Det mest energikrævende økologiske næringsstof. Næringsstoffer og deres betydning

Organismer er opbygget af celler. Celler forskellige organismer har en lignende kemisk sammensætning. Tabel 1 viser de vigtigste kemiske elementer, der findes i cellerne i levende organismer.

Tabel 1. Indholdet af kemiske grundstoffer i en celle

Ifølge indholdet i cellen kan der skelnes mellem tre grupper af elementer. Den første gruppe omfatter oxygen, kulstof, brint og nitrogen. De tegner sig for næsten 98% af den samlede sammensætning af cellen. Den anden gruppe omfatter kalium, natrium, calcium, svovl, phosphor, magnesium, jern, klor. Deres indhold i cellen er tiendedele og hundrededele af en procent. Elementerne i disse to grupper tilhører makronæringsstoffer(fra græsk. makro- stor).

De resterende elementer, repræsenteret i cellen med hundrededele og tusindedele af en procent, er inkluderet i den tredje gruppe. det sporstoffer(fra græsk. mikro- lille).

Der blev ikke fundet elementer, der kun var iboende i den levende natur i cellen. Alle disse kemiske grundstoffer er også en del af den livløse natur. Dette indikerer enheden mellem den levende og den livløse natur.

Manglen på ethvert element kan føre til sygdom og endda død af kroppen, da hvert element spiller en bestemt rolle. Makronæringsstoffer i den første gruppe danner grundlaget for biopolymerer - proteiner, kulhydrater, nukleinsyrer, samt lipider, uden hvilke livet er umuligt. Svovl er en del af nogle proteiner, fosfor er en del af nukleinsyrer, jern er en del af hæmoglobin, og magnesium er en del af klorofyl. Calcium spiller vigtig rolle i stofskiftet.

En del af de kemiske grundstoffer indeholdt i cellen er en del af organisk stof- mineralsalte og vand.

mineralske salte er i cellen som regel i form af kationer (K ​​+, Na +, Ca 2+, Mg 2+) og anioner (HPO 2-/4, H 2 PO -/4, CI -, HCO 3 ), hvis forhold bestemmer surhedsgraden af ​​mediet, hvilket er vigtigt for cellernes levetid.

(I mange celler er mediet svagt alkalisk, og dets pH-værdi ændres næsten ikke, da et vist forhold mellem kationer og anioner konstant opretholdes i det.)

Af de uorganiske stoffer i dyrelivet spiller en kæmpe rolle af vand.

Livet er umuligt uden vand. Det udgør en betydelig masse af de fleste celler. Meget vand er indeholdt i cellerne i hjernen og menneskelige embryoner: mere end 80 % vand; i fedtvævsceller - kun 40% Ved høj alder falder vandindholdet i cellerne. En person, der mister 20 % af vandet, dør.

Vandets unikke egenskaber bestemmer dets rolle i kroppen. Det er involveret i termoregulering, hvilket skyldes vandets høje varmekapacitet - forbruget af en stor mængde energi, når det opvarmes. Hvad bestemmer vandets høje varmekapacitet?

I et vandmolekyle er et oxygenatom kovalent bundet til to hydrogenatomer. Vandmolekylet er polært, fordi oxygenatomet har en delvis negativ ladning, og hvert af de to brintatomer har

Delvis positiv ladning. En hydrogenbinding dannes mellem oxygenatomet i et vandmolekyle og brintatomet i et andet molekyle. Hydrogenbindinger giver forbindelsen af ​​et stort antal vandmolekyler. Når vand opvarmes, bruges en væsentlig del af energien på at bryde brintbindinger, hvilket bestemmer dets høje varmekapacitet.

Vand - godt opløsningsmiddel. På grund af polariteten interagerer dens molekyler med positivt og negativt ladede ioner og bidrager derved til opløsningen af ​​stoffet. I forhold til vand er alle stoffer i cellen opdelt i hydrofile og hydrofobe.

hydrofil(fra græsk. hydro- vand og fileo- kærlighed) kaldes stoffer, der opløses i vand. Disse omfatter ioniske forbindelser (f.eks. salte) og nogle ikke-ioniske forbindelser (f.eks. sukkerarter).

hydrofobisk(fra græsk. hydro- vand og foboer- frygt) kaldes stoffer, der er uopløselige i vand. Disse omfatter for eksempel lipider.

Vand spiller en vigtig rolle i de kemiske reaktioner, der finder sted i cellen. vandige opløsninger. Hun opløses unødvendigt for kroppen stofskifteprodukter og bidrager derved til deres fjernelse fra kroppen. Fantastisk indhold vand i cellen giver det elasticitet. Vand letter bevægelsen af ​​forskellige stoffer i cellen eller fra celle til celle.

Legemer af levende og livløs natur består af de samme kemiske elementer. Levende organismer omfatter uorganiske stoffer- vand og mineralske salte. Vandets vitale talrige funktioner i en celle skyldes de særlige kendetegn ved dets molekyler: deres polaritet, evnen til at danne brintbindinger.

UORGANISKE KOMPONENTER I CELLEN

Omkring 90 grundstoffer findes i cellerne i levende organismer, og cirka 25 af dem findes i næsten alle celler. Efter indholdet i cellen deles kemiske grundstoffer i tre store grupper: makronæringsstoffer (99%), mikronæringsstoffer (1%), ultramikronæringsstoffer (mindre end 0,001%).

Makronæringsstoffer omfatter oxygen, kulstof, brint, fosfor, kalium, svovl, klor, calcium, magnesium, natrium og jern.
Mikroelementer omfatter mangan, kobber, zink, jod, fluor.
Ultramikroelementer omfatter sølv, guld, brom, selen.

ORGANISKE KOMPONENTER I EN CELLE

Enzymer.

Proteiners vigtigste funktion er katalytisk. Proteinmolekyler, der øger hastigheden af ​​kemiske reaktioner i en celle med flere størrelsesordener kaldes enzymer. Ikke en eneste biokemisk proces i kroppen sker uden deltagelse af enzymer.

Over 2000 enzymer er blevet opdaget indtil videre. Deres effektivitet er mange gange højere end effektiviteten af ​​uorganiske katalysatorer, der anvendes i produktionen. Så 1 mg jern i sammensætningen af ​​katalaseenzymet erstatter 10 tons uorganisk jern. Catalase øger nedbrydningshastigheden af ​​hydrogenperoxid (H 2 O 2) med 10 11 gange. Enzymet, der katalyserer dannelsen af ​​kulsyre (CO 2 + H 2 O \u003d H 2 CO 3), accelererer reaktionen med 10 7 gange.

En vigtig egenskab ved enzymer er specificiteten af ​​deres virkning; hvert enzym katalyserer kun en eller en lille gruppe af lignende reaktioner.

Stoffet som et enzym virker på kaldes substrat. Strukturerne af enzymmolekylet og substratet skal matche nøjagtigt hinanden. Dette forklarer specificiteten af ​​enzymers virkning. Når et substrat kombineres med et enzym, ændres enzymets rumlige struktur.

Sekvensen af ​​interaktion mellem enzymet og substratet kan afbildes skematisk:

Substrat+Enzyme - Enzym-substrat kompleks - Enzym+Produkt.

Det kan ses af diagrammet, at substratet kombineres med enzymet for at danne et enzym-substrat kompleks. I dette tilfælde omdannes substratet til et nyt stof - produktet. På det sidste trin frigives enzymet fra produktet og interagerer igen med det næste substratmolekyle.

