Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

1.27. Co to jest metabolizm? Opracowała Bożena Smolik Konsultant Arleta Poręba-Konopczyńska.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "1.27. Co to jest metabolizm? Opracowała Bożena Smolik Konsultant Arleta Poręba-Konopczyńska."— Zapis prezentacji:

1 1.27. Co to jest metabolizm? Opracowała Bożena Smolik Konsultant Arleta Poręba-Konopczyńska

2  W naszych komórkach występują związki organiczne i nieorganiczne, które ulegają nieustannym przemianom.  Każdy organizm można porównać do fabryki, w której jednocześnie zachodzą różnorodne reakcje chemiczne.  Wszystkie reakcje chemiczne, zachodzące w organizmie, związane są z przemianami energii i materii.  Procesy przemiany materii i energii, zachodzące w komórkach, nazywamy metabolizmem.

3  Warunkiem dopływu substancji dla przemian zachodzących w komórkach jest pobieranie pokarmu ze środowiska w procesie odżywiania się organizmów.  Pokarm zwierząt i człowieka zawiera złożone, nie zawsze rozpuszczalne w wodzie substancje. Dlatego muszą one być rozkładane (trawione) na prostsze, rozpuszczalne w wodzie.  Białka są trawione do aminokwasów, skrobia do glukozy, tłuszcze do glicerolu i kwasów tłuszczowych.  Pokarm roślin stanowią związki nieorganiczne, które przy dopływie energii słonecznej są zamieniane w związki organiczne podczas procesu fotosyntezy.  Z tych prostych związków organicznych każdy organizm syntetyzuje w swoich komórkach swoiste białka oraz cukrowce i tłuszczowce, z których buduje nowe struktury własnych komórek.  Energię do budowy tych związków czerpie organizm z procesu oddychania.

4 Z jakich substancji zbudowane jest ciało człowieka?

5 Co jest głównym składnikiem organizmów?  Organizmy zbudowane są z różnych substancji chemicznych. Te substancje można podzielić na organiczne i nieorganiczne.  Nazwa „związki organiczne” wzięła się stąd, że występują one niemal wyłącznie w organizmach.  Związki nieorganiczne budują głównie nieożywioną część przyrody- skorupę ziemską.

6 Substancje chemiczne Organiczne -Białka -Węglowodany (cukry) -Tłuszcze -Kwasy nukleinowe Nieorganiczne –Budują głównie skorupę ziemską. –Są to woda i sole mineralne.

7 Wszystkie związki chemiczne zbudowane są z pierwiastków chemicznych Makroelementy  To pierwiastki, występujące w organizmach w znacznych ilościach i są niezbędne do ich funkcjonowania  Są to : –węgiel –wodór –tlen –azot –fosfor –siarka –potas –sód –magnez Mikroelementy  To pierwiastki, występujące w bardzo małych ilościach, ale nieodzowne do funkcjonowania organizmów  Są to: –żelazo –cynk –krzem –miedź –mangan –fluor –jod –bor –molibden

8 Funkcje wybranych makroelementów Węgiel, wodór, tlen Są składnikami wody, białek, tłuszczów, cukrów kwasów nukleinowych. Azot Składnik białek, kwasów nukleinowych, witamin, Hormonów. Fosfor Składnik kwasów nukleinowych, wchodzi w skład kości. Siarka Jest składnikiem enzymów i niektórych aminokwasów. Potas i sód Wpływają na stan uwodnienia cytoplazmy, warunkują przewodzenie bodźców. Magnez Wchodzi w skład cząsteczki chlorofilu i kości.

9 Funkcje wybranych mikroelementów żelazo Składnik niektórych białek, np. hemoglobiny, który wiąże się nietrwale z tlenem i roznosi go po całym organizmie. miedź Składnik enzymów kontrolujących proces oddychania. Cynk Ma wpływ na przyspieszenie regeneracji naskórka. krzem Jest składnikiem ścian komórkowych np. u skrzypów i traw. jod Odpowiedzialny za prawidłowe działanie gruczołu dokrewnego- tarczycy. fluor Niezbędny w procesie tworzenia szkliwa zębów, zapobiega powstawaniu próchnicy.

10 Woda  Jest głównym składnikiem każdego organizmu – stanowi średnio 70-80% zawartości żywej komórki.  Jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania organizmu.  Jest rozpuszczalnikiem wielu związków chemicznych.  Jest środowiskiem wszystkich reakcji zachodzących w organizmie.  Jest substratem wielu reakcji chemicznych.  Ilość wody w komórce zmienia się wraz z wiekiem komórki i tempem czynności życiowych.  Niedobór wody powoduje zwolnienie procesów życiowych w komórce, a nawet jej zamieranie.  Biologiczna funkcja wody ma związek z jej fizycznymi właściwościami.

11 Sole mineralne  Spełniają w organizmach rolę substancji regulujących przemianę materii.  Są materiałem budulcowym. Węglan wapnia stanowi główny składnik muszli mięczaków, skorupek otwornic i kości kręgowców. Tlenek krzemu (krzemionka) wchodzi w skład pancerzyka okrzemek, a także ścian komórkowych skrzypów.  Chlorek sodu jest składnikiem wszystkich płynów ustrojowych. W czasie wysiłku fizycznego i w wysokich temperaturach konieczne jest uzupełnianie utraconego chlorku sodu poprzez picie wód mineralnych.

