Тақырыбы: Зат жəне энергия алмасуын зерттеу

Жұмыстың мақсаты: Студенттерге адам мен жануарлар ағзаларындағы зат алмасу карқынының, мүшенің қызмет — әрекетіне байланысты өзгеретінін көрсету

Тақырыптың теориялық негізі. Зат алмасуы организм тіршілігінің аса маңызды белгілерінің бірі. Ғұмыр бойы жүретін өзара байланысқан екі үрдістен түрады: асимиляция - жасушалар құрамына кіретін күрделі және арнайы заттардың жаңадан түзілуі синтезделуі); диссимиляция - зат алмасуына қатысқан заттардың тотығуы арқылы қарапайым химиялық заттарға айналуы.

Негізгі жəне жалпы алмасу. Зат алмасу мен энергияның өзгерістерінің шамасы организмнің жеке басының ерекшіліктеріне, жынысқа, жасқа, салмаққа, бойдың ұзындығына, қоршаған ортаға, тамақтың сапасы мен мөлшеріне, т.б жағдайларға байланысты болады. Ең төменгі алмасу ұйықтап жатқанда байқалады.

Тамақ ішкеннен соң 12-14 сағат өткеннен кейін, толық тыныштық кезде, 18-20 С температурада организмнің жұмсайтын энергиясын шамасын негізгі алмасу деп атайды. Мұны анытқау кезінде организмнің жұмыс істемеуі былай тұрсын, тіпті оның сезім, көңіл-күйі де қалыпты жағдайдағыдай сақталуы керек. Әдетте, негізгі алмасудың көрсеткіші ретінде 1 сағатта 1 кг салмаққа жұмсалатын энергияның мөлшерін алады. Ал бұл адамдар орта есеппен 1 ккал-ға тең болады. Егер адамның 70 кг болса, 1 тәуліктегі алмасу 70х24=1680 ккал-ға тең болады.

Әртүрлі жануарлардың 1 кг салмағына келетін негізгі алмасудың шамалары бірдей емес. Денесінің температурасы тұрақты болмайтын организмдерде бұл шама төмен болады және қоршаған ауа температурасының өзгерістеріне лайық өзгеріп отырады. Ал дене температуралары тұрақты болатын организмдерде /құстар мен сүт қоректілерде/ қоршаған орта температурасының ауытқуы негізгі алмасудың шамасын аздап өзгертеді. Организмнің дене температурасының өзгерген жағдайында негізгі алмасуда едәуір өзгереді. Мәселен, адамның дене қызуы 1 С-қа көтерілсе, оның энергия шығыны орта есеппен 10-11 % -ға артады.Неғұрлым организм ірі болса, соғұрлым алмасудың дәрежесі төмен болады. 1 тәулікте 1 кг салмаққа шығын болатын энергияның мөлшер ккал-мен алғанда, жылқыда -11 ккал, итте -51 ккал, үй қоянында -75 ккал, тышқанда -212 ккал.

Азоттық баланс. Организмдегі белок алмасуының дәрежесін зерттеу.үшін, денеге түсетін және сыртқа несеп, тер арқылы шығарылатын азот мөлшерін анықтайды. Өйткенімайлар мен углеводтардан өзгеше белоктың құрамында орташа есеппен 16 % азот болады.

Осымен бірге, негізінен ыдыраған белок құрамынан және басқа да жолдармен пайда болған денеден несеп және тер арқылы сыртқа шығарылады. Ендеше, денеге түскен азоттың одан шығатын азотқа қатынасы – азот балансы – белок алмасуына көрсеткіш болады. Тамақ құрамындағы азот денеге түгел сіңбейді /біразы нәжіспен араласып сыртқа шығады/. Сондықтан организмге сіңген азоттың мөлшерін анықтау үшін, тамақтағы барлық азот мөлшерінен нәжіспен араласып сыртқа шыққан азот мөлшерін алып тастау керек.Егер организмге түсетін азот одан шығарылатын азоттан артық болса, онда оң азот балансы делінеді. Мұндайда белоктың синтезі оның ыдырауынан басым болады. Көбінесе бұл жағдай – жасөспірім организмдерге тән. Ал кейде организм ашыққанда немесе түрлі инфекциялық аурулармен ауырғанда керісінше, денеге түскен азоттан оның сыртқа шығарылуы көбейеді. Мұны теріс азот балансы деп атайды. Әдетте, қалыптағы дене сау организмде азот теңдігі сақталады, яғни денеге түскен азот одан шығарылатын азотпен бірдей мөлшерде болады.

Күйіс қайыратындардың азоттық алмасуының ерекшеліктері.