Enzymer fungerer kun ved en bestemt temperatur, koncentration af stoffer, surhedsgrad i miljøet. En ændring i betingelser fører til en ændring i den tertiære og kvaternære struktur af proteinmolekylet og følgelig til undertrykkelse af enzymaktivitet. Hvordan sker det? Kun en vis del af enzymmolekylet har katalytisk aktivitet, kaldet aktivt center. Det aktive center indeholder fra 3 til 12 aminosyrerester og dannes som et resultat af bøjningen af ​​polypeptidkæden.

Under indflydelse forskellige faktorer enzymmolekylets struktur ændres. I dette tilfælde er den rumlige konfiguration af det aktive center forstyrret, og enzymet mister sin aktivitet.

Enzymer er proteiner, der fungerer som biologiske katalysatorer. Takket være enzymer stiger hastigheden af ​​kemiske reaktioner i celler med flere størrelsesordener. Vigtig ejendom enzymer - specificiteten af ​​virkning under visse betingelser.

Nukleinsyrer.

Nukleinsyrer blev opdaget i anden halvdel af det 19. århundrede. Den schweiziske biokemiker F. Miescher, der isolerede et stof med et højt indhold af nitrogen og fosfor fra cellekernerne og kaldte det "nuklein" (fra lat. kerne- kerne).

Nukleinsyrer lagrer arvelig information om strukturen og funktionen af ​​hver celle og alle levende væsener på Jorden. Der er to typer nukleinsyrer - DNA (deoxyribonukleinsyre) og RNA (ribonukleinsyre). Nukleinsyrer er ligesom proteiner artsspecifikke, det vil sige, at organismer af hver art har deres egen type DNA. For at finde ud af årsagerne til artsspecificitet, overveje strukturen af ​​nukleinsyrer.

Nukleinsyremolekyler er meget lange kæder, der består af mange hundrede og endda millioner af nukleotider. Enhver nukleinsyre indeholder kun fire typer nukleotider. Funktionerne af nukleinsyremolekyler afhænger af deres struktur, deres konstituerende nukleotider, deres antal i kæden og sekvensen af ​​forbindelsen i molekylet.

Hvert nukleotid består af tre komponenter: en nitrogenholdig base, et kulhydrat og phosphorsyre. Hvert DNA-nukleotid indeholder en af ​​de fire typer nitrogenholdige baser (adenin - A, thymin - T, guanin - G eller cytosin - C), samt et deoxyribosekulhydrat og en fosforsyrerest.

Således adskiller DNA-nukleotider sig kun i typen af ​​nitrogenholdig base.

DNA-molekylet består af et stort antal nukleotider forbundet i en kæde i en bestemt rækkefølge. Hver type DNA-molekyle har sit eget antal og sekvens af nukleotider.

DNA-molekyler er meget lange. For eksempel ville en bogstavelig registrering af nukleotidsekvensen i DNA-molekyler fra én menneskelig celle (46 kromosomer) kræve en bog på omkring 820.000 sider. Vekslingen af ​​fire typer nukleotider kan danne et uendeligt antal varianter af DNA-molekyler. Disse funktioner i strukturen af ​​DNA-molekyler giver dem mulighed for at gemme en enorm mængde information om alle tegn på organismer.

I 1953 skabte den amerikanske biolog J. Watson og den engelske fysiker F. Crick en model for strukturen af ​​DNA-molekylet. Forskere har fundet ud af, at hvert DNA-molekyle består af to strenge, der er forbundet og spiral snoet. Det ligner en dobbelt helix. I hver kæde veksler fire typer nukleotider i en bestemt sekvens.

Nukleotidsammensætningen af ​​DNA er anderledes forskellige typer bakterier, svampe, planter, dyr. Men det ændrer sig ikke med alderen, det afhænger lidt af ændringer. miljø. Nukleotider er parret, det vil sige, at antallet af adenin-nukleotider i ethvert DNA-molekyle er lig med antallet af thymidin-nukleotider (A-T), og antallet af cytosin-nukleotider er lig med antallet af guanin-nukleotider (C-G). Dette skyldes det faktum, at forbindelsen af ​​to kæder til hinanden i et DNA-molekyle adlyder bestemt regel, nemlig: adenin af en kæde er altid forbundet med to hydrogenbindinger kun med Thymin af den anden kæde, og guanin - af tre hydrogenbindinger med cytosin, det vil sige, at nukleotidkæderne i et DNA-molekyle er komplementære, komplementerer hinanden.

Nukleinsyremolekyler - DNA og RNA er opbygget af nukleotider. Sammensætningen af ​​DNA-nukleotider inkluderer en nitrogenholdig base (A, T, G, C), et deoxyribosekulhydrat og en rest af et fosforsyremolekyle. DNA-molekylet er en dobbelt helix, bestående af to strenge forbundet med hydrogenbindinger efter komplementaritetsprincippet. DNA's funktion er at lagre arvelig information.

I cellerne i alle organismer er der molekyler af ATP - adenosintriphosphorsyre. ATP er et universelt cellestof, hvis molekyle har energirige bindinger. ATP-molekylet er én slags nukleotider, der ligesom andre nukleotider består af tre komponenter: en nitrogenholdig base – adenin, et kulhydrat – ribose, men i stedet for én indeholder det tre rester af fosforsyremolekyler (fig. 12). De bindinger, der er angivet med ikonet i figuren, er rige på energi og kaldes makroergisk. Hvert ATP-molekyle indeholder to makroerge bindinger.

Når højenergibindingen brydes og ét molekyle fosforsyre spaltes fra ved hjælp af enzymer, frigives 40 kJ/mol energi, og ATP omdannes til ADP – adenosindifosforsyre. Med eliminering af endnu et fosforsyremolekyle frigives yderligere 40 kJ/mol; AMP dannes - adenosinmonophosphorsyre. Disse reaktioner er reversible, det vil sige, AMP kan blive til ADP, ADP - til ATP.

ATP-molekyler nedbrydes ikke kun, men syntetiseres også, så deres indhold i cellen er relativt konstant. Betydningen af ​​ATP i cellens liv er enorm. Disse molekyler spiller en ledende rolle i det energimetabolisme, der er nødvendigt for at sikre den vitale aktivitet af cellen og organismen som helhed.

Et RNA-molekyle er som regel en enkelt kæde bestående af fire typer nukleotider - A, U, G, C. Tre hovedtyper af RNA er kendt: mRNA, rRNA, tRNA. Indholdet af RNA-molekyler i cellen er ikke konstant, de er involveret i proteinbiosyntesen. ATP er cellens universelle energistof, hvori der er energirige bindinger. ATP spiller en central rolle i udvekslingen af ​​energi i cellen. RNA og ATP findes både i cellens kerne og i cellens cytoplasma.

Opgaver og tests om emnet "Emne 4. "Cellens kemiske sammensætning."

• polymer, monomer;
• kulhydrat, monosaccharid, disaccharid, polysaccharid;
• lipid, fedtsyre, glycerol;
• aminosyre, peptidbinding, protein;
• katalysator, enzym, aktivt sted;
• nukleinsyre, nukleotid.

Algoritme til at løse problemer.

Type 1. DNA-selvkopiering.

