Universal bioloji enerji akkumulyatoru kimi xidmət edən hüceyrə maddəsi. Hüceyrə enerjisinin universal formaları

ATP hüceyrənin universal enerji "valyutası"dır. Təbiətin ən heyrətamiz "ixtiralarından" biri kimyəvi strukturunda enerji saxlama cihazı kimi fəaliyyət göstərən bir və ya bir neçə bağ olan "makroergik" maddələrin molekullarıdır. Təbiətdə bir neçə oxşar molekul aşkar edilmişdir, lakin onlardan yalnız biri insan orqanizmində - adenozin trifosfor turşusu (ATP) aşkar edilmişdir. Bu, 3 mənfi yüklü qeyri-üzvi fosfor turşusu qalıqlarının PO-nun bağlandığı olduqca mürəkkəb üzvi molekuldur. Məhz bu fosfor qalıqları molekulun üzvi hissəsi ilə müxtəlif hüceyrədaxili reaksiyalar zamanı asanlıqla məhv edilən “makroergik” bağlarla bağlanır. Lakin bu bağların enerjisi kosmosda istilik şəklində yayılmır, digər molekulların hərəkəti və ya kimyəvi qarşılıqlı təsiri üçün istifadə olunur. Məhz bu xassə sayəsində ATP hüceyrədə universal enerji saxlama cihazı (akkumulyator), həmçinin universal “valyuta” funksiyasını yerinə yetirir. Axı, hüceyrədə baş verən demək olar ki, hər bir kimyəvi çevrilmə enerjini ya udur, ya da buraxır. Enerjinin saxlanması qanununa görə, oksidləşmə reaksiyaları nəticəsində əmələ gələn və ATP şəklində yığılan enerjinin ümumi miqdarı hüceyrənin öz sintetik prosesləri və istənilən funksiyanı yerinə yetirməsi üçün istifadə edə biləcəyi enerjinin miqdarına bərabərdir. . Bu və ya digər hərəkəti yerinə yetirmək imkanı üçün "ödəniş" olaraq hüceyrə ATP təchizatını xərcləməyə məcbur olur. Xüsusilə vurğulamaq lazımdır: ATP molekulu o qədər böyükdür ki, hüceyrə membranından keçə bilmir. Beləliklə, bir hüceyrədə istehsal olunan ATP başqa bir hüceyrə tərəfindən istifadə edilə bilməz. Bədənin hər bir hüceyrəsi öz ehtiyacları üçün ATP-ni öz funksiyalarını yerinə yetirmək üçün lazım olan miqdarda müstəqil şəkildə sintez etməyə məcburdur.

İnsan hüceyrələrində ATP resintezinin üç mənbəyi. Göründüyü kimi, insan orqanizmi hüceyrələrinin uzaq əcdadları milyonlarla il əvvəl bitki hüceyrələri ilə əhatə olunmuş şəkildə mövcud olub, onları bol miqdarda karbohidratlarla təmin edir, oksigen isə az və ya yox idi. Bədəndə enerji istehsalı üçün qida maddələrinin ən çox istifadə olunan komponenti olan karbohidratlardır. İnsan bədəninin əksər hüceyrələri zülal və yağları enerji xammalı kimi istifadə etmək qabiliyyətinə sahib olsalar da, bəziləri (məsələn, sinir, qırmızı qan, kişi reproduktiv) hüceyrələr yalnız karbohidratların oksidləşməsi ilə enerji istehsal etməyə qadirdirlər.

Karbohidratların - daha doğrusu, hüceyrələrdə oksidləşmənin əsas substratı olan qlükoza - ilkin oksidləşmə prosesləri birbaşa sitoplazmada baş verir: ferment kompleksləri orada yerləşir, buna görə qlükoza molekulu qismən olur. məhv edilir və ayrılan enerji ATP şəklində saxlanılır. Bu proses qlikoliz adlanır, istisnasız olaraq insan bədəninin bütün hüceyrələrində baş verə bilər. Bu reaksiya nəticəsində bir 6 karbonlu qlükoza molekulundan iki 3 karbonlu piruvik turşu molekulu və iki molekul ATP əmələ gəlir.

Glikoliz çox sürətli, lakin nisbətən təsirsiz bir prosesdir. Qlikoliz reaksiyaları başa çatdıqdan sonra hüceyrədə əmələ gələn piruvik turşusu, demək olar ki, dərhal laktik turşuya çevrilir və bəzən (məsələn, ağır əzələ işi zamanı) qana çox böyük miqdarda buraxılır, çünki bu, sərbəst hərəkət edə bilən kiçik bir molekuldur. hüceyrə membranından keçir. Turşu metabolik məhsulların qana belə kütləvi şəkildə buraxılması homeostazı pozur və bədən əzələ işinin və ya digər aktiv fəaliyyətin nəticələrinin öhdəsindən gəlmək üçün xüsusi homeostatik mexanizmləri işə salmalıdır.

Qlikoliz nəticəsində əmələ gələn piruvik turşu hələ də çoxlu potensial kimyəvi enerjiyə malikdir və sonrakı oksidləşmə üçün substrat kimi xidmət edə bilər, lakin bunun üçün xüsusi fermentlər və oksigen lazımdır. Bu proses xüsusi orqanoidləri - mitoxondriyaları olan bir çox hüceyrədə baş verir. Mitoxondrial membranların daxili səthi böyük miqdarda lipid və zülal molekullarından, o cümlədən çoxlu oksidləşdirici fermentlərdən ibarətdir. Sitoplazmada əmələ gələn üç karbon molekulları mitoxondriyanın içərisinə nüfuz edir - adətən sirkə turşusu (asetat). Orada onlar davamlı davam edən reaksiyalar dövrünə daxil edilirlər, bu müddət ərzində karbon və hidrogen atomları bu üzvi molekullardan növbə ilə ayrılır, oksigenlə birləşərək karbon qazına və suya çevrilir. Bu reaksiyalar ATP şəklində saxlanılan böyük miqdarda enerji buraxır. Piruvik turşunun hər bir molekulu, mitoxondriyada tam oksidləşmə dövründən keçərək hüceyrəyə 17 ATP molekulu əldə etməyə imkan verir. Beləliklə, 1 qlükoza molekulunun tam oksidləşməsi hüceyrəni 2+17x2 = 36 ATP molekulu ilə təmin edir. Mitoxondrial oksidləşmə prosesinə yağ turşuları və amin turşuları, yəni yağların və zülalların komponentləri də daxil ola bilməsi eyni dərəcədə vacibdir. Bu qabiliyyət sayəsində mitoxondriyalar hüceyrəni orqanizmin hansı qidaları qəbul etməsindən nisbətən müstəqil hala gətirirlər: istənilən halda lazımi miqdarda enerji istehsal olunacaq.

Enerjinin bir hissəsi hüceyrədə ATP-dən daha kiçik və daha mobil molekul, kreatin fosfat (CrP) şəklində saxlanılır. Məhz bu kiçik molekul hüceyrənin bir ucundan digər ucuna - hara tez keçə bilir Bu anƏn çox enerji lazımdır. KrF özü sintez, əzələ daralması və ya sinir impulsunun keçirilməsi proseslərinə enerji verə bilməz: bunun üçün ATP lazımdır. Ancaq digər tərəfdən, KrP asanlıqla və praktik olaraq itkisizdir, tərkibindəki bütün enerjini dərhal ATP-yə çevrilən və sonrakı biokimyəvi çevrilmələrə hazır olan adenazin difosfat (ADP) molekuluna verə bilir.

Beləliklə, hüceyrənin işləməsi zamanı sərf olunan enerji, yəni. ATP üç əsas proses sayəsində yenilənə bilər: anaerob (oksigensiz) qlikoliz, aerob (oksigenin iştirakı ilə) mitoxondrial oksidləşmə, həmçinin fosfat qrupunun CrP-dən ADP-yə keçməsi səbəbindən.