Мал қабылдаған жем-шөптің азықтандыру аралығында мес қарыннан ауызға қайтарылып, мұқият шайналып, қайта жұтылуын күйіс қайыру деп атайды. Мал бір лоқсыған кезде мес қарыннан ауызға оралған жын мөлшерін күйістік, оны шайнау процесін – күйсеу, ал осы процестің атқарылу мерзімін – күйістеу кезеңі дейді. Күйіс малына аша тұяқ жануарлар (шошқа мен бегомоттан басқа) мен сірі табандылар(түйе, лама)жатады.

Мал азық қабылдасымен бірден күйістемейді. Ірі қара 30-70, майда тұяқ -20-40 минуттан кейін күйістей бастайды. Түнде мал күйісті жиі қайырады да, тәулігіне 6-8 рет күйістейді. әрбір күйіс кезеңі 40-50 минутқа созылады.

Көмірсулар алмасуы жəне оның реттелуі. Адам (жануар) денесінде көмірсу энергия көзі. 1 г көмірсу тотықса 4,1 ккал (17,17 кДж) энергия бөлініп шығады. Көмірсу тез тотығады, Оның денедегі қорынан босап шығуы оңай, сондықтан ол, әсіресе кенеттен өте шапшаң қимыл жасап, көбірек энергия жұмсарда пайдаланады.

Көмірсу денеге тағаммен бірге келіп түседі, кейде май мен белоктан түзілуі мүмкін. Адамға тәулігіне 450-500 г-дай көмірсу қажет. Ауызда, ішек-қарында көмірсу (полисахаридтер) сілекей мен ұйқы безінің амилаза ферментінің, ұйқы безі мен ішек сөліндегі мальтаза, лактаза, сахараза ферменттерінің әсерімен ыдырап, моносахаридтерге айналады. Ішектің бастапқы бөлігінде олар глюкоза, галактоза күйінде қанға сіңеді. Осылайша сіңген глюкоза қақпа венасы арқылы бауырға жетеді, мұнда ол гликогенге айналып қор ретінде сақталады. Ас қорыту барысында осы вена арқылы бауырға 150 -200 г-дай глюкоза келіп түсуі мүмкін. Мұндай жағдайда бауырдан шығып жалпы қан айналысына іліккен глюкоза мөлшері уақытша көбейеді де алиментарлық (астан болған) гипергликемия тууы мүмкін. Әдетте қанның әрбір литріне 3,5-5,8 ммоль глюкозадан келеді. Ол көбейіп 8-10 ммоль-ге жетсе, несепте қант пайда болады, Қанда қант деңгейі 2,8-2,2 ммоль/л-ге дейін азайса, гипогликемиялық кома басталады, адам есінен айырылып, сандырақтайды,Өзінен-озі құрысып, тырысады.

Әдетте қандағы қант деңгейі төмендей бастаса, гликолиз арқылы қант бауырдан босап шығады да қанға өтеді, сөйтіп қант тұрақтылығы сақталады. Глюкоза бауырда ғана емес, дене еттерінде де қор болып гликоген күйінде сақталады. Жасушалардың көбі қандағы глюкозаны жұтып құрылыс (пластикалық) материалы және қуат көзі ретінде пайдаланады.

Көмірсу алмасуында инсулин әсері адреналин әсеріне қарама- қарсы. Инсулин ұйқы безінің Лангерганс шоғырлары жасушаларын да түзіледі де бауыр мен дене еттерінде гликогенез үрдісін күшейтеді, сөйтіп қаннан өткен қаныттың жасуша мембранасы арқылы өтуін жеңілдетіп сіңуін күшейтеді, қанда қант деңгейін төмендетеді.Инсулин көбейсе, қанда қант мөлшері күрт азайып, адам гипогликемиялық комаға ұшырауы мүмкін.

¥йқы безінде түзілетін глюкогон гормоны бауырда гликоген ыдырауын күшейтіп, қанда қант деңгейін жоғарылатады. Глюкогонның көмірсу алмасуына тигізетін әсері инсулин әсеріне қарама-қарсы. Гипофиздің соматотроптық гормоны инсулин түзілуін күшейтеді де көмірсу алмасуымн реттейді. Бұл бездің АКТГ гармоны орны глюкокортикоидтардың қанға шығуын үдете отырып, қант деңгейін өзгертеді.

Көмірсу алмасуын реттейтін орталық гипоталамусты орналасқан сол орталықтың артқы ядроларып тітіркемдірсе адреналим мен инсулин түзілуі күшейе түседі. Гипоталамустың әсері орталык әсері жүйесінің жоғары бөлімдерінің бақылауында.

