Какие конечные продукты образуются при распаде и окислении углеводов
Белковый обмен — использование и преобразование аминокислот белков в организме человека.
При окислении (1) г белка выделяется (17,2) кДж ((4,1) ккал) энергии.
Но организм редко использует большое количество белков для покрытия своих энергетических затрат, так как белки нужны для выполнения других функций (основная функция — строительная). Организму человека нужны не белки пищи, сами по себе, а аминокислоты, из которых они состоят.
В процессе пищеварения белки пищи, распадаясь в желудочно-кишечном тракте до отдельных аминокислот, всасываются в тонком кишечнике в кровяное русло и разносятся к клеткам, в которых происходит синтез новых собственных белков, свойственных человеку.
Уровень содержания аминокислот в крови регулирует печень. Распадаясь, аминокислоты образуют воду, углекислый газ и ядовитый аммиак. В клетках печени из образовавшегося аммиака синтезируется мочевина (которая затем выводится вместе с водой почками в составе мочи и частично кожей), а углекислый газ выдыхается через лёгкие.
Остатки аминокислот используются как энергетический материал (преобразуются в глюкозу, избыток которой превращается в гликоген).
Углеводный обмен
Углеводный обмен — совокупность процессов преобразования и использования углеводов.
Углеводы являются основным источником энергии в организме. При окислении (1) г углеводов (глюкозы) выделяется (17,2) кДж ((4,1) ккал) энергии.
Углеводы поступают в организм человека в виде различных соединений: крахмал, гликоген, сахароза или фруктоза и др. Все эти вещества распадаются в процессе пищеварения до простого сахара глюкозы, всасываются ворсинками тонкого кишечника и попадают в кровь.
Глюкоза необходима для нормальной работы мозга. Снижение содержания глюкозы в плазме крови с (0,1) до (0,05) % приводит к быстрой потере сознания, судорогам и гибели.
Основная часть глюкозы окисляется в организме до углекислого газа и воды, которые выводятся из организма через почки (вода) и лёгкие (углекислый газ).
Часть глюкозы превращается в полисахарид гликоген и откладывается в печени (может откладываться до (300) г гликогена) и мышцах (гликоген является основным поставщиком энергии для мышечного сокращения).
Уровень глюкозы в крови постоянный ((0,10)–(0,15) %) и регулируется гормонами щитовидной железы, в том числе инсулином. При недостатке инсулина уровень глюкозы в крови повышается, что ведёт к тяжёлому заболеванию — сахарному диабету.
Инсулин также тормозит распад гликогена и способствует повышению его содержания в печени.
Другой гормон поджелудочной железы — глюкагон — способствует превращению гликогена в глюкозу, тем самым повышая её содержание в крови (т. е. оказывает действие, противоположное инсулину).
При большом количестве углеводов в пище их избыток превращается в жиры и откладывается в организме человека.
(1) г углеводов содержит значительно меньше энергии, чем (1) г жиров. Но зато углеводы можно окислить быстро и быстро получить энергию.
Обмен жиров
Обмен жиров — совокупность процессов преобразования и использования жиров (липидов).
При распаде (1) г жира выделяется (38,9) кДж ((9,3) ккал) энергии (в (2) раза больше, чем при расщеплении (1) г белков или углеводов).
Жиры являются соединениями, включающими в себя жирные кислоты и глицерин. Жирные кислоты под действием ферментов поджелудочной железы и тонкого кишечника, а также при участии желчи, всасываются в лимфу в ворсинках тонкого кишечника. Далее с током лимфы липиды попадают в кровоток, а затем в клетки.
Как и углеводы, жиры распадаются до углекислого газа и воды и выводятся тем же путём.
В гуморальной регуляции уровня жиров участвуют железы внутренней секреции и их гормоны.
Значение жиров
- Значительная часть энергетических потребностей печени, мышц, почек (но не мозга!) покрывается за счёт окисления жиров.
- Липиды являются структурными элементами клеточных мембран, входят в состав медиаторов, гормонов, образуют подкожные жировые отложения и сальники.
