Откуда организме берется метаболическая вода

Откуда организме берется метаболическая вода

Пользуясь таблицей «Примерный суточный водный обмен человека», ответьте на следующие вопросы.

Примерный суточный водный обмен человека (в л)

Поступление воды Количество воды (в л) Органы, участвующие в выделении воды Количество воды (в л)
Жидкость 1,2 Почки 1,4
Легкие 0,5
Плотная пища 1,0 Кожа 0,5
Прямая кишка 0,1
Итого 2,2 2,5

1) Какое количество воды потребляет организм человека в течение суток?

2) В составе каких веществ вода выделяется из организма?

3) Почему количество поступившей воды несколько меньше, чем воды, выделившейся из организма?

Правильный ответ должен содержать следующие элементы:

2) Моча, кал, выдыхаемый воздух, пот.

3) В таблице не учтена метаболическая вода

Критерии оценивания выполнения задания Баллы
Правильный ответ включает все перечисленные элементы и не содержит биологических ошибок 3
Ответ включает два из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок

Ответ включает три из названных выше элементов, но содержит негрубые биологические ошибки

2
Ответ включает один из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок

Ответ включает два из названных выше элементов, но содержит негрубые биологические ошибки

1
Ответ неправильный 0
Максимальный балл 3

Откуда берется метаболическая вода? )))

В процессе энергетического обмена. Метаболическая вода образуется в самом организме. Он вырабатывает ее из твердых компонентов пищи. Метаболическая жидкость появляется в процессе преобразования жиров и углеводов в энергию. В результате серии химических реакций данные вещества образуют энергию (запасают в АТФ) и ряд неиспользуемых компонентов: продукты обмена веществ (метаболическую жидкость) и токсины, которые необходимо вывести из организма.

Источник

Метаболическое производство воды и значение

метаболическая вода вода, вырабатываемая организмом или живым существом как продукт окислительного метаболизма его питательных веществ. Разложение питательных веществ происходит в результате катаболизма, производства энергии, углекислого газа и метаболической воды..

Метаболическая вода также называется водой сгорания, окислением или водой, вырабатываемой организмом через эндогенные процессы. Он представляет собой небольшую часть, всего 8-10% от всей воды, которая нужна организму.

В среднем у взрослого человека в день вырабатывается от 300 до 350 мл метаболической воды. Это количество воды, образующейся в процессе обмена веществ, составляет лишь небольшую часть воды, необходимой организму для жизни..

Производство метаболической воды жизненно важно для выживания некоторых животных в пустыне, как в случае с верблюдами. Он был описан как важный для насекомых и других животных, которые живут в сухих условиях.

Это показатель скорости обмена веществ в организме; однако его определение не простое. Легче измерить СО2 истекший или выдыхаемый продукт окислительного метаболизма, количество образованной метаболической воды.

  • 1 Производство метаболической воды
    • 1.1 Из жиров
    • 1.2 Из углеводов
    • 1.3 Из белков
    • 1.4 Производственный баланс
  • 2 Важность
  • 3 Ссылки

Метаболическое производство воды

Метаболическая вода образуется в организме во время ферментативного разложения органических веществ, таких как жиры, углеводы и белки. Полное окисление этих питательных веществ происходит в результате клеточного метаболизма в аэробных условиях или в присутствии кислорода..

Окисление питательных веществ представляет собой сложный и медленный процесс, который включает в себя несколько химических реакций, которые происходят поэтапно или катаболически. Некоторые из этих маршрутов в начале являются специфическими для каждого типа питательных веществ, заканчивая процесс путями или реакциями, которые являются общими.

Это окисление заканчивается клеточным дыханием во внутренней мембране митохондрий с выработкой энергии или АТФ (аденозинтрифосфата).

Одновременно с окислительным фосфорилированием (продуцированием АТФ) образуется СО2 и метаболическая вода. В мембране присутствуют четыре фермента: NADH-дегидрогеназа, янтарная дегидрогеназа, цитохром С и цитохромоксидаза (также известная как система флавопротеин-цитохром)..

В этой системе электроны и водороды NADH и FADH получают в результате реакций катаболизма или окисления питательных веществ. Чтобы закончить в этом ферментном комплексе, эти водороды связаны с кислородом, чтобы произвести метаболическую воду.

