Тақырып. Заттар мен энергия алмасуы

Дә рістің жоспары:

1. Ассимиляция жә не диссимиляция

2. Ағ зағ а белоктың маң ызы

3. Азот тепе-тең дігі

4. Майлардың қ ызметі

5. Кө мірсулар алмасуы

6. Су жә не минералды тұ здар алмасуы

7. Қ уат алмасуы

8. Жылу ө ндіру механизмі

9. Жылу бө лу механизмі

10. Жылу алмасудың реттелуі

Зат алмасуы ағ за тіршілігінің аса маң ызды белгілерінің бірі. Ол ө зара тығ ыз байланысқ ан екі процестен тұ рады: ассимиляция – жасушалар қ ұ рамына кіретін кү рделі жә не арнайы (белоктардың, майлардың, кө мірсулардың, гормондардың, ферменттердің т.б.) қ осылыстардың жаң адан тү зілуі; диссимиляция – зат алмасуына қ атысқ ан заттардың тотығ ы арқ ылы қ арапайым химиялық заттарғ а айналады (1- кесте). Ағ задағ ы зат алмасу процестері ферменттердің қ атысуымен ө теді.

Белок – жасушаның негізін қ ұ райтын аса маң ызды қ ұ рылыс материалы. Дене салмағ ының 25 %-ын немесе ағ за ұ лпаларындағ ы қ ұ рғ ақ заттың 60-80 %- ы – белок. Сондық тан белоктың негізгі қ ызметі – қ ұ рылыс материалы. Алайда белок ағ зада басқ а да кө птеген маң ызды қ ызмет атқ арады:

1) барлық ұ лпа қ ұ рылымдарының негізгі қ ұ рылыс материалы белок;

2) ағ задағ ы қ ұ рылымдарды қ айта жаң арту арқ ылы белок алмасуы процесін бір дең гейде ұ стайды, мысалы, тә улігіне бауырда 25 г белок тү зілсе, қ ан плазмасында 20 г, қ анда 8 г гемоглобин тү зіледі;

3) ағ задағ ы биологиялық катализаторлар – ферменттер тү гелдей белоктардан тұ рады;

4) кө птеген гормондар зат алмасуын реттейтін белоктар болып табылады;

5) адамның қ озғ алысы: жү ріп –тұ руы, бір жерден екінші жерге жылжуы ет қ ұ рамындағ ы белоктар миозин мен актин талшық тарына байланысты;

6) кү рделі белок – гемоглобин қ аннан жасушағ а О₂, керісінше СО₂ тасымалдайды;

7) қ ан ұ юына қ атысып, денені қ ансыраудан сақ тайтын плазмалық фибриноген де белок;

8) плазма белоктары қ анның онко қ ысымын белгілейді;

9) ағ задағ ы буфер жү йесі нің бір шама бө лігін белоктар қ ұ райды;

10) тұ қ ым қ уалаушылық қ асиет белоктармен (нуклеопротеидтер) байланысты;

11) белоктар - қ уат кө зі, 1 г белок тотық са, денеде 17, 17 кДж (4, 1ккал) жылу пайда болады, демек қ орыта айтқ анда белоксыз тіршілік жоқ.

Денедегі белок алмасу дә режесін зерттеу ү шін азот тепе- тең дігі тексеріледі.

Егерде денеге келіп тү скен азот, ағ задан шығ арылып тасталғ ан азоттан кө п болса, азот – тепе тең дігі оң деп есептеледі. Яғ ни ағ зада белоктардың ыдырауынан тү зілуі басым мұ ндай жағ дайда кө бінесе жасө спірім ағ засында, спортшыларда дайындық кезең інде, екі қ абат ә йелдерде кездеседі. Балалар ағ засында оның ө суі мен жұ мсалатын қ уат мө лшеріне қ ажеттілігін ө теу ү шін белок мө лшері жасқ а байланысты ө згереді (2- кесте).

