являетсяосновным в существовании белковых тел, и этот способ существования состоит в самообновлении химических составных частей живых организмов.
Что такое жизнь
На потемневших от времени кусках пергамента, на глиняных табличках и листах папируса находят записанные древними мудрецами мысли о том, что такое жизнь и как она возникла.
Листы папируса и пергамента
Изображению и объяснению жизни немало строк посвятили писатели и поэты. В тайны ее на протяжении многих столетий упорно и последовательно проникают ученые.
Из одних лишь определений, что такое жизнь, можно было бы составить толстую книгу. Во многих высказываниях древних содержались верные наблюдения, отражающие многообразие проявлений жизни, но не было главного - общего признака , характерного для любой ее формы.
Этим признаком, присущим всем живым организмам - от простейших микробов до самых высокоорганизованных существ и является обмен веществ в живых организмах, постоянное самообновление составных частей тела организма.
Современные достижения биохимии, физиологии и других наук полностью подтвердили правильность этого утверждения. Все другие свойства жизни, например, раздражимость, то-есть способность отвечать на воздействия среды, рост, развитие, размножение и другие, - лишь различные проявления жизни, вытекающие из основного ее свойства - самообновления .
Самообновление живых организмов
Самообновление живых организмов представляет собой два одновременно происходящих в организме процесса - разрушение имеющегося и созидание нового органического вещества .
Вещества тела любого организма беспрерывно распадаются и в то же время в нем идет возникновение новых веществ, подобных разрушившимся. Обе эти стороны жизнедеятельности организма - разрушительная и созидательная - неразрывно связаны между собой и составляют единый процесс жизни .
Разрушение и созидание наблюдаются всюду и в неживой природе. Это связано с деятельностью , ветра, . Например, в результате выветривания гранитная скала постепенно превращается в щебень и даже в песок. Из этого материала впоследствии могут образоваться новые твердые породы, но они уже не будут прежним гранитом.
Совсем иное представляет собой разрушение в живом организме. Здесь разрушение вещества является источником возникновения нового органического вещества , то-есть представляет основное условие сохранения жизни этого организма. Если прекратится распад, одновременно прекратится и образование нового живого вещества, наступит смерть.
Диссимиляция и ассимиляция
Разрушение и распад, происходящие в теле живого организма, носят название диссимиляции, а противоположный процесс - образование нового вещества - называется ассимиляцией.
В диссимиляции и ассимиляции , или, как говорят, в обмене веществ и энергии , и заключается сущность жизни. Ведь организм что-то всегда получает из окружающей среды и что-то постоянно ей отдает. Этим живое качественно отличается от неживого, ибо подобного обмена веществ нет ни у одного неживого тела.
Рассмотрим более подробно взаимосвязь между этими двумя сторонами самого существенного процесса жизни -самообновления.
Диссимиляция - это в конечном итоге соединение органических веществ, входящих в состав живого тела, с кислородом, то-есть окисление, в результате которого освобождается скрытая в них потенциальная энергия.
Поэтому диссимиляцию иногда сравнивают с горением. Но это не одно и то же. Горение также есть окисление, но происходит оно сравнительно быстро, причем почти вся химическая энергия горящего тела из скрытого состояния непосредственно переходит в теплоту.
Освобождающаяся при диссимиляции энергия может проявляться в виде энергии движения , в различных химических реакциях, в результате которых она переходит из одной формы в другую, может накапливаться «про запас», превращаться даже в электрическую энергию. При этом одни процессы протекают быстрее, другие медленнее. И лишь в конечном итоге все виды энергии переходят в тепловую (здесь, как и всюду, действителен закон сохранения вещества, открытый Ломоносовым).
Ассимиляция , то-есть преобразование вещества пищи в тело организма, происходит за счет энергии, освобождающейся при диссимиляции. Такова суть самообновления организма .
Где же происходит этот процесс?
Самообновление осуществляется во всех тех частях организма, где имеется протоплазма , состоящая главным образом из белковых веществ. Протоплазма присуща всему живому. Она входит в состав любой живой клетки, и все процессы обмена веществ и энергии осуществляются в ней и через нее.
Однако процессы обмена веществ у разных организмов происходят по-разному. Имеются, например, существенные различия в обмене веществ у растений, животных и микробов .
Некоторые различия в процессах обмена есть у близких видов и, больше того, даже у двух организмов одного и того же вида. Но чем организмы по своему происхождению ближе, тем более сходно протекают у них обменные процессы. При этом обмен веществ, везде, имеет общий признак - самообновление.
Изменение обмена веществ живых организмов
В разных условиях существования организм может изменять характер своего обмена веществ и тогда изменяется сам. Таким образом, любое изменение организма осуществляется через изменение его обмена веществ .
Есть, однако, организмы, у которых процессы обмена веществ и энергии имеют существенные особенности. Таковы, например, зеленые, то-есть хлорофилловые, растения, у которых ассимиляция идет не только за счет распада органических веществ и освобождающейся при этом энергии, но главным образом за счет энергии света, поступающей извне.
Зародыш зерна
Вот по полю прошли сеялки, рядками зарывая в землю зерна пшеницы. Зерна пропитались влагой, согрелись в теплой земле, и скрытая в их зародышах жизнь пришла в активное движение. Питательные вещества зерна пошли на питание зародыша . Крахмал, например, превратился в сахар и стал пищей для «проснувшихся» клеток. Быстро начали делиться клетки зародыша.
Раздвигая комочки земли, потянулся вверх, ближе к свету, упругий росток; упорно пробивается вниз корешок.
Пока росток не пробился к свету, молодое растеньице, подобно человеку и животным, подобно бесхлорофилловым не зеленым растениям, питается органическими веществами, заготовленными материнским растением.
Но вот росток пшеничного зернышка поднялся к поверхности, навстречу солнечному свету, пробил острой вершинкой последний комочек земли, и вместе с другими такими же росточками выбрался на поверхность. И тотчас же он принял сначала чуть буроватую окраску, а затем в его клеточках мельчайшими изумрудами зазеленели хлорофилловые зерна.
Зазеленело и пшеничное поле. Отныне пища зеленого растения - не готовый крахмал, белок и жиры , отложенные в пшеничном зерне, а углекислый газ , добываемый из воздуха листьями и другими содержащими хлорофилл зелеными частями растений, и вода с минеральными солями , извлекаемая из почвы корнями.
Растение «встало на свои собственные ноги». Оно теперь не только изготовляет вещества, необходимые для жизнедеятельности клеток своего тела, но и накапливает большие запасы белков, углеводов, жиров и других органических веществ за счет использования энергии солнца.