En af DNA-kæderne har følgende nukleotidsekvens:
AGTACCGATACCGATTTCG...
Hvilken sekvens af nukleotider har den anden kæde af det samme molekyle?

For at skrive nukleotidsekvensen af ​​den anden streng af et DNA-molekyle, når sekvensen af ​​den første streng er kendt, er det nok at erstatte thymin med adenin, adenin med thymin, guanin med cytosin og cytosin med guanin. Ved at foretage denne udskiftning får vi sekvensen:
TACTGGCTATGAGCTAAATG...

Type 2. Proteinkodning.

Aminosyrekæden i ribonukleaseproteinet har følgende begyndelse: lysin-glutamin-threonin-alanin-alanin-alanin-lysin ...
Hvilken sekvens af nukleotider starter genet svarende til dette protein?

For at gøre dette skal du bruge tabellen med den genetiske kode. For hver aminosyre finder vi dens kodebetegnelse i form af den tilsvarende trio af nukleotider og skriver den ud. Ved at arrangere disse tripletter efter hinanden i samme rækkefølge, som de tilsvarende aminosyrer går, får vi formlen for strukturen af ​​messenger-RNA-sektionen. Som regel er der flere sådanne tripler, valget træffes i henhold til din beslutning (men kun en af ​​triplerne tages). Der kan være flere løsninger hhv.
AAACAAAATSUGTSGGTSUGTSGAG

Hvilken aminosyresekvens begynder et protein med, hvis det er kodet af en sådan sekvens af nukleotider:
ACGCCATGGCCGGT...

I henhold til komplementaritetsprincippet finder vi strukturen af ​​informations-RNA-sektionen dannet på et givet segment af DNA-molekylet:
UGCGGGUACCCGCCCA...

Derefter vender vi os til tabellen med den genetiske kode, og for hver trio af nukleotider, startende fra den første, finder og skriver vi den aminosyre, der svarer til den:
Cystein-glycin-tyrosin-arginin-prolin-...

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. " Generel biologi". Moskva, "Oplysning", 2000

• Emne 4. "Cellens kemiske sammensætning." §2-§7 s. 7-21
• Emne 5. "Fotosyntese." §16-17 s. 44-48
• Emne 6. "Cellulær respiration." §12-13 s. 34-38
• Emne 7. "Genetisk information." §14-15 s. 39-44

Lektionens mål: gentagelse, generalisering og systematisering af viden om emnet "Fundamentals of Cytology"; udvikling af færdigheder til at analysere, fremhæve det vigtigste; fremme en følelse af kollektivisme, forbedre gruppearbejde færdigheder.

Udstyr: materialer til konkurrencer, udstyr og reagenser til eksperimenter, ark med krydsordsgitter.

Forberedende arbejde

1. Klassens elever inddeles i to hold, de vælger kaptajner. Hver elev har et skilt, der matcher tallet på elevregistreringsskærmen.
2. Hvert hold laver et krydsord til modstanderne.
3. For at evaluere elevernes arbejde nedsættes en jury, som omfatter repræsentanter for administrationen og elever i 11. klasse (5 personer i alt).

Juryen registrerer både hold og individuelle resultater. Holdet der får største antal point. Eleverne får karakterer afhængigt af antallet af point opnået under konkurrencer.

UNDER UNDERVISNINGEN

1. Varm op

(Maksimal score 15 point)

Hold 1

1. Virus af bakterier - ... ( bakteriofag).
2. Farveløse plastider - ... ( leukoplaster).
3. Processen med absorption af en celle af store molekyler af organiske stoffer og endda hele celler - ... ( fagocytose).
4. En organoid indeholdende centrioler i sin sammensætning, - ... ( cellecenter).
5. Det mest almindelige cellestof er ... ( vand).
6. Celleorganoid, der repræsenterer et system af tubuli, der udfører funktionen som et "lager for færdige produkter", - ( golgi kompleks).
7. En organel, hvori energi dannes og akkumuleres - ... ( mitokondrie).
8. Katabolisme (navnesynonymer) er ... ( dissimilation, energistofskifte).
9. Et enzym (forklar udtrykket) er ... ( biologisk katalysator).
10. Proteinmonomerer er ... ( aminosyrer).
11. Den kemiske binding, der forbinder resterne af phosphorsyre i ATP-molekylet, har egenskaben ... ( makroergi).
12. Cellens indre viskøse halvflydende indhold - ... ( cytoplasma).
13. Flercellede organismer-fototrofer - ... ( planter).
14. Proteinsyntese på ribosomer er ... ( udsende).
15. Robert Hooke opdagede den cellulære struktur af plantevæv i ... ( 1665 ) år.

Hold 2

1. Encellede organismer uden en cellekerne - ... ( prokaryoter).
2. Plastider er grønne - ... ( kloroplaster).
3. Processen med cellens indfangning og absorption af væske med stoffer opløst i den - ... ( pinocytose).
4. En organel, der tjener som et sted for proteinsamling - ... ( ribosom).
5. Organisk stof, cellens hovedstof - ... ( protein).
6. Organoid af en plantecelle, som er et hætteglas fyldt med juice, - ... ( vakuole).
7. En organoid involveret i den intracellulære fordøjelse af madpartikler - ... ( lysosom).
8. Anabolisme (navnesynonymer) er ... ( assimilering, plastikudveksling).
9. Gen (forklar udtrykket) er ... ( segment af et DNA-molekyle).
10. Monomeren af ​​stivelse er ... ( glukose.).
11. Kemisk binding, der forbinder monomererne i proteinkæden - ... ( peptid).
12. Komponent kerner (kan være en eller flere) - ... ( nukleolus).
13. Heterotrofe organismer - ( dyr, svampe, bakterier).
14. Flere ribosomer forenet af mRNA er ... ( polysom).
15. D.I. Ivanovsky åbnede ... ( vira), i... ( 1892 ) år.

2. Pilottrin

Elever (2 personer fra hvert hold) modtager instruktionskort og udfører følgende laboratoriearbejde.

1. Plasmolyse og deplasmolyse i løghudceller.
2. Katalytisk aktivitet af enzymer i levende væv.

3. Løsning af krydsord

Hold løser krydsord i 5 minutter og afleverer deres arbejde til juryen. Jurymedlemmerne opsummerer denne fase.

Krydsord 1

1. Det mest energikrævende organiske stof. 2. En af måderne, hvorpå stoffer kommer ind i cellen. 3. Vital væsentligt stof ikke produceret af kroppen. 4. Struktur støder op til plasmamembranen dyrecelle uden for. 5. Sammensætningen af ​​RNA inkluderer nitrogenholdige baser: adenin, guanin, cytosin og .... 6. Videnskabsmanden, der opdagede encellede organismer. 7. En forbindelse dannet ved polykondensation af aminosyrer. 8. Celleorganel, sted for proteinsyntese. 9. Folder dannet af mitokondriernes indre membran. 10. Levende tings egenskab til at reagere på ydre påvirkninger.

Svar

1. Lipid. 2. Diffusion. 3. Vitamin. 4. Glycocalyx. 5. Uracil. 6. Levenguk. 7. Polypeptid. 8. Ribosom. 9. Christa. 10. Irritabilitet.