Из жиров

Окисление жиров или липидов происходит при окислении свободных жирных кислот, таких как, например, трипальмитат. Этот катаболический процесс включает в себя бета-окисление, при котором жирная кислота окисляется с образованием ацетил-КоА, который идет в цикл Кребса.

Как только ацетил-КоА включен в цикл, образуются восстановительные эквиваленты NADH и FADH2 которые проходят к дыхательной цепи. Наконец, электроны водорода переносятся к ферментам цепи, образующей АТФ, СО2 и метаболическая вода.

Образование метаболической воды в результате окисления трипальмитата жирных кислот можно обобщить следующим образом:

Катаболизм жира, накопленного в горбах верблюдов, обеспечивает их водой, необходимой для выживания в пустынных районах..

Из углеводов

Окислительный путь углеводов включает реакции гликолиза с продукцией пировиноградной кислоты и молекулы воды. В присутствии кислорода пировиноградная кислота попадает в митохондриальный матрикс, где она превращается в ацетил-КоА, включая его в цикл Кребса..

Этот цикл является распространенным путем метаболизма питательных веществ, образующиеся восстанавливающие эквиваленты окисляются в дыхательной цепи..

Производство метаболической воды при полном окислении глюкозы можно суммировать с помощью следующего уравнения:

Когда гликоген, который является сложным углеводом, окисляется в процессе, называемом гликогенолизом, выделяются метаболическая вода и глюкоза.

Из белков

Катаболизм белков является более сложным, чем описанный для жиров и углеводов, так как белки не полностью окисляются. К конечным продуктам катаболизма белка относятся мочевина, некоторые соединения азота, а также СО2 и метаболическая вода.

Производственный баланс

Примерный баланс производства метаболической воды может быть выражен окислением 100 г каждого питательного вещества. Вы также можете рассмотреть приблизительное или среднее количество воды, произведенной за 24 часа или один день.

Производственный баланс близок к 110 г воды на 100 г окисленного жира. Количество метаболической воды, образующейся в течение 24 часов в результате окисления жирных кислот, составляет 107 мл..

Приблизительно 60 г метаболической воды вырабатывается на 100 г метаболически окисленных углеводов в организме. Количество производимого из углеводов в среднем за день близко к 55 мл..

А с белками образуется меньше воды, всего около 42 г на 100 г белка. Вода окисления белков, вырабатываемых в течение дня, в среднем равна 41 мл..

Ранее упоминалось, что взрослый человек производит лишь от 8 до 10% метаболической воды от всей необходимой ему воды. Ваше тело в хорошем состоянии здоровья, обеспечивает около 300-350 мл метаболической воды каждый день.

важность

Как уже упоминалось, его вклад в ежедневное количество воды, необходимое организму, считается низким. Тем не менее, их вклад является значительным для удовлетворения потребности спортсмена в жидкости во время длительных упражнений.

При окислении питательных веществ в день вырабатывается от 300 до 350 мл метаболической воды. Тем не менее, его производство также увеличивается в тех случаях, когда потребление воды уменьшается.

Хотя физиологические механизмы недостаточно четко определены, производство метаболической воды является компенсаторным механизмом потери жидкости организма. Хотя их вклад в гомеостаз воды в организме имеет тенденцию игнорироваться, важно учитывать его.

Существуют живые существа, которые зависят исключительно от метаболической воды в своем существовании, как верблюды, живущие в пустыне. Перелетные птицы, совершающие длительные беспосадочные перелеты, также зависят исключительно от него, чтобы выжить, а также от нескольких видов насекомых..

Источник

Откуда организме берется метаболическая вода

Подробное решение Раздел стр. 17 по биологии для учащихся 9 класса, авторов С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, И.Б. Агафонова, Н.И. Сонин 2016

Вопрос 1. Назовите основные группы органических веществ, входящих в состав клетки.

Органические соединения составляют в среднем 20–30 % массы клетки живого организма. К ним относятся биологические полимеры – белки, нуклеиновые кислоты и углеводы, а также жиры и ряд небольших молекул – гормоны, пигменты, аминокислоты, простые сахара, нуклеотиды и т. д. Разные типы клеток содержат разные количества органических соединений.

Вопрос 2. Из каких простых органических соединений состоят белки?

Белки – это высокомолекулярные полимерные соединения, мономером которых служат аминокислоты.

Вопрос 3. Составьте схему «Функции белков в клетке».