Химический состав живых тел
Коротко познакомимся с химическим составом живых тел . Большинство химических элементов таблицы Менделеева обнаружено в телах живых организмов. Все они, вероятно, участвуют в процессах жизни, однако роль их далеко не одинакова. Одни из этих элементов имеют преимущественное значение в построении тела организма, другие играют определенную роль в его дыхании, питании, выделении и других жизненных процессах.
Некоторые элементы придают особые свойства тканям. Фосфор, например, входит в состав мозга и костного скелета, в костях имеется также кальций, в хлорофилле зеленых растений содержится магний, но хлорофилл не может образоваться без участия железа.
Иногда для исследователя обнаружение в тканях организма того или иного химического элемента является полной неожиданностью.
Например, некоторые водоросли моря накапливают в своем теле заметное количество йода хотя в морской воде обнаруживаются лишь следы этого элемента? Морские водоросли - промышленное сырье для получения йода.
Морские водоросли - промышленное сырье для получения йода
Почему в тканях обыкновенного подсолнечника, или в концентрация золота значительно большая, чем в почве, на которой они растут?
Ученые академики В. И. Вернадский и А. П. Виноградов - установили, что более 60 процентов химических элементов тесно связано с жизнью организмов. Иногда ничтожное прибавление к пище соединений, содержащих тысячные и даже миллионные доли процента таких элементов, как бор, марганец, медь, цинк, бром, мышьяк, кобальт, стронций и другие, повышает жизнедеятельность организма, усиливает обмен веществ.
На этом основан применяемый для повышения урожайности полей, садов и огородов метод так называемого микроудобрения почвы. В почву вносят ничтожно малое количество веществ, содержащих те или иные элементы, и этим улучшают условия питания растений.
Можно с уверенностью сказать, что все существующие на земле химические элементы участвуют в процессах жизни . Однако основу живого организма составляют не все химические элементы. Из них можно выделить десять - двенадцать, играющих более заметную роль в процессах жизни; первое же место по значению принадлежит всего-навсего четырем: углероду, водороду, кислороду и азоту .
Эти элементы получили даже особое название - элементов-органогенов . Все многообразие органических веществ, имеющихся в составе живых тел, образуют прежде всего эти четыре элемента, входящие в три главные группы органических соединений - белков, жиров и углеводов.
Говоря о химическом составе основных органических веществ, следует сказать несколько слов и об особенностях элементов, составляющих эти вещества.
Белки
Белки , углеводы, жиры и другие органические, а также минеральные вещества участвуют в процессе жизнедеятельности организмов, но основой жизни являются белки.
Протоплазма клеток - это прежде всего разнообразные белки, не представляющие, однако, какого-то случайного скопления, а являющиеся сложными системами белков и других веществ.
Эти системы возникли в результате очень длительного процесса развития живого вещества. И из этих трех групп органических веществ важнейшую роль в жизни играют белки.
С ними и их свойствами связаны все проявления жизни. Деятельная часть зеленых растений представляет собой живые клетки; состоящие из протоплазмы, которая также является сочетанием различных белков. Конечно, углеводы, жиры и другие вещества тоже участвуют в жизненных процессах, но ведущая роль принадлежит белкам.
Белки исключительно разнообразны. Из различных белков состоят протоплазма клеток, мышцы, сухожилия, связки, стенки сосудов, внутренние органы, рога, копыта, когти, кожа и волосы животных.
Из различных белков состоят все живые организмы
Много белка в молоке, в семенах и плодах некоторых растений и т. д.
Однако, несмотря на то что по своему внешнему виду и свойствам все эти белки мало похожи друг на друга, они имеют единый элементарный химический состав (состоят из углерода, водорода, кислорода и азота) и определенное, свойственное только белкам, строение молекул. Кроме перечисленных четырех элементов, в белки нередко входят и некоторые другие, например фосфор, железо, магний и т. д.
Понять многообразие и сложность жизни можно, лишь проследив законы развития белкового вещества. Наука биохимия, изучает химизм веществ живых организмов.
Белки - самые сложные из встречающихся в природе веществ. Сложность вещества определяется количеством и разнообразием атомов, входящих в состав частицы этого вещества - молекулы. Чем больше атомов в молекуле, тем больше ее молекулярный вес.
О сложности строения белковых молекул можно судить по их молекулярному весу. Так, например, молекулярный вес воды равен 18, обыкновенной поваренной соли - 58,5, сахара из свеклы - 342, а белка куриного яйца - 43 000. Есть белки, молекулярный вес которых достигает сотен тысяч и даже миллионов! Поэтому белковую молекулу по сравнению с молекулами других веществ называют молекулой-гигантом.
Это обстоятельство наряду с особенностями углеродной цепочки, составляющей основу белковой молекулы, в значительной степени определяет подвижность белка, способность изменяться в зависимости от условий среды. В белковой молекуле всегда имеются такие группы атомов, которые легко присоединяют к себе из окружающей среды новые группы атомов, и такие; которые молекула отдает в окружающую среду. Подвижность белков и является одной из основных причин их безграничного разнообразия в природе.
Белковая молекула в процессе ассимиляции непрерывно воспроизводит - точнее говоря, восстанавливает себя: атомы этой молекулы постоянно располагаются в ней определенным образом. Белок, распадаясь, вновь создает белок, подобный себе. Распад вещества живого организма неуклонно ведет к возникновению подобного же вещества. В этом проявляется основное свойство самообновления белковых тел.
Академик А. И. Опарин пишет:
Организация живой протоплазмы определяется последовательностью химических процессов и превращений, которые совершаются в обмене веществ. В настоящее время выяснилось, что белковые вещества определяют скорость, направление и взаимосвязь химических превращений, которые совершаются в живой клетке.
Поэтому основным в биохимии является не вопрос диссимиляции, распада в процессе обмена веществ, который прослежен довольно глубоко, а процесс ассимиляции, то-есть свойства самовоспроизведения белковых веществ, образования любым белком белка, подобного ему.
Найти законы самовоспроизведения белков - таков путь познания процессов жизни.
Успехи в области изучения белка, которых добились ученые, дают основание полагать, что решение вопроса об управлении процессами, происходящими в живом белке, - дело, быть может, не очень отдаленного будущего.
Углеводы
К углеводам относятся крахмал, сахар и другие органические вещества. В состав всех углеводов входят водород, углерод и кислород.
Жиры
Тот же элементарный химический состав имеют и разнообразные жиры растительного и животного происхождения, но типы построения молекул углеводов и жиров различны.