Krydsord 2

1. fange plasma membran partikler og transportere dem ind i cellen. 2. Systemet af proteinfilamenter i cytoplasmaet. 3. En forbindelse bestående af et stort antal aminosyrerester. 4. Levende væsener ude af stand til at syntetisere organiske stoffer fra uorganiske. 5. Cellulære organeller indeholdende røde og gule pigmenter. 6. Et stof, hvis molekyler dannes ved kombinationen af ​​et stort antal molekyler med lav molekylvægt. 7. Organismer, der har kerner i deres celler. 8. Processen med at oxidere glucose med dens spaltning til mælkesyre. 9. mindste celleorganeller sammensat af rRNA og protein. 10. Membranstrukturer forbundet med hinanden og til den indre membran af kloroplasten.

Svar

1. Fagocytose. 2. Cytoskelet. 3. Polypeptid. 4. Heterotrofer. 5. Kromoplaster. 6. Polymer. 7. Eukaryoter. 8. Glykolyse. 9. Ribosomer. 10. Grans.

4. Den tredje er overflødig

(Maksimal score 6 point)

Hold tilbydes sammensætninger, fænomener, koncepter mv. To af dem kombineres på et bestemt grundlag, og den tredje er overflødig. Find det ulige ord og begrund svaret.

Hold 1

1. Aminosyre, glukose, bordsalt. ( Salt- uorganisk stof.)
2. DNA, RNA, ATP. ( ATP er et energilager.)
3. Transskription, translation, glykolyse. ( Glykolyse er processen med at oxidere glukose.)

Hold 2

1. Stivelse, cellulose, katalase. ( Catalase er et protein, et enzym.)
2. Adenin, thymin, klorofyl. ( Klorofyl er et grønt pigment.)
3. Reduplikation, fotolyse, fotosyntese. ( Reduplikation - duplikering af et DNA-molekyle.)

5. Udfyldelse af tabellerne

(Maksimal score 5 point)

Hvert hold udvælger én person; de får udleveret ark med tabel 1 og 2, som skal udfyldes inden for 5 minutter.

Tabel 1. Stadier af energistofskiftet

Tabel 2. Karakteristika for fotosynteseprocessen

6. Match tal og bogstaver

(Maksimal score 7 point)

Hold 1

1. Regulerer vandbalancen - ...
2. Direkte involveret i proteinsyntese - ...
3. Er cellens respirationscenter ...
4. Giv blomsterbladene et attraktivt udseende for insekter...
5. Består af to vinkelrette cylindre...
6. Fungerer som reservoirer i planteceller...
7. De har forsnævringer og skuldre ...
8. Danner spindelfibre...

MEN- cellecenter.
B- kromosom.
PÅ- vakuoler.
G- celle membran.
D- ribosom.
E- mitokondrier.
OG- kromoplaster.

(1 - G; 2 - D; 3 - E; 4 - F; 5 - A; 6 - B; 7 - B; 8 - A.)

Hold 2

1. En organoid på membranerne, hvis proteinsyntese finder sted ...
2. Har grana og thylakoider...
3. Indeholder karyoplasma indeni...
4. Består af DNA og protein...
5. Har evnen til at adskille små bobler...
6. Udfører selvfordøjelse af cellen under tilstande med mangel på næringsstoffer...
7. Den del af cellen, hvori organellerne er placeret ...
8. Findes kun i eukaryoter...

MEN- lysosom.
B- kloroplast.
PÅ- kerne.
G- cytoplasma.
D- Golgi kompleks.
E- endoplasmatisk retikulum.
OG- kromosom.

(1 - E; 2 - B; 3 - B; 4 - F; 5 - D; 6 - A; 7 - G; 8 - V.)

7. Vælg organismer - prokaryoter

(Maksimal score 3 point)

Hold 1

1. tetanus bacille.
2. Penicillium.
3. Polypore.
4. Spirogyra.
5. Vibrio kolerae.
6. Yagel.
7. Streptokokker.
8. Hepatitisvirus.
9. Kiselalger.
10. Amøbe.

Hold 2

1. Gær.
2. Rabiesvirus.
3. Oncovirus.
4. Chlorella.
5. mælkesyrebakterier.
6. jernbakterier.
7. Bacillus.
8. Infusoria sko.
9. Laminaria.
10. Lav.

8. Løs problemet

(Maksimal score 5 point)

Hold 1

Bestem mRNA og den primære struktur af proteinet kodet i DNA-regionen: G–T–T–C–T–A–A–A–A–G–G–C–C–A–T, hvis det 5. nukleotid er deleteret, og mellem det 8. og 9. nukleotid vil der være et thymidylnukleotid.

(mRNA: C-A-A-G-U-U-U-U-A-T-C-C-G-U-A; glutamin – valin - leucin - prolin - valin.)

Hold 2

Et udsnit af DNA-kæden er givet: T–A–G–T–G–A–T–T–T–A–A–C–T–A–G

Hvad bliver proteinets primære struktur, hvis 6. og 8. nukleotid under påvirkning af kemiske mutagener erstattes af cytidyl?

(mRNA: A-U-C-A-C-G-A-G-A-U-U-G-A-U-C; protein: isoleucin - threonin - arginin - leucin - isoleucin.)

9. Kaptajnkonkurrence

(Maksimal score 10 point)

Kaptajner modtager blyanter og blanke ark papir.

Opgave: Tegn det største antal celleorganeller og mærk dem.

10. Din mening

(Maksimal score 5 point)

Hold 1

Mange livsprocesser i cellen er ledsaget af energiforbrug. Hvorfor betragtes ATP-molekyler som et universelt energistof - den eneste energikilde i en celle?

Hold 2

Cellen ændrer sig konstant i livets proces. Hvordan bevarer den sin form og kemiske sammensætning?

11. Opsummering

Elevernes og teams aktiviteter evalueres. Det vindende hold præmieres.

20. Kemiske grundstoffer, der udgør kulstof
21. Antal molekyler i monosaccharider
22. Antal monomerer i polysaccharider
23. Glucose, fructose, galactose, ribose og deoxyribose er klassificeret som stoffer
24. Monomer af polysaccharider
25. Stivelse, kitin, cellulose, glykogen tilhører gruppen af ​​stoffer
26. Reserve kulstof i planter
27. Reservekulstof i dyr
28. Strukturelt kulstof i planter
29. Strukturelt kulstof i dyr
30. Molekyler består af glycerol og fedtsyrer
31. Mest energi-hungrende organisk næringsstof
32. Mængden af ​​energi frigivet under nedbrydningen af ​​proteiner
33. Mængden af ​​energi, der frigives under nedbrydningen af ​​fedtstoffer
34. Mængden af ​​energi frigivet under henfaldet af kulstof
35. I stedet for en af ​​fedtsyrerne er fosforsyre involveret i dannelsen af ​​molekylet
36. Fosfolipider er en del af
37. Proteinmonomerer er
38. Antallet af typer af aminosyrer i sammensætningen af ​​proteiner findes
39. Proteiner - katalysatorer
40. Diversitet af proteinmolekyler
41. Ud over enzymatisk, en af ​​de vigtigste funktioner af proteiner
42. Der er de fleste af disse organiske stoffer i cellen
43. Afhængigt af typen af ​​stoffer er enzymer
44. Nukleinsyremonomer
45. DNA-nukleotider kan kun afvige fra hinanden
46. almindeligt stof DNA og RNA nukleotider
47. Kulhydrat i DNA-nukleotider
48. Kulhydrat i RNA-nukleotider
49. Kun DNA er karakteriseret ved en nitrogenholdig base
50. Kun RNA er karakteriseret ved en nitrogenholdig base
51. Dobbeltstrenget nukleinsyre
52. Enkeltstrenget nukleinsyre
56. Adenin er komplementær
57. Guanin er komplementær
58. Kromosomer består af
59. Der findes samlede typer RNA
60. RNA er i cellen
61. ATP-molekylets rolle
62. Nitrogenholdig base i ATP-molekyle
63. Type kulhydrat ATP

