Войти
Закрыть

Токсичні речовини

10 Клас

Токсичними речовинами називають речовини, які у певних (зазвичай невеликих) дозах порушують життєдіяльність живих організмів і викликають їх отруєння, що стає причиною захворювань або навіть загибелі організму. Токсичними можуть бути деякі прості речовини, наприклад свинець або ртуть, але більшість токсичних речовин є сполуками. Токсичні сполуки можуть мати неорганічне походження або утворюватися живими організмами. І неорганічні, і органічні токсичні сполуки можуть утворюватися як природним шляхом, так і бути продуктами промислового виробництва. Наприклад, газоподібні сполуки Сульфуру можуть виділятися і в результаті вулканічної активності, і під час виробництва сульфатної кислоти. Токсичні сполуки, утворені в процесі промислового виробництва, називають токсикантами. До них відносять пестициди, лікарські препарати, побутову хімію, синтетичні наркотики. Токсичні сполуки природного походження називають токсинами. До них належать алкоголь, нікотин, рослинні й тваринні отрути, наркотичні речовини, які виробляють живі організми, токсини бактерій тощо. Механізми дії токсичних сполук Токсичні сполуки можуть діяти на рівні як окремих клітин, так і всього організму. На рівні клітин вони негативно впливають на роботу ферментів, клітинної мембрани або клітинної стінки (у випадку її наявності), на здійснення процесів реалізації спадкової інформації тощо. У результаті цього в клітинах порушуються процеси обміну речовин усередині клітини та з навколишнім середовищем, не синтезуються потрібні для життєдіяльності речовини. Наслідком таких порушень є загибель клітин або неможливість виконання ними своїх функцій (наприклад, нервові клітини стають неспроможні проводити нервові імпульси)....

Раціональне харчування та харчовий раціон

10 Клас

Як ви вже дізналися раніше, потреба живих організмів (у тому числі й людини) в поживних речовинах і енергії визначається такими факторами, як маса організму, рівень рухової активності, інтенсивність процесів обміну тощо. Надзвичайно важливим є кількісне співвідношення різних груп речовин. Так, якщо в їжі буде замало або забагато окремих речовин, то в людини може порушитися обмін речовин, що призведе до погіршення стану здоров’я. Щоб запобігти цьому, слід дотримуватися норм збалансованого харчування та підтримувати енергетичний баланс організму. Збалансоване харчування — це харчування, за якого в організм з харчовими продуктами надходять усі поживні речовини (білки, вуглеводи, ліпіди), вода, вітаміни й мінеральні речовини в кількості, необхідній для нормальної життєдіяльності. Незначні порушення балансу компенсуються організмом за рахунок перетворення одних органічних речовин на інші. Але суттєвий дисбаланс стає причиною порушення обміну речовин. Енергетичний баланс — це співвідношення енергії, що надходить до організму з їжею, та енергії, що витрачається в процесі життєдіяльності організму. Наприклад, якщо людина споживатиме надто багато їжі, організм запасає зайві енергетичні ресурси у вигляді жирової тканини. Завдяки цьому маса тіла збільшується. А за умови нестачі їжі організм починає витрачати запаси своєї жирової тканини, і маса тіла зменшується....

Мінеральні речовини. Вода

10 Клас

Мінеральні речовини надходять в організм людини переважно з їжею і водою, тому є незамінними компонентами живлення. Саме так в організм потрапляють сполуки Феруму, Кальцію, Натрію, Калію. Але в деяких випадках організм може їх синтезувати і самостійно (так, клітини шлунка синтезують хлоридну кислоту). Обмін мінеральних речовин в організмі точно врівноважується кількістю солей, що виділяється з організму. Видалення зайвих солей відбувається із сечею і потом. Крім того, мінеральні речовини можуть виводитись і через кишечник. А у разі захворювання на холеру втрата мінеральних речовин та води через кишечник така велика, що стає однією з причин смерті людини від цього захворювання. Склад мінеральних речовин у клітинах організмів (у тому числі людини) сталий, тому навіть невеликі відхилення можуть бути причиною того, що організм припинить нормальну життєдіяльність. Порушення обміну мінеральних речовин в організмі людини Причини порушення обміну мінеральних речовин досить різноманітні. Вони можуть бути пов’язані як з дією зовнішніх факторів, так і з порушеннями в самому організмі. Часто однакові симптоми можуть виникати внаслідок різних причин....