Углерод
Углерод как элемент широко известен. Он почти в чистом виде находится в каменном и древесном угле. Чистый углерод - это графит, из которого делают грифель обыкновенного карандаша и огнеупорные тигли для плавления металлов, наконец из углерода состоит алмаз - самое твердое из известных в природе веществ. Но нас углерод интересует не как промышленное сырье или драгоценный камень. Нам необходимо выяснить его роль как неизменного участника соединений, входящих в состав организмов.
В своей книге «Занимательная геохимия» академик А. Е. Ферсман писал,
Представим себе на секунду, как бы выглядела Земля без углерода. Ведь это значит, что не было бы ни одного зеленого листика, ни дерева, ни травки. Не было бы также и животных. Лишь голые утесы разнообразных горных пород торчали бы среди безжизненных голых песков и безмолвных пустынь Земли.
Действительно, всякая жизнь неизбежно связана с углеродом. Используем ли мы древесину для построек или других надобностей, изготовляем ли одежду, обувь, пищу, вдыхаем ли аромат цветов, - везде мы имеем дело с соединениями углерода. Зеленые леса, луга, поля - это прежде всего углерод.
В сухом веществе растения по весу около половины составляет углерод (в среднем 45 процентов).
Известно, что при нагревании древесины без доступа воздуха в конечном счете остается только углерод с небольшой примесью золы, то-есть минеральных веществ. Но если сжечь древесный уголь на воздухе, останется лишь зола. Углерод же древесного угля, соединившись при сгорании с кислородом воздуха, образовал бесцветный углекислый газ, который улетучился.
В воздухе всегда находится ничтожная примесь углекислого газа - всего около 0,03 процента по объему. Однако эта небольшая примесь и является для растений источником углерода, идущего на построение белков, жиров, углеводов и других органических веществ.
Бесконечное множество самых разнообразных углеродных соединений, которые встречаются в природе, объясняется прежде всего свойствами углерода.
Дело в том, что атомы углерода легко вступают в соединения друг с другом, образуя при этом «углеродные цепочки». Установлено, что уже на ранней ступени остывания звезд возникает так называемый бикарбон - вещество, молекула которого состоит из двух атомов углерода.
По мере дальнейшего остывания звезд образуются все более сложные углеродные соединения. Углерод, составляющий как бы основу, «скелет», органических молекул, присоединяет к себе атомы и группы атомов, содержащих водород, кислород и азот.
Если «углеродные цепочки» присоединяют к себе атомы водорода и кислорода, то возникают молекулы углеводов, жиров и других безазотистых углеродных соединений. Но самые замечательные соединения образуются, когда «углеродная цепочка», кроме групп атомов, содержащих водород и кислород, присоединяет атомные группы, содержащие азот.
Создаются азотистые вещества типа белков, которые в результате дальнейшего развития и усложнения могут превратиться в белковые тела, обладающие таким свойством жизни, как обмен веществ.
Азот
Азот по своим химическим свойствам резко отличается от углерода. Это малодеятельный химический элемент. В соединение с другими химическими элементами он вступает при очень высокой температуре или при большом давлении.
Азота в природе очень много. В атмосфере воздуха, например, азот по весу составляет 75 процентов. Это значит, что над каждым квадратным метром площади земли находится столб воздуха, в котором содержится около 8 тонн газообразного азота. Какие богатые запасы по сравнению с ничтожной примесью углекислого газа!
Однако организмы, использующие азот и углерод для построения своего тела, обычно не страдают от недостатка углерода; азота же растениям часто не хватает. Дело в том, что организм усваивает не газообразный азот воздуха, а соединения азота, ему нужен, как говорят, «связанный азот».
Водород и кислород
Растения не испытывают недостатка также в водороде и кислороде .
Вода и кислород входят в состав всех растений
Но роль этих элементов не ограничивается тем, что они входят вместе с углеродом и азотом в состав белков, углеводов и других органических веществ.
Водород и кислород образуют воду, а вода в процессе жизнедеятельности организмов имеет очень важное значение. Она входит в состав протоплазмы клеток, при ее посредстве совершается взаимодействие различных белков и других веществ в организме. Вода также обеспечивает обмен веществ в живых организмах и их взаимодействие с окружающей средой.
Отечественным ученымМ. В. Волькенштейном предложено следующее определение жизни: «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот».
Однако до сих пор общепризнанного определения понятия «жизнь» не существует. Но можно выделить признаки (свойства) живой материи, отличающие ее от неживой.
1. Определенный химический состав. Живые организмы состоят из тех же химических элементов, что и объекты неживой природы, однако соотношение этих элементов различно. Основными элементами живых существ являются углерод С, кислород О, азот N и водород Н.
2. Клеточное строение. Все живые организмы, кроме вирусов, имеют клеточное строение.
3. Обмен веществ и энергозависимость. Живые организмы являются открытыми системами, они зависят от поступления в них из внешней среды веществ и энергии.
4. Саморегуляция (гомеостаз). Живые организмы обладают способностью поддерживать гомеостаз – постоянство своего химического состава и интенсивность обменных процессов.
5. Раздражимость. Живые организмы проявляют раздражимость, то есть способность отвечать на определенные внешние воздействия специфическими реакциями.
6. Наследственность. Живые организмы способны передавать признаки и свойства из поколения в поколение с помощью носителей информации – молекул ДНК и РНК
7. Изменчивость. Живые организмы способны приобретать новые признаки и свойства.
8. Самовоспроизведение (размножение). Живые организмы способны размножаться – воспроизводить себе подобных.
9. Индивидуальное развитие (онтогенез). Каждой особи свойственен онтогенез – индивидуальное развитие организма от зарождения до конца жизни (смерти или нового деления). Развитие сопровождается ростом.
10. Эволюционное развитие (филогенез). Живой материи в целом свойственен филогенез – историческое развитие жизни на Земле с момента ее появления до настоящего времени.
11. Адаптации. Живые организмы способны адаптироваться, то есть приспосабливаться к условиям окружающей среды.
12. Ритмичность. Живые организмы проявляют ритмичность жизнедеятельности (суточную, сезонную и др.).
13. Целостность и дискретность. С одной стороны, вся живая материя целостна, определенным образом организована и подчиняется общим законам; с другой стороны, любая биологическая система состоит из обособленных, хотя и взаимосвязанных элементов.
14. Иерархичность. Начиная от биополимеров (белков и нуклеиновых кислот) и кончая биосферой в целом, все живое находится в определенной соподчиненности. Функционирование биологических систем на менее сложном уровне делает возможным существование более сложного уровня.
| Предыдущие материалы: |
Здравствуйте, ребята садитесь. Дежурный кто отсутствует?
