10 клас Пр 1. Складання схем обміну вуглеводів, ліпідів та білків в організмі людини.

Особливості обміну білків, ліпідів та вуглеводів в організмі людини

Для обміну білків в організмі людини характерні певні особливості: утворення сечовини як кінцевого продукту обміну, відсутність процесів депонування білків, однонапрямлене перетворення білків на жири й вуглеводи, необхідність для білкового синтезу незамінних і замінних амінокислот, синтез специфічних білків та ін. Особливості метаболізму білків пов'язані передусім з їх пластичною функцією в організмі. Їх участь у забезпеченні енергетичних витрат організму порівнянно з ліпідами й вуглеводами є набагато меншою. Вона не перевищує 15 % і складається з енергії, що виділяється під час розщеплення зношених білків.

Розщеплення білків у травній системі відбувається у шлунку й тонкому кишечнику за участі ферментів-протеаз до амінокислот. Ці прості органічні молекули надходять у кров і транспортуються до клітин, де здійснюється внутрішньоклітинне перетворення амінокислот. У клітинах з амінокислот на рибосомах відбувається біосинтез білків, властивих лише даному виду організмів. Регуляція обміну білків відбувається за участі гіпоталамуса та гормонів тироксину, глюкокортикоїдів і соматотропіну.

Для обміну ліпідів характерні: утворення великої кількості енергії під час окиснення, наявність процесів депонування, можливість утворення з білків та перетворення на вуглеводи, необхідність для синтезу власних жирів незамінних та замінних жирних кислот та ін. Ці особливості пов'язані з тим, що жири виконують енергетичну й пластичну функції. Як джерело енергії жири у процесі окиснення виділяють удвічі більше енергії, ніж вуглеводи й білки.

Розщеплення жирів відбувається переважно в тонкому кишечнику під дією травних ферментів-ліпаз. Необхідною умовою розщеплення жирів є їх подрібнення з утворенням емульсії, чому сприяють жовчні кислоти. У такому вигляді жири можуть розщеплюватися до жирних кислот й гліцеролу та безпосередньо всмоктуватися стінками кишок. Для відкладання про запас жири надходять до клітин підшкірної клітковини, сальника, бурої жирової тканини. Центр регуляції обміну жирів розміщується в гіпоталамусі, який впливає на перетворення жирів через гіпофіз, статеві, щитоподібну і підшлункову залози.

Для обміну вуглеводів характерні легке й швидке окиснення з утворенням значної кількості енергії, здатність постачати енергію в кисневих і безкисневих умовах, наявність процесів депонування в печінці та м'язах, можливість утворення з білків й жирів та ін. Особливості перетворень вуглеводів в організмі людини пов'язані передусім з їх основною енергетичною функцією.

Розщеплення вуглеводів відбувається в ротовій порожнині, тонкому й товстому кишечниках. У травній системі дія ферментів-амілаз людини й мікроорганізмів мікрофлори сприяє утворенню моносахаридів. Ці малі молекули всмоктуються стінками кишечнику в кров і надходять до печінки, де утворюються глюкоза й глікоген. Частина глюкози перетворюється на жири й окиснюється в тканинах. Якщо в організмі спостерігається нестача вуглеводів, то вони синтезуються з білків і жирів. Центром регуляції вуглеводного обміну є гіпоталамус проміжного мозку. Інсулін — єдиний гормон, який знижує концентрацію глюкози в крові; гормони глюкагон та адреналін підвищують рівень глюкози в крові.

Отже, особливості метаболізму в організмі людини пов'язані з функціями поживних речовин у загальному обміні речовин і перетворенні енергії.

Процеси розкладання й синтезу речовин тісно пов’язані між собою

Хоча процеси розкладання й синтезу речовин є протилежно спрямованими, вони тісно пов’язані один із одним.

Цикл Кребса як властиву майже всім організмам циклічну послідовність реакцій, мета якої — окиснення ацетил-КоА до двох молекул СO₂ з отриманням НАД*Н, що в подальшому використовується мітохондріями для синтезу АТФ. Однак іншою, не менш важливою функцією циклу Кребса, є синтез вихідних речовин для біосинтезу макромолекул, властивих цьому організму.

Роль циклу Кребса в цьому — утворення вихідних речовин для реакцій синтезу. Ба більше, цикл Кребса об’єднує метаболізм вуглеводів, ліпідів та білків у одну систему.

Практична робота

Складання схем обміну вуглеводів, ліпідів та білків в організмі людини

Мета: узагальнити відомості про метаболічні процеси, що відбуваються в клітинах людини, розглянути взаємозв’язок між обміном вуглеводів, ліпідів та білків.

Хід роботи ■

1. Складіть схеми обміну вуглеводів, ліпідів та білків, використавши наведені в таблиці процеси і речовини. Додайте у відповідні місця схеми амілазу, ліпази, протеази. Виокремте процеси, що відбуваються у травній системі, цитозолі клітин і мітохондріях.

2. На схемі обміну вуглеводів додайте позначення впливу інсуліну та глюкагону.

Підсумок роботи.

Схарактеризуйте спільні й відмінні риси обміну вуглеводів, ліпідів та білків, взаємозв’язок цих обмінів.

У чому полягають єдність та взаємозалежність процесів обміну речовин в організмі людини?