galactose, ribose og deoxyribose hører til stoftypen 24. Monomere polysaccharider 25. Stivelse, kitin, cellulose, glykogen tilhører gruppen af ​​stoffer 26. Reservekulstof i planter 27. Reservekulstof i dyr 28. Strukturelt kulstof i planter 29. Strukturelt kulstof i dyr 30. Molekyler består af glycerol og fedtsyrer 31. Det mest energikrævende organiske næringsstof 32. Mængden af ​​energi frigivet ved nedbrydning af proteiner 33. Mængden af ​​energi frigivet ved nedbrydning af fedtstoffer 34. Mængden af ​​energi frigivet ved nedbrydning af kulstof 35. I stedet for en af ​​fedtsyrerne er fosforsyre involveret i dannelsen af ​​molekylet 36. Fosfolipider er en del af 37. Proteiners monomer er 38. Antallet af typer amino syrer i sammensætningen af ​​proteiner findes 39. Proteiner er katalysatorer 40. En række forskellige proteinmolekyler 41. Ud over enzymatiske, en af ​​de vigtigste funktioner af proteiner 42. Disse organiske De fleste stoffer i cellen er 43. Efter typen af stoffer er enzymer 44. Nukleinsyremonomer 45. DNA-nukleotider kan kun afvige fra hinanden 46. Fælles stof DNA- og RNA-nukleotider 47. Kulhydrat i DNA-nukleotider 48. Kulhydrat i RNA-nukleotider 49. Kun DNA er karakteriseret ved en nitrogenholdig base 50. Kun RNA er karakteriseret ved en nitrogenholdig base 51. Dobbeltstrenget nukleinsyre 52. Enkeltstrenget nukleinsyre 53. Typer af kemisk binding mellem nukleotider i en DNA-streng 54. Typer af kemisk binding mellem DNA-strenge 55. Dobbelt hydrogenbinding i DNA forekommer mellem 56. Adenin er komplementær 57 Guanin er komplementær 58. Kromosomer består af 59. I alt er der 60 typer RNA. RNA er i cellen 61. ATP-molekylets rolle 62. Den nitrogenholdige base i ATP-molekylet 63. Type ATP-kulhydrat

A) kun dyr
B) kun planter
C) kun svampe
D) alle levende organismer
2) At opnå energi til kroppens liv sker som et resultat af:
A) avl
B) vejrtrækning
C) udvælgelse
D) vækst
3) For de fleste planter, fugle, dyr er habitatet:
A) jord-luft
B) vand
C) en anden organisme
D) jord
4) Blomster, frø og frugter er karakteristiske for:
A) nåletræer
B) blomstrende planter
C) klubmoser
D) bregner
5) Dyr kan yngle:
A) tvister
B) vegetativt
C) seksuelt
D) celledeling
6) For ikke at blive forgiftet skal du indsamle:
A) unge spiselige svampe
B) svampe med motorveje
C) giftige svampe
D) spiselige forvoksede svampe
7) Beholdningen af ​​mineraler i jord og vand genopbygges på grund af vital aktivitet:
A) producenter
B) destroyere
C) forbrugere
D) alle svar er rigtige
8 - bleg lappedykker:
A) skaber organisk stof i lyset
B) fordøje næringsstoffer til fordøjelsessystemet
C) optage næringsstoffer ved hjælp af hyfer
D) fanger næringsstoffer med pseudopoder
9) Indsæt et led i strømkredsløbet ved at vælge mellem følgende:
Havre - mus - tårnfalk - .......
A) høg
B) eng rang
C) regnorm
D) synke
10) Organismers evne til at reagere på miljøændringer kaldes:
Et udpluk
B) irritabilitet
C) udvikling
D) stofskifte
11) Levende organismers levested påvirkes af faktorer:
A) livløs natur
B) dyreliv
C) menneskelig aktivitet
D) alle ovenstående faktorer
12) Fraværet af en rod er typisk for:
A) nåletræer
B) blomstrende planter
C) mosser
D) bregner
13) Protisters krop kan ikke:
A) være encellet
B) være flercellet
C) har organer
D) der er ikke noget rigtigt svar
14) Som et resultat af fotosyntese dannes spirogyra kloroplaster (er):
A) kuldioxid
B) vand
C) mineralske salte
D) der er ikke noget rigtigt svar

I slutningen af ​​det 19. århundrede blev der dannet en gren af ​​biologien kaldet biokemi. Den studerer den kemiske sammensætning af en levende celle. Videnskabens hovedopgave er viden om egenskaberne ved metabolisme og energi, der regulerer plante- og dyrecellernes vitale aktivitet.

Begrebet cellens kemiske sammensætning

Som et resultat af omhyggelig forskning studerede videnskabsmænd den kemiske organisering af celler og fandt ud af, at levende væsener indeholder mere end 85 kemiske elementer. Desuden er nogle af dem obligatoriske for næsten alle organismer, mens andre er specifikke og findes i specifikke biologiske arter. Og den tredje gruppe af kemiske elementer er til stede i cellerne i mikroorganismer, planter og dyr i ret små mængder. Kemiske elementer i sammensætningen af ​​celler er oftest i form af kationer og anioner, hvorfra mineralsalte og vand dannes, og også kulstofholdige organiske forbindelser syntetiseres: kulhydrater, proteiner, lipider.

Organogene elementer

I biokemi omfatter disse kulstof, brint, oxygen og nitrogen. Deres helhed i cellen er fra 88 til 97% af de andre kemiske elementer i den. Kulstof er især vigtigt. Alle organiske stoffer i cellens sammensætning er sammensat af molekyler, der indeholder kulstofatomer i deres sammensætning. De er i stand til at forbinde med hinanden, danner kæder (forgrenede og uforgrenede) såvel som cyklusser. Denne evne af kulstofatomer ligger til grund for den fantastiske variation af organiske stoffer, der udgør cytoplasmaet og cellulære organeller.

Eksempelvis består cellens indre indhold af opløselige oligosaccharider, hydrofile proteiner, lipider, forskellige typer ribonukleinsyre: transfer-RNA, ribosomalt RNA og messenger-RNA samt frie monomerer - nukleotider. Det har også en lignende kemisk sammensætning og indeholder deoxyribonukleinsyremolekyler, der er en del af kromosomerne. Alle de ovennævnte forbindelser indeholder atomer af nitrogen, kulstof, oxygen, brint. Dette er et bevis på deres særlige vigtig, da den kemiske organisering af celler afhænger af indholdet af organogene elementer, der udgør cellestrukturer: hyaloplasmer og organeller.