С сегодняшнего урока мы с вами приступаем к изучению обмена веществ и энергии.
На уроке мы познакомимся с понятием обмена веществ, узнаем из как процессов состоит обмен веществ. Рассмотрим этапы обмена веществ, и обмен белков, жиров, углеводов, минеральных веществ и воды.
Откройте тетради и запишите сегодняшнее число и тему урока.
Живой мир вокруг нас разнообразен, но всех живых существ отличает от неживой природы наличие особых признаков.
Вспомните основные признаки живых организмов. (Питание, дыхание, выделение – обмен веществ, раздражимость, подвижность, размножение, рост и развитие.)
Почему питание, дыхание, выделение продуктов жизнедеятельности выделены среди других признаков живого? (Эти процессы взаимосвязаны и в совокупности представляют единое целое обмен веществ)
Вспомните, что называется питанием, дыханием, выделением. (Питание – процесс получения питательных веществ из окружающей среды. Дыхание – процесс поглощения кислорода с выделением энергии. Выделение – вывод из организма не нужных опасных веществ образовавшихся в ходе жизнедеятельности.)
Остаются ли неизменными вещества, поступившие из внешней среды в организм? Если изменяются, то какие преобразования они притерпевают?
(Вещества претерпевают изменения, они расподаются до более простых и всасываются в кровь далее часть их превращается в строительный материал для организма а часть их используется для получения энергии.)
Итак, обмен веществ и энергии – одно из основных свойств живого, обмен веществами и энергией с окружающей средой (метаболизм (от греч. μεταβολή - «превращение, изменение») включающее процессов питания дыхания и выделения представляет собой совокупность протекающих в живых организмах биохимических превращений веществ и энергии.
Различие между живой и неживой природой заключается в особом строении живого существа и в специфических химических процессах, постоянно происходящих между организмом и внешней средой. Совокупность этих процессов представляет собой основу жизни - обмен веществ. Любой живой организм, в том числе и человек, - открытая система, которая потребляет из окружающей среды различные вещества и использует их в качестве строительного материала или как источник энергии, выделяя в окружающую среду продукты жизнедеятельности и энергию. Благодаря обмену веществ происходит расщепление и синтез молекул, входящих в состав клеток, разрушение и обновление клеточных структур и межклеточного вещества . Обмен веществ неотделим от процессов превращения энергии: энергия химических связей сложных органических молекул в результате химических превращений переходит в другие виды энергии, используемой на синтез новых соединений, для совершения работы, образования тепла и др.
Обмен веществ делится на два взаимосвязанных и единовременно протекающих процесса – пластический и энергетический обмен.
В среднем у человека каждые 80 дней меняется половина всех тканевых белков; ферменты печени (в ней идут особенно интенсивные реакции) обновляются через 2-4 часа, а некоторые - через несколько десятков минут. Подумайте каким образом это возможно, и как по-вашему можно назвать такой обмен веществ пластический или энергетический? (Поступающие питательные продукты идут на строительство организма, пластический обмен)
Пластический обмен – процесс, в результате которого питательные вещества, поступающие в клетку, идут на «строительство» утраченных частей, на создание новых клеток, происходит рост и развитие не только клеток, но и всего организма.
Запишите определение. Пластический обмен – совокупность процессов приводящих к усвоению веществ и накоплению энергии.
Энергия необходима для протекания всех процессов. Часть поступающих в организм органических веществ распадается с выделением энергии, данный процесс называется энергетическим обменом.
В ходе работы на доске изображается схема.
Метаболизм
Энергетический Пластический
обмен - распад, обмен - синтез
расщепление сложных сложных органических
органических веществ из простых.
веществ до простых
Пластический обмен - это процесс усвоения организмом веществ , которые он получает из окружающей среды . Совокупность реакций биосинтеза, протекающих в клетках организма называется ассимиляцией. Но реакции биосинтеза невозможны без энергии, которая выделяется в реакциях энергетического обмена , основой которого является диссимиляция - совокупность реакций распада и окисления высокомолекулярных веществ, идущих с выделением энергии. В свою очередь диссимиляция невозможна без ферментов, образующихся в ходе ассимиляционных процессов пластического обмена . В различные моменты жизни организма один из видов обмена может преобладать. Например, в период роста и развития организма наблюдается значительное усиление обоих процессов, но с усилением ассимиляции.
Организм животных и человека получает готовые органические вещества с пищей. Но чтобы эти соединения могли включиться в обмен; они должны быть расщеплены на элементарные части. Этот процесс и осуществляется, как вы знаете, в системе органов пищеварения. Пищеварение, транспортировка питательных веществ кислорода есть лишь подготовительная фаза обмена веществ. Создание специфических для организма веществ и структур, как и биологическое окисление органических веществ, обеспечивающих организм энергией, происходит в клетках тела и осуществляется по программе, заложенной в их наследственном аппарате.
Давайте подробнее выясним, из каких этапов складывается обмен веществ.
Зарисуйте с доски схему себе в тетради.
Схема «Этапы обмена веществ»
1Поступление
веществ из
окружающей 2 Преобразование
среды веществ и энергии.
3 Использование 4 Удаление
веществ в
окружающую
среду
1 этап. Поступление питательных веществ и энергии из внешней среды .Что получает организм из внешней среды? Что называется питательными веществами? (Организм получает с продукты питания питательные вещества. Питательные вещества это белки, жиры, углеводы, мин соли, витамины.)
2 этап. Преобразования этих веществ и энергии внутри организма .
Где начинается расщепление, под действием чего и до чего расщепляются белки, жиры и углеводы?
3 этап. Использование организмом положительных компонентов данных преобразований.
Аминокислоты всасываются в кровь и разносятся ко всем органам. Через мембраны клеток органов аминокислоты проникают в них, и там, в рибосомах из нужной комбинации аминокислот создаются белки, свойственные данным клеткам: в мышцах – мышечные белки человеческого организма, в нейронах – белки свойственные нервным клеткам. Образование белков из аминокислот происходит в рибосомах.
Жирные кислоты и глицерин через кровь, и лимфу поступают в клетки, где происходит образование жиров свойственных человеку. Избыток жира ненужных для клеточных процессов, откладывается в запас в разных органах.
Глюкоза всасывается в кровь и при избытке откладывается в печени в виде гликогена. Если в крови содержится незначительное количество, это способствует переходу гликогена в глюкозу и поступление ее в сосудистое русло.
4 этап. Выброс из организма ненужных компонентов преобразований во внешнюю среду.
