Відомо, що існування будь-якого організму, у тому числі й людини, неможливе без обміну речовинами та енергією з навколишнім середовищем. Організми отримують з нього органічні та неорганічні сполуки, використовують їх для функціонування та виділяють у навколишнє середовище продукти життєдіяльності.

Обмін речовин та перетворення енергії в організмі людини. Характерні для всіх живих організмів потоки речовин та енергії пов’язані передусім з обміном речовин.

Умовою початку обміну речовин є надходження в організм їжі, води й кисню. У травному тракті такі складні органічні компоненти їжі, як білки, жири, вуглеводи, розщеплюються на простіші й переходять у кров та лімфу, відтак із кров’ю потрапляють до клітин. У клітинах відбувається остаточне розщеплення, окиснення органічних сполук до кінцевих продуктів та утворення власних речовин. Реакції синтезу (утворення) речовин відбуваються із затратами енергії. Звідки ж береться ця енергія? Вона вивільняється внаслідок розщеплення речовин, що надходять у клітину, і, окрім синтезу речовин, витрачається на виконання різноманітних функцій організму.

Єдиним джерелом енергії для організму людини є окиснення органічних речовин, які надходять з їжею. Під час розщеплення харчових продуктів до вуглекислого газу й води вивільняється енергія. Життєдіяльність людини забезпечується здатністю організму перетворювати одні види енергії в інші. Так, під час розщеплення органічних речовин енергія хімічних зв’язків перетворюється на електричну енергію (проведення нервових імпульсів), механічну (скорочення м’язів), теплову (вивільняється під час роботи). Невикористана енергія нагромаджується в спеціальних енергетичних сполуках.

ОБМІН РЕЧОВИН — сукупність процесів хімічного перетворення речовин в організмі: від надходження їх з навколишнього середовища й до виведення кінцевих продуктів розпаду назовні.

ПЛАСТИЧНИЙ ОБМІН — сукупність реакцій синтезу властивих організму людини органічних речовин, які супроводжуються поглинанням енергії.

ЕНЕРГЕТИЧНИЙ ОБМІН — сукупність реакцій розщеплення органічних речовин, під час яких вивільняється енергія.

Обмін речовин — життєво важливий процес, що відбувається в кожній клітині організму й виконує функції забезпечення її будівельним матеріалом та енергією. Він складається з двох нерозривних, але протилежних процесів — пластичного та енергетичного обмінів.

Під час пластичного обміну здійснюється засвоєння організмом речовин, що надходять із зовнішнього середовища. З них утворюються властиві для організму білки, жири, вуглеводи. Вони використовуються як будівельний матеріал для утворення клітин.

Вивільнена енергія під час енергетичного обміну забезпечує всі процеси життєдіяльності клітин і організму загалом.

Процеси пластичного й енергетичного обмінів тісно взаємопов’язані (іл. 18). Так, на процеси синтезу органічних речовин використовується енергія, що вивільняється в ході реакцій енергетичного обміну, і навпаки, для здійснення енергетичного обміну необхідні певні речовини, що синтезуються в перебігу реакцій пластичного обміну.

Іл. 18. Взаємозв’язок пластичного та енергетичного обміну

Обмін речовин в організмі людини змінюється залежно від її стану та роботи, яку вона виконує: у стані спокою переважають процеси біосинтезу, а в стані фізичного та розумового навантаження — розщеплення речовин. У дітей обмін речовин інтенсивніший, а в людей літнього віку — повільніший.

Рівень обміну речовин регулюються нервовим та гуморальним механізмами. Із припиненням обміну речовин припиняється життя.

Обмін речовин відрізняє живий організм від неживого, органічний світ від неорганічного.

Значення харчування для обміну речовин. У кожного виду живих організмів виробився свій особливий тип обміну речовин, який визначається характером живлення.

ХАРЧУВАННЯ — це сукупність процесів надходження в організм людини поживних речовин, їх травлення, всмоктування та засвоєння.

Пригадайте, що таке живлення, його особливості в гетеротрофних організмів та ссавців.