Makronæringsstoffer og deres betydning

Kemiske grundstoffer, som også er meget almindelige i cellerne i forskellige typer organismer, kaldes makronæringsstoffer i biokemi. Deres indhold i cellen er 1,2% - 1,9%. Makroelementerne i cellen omfatter: fosfor, kalium, klor, svovl, magnesium, calcium, jern og natrium. Alle af dem udfører vigtige funktioner og er en del af forskellige celleorganeller. Så jernionen er til stede i blodproteinet - hæmoglobin, som transporterer ilt (i dette tilfælde kaldes det oxyhæmoglobin), kuldioxid (carbohæmoglobin) eller carbonmonoxid(carboxyhæmoglobin).

Natriumioner giver den vigtigste art intercellulær transport: den såkaldte natrium-kalium-pumpe. De er også en del af den interstitielle væske og blodplasma. Magnesiumioner er til stede i klorofylmolekyler (fotopigment af højere planter) og deltager i fotosynteseprocessen, da de danner reaktionscentre, der fanger fotoner af lysenergi.

Calciumioner sørger for ledning af nerveimpulser langs fibrene og er også hovedkomponenten i osteocytter - knogleceller. Calciumforbindelser er vidt udbredt i hvirvelløse dyrs verden, hvis skaller er sammensat af calciumcarbonat.

Klorioner deltager i genopladningen af ​​cellemembraner og giver forekomsten af ​​elektriske impulser, der ligger til grund for nervøs excitation.

Svovlatomer er en del af native proteiner og bestemmer deres tertiære struktur ved at "tværbinde" polypeptidkæden, hvilket resulterer i dannelsen af ​​et kugleformet proteinmolekyle.

Kaliumioner er involveret i transporten af ​​stoffer over cellemembraner. Fosforatomer er en del af et så vigtigt energikrævende stof som adenosintriphosphorsyre og er også en vigtig bestanddel af deoxyribonukleinsyre og ribonukleinsyrer, som er hovedstofferne i cellulær arv.

Funktioner af sporstoffer i cellulær metabolisme

Omkring 50 kemiske grundstoffer, der udgør mindre end 0,1 % i celler, kaldes sporstoffer. Disse omfatter zink, molybdæn, jod, kobber, kobolt, fluor. Med et lille indhold udfører de meget vigtige funktioner, da de indgår i mange biologisk aktive stoffer.

For eksempel findes zinkatomer i molekylerne af insulin (et bugspytkirtelhormon, der regulerer blodsukkerniveauet), jod er en integreret del af skjoldbruskkirtelhormonerne thyroxin og triiodothyronin, som styrer stofskiftet i kroppen. Kobber er sammen med jernioner involveret i hæmatopoiese (dannelsen af ​​røde blodlegemer, blodplader og hvide blodlegemer i rødt knoglemarv hvirveldyr). Kobberioner er en del af hæmocyaninpigmentet, der er til stede i blodet hos hvirvelløse dyr, såsom bløddyr. Derfor er farven på deres hæmolymfe blå.

Endnu mindre indhold i cellen af ​​sådanne kemiske elementer som bly, guld, brom, sølv. De kaldes ultramikroelementer og er en del af plante- og dyreceller. For eksempel i majskerner kemisk analyse guldioner blev påvist. Bromatomer i store mængder er en del af cellerne i thallus af brune og røde alger, såsom sargassum, tang, fucus.

Alle de tidligere givne eksempler og fakta forklarer, hvordan cellens kemiske sammensætning, funktioner og struktur hænger sammen. Tabellen nedenfor viser indholdet af forskellige kemiske grundstoffer i levende organismers celler.

Generelle karakteristika for organiske stoffer

Cellers kemiske egenskaber forskellige grupper organismer på en vis måde er afhængige af kulstofatomer, hvis andel er mere end 50 % af cellemassen. Næsten alt tørstof i cellen er repræsenteret af kulhydrater, proteiner, nukleinsyrer og lipider, som har en kompleks struktur og en stor molekylær vægt. Sådanne molekyler kaldes makromolekyler (polymerer) og består af simplere grundstoffer - monomerer. Proteinstoffer spiller en ekstremt vigtig rolle og udfører mange funktioner, som vil blive diskuteret nedenfor.

Proteinernes rolle i cellen

forbindelser inkluderet i levende celle, bekræfter højt indhold det indeholder organiske stoffer såsom proteiner. Der er en logisk forklaring på dette faktum: proteiner udfører forskellige funktioner og deltager i alle manifestationer af cellulært liv.

For eksempel består det i dannelsen af ​​antistoffer - immunglobuliner produceret af lymfocytter. Beskyttende proteiner såsom trombin, fibrin og tromboblastin giver blodkoagulering og forhindrer dets tab under skader og sår. Sammensætningen af ​​cellen omfatter komplekse proteiner af cellemembraner, der har evnen til at genkende fremmede forbindelser - antigener. De ændrer deres konfiguration og informerer cellen om potentiel fare(signalfunktion).

Nogle proteiner udfører en regulerende funktion og er hormoner, for eksempel er oxytocin, produceret af hypothalamus, reserveret af hypofysen. Når det kommer fra det til blodet, virker oxytocin på livmoderens muskulære vægge, hvilket får det til at trække sig sammen. Proteinet vasopressin har også en regulerende funktion, der kontrollerer blodtrykket.

PÅ muskelceller der er actin og myosin, der kan trække sig sammen, hvilket bestemmer muskelvævets motoriske funktion. For proteiner er det karakteristisk, og for eksempel bruges albumin af embryonet som næringsstof til dets udvikling. blodproteiner forskellige organismer, såsom hæmoglobin og hæmocyanin, bærer iltmolekyler - udfører en transportfunktion. Hvis mere energikrævende stoffer som kulhydrater og lipider udnyttes fuldt ud, fortsætter cellen med at nedbryde proteiner. Et gram af dette stof giver 17,2 kJ energi. En af proteinernes vigtigste funktioner er katalytisk (enzymproteiner fremskynder kemiske reaktioner, der forekommer i cytoplasmaets rum). Baseret på det foregående har vi set, at proteiner udfører en række meget vigtige funktioner og skal inkorporeres i dyrecellen.

Proteinbiosyntese

Overvej processen med proteinsyntese i en celle, som sker i cytoplasmaet ved hjælp af organeller såsom ribosomer. Takket være aktiviteten af ​​specielle enzymer, med deltagelse af calciumioner, kombineres ribosomer til polysomer. De vigtigste funktioner af ribosomer i en celle er syntesen af ​​proteinmolekyler, som begynder med transkriptionsprocessen. Som et resultat syntetiseres mRNA-molekyler, hvortil polysomer er knyttet. Så begynder den anden proces - oversættelse. Overførsels-RNA'er er knyttet til tyve forskellige typer aminosyrer og bringer dem til polysomer, og da ribosomernes funktioner i en celle er syntesen af ​​polypeptider, danner disse organeller komplekser med tRNA, og aminosyremolekyler er forbundet med peptidbindinger, og danner et proteinmakromolekyle.

Vands rolle i metaboliske processer

Cytologiske undersøgelser har bekræftet det faktum, at cellen, hvis struktur og sammensætning vi studerer, i gennemsnit består af 70 % vand, og i mange dyr fører vand vej liv (for eksempel coelenterater), dets indhold når 97-98%. Med dette i tankerne omfatter den kemiske organisering af celler hydrofile (i stand til at opløses) og Da det er et universelt polært opløsningsmiddel, spiller vand en enestående rolle og påvirker direkte ikke kun funktionerne, men også selve strukturen af ​​cellen. Tabellen nedenfor viser vandindholdet i cellerne i forskellige typer af levende organismer.