Конечными продуктами обмена веществ является вода, углекислый газ, аммиак, которые удаляются через кожу, печень, органы дыхания.
Итак, мы узнали, обмен веществ (метаболизм) сложный процесс включающий в себя пластический (ассимиляцию) и энергетический (диссимиляцию) обмены, сейчас выясним какие (питательные) вещества участвуют в обмене веществ и какое значение они имеют для человеческого организма.
Обмен наиболее важных веществ рассмотрим, заполнив таблицу:
«Обмен веществ».
Ребята разделитесь на 5 групп. Каждая группа будет работать с текстом и выделит в нем функции веществ питательных веществ, продукты питания в которых содержаться питательные вещества, суточная потребность, железы регулирующие обмен данных питательных веществ, и последствия нарушения обмена веществ и внесет их в таблицу. На выполнение отводится 5 минут. После выполнения задания от каждой группы выходит один выступающий который заносит данные в таблицу на доске, и все вместе заполняем таблицу. Под таблицей нужно написать вывод. В конце урока тетради выборочно будут проверены и выставлены оценки.
Вывод после таблицы: Белки, жиры, углеводы, минеральные соли и вода играют огромную роль в обмене веществ и являются незаменимыми компонентами питания. Особую роль в энергетическом обмене играют углеводы и жиры, на ряду с другими питательными веществами и водой принимают участие в пластическом обмене. Обмен веществ контролируется эндокринной системой. Случаи нарушения обмена ведут к тяжелым последствиям для здоровья.
Тексты для учеников.
Текст №1 Обмен белков
Белки. В начале прошлого столетия стало известно, что из всех тканей живого и растительного мира можно выделить вещества, по своим свойствам очень похожие на белок куриного яйца. Выяснилось, что они близки друг к другу и по составу. Поэтому им и было дано общее название - белки. Затем появился термин «протеины», от греческого слова «протос» - «первый, важнейший», что указывает на первостепенную роль белка. Белки - это очень сложные высокомолекулярные соединения. Молекула воды состоит всего из трех атомов: одного атома кислорода и двух атомов водорода; молекула же белка состоит из многих десятков и сотен тысяч атомов. В ее состав входят азот, углерод, водород, кислород и некоторые другие элементы. Если нагреть в присутствии кислоты какой-либо белок, то он расщепляется на более простые составные части, названные аминокислотами. В природе есть очень много разнообразных белков и трудно найти два похожих друг на друга. Между тем состоят они из небольшого количества аминокислот - всего около 20. Белковый обмен в организме происходит постоянно и очень быстро. О его скорости можно судить по обмену азота. Определяя количество азота, введенного с пищей и выведенного из организма, можно установить суточный азотный баланс. Если количество вводимого и выделяемого азота одинаково, то говорят об азотном равновесии. Когда азота вводится больше, чем выделяется, то налицо положительный азотный баланс. Чаще это бывает у детей, когда идет рост организма, или у людей, выздоравливающих после тяжелой болезни. Но бывает, что азота выводится больше, чем вводится, - это отрицательный азотный баланс. Такое состояние наблюдается при голодании или при инфекционных заболеваниях. В зависимости от набора аминокислот, входящих в молекулы белка, белки делятся на полноценные, содержащие необходимые аминокислоты, и неполноценные, не содержащие некоторые из них. Полноценные белки преимущественно животного происхождения (мясо, рыба), неполноценные - растительного, хотя белки бобовых растений содержат полноценный белок; Белки, поступившие с пищей в организм, под воздействием ферментов пищеварительного тракта распадаются до аминокислот, которые всасываются в кровь и разносятся ею по всему организму. В клетках органов и тканей из них синтезируются белки, свойственные человеку. Не использованная часть белков подвергается распаду и удаляется из организма, а освобождающаяся энергия используется в других реакциях (энергетическая функция белков). Белки необходимы не только для построения клеточных структур (строительная функция), но являются составной частью ферментов, гормонов и некоторых других веществ. Белки входят в состав ферментов в качестве катализаторов многих реакций (каталитическая функция) и антител (защитная функция). Конечными продуктами распада белков в организме являются вода, углекислый газ и азотсодержащие вещества (аммиак, мочевая кислота и др.). Продукты распада белков выводятся из организма через органы выделения. Белки в организме в запас не откладываются (или почти не откладываются). В белках в среднем содержится 16 % азота, Т.е. вес белков в 6,25 раза превышает вес имеющегося в них азота (расчет на 100 г белка). Полученное количество азота умножают на 6,25 и получают количество белка в граммах. Суточная потребность в белках - в среднем 100-118 г; она зависит от возраста, характера профессии и других условий. Длительный недостаток белков вызывает тяжелые нарушения в организме: задержку роста и развития у детей, изменения в ферментативных системах организма, в железах внутренней секреции и др. Положительный азотистый баланс у взрослого человека может быть при росте новообразований - росте клеток, не свойственных организму. Если вовремя обнаружить этот процесс, то возможно своевременное лечение.