Белок алмасуын жү йке жү йесі реттейді. Гипоталамустың сұ р затында белок алмасуын реттейтін орталық бар.Симпатикалық жү йке жү йесі диссимиляция (белок ыдырауын) ал парасимпатикалық жү йке жү йесі ассимиляция (белок тү зілуін) процесін кү шейтеді.

Адам ағ засында липидтердің мө лшері 10-30 %, 50 % дейін жетеді, оның мө лшері тамақ тану ерекшелігіне, жынысқ а, жасқ а, кү нделікті ә детке, қ имыл мө лшеріне тығ ыз байланысты.

Тә улігіне адамғ а 70-100 г мал жә не ө сімдік майы керек (3- кесте). Май денеге негізінен тағ аммен келіп тү седі, ас қ орыту жолында (12елі ішекте) глицерин мен майлы қ ышқ ылдарғ а т.б. ыдырайды. Ішек қ абырғ асында ө т қ ышқ ылдарының кө мегімен сің іп, онда сол ағ за жасушасына тә н майлар тү зіледі, оның 95%-ы лимфағ а, 5 %- ы қ анғ а сің еді.

Липидтердің маң ызы:

1) Қ уат кө зі – 1г май тотық қ анда 38, 39 кдж (9, 3ккал) жылу бө лінеді.

2) Қ ұ рылыс материалы – протоплазма мембранасының, басқ а да жасуша ішіндегі қ ұ рылымдар мембранасының қ ұ рамына енеді.

3) Тері астында, шелде, шарбыда жинақ талғ ан майлар денені суық тан сақ тайды (мысалы, кит, тюлендер, аю) т.б.

4) Дененің кейбір жерінде жинақ талғ ан май бірқ атар ағ заларды (бү йрек, ө кпе, қ ан тамырлары, жү йкелерді) ұ рылу- соғ ылудан, ү йкелуден, қ ысылудан сақ тайды.

5) Майда еритін витаминдер (А, Д, Е, К), тұ здар майғ а ілесіп денеге тез сің еді.

6) Май су қ оры. 100 г май тотық анда – 107 мл Н₂О тү зіледі, мысалы, ө ркеш майын тү йе су кө зі ретінде пайдаланып – 45 кү н су ішпей жү ре алады.

7) Зат аламасуын реттеуге кейбір липидтер (жыныс гормондары, бү йрек ү сті бездерінің қ ыртыс бө лімінің гормондары, А, Д, -витаминдері) қ атысады.

8) Липоидтар орталық жү йке жү йесі жасушаларының қ ұ рамына енеді.

Май алмасуын реттейтін арнайы орталық тар гипоталамуста орналасқ ан.

Адам ағ засында кө мірсудың мө лшері 1-2 % дененің қ ұ рғ ақ массасынан. Ең кө п мө лшері бауырда – 5 %, бұ лшық етте 1, 5-2 %.

Кө мірсулар қ уат кө зі, 1 г кө мірсу аэробты жә не анаэробты жолмен тотық қ анда 17, 17 кДж (4, 1 ккал) қ уат бө лініп шығ ады. Адамғ а тә улігіне 450-500 г кө мірсу қ ажет (3-кесте). Тағ аммен кө бінесе кү рделі кө мірсулар – гликоген, крахмал, сахароза, мальтоза, лактоза енгізіледі. Олар сілекей жә не ұ йқ ы безінің қ ұ рамындағ ы амилаза ферментінің ә серінен моносахаридтерге айналады. Ішектің эпителиінен глюкоза қ анғ а сің іп, қ ақ па венасы арқ ылы бауырғ а жетеді, мұ нда оның 5 % -20 % гликогенге (400-700 г дейін) айналып қ ор ретінде сақ талады, қ алғ аны қ ан айналымының ү лкен шең бері арқ ылы басқ а ағ за жасушаларында (орталық жү йке жү йесі, бұ лшық ет, ө кпе т.б.) биологиялық тотығ у барысында қ уат кө зі ретінде жұ мсалады, 5-10 % майғ а айналады. Қ андағ ы қ ант мө лшері 0, 1 % (3, 33-5, 55 ммоль/л немесе 80-120 мг/%).