Функции белков в клетке многообразны. Одна из важнейших — строительная функция: белки входят в состав всех клеточных мембран и органоидов клетки, а также внеклеточных структур. Для обеспечения жизнедеятельности клетки исключительно важное значение имеет каталитическая, или. ферментативная, роль белков. Биологические катализаторы, или ферменты, — это вещества белковой природы, ускоряющие химические реакции в десятки и сотни тысяч раз.

Ферментам свойственны некоторые черты, отличающие их от катализаторов неорганической природы. Во-первых, один фермент катализирует только одну реакцию или один тип реакций, т. е. биологический катализ специфичен. Во-вторых, активность ферментов ограничена довольно узкими температурными рамками (35— 45 °С), за пределами которых их активность снижается или исчезает. В-третьих, ферменты активны при физиологических значениях рН, т. е. в слабощелочной среде. Еще одно важное отличие ферментов от неорганических катализаторов: биологический катализ протекает при нормальном атмосферном давлении.

Все это определяет ту важную роль, которую ферменты играют в живом организме. Практически все химические реакции в клетке протекают с участием ферментов. Двигательная функция живых организмов обеспечивается специальными сократительными белками. Эти белки участвуют во всех видах движения, к которым способны клетки и организмы: мерцание ресничек и биение жгутиков у простейших, сокращение мышц у многоклеточных животных и пр. Транспортная функция белков заключается в присоединении химических элементов (например, кислорода) или биологически активных веществ (гормонов) и переносе их к различным тканям и органам тела.

При поступлении в организм чужеродных белков или микроорганизмов белые кровяные тельца лейкоциты— образуют особые белки — антитела. Они связывают и обезвреживают не свойственные организму вещества — это защитная функция белков. Белки служат также источником энергии в клетке, т. е. выполняют энергетическую функцию. При полном расщеплении 1 г белка выделяется 17,6 кДж энергии.

Вопрос 4. Какие химические соединения называют углеводами?

Углеводы, обширная группа природных органических соединений, химическая структура которых часто отвечает общей формуле Cm(H2O)n (т. е. углерод вода, отсюда название).

Вопрос 5. Назовите основные функции углеводов. Какие клетки и почему наиболее богаты углеводами?

Углеводы выполняют две основные функции: строительную и энергетическую. Например, целлюлоза образует стенки растительных клеток; сложный полисахарид хитин — главный структурный компонент наружного скелета членистоногих. Строительную функцию хитин выполняет и у грибов. Углеводы играют роль основного источника энергии в клетке. В процессе окисления 1 г углеводов освобождается 17,6 кДж энергии. Крахмал у растений и гликоген у животных, откладываясь в клетках, служит энергетическим резервом.

Вопрос 6. Вспомните из предыдущих курсов биологии, какую функцию выполняет глюкоза в организме человека. Какое количество глюкозы в крови является нормой? Чем опасно резкое снижение концентрации глюкозы в плазме крови?

Глюкоза крови является непосредственным источником энергии в организме. Быстрота ее распада и окисления, а также возможность быстрого извлечения из депо обеспечивают экстренную мобилизацию энергетических ресурсов при стремительно нарастающих затратах энергии в случаях эмоционального возбуждения, при интенсивных мышечных нагрузках и др.

Уровень глюкозы в крови составляет 3,3—5,5 ммоль/л и является важнейшей гомеостатической константой организма. Особенно чувствительной к понижению уровня глюкозы в крови (гипогликемия) является ЦНС. Незначительная гипогликемия проявляется общей слабостью и быстрой утомляемостью. При снижении уровня глюкозы в крови до 2,2—1,7 ммоль/л (40— 30 мг%) развиваются судороги, бред, потеря сознания, а также вегетативные реакции: усиленное потоотделение, изменение просвета кожных сосудов и др. Это состояние получило название «гипогликемическая кома». Введение в кровь глюкозы быстро устраняет данные расстройства.

Вопрос 7. Объясните, почему термины «жиры» и «липиды» не являются синонимами.

Липиды — разнородная группа углеводород-содержащих органических веществ. Сложные природные и синтетические соединения, объединяемых общим свойством — хорошей растворимостью в неполярных органических растворителях (таких, как эфир и хлороформ) и очень малой растворимостью в воде. Липидам отводится важная роль в формировании биологических мембран, других сторонах жизнедеятельности организмов.

Не следует путать понятия, считая липиды синонимом слова жир, жиры (триглицериды) — лишь один из важных подклассов липидов.