Kreatin fosfat mənbəyi ən güclüdür, çünki kreatin fosfatın ADP ilə reaksiyası çox tez baş verir. Bununla belə, hüceyrədə CrP ehtiyatı adətən kiçik olur - məsələn, əzələlər CrP hesabına 6-7 saniyədən çox olmayan maksimum səylə işləyə bilər. Bu, adətən ikinci ən güclü - glikolitik enerji mənbəyini işə salmaq üçün kifayətdir. Bu vəziyyətdə qida resursu dəfələrlə çoxdur, lakin iş irəlilədikcə, laktik turşunun əmələ gəlməsi səbəbindən homeostaz getdikcə gərginləşir və bu cür iş böyük əzələlər tərəfindən aparılırsa, 1,5-2 dəqiqədən çox davam edə bilməz. Ancaq bu müddət ərzində mitoxondriya demək olar ki, tamamilə aktivləşir, onlar təkcə qlükozanı deyil, həm də bədəndə tədarükü demək olar ki, tükənməz olan yağ turşularını yandırmağa qadirdirlər. Buna görə də, aerob mitoxondrial mənbə çox uzun müddət işləyə bilər, baxmayaraq ki, onun gücü nisbətən aşağıdır - qlikolitik mənbədən 2-3 dəfə, kreatin fosfat mənbəyindən isə 5 dəfə azdır.

Bədənin müxtəlif toxumalarında enerji istehsalının təşkilinin xüsusiyyətləri. Müxtəlif parçalar mitoxondrilərin müxtəlif doyma səviyyəsi var. Onlar ən az sümüklərdə və ağ yağda, ən çox qəhvəyi yağda, qaraciyərdə və böyrəklərdə olur. Sinir hüceyrələrində kifayət qədər çox mitoxondriya var. Əzələlərdə mitoxondrilərin yüksək konsentrasiyası yoxdur, lakin skelet əzələlərinin bədənin ən kütləvi toxuması (böyüklərin bədən çəkisinin təxminən 40%-i) olduğuna görə, əzələ hüceyrələrinin ehtiyacları əsasən əzələlərin intensivliyini və intensivliyini müəyyən edir. bütün enerji mübadiləsi proseslərinin istiqaməti. İ.A.Arşavski bunu “skelet əzələlərinin enerji qaydası” adlandırdı.

Yaşla, enerji mübadiləsinin iki mühüm komponenti bir anda dəyişir: müxtəlif metabolik fəaliyyətləri olan toxumaların kütlələrinin nisbəti, həmçinin bu toxumalarda ən vacib oksidləşdirici fermentlərin tərkibi dəyişir. Nəticədə, enerji mübadiləsi olduqca mürəkkəb dəyişikliklərə məruz qalır, lakin ümumilikdə onun intensivliyi yaşla və olduqca əhəmiyyətli dərəcədə azalır.

Xahiş edirəm 2 əsəri redaktə etməyə kömək edin, çox təcilidir. Biologiyadan çox güclü olmadığım üçün köməyinizə ümid edirəm. A1. Quruluşuna görə oxşar hüceyrələr və

yerinə yetirdiyi funksiyalar, forma 1) Toxumalar; 2) orqanlar; 3) orqan sistemləri; 4) tək orqanizm. A2. Fotosintez prosesində bitkilər 1) Özlərini üzvi maddələrlə təmin edirlər 2) Mürəkkəb üzvi maddələri sadə olana qədər oksidləşdirirlər 3) Oksigeni udub karbon qazı buraxırlar 4) Üzvi maddələrin enerjisini sərf edirlər. A3. Üzvi maddələrin sintezi və parçalanması hüceyrədə baş verir, ona görə də 1) Quruluş 2) həyati fəaliyyət 3) böyümə 4) çoxalma vahidi adlanır. A4. Mitoz zamanı hansı hüceyrə strukturları qız hüceyrələr arasında ciddi şəkildə bərabər paylanır? 1) Ribosomlar; 2) mitoxondriya; 3) xloroplastlar; 4) xromosomlar. A5. Dezoksiriboza 1) Amin turşularının 2) zülalların 3) və RNT 4) DNT-nin tərkib hissəsidir. A6. Ev sahibi hüceyrəyə nüfuz edən viruslar, 1) Ribosomlarla qidalanır; 2) mitoxondriyada məskunlaşmaq; 3) onların genetik materialını çoxaltmaq; 4) Onu zəhərləyirlər zərərli maddələr maddələr mübadiləsi zamanı əmələ gəlir. A7. Vegetativ çoxalmanın əhəmiyyəti nədir? 1) növün fərdlərinin sayının sürətlə artmasına kömək edir; 2) vegetativ dəyişkənliyin yaranmasına gətirib çıxarır; 3) mutasiyaları olan fərdlərin sayını artırır; 4) populyasiyada fərdlərin müxtəlifliyinə gətirib çıxarır. A8. Qida maddələrini saxlayan hansı hüceyrə strukturları orqanoidlərə aid edilmir? 1) vakuollar; 2) leykoplastlar; 3) xromoplastlar; 4) daxilolmalar. A9. Protein 300 amin turşusundan ibarətdir. Zülal sintezi üçün şablon rolunu oynayan bir gendə neçə nukleotid var? 1) 300 2) 600 3) 900 4) 1500 A10. Bakteriyalar kimi virusların tərkibinə 1) nuklein turşuları və zülallar 2) qlükoza və yağlar 3) nişasta və ATP 4) su və mineral duzlar A11 daxildir. DNT molekulunda timinli nukleotidlər nukleotidlərin ümumi sayının 10%-ni təşkil edir. Bu molekulda sitozinli neçə nukleotid var? 1) 10% 2) 40% 3)80% 4) 90% A12. Ən böyük enerji 1) Polisaxarid 2) zülal 3) qlükoza 4) ATP 2 Variant A1 molekulunda bir rabitənin parçalanması zamanı ayrılır. DNT molekullarının özünü dublikat etmə xüsusiyyətinə görə 1) mutasiyalar baş verir 2) fərdlərdə modifikasiyalar baş verir 3) genlərin yeni kombinasiyaları meydana çıxır 4) irsi məlumat qız hüceyrələrə ötürülür. A2. Hüceyrədə mitoxondrilərin əhəmiyyəti nədir: 1) biosintezin son məhsullarını daşımaq və xaric etmək 2) üzvi maddələrin enerjisini ATP-yə çevirmək 3) fotosintez prosesini həyata keçirmək 4) karbohidratları sintez etmək A3. Çoxhüceyrəli orqanizmdə mitoz 1) gametogenez 2) böyümə və inkişaf 3) maddələr mübadiləsi 4) özünütənzimləmə proseslərinin əsasını təşkil edir A4. Orqanizmin cinsi çoxalmasının sitoloji əsasları hansılardır: 1) DNT-nin çoxalma qabiliyyəti 2) spor əmələ gəlməsi prosesi 3) ATP molekulu tərəfindən enerjinin toplanması 4) A5 mRNT-nin matris sintezi. Zülalın geri dönən denaturasiyası ilə 1) onun ilkin strukturunun pozulması baş verir, 2) hidrogen bağlarının əmələ gəlməsi, 3) üçüncü quruluşunun pozulması, 4) A6 peptid bağlarının əmələ gəlməsi. Protein biosintezi prosesində mRNT molekulları irsi məlumatları 1) sitoplazmadan nüvəyə 2) bir hüceyrədən digərinə 3) nüvələrdən mitoxondriyaya 4) nüvələri ribosomlara ötürür. A7. Heyvanlarda mitoz prosesi zamanı meyozdan fərqli olaraq hüceyrələr əmələ gəlir: 1) somatik 2) yarım xromosom dəsti ilə 3) cinsi 4) spor hüceyrələri. A8. Bitki hüceyrələrində insan hüceyrələrindən, heyvanlardan və göbələklərdən fərqli olaraq A) ifraz 2) qidalanma 3) tənəffüs 4) fotosintez A9 baş verir. Xromatidlərin hüceyrənin müxtəlif qütblərinə ayrıldığı bölünmə mərhələsi 1) anafaza 2) metafaza 3) profilaktika 4) telofaza A10. Mil saplarının xromosomlara yapışması baş verir 1) İnterfaza; 2) profilaktika; 3) metafaza; 4) anafaza. A11. Hüceyrədə enerjinin ayrılması ilə üzvi maddələrin oksidləşməsi 1) Biosintez 2) tənəffüs 3) ifraz 4) fotosintez prosesində baş verir. A12. Meyoz prosesində qız xromatidləri hüceyrə qütblərinə ayrılır: 1) birinci bölünmənin metafazasında 2) ikinci bölünmənin profilaktikasında 3) ikinci bölünmənin anafazasında 4) birinci bölmənin telofazasında