Кө мірсу алмасуын реттеуге гипоталамус, ұ йқ ы безі мен бү йрек ү сті безінің гормондары қ атысады.

Су адам денесінің қ ұ рамына еніп, зат алмасу процесі ө тетін орта. Ересек адам денесінің 50-65 % судан тұ рады. Тә улігіне адам ағ засына 2, 2 -2, 8 су қ ажет, бір жастағ ы нә рестеге – 800 мл; 4 жаста -1000 мл; 7-10 жаста – 1350 мл; 11-14 жаста – 1500 мл қ ажет.

Ағ заның тіршілігі ү шін минералды тұ здардың маң ызы ү лкен, олар қ ұ рылыс материалы, сү йектің, бұ лшық еттің т.б. ұ лпалардың қ ұ рамына енеді; ішкі секреция бездерінің дамуы мен қ ызметіне ә сер етеді. Адам денесінде 3 кг –ғ а дейін минералды тұ здар (дене салмағ ының 0, 9 % - ы) болса, оның 5/6 бө лімі сү йекте кездеседі.

Ағ зада су жә не минералды тұ здар алмасуын реттеуге гипоталамус, гипофиз жә не бү йрек ү сті бездерінің гормондары қ атысады.

Ағ за қ ажеттілігі қ уат кө зі – тағ амдағ ы қ оректік заттар. Ағ заның тә улігіне жұ мсағ ан қ уаты тағ амның қ ұ рамындағ ы заттар тотық қ анда бө лінетін қ уат арқ ылы (1 г белок – 17, 17 кДж (4, 1 ккал)); 1 г кө мірсу - 17, 17 кДж (4, 1 ккалл), 1 г майлар – 38, 39 кДж (9, 3 ккал) ө теледі. Ересек адамғ а тә улігіне 80-100 г белок қ ажет болса, орта дең гейдегі дене жұ мысын орындағ анда 110 г белок, ауыр дене жұ мысында 130 г белок қ ажет, оның 30 %-ы қ ұ нды белок болуы тиіс. Адам ағ засына тә улігіне 80-100г май қ ажет болса, оның 30-60 % мал майы болуы тиіс; тә улігіне 400-450 г кө мірсу қ ажет.

Негізгі алмасу дегеніміз сыртқ ы орта температурасы 20-22 ⁰С, тамақ ішкеннен соң 12-14 сағ аттан кейін ағ задан бө лініп шығ атын қ уат мө лшері – 1 ккал/кг/сағ.тең. орындайтын қ ызметі жә не жұ мсайтын қ уат мө лшеріне сә йкес бірнеше топқ а бө лінеді.

Адам ағ засында оның дене температурасының [ Т⁰] бірқ алыпты болуын қ амтамасыз ететін ө те кү рделі жылу реттеу механизмі бар. Дене температурасының бір қ алыпты сақ талуы ағ зада жү ретін алуан тү рлі физико- химиялық реакциялардың, яғ ни зат алмасудың, ферменттік реакциялар, ұ лпалар қ озғ ыштығ ы, қ анның ұ юы т.б. процестердің белгілі дең гейін қ амтамасыз етеді. Температурасының тұ рақ тылығ ы (37⁰) ағ задағ ы терең жатқ ан ұ дпаларда: ми ұ лпасы, қ ұ рсақ та- температура ядросында сақ талады.

Шеткі ұ лпалар: тері, тері астындағ ы клетчатка, 3, 5-4 см терең діктегі бұ лшық еттер ағ заның температуралық қ абығ ын қ ұ райды. Ондағ ы температура сыртқ ы ортаның температурасына тә уелді. Оптималды температура жағ дайында адамның температура қ абығ ындағ ы мө лшері температура ядросынан 3 ⁰ тө мен болады (1- сурет).

Ағ зада дене температурасының тұ рақ тылығ ы химиялық жә не физикалық жолдармен реттеледі.