- Откладываясь в запас в соединительнотканных оболочках, жиры препятствуют смещению и механическим повреждениям органов.
- Подкожный жир плохо проводит тепло, что способствует сохранению постоянной температуры тела.
Потребность в жирах определяется энергетическими потребностями организма в целом и составляет в среднем (80)–(100) г в сутки. Избыток жира откладывается в подкожной жировой клетчатке, в тканях некоторых органов (например печени), а также и на стенках кровеносных сосудов.
Если в организме недостаёт одних веществ, то они могут образовываться из других. Белки могут превращаться в жиры и углеводы, а некоторые углеводы — в жиры. В свою очередь жиры могут стать источником углеводов, а недостаток углеводов может пополняться за счёт жиров и белков. Но ни жиры, ни углеводы не могут превращаться в белки.
Подсчитано, что взрослому человеку для нормальной жизнедеятельности необходимо не менее (1500)–(1700) ккал в сутки. Из этого количества энергии на собственные нужды организма уходит (15)–(35) %, а остальное затрачивается на выработку тепла и поддержание температуры тела.
Источник
- Главная
- Вопросы & Ответы
- Вопрос 13909715
Энджелл
более месяца назад
Просмотров : 2
Ответов : 1
Лучший ответ:
Энджелл
ответ б) – вода и углекислый газ.
более месяца назад
Ваш ответ:
Комментарий должен быть минимум 20 символов
Чтобы получить баллы за ответ войди на сайт
Лучшее из галереи за : неделю месяц все время
Вы можете из нескольких рисунков создать анимацию (или целый мультфильм!). Для этого нарисуйте несколько последовательных кадров
и нажмите кнопку Просмотр анимации.
Другие вопросы:
Главный Попко
Радиус основания конуса равен 2см,а образующая -5 см.Площадь полной поверхности конуса равна?
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 2
Ответов : 1
Энджелл
как изменится правописание слов если ударения в них сместить с первого слога на второй? учится удочки вовремя истины прорвы ода
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 6
Ответов : 1
Пармезан Черница
диагонали четырехугольника ABCD, пересекаются под прямым углом,делятся пополам. Длины диагоналей равны 6 см и 8 см. Как вычислить площадь четырехугольника АВСD как вычислит площадь решение
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 3
Ответов : 1
Васян Коваль
отличительные свойства позвоночных и без позвоночных животных
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 2
Ответов : 0
Зачетный Опарыш
У Гали есть 4 гири с маркировками1 г, 2 г, 3 г, 4 г. Одна из них дефектная: более легкая или более тяжелая, чем указано на маркировке. Можно ли за два взвешивания узнать, какая из гирь дефектная, и при этом определить, легче или она тяжелее, чем на этой гире указано?
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 2
Ответов : 1
Источник
Конечными продуктами обмена углеводов являются Н2О и СО2. СО2 может быть использован в реакциях карбоксилирования, например, при биосинтезе СЖК. Основная масса СО2 выделяется через легкие. Н2О образуется преимущественно при БО и используется для гидролиза, гидратации, а остальная часть воды выделяется через почки, потовые железы, с выдыхаемым воздухом, незначительное количество выделяется через толстый кишечник.
Упражнения и ситуационные задачи для самоконтроля
1.Гликолиз, локализация, последовательность реакций, значение процесса,
энергетический баланс.
2. Цикл Кори, глюкозо-аланиновый цикл.
3.Пути распада глюкозы в тканях; гликолитический и пентозофосфатный.
4.Анаэробный распад глюкозы (гликолиз), последовательность реакций, энергетический баланс, значение
5.Глюконеогенез – значение процесса. В каких тканях преимущественно проходит?
6. Обходные пути глюконеогенеза.
7.Аэробный распад глюкозы. Этапы: гликолиз, окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты, ЦТК, БО, ОФ
8.Взаимодействие ферментов цитозоля и митохондрий при аэробном окислении глюкозы (челночные механизмы-шунты).