Вітаміни, їхня роль в обміні речовин

10 Клас

Тривалий час причини виникнення таких захворювань, як цинга та рахіт, були невідомі. Навіть після відкриття мікроорганізмів, які були збудниками захворювань, встановити причину цих захворювань не вдавалося. Але вже здавна було помічено, що харчування впливає на перебіг цих захворювань. Саме тому, наприклад, голландці ще в XVII столітті вводили в раціон своїх моряків цитрусові. Основи вчення про вітаміни заклав М. І. Лунін (мал. 20.1). Він здійснював досліди з білими мишами: одну групу годував штучною сумішшю, а іншу — молоком. Перша група мишей загинула, у той час як решта розвивалися нормально. Учений зробив висновок, що молоко містить додаткові чинники харчування, які пізніше назвали вітамінами. Різноманітність вітамінів До вітамінів відносять різні за складом та властивостями органічні речовини, які потрібні організму в невеликій кількості, але без яких його життєдіяльність неможлива. Вітаміни на основі їхніх властивостей поділяють на дві великі групи — водорозчинні й жиророзчинні (мал. 20.2). Така класифікація є найбільш раціональною з практичної точки зору. Водорозчинні вітаміни в разі надмірного надходження в організм можуть відносно легко виводитися через нирки. Відповідно, організму легше підтримувати на потрібному рівні концентрацію цих речовин, ніж жиророзчинних....

Роль ферментів у забезпеченні процесів метаболізму

10 Клас

Ферменти е великими органічними молекулами, які виконують функцію каталізу, тобто змінюють швидкість хімічних реакцій. Традиційно ферментами називали тільки молекули білків. Але зараз до ферментів відносять також рибозими (молекули РНК) та комплекси, які складаються з молекул білків та РНК. Ці сполуки також дуже ефективно здійснюють каталіз (наприклад, під час утворення пептидних зв’язків рибосомою). У клітинах ферменти містяться як у цитоплазмі, так і всередині різних органел або на мембранах клітин. Часто клітини можуть виділяти ферменти назовні для здійснення процесів поза клітиною (наприклад, процесів травлення). За своєю будовою ферменти е великими органічними молекулами, які мають складну просторову структуру (унікальну для кожного з ферментів). У цій структурі є частини, що формують ділянки, які здійснюють процес каталізу, і є регуляторні ділянки. Класифікують ферменти за типами реакцій, які вони каталізують. У живих організмах одночасно відбувається велика кількість реакцій за відносно стабільної температури та сталого pH середовища. Без участі ферментів ці реакції відбувалися б надзвичайно повільно, а в багатьох випадках узагалі не змогли б відбутися. Наприклад, фермент каталаза розщеплює в клітинах організму людини отруйний для них гідроген пероксид на воду й кисень. Однієї молекули каталази досить, щоб протягом однієї секунди розщепити 10 тисяч молекул гідроген пероксиду. Найбільш поширеним ферментом на нашій планеті є рибулозобісфосфаткарбоксилаза (скорочено RuBisCo), який каталізує реакцію фіксації СO2 в циклі Кальвіна, що відбувається під час темнової фази фотосинтезу. Загальна маса цього ферменту в усіх фотосинтезуючих організмах нашої планети становить 40 мільярдів тонн....

Особливості обміну речовин в автотрофних і гетеротрофних організмах

10 Клас

Усім живим організмам для їхнього росту, розвитку й розмноження необхідні органічні речовини та енергія. Основним джерелом енергії для всіх організмів є окиснення органічних молекул, яке може відбуватися як з використанням кисню, так і без нього. Як ви вже знаєте, за способом отримання органічних речовин організми можна поділити на дві великі групи — гетеротрофні (використовують готові органічні речовини) і автотрофні (синтезують органічні речовини з неорганічних). Основні біохімічні процеси, які потрібні будь-якому живому організму для забезпечення життєдіяльності,— це синтез білків і нуклеїнових кислот, процеси клітинного дихання, зокрема реакції гліколізу та циклу Кребса, утворення та розпад молекул ліпідів та вуглеводів тощо. У клітинах і автотрофних організмів, і гетеротрофних усі ці процеси відбуваються однаково або майже однаково з використанням однакових комплексів ферментів. Та й процеси регуляції в їхніх клітинах є дуже схожими. І хоча вони не є абсолютно тотожними, послідовність основних реакцій в усіх випадках однакова. Обмін речовин у гетеротрофів Як ви вже вивчили раніше, гетеротрофні організми не можуть утворювати органічні речовини з неорганічних. Вони отримують їх від інших живих організмів у формі їжі, яку споживають. Малі органічні молекули (амінокислоти, моносахариди, жирні кислоти, нуклеотиди) вони просто доправляють у свої клітини і там використовують, а великі молекули (білки, полісахариди, нуклеїнові кислоти) спочатку розщеплюють на малі, а потім «збирають» з них ті великі молекули, які потрібні саме їм....

Клітинне дихання

10 Клас

Клітинним диханням називають сукупність процесів одержання клітиною енергії за рахунок окиснення органічних речовин. Воно може здійснюватися як за відсутності, так і за наявності кисню. Реакції окиснення відбуваються в цитоплазмі та мітохондріях клітин. Результатом клітинного дихання є запасання клітиною енергії у вигляді макроергічних зв’язків молекул АТФ. У процесі клітинного дихання виділяють два етапи: безкисневий (перший) і кисневий (другий) (мал. 17.1). На безкисневому етапі відбувається розщеплення складних органічних речовин на більш прості. А на кисневому — розщеплення цих більш простих речовин до вуглекислого газу й води. Кисневий етап може відбуватися не завжди і не в усіх живих організмах (не відбувається, наприклад, у анаеробів). Перший етап клітинного дихання Перший етап клітинного дихання є безкисневим. Він відбувається в цитозолі клітин. Його основою є процес гліколізу. Гліколіз — це біохімічний процес, який зазвичай відбувається в усіх клітинах організму і є одним із джерел постачання АТФ для клітини. У результаті гліколізу з однієї молекули глюкози утворюється дві молекули пірувату (піровиноградної кислоти) та дві молекули АТФ:...