8. Bu maddələrdən hansı insan hüceyrəsinin əsas tikinti materialıdır?

a) karbohidratlar;
b) zülallar;
c) nuklein turşuları;
d) yağlar.
9. Cavab variantlarından hansı insanı çoxsəviyyəli və inteqral yaşayış sistemi kimi düzgün təsvir edir?
a) hüceyrələr - toxumalar - orqan sistemi - orqanlar - bütöv orqanizm;
b) orqanlar - hüceyrələr - toxumalar - orqan sistemi - bütöv orqanizm;
c) toxumalar - hüceyrələr - orqanlar - bütün orqanizm - orqan sistemi;
d) hüceyrələr - toxumalar - orqanlar - orqan sistemi - bütöv orqanizm.
10. İnsan orqanizmində baş verən hansı proses biosintez adlanır?
a) üzvi birləşmələrin qeyri-üzvi birləşmələrə parçalanması;
b) qeyri-üzvi maddələrdən üzvi maddələrin əmələ gəlməsi;
c) öz zülalların, yağların və karbohidratların əmələ gəlməsi;
d) biosintez insanlar üçün xarakterik deyil.

1. Hansı maddələr üzvi maddələrə aid edilmir?

a. dələlər
b. mineral duzlar
c. karbohidratlar
d. yağlar
2. Görünüşünü flora və faunanın ahəngdar təsnifat sisteminə kim borcludur?
a. Jean Baptiste Lamark
b. Karl Linney
c. Çarlz Darvin

3. Quru heyvanlarda mayalanma necədir:
a. Xarici
b. Daxili
c. İkiqat

4. Zülallar həzm sistemində hansı ara məhsullara parçalanır:
a. qliserin və yağ turşuları
b. sadə karbohidratlar
c. amin turşuları

5. İnsan cinsi qametlərində neçə xromosom var:
a. 23
b. 46
c. 92
6. Xloroplastların funksiyası nədir
a. Protein sintezi
b. ATP sintezi
c. Qlükoza sintezi
7. Nüvəsi olan hüceyrələr aşağıdakılara aiddir:
a. Eukaryotik hüceyrə
b. Prokaryotik hüceyrə
8. Ekosistemdə üzvi maddələr yaradan orqanizmlər:
a. İstehlakçılar
b. İstehsalçılar
c. Parçalayıcılar
9. Hüceyrədə enerji istehsalına cavabdeh olan hüceyrə orqanoidləri hansıdır?
a. Əsas
b. Xloroplast
c. Mitoxondriya

10. Hansı orqanoidlər yalnız bitki hüceyrələri üçün xarakterikdir
a. Endoplazmik retikulum
b. Plastidlər
c. Ribosomlar

11. İnsanın somatik hüceyrələrində neçə xromosom var
a. 23
b. 46
c. 92
12. Angiospermlərdə hansı növ mayalanma baş verir:
a. Daxili

Enerjinin bir hissəsi hüceyrədə ATP-dən daha kiçik və daha mobil molekul, kreatin fosfat (CrP) şəklində saxlanılır. Məhz bu kiçik molekul hüceyrənin bir ucundan digər ucuna - hazırda enerjiyə ən çox ehtiyac duyulan yerə sürətlə hərəkət edə bilir. KrF özü sintez, əzələ daralması və ya sinir impulsunun keçirilməsi proseslərinə enerji verə bilməz: bunun üçün ATP lazımdır. Ancaq digər tərəfdən, KrP asanlıqla və praktik olaraq itkisizdir, tərkibindəki bütün enerjini dərhal ATP-yə çevrilən və sonrakı biokimyəvi çevrilmələrə hazır olan adenazin difosfat (ADP) molekuluna verə bilir.

Bədənin müxtəlif toxumalarında enerji istehsalının təşkilinin xüsusiyyətləri. Fərqli toxumalarda fərqli mitoxondriya səviyyələri var. Onlar ən az sümüklərdə və ağ yağda, ən çox qəhvəyi yağda, qaraciyərdə və böyrəklərdə olur. Sinir hüceyrələrində kifayət qədər çox mitoxondriya var. Əzələlərdə mitoxondrilərin yüksək konsentrasiyası yoxdur, lakin skelet əzələlərinin bədənin ən kütləvi toxuması (böyüklərin bədən çəkisinin təxminən 40%-i) olduğuna görə, əzələ hüceyrələrinin ehtiyacları əsasən əzələlərin intensivliyini və intensivliyini müəyyən edir. bütün enerji mübadiləsi proseslərinin istiqaməti. İ.A.Arşavski bunu “skelet əzələlərinin enerji qaydası” adlandırdı.

Enerji mübadiləsi

Enerji mübadiləsi bədənin ən ayrılmaz funksiyasını təmsil edir. İstənilən sintez, hər hansı bir orqanın fəaliyyəti, hər hansı funksional fəaliyyət qaçılmaz olaraq enerji mübadiləsinə təsir göstərir, çünki heç bir istisnası olmayan qorunma qanununa görə, maddənin çevrilməsi ilə əlaqəli hər hansı bir hərəkət enerjinin xərclənməsi ilə müşayiət olunur.

Enerji xərcləri Bədən üç qeyri-bərabər hissədən ibarətdir bazal metabolizm, funksiyaların enerji təchizatı, həmçinin böyümə, inkişaf və adaptiv proseslər üçün enerji istehlakı. Bu hissələr arasındakı əlaqə mərhələ ilə müəyyən edilir fərdi inkişaf və xüsusi şərtlər (Cədvəl 2).

Bazal metabolizm- bu orqan və sistemlərin funksional fəaliyyətindən asılı olmayaraq həmişə mövcud olan və heç vaxt sıfıra bərabər olmayan enerji istehsalının minimum səviyyəsidir. Bazal metabolizm enerji xərclərinin üç əsas növündən ibarətdir: funksiyaların minimum səviyyəsi, faydasız dövrlər və bərpaedici proseslər.

Bədənin minimum enerji tələbatı. Funksiyaların minimum səviyyəsi ilə bağlı sual olduqca açıqdır: hətta tam istirahət şəraitində (məsələn, rahat yuxu), bədənə heç bir aktivləşdirici faktor təsir etmədikdə, beynin və endokrin bezlərin müəyyən bir fəaliyyətini saxlamaq lazımdır. qaraciyər və mədə-bağırsaq traktının, ürək və qan damarlarının, tənəffüs əzələlərinin və ağciyər toxumasının, tonik və hamar əzələlərin və s.

Boş dövrlər. Bədənin hər hüceyrəsində milyonlarla tsiklik biokimyəvi reaksiyaların davamlı olaraq baş verdiyi daha az məlumdur, nəticədə heç bir şey istehsal olunmur, lakin onların həyata keçirilməsi müəyyən miqdarda enerji tələb edir. Bunlar mənasız dövrlər adlanır, real funksional vəzifə olmadıqda hüceyrə strukturlarının "döyüş səmərəliliyini" qoruyan proseslərdir. Fırlanan zirvə kimi, boş dövrlər hüceyrəyə və onun bütün strukturlarına sabitlik təmin edir. Boş dövrlərin hər birini saxlamaq üçün enerji istehlakı kiçikdir, lakin onların çoxu var və nəticədə bu, bazal enerji xərclərinin kifayət qədər nəzərə çarpan payına səbəb olur.