Kulhydraternes funktion i cellen

Som vi fandt ud af tidligere, hører kulhydrater også til vigtige organiske stoffer - polymerer. Disse omfatter polysaccharider, oligosaccharider og monosaccharider. Kulhydrater er en del af mere komplekse komplekser - glykolipider og glykoproteiner, hvorfra cellemembraner og supra-membranstrukturer, såsom glycocalyx, er bygget.

Ud over kulstof omfatter kulhydrater oxygen- og brintatomer, og nogle polysaccharider indeholder også nitrogen, svovl og fosfor. Der er mange kulhydrater i planteceller: kartoffelknolde indeholder op til 90 % stivelse, frø og frugter indeholder op til 70 % kulhydrater, og i dyreceller findes de i form af forbindelser som glykogen, kitin og trehalose.

Simple sukkerarter (monosaccharider) har generel formel CnH2nOn og er opdelt i tetroser, trioser, pentoser og hexoser. De sidste to er de mest almindelige i levende organismers celler, for eksempel er ribose og deoxyribose en del af nukleinsyrer, og glucose og fructose deltager i assimilerings- og dissimileringsreaktioner. Oligosaccharider findes ofte i planteceller: saccharose lagres i cellerne i sukkerroer og sukkerrør, maltose findes i spirede korn af rug og byg.

Disaccharider har en sødlig smag og opløses godt i vand. Polysaccharider, som er biopolymerer, er hovedsageligt repræsenteret af stivelse, cellulose, glykogen og laminarin. Chitin tilhører de strukturelle former for polysaccharider. Kulhydraternes hovedfunktion i cellen er energi. Som et resultat af hydrolyse- og energimetabolismereaktioner nedbrydes polysaccharider til glukose, og det oxideres derefter til carbondioxid og vand. Som et resultat frigiver et gram glucose 17,6 kJ energi, og reserverne af stivelse og glykogen er faktisk et reservoir af cellulær energi.

Glykogen aflejres hovedsageligt i muskelvæv og leverceller, vegetabilsk stivelse - i knolde, løg, rødder, frø og i leddyr, såsom edderkopper, insekter og krebsdyr, ledende rolle trehalose oligosaccharid spiller en vigtig rolle i energiforsyningen.

Der er en anden funktion af kulhydrater i cellen - opbygning (strukturel). Det ligger i det faktum, at disse stoffer er cellernes støttestrukturer. Eksempelvis er cellulose en del af planters cellevægge, kitin danner det ydre skelet hos mange hvirvelløse dyr og findes i svampeceller, olisaccharider danner sammen med lipid- og proteinmolekyler en glycocalyx - et epimembrankompleks. Det giver adhæsion - adhæsion af dyreceller til hinanden, hvilket fører til dannelse af væv.

Lipider: struktur og funktioner

Disse organiske stoffer, som er hydrofobe (uopløselige i vand), kan ekstraheres, dvs. ekstraheres fra cellerne, ved hjælp af ikke-polære opløsningsmidler såsom acetone eller chloroform. Lipidernes funktioner i en celle afhænger af, hvilken af ​​de tre grupper de henviser til: fedtstoffer, voks eller steroider. Fedtstoffer er mest udbredt i alle celletyper.

Dyr ophober dem i det subkutane fedtvæv, nervevævet indeholder fedt i form af nerver. Det akkumuleres også i nyrerne, leveren, i insekter - i fed krop. flydende fedtstoffer- olier - findes i frøene af mange planter: cedertræ, jordnødde, solsikke, oliven. Indholdet af lipider i celler varierer fra 5 til 90% (i fedtvæv).

Steroider og voks adskiller sig fra fedtstoffer ved, at de ikke indeholder fedtsyrerester i deres molekyler. Så steroider er hormoner i binyrebarken, der påvirker pubertet krop og er komponenter i testosteron. De er også en del af vitaminer (for eksempel D-vitamin).

De vigtigste funktioner af lipider i cellen er energi, opbygning og beskyttende. Den første skyldes, at 1 gram fedt ved spaltning giver 38,9 kJ energi – meget mere end andre organiske stoffer – proteiner og kulhydrater. Derudover frigives der ved oxidationen af ​​1 g fedt næsten 1,1 g. vand. Det er derfor, nogle dyr, der har et fedtlager i kroppen, kan i lang tid være uden vand. For eksempel kan gophers gå i dvale i mere end to måneder uden at have brug for vand, og en kamel drikker ikke vand, når den krydser ørkenen i 10-12 dage.

Lipiders opbygningsfunktion er, at de er en integreret del af cellemembraner, og også er en del af nerverne. Beskyttende funktion lipid er det fedtlag under huden omkring nyrerne og andet indre organer beskytter dem mod mekaniske skader. Den specifikke varmeisoleringsfunktion er iboende hos dyr, lang tid i vandet: hvaler, sæler, pelssæler. Tykt subkutant fedtlag, som f.eks blåhval er 0,5 m, beskytter det dyret mod hypotermi.

Betydningen af ​​ilt i cellulært stofskifte

Aerobe organismer, som omfatter langt de fleste dyr, planter og mennesker, bruger atmosfærisk ilt til energimetabolismereaktioner, der fører til nedbrydning af organiske stoffer og frigivelse af en vis mængde energi akkumuleret i form af.

Så med den fuldstændige oxidation af et mol glucose, som sker på mitokondriernes cristae, frigives 2800 kJ energi, hvoraf 1596 kJ (55%) er lagret i form af ATP-molekyler, der indeholder makroerge bindinger. Således er den vigtigste funktion af ilt i cellen - hvis gennemførelse er baseret på en gruppe af enzymatiske reaktioner af de såkaldte forekommende i celleorganeller - mitokondrier. I prokaryote organismer - fototrofiske bakterier og cyanobakterier - sker oxidationen af ​​næringsstoffer under påvirkning af ilt, der diffunderer ind i cellerne på de indre udvækster af plasmamembraner.

Vi har studeret den kemiske organisering af celler, såvel som processerne af proteinbiosyntese og iltens funktion i cellulær energimetabolisme.

Næringsstoffer - kulhydrater, proteiner, vitaminer, fedtstoffer, sporstoffer, makronæringsstoffer- Findes i mad. Alle disse næringsstoffer er nødvendige for, at en person kan udføre alle livsprocesser. Kostens næringsstofindhold er den vigtigste faktor til sammensætning af kostmenuer.

I en levende persons krop stopper oxidationsprocesserne af alle slags aldrig. næringsstoffer. Oxidationsreaktioner opstår med dannelse og frigivelse af varme, som en person har brug for for at opretholde livsprocesser. Termisk energi giver dig mulighed for at arbejde muskelsystem, hvilket fører os til den konklusion, at jo hårdere det fysiske arbejde er mere mad påkrævet af kroppen.

Fødevarers energiværdi bestemmes af kalorier. Kalorieindholdet i fødevarer bestemmer mængden af ​​energi, som kroppen modtager i processen med assimilering af mad.

1 gram protein i oxidationsprocessen giver en varmemængde på 4 kcal; 1 gram kulhydrater = 4 kcal; 1 gram fedt = 9 kcal.

Næringsstoffer er proteiner.

