины), основные (гистоны), кислые (казеин)
7. Инактивация при замерзании.

2. Функции белков в клетке и организме.

1. Строительная.

2. Каталическая (ферментативная).

Напомним некоторые особенности функционирования ферментов:

а) ферменты ускоряют протекание реакции только одного вида, то есть обладают специфичностью действия;
б) ферменты конкретного организма действуют в узких температурных пределах;
в) ферменты эффективно работают при строго определенных показателях среды. Например, в разных участках пищеварительного тракта она может быть слабощелочной, щелочной или кислой.

Ферментативный белок соединятся реагирующими веществами, ускоряет их превращения ения и выходит из реакции неизменным.

3. Регуляторная.

Осуществляется с помощью гормонов. Многие гормоны являются белками. Рассмотрим их действия на некоторых конкретных примерах.

Ослабленное функционирование поджелудочной железы может привести к нарушению (замедлению) процесса превращения глюкозы в гликоген, вследствие чего возникает серьезное заболевание – сахарный диабет.

4. Двигательная функция белка проявляется при работе мускулатуры человека и животных. В мышечных клетках имеются специальные сократительные белки, обеспечивающие специфическое функционирование этих клеток.

5. Транспортная функция белка проявляется в переносе кислорода и углекислого газа с помощью белка глобина.

6. Защитная функция белка заключается в выработке белков – антител, уничтожающих возбудителей болезней, попавших в организм.

Защитная функция белка приносит… человеку не только пользу. Могут возникнуть серьезные проблемы при пересадке органов и тканей от одного человека другому. Пересаженный орган воспринимается иммунной системой нового «хозяина» этого органа как чужеродный белок. Воздействие антител приводит к отторжению пересаженного органа со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Аналогичные проблемы могут возникнуть при беременности, в том случае, если мать будущего ребенка является резус-отрицательной, а отец имеет резус-положительную кровь. В том случае может возникнуть серьёзный конфликт между материнским организмом и организмом развивающего плода.

Напомним, что ген резус-положительности доминирует над геном резус-отрицательности.

Следствием указанного выше конфликта являются задержка и нарушение процесса развития плода, в ряде случаев – его гибель. Связи с ответным воздействием антител плода на чужеродный белок материнского организма женщина испытывает симптомы обостренно протекающего токсикоза беременности.

Защитные функции могут быть могут быть ослаблены либо с помощью медицинских средств (когда это необходимо),либо в результате негативного воздействия природных факторов(ухудшение условий жизни организма, агрессия вируса СПИДа) (см. схему).

7. Энергетическая функция белка проявляется в выделении свободной энергии при последовательном расщеплении полипептидной молекулы

Биологическую роль, которую играют белки в живой клетке и организме, трудно переоценить. Вероятно, жизнь на нашей планете д ействительно можно рассматривать как способ существования белковых тел, осуществляющих обмен веществом и энергией с внешней средой.

III . Закрепление.

«Свойства и функции белков. »

Тест 1 . Что образуется при окислении 1 г белка?

1. Углекислый газ.
2. Аммиак.
3. 17,6 кДж энергии.
4. Мочевина.
5. 38,9 кДж энергии.

Тест 2 . В пробирке с пероксидом водорода поместили кусочек варенной колбасы, хлеба, моркови, рубленного яйца. В одной из пробирок выделялся кислород. В какой?

1. С кусочком вареной колбасы.
2. С кусочком хлебы.
3. С кусочком моркови.
4. С кусочком рубленного яйца.

Тест 3. Какие суждения верны?

1. Ферменты специфичны, каждый фермент обеспечивает раекции одного типа.
2. Ферменты универсальны и могут катализировать реакции разных типов.
3. Каталическая активность ферментов не зависит от рН и температуры.
4. 4. Каталическая активность ферментов напрямую зависит от рН и температуры.

Тест 4. Какие суждения верны?

1. Фермент – ключ, субстрат – замок, согласно теории Фишера.
2. Фермент – замок, субстрат – ключ, согласно теории Фишера.
3. После каталитической реакции фермент и субстрат распадаются, образуя продукты реакции.
4. После каталитической реакции фермент остается неизменным, субстрат распадается, образуя продукты реакции.

Тест 5 . Какие суждения верны?

1. Витамины являются кофакторами ферментов.
2. Все белки являются биологическими катализаторами, ферментов.
3. При замерзании происходит необратимая денатурация ферментов.
4. Ренатурация – утрата трехмерной конфигурации белка без изменения первичной структуры

Тест 6 . Какая функциональная группировка придает аминокислоте кислые, какое –щелочные свойства?

1. Кислые – радикал, щелочные – аминогруппа.
2. Кислые – аминогруппа, щелочные – радикал.
3. Кислые – карбоксильная группа, щелочные – радикал.
4. Кислые – карбоксильная группа, щелочные – аминогруппа.