9.Отличие глицерофосфатного и малатного шунтов друг от друга
10. Окисление АУК в ЦТК. Роль ЦТК, БО, ОФ в обмене углеводов.
11. Энергетический баланс аэробного распада глюкозы.
12.Пентозофосфатный (гексозомонофосфатный) путь окисления глюкозы, сущность, значение.
13. Отличие и сходство гликолиза и пентозного пути окисления глюкозы
14. Роль печени в обмене углеводов.
15. Конечные продукты обмена углеводов; процессы, в результате которых они образуются; их выделение.
16. Как используется НАДН2, образующаяся при гликолизе?
17.Каким превращениям может подвергаться молочная кислота, образующаяся при гликолизе?
18.Написать реакцию окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты. Какие ферменты принимают участие в этой реакции? Какие витамины входят в состав данных ферментов?
19. Сколько молекул НАД восстанавливается при аэробном распаде глюкозы, их дальнейшие изменения.
20. Сколько молекул АТФ образуется при аэробном распаде глюкозы, на каких этапах? Может ли глюкоза полностью окислиться без ЦТК, биологического окисления, окислительного фосфорилирования? Почему?
21. Какую роль играет ЦТК, БО, ОФ в обмене углеводов?
22. Какой кофермент содержится в дегидрогеназах пентозного цикла?
23. Значение пентозофосфатного цикла.
24. Какие моносахариды содержатся в крови, оттекающей от печени? Постоянен ли их состав?
25.Чем отличается фосфоролиз гликогена в печени от его распада в других органах и тканях?
26.У больного выраженный гиповитаминоз витамина В1. Что происходит с углеводным обменом?
27. После тяжелой непривычной мышечной работы у Вашего пациента появились мышечные боли. Чем они обусловлены? Что Вы посоветуете для их устранения и облегчения?
28. Как изменятся скорость глюконеогенеза в печени при усиленном гликолизе?
29.Какими биохимическими изменениями будет сопровождаться недостаточнаяактивность гликолитических ферментов и ферментов цитратного цикла?
30.Конечные продукты катаболизма углеводов, процессы, в результате
которых они образуются?
Источник
Универсальным источником энергии во всех клетках служит АТФ (аденозинтрифосфат, или аденозинтрифосфорная кислота).
Все энергетические затраты любой клетки обеспечиваются за счёт универсального энергетического вещества — АТФ.
АТФ синтезируется в результате реакции фосфорилирования, то есть присоединения одного остатка фосфорной кислоты к молекуле АДФ (аденозиндифосфата):
АДФ + H3PO4+ 40 кДж = АТФ + H2O.
Энергия запасается в форме энергии химических связей АТФ. Химические связи АТФ, при разрыве которых выделяется много энергии, называются макроэргическими.
При распаде АТФ до АДФ клетка за счёт разрыва макроэргической связи получит приблизительно (40) кДж энергии.
Энергия для синтеза АТФ из АДФ выделяется в процессе диссимиляции.
Энергетический обмен (диссимиляция, катаболизм) — это совокупность химических реакций постепенного распада органических соединений, сопровождающихся высвобождением энергии, часть которой расходуется на синтез АТФ.
В зависимости от среды обитания организма, диссимиляция может проходить в два или в три этапа.
Процессы расщепления органических соединений у аэробных организмов происходят в три этапа: подготовительный, бескислородный и кислородный.
В результате этого органические вещества распадаются до простейших неорганических соединений.
У анаэробных организмов, обитающих в бескислородной среде и не нуждающихся в кислороде (а также у аэробных организмов при недостатке кислорода), диссимиляция происходит в два этапа: подготовительный и бескислородный.
В двухэтапном энергетическом обмене энергии запасается гораздо меньше, чем в трёхэтапном.
Первый этап — подготовительный
Подготовительный этап заключается в распаде крупных органических молекул до более простых: полисахаридов — до моносахаридов, липидов — до глицерина и жирных кислот, белков — до аминокислот.