Protein som næringsstof nødvendigt for at kroppen kan opretholde stofskiftet, muskelsammentrækning, nerveirritabilitet, evnen til at vokse, reproducere og tænke. Protein findes i alle væv og kropsvæsker og er et væsentligt element. Et protein består af aminosyrer, der bestemmer den biologiske betydning af et protein.

Ikke-essentielle aminosyrer dannet i menneskekroppen. Essentielle aminosyrer en person modtager udefra med mad, hvilket indikerer behovet for at kontrollere mængden af ​​aminosyrer i maden. En kostmangel på selv en essentiel aminosyre fører til et fald i proteinernes biologiske værdi og kan forårsage proteinmangel på trods af nok proteinindhold i kosten. Den vigtigste kilde til essentielle aminosyrer er fisk, kød, mælk, hytteost, æg.

Derudover har kroppen brug for vegetabilske proteiner indeholdt i brød, korn, grøntsager - de giver essentielle aminosyrer.

Cirka 1 g protein pr. 1 kg kropsvægt bør ind i en voksens krop hver dag. Det er almindelig person, der vejer 70 kg om dagen, har du brug for minimum 70 g protein, mens 55 % af alt protein skal være af animalsk oprindelse. Hvis du gør dyrke motion, så bør mængden af ​​protein øges til 2 gram per kilogram per dag.

Proteiner i ordentlig kost uerstattelig af andre elementer.

Næringsstoffer er fedtstoffer.

Fedtstoffer som næringsstoffer er en af ​​kroppens vigtigste energikilder, er involveret i gendannelsesprocesser, da de er en strukturel del af celler og deres membransystemer, opløses de og hjælper med optagelsen af ​​vitamin A, E, D. Derudover hjælper fedtstoffer med dannelsen af ​​immunitet og bevarelsen af ​​varme i kroppen.

En utilstrækkelig mængde fedt i kroppen forårsager forstyrrelser i centralnervesystemets aktivitet, ændringer i hud, nyrer og syn.

Fedt består af flerumættede fedtsyrer, lecithin, vitamin A, E. Et almindeligt menneske har brug for omkring 80-100 gram fedt om dagen, heraf planteoprindelse skal være mindst 25-30 gram.

Fedt fra mad giver kroppen 1/3 af kostens daglige energiværdi; Der er 37 g fedt per 1000 kcal.

Påkrævet beløb fedt i: hjerte, fjerkræ, fisk, æg, lever, smør, ost, kød, svinefedt, hjerner, mælk. Vegetabilsk fedt, som indeholder mindre kolesterol, er vigtigere for kroppen.

Næringsstoffer er kulhydrater.

Kulhydrater,næringsstof, er den vigtigste energikilde, som bringer 50-70% af kalorierne fra hele kosten. Den nødvendige mængde kulhydrater for en person bestemmes ud fra hans aktivitet og energiforbrug.

På dagen for en almindelig person, der er engageret i psykisk el let fysisk fødsel kræver cirka 300-500 gram kulhydrater. Med øget fysisk aktivitet stiger det daglige indtag af kulhydrater og kalorier også. Fuld menneskers energiintensitet daglig menu kan reduceres på grund af mængden af ​​kulhydrater uden at gå på kompromis med helbredet.

Mange kulhydrater findes i brød, korn, pasta, kartofler, sukker (nettokulhydrat). Et overskud af kulhydrater i kroppen forstyrrer det korrekte forhold mellem de vigtigste dele af maden og forstyrrer derved stofskiftet.

Næringsstoffer er vitaminer.

vitaminer,som næringsstoffer, giver ikke energi til kroppen, men er stadig de vigtigste næringsstoffer, der er nødvendige for kroppen. Vitaminer er nødvendige for at opretholde kroppens vitale aktivitet, regulere, styre og accelerere metaboliske processer. Næsten alle vitaminer får kroppen fra maden, og kun få kan kroppen selv producere.

Om vinteren og foråret kan hypoavitaminose forekomme i kroppen på grund af mangel på vitaminer i maden - træthed, svaghed, øget apati, effektivitet og kropsmodstand falder.

Alle vitaminer, i henhold til deres virkning på kroppen, er indbyrdes forbundne - mangel på et af vitaminerne fører til en metabolisk forstyrrelse af andre stoffer.

Alle vitaminer er opdelt i 2 grupper: vandopløselige vitaminer og fedtopløselige vitaminer.

Fedtopløselige vitaminer - vitamin A, D, E, K.

Vitamin A- er nødvendig for kroppens vækst, forbedring af dens modstandsdygtighed over for infektioner, opretholdelse af et godt syn, tilstanden af ​​huden og slimhinderne. A-vitamin kommer fra fiskeolie, fløde, smør, æggeblomme, lever, gulerødder, salat, spinat, tomater, grønne ærter, abrikoser, appelsiner.

D-vitamin- er nødvendig for dannelsen af ​​knoglevæv, vækst af kroppen. Mangel på D-vitamin fører til en forringelse af optagelsen af ​​Ca og P, hvilket fører til rakitis. D-vitamin kan fås fra fiskeolie, æggeblomme, lever, fiskekaviar. D-vitamin findes også i mælk smør, men bare en lille smule.

Vitamin K- Nødvendig til vævsrespiration, normal blodkoagulering. K-vitamin syntetiseres i kroppen af ​​tarmbakterier. Vitamin K-mangel opstår på grund af sygdomme i fordøjelsessystemet eller indtagelse antibakterielle lægemidler. K-vitamin kan fås fra tomater, grønne dele af planter, spinat, kål, brændenælder.

E-vitamin (tocopherol) nødvendig til aktivitet endokrine kirtler, metabolisme af proteiner, kulhydrater, der sikrer intracellulær metabolisme. Vitamin E påvirker gunstigt graviditetsforløbet og fosterudviklingen. Vitamin E fås fra majs, gulerødder, kål, grønne ærter, æg, kød, fisk, olivenolie.

Vandopløselige vitaminer - C-vitamin, B-vitaminer.

C-vitamin (ascorbinsyre syre) - er nødvendig for kroppens redoxprocesser, kulhydrat- og proteinmetabolisme, hvilket øger kroppens modstand mod infektioner. Rig på vitamin C, hyben, solbær, aronia, havtorn, stikkelsbær, citrusfrugter, kål, kartofler, bladgrøntsager.

Vitamin B gruppe indeholder 15 vandopløselige vitaminer, der er involveret i metaboliske processer i kroppen, processen med hæmatopoiesis, spiller en vigtig rolle i kulhydrat, fedt, vand metabolisme. B-vitaminer stimulerer væksten. Du kan få B-vitaminer fra ølgær, boghvede, havregryn, rugbrød, mælk, kød, lever, æggeblomme, grønne dele af planter.

Næringsstoffer er mikronæringsstoffer og makronæringsstoffer.

Næringsstoffer mineraler er en del af kroppens celler og væv, deltager i forskellige processer stofskifte. Makroelementer er nødvendige for en person i relativt store mængder: Ca, K, Mg, P, Cl, Na-salte. Sporelementer er nødvendige i små mængder: Fe, Zn, mangan, Cr, I, F.

Jod kan fås fra fisk og skaldyr; zink fra korn, gær, bælgfrugter, lever; kobber og kobolt fås fra okselever, nyrer, æggeblomme, honning. Bær og frugter indeholder meget kalium, jern, kobber, fosfor.