Reparativ proseslər. Metabolik proseslərdə iştirak edən çoxsaylı mürəkkəb təşkil olunmuş molekullar gec-tez zədələnməyə başlayır, funksional xassələrini itirirlər və ya hətta zəhərli olanları əldə edirlər. Davamlı "təmir və bərpa işləri" tələb olunur, zədələnmiş molekulları hüceyrədən çıxarır və onların yerində əvvəlkilərlə eyni olan yenilərini sintez edir. Hər hansı bir zülal molekulunun ömrü adətən 1-2 həftədən çox olmadığından və istənilən hüceyrədə yüz milyonlarla belə reparativ proseslər hər hüceyrədə daim baş verir. Ətraf mühit amilləri - əlverişsiz temperatur, artan fon radiasiyası, zəhərli maddələrə məruz qalma və daha çox - mürəkkəb molekulların ömrünü əhəmiyyətli dərəcədə qısalda bilər və nəticədə reparativ proseslərin gərginliyini artıra bilər.

Çoxhüceyrəli orqanizmin toxumalarının işləməsinin minimum səviyyəsi. Hüceyrənin fəaliyyəti həmişə müəyyəndir xarici iş. Əzələ hüceyrəsi üçün bu onun büzülməsi, sinir hüceyrəsi üçün elektrik impulsunun əmələ gəlməsi və ötürülməsi, vəzi hüceyrəsi üçün ifrazat və ifrazat əmələ gəlməsidir. epitel hüceyrəsi- pinositoz və ya ətrafdakı toxumalar və bioloji mayelərlə qarşılıqlı əlaqənin digər forması. Təbii ki, hər hansı bir işi onun həyata keçirilməsinə enerji sərf etmədən həyata keçirmək olmaz. Ancaq hər hansı bir iş, əlavə olaraq, bədənin daxili mühitinin dəyişməsinə səbəb olur, çünki aktiv hüceyrənin tullantı məhsulları digər hüceyrə və toxumaları narahat edə bilər. Buna görə də, bir funksiyanı yerinə yetirərkən enerji xərclərinin ikinci eşelonu, bəzən enerjinin çox əhəmiyyətli hissəsini istehlak edən homeostazın aktiv saxlanması ilə əlaqələndirilir. Eyni zamanda, funksional tapşırıqların yerinə yetirilməsi ilə nəinki daxili mühitin tərkibi dəyişir, strukturlar tez-tez dəyişir və çox vaxt məhv olur. Beləliklə, skelet əzələləri (hətta aşağı intensivlikdə) daraldıqda, əzələ liflərinin qırılmaları həmişə baş verir, yəni. formanın bütövlüyü pozulur. Bədəndə forma sabitliyini (homeomorfoz) qorumaq, zədələnmiş və ya dəyişdirilmiş strukturların sürətli bərpasını təmin etmək üçün xüsusi mexanizmlər var, lakin bu, yenidən enerji sərf edir. Və nəhayət, inkişaf etməkdə olan bir orqanizm üçün məruz qalma nəticəsində hansı funksiyaların aktivləşdirilməsindən asılı olmayaraq, onun inkişafının əsas meyllərini qorumaq çox vacibdir. xüsusi şərtlər. Eyni istiqamətin və inkişaf kanallarının saxlanması (homeorez) funksiyaları aktivləşdirərkən enerji istehlakının başqa bir formasıdır.

İnkişaf etməkdə olan bir orqanizm üçün enerji xərclərinin mühüm maddəsi böyümə və inkişafın özüdür. Bununla birlikdə, hər hansı bir orqanizm, o cümlədən yetkin bir orqanizm üçün adaptiv yenidənqurma prosesləri həcm baxımından daha az enerji tələb etmir və mahiyyətcə çox oxşardır. Burada enerji sərfi genomun aktivləşdirilməsinə, köhnəlmiş strukturların (katabolizm) və sintezlərin (anabolizm) məhv edilməsinə yönəldilmişdir.

Bazal maddələr mübadiləsi xərcləri və böyümə və inkişaf xərcləri yaşla əhəmiyyətli dərəcədə azalır və funksiyaların yerinə yetirilməsi xərcləri keyfiyyətcə fərqli olur. Bazal enerji məsrəflərini və enerji məsrəflərini böyümə və inkişaf proseslərinə ayırmaq metodik baxımdan son dərəcə çətin olduğundan, onlar adətən bu ad altında birlikdə nəzərdən keçirilir. "BX".

Bazal maddələr mübadiləsinin yaşa bağlı dinamikası. M.Rubnerin (1861) dövründən məlumdur ki, məməlilərdə bədən kütləsi artdıqca, kütlə vahidi üçün istilik istehsalının intensivliyi azalır; vahid səthə görə hesablanmış mübadilə məbləği isə sabit qalır (“səthi qayda”). Bu faktların hələ də qənaətbəxş nəzəri izahı yoxdur və buna görə də bədən ölçüsü ilə maddələr mübadiləsi sürəti arasındakı əlaqəni ifadə etmək üçün empirik düsturlardan istifadə olunur. İnsanlar da daxil olmaqla məməlilər üçün M. Kleiber düsturu hazırda ən çox istifadə olunur:

M= 67,7·R 0·75 kkal/gün,

burada M bütün orqanizmin istilik hasilatı, P isə bədən kütləsidir.

Bununla belə, bazal maddələr mübadiləsində yaşa bağlı dəyişiklikləri həmişə bu tənlikdən istifadə etməklə təsvir etmək mümkün deyil. Həyatın ilk ilində istilik istehsalı Kleiber tənliyinin tələb etdiyi kimi azalmır, eyni səviyyədə qalır və ya hətta bir qədər artır. Yalnız bir yaşında təxminən eyni metabolizm sürəti (55 kkal/kq·gün) əldə edilir ki, bu da çəkisi 10 kq olan orqanizm üçün Kleiber tənliyi ilə “təxmin edilir”. Yalnız 3 yaşından etibarən bazal maddələr mübadiləsinin intensivliyi tədricən azalmağa başlayır və böyüklər səviyyəsinə çatır - gündə 25 kkal / kq - yalnız yetkinlik dövründə.

Böyümə və inkişaf proseslərinin enerji xərcləri.Çox vaxt uşaqlarda artan bazal metabolizm sürəti böyümə xərcləri ilə əlaqələndirilir. Bununla birlikdə dəqiq ölçmə və hesablamalar aparılır son illər, göstərdi ki, həyatın ilk 3 ayında ən intensiv böyümə prosesləri belə gündəlik enerji istehlakının 7-8% -dən çoxunu tələb etmir, 12 aydan sonra isə 1% -dən çox deyil. Üstəlik, uşağın bədəninin enerji istehlakının ən yüksək səviyyəsi 1 yaşında, böyümə sürəti altı aylıq yaşdan 10 dəfə aşağı olduqda qeyd olunur. Ontogenezin bu mərhələləri böyümə sürəti azaldıqda və hüceyrə differensiasiya prosesləri səbəbindən orqan və toxumalarda əhəmiyyətli keyfiyyət dəyişiklikləri baş verdikdə əhəmiyyətli dərəcədə daha çox "enerji tutumlu" oldu. Biokimyaçıların xüsusi tədqiqatları göstərdi ki, differensiasiya prosesləri mərhələsinə daxil olan toxumalarda (məsələn, beyində) mitoxondrilərin tərkibi kəskin şəkildə artır və nəticədə oksidləşdirici maddələr mübadiləsi və istilik istehsalı artır. Bu hadisənin bioloji mənası ondan ibarətdir ki, hüceyrənin differensiasiyası prosesində hüceyrənin əvvəllər istehsal edə bilmədiyi yeni strukturlar, yeni zülallar və digər iri molekullar əmələ gəlir. Hər hansı bir yeni iş kimi, bu, xüsusi enerji xərcləri tələb edir, böyümə prosesləri isə hüceyrədə zülal və digər makromolekulların qurulmuş “seriyalı istehsalı”dır.

Gələcək fərdi inkişaf prosesində bazal metabolizmin intensivliyində azalma müşahidə olunur. Məlum olub ki, müxtəlif orqanların bazal maddələr mübadiləsinə töhfəsi yaşla dəyişir. Məsələn, beyin (bazal maddələr mübadiləsinə əhəmiyyətli töhfə verir) yeni doğulmuş körpələrdə bədən çəkisinin 12% -ni, böyüklərdə isə yalnız 2% -ni təşkil edir. Onlar da qeyri-bərabər böyüyürlər daxili orqanlar, beyin kimi, çox var yüksək səviyyə enerji mübadiləsi - gündə 300 kkal/kq. Eyni zamanda, postnatal inkişaf zamanı nisbi miqdarı demək olar ki, iki dəfə artırılan əzələ toxuması istirahətdə metabolizmin çox aşağı səviyyədə olması ilə xarakterizə olunur - 18 kkal/kq. Yetkinlərdə beyin bazal metabolizmin təxminən 24% -ni, qaraciyər - 20%, ürək - 10% və skelet əzələləri - 28% -ni təşkil edir. Bir yaşlı uşaqda beyin bazal metabolizmin 53% -ni, qaraciyər təxminən 18% -ni, skelet əzələləri isə yalnız 8% -ni təşkil edir.

Məktəb yaşlı uşaqlarda istirahət zamanı maddələr mübadiləsi. Bazal metabolizmin ölçülməsi yalnız bir klinikada edilə bilər: bunun üçün xüsusi şərtlər lazımdır. Ancaq istirahətdə olan maddələr mübadiləsi hər bir insanda ölçülə bilər: onun aclıq vəziyyətində olması və bir neçə on dəqiqə əzələ istirahətində qalması kifayətdir. İstirahət zamanı metabolik sürət bazal metabolizm sürətindən bir qədər yüksəkdir, lakin bu fərq əsas deyil. İstirahət zamanı maddələr mübadiləsində yaşa bağlı dəyişikliklərin dinamikası maddələr mübadiləsi sürətinin sadə azalması ilə məhdudlaşmır. Metabolik sürətin sürətli azalması ilə xarakterizə olunan dövrlər, istirahət zamanı metabolizmin sabitləşdiyi yaş intervalları ilə müşayiət olunur.

Bu halda, metabolik sürət və böyümə sürətindəki dəyişikliklərin təbiəti arasında sıx əlaqə aşkar edilir (bax. Şəkil 8, səh. 57). Şəkildəki çubuqlar bədən çəkisinin nisbi illik artımını göstərir. Məlum olub ki, nisbi artım sürəti nə qədər çox olarsa, bu dövrdə istirahətdə olan maddələr mübadiləsi sürəti bir o qədər azalır.

Təqdim olunan rəqəm başqa bir xüsusiyyəti - fərqli gender fərqlərini göstərir: tədqiq olunan yaş aralığında olan qızlar böyümə sürətində və maddələr mübadiləsi sürətində dəyişikliklərə görə oğlanlardan təxminən bir il öndədirlər. Eyni zamanda, istirahət zamanı metabolizmin intensivliyi ilə uşaqların böyümə sürəti arasında - 4 ildən 7 ilə qədər sıx əlaqə tapılır. Eyni dövrdə süd dişlərinin daimi dişlərlə əvəzlənməsi başlayır ki, bu da morfofunksional yetkinliyin göstəricilərindən biri ola bilər.

Sonrakı inkişaf prosesində bazal metabolizmin intensivliyinin azalması davam edir və indi yetkinlik prosesləri ilə sıx əlaqədə olur. Yetkinliyin erkən mərhələlərində yeniyetmələrin metabolik sürəti böyüklərdən təxminən 30% yüksəkdir. Göstəricinin kəskin azalması gonadların aktivləşdiyi III mərhələdə başlayır və yetkinlik dövrünə qədər davam edir. Məlum olduğu kimi, yetkinlik dövründə böyümə sürəti də yetkinliyin III mərhələsinə çatması ilə üst-üstə düşür, yəni. və bu halda, ən intensiv artım dövrlərində maddələr mübadiləsi sürətinin azalması modeli qalır.

Oğlanlar bu dövrdə inkişaflarında qızlardan təxminən 1 il geri qalırlar. Bu fakta ciddi uyğun olaraq, intensivlik metabolik proseslər oğlanlar həmişə eyni təqvim yaşında olan qızlardan yüksəkdir. Bu fərqlər kiçikdir (5-10%), lakin bütün yetkinlik dövründə sabitdir.

Termorequlyasiya

Termorequlyasiya, yəni sabit əsas bədən istiliyinin saxlanması iki əsas proseslə müəyyən edilir: istilik istehsalı və istilik ötürülməsi. İstilik istehsalı (termogenez) ilk növbədə metabolik proseslərin intensivliyindən asılıdır, istilik ötürülməsi isə istilik izolyasiyası və vazomotor reaksiyalar, xarici tənəffüs fəaliyyəti və tərləmə daxil olmaqla kifayət qədər mürəkkəb fizioloji mexanizmlərin bütün kompleksi ilə müəyyən edilir. Bu baxımdan termogenez kimyəvi termorequlyasiya mexanizmi kimi, istilik ötürülməsinin dəyişdirilməsi üsulları isə fiziki termorequlyasiya mexanizmləri kimi təsnif edilir. Yaşla həm bu, həm də digər mexanizmlər dəyişir, həmçinin sabit bədən istiliyinin qorunmasında əhəmiyyəti.

Termorequlyasiya mexanizmlərinin yaşa bağlı inkişafı. Sırf fiziki qanunlar ona gətirib çıxarır ki, bədənin kütləsi və mütləq ölçüsü artdıqca kimyəvi termorequlyasiyanın töhfəsi azalır. Beləliklə, yeni doğulmuş uşaqlarda termorequlyasiya istilik istehsalının dəyəri təxminən 0,5 kkal/kq saat, böyüklərdə isə 0,15 kkal/kq saat təşkil edir.

Ətraf mühitin temperaturu aşağı düşdükdə, yeni doğulmuş uşaq istilik istehsalını böyüklər kimi demək olar ki, eyni dəyərlərə - 4 kkal/kq-a qədər artıra bilər.Lakin, aşağı istilik izolyasiyası (0,15 dərəcə m 2 h/kkal) səbəbindən yeni doğulmuş bir uşaqda kimyəvi termorequlyasiya diapazonu çox kiçikdir - 5 ° -dən çox deyil. Nəzərə almaq lazımdır ki, kritik temperatur ( Th), tam müddətli körpə üçün termogenezin açıldığı +33 °C, yetkinlik yaşına çatdıqda isə +27...+23 °C-ə düşür. Bununla birlikdə, istilik izolyasiyası adətən 2,5 KLO və ya 0,45 deg m 2 h / kcal olan geyimdə kritik temperatur +20 ° C-ə qədər azalır, buna görə otaq temperaturunda adi paltarında olan bir uşaq termoneytral bir mühitdədir , yəni. bədən istiliyini saxlamaq üçün əlavə xərc tələb etməyən şəraitdə.

Yalnız soyumağın qarşısını almaq üçün paltar dəyişdirmə proseduru zamanı, həyatın ilk aylarında bir uşaq istilik istehsalının kifayət qədər güclü mexanizmlərini işə salmalıdır. Üstəlik, bu yaşda olan uşaqlarda böyüklərdə olmayan xüsusi, spesifik termogenez mexanizmləri var. Yetkin bir insan soyumağa cavab olaraq titrəməyə başlayır, o cümlədən "daralma" termogenez, yəni skelet əzələlərində əlavə istilik istehsalı (soyuq titrəmə). Bir uşağın bədəninin dizayn xüsusiyyətləri bu istilik istehsalı mexanizmini təsirsiz edir, buna görə də uşaqlarda "qeyri-daralma" termogenez aktivləşdirilir, skelet əzələlərində deyil, tamamilə fərqli orqanlarda lokallaşdırılır.

Bunlar daxili orqanlar (ilk növbədə qaraciyər) və mitoxondriya ilə doymuş (buna görə də onun qəhvəyi rəngi) və yüksək enerji qabiliyyətinə malik xüsusi qəhvəyi yağ toxumasıdır. Sağlam bir uşaqda qəhvəyi yağın istilik istehsalının aktivləşdirilməsi bədənin qəhvəyi yağın daha səthi yerləşdiyi hissələrində - skapulyar nahiyədə və boyunda dəri temperaturunun artması ilə müşahidə edilə bilər. Bu ərazilərdə temperaturu dəyişdirərək, uşağın termorequlyasiya mexanizmlərinin vəziyyətini və onun sərtləşmə dərəcəsini mühakimə etmək olar. Həyatın ilk aylarında bir uşağın sözdə "başının isti arxası" qəhvəyi yağın fəaliyyəti ilə dəqiq əlaqələndirilir.