Жылу бө лу механизмдеріне:

1. Ерікті бұ лшық ет қ ызметі;
2. Еріксіз бұ лшық ет қ ызметі, немесе суық тан дірілдеу: бұ лшық ет топтарының синхронды жиырылуының салдарынан жұ мыс орындалып, бө лінген қ уат жылуғ а айналады;
3. Суық ә серінен бұ лшық ет тонусы кү шейеді, ә сіресе бү гілетін- бү рісу кү йі қ алыптасады;
4. Тоң а бастағ ан кезде катаболизм кү шейіп, жылуғ а айналады; ә сіресе тироксин мө лшері кө бейгенде;
5. Тамақ ішкен кезде, яғ ни арнайы динамикалық тамақ ә сері;
6. Ағ зада жылу бө лу негізіне физикалық реттеу жатады.

Жылу бө лу механизмдері:

1. Жылу ө ткізу

а) кондукция – денеге тиген заттарғ а жылы денеден жылы емес денеге;

б) конвекция – денелердің салыстырмалы қ озғ алысы кезінде жылы

денеден жылы емес денеге;

1. Сә уле шығ ару – радиация;
2. Булану

Жылу реттеу реакцияларына:

1. Бү гілетін бұ лшық еттер тонусы кү шейеді (бү рісу кү йі) немесе жазылатын (қ алшию); осы арқ ылы жылу бө летін аумақ мө лшері ө згереді.
2. Терідегі қ ан тамырлар ө згеріп, терең де жатқ ан мү шелерден ақ қ ан қ ан теріге жылу ә келеді. Суық та тері тамырлары тарылып, жылудың бө лінуін сақ тайды.
3. Сыртқ ы орта температурасы азайса қ ан терең веналарғ а, ал жоғ арыласа шеткі тамырларғ а ауысады. Тері астындағ ы май жылуды сақ тайды.

Жылу реттеу реакциялары – жылу реуепторларының тітіркенуі арқ ылы ОЖЖ-нің қ атысуымен орындалатын рефлекстер. Жылу рецепторлары теріде, шырышты қ абық та, қ асаң қ абық та, жұ лында, гипоталамуста. Ағ задағ ы жылуды ө здігінен реттеу орталығ ы гипоталамус ядроларында орналасқ ан.

Дене температурасын реттеуге қ алқ ан безі гормоны тироксин жә не бү йрек ү сті безі гормоны- адреналин қ атысады.

Дене жұ мысы кезінде жұ мыс орындайтын бұ лшық еттерде кө п бө лінгендіктен дене температуасы ө седі. Ағ зада ферментативті реакциялар жылдамдығ ы кү шейеді, бұ лшық ет коллоидының тұ тқ ырлығ ы тө мендейді; Жү йке бұ лшық ет жү йесінің қ озу, қ озуды ө ткізуі артады. Сондық тан бой жазу кезінде дене температурасы ө сіуі –негізгі міндет. Дене жұ мысы кезінде жылудың бө лінуі негізінен тер арқ ылы іске асады. Шынық қ ан адамдарда тер бө лінсе тезірек жә не тер мө лшері кө п болады. Бір сағ ат ішінде 2 л, ал бейімделген адамдарда 4 л дейін тер бө лінеді. 1 г тер буланғ анда 0, 58 ккал жоғ алады.

Балалардың жылу реттеу механизмі нашар дамығ ан (екі жасқ а дейін), сондық тан тоң уы жә не қ ызуы тез болады.

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Ассимиляция жә не диссимиляция

2. Белок алмасуы

3. Майлар алмасуы

4. Кө мірсулар алмасуы

5. Су жә не минералды тұ здар алмасуы

6. Негізгі алмасу

7. Жылу ө ндіру механизмі

8. Жылу бө лу механизмі

9. Жылу реттеу реакциялары

10. Ағ зада жылудың реттелуі

11. Дене жұ мысы кезіндегі жылуды реттеу