Вопрос 8. Какие функции выполняют липиды? В каких клетках и тканях их особенно много?

Основная функция жиров – служить энергетическим резервуаром. Калорийность липидов выше энергетической ценности углеводов. В ходе расщепления 1 г жиров до СO2 и Н2O освобождается 38,9 кДж энергии. Содержание жира в клетке колеблется в пределах 5–15 % от массы сухого вещества. В клетках жировой ткани количество жира возрастает до 90 %. В организме животных, впадающих в спячку, накапливается избыток жира, у позвоночных животных жир откладывается ещё и под кожей – в так называемой подкожной клетчатке, где он служит для теплоизоляции. Одним из продуктов окисления жиров является вода. Эта метаболическая вода очень важна для обитателей пустынь. Так, жир, которым заполнен горб верблюда, служит в первую очередь не источником энергии (как часто ошибочно полагают), а источником воды.

Очень важную роль для живых организмов играют фосфолипиды, являющиеся компонентами мембран, т. е. выполняющие строительную функцию.

Из липидов можно отметить также воск, который используется у растений и животных в качестве водоотталкивающего покрытия. Из воска пчёлы строят соты. Широко представлены в животном и растительном мире стероиды – это желчные кислоты и их соли, половые гормоны, витамин D, холестерол, гормоны коры надпочечников и т. д. Они выполняют ряд важных биохимических и физиологических функций.

Вопрос 9. Откуда в организме берётся метаболическая вода?

Метаболическая, или эндогенная, вода образуется в организме в результате большого количества биохимических превращений. Наибольшее ее количество образуется при окислении углеводов и жиров. Например, при расщеплении 100 г жира выделяется не только значительное количество энергии, но и 134 мл эндогенной воды. Такое свойство жиров позволяет многим животным (амфибиям, рептилиям и млекопитающим) в неблагоприятный сезон года впадать в спячку и не вести активный образ жизни. Это же качество жира делает возможным трансокеанские перелеты некоторых бабочек (махаон).

Вопрос 10. Что такое нуклеиновые кислоты? Какие типы нуклеиновых кислот вы знаете? Чем отличаются РНК и ДНК?

Нуклеиновые кислоты – это полимеры, построенные из огромного числа мономерных единиц, называемых нуклеотидами.

Различают два типа нуклеиновых кислот. Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) – двуцепочечный полимер с очень большой молекулярной массой. В одну молекулу могут входить 108 и более нуклеотидов. ДНК несёт в себе закодированную информацию о последовательности аминокислот в белках, синтезируемых клеткой, и обладает способностью к воспроизведению.

Рибонуклеиновая кислота (РНК), в отличие от ДНК, бывает в большинстве случаев одноцепочечной. Существует несколько видов РНК: информационные (иРНК), транспортные (тРНК) и рибосомальные (рРНК). Они различаются по структуре, величине молекул, расположению в клетке и выполняемым функциям.

Вопрос 11. Сравните химический состав живых организмов и тел неживой природы. Какие выводы можно сделать на основе этого сравнения?

Тела живой и неживой природы состоят из одинаковых химических элементов. В состав живых организмов входят неорганические вещества — вода и минеральные соли. Жизненно важные многочисленные функции воды в клетке обусловлены особенностями ее молекул: их полярностью, способностью образовывать водородные связи. Все это говори об общности и единстве живой и неживом природы.

Вопрос 12. Какие особенности строения атома углерода обусловливают его ключевую роль в формировании молекул органических веществ?

Большинство окружающих нас веществ — органические соединения. Это ткани животных и растений, наша пища, лекарства, одежда (хлопчатобумажные, шерстяные и синтетические волокна), топливо (нефть и природный газ), резина и пластмассы, моющие средства. В настоящее время известно более 10 млн. таких веществ, и число их каждый год значительно возрастает благодаря тому, что учёные выделяют неизвестные вещества из природных объектов и создают новые, не существующие в природе соединения.

Такое многообразие органических соединений связано с уникальной особенностью атомов углерода образовывать прочные ковалентные связи, как между собой, так и с другими атомами. Атомы углерода, соединяясь друг с другом как простыми, так и кратными связями, могут образовывать цепочки практически любой длины и циклы. Большое разнообразие органических соединений связано также с существованием явления изомерии.

Источник

Читайте также:  Когда варишь рис нужно ли сливать воду
Оцените статью