Тест 7 . В результате какой реакции образуется пептидная связь?

1. Реакция гидролиза.
2. Реакция гидратации.
3. Реакции конденсации.
4. Все вышеперечисленные реакции могут привести к образованию пептидной связи.

Тест 8 . Между какими группировками аминокислот образуется пептидная связь?

1. Между карбоксильными группами соседних аминокислот.
2. Между аминогруппами соседних аминокислот.
3. Между аминогруппой одной аминокислоты и радикалом другой.
4. Между аминогруппой одной аминокислоты и карбоксильной группой другой.

Тест 9 . Какие связи стабилизируют вторичную структуру белков?

1. ковалентные
2. водородные
3. ионные
4. такие связи отсутствуют.

Тест 10. Какие связи стабилизируют третичную структуру белков?

1. ковалентные
2. водородные
3. ионные
4. гидрофильно-гидрофобное взаимодействие.

На дом: стр. 94-99, вопросы в конце параграфа.

БЕЛКИ - полимеры, состоящие из аминокислот, связанных между собой пептидной связью.

В пищеварительном тракте белки расщепляются до аминокислот и простейших полипептидов, из которых в дальнейшем клетками различных тканей и органов, в частности печени, синтезируются специфические для них белки. Синтезированные белки используются для восстановления разрушенных и роста новых клеток, синтеза ферментов и гормонов.

Функции белков:

1. Основной строительный материал в организме.
2. Являются переносчиками витаминов, гормонов, жирных кислот и др. веществ.
3. Обеспечивают нормальное функционировании иммунной системы.
4. Обеспечивают состояние "аппарата наследственности".
5. Являются катализаторами всех биохимических метаболических реакций организма.

Организм человека в нормальных условиях (в условиях, когда нет необходимости пополнения дефицита аминокислот за счет распада сывороточных и клеточных белков) практически лишен резервов белка (резерв - 45 г : 40 г в мыщцах, 5 г в крови и печени), поэтому единственным источником пополнения фонда аминокислот, из которых синтезируются белки организма, могут служить только белки пищи.

Вне зависимости от видоспецифичности все многообразные белковые структуры содержат в своем составе всего 20 аминокислот.

Различают заменимые аминокислоты (синтезируются в организме) и незаменимые аминокислоты (не могут синтезироваться в организме, а поэтому должны поступать в организм в пищей). К незаменимым аминокислотам относятся: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин.

Недостаток незаменимых аминокислот в пище приводит к нарушениям белкового обмена.

Незаменимыми аминокислотами являются валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, цистеин, незаменимыми условно — аргинин и гистидин. Все эти аминокислоты человек получает только с пищей.

Заменимые аминокислоты также необходимы для жизнедеятельности человека, но они могут синтезироваться и в самом организме из продуктов обмена углеводов и липидов. К ним относятся гликокол, аланин, цистеин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты, тирозин, пролин, серин, глицин; условно заменимые — аргинин и гистидин.

Белки, в которых нет хотя бы одной незаменимой аминокислоты или если они содержатся в недостаточных количествах называются неполноценными (растительные белки). В связи с этим для удовлетворения потребности в аминокислотах наиболее рациональной является разнообразная пища с преобладанием белков животного происхождения.

Кроме основной функции белков - белки как пластический материал, он может использоваться и как источник энергии при недостатке других веществ (углеводов и жиров). При окислении 1 г белка освобождается около 4,1 ккал.

При избыточном поступлении белков в организм, превышающем потребность, они могут превращаться в углеводы и жиры. Избыточное потребление белка вызывают перегрузку работы печени и почек, участвующих в обезвреживании и элиминации их метаболитов. Повышается риск формирования аллергических реакций. Усиливаются процессы гниения в кишечнике - расстройство пищеварения в кишечнике.

Дефицит белка в пище приводит к явлениям белкового голодания - истощению, дистрофии внутренних органов, голодные отеки, апатия, снижению резистентности организма к действию повреждающих факторов внешней среды, мышечной слабости, нарушении функции центральной и периферической нервной системы, нару- шению ОМЦ, нарушение развития у детей.

Суточная потребность в белках - 1 г/кг веса при условии достаточного содержания незаменимых аминокислот (например, при приеме около 30 г животного белка), старики и дети - 1,2-1,5 г/кг , при тяжелой работе, росте мышц - 2 г/кг .

ЖИРЫ (липиды) - органические соединения, состоящие из глицерина и жирных кислот.

Функции жиров в организме:

Являются важнейшим источником энергии. При окислении 1 г вещества выделяется максимальное по сравнению с окислением белков и углеводов количество энергии. За счёт окисления нейтральных жиров образуется 50% всей энергии в организме;

Являются компонентом структурных элементов клетки — ядра, цитоплазмы, мембраны;

Депонированные в подкожной клетчатке, предохраняют организм от потерь тепла, а окружающие внутренние органы — от механических повреждений.

Различают нейтральные жиры (триацилглицеролы), фосфолипиды , стероиды (холестерин).

Поступившие с пищей нейтральные жиры в кишечнике расщепляются до глицерина и жирных кислот. Эти вещества всасываются - проходят через стенку тонкого кишечника, вновь превращаются в жир и поступают в лимфу и кровь. Кровь транспортирует жиры в ткани, где они используются в качестве энергетического и пластического материала. Липиды входят в состав клеточных структур.

Уровень жирных кислот в организме регулируется как отложением (депонированием) их в жировой ткани, так и высвобождением из нее. По мере увеличения уровня глюкозы в крови жирные кислоты под влиянием инсулина, депонируются в жировой ткани.

Высвобождение жирных кислот из жировой ткани стимулируется адреналином, глюкагоном и соматотропым гармоном, тормозится — инсулином.

Жиры, как энергетический материал используется главным образом при выполнении длительной физической работы умеренной и средней интенсивности (работа в режиме аэробной производительности организма). В начале мышечной деятельности используются преимущественно углеводы, но по мере уменьшения их запасов начинается окисление жиров.

Обмен липидов тесно связан с обменом белков и углеводов. Поступающие в избытке в организм углеводы и белки превращаются в жир. При голодании жиры, расщепляясь, служат источником углеводов.

Суточная потребность в жирах - 25-30% от общего числа калорий. Суточная потребность незаменимых жирных кислот около 10 г .

Жирные кислоты являются основными продуктами гидролиза липидов в кишечнике. Большую роль в процессе всасывание жирных кислот играют желчь и характер питания.

К незаменимым жирным кислотам , которые не синтезируются организмом, относятся олеиновая, линолевая, линоленовая и арахидовая кислоты (суточная потребность 10-12 г ).

Линолевая и лоноленовая кислоты содержатся в растительных жирах, арахидовая — только в животных.

Недостаток незаменимых жирных кислот приводит к нарушению функций почек, кожным нарушениям, повреждениям клеток, метаболическим расстройствам. Избыток незаменимых жирных кислот приводит к повышенной потребности токоферола (витамина Е).

УГЛЕВОДЫ - органические соединения, содержащиеся во всех тканях организма в свободном виде в соединениях с липидами и белками и являющиеся основным источникам энергии.

Функции углеводов в организме:

Являются непосредственным источником энергии для организма.

Участвуют в пластических процессах метаболизма.

Входят в состав протоплазмы, субклеточных и клеточных структур, выполняют опорную функцию для клеток.

Углеводы делят на 3 основных класса: моносахариды, дисахариды и полисахариды.

Моносахариды - углеводы, которые не могут быть расщеплены до более простых форм (глюкоза, фруктоза).

Дисахариды - углеводы, которые пригидролизе дают две молекулы моносахаров (сахароза, лактоза).

Полисахариды - углеводы, которые при гидролизе дают более шести молекул моносахаридов (крахмал, гликоген, клетчатка).

На углеводы должно приходиться до 50 - 60% энергоценности пищевого рациона.

В пищеварительном тракте полисахариды (крахмал, гликоген; клетчатка и пектин в кишечнике не перевариваются) и дисахариды под влиянием ферментов подвергаются расщеплению до моносахаридов (глюкоза и фруктоза) которые в тонком кишечнике всасываются в кровь. Значительная часть моносахаридов поступает в печень и в мышцы и служат материалом для образования гликогена.

В печени и мышцах гликоген откладывается в резерв. По мере необходимости гликоген мобилизуется из депо и превращается в глюкозу, которая поступает к тканям и используется ими в процессе жизнедеятельности.

Продукты распада белков и жиров могут частично в печени превращаться в гликоген. Избыточное количество углеводов превращается в жир и откладывается в жировом "депо".

Около 70% углеводов пищи окисляется в тканях до воды и двуокиси углерода.

Углеводы используются организмом либо как прямой источник тепла (глюкозо-6-фосфат), либо как энергетический резерв (гликоген);
Основные углеводы - сахара, крахмал, клетчатка - содержатся в растительной пище, суточная потребность в которой у человека составляет около 500 г (минимальная потребность 100-150 г/сут ).

При недостаточности углеводов развивается похудание, снижение трудоспособности, обменные нарушения, интоксикация организма.
Избыток потребления углеводов может привести к ожирению, развитию бродильных процессов в кишечнике, повышенной аллергизации организма, сахарному диабету.

Материал подготовлен на основе информации из открытых источников