Текст № 2 Обмен углеводов
Углеводы - вещества, состоящие из углерода, водорода и кислорода. Они широко распространены в растительном мире. Это основной источник энергии в нашем организме (они дают 75 % всей необходимой нам энергии). Углеводы делятся на простые и сложные, С пищей получаем мы и те и другие, причем простые сразу же всасываются в кровь, а сложные вначале должны расщепиться. Сложные углеводы - это крахмал, тростниковый и свекловичный сахар, простые - виноградный сахар, или глюкоза, фруктоза и др. Высокомолекулярные соединения углеводов - полисахариды не уступают по своей сложности белкам. Они входят в состав соединительной ткани, костей и хрящей. Кроме того, полисахариды играют очень большую роль в борьбе организма с инфекционными заболеваниями. К полисахаридам относится широко распространенное в животных тканях вещество - гепарин, который предохраняет кровь от свертывания. Сложные углеводы, поступающие в организм с пищей, расщепляются в пищеварительном тракте до моносахаридов, которые поступают в кровь, а затем - в печень, где из глюкозы синтезируется гликоген. По мере надобности он снова превращается в глюкозу, которая и разносится по организму кровью. Содержание глюкозы в крови поддерживается на одном уровне (около 0,1 %). Печень регулирует содержание сахара в крови: в ней содержится около 300 г углеводов в виде гликогена. При поступлении значительного количества сахара или глюкозы, (150-200 г) с пищей уровень сахара в крови повышается (пищевая гиперглйкемия). Избыток сахара выводится с мочой, т.е. в моче появляется глюкоза - наступает глюкозурия. При нарушении внутрисекреторной деятельности поджелудочной железы наступает заболевание, носящее название сахарной болезни, или сахарного диабета: При сахарном диабете уровень сахара в крови повышается и начинается усиленное выделение сахара с мочой. Гликоген откладывается не только в печени, он может накапливаться в мышцах. При необходимости глюкоза поступает в кровь, как из гликогена, так и из гликогена, содержащегося в мышцах. Глюкоза не только структурный компонент цитоплазмы клеток, но и необходимый компонент их роста (источник энергии), она очень важна для работы нервной системы (гликоген откладывается ив нервных клетках). Если концентрация сахара в крови Понизится дот 0,04%, то начинаются судороги, бред, потеря сознания и т. д. - нарушается деятельность центральной нервной системы. Достаточно такому больному дать поесть обычного сахара или ввести в кровь глюкозу, как все нарушения исчезают. Резкое и длительное понижение сахара в крови - гипогликемия может повлечь более резкие нарушения деятельности организма и привести к смерти; При недостаточном поступлении углеводов с пищей они могут образовываться из белков и жиров.Углеводы легко распадаются и являются главным источником энергии в организме, особенно при физических нагрузках. Суточная потребность человека в углеводах в среднем составляет 450-500 г. Центр регуляции содержания сахара в крови находится в продолговатом и промежуточном (подбугровая область) мозге. Высшие центры находятся в коре больших полушарий. Адреналин - гормон мозгового слоя надпочечников - способствует превращению гликогена в глюкозу и усиливает окислительные процессы в клетках. Его действие противоположно инсулину, который способствует проникновению глюкозы в клетки и синтезу гликогена. В регуляции углеводного обмена также принимают участие и другие гормоны: гормоны коры надпочечников, передней доли гипофиза и щитовидной железы.
Текст № 3 Обмен жиров
Жиры - это в первую очередь энергетический материал; при окислении жиров выделяется в 2 с лишним раза больше энергии, чем при окислении такого же количества углеводов и белков: при окислении 1 г жира выделяется 9,3 ккал тепла, 1 г углеводов - 4,1 ккал, 1 г белка - 4,1 ккал. В пищеварительном тракте жир расщепляется на жировые кислоты и глицерин. Образующийся из жиров глицерин легко всасывается, а жирные кислоты всасываются лишь только после омыления. Проходя через слизистую оболочку кишечника и всасываясь в кровь, они вновь соединяются друг с другом и образуют новый, свойственный данному организму жир. Жир - необходимая составная часть клеток. В организме он находится также в виде жироподобных веществ - мелоидов, Которые входят в состав нервной ткани, клеточных мембран и некоторых гормонов. Невостребованные организмом количества жира откладываются в так называемых «жировых депо» - в подкожной клетчатке, сальнике, околопочечной клетчатке, в области таза. Жировая клетчатка обеспечивает теплоизоляцию нашего организма и служит амортизатором. Последнее видно из такого примера: мы не замечаем тяжести своего тела, когда стоим. Большую роль в этом играют естественные жировые подушки, которые находятся в области сводов стопы и принимают на себя, амортизируют, весь наш вес. В этом вы легко убедитесь, если станете на колени: очень быстро тяжесть тела даст о себе знать сильной болью. Жировая клетчатка есть только у теплокровных животных. Особенно она развита у тюленей, моржей, белых медведей, китов. У холоднокровных - лягушек, рыб ее нет. Значительное отложение жира в теле - признак нарушения обмена веществ. У тучного человека обмен веществ протекает медленнее, чем у худощавого. Ожиревший человек теряет бодрость и жизнерадостность, становится вялым, неинициативным. Состав пищевого жира неоднороден, и разные жиры имеют разную биологическую ценность. Для человека наиболее целесообразно содержание жира в пище от 1 до 1,25 г на килограмм веса. Это значит, что если человек весит 70 кг, то он доложен э день употреблять от 70 до 100 г жира, а так как жир входит в состав почти каждого пищевого продукта, то в эту норму включается общее количество жиров, поступивших в организм во всех видах. Половина потребляемых жиров должна быть животного, а половина-растительного происхождения. Это важно потому, что, как мы уже говорили, все жиры при расщеплении в пищеварительном тракте распадаются на жирные кислоты и глицерин. Жирных кислот два вида: насыщенные и ненасыщенные.
Все жиры содержат и те и другие, но в животных жирах больше насыщенных, растительных, наоборот, больше ненасыщенных жирных кислот. Исследования последних лет показали, что ненасыщенные жирные кислоты имеют важное значение для организма. Они повышают его сопротивляемость различным инфекциям, снижают чувствительность к радиоактивному излучению, входят в соединение с холестерином (органическим веществом, которое синтезируется в основном самим организмом) и препятствуют его отложению в стенках сосудов, предупреждая болезнь сосудов-атеросклероз. Из ненасыщенных жирных кислот особенно большое значение имеют три: линолевая, линоленовая и арахидоновая. Первые две содержатся в большом количестве вы конопляном, льняном и подсолнечном масле, а третья (ее называют витамином F) - главным образом в животном жире - свином сале и яичном желтке. Из всех трех ненасыщенных жирных кислот только арахидоновую организм может синтезировать при наличии линолевой кислоты и витаминов группы В. Если жир полностью исключить из пищи, организм будет синтезировать его из белков и углеводов. При голодании из жиров образуются углеводы, используемые в качестве источника энергии. В регуляции жирового обмена: большую роль играет центральная нервная система, а также многие железы внутренней секреции (половая, гипофиз, щитовидная, над-почечники).
Рассказ об обмене минеральных веществ и воды.