12 Związki organiczne  Związki organiczne podczas spalania uwalniają energię w postaci ciepła.  Głównym składnikiem związków organicznych jest węgiel (C).  Jedną z istotnych jego właściwości jest możliwość łączenia się w długie łańcuchy.  Te, wraz z atomami wodoru (H), tlenu (O),i często azotu (N) lub fosforu (P) tworzą różne rodzaje związków organicznych.

13 Białka  Składają się głównie z węgla, wodoru, tlenu, azotu, siarki i fosforu.  Pierwiastki te tworzą 20 rodzajów aminokwasów.  Aminokwasy tworzą łańcuchy peptydowe, a ich kolejność decyduje o właściwościach cząsteczki białka.  Ulegają denaturacji pod wpływem temperatury (60 o C) i niektórych substancji chemicznych, tracąc nieodwracalnie swoje właściwości.  W okresie głodu organizm zaczyna czerpać energię z rozkładanych białek, co powoduje zniszczenie struktury organizmu, a w konsekwencji jego śmierć.

14 Znaczenie białek  białka strukturalne – budują elementy komórek, np. błony komórkowe.  białka odpornościowe – występują w płynach ustrojowych (przeciwciała).  białka enzymatyczne – są odpowiedzialne za prawidłowy przebieg wszystkich procesów metabolicznych.  białka zapasowe – są magazynowane, głównie w nasionach roślin strączkowych.

15 Węglowodany (cukry)  Składają się głownie z węgla, wodoru i tlenu.  Mogą być zbudowane z pojedynczych cząsteczek (np.glukoza), dwóch cząsteczek (np. sacharoza) albo z wielu cząsteczek, tworzących proste lub rozgałęzione łańcuchy.  Im dłuższy łańcuch, tym cukier słabiej rozpuszcza się w wodzie.

16 Funkcje węglowodanów  Energetyczna- czyli węglowodany są źródłem energii.  Zapasowa – w postaci skrobi u roślin, a glikogenu u zwierząt.  Budulcowa – celuloza jest głównym składnikiem ścian komórkowych u roślin, a chityna u grzybów.  Transportowa – u roślin transportową formą cukru jest sacharoza, a u zwierząt i ludzi glukoza.

17 Tłuszcze To związki glicerolu i kwasów tłuszczowych  Są najbardziej skoncentrowanym źródłem energii.  Nie rozpuszczają się w wodzie, tylko w rozpuszczalnikach organicznych.  Pełnią funkcję: –zapasową – w nasionach i owocach lub w tkance tłuszczowej u zwierząt, –ochronną np. woski, pokrywające liście i owoce, –budulcową- wraz z białkami budują błony komórkowe, –regulatorową (hormony sterydowe, witaminy A i D), –termoizolacyjną np. foki, wieloryby.

18 Skład chemiczny ciała człowieka Pierwiastki [%]Związki chemiczne [%] tlen65woda65 węgiel18sole mineralne4 wodór10białka20 azot3tłuszcze10 wapń1,5cukry1 potas+ (mniej niż 1) fosfor+ sód+ siarka+ magnez+

19 Nasz organizm intensywnie przetwarza materię i energię Dopływ energii –z pokarmu –ciepło z otoczenia Dopływ materii –substancje pokarmowe –tlen i dwutlenek węgla Ubytki energii –utrata ciepła Ubytki materii –niestrawione resztki pokarmowe –szkodliwe produkty przemiany materii –tlen, dwutlenek węgla, para wodna

20 Metabolizm i jego kierunki Metabolizm to:  całokształt reakcji biochemicznych, zachodzących w komórkach organizmu,  związany z przepływem materii, energii i informacji,  zapewniający organizmowi: wzrost, ruch, rozmnażanie, wrażliwość roślin, pobudliwość nerwową zwierząt.

21 Metabolizm = anabolizm + katabolizm  Wszystkie przekształcenia związków jednych w drugie, jak również ich utlenianie w procesie oddychania, nazywamy metabolizmem.  Na całokształt przemiany materii składają się dwa, w zasadzie przeciwstawne procesy: anabolizm i katabolizm.  Zachodzą one w komórce jednocześnie, ale z różną intensywnością.

22

23 Anabolizm  Anabolizm (z języka łacińskiego anabolismus – przyswojenie), są to wszystkie reakcje syntez. Polegają one na przemianie związków prostych w złożone i wymagają dostarczenia energii enzymy związki proste związki złożone energia  Produkty powstałe w tego typu reakcjach mają większy zasób energii niż proste, wyjściowe substraty

24 Proces anaboliczny  Przykładem reakcji anabolicznej jest proces fotosyntezy lub chemosyntezy.  W obu procesach pobrana energia służy do produkcji związków organicznych i jest w nich magazynowana.