Həyatın ilk ilində kimyəvi termorequlyasiyanın fəaliyyəti azalır. 5-6 aylıq bir uşaqda fiziki termorequlyasiyanın rolu nəzərəçarpacaq dərəcədə artır. Yaşla, qəhvəyi piylərin əsas hissəsi yox olur, lakin 3 yaşından əvvəl də qəhvəyi yağın ən böyük hissəsinin, interskapular reaksiyası qalır. Şimalda işləyən böyüklərin sahib olduğu xəbərlər var açıq havada, qəhvəyi yağ toxuması aktiv şəkildə fəaliyyət göstərməyə davam edir. Normal şəraitdə 3 yaşdan yuxarı uşaqda büzülməyən termogenezin fəaliyyəti məhdudlaşır və skelet əzələlərinin spesifik daralma fəaliyyəti - əzələ tonusu və əzələ titrəməsi - kimyəvi maddələrin təsiri altında istilik istehsalının artırılmasında dominant rol oynamağa başlayır. termorequlyasiya aktivləşir. Əgər belə uşaq özünü adi şəraitdə tapırsa otaq temperaturu(+20 °C) şort və köynəkdə, 100-dən 80-də istilik istehsalı aktivləşdirilir.

Böyümə sürəti (5-6 il) zamanı böyümə proseslərinin intensivləşməsi bədən və ətraf mühit arasında tənzimlənən istilik mübadiləsini təmin edən əzaların uzunluğunun və səthinin artmasına səbəb olur. Bu, öz növbəsində, 5,5-6 yaşdan başlayaraq (xüsusilə açıq şəkildə qızlarda) termorequlyasiya funksiyasında əhəmiyyətli dəyişikliklərə səbəb olur. Bədənin istilik izolyasiyası artır və kimyəvi termorequlyasiyanın fəaliyyəti əhəmiyyətli dərəcədə azalır. Bədən istiliyinin tənzimlənməsinin bu üsulu daha qənaətcildir və bundan sonra da istifadə olunacaq yaş inkişafı dominant olur. Termorequlyasiyanın inkişafının bu dövrü sərtləşmə prosedurları üçün həssasdır.

Yetkinliyin başlanğıcı ilə termorequlyasiyanın inkişafının növbəti mərhələsi başlayır, ortaya çıxan funksional sistemin parçalanmasında özünü göstərir. 11-12 yaşlı qızlarda və 13 yaşlı oğlanlarda, istirahətdə metabolik sürətin davamlı azalmasına baxmayaraq, damar tənzimlənməsində müvafiq düzəliş baş vermir. Yalnız yetkinlik dövründən sonra yeniyetməlik dövründə termorequlyasiya qabiliyyəti qəti inkişaf səviyyəsinə çatır. Parçaların artan istilik izolyasiyası öz bədəniətraf mühitin temperaturu 10-15 °C azaldıqda belə kimyəvi termorequlyasiyanı (yəni əlavə istilik istehsalı) işə salmadan etməyə imkan verir. Bədənin bu reaksiyası təbii olaraq daha qənaətcil və effektivdir.

Qidalanma

İnsan orqanizmi üçün lazım olan, enerji istehsal etmək və öz bədənini qurmaq üçün istifadə olunan bütün maddələr ətraf mühitdən gəlir. Uşaq böyüdükcə, həyatın ilk ilinin sonunda getdikcə müstəqil qidalanmaya keçir və 3 ildən sonra uşağın qidalanması böyüklərin qidalanmasından çox da fərqlənmir.

Qida elementlərinin struktur komponentləri.İnsan qidası bitki və ya heyvan mənşəli ola bilər, lakin bundan asılı olmayaraq, üzvi birləşmələrin eyni siniflərindən - zülallardan, yağlardan və karbohidratlardan ibarətdir. Əslində, bu birləşmələrin eyni sinifləri əsasən insan bədəninin özünü təşkil edir. Eyni zamanda, heyvan və bitki qidaları arasında fərqlər və kifayət qədər əhəmiyyətli olanlar var.

Karbohidratlar. Bitki mənşəli qidaların ən çox yayılmış komponenti insan orqanizminin enerji təchizatının əsasını təşkil edən karbohidratlardır (ən çox nişasta şəklindədir). Yetkinlər üçün 4: 1: 1 nisbətində karbohidratlar, yağlar və zülallar qəbul etmək tələb olunur. Uşaqlarda metabolik proseslər daha intensiv olduğundan, əsasən, demək olar ki, yalnız karbohidratlarla qidalanan beynin metabolik fəaliyyəti səbəbindən uşaqlar daha çox karbohidratlı qidalar qəbul etməlidirlər - 5: 1: 1 nisbətində. Həyatın ilk aylarında uşaq bitki qidaları qəbul etmir, lakin insan südündə nisbətən çox miqdarda karbohidrat var: inək südü ilə təxminən eyni yağdır, 2 dəfə az zülal, lakin 2 dəfə çox karbohidrat ehtiva edir. İnsan südündəki karbohidratların, yağların və zülalların nisbəti təxminən 5:2:1-dir. Həyatın ilk aylarında uşaqları qidalandırmaq üçün süni formulalar fruktoza, qlükoza və digər karbohidratların əlavə edilməsi ilə təxminən yarım seyreltilmiş inək südü əsasında hazırlanır.

Yağlar. Bitki qidaları nadir hallarda yağlarla zəngindir, lakin bitki yağlarının tərkibindəki komponentlər insan orqanizmi üçün son dərəcə zəruridir. Heyvan yağlarından fərqli olaraq, bitki mənşəli yağlar çoxlu doymamış yağ turşularını ehtiva edir. Bunlar uzun zəncirli yağ turşularıdır ki, onların strukturunda ikiqat kimyəvi bağlar var. Bu cür molekullar insan hüceyrələri tərəfindən hüceyrə membranlarının qurulması üçün istifadə olunur, onlar sabitləşdirici rol oynayır, hüceyrələri aqressiv molekulların və sərbəst radikalların işğalından qoruyur. Bu xüsusiyyət sayəsində bitki yağları xərçəngə qarşı, antioksidant və antiradikal aktivliyə malikdir. Bundan əlavə, çoxlu miqdarda qiymətli A və E vitaminləri adətən bitki yağlarında həll olunur.Bitki yağlarının digər üstünlüyü insan qan damarlarında çökə bilən və onların sklerotik dəyişikliklərinə səbəb olan xolesterinin olmamasıdır. Heyvan yağları, əksinə, əhəmiyyətli miqdarda xolesterol ehtiva edir, lakin praktiki olaraq vitaminlər və çoxlu doymamış yağ turşularını ehtiva etmir. Bununla belə, heyvan mənşəli yağlar da insan orqanizmi üçün lazımdır, çünki onlar enerji təchizatının mühüm komponentini təşkil edir və əlavə olaraq onların tərkibində lipokininlər var ki, bu da orqanizmin öz yağını mənimsəməsinə və emal etməsinə kömək edir.

dələlər. Bitki və heyvan zülalları da tərkibində əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir. Bütün zülallar amin turşularından əmələ gəlsə də, bu əsas tikinti bloklarının bəziləri insan hüceyrələri tərəfindən sintez edilə bilər, digərləri isə sintez oluna bilməz. Bu sonuncular sayca azdır, cəmi 4-5 növdür, lakin onları heç nə ilə əvəz etmək olmur, ona görə də onları əvəzolunmaz amin turşuları adlandırırlar. Bitki qidalarında demək olar ki, heç bir əvəzolunmaz amin turşusu yoxdur - yalnız paxlalılar və soya paxlalarında az miqdarda olur. Eyni zamanda, bu maddələr ət, balıq və digər heyvan mənşəli məhsullarda geniş şəkildə təmsil olunur. Bəzi əvəzolunmaz amin turşularının olmaması böyümə proseslərinin dinamikasına və bir çox funksiyaların inkişafına, xüsusən də uşağın beyninin və intellektinin inkişafına kəskin mənfi təsir göstərir. Bu səbəbdən, erkən yaşda uzun müddətli qida çatışmazlığından əziyyət çəkən uşaqlar çox vaxt ömürlərinin sonuna qədər əqli qüsurlu olaraq qalırlar. Buna görə də uşaqlar heç vaxt heyvan mənşəli qidaların istehlakını məhdudlaşdırmamalıdırlar: ən azı süd və yumurta, həmçinin balıq. Göründüyü kimi, eyni vəziyyət xristian ənənələrinə görə 7 yaşına çatmamış uşaqların oruc tutmaması, yəni heyvan qidalarından imtina etməsi ilə bağlıdır.

Makro və mikroelementlər. Qida məhsullarının tərkibində radioaktiv və ağır metallar, eləcə də inert qazlar istisna olmaqla, demək olar ki, elmə məlum olan bütün kimyəvi elementlər var. Bəzi elementlər, məsələn, karbon, hidrogen, azot, oksigen, fosfor, kalsium, kalium, natrium və digərləri bütün qida məhsullarına daxil olur və orqanizmə çox böyük miqdarda (gündə onlarla və yüzlərlə qram) daxil olur. Belə maddələr adətən adlanır makroelementlər. Digərləri qidada mikroskopik dozalarda olur, buna görə də onlara mikroelementlər deyilir. Bunlar yod, flüor, mis, kobalt, gümüş və bir çox başqa elementlərdir. Mikroelementlərə tez-tez dəmir daxildir, baxmayaraq ki, onun bədəndəki miqdarı kifayət qədər böyükdür, çünki dəmir bədəndə oksigenin ötürülməsində əsas rol oynayır. Mikroelementlərdən hər hansı birinin çatışmazlığı ciddi xəstəliklərə səbəb ola bilər. Yod çatışmazlığı, məsələn, ağır tiroid xəstəliyinin (sözdə guatr) inkişafına səbəb olur. Dəmir çatışmazlığı dəmir çatışmazlığı anemiyasına gətirib çıxarır - uşağın performansına, böyüməsinə və inkişafına mənfi təsir göstərən anemiya forması. Bütün belə hallarda, pəhrizdə çatışmayan elementləri ehtiva edən qidalar da daxil olmaqla, qidalanma korreksiyası lazımdır. Belə ki, yod dəniz yosunu - laminariya tərkibində böyük miqdarda olur, üstəlik, mağazalarda yodlaşdırılmış xörək duzu satılır. Dəmir mal əti qaraciyərində, alma və bəzi digər meyvələrdə, həmçinin apteklərdə satılan Hematogen uşaq irislərində olur.

Vitaminlər, vitamin çatışmazlığı, metabolik xəstəliklər. Vitaminlər insan orqanizmində normal olaraq hüceyrələr tərəfindən istehsal olunmayan orta ölçülü və mürəkkəb üzvi molekullardır. Bədəndəki biokimyəvi prosesləri tənzimləyən bir çox fermentin işləməsi üçün lazım olan vitaminləri qidadan almağa məcburuq. Vitaminlər çox qeyri-sabit maddələrdir, buna görə də yeməyi odda bişirmək, tərkibindəki vitaminləri demək olar ki, tamamilə məhv edir. Yalnız xam qidalarda nəzərəçarpacaq miqdarda vitaminlər var, buna görə də bizim üçün vitaminlərin əsas mənbəyi tərəvəz və meyvələrdir. Yırtıcı heyvanlar, eləcə də demək olar ki, yalnız ət və balıq yeyən Şimalın yerli əhalisi xam heyvan məhsullarından kifayət qədər miqdarda vitamin alırlar. Qızardılmış və qaynadılmış ət və balıqlarda praktiki olaraq heç bir vitamin yoxdur.

Vitamin çatışmazlığı müxtəlif metabolik xəstəliklərdə özünü büruzə verir ki, bu da ümumi olaraq vitamin çatışmazlığı adlanır. İndi 50-yə yaxın vitamin aşkar edilmişdir və onların hər biri metabolik proseslərin öz "bölməsinə" cavabdehdir və müvafiq olaraq vitamin çatışmazlığından qaynaqlanan bir neçə onlarla xəstəlik var. Scurvy, beriberi, pellagra və bu növ digər xəstəliklər geniş şəkildə tanınır.

Vitaminlər iki böyük qrupa bölünür: yağda həll olunanlar və suda həll olunanlar. Suda həll olunan vitaminlər çox miqdarda tərəvəz və meyvələrdə, yağda həll olunan vitaminlər isə çox vaxt toxum və qoz-fındıqlarda olur. Zeytun, günəbaxan, qarğıdalı və digər bitki yağları bir çox yağda həll olunan vitaminlərin mühüm mənbəyidir. Bununla belə, D vitamini (anti-roachitis) əsasən treska və bəzi digər dəniz balıqlarının qaraciyərindən çıxarılan balıq yağında olur.

Orta və şimal enliklərində, yaza qədər, payızdan qorunan bitki qidalarında vitaminlərin miqdarı kəskin şəkildə azalır və bir çox insanlar - şimal ölkələrinin sakinləri - vitamin çatışmazlığı yaşayırlar. Çoxlu vitaminlərlə zəngin olan duzlu və turşu qidalar (kələm, xiyar və digərləri) bu vəziyyəti aradan qaldırmağa kömək edir. Bundan əlavə, vitaminlər bağırsaq mikroflorası tərəfindən istehsal olunur, buna görə də normal həzm ilə bir insan kifayət qədər miqdarda ən vacib B vitaminlərinin çoxu ilə təmin olunur. Həyatın birinci ilində olan uşaqlarda bağırsaq mikroflorası hələ formalaşmayıb, ona görə də vitamin mənbəyi kimi kifayət qədər miqdarda ana südü, həmçinin meyvə və tərəvəz şirələri qəbul etməlidirlər.

Enerjiyə, zülallara, vitaminlərə gündəlik ehtiyac. Gündə yeyilən qidanın miqdarı birbaşa metabolik proseslərin sürətindən asılıdır, çünki qida bütün funksiyalara sərf olunan enerjini tam şəkildə kompensasiya etməlidir (şək. 13). 1 yaşdan yuxarı uşaqlarda metabolik proseslərin intensivliyi yaş artdıqca azalsa da, onların bədən çəkisinin artması ümumi (ümumi) enerji istehlakının artmasına səbəb olur. Müvafiq olaraq, əsas qida maddələrinə ehtiyac artır. Aşağıda uşaqlar üçün qida maddələrinin, vitaminlərin və əsas mineralların normal gündəlik qəbulu üçün təxmini rəqəmləri göstərən istinad cədvəlləri (cədvəl 3-6) verilmişdir. Vurğulamaq lazımdır ki, cədvəllərdə heç bir qidaya daxil olan su, həmçinin zülallara, yağlara və karbohidratlara aid olmayan üzvi maddələr (məsələn, əsas kütləni təşkil edən sellüloza) nəzərə alınmadan təmiz maddələrin kütləsi verilir. tərəvəzdən).

15 nömrəli praktik məşğələ.

15 nömrəli dərs üçün tapşırıq.

Mövzu: ENERJİ MÜBADİLƏSİ.

Mövzunun aktuallığı.

Bioloji oksidləşmə hər bir hüceyrədə baş verən fermentativ proseslərin məcmusudur, nəticədə karbohidratlar, yağlar və amin turşularının molekulları karbon qazına və suya parçalanır və ayrılan enerji adenozin şəklində hüceyrə tərəfindən saxlanılır. trifosfor turşusu (ATP) və sonra orqanizmin həyatında istifadə olunur (molekulların biosintezi, hüceyrə bölünməsi prosesi, əzələlərin yığılması, aktiv nəqliyyat, istilik istehsalı və s.). Həkim ATP sintezinin azaldığı hipoenergetik vəziyyətlərin mövcudluğundan xəbərdar olmalıdır. Bu vəziyyətdə, ATP-nin makroergik bağları şəklində saxlanılan enerjidən istifadə edərək baş verən bütün həyati proseslər əziyyət çəkir. Hipoenergetik vəziyyətlərin ən çox görülən səbəbi toxuma hipoksiyası, havada oksigen konsentrasiyasının azalması, ürək-damar və tənəffüs sistemlərinin pozulması və müxtəlif mənşəli anemiya ilə əlaqələndirilir. Bundan əlavə, hipoenergetik vəziyyətlər səbəb ola bilər hipovitaminoz bioloji oksidləşmə prosesində iştirak edən ferment sistemlərinin struktur və funksional vəziyyətinin pozulması ilə əlaqədar, həmçinin aclıq, bu da toxuma tənəffüsü üçün substratların olmamasına səbəb olur. Bundan əlavə, bioloji oksidləşmə prosesində prosesləri tetikleyen reaktiv oksigen növləri əmələ gəlir. peroksidləşmə bioloji membranların lipidləri. Bu formalara (fermentlər, membran stabilləşdirici təsir göstərən dərmanlar - antioksidantlar) qarşı orqanizmin müdafiə mexanizmlərini bilmək lazımdır.

Təhsil və təhsil məqsədləri:

Dərsin ümumi məqsədi: ATP şəklində 70-8% -ə qədər enerjinin əmələ gəlməsi ilə nəticələnən bioloji oksidləşmənin gedişi, həmçinin reaktiv oksigen növlərinin əmələ gəlməsi və onların zərərli təsirləri haqqında bilikləri aşılamaq. bədən üzərində.

Şəxsi məqsədlər: xren və kartofda peroksidazı təyin edə bilmək; əzələ suksinat dehidrogenaz fəaliyyəti.

1. Gələn nəzarət bilik:

1.1. Testlər.

1.2. Şifahi sorğu.

2. Mövzunun əsas sualları:

2.1. Maddələr mübadiləsi anlayışı. Anabolik və katabolik proseslər və onların əlaqəsi.

2.2. Makroergik birləşmələr. ATP universal bir batareya və bədəndəki enerji mənbəyidir. ATP-ADP dövrü. Hüceyrənin enerji yükü.

2.3. Metabolik mərhələlər. Bioloji oksidləşmə (toxuma tənəffüsü). Bioloji oksidləşmənin xüsusiyyətləri.

2.4. Hidrogen protonlarının və elektronlarının ilkin qəbulediciləri.

2.5. Tənəffüs zəncirinin təşkili. Tənəffüs zəncirində (CRE) daşıyıcılar.

2.6. ADP-nin oksidləşdirici fosforlaşması. Oksidləşmə və fosforlaşmanın birləşmə mexanizmi. Oksidləşdirici fosforlaşma nisbəti (P/O).

2.7. Tənəffüs nəzarəti. Tənəffüsün (oksidləşmə) və fosforlaşmanın (sərbəst oksidləşmə) ayrılması.

2.8. CPE-də oksigenin zəhərli formalarının əmələ gəlməsi və hidrogen peroksidin peroksidaza fermenti ilə neytrallaşdırılması.

Laboratoriya və praktiki iş.

3.1. Horseradishdə peroksidazın təyini üsulu.

3.2. Kartofda peroksidazanın təyini üsulu.

3.3. Əzələ suksinat dehidrogenaz fəaliyyətinin təyini və onun fəaliyyətinin rəqabətli inhibisyonu.

Çıxış nəzarəti.

4.1. Testlər.

4.2. Situasiya tapşırıqları.

5. Ədəbiyyat:

5.1. Mühazirə materialları.

5.2. Nikolaev A.Ya. Bioloji kimya.-M.: Ali məktəb, 1989., s.199-212, 223-228.

5.3. Berezov T.T., Korovkin B.F. Bioloji kimya. - M.: Tibb, 1990.S.224-225.

5.4. Kuşmanova O.D., İvçenko G.M. Biokimyadan praktik məşğələlərə bələdçi - M.: Tibb, 1983, iş. 38.

2. Mövzunun əsas sualları.

2.1. Maddələr mübadiləsi anlayışı. Anabolik və katabolik proseslər və onların əlaqəsi.

Canlı orqanizmlər ətraf mühitlə daimi və qırılmaz əlaqədədirlər.

Bu əlaqə maddələr mübadiləsi prosesində həyata keçirilir.

Metabolizm (metabolizm) – bədəndəki bütün reaksiyaların məcmusu.

Aralıq metabolizm (hüceyrədaxili metabolizm) - 2 növ reaksiya daxildir: katabolizm və anabolizm.

Katabolizm– üzvi maddələrin son məhsullara (CO 2 , H 2 O və karbamid) parçalanması prosesi. Bu prosesə həm həzm zamanı, həm də hüceyrələrin struktur və funksional komponentlərinin parçalanması zamanı əmələ gələn metabolitlər daxildir.

Bədənin hüceyrələrində katabolizm prosesləri oksidləşmə reaksiyaları üçün zəruri olan oksigen istehlakı ilə müşayiət olunur. Katabolik reaksiyalar nəticəsində orqanizmin fəaliyyət göstərməsi üçün zəruri olan enerji ayrılır (ekzerqonik reaksiyalar).

Anabolizm- sadə maddələrdən mürəkkəb maddələrin sintezi. Anabolik proseslər katabolizm (enderqon reaksiyaları) zamanı ayrılan enerjidən istifadə edir.

Bədən üçün enerji mənbələri zülallar, yağlar və karbohidratlardır. Bu birləşmələrin kimyəvi bağlarında olan enerji fotosintez prosesi zamanı günəş enerjisindən çevrilmişdir.

Makroergik birləşmələr. ATP universal bir batareya və bədəndəki enerji mənbəyidir. ATP-ADP dövrü. Hüceyrənin enerji yükü.

ATP– yüksək enerjili bağları ehtiva edən yüksək enerjili birləşmədir; terminal fosfat bağının hidrolizi təxminən 20 kJ/mol enerji buraxır.

Yüksək enerjili birləşmələrə GTP, CTP, UTP, kreatin fosfat, karbamoil fosfat və s. daxildir. Onlar orqanizmdə ATP sintezi üçün istifadə olunur. Məsələn, GTP + ADP à GDP + ATP

Bu proses adlanır substratın fosforlaşması- ekzoqonik reaksiyalar. Öz növbəsində bütün bu yüksək enerjili birləşmələr ATP-nin terminal fosfat qrupunun sərbəst enerjisindən istifadə etməklə əmələ gəlir. Nəhayət, ATP enerjisi yerinə yetirmək üçün istifadə olunur müxtəlif növlər bədəndə işləyir:

Mexanik (əzələ daralması);

Elektrik (sinir impulslarını keçirən);

Kimyəvi (maddələrin sintezi);

Osmotik (maddələrin membrandan aktiv şəkildə daşınması) - enderqonik reaksiyalar.

Beləliklə, ATP bədəndə əsas, birbaşa istifadə olunan enerji donorudur. ATP enderqonik və ekzerqonik reaksiyalar arasında mərkəzi mövqe tutur.

İnsan bədəni bədən çəkisinə bərabər miqdarda ATP istehsal edir və hər 24 saatdan bir bütün bu enerji məhv olur. 1 ATP molekulu hüceyrədə təxminən bir dəqiqə “yaşayır”.

ATP-nin enerji mənbəyi kimi istifadəsi yalnız üzvi birləşmələrin oksidləşmə enerjisi hesabına ADP-dən ATP-nin davamlı sintezi şərti ilə mümkündür. ATP-ADP dövrü bioloji sistemlərdə enerji mübadiləsinin əsas mexanizmidir və ATP universal “enerji valyutasıdır”.

Hər bir hüceyrənin elektrik yükü bərabərdir

[ATP] + ½[ADP]

[ATP] + [ADP] + [AMP]

Hüceyrə yükü 0,8-0,9 olarsa, onda hüceyrədəki bütün adenil fondu ATP şəklində təqdim olunur (hüceyrə enerji ilə doyur və ATP sintezi prosesi baş vermir).

Enerji istifadə edildikdə, ATP ADP-yə çevrilir, hüceyrə yükü 0-a bərabər olur və ATP sintezi avtomatik olaraq başlayır.