Минеральные соли. Организму нужны не только белки, жиры и углеводы, ему необходимы также минеральные соли и вода. Почти вся периодическая система Менделеева представлена в клетках нашего организма, однако роль и значение некоторых элементов в обмене веществ до сих пор ещё недостаточно изучены. Что же касается воды и минеральных солей, то выяснено, что они важные участники процесса обмена веществ в клетке. Вода и различные соли входят в состав клетки, без них обмен веществ в клетке нарушается. В организме больших запасов солей нет, поэтому необходимо обеспечить их регулярное поступление. Сделать это нетрудно, так как в состав пищевых продуктов входит большинство минеральных веществ. Больше других солей мы употребляем поваренную соль. Она состоит из натрия и хлора. Натрий участвует в регулировании количества воды в организме, а хлор, соединяясь с водородом, образует соляную кислоту желудочного сока, который очень важен для пищеварения. Недостаточное улотребление поваренной сои приводит к усиленному выделению из организма воды и недостаточному образованию соляной кислоты желудочного сока. При употреблении же большого количества поваренной соли вода задерживается в организме, и могут появиться отеки. Калий - это один из важнейших элементов, содержащихся в клетке. Он необходим для поддержания нормальной возбудимости нервной и мышечной ткани. Вместе с натрием он способствует также регулированию содержания воды в тканях. Соли калия есть в картофеле, бобовых растениях, капусте и других овощах. Соли кальция и фосфора нужны для нормального развития костной ткани, фосфор очень важен и для нервной ткани. Кальций в большом количестве содержится в молоке, твороге, сыре, рыбе. Соотношение солей калия и кальция важно для нормальной деятельности мышцы сердца. При их отсутствии или недостатке сердечная деятельность замедляется, а вскоре полностью прекращается. Для всех клеток необходимо регулярное поступление в организм солей магния. Этот элемент, благодаря которому осуществляется проводимость по волокнам нервной систе¬мы, регулирует просвет кровеносных сосудов, а также работу кишечника. Солей магния много в печени, бобах, горохе, соевой и овсяной муке, ржаном хлебе. Железо входит в состав гемоглобина - вещества, которое переносит кислород из лег¬ких к клетками тканям. Всего в организме содержится 3 г железа, из которых 2,5 г входит в состав гемоглобина. При недостатке железа развивается малокровие. Из пищевых продуктов наиболее богаты железом яичный желток, мясо, фрукты я овощи.
Фтор входит в состав зубной эмали, поэтому у людей, живущих в тех местностях, где в питьевой воде его мало, чаще портятся зубы, вод является жизненно необходимым микроэлементом. Он участвует в синтезе гормонов щитовидной железы. При дефиците йода постепенно развивается патология щитовидной железы (известна под названием «зоб»). Большое количество йода содержится в морепродуктах как животного, так и растительного происхождения. Медь и ее соли участвуют в процессах кроветворения. При дефиците этого элемента в организме железо плохо используется по своему прямому назначению, в результате чего развивается малокровие. В сутки человеку требуется до 10 г поваренной соли, 1 г калия, 0,3 г магния, 1,5 г фос\фора, 0,8 г кальция, 0,012 г железа, 0,001 мг меди, 0,0003 г марганца, 0,00003 г йода. Соли распределены в разных клетках и тканях организма неравномерно. Так, солей натрия много содержится в плазме и межклеточной - жидкости; солей калия в клетках больше, чем в жидких средах организма; кости содержат много кальция и фосфора; гемоглобин - медь и железо, а клетки щитовидной железы - йод. Поскольку минеральные вещества выводятся из организма постоянно, они должны быть.в равном количестве восполнены с приемом пищи. Отсутствие солей в пищевом рационе может привести к смерти быстрее, чем полное голодание.
Вода и минеральные соли не являются источниками энергии и питательными веществами, но их роль чрезвычайно важна. Вода составляет до 65 % веса организма, а у детей - до 80 %. Без пищи, но при наличии воды (ее потреблении) человек может обходиться 40-50 дней, а без воды погибнет через несколько дней. Вода участвует во всех обменных процессах. Все питательные вещества и соли могут всосаться в кровь только растворенными в воде. И все химические процессы в клетках возможны лишь в присутствии воды. Вода участвует в регуляции температуры тела: выделяясь с потом, она испаряется и, охлаждая тело, предохраняет его от перегревания. Потребность в воде в среднем составляет 2-2*5 л в сутки. Эта потребность удовлетворяется приблизительно так: 1 л в виде питья, 1 л содержится в пище и 250-300 мл образуется в организме человека в результате химических превращений, происходящих во всех клетках и тканях. Выводится вода из организма почками, потовыми железами и легкими. Количество выпитой и выделенной воды приблизительно одинаково. Правда, потребность в ней часто зависит от 1 качества и количества пищи, температуры окружающего воздуха и т.д.
Человеку следует употреблять столько жидкости, Сколько надо, чтобы покрыть весь ее расход, иначе произойдет обезвоживание организма, и наступят серьезные нарушения жизнедеятельности. При длительной нехватке воды страдает нервная- система, появляются психические расстройства. Периоды полной апатии и сонливости сменяются зрительными и слуховыми галлюцинациями и судорогами. Нарушается деятельность жизненно важных нервных центров - дыхательного и сердечно-сосудистого. Если эти явления нарастают, может наступить смерть,
Здоровый человек не должен ограничивать себя в питье, но полезно пить часто и понемногу. Выпивать сразу много жидкости вредно - ведь вся жидкость всасывается в кровь, и, пока ее излишек не будет выведен почками, сердца работает с излишней нагрузкой.
Мы сегодня с вами познакомились с темой обмена веществ и энергии. Выясним насколько вы поняли учебный материал. Я называть вам утверждение, а вы будите говорить верно, или не верно оно, и обосновывать свою точку зрения.
1.Обмен веществ происходит между внешней средой и организмом. Организм замкнутая система? (нет, происходит взаимодеиствие с внешней средой система открытая)
2. Результатом пластического обмена является синтез сложных органических веществ.
3. Распад органических веществ сопровождается накоплением энергии. (нет)
4. Человеческий организм получает энергию с пищей.
5. В результате энергетического обмена происходит накопление вещества. (нет)
6. Строится в клетках человека из аминокислот углеводы? (нет, белки)
7. Основное значение воды для клеток организма среда для биохимических реакций?
Спасибо всем за активное участие на уроке, выставим заслуженные оценки.
Основным свойством жизни является обмен веществ между человеческим организмом и внешней средой. Для существования живого организма необходимо поступление из внешней среды кислорода, воды и разнообразных питательных веществ.
Если этот процесс прекращается, то прекращается и жизнь. Под обменом понимают все процессы превращения питательных веществ в нашем организме, усвоение их, переработку и выделение продуктов обмена во внешнюю среду.
Ассимиляция и диссимиляция
В человеческих органах пищеварения сложные органические вещества (жиры, белки) расщепляются, как правило, на более простые. Именно эти вещества, в виде растворов всасываясь, проникают в лимфу и кровь. Кровь, лимфа, тканевая жидкость доставляют ко всем тканям необходимые питательные вещества. Из органических соединений, которые поступают при всасывании, в клетках тканей образуются сложные , углеводы, жиры характерные для человеческого организма. Этот процесс превращения и усвоения веществ, входящих непосредственно в состав тела человека, называется ассимиляцией. Вследствие чего организм обогащается определенными веществами, а так же скрытой химической энергией.