25 Katabolizm  Katabolizm obejmuje reakcje rozkładu złożonych związków organicznych na produkty proste, zawierające mniejszy zapas energii niż substraty.  Wyzwolona w tych procesach energia jest kumulowana w uniwersalnym przenośniku energii – ATP wysokoenergetyczny enzymy niskoenergetyczne + energia substrat produkty  Podstawowym procesem katabolicznym jest oddychanie.

26 Oddychanie komórkowe jest procesem katabolicznym  Organizmy, aby żyć, potrzebują energii.  Zwierzęta wykorzystują energię do ruchu, wzrostu, pobierania pokarmu, wydalania, ogrzewania organizmu.  Rośliny również potrzebują energii do wzrostu, pobierania soli mineralnych z gleby, transportu cukrów wyprodukowanych w liściach. Energia jest uwalniana w każdej komórce organizmu podczas procesu oddychania komórkowego, na który składa się wiele reakcji chemicznych.

27 Oddychanie wewnątrzkomórkowe  Reakcje oddychania wewnątrzkomórkowego zachodzą w: –cytoplazmie, –mitochondriach.  W CYTOPLAZMIE cząsteczki glukozy rozkładane są przez enzymy stopniowo, bez udziału tlenu, do specjalnej substancji pośredniej, która może wniknąć do mitochondriów.  W MITOCHONDRIACH znajdują się liczne enzymy, które przy udziale tlenu stopniowo utleniają związek pośredni do produktów końcowych.

28 Oddychanie tlenowe  Oddychanie tlenowe w komórkach polega na łączeniu się związków węgla (organicznych) z tlenem, co w chemii jest nazywane reakcją spalania lub utlenianiem.  W procesie tym powstaje energia niezbędna do życia, magazynowana w wysokoenergetycznych związkach ATP.  Substratami tej reakcji chemicznej są związki organiczne i tlen.  Produktami dwutlenek węgla, woda i ENERGIA. glukoza + tlen  dwutlenek węgla + woda + ENERGIA Czy pamiętasz nazwę struktur komórkowych, w których zachodzi ten proces?

29 ATP  Podczas kolejnych reakcji utleniania wydzielają się niewielkie porcje energii. Większość stanowi energia cieplna, potrzebna na przykład do ogrzewania organizmu. Pozostała część uwalnianej energii wiązana jest w związku chemicznym- ATP (adenozynotrifosforan).  ATP magazynuje porcje energii w swoich wiązaniach chemicznych i przekazuje ją do innych procesów zachodzących w organizmie - jest uniwersalnym akumulatorem i przenośnikiem energii:  -ruch  -ruch  -biosynteza białka  -biosynteza białka  -wzrost  -wzrost  -regeneracja  -regeneracja  Procesy oddychania, zachodzące w komórkach, zależą głównie od ilości tlenu oraz wysokości temperatury. ATP

30 Enzymy  Procesy anaboliczne i kataboliczne zachodzą w komórkach jednocześnie.  Przebieg tych procesów regulowany jest przez enzymy.  Enzymy są tworami białkowymi, mającymi zdolność, pod wpływem innych jeszcze substancji, do przyspieszania lub hamowania zachodzących reakcji.  Enzymy same nie zużywają się w trakcie reakcji chemicznych, lecz, jako substancje białkowe, czułe są na temperaturę i inne czynniki otoczenia.

31 Tempo przemian  Szybkość przemian metabolicznych w naszym organizmie jest ogólnie wysoka, ale może być różna u różnych osób, jak również zmieniać się u tej samej osoby.  Zależy między innymi od: –aktywności fizycznej danej osoby, –warunków otoczenia (temperatura), –sytuacji stresowej, –wieku, –uwarunkowań genetycznych.  U organizmów dorosłych intensywność anabolizmu i katabolizmu jest mniej więcej jednakowa, A=K.  Procesy kataboliczne dominują nad procesami syntez u organizmów starzejących się (A K).  Metabolizm jest kontrolowany i regulowany przez jądro komórkowe, u organizmów tkankowych przez układ nerwowy i hormonalny.

32 Chudy czy gruby? Osoby o szybkiej przemianie materii nawet spożywając duże ilości pokarmu nie przybywają na wadze, ponieważ rozkład substancji pokarmowych w komórkach ich ciała jest tak szybki, że nie dochodzi do odkładania się tłuszczu. Osoby o powolnej przemianie materii łatwo przybierają na wadze

33 Zadania 1.Wyjaśnij, co to jest metabolizm. 2.Podaj nazwy dwóch związków chemicznych, dominujących ilościowo w organizmie człowieka. 3.Wymień dwa związki chemiczne, dostarczające najwięcej energii. 4.Wyjaśnij dlaczego fotosynteza należy do procesów anabolicznych. 5.Wymień trzy czynniki, wpływające na intensywność metabolizmu.

34 Źródła  W.Lewiński,J.Prokop, Biologia 1, Operon,2003  K.Stępczak, Biologia, WSiP, 1993  B.Gulewicz, Biologia, ABC, 1998


Pobierz ppt "1.27. Co to jest metabolizm? Opracowała Bożena Smolik Konsultant Arleta Poręba-Konopczyńska."

Podobne prezentacje


Reklamy Google