Этот процесс называется пищеварением. У многоклеточных организмов он осуществляется в желудочно-кишечном тракте с помощью пищеварительных ферментов. У одноклеточных организмов — происходит под действием ферментов лизосом.
В ходе биохимических реакций, происходящих на этом этапе, энергии выделяется мало, она рассеивается в виде тепла, и АТФ не образуется.
Второй этап — бескислородный (гликолиз)
Второй (бескислородный) этап заключается в ферментативном расщеплении органических веществ, которые были получены в ходе подготовительного этапа. Кислород в реакциях этого этапа не участвует.
Биологический смысл второго этапа заключается в начале постепенного расщепления и окисления глюкозы с накоплением энергии в виде (2) молекул АТФ.
Процесс бескислородного расщепления глюкозы называется гликолиз.
Гликолиз происходит в цитоплазме клеток.
Он состоит из нескольких последовательных реакций превращения молекулы глюкозы C6H12O6 в две молекулы пировиноградной кислоты — ПВК C3H4O3 и две молекулы АТФ (в виде которой запасается примерно (40) % энергии, выделившейся при гликолизе). Остальная энергия (около (60) %) рассеивается в виде тепла.
C6H12O6+2H3PO4+2АДФ=2C3H4O3+2АТФ +2H2O.
Получившаяся пировиноградная кислота при недостатке кислорода в клетках животных, а также клетках многих грибов и микроорганизмов, превращается в молочную кислоту C3H6O3.
HOOC−CO−CH3пировиноградная кислота→НАД⋅H+H+лактатдегидрогеназаHOOC−CHOH−CH3молочная кислота.
В мышцах человека при больших нагрузках и нехватке кислорода образуется молочная кислота и появляется боль. У нетренированных людей это происходит быстрее, чем у людей тренированных.
При недостатке кислорода в клетках растений, а также в клетках некоторых грибов (например, дрожжей), вместо гликолиза происходит спиртовое брожение: пировиноградная кислота распадается на этиловый спирт C2H5OH и углекислый газ CO2:
C6H12O6+2H3PO4+2АДФ=2C2H5OH+2CO2+2АТФ+2H2O.
Третий этап — кислородный
В результате гликолиза глюкоза распадается не до конечных продуктов (CO2 и H2O), а до богатых энергией соединений (молочная кислота, этиловый спирт) которые, окисляясь дальше, могут дать её в больших количествах. Поэтому у аэробных организмов после гликолиза (или спиртового брожения) следует третий, завершающий этап энергетического обмена — полное кислородное расщепление, или клеточное дыхание.
Этот этап происходит на кристах митохондрий.
Третий этап, так же как и гликолиз, является многостадийным и состоит из двух последовательных процессов — цикла Кребса и окислительного фосфорилирования.
Третий (кислородный) этап заключается в том, что при кислородном дыхании ПВК окисляется до окончательных продуктов — углекислого газа и воды, а энергия, выделяющаяся при окислении, запасается в виде (36) молекул АТФ ((2) молекулы в цикле Кребса и (34) молекулы в ходе окислительного фосфорилирования).
Этот этап можно представить себе в следующем виде:
2C3H4O3+6O2+36H3PO4+36АДФ=6CO2+42H2O+36АТФ.
Вспомним, что ещё две молекулы АТФ запасаются в ходе бескислородного расщепления каждой молекулы глюкозы (на втором, бескислородном, этапе). Таким образом, в результате полного расщепления одной молекулы глюкозы образуется (38) молекул АТФ.
Суммарная реакция энергетического обмена:
C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+38АТФ.
Для получения энергии в клетках, кроме глюкозы, могут быть использованы и другие вещества: липиды, белки. Однако ведущая роль в энергетическом обмене у большинства организмов принадлежит сахарам.
Источники:
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. 9 класс // ДРОФА.
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. Общая биология (базовый уровень) 10–11 класс // ДРОФА.
Лернер Г. И. Биология: Полный справочник для подготовки к ЕГЭ: АСТ, Астрель.
Источник