Вместе с ассимиляцией в тканях и клетках тела протекает диссимиляция, т. е. процесс распада органически сложных веществ на простые. При этом обязательно происходит освобождение энергии, а остатки продуктов обмена веществ из организма выводятся.
Процессы диссимиляции и ассимиляции связаны неразрывно и протекают, как правило, в единстве. Даже несмотря на свою противоположность, все же без ассимиляции не было бы диссимиляции, поскольку разрушаться было бы нечему. Во время диссимиляции энергия освобождается, переходя в тепловую или прямо в механическую, которая используется непосредственно в работе организма человека.
Обмен обладает возрастными особенностями, то есть в период роста человеческого организма ассимиляция над диссимиляцией преобладает, причем достаточно существенно. В зрелом возрасте человека эти находятся практически в равновесии. А в пожилом возрасте человека уже процессы диссимиляции преобладают над ассимиляцией — разрушается больше веществ, чем образуется.
Как правило, в обмене веществ отличают белковый, жировой, углеводный, водный и минеральный обмен, которые между собой тесно взаимосвязаны. Стоит отметить, что знание каждого очень важно, поскольку при нарушении одного или другого нужно применять специальные методы лечения. Также очень важно знать, что нарушение одного из них весьма и весьма значительно сказывается на всем организме.
Обмен белков
Белки представляют собой наиболее сложные вещества организма и главную основу всех клеток. Они играют исключительно важную роль в процессе обмена веществ. Белки - это основной строительный материал в организме. Они используются и как энергетический материал. Белки, характерные для организма человека образуются из продуктов расщепления белков пищи, которые поступают в кровь из тонких кишок и разносятся ею ко всем органам, тканям и клеткам. Конечные продукты расщепления белков в тканях и клетках поступают в общий ток крови и через органы выделения удаляются из организма вместе с мочой и потом.
При достаточном поступлении жиров и углеводов норма белков для взрослого около 1,5 г в сутки на 1 кг веса тела. При окислении в организме 1 г белков дает 4,1 больших калорий.
Белковое питание должно быть полноценным, т. е. пища должна содержать все нужные организму составные части белков. Разнообразная пища обеспечивает организм всеми составными частями, необходимыми для построения белков человека. Удовлетворить потребности организма в белках лучше всего при помощи животной пищи. Белками богаты: , рыба (особенно треска), сыр, колбаса, яйца.
Из растительных продуктов особенно много белков содержат соя, горох, фасоль, бобы, . Не все белки растительного происхождения содержат нужные человеку составные части белков. Белки не могут быть заменены ни углеводами, ни жирами, так как последние не содержат азота. В печени белки могут перерабатываться и переходить в жиры и углеводы.
Обмен углеводов
Углеводы являются основным источником энергии. При окислении в организме 1 г углеводов дает 4,1 больших калорий. Благодаря углеводам органы и ткани человека получают энергию, за счет которой осуществляются различные движения, образуется тепло.
К углеводам относятся: крахмал, сахар, клетчатка. При избыточном углеводном питании углеводы могут переходить в жиры, а при недостаточном - образовываться из жиров. При достаточном поступлении жиров норма углеводов для взрослого человека 7-8 г на 1 кг веса тела в сутки. Нормальная жизнедеятельность организма осуществляется при условии более или менее постоянного содержания сахара в крови (0,1%). Основными продуктами, содержащими углеводы, являются различные сахара, мука, крупы, хлеб, овощи и фрукты.
В кровеносные сосуды ворсинок всасываются водные растворы простых сахаров, например глюкозы, конечными продуктами их распада в организме являются углекислый газ и вода.
Глюкоза необходима для нормальной работы мышц и клеток центральной нервной системы как энергетический источник. Он преобразуется в гликоген, запасы которого откладываются в печени и в мышцах, и при необходимости снова превращается в глюкозу. При недостаче глюкозы в крови работоспособность человека снижается. При нервном истощении или сердечной слабости применяется внутривенное вливание глюкозы.
Обмен жиров
Жиры являются в основном энергетическим материалом. Окисление 1 г жира дает 9,3 больших калорий. Конечные продукты окисления и распада жиров те же, что и у углеводов.
Жир откладывается в запас под кожей, в брюшной полости, в рыхлой соединительной ткани, окружающей органы. Чрезмерное отложение жира вредно для организма, так как затрудняет работу сердца, почек. При достаточном поступлении белков и углеводов суточная норма жира несколько меньше, чем белка. В холодном климате потребление жира должно быть повышенным. При недостаточном поступлении жира в организм наступает истощение.
По своему химическому составу животные жиры ближе подходят к жирам нашего организма, чем растительные. Легко усваиваются жиры, входящие в состав (масло, сливки, сметана) и жиры яичного желтка. Из растительных продуктов особенно ценны для питания различные масла: льняное, подсолнечное, кукурузное, конопляное и др.
Обмен воды и минеральных солей
Вода составляет около 70% общего веса тела. Она необходима как составная часть организма. Особенно много воды в крови, лимфе и тканевой жидкости, пищеварительных соках. Суточная норма воды в умеренном климате 2-2,5 литра. Отдельные органы очень богаты водой. В клетках головного мозга ее содержится 85%, в мышцах 75%. В некоторых органах воды мало, в костях около 20%. Процессы расщепления белков, жиров и углеводов на составные части и образование из них сложных органических соединений осуществляются в воде.
Благодаря воде обеспечивается постоянный состав крови и лимфы. Без воды невозможны процессы обмена веществ, так как все они совершаются в водных растворах. При полном отсутствии воды в пище смерть наступает через 4-5 дней. При работе в горячих цехах, а также в сельском хозяйстве в летнюю жаркую погоду рекомендуют питье воды с примесью 0,2-0,5% . Слегка подсоленная вода возмещает потерю солей при выделении пота, уменьшает жажду и потоотделение, способствует улучшению самочувствия и повышает производительность труда.
Для организма большое значение имеют и различные минеральные соли. Организм нуждается в солях натрия, калия, кальция, магния, фосфора, серы, железа, йода, брома, цинка и некоторых других.
Соли входят в состав клеток. В процессе жизнедеятельности организма они постоянно выводятся с мочой, потом и другими продуктами выделения, поэтому должны регулярно поступать в организм. Большинство необходимых минеральных веществ входит в состав . Для нормальной жизнедеятельности организма необходим хлористый натрий, т. е. поваренная соль. Для этого необходимо потреблять с пищей 10-12,5 г поваренной соли в сутки. При этом организм получает не только натрий, необходимый для переноса кислорода и углекислого газа, но и хлор, нужный для образования соляной кислоты в железах, желудка.