Структури клітин, які забезпечують процеси метаболізму

10 Клас

Значна частина метаболічних процесів відбувається в цитоплазмі клітини. Але в багатьох випадках для цього потрібні особливі структури. Ці структури є органелами клітини. Органели поділяють на дві великі групи — мембранні й немембранні. Мембранні органели відокремлені від інших частин клітини плазматичними мембранами, які їх укривають. Цих мембран може бути одна (у одномембранних органел) або дві (у двомембранних). Хоча тою чи іншою мірою в процесах метаболізму задіяні всі структури клітин, але за ступенем важливості їх можна розрізняти. До найбільш важливих відносять рибосоми (немембранні органели), ядро, мітохондрії і пластиди (двомембранні) та ендоплазматичну сітку і комплекс Гольджі (одномембранні). Рибосоми Рибосоми синтезують білки з амінокислот. Вони мають складну форму і складаються з двох частин (субодиниць) — великої та малої, — які можуть розпадатися й об’єднуватися знову. До складу субодиниць входять молекули РНК і білків (мал. 16.1). Рибосоми розташовані в цитоплазмі клітин, на ендоплазматичній сітці, в мітохондріях і пластидах. Їх поділяють на два типи: прокаріотичні (менші за розміром) та еукаріотичні (більші). Рибосоми прокаріотичного типу містяться в клітинах прокаріотів, а також у мітохондріях і пластидах. А рибосоми еукаріотичного типу — в клітинах еукаріотів, у цитоплазмі та на ендоплазматичній сітці....

Обмін речовин та енергії в біологічних системах

10 Клас

Живі організми загалом і їхні клітини зокрема є біологічними системами, елементи яких об’єднані спільним обміном речовин і перетворенням енергії. Обмін речовин — це сукупність хімічних реакцій, які відбуваються в організмах та їхніх клітинах і потрібні для підтримання їхньої життєдіяльності. Обмін речовин можна умовно поділити на два етапи — обмін із навколишнім середовищем і внутрішній обмін. З обміном речовин тісно пов’язаний і обмін енергії. Під час реакцій обміну речовин енергія може витрачатися або запасатися організмом для наступного використання. Запасається вона у вигляді різних хімічних сполук, наприклад АТФ, глікогену, крохмалю, ліпідів тощо. Частина енергії не використовується організмом і виділяється у навколишнє середовище у вигляді тепла. Метаболізм Метаболізм визначають як закономірний порядок перетворення речовин та енергії в окремій клітині та організмі загалом, спрямований на ріст, життєдіяльність та самовідтворення як окремих клітин, так і всього організму в цілому. Метаболізм складається з двох типів обміну, або взаємопов’язаних комплексів реакцій. Це реакції пластичного (анаболізм) та енергетичного (катаболізм) обміну....

Органічні речовини живих організмів

10 Клас

Якщо визначити вміст різних речовин у живих організмах, то води в них міститься більше за все. Це зрозуміло, бо вода становить основу внутрішнього середовища організмів. Але якщо не враховувати воду, то основну частину маси тіла становитимуть органічні речовини. Як ви вже знаєте, основними органічними речовинами живих організмів є білки, вуглеводи, ліпіди й нуклеїнові кислоти. Ці речовини є основою живих клітин (у тому числі й усіх органел). Без них неможливе існування процесів обміну речовин і здійснення біохімічних реакцій з високою швидкістю. Усі фундаментальні властивості живого проявляються завдяки саме цим речовинам. Органічні речовини утворюють не тільки структури живих клітин, але й важливі позаклітинні структури. Наприклад, вуглевод хітин є основою зовнішніх покривів членистоногих, а білки кератини утворюють волосся, нігті, рога носорогів, пір’я птахів тощо. Білки Білки — це великі органічні молекули, біополімери. Мономерами білків є амінокислоти. Білок — це лінійний полімер, який складається з великої кількості амінокислот, з’єднаних у ланцюжок і згорнутих у просторі певним чином. Кожна білкова молекула має свою унікальну, тільки їй притаманну, просторову тривимірну структуру. І тільки в такому вигляді вона може нормально виконувати свої унікальні функції. Білки за їхнім складом можна розділити на дві великі групи — прості та складні. До складу простих білків входять тільки амінокислоти. Складні білки, крім залишків амінокислот, містять ще й небілкову частину — простетичну групу. Такою групою може бути як органічна, так і неорганічна молекула....

Навігація