Введение в обмен веществ. Метаболические пути

ПИЩА

Сложность живых организмов поддерживается пищей, потребляемой и перерабатываемом организмом.

По источникам питания организмы классифицируют:

АВТОТРОФЫ и ГЕТЕРОТРОФЫ
Автотрофы синтезируют из СО2 углеродсодержащие

В растениях

nCO2 + nH2O ? (C6H12O6) + nO2
энергия солнечного

В организме животных

Орган. SH2 + ½ O2 -- -> Окисл.

По отношению к источникам энергии клетки классифицируют

ФОТОТРОФЫ (солнечный свет)
ХЕМОТРОФЫ (энергия в

Хемоорганотрофы и хемолитотрофы

Хемотрофы используют сложные органические молекулы (напр., глюкоза) наз. ХЕМООРГАНОТРОФЫ.

По отношению к кислороду

ХЕМООРГАНОТРОФЫ , которые используют в качестве конечного акцептора

Клетки

Клетки - обязательные структурные элементы всех живых организмов. Различаются

Биохимические реакции:

В клетке протекает множество биохимических реакций, ускоряемых биокатализаторами

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ

Это совокупность хим. реакций, протекающих в живых организмах, включая усвоение

Обмен веществ – 3 этапа

1-й: Внешний обмен – поступление веществ

Поступление веществ

в результате дыхания питания и пищеварения.
МЕТАБОЛИЗМ состоит из двух

КАТАБОЛИЗМ

Это ферментативное расщепление пищевых молекул – У, Ж и Б –за

Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ)

Роль АТФ

Для синтеза полимеров клетка использует энергию ATФ.

При гидролизе АТФ до AДФ или AMФ высвобождается энергия,необходимая для всех

АДЕНИЛАТНАЯ СИСТЕМА

АТФ и продукты ее гидролиза – АДФ, АМФ, Фн, ФФН
Аккумулятор

АТФ

За сутки в организме образуется и распадается около 60 кг АТФ.
Однако

АНАБОЛИЗМ

Это ферментативный синтез клеточных компонентов (Б, Ж, У, НК) из предшественников;
Потребление

4 Функции метаболизма:

1. Извлечение энергии из окружающей среды;
2. Превращение экзогенных веществ

4 Функции метаболизма:

3. Синтез Б, НК, Ж из этих «строительных

Отличительные особенности живой материи

Самая поразительная особенность живых организмов — способность

Клетка как химический реактор

Живая клетка - это химический реактор, в котором

КОМПАРТМЕНТАЛИЗАЦИЯ

В клетке строгая организация всех этих процессов и разделение в

Существуют образования: ядро, лизосомы, митохондрии и др. Разделение отдельных метаболических

Компартментализация некоторых важных ферментов и метаболических путей в живой клетке.

Митохондрия

БИОХИМИЯ ПИТАНИЯ

СБАЛАНСИРОВАННЫЙ ПИЩЕВОЙ РАЦИОН

человека должен включать компоненты:
органические вещества: белки,

РОЛЬ ПИТАНИЯ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ
ПЛАСТИЧЕСКАЯ

НЕЗАМЕНИМЫЕ ФАКТОРЫ

Состав рациона варьирует. Питательные вещества, которые являются незаменимыми (эссенциальными), должны

РЕКОМЕНДАЦИИ ВОЗ

Минимальная суточная потребность питательных веществ дана в рекомендациях ВОЗ и

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОТРЕБНОСТИ

Энергетические потребности организма человека зависят от возраста, пола, массы, состояния

Половина суточного энергообеспечения рекомендуется в виде углеводов, не более трети с

Белки

Белки - жизненно необходимые компоненты питания, служат источником незаменимых аминокислот.

НЕЗАМЕНИМЫЕ АК

Val, Leu, Ile, Tre,
Lys, Met, Phe,Trp

ПОЛУЗАМЕНИМЫЕ АК

Arg, His, Tyr

РОЛЬ АМИНОКИСЛОТ

АК необходимы для собственного белкового биосинтеза.
Избыток АК, разрушаясь,

СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ

Минимальная суточная потребность в белке составляет у мужчин 37 г,

Еще выше нормы потребления для женщин в период беременности и кормления

Рекомендации РАМН

У : Ж : Б = 4 :

Питание

КАЧЕСТВО БЕЛКА

При оценке важно учитывать качество белка. При низком содержании незаменимых

Так, белки бобовых содержат мало метионина,
Белки пшеницы и кукурузы

Животные белки (исключая коллагены и желатину) относятся к полноценным пищевым продуктам.

ЗАМЕНИМЫЕ АК

Некоторые АК (цистеин и гистидин), хотя и не относятся к

УГЛЕВОДЫ

Углеводы: моносахариды, дисахариды (сахароза, лактоза), полисахариды (крахмал, гликоген).

УГЛЕВОДЫ

Углеводы - вклад в энергообеспечение, однако они не считаются незаменимыми.

ЖИРЫ

Жиры — наиболее важный источник энергии, они вдвое превосходят Б и

МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА

Макроэлементы (суточная потребность >100 мг) и микроэлементы (суточная потребность

Жизненно важные элементы: железо (Fe), цинк (Zn), марганец (Μn), медь

ВИТАМИНЫ

Витамины — органические соединения, необходимые для нормального роста, развития и самой

ВИТАМИНЫ

Большинство витаминов являются предшественниками коферментов. Суточная потребность в витаминах зависит от

АВИТАМИНОЗЫ

Неполноценное питание у пожилых людей, недостаточное питание у алкоголиков, нарушение

АВИТАМИНОЗЫ

Важная роль в обеспечении рядом витаминов (К, B12, H)

ВИТАМИНДЕФИЦИТНЫЕ СОСТОЯНИЯ

Немногие из витаминов, такие, как A, D, Е, В12, могут

ВИТАМИНЗАВИСИМЫЕ И ВИТАМИНРЕЗИСТЕНТНЫЕ СОСТОЯНИЯ

ВИТАМИН-D-ЗАВИСИМЫЙ РАХИТ –
дефект фермента

ВИТАМИН D РЕЗИСТЕНТНЫЙ РАХИТ –
нарушена реабсорбция фосфата в почечных

ГИПЕРВИТАМИНОЗЫ

Состояние гипервитаминоза касается лишь витаминов А и D. Избыточное количество большинства

ЛИПОВИТАМИНЫ и ГИДРОВИТАМИНЫ

По растворимости витамины подразделяются на жирорастворимые и водорастворимые.

ВОДА

У взрослого человека суточная потребность в воде составляет около 2,4

БОЛЕЗНИ

РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПАТОЛОГИИ, СВЯЗАННЫЕ С НЕДОСТАТКОМ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ПИЩЕ И ВОДЕ
(Эндемический