§ 29

Обмен веществ — это все химические превращения в живом организме. Благодаря им организм растёт, развивается, дышит, питается, размножается и взаимодействует со средой.

Растения — автотрофы: на свету в хлоропластах они сами создают органические вещества из углекислого газа и воды (фотосинтез), а при дыхании окисляют их и получают энергию.

Животные — гетеротрофы: готовые органические вещества они получают с пищей. Часть веществ идёт на построение клеток, часть распадается, а клетки постоянно обновляются. Для этого нужны кислород и питательные вещества.

Неполноценные белки — те, в которых нет хотя бы одной незаменимой аминокислоты. Незаменимые аминокислоты организм сам не синтезирует, их получают с пищей (всего их 10, например лизин, аргинин, фенилаланин).

Это совокупность всех химических реакций в организме: вещества и вода поступают, перерабатываются в энергию и материал для построения клеток, а ненужные остатки выводятся. Реакции делят на пластический и энергетический обмен.

Пластический обмен — синтез собственных молекул и органоидов из питательных веществ с затратой энергии; он обеспечивает рост, деление клеток и замену повреждённых.

Энергетический обмен — распад питательных веществ до простых соединений (биологическое окисление). Энергия связей освобождается: часть уходит теплом, большая часть идёт на синтез АТФ. Оба процесса идут в клетках.

АТФ — универсальный запас энергии в клетке. Когда нужна энергия, АТФ распадается, и освободившаяся энергия обеспечивает работу мышц, почек, мозга и других процессов жизнедеятельности.

Энергию измеряют в джоулях (Дж) и в калориях (кал): 1 кал ≈ 4,19 Дж. В питании используют Калорию с большой буквы — это килокалория, то есть 1000 калорий.

• Белки расщепляются до аминокислот, всасываются в тонком кишечнике, из них в клетках строятся свои белки. При распаде образуются вода, углекислый газ и аммиак; в печени аммиак превращается в мочевину, которая выводится с мочой.
• Углеводы всасываются в виде глюкозы; избыток запасается как гликоген. Распадаются до воды (выводится почками) и углекислого газа (выдыхается).
• Жиры перевариваются ферментами и желчью, всасываются в лимфу, а затем в кровь. Избыток откладывается в подкожной клетчатке. Распадаются до углекислого газа и воды.
• Вода и соли всасываются по всему кишечнику, больше всего в тонком. Взрослый человек на 65% состоит из воды и теряет в сутки 2–2,5 л; без воды можно прожить 5–6 дней, без пищи — более 50.

Образец: взрослому человеку нужно не менее 1500–1700 ккал в сутки, и в среднем за день я получаю примерно столько же. Для точного подсчёта запишите всё съеденное за день и сложите калорийность продуктов по таблице.

Образец меню (около 1600 ккал):

• Завтрак: овсяная каша с бананом, 50 г чёрного шоколада, кусочек сыра.
• Перекус: бутерброды с паштетом или сухие хлебцы.
• Обед: 300 г супа.
• Полдник: 200 г творога со свежими ягодами.
• Ужин: салат из свежих овощей, порция тушёной рыбы.

Пример — работа сердца. Сердечная мышца сокращается за счёт энергии окисления питательных веществ: химическая энергия переходит в механическую (сокращение, выброс около 300 л крови в час). В итоге энергия превращается в тепло, которое рассеивается в теле и отдаётся в среду. Так же происходит в любом органе: химическая, электрическая и механическая энергия превращаются в тепловую, а общее количество энергии сохраняется.