Майлар алмасуы. Көптеген ауру-сырқаулар, патологиялық үрдістер май алмасуының бұзылуынан болады. Май және май тәрізді қосындылар липидтер деп аталады. Адам (жануар) денесі үшін май - негізгі энергия көзі.Ересек адамда тәулігіне 70-100 г мал майы (тоң май, сары май мен өсімдік майы) керек. 1 г май тотықса, 9,3 ккал (38,39 кДж) жылу бөлінеді, сондықтан да май көбінесе эпергия ретінде жұмсалады. Май жасуша протоплазмасының ядросы мен мембранасының құрамына кіреді (Кұрылыс материалы). Дененің кейбір жерлеріне жиналған май бірқатар ағзаларды (бүйрек, өкпе т.б.) ұрылу-соғылудан, бүкіл денені суық тиюден (жылу өткізбейді) қорғайды. Шелінде майы қор болып жиналатын жануарлар (тюлень, кит т.т.) суыққа шыдамды келеді. Майда еритін витаминдер (А, Д, Е, К, Ғ), тұздар майға ілесіп денеге тез сіңеді. Май -су коры. Өркеш майын түйе су көзі ретінде пайдаланады.

Май денеге негізінен тағаммен бірге келіп түседі, аз мөлшерде бауырда көмірсу мен белокта да түзілуі мүмкін. Май 12 елі ішекте өттің қатысуымен эмульсияга айналады да, липаза әсерінен ыдыраған кезде моноглицерид, май қышқылы мен глицеринге айналады. Май жәре басқа липидтердің ыдырау өнімдері негізінен лимфаға сіңеді.

Лимфаға сіңген басы артық май өкпе тініндегі шелде қор болып жиналады. Адам ұзақ уақыт майдың бір түрімен қоректенсе, осыдан қордаланган майдың құрамы өзгеруі мүмкін. Мәселен, адам аспен бірге кокос майын көбірек жесе, оның шелінде жиналған май, құрамы мен қасиеті жағынан кокос жаңғағы майына ұқсайды.Май энергия қоры ретінде жасушада да сақталады.

Майлар алмасуының реттелуі. Май алмасуын реттейтін арнайы орталық гипоталамуста орналасқан. Осы орталықтың төменгі-ішкі ядросы зақымданса, адам (жануар) семіріп кетеді, ал төменгі-сыртқы ядросы зақымданса, керісінше, азады (кахексия). Гипоталамус денеге вегетативтік жүйке жүйесі мен ішкі секреция бездері арқылы әсер етеді. Симпатикалық жүйке жүйесі денедегі май қорының жұмсалу және тотығу қарқынын күшейтеді. Бұл үй қоянына тәжірибе жасау арқылы дәлелденді. Оның майы әдетте жауырын астына жиналады Жүйке сегментінің бір жағындағы симпатикалық жүйкелерді кесіп тастап (десимпатизация) жануарды ашықтырса, денедегі барлык май жұмсалғанмен, симпатикалық жүйке кесілген жердегі май көпке дейін сақталады (жұмсалмайды). Парасимпатикалық жүйке жүйесі май алмасуына керісінше әсер етеді. Гипоталамустағы орталыққа, оның қызметіне жоғары жүйке жүйесі және эмоция тудыратын лимбиялық жүйе ықпал етеді. Ішкі секреция бездерінің гормондары да май алмасуын реттеуге қатысады.

Су және минералды заттардың алмасуы. Минералды заттар алмасуы су алмасуымен тікелей байланысты көпшілік минералдар организмде судағы ерітінді түрінде кездеседі Қабылданған су мен электролиттер организмнен өзгермей сол күйінде шығады. Олардың энергиялық маңызы жоқ. Сумен минералды заттар алмасуы деп олардың организмде қабылданып, сіңіп, ішкі ортаға, тіндерге, жасушаларға тарап, қайтадан сыртқа шығуын айтады.

Минералды алмасу. Академик В.И. Вернадскийдің биогеохимиялы ғылыми мектебінің зерттеуі бойынша адам денесінде Менделеев тесіндегі барлық элементтер кездеседі. Организм құрамындағы элементтерді биогендік элементтер деп атайды, себебі олар денепі барлық жасуша құрамына кіреді және жануарлар мен өсімдік организмдерінің құрылым тірлігін сақтауға қажетті заттар.

К, Nа, Р, Са, С1, Мg секілді химиялық элементтер денеде бірсыпыра көбірек шамада кездеседі де, басқалары Ғ, Сu, Мп, Со, Мо, Zn т.б. жануарлар организмінде өте аз мөлшерде болады. Оларды микроэлементтер деп атайды. Олардың организм үшін маңызы өте зор.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: