Metabolismo ed energia. Proteine ​​grassi carboidrati

Bersaglio: espandere la conoscenza delle funzioni delle proteine ​​in una cellula vivente; insegnare agli studenti a identificare le cause dei processi che si verificano nella cellula, utilizzando la loro conoscenza delle funzioni delle proteine ​​​​in essa contenute.

Attrezzatura: tabelle di biologia generale, un modello della struttura primaria della proteina.

Durante le lezioni

IO. Verifica delle conoscenze degli studenti.

Scheda per il lavoro alla lavagna.

Annota il numero di domande, contro di loro - le risposte corrette.

1. Quali sostanze organiche nella cellula sono al primo posto per massa?
2. Quali elementi compongono le proteine ​​semplici?
3. Quanti amminoacidi compongono l'intera varietà di proteine?
4. Quanti aminoacidi sono essenziali per l'uomo?
5. Quale gruppo funzionale conferisce all'amminoacido acido, quale proprietà alcaline?
6. Quale reazione provoca la formazione di un legame peptidico?
7. Quale gruppo di amminoacidi forma un legame peptidico?
8. Quali legami stabilizzano la struttura secondaria delle proteine?
9. Qual è la struttura di una molecola di emoglobina?

Prove di classe.

Prova 1. Quali sostanze organiche nella cellula sono al primo posto per massa?

1. carboidrati.
2. scoiattoli
3. lipidi.
4. acidi nucleici.

Prova 2. Quali elementi compongono le proteine ​​semplici?

1. carbonio...
2. idrogeno
3. ossigeno
4. fosforo
5. ferro
6. cloro.

Prova 3. Quanti amminoacidi compongono l'intera varietà di proteine?

Prova 4. Quanti aminoacidi sono essenziali per l'uomo?

1. non ci sono tali amminoacidi.

Prova 5 Quali proteine ​​sono chiamate incomplete?

1. a cui mancano alcuni amminoacidi.
2. Mancano alcuni degli aminoacidi essenziali.
3. Mancano alcuni degli amminoacidi essenziali.
4. Tutte le proteine ​​conosciute sono complete.

Prova 6

Prova 7

1. reazione di idrolisi.
2. reazione di idratazione.
3. Reazioni di condensazione.

Prova 8

Prova 9

1. covalente
2. idrogeno
3. ionico
4. nessun collegamento di questo tipo

Prova 10 Qual è la struttura di una molecola di emoglobina?

1. primario
2. secondario
3. terziario
4. Quaternario

II. Imparare nuovo materiale.

1 . Proprietà delle proteine.

Gli esseri umani hanno oltre 10.000 diversi tipi di proteine.

Proprietà delle proteine:

1. Denaturazione (perdita di conformazione tridimensionale senza modificare la struttura primaria). Rinaturazione.
2. Proteine ​​insolubili (cheratina, fibroina) e proteine ​​solubili (albumina, fibringen).
3. Inattivo e chimicamente molto attivo.
4. Stabile ed estremamente instabile.
5. Fibrillare e globulare.
6. Neutro (albumine, globuline), basico (istoni), acido (caseina)
7. inattivazione da congelamento.

2. Funzioni delle proteine ​​nella cellula e nell'organismo.

1. Costruzione.

2. Catalitico (enzimatico).

Richiama alcune delle caratteristiche del funzionamento degli enzimi:

a) gli enzimi accelerano il corso di una reazione di un solo tipo, cioè hanno un'azione specifica;
b) gli enzimi di un particolare organismo agiscono entro ristretti limiti di temperatura;
c) gli enzimi funzionano efficacemente sotto parametri ambientali rigorosamente definiti. Ad esempio, in diverse parti del tubo digerente, può essere leggermente alcalino, alcalino o acido.

La proteina enzimatica si combinerà con le sostanze reagenti, accelererà la loro trasformazione e uscirà dalla reazione inalterata.

3. Normativa.

Viene eseguito con l'aiuto di ormoni. Molti ormoni sono proteine. Considera le loro azioni su alcuni esempi specifici.

Il funzionamento indebolito del pancreas può portare a un'interruzione (rallentamento) nel processo di conversione del glucosio in glicogeno, causando una grave malattia: il diabete mellito.

4. Funzione motoria la proteina si manifesta durante il lavoro dei muscoli umani e animali. Le cellule muscolari hanno speciali proteine ​​contrattili che assicurano il funzionamento specifico di queste cellule.

5. Funzione di trasporto delle proteine si manifesta nel trasferimento di ossigeno e anidride carbonica utilizzando la proteina globina.

6. Funzione protettiva delle proteine Consiste nella produzione di proteine ​​- anticorpi che distruggono i patogeni che sono entrati nel corpo.

La funzione protettiva della proteina porta ... non solo benefici a una persona. Possono sorgere seri problemi durante il trapianto di organi e tessuti da una persona all'altra. L'organo trapiantato viene percepito dal sistema immunitario del nuovo "proprietario" di questo organo come una proteina estranea. L'impatto degli anticorpi porta al rigetto dell'organo trapiantato con tutte le conseguenze che ne derivano.

Problemi simili possono sorgere durante la gravidanza se la madre del nascituro è Rh-negativa e il padre ha sangue Rh-positivo. In questo caso, può sorgere un grave conflitto tra l'organismo della madre e l'organismo del feto in via di sviluppo.

Ricordiamo che il gene Rh-positivo domina il gene Rh-negativo.

La conseguenza del suddetto conflitto è il ritardo e l'interruzione dello sviluppo del feto, in alcuni casi - la sua morte. A causa della risposta degli anticorpi fetali a una proteina estranea del corpo della madre, una donna manifesta sintomi di tossicosi acuta della gravidanza.

Le funzioni protettive possono essere indebolite sia con l'ausilio di mezzi medici (se necessario), sia a seguito dell'impatto negativo di fattori naturali (deterioramento delle condizioni di vita del corpo, aggressione del virus dell'AIDS) (vedi diagramma).

7. Funzione energetica la proteina si manifesta nel rilascio di energia libera durante la scissione sequenziale della molecola polipeptidica

Il ruolo biologico che le proteine ​​svolgono in una cellula vivente e in un organismo non può essere sopravvalutato. Probabilmente, la vita sul nostro pianeta può davvero essere considerata come un modo di esistere di corpi proteici che scambiano materia ed energia con l'ambiente esterno.

III. Consolidamento.

“Proprietà e funzioni delle proteine. »

Prova 1. Cosa si forma quando 1 g di proteine ​​viene ossidato?

1. Diossido di carbonio.
2. Ammoniaca.
3. 17,6 kJ di energia.
4. Urea.
5. 38,9 kJ di energia.

Prova 2. Un pezzo di salsiccia bollita, pane, carote, uova tritate è stato posto in una provetta con perossido di idrogeno. L'ossigeno è stato rilasciato in uno dei tubi. In quale?

1. Con un pezzo di salsiccia bollita.
2. Con un pezzo di pane.
3. Con un pezzo di carota.
4. Con un pezzo di uovo tritato.

Prova 3 Quali giudizi sono corretti?

1. Gli enzimi sono specifici, ogni enzima fornisce un tipo di reazione.
2. Gli enzimi sono versatili e possono catalizzare diversi tipi di reazioni.
3. L'attività catalitica degli enzimi non dipende dal pH e dalla temperatura.
4. 4. L'attività catalitica degli enzimi dipende direttamente dal pH e dalla temperatura.

Prova 4 Quali giudizi sono corretti?

1. L'enzima è la chiave, il substrato è la serratura, secondo la teoria di Fisher.
2. L'enzima è la serratura, il substrato è la chiave, secondo la teoria di Fisher.
3. Dopo la reazione catalitica, l'enzima e il substrato si decompongono, formando prodotti di reazione.
4. Dopo la reazione catalitica, l'enzima rimane invariato, il substrato si decompone formando prodotti di reazione.

Prova 5. Quali giudizi sono corretti?

1. Le vitamine sono cofattori per gli enzimi.
2. Tutte le proteine ​​sono catalizzatori biologici, enzimi.
3. Il congelamento provoca la denaturazione irreversibile degli enzimi.
4. Rinaturazione: perdita della configurazione tridimensionale della proteina senza modificare la struttura primaria

Prova 6. Quale gruppo funzionale conferisce all'amminoacido acido, quale proprietà alcaline?

1. Acido - radicale, alcalino - gruppo amminico.
2. Acido - gruppo amminico, alcalino - radicale.
3. Acido - gruppo carbossilico, alcalino - radicale.
4. Acido - gruppo carbossilico, alcalino - gruppo amminico.

Prova 7. Quale reazione provoca la formazione di un legame peptidico?

1. reazione di idrolisi.
2. reazione di idratazione.
3. Reazioni di condensazione.
4. Tutte le reazioni di cui sopra possono portare alla formazione di un legame peptidico.

Prova 8. Quale gruppo di amminoacidi forma un legame peptidico?

1. tra gruppi carbossilici di amminoacidi adiacenti.
2. Tra i gruppi amminici di amminoacidi adiacenti.
3. Tra il gruppo amminico di un amminoacido e il radicale di un altro.
4. Tra il gruppo amminico di un amminoacido e il gruppo carbossilico di un altro.

Prova 9. Quali legami stabilizzano la struttura secondaria delle proteine?

1. covalente
2. idrogeno
3. ionico
4. non ci sono tali collegamenti.

Prova 10 Quali legami stabilizzano la struttura terziaria delle proteine?

1. covalente
2. idrogeno
3. ionico
4. interazione idrofilo-idrofobo.

A casa: pp. 94-99, domande a fine paragrafo.

Ogni persona ha bisogno di energia per la vita normale, che può ricevere solo dal cibo. La regolazione del peso e della composizione corporea è direttamente correlata al metabolismo energetico e al bilancio energetico. Le leggi fisiche di conservazione della massa e dell'energia sono pienamente realizzate nell'uomo.

In una dieta sana, un certo numero di calorie dovrebbe contenere la quantità richiesta di nutrienti essenziali: proteine, grassi, carboidrati, vitamine e minerali.

Il principio principale della terapia dietetica per l'obesità è ridurre il valore energetico (contenuto calorico) del cibo e raggiungere un bilancio energetico negativo riducendo le dimensioni delle porzioni, la quantità di nutrienti, nonché riducendo la proporzione di alcuni macronutrienti, principalmente grassi e/o carboidrati.

Per ridurre il peso vengono utilizzate varie opzioni dietetiche a ridotto contenuto calorico: 1200 kcal, 1400 kcal, 1600 kcal e 1800 kcal.

Nonostante la riduzione del contenuto calorico totale, la dieta di una persona che sta perdendo peso dovrebbe includere i principali gruppi di alimenti (pane, piatti di carne, pollame, pesce, verdura, frutta) per fornire all'organismo tutto ciò di cui ha bisogno.

Cos'è il consumo di energia?

Tutte le persone sono diverse, rispettivamente, e le esigenze di ciascuna in termini di energia, proteine, grassi e carboidrati possono variare notevolmente. Maggiore è la superficie del corpo, maggiore è il fabbisogno energetico. Nei bambini, negli adolescenti, nelle donne in gravidanza e in allattamento, il dispendio energetico è maggiore, poiché l'energia viene spesa per la crescita e la costruzione di nuovi tessuti corporei.

Per un'alimentazione razionale è necessario mantenere un equilibrio energetico tra consumi e costi. Il dispendio energetico giornaliero totale è costituito dal dispendio energetico del riposo, del lavoro fisico e mentale.

Calcolo del consumo di energia a riposo

Il dispendio energetico a riposo corrisponde all'apporto calorico giornaliero necessario per una perdita di peso sicura ed efficace. Per calcolarli è necessario conoscere peso, altezza, età e sesso. Il calcolo del consumo di energia a riposo secondo la formula Mifflin-San Geor viene eseguito come segue.

• Per una donna: 9,99 * peso (kg) + 6,25 * altezza (cm) - 4,92 * età - 161
• Per un uomo: 9,99 * peso (kg) + 6,25 * altezza (cm) - 4,92 * età + 5

Ad esempio, un uomo, 26 anni, altezza 185 cm, peso 100 kg, lavoratore della conoscenza.

Per perdere peso è necessario seguire una dieta con un contenuto calorico di 2031 kcal / giorno.

Con l'età, come sai, i processi metabolici nel corpo rallentano. Pertanto, per perdere peso, un uomo con gli stessi parametri di altezza e peso, ma già all'età di 60 anni, avrà bisogno di 1861 kcal / giorno.

Considera il seguente esempio: Donna di 23 anni, 160 cm, 86 kg

Per ridurre il peso, è necessario seguire una dieta di 1584 kcal / giorno. All'età di 55 anni, con gli stessi parametri di altezza e peso, per perdere peso avrà bisogno di - 1424 kcal / giorno.

Esistono altri modi per calcolare il contenuto calorico della dieta per la perdita di peso. Ecco una variante della formula precedente.

1. Calcola il tasso metabolico

• Tasso metabolico femminile = 655 + (9,6 x peso in kg) + (1,8 x altezza in cm) - (4,7 x età in anni)
• Tasso metabolico maschile = 66 + (13,7 X peso corporeo) + (5 X altezza in cm) - (6,8 X età in anni)

2. Moltiplichiamo la cifra risultante per il coefficiente di attività:

• Bassa attività (stile di vita sedentario) - 1,20
• Bassa attività (1-3 volte a settimana allenamenti leggeri) - 1,38
• Attività media (1-5 volte a settimana allenamento moderato) - 1,55
• Alta attività (allenamento intensivo 5-7 volte a settimana) - 1,73

3. Dal risultato ottenuto, dovrebbe essere sottratto circa il 20% per ottenere la velocità giornaliera alla quale il corpo inizierà a perdere peso in eccesso. Allo stesso tempo, l'intervallo del contenuto calorico può essere leggermente variato, da -250 kcal a +100 kcal. Cioè, se l'indicatore è 1500 kcal, durante il consumo si verificherà una perdita di peso da 1250 (limite inferiore) a 1600 kcal al giorno (limite superiore).

Il lavoro mentale e il lavoro d'ufficio aumentano leggermente il fabbisogno energetico, quindi la categoria della popolazione con un lavoro "sedentario" ha maggiori probabilità di essere in sovrappeso e obesa rispetto a quella la cui professione è associata al lavoro fisico.

Proteine, grassi, carboidrati (BJU)

Per quanto riguarda il rapporto di b:g:y, allora non dovresti andare agli estremi ed evitare completamente grassi e carboidrati o passare alle sole proteine. Nel corpo, tutti i componenti del cibo hanno il loro scopo, l'importante è mantenere l'equilibrio.

Scoiattoli

Le proteine ​​sono costituite da 20 diversi aminoacidi e per ottenerne l'intero spettro, è necessario includere carne, pesce, pollame, latticini, noci e legumi nella dieta. Quando 1 g di proteine ​​​​viene ossidato nel corpo, vengono rilasciate 4 kcal. Il fabbisogno di proteine ​​​​dovrebbe essere di 0,8-1 g per kg di peso corporeo. Sia la mancanza che l'eccesso di proteine ​​nella dieta (più di 2 g/kg) sono indesiderabili.

Grassi

I grassi svolgono un ruolo non solo come fonte di energia, ma anche come componente strutturale delle membrane cellulari e degli ormoni. Quando 1 g di grasso viene ossidato nel corpo, vengono rilasciate 9 kcal, ovvero 2,5 volte di più rispetto a quando viene ossidato 1 g di proteine ​​o 1 g di carboidrati. La componente grassa della dieta non deve superare il 30-33% del contenuto calorico totale. La dieta dovrebbe contenere sia grassi vegetali che animali.

Quando si bruciano le riserve di grasso nel corpo, vengono rilasciate 7760 kcal da 1 kg di grasso!

Carboidrati

La componente di carboidrati della dieta fornisce energia al corpo e costituisce il 55-70% del contenuto calorico totale della dieta. Quando 1 g di carboidrati viene ossidato nel corpo, vengono rilasciate 4 kcal. L'assunzione giornaliera di zucchero non deve superare i 50 g al giorno. La preferenza dovrebbe essere data agli alimenti vegetali ricchi di fibre alimentari: verdure, frutta e legumi. Le porzioni di cereali durante la perdita di peso dovrebbero essere limitate, perché nonostante i loro benefici, bisogna anche ricordare il contenuto calorico piuttosto elevato dei cereali.

L'alcol forte non è né una proteina, né un grasso o un carboidrato, MA l'ossidazione di 1 g di alcol etilico = 7 kcal! Pertanto, durante la perdita di peso è meglio escludere le bevande alcoliche.

In conclusione, vorrei dire che il peso corporeo può essere influenzato principalmente in due modi: modificando il contenuto calorico del cibo e l'attività fisica. Devi conoscere il tuo tasso di consumo, l'unico modo per gestire il tuo peso!

Scrivi le parole mancanti:

1. La funzione strutturale delle proteine ​​​​si manifesta nel fatto che (_).

2. La funzione del recettore delle proteine ​​​​si manifesta nel fatto che (_).

3. La funzione regolatrice delle proteine ​​​​si manifesta nel fatto che (_).

4. La funzione catalitica delle proteine ​​​​si manifesta nel fatto che (_).

5. La funzione di trasporto delle proteine ​​​​si manifesta nel fatto che (_).

6. La funzione motoria delle proteine ​​​​si manifesta nel fatto che (_).

7. La funzione energetica delle proteine ​​​​si manifesta nel fatto che (_).

8. La funzione di immagazzinamento delle proteine ​​​​si manifesta nel fatto che (_).

9. La funzione protettiva delle proteine ​​​​si manifesta nel fatto che (_).

Attività 8. "Sito attivo dell'enzima"

Osserva l'immagine e rispondi alle domande:

1. Cosa è indicato nella figura sotto i numeri 1 - 4?
2. Qual è il nome della regione dell'enzima che interagisce con la molecola del substrato?
3. Qual è la struttura delle proteine ​​enzimatiche?
4. Perché l'attività catalitica degli enzimi cambia al variare della temperatura e del pH?
5. Perché gli enzimi sono specifici?
6. In che modo l'ipotesi di Fisher è diversa da quella di Koshland?

Compito 9. "Scoiattoli"

Annota i numeri dei test, contro ciascuno: le risposte corrette

Prova 1. In primo luogo in termini di massa di sostanze organiche nella cellula sono:

1. Carboidrati.

3. Lipidi.

4. Acidi nucleici.

**Prova 2. La composizione delle proteine ​​semplici include i seguenti elementi:

1. Carbonio. 5. Fosforo.

2. Idrogeno. 6. Azoto.

3. Ossigeno. 7. Ferro.

4. Zolfo. 8. Cloro.

Prova 3. Il numero di diversi amminoacidi presenti nelle proteine:

**Prova 4. Il numero di aminoacidi essenziali per l'uomo:

1. Non esistono amminoacidi di questo tipo.

**Prova 5. Proteine ​​incomplete - proteine:

1. In cui mancano alcuni amminoacidi.

2. In cui mancano alcuni amminoacidi essenziali.

3. In cui mancano alcuni amminoacidi essenziali.

4. Tutte le proteine ​​conosciute sono complete.

Prova 6 Dare proprietà agli amminoacidi:

1. Acido - radicale, alcalino - gruppo amminico.

2. Acido - gruppo amminico, alcalino - radicale.

3. Acido - gruppo carbossilico, - alcalino - radicale.

4. Acido - gruppo carbossilico, alcalino - gruppo amminico.

Prova 7 Un legame peptidico si forma come risultato di:

1. Reazioni di idrolisi.

2. Reazioni di idratazione.

3. Reazioni di condensazione.

4. Tutte le reazioni di cui sopra possono portare alla formazione di un legame peptidico.

Prova 8 Si forma un legame peptidico:

1. Tra gruppi carbossilici di amminoacidi adiacenti.

2. Tra i gruppi amminici di amminoacidi vicini.

3. Tra il gruppo amminico di un amminoacido e il radicale di un altro.

4. Tra il gruppo amminico di un amminoacido e il gruppo carbossilico di un altro.

**Prova 9. La struttura secondaria delle proteine ​​è stabilizzata da:

1. Covalente.

2. Idrogeno.

3. Ionico.

4. Non ci sono tali collegamenti.

**Prova 10. La struttura terziaria delle proteine ​​è stabilizzata da:

1. Covalente.

2. Idrogeno.

3. Ionico.

4. Interazione idrofila-idrofobica.

**Prova 11. Quando 1 g di proteine ​​viene ossidato, si formano:

1. Acqua. 5. Urea.

2. Anidride carbonica. 6. 38,9 kJ di energia.

3. Ammoniaca.

4. 17,6 kJ di energia.

Prova 12. Un pezzo di salsiccia bollita, pane, carote, uova tritate è stato posto in provette con perossido di idrogeno. L'ossigeno è stato rilasciato in una provetta:

1. Con un pezzo di salsiccia bollita.

2. Con un pezzo di pane.

3. Con un pezzo di carota.

4. Con un pezzo di uovo tritato.

**Prova 13. Giudizi corretti:

1. Gli enzimi sono specifici, ogni enzima fornisce un tipo di reazione.

2. Gli enzimi sono versatili e possono catalizzare diversi tipi di reazioni.

3. L'attività catalitica degli enzimi non dipende dal pH e dalla temperatura.

4. L'attività catalitica degli enzimi dipende direttamente dal pH e dalla temperatura.

**Prova 14. Giudizi corretti:

1. L'enzima è la chiave, il substrato è la serratura secondo la teoria di Fisher.

2. Enzima - serratura, substrato - chiave secondo la teoria di Fisher.

3. Dopo la reazione catalitica, l'enzima e il substrato si decompongono, formando prodotti di reazione.

4. Dopo la reazione catalitica, l'enzima rimane invariato, il substrato si decompone formando prodotti di reazione.

Prova 15. Giudizio corretto:

1. Le vitamine sono cofattori per molti enzimi.

2. Tutte le proteine ​​​​sono catalizzatori biologici, enzimi.

3. Al congelamento si verifica la denaturazione irreversibile degli enzimi.

ARGOMENTO "STRUTTURA DELLE PROTEINE"Prova 1 massa. 1. Carboidrati 3. LipidiProva 2 . . Prova 3 . 1. 170 2. 26 3. 20 4. 10 legame peptidico. Prova 6 . . 1.Covalente 3.IonicoProva 7 . . 1. Primario 3. Terziario2. Secondario 4. QuaternarioProva 8 La funzione degli ormoni proteici: 1.Segnale 2.Normativo3. Protezione 4. Trasporto

ARGOMENTO "STRUTTURA DELLE PROTEINE"Prova 1 Quali sostanze organiche sono in primo luogo nella cellula? massa. 1. Carboidrati 3. Lipidi2. Proteine ​​4. Acidi nucleiciProva 2 . Quali elementi compongono le proteine ​​semplici . 1.Carbonio 3.Ossigeno 5.Fosforo 7.Ferro2. Idrogeno 4. Zolfo 6. Azoto 8. Cloro Prova 3 . Quanti amminoacidi formano l'intera varietà di proteine. 1. 170 2. 26 3. 20 4. 10 Test 4. Quale gruppo funzionale fornisce l'amminoacido acido, che - proprietà alcaline. 1. Acido - radicale, alcalino - gruppo amminico.2. Acido - gruppo amminico, alcalino - radicale.3. Acido - gruppo carbossilico, alcalino - radicale.4. Acido - gruppo carbossilico, alcalino - gruppo amminico.Prova 5. Tra quali gruppi di amminoacidi si formano legame peptidico. 1. Tra gruppi carbossilici di amminoacidi vicini.2. Tra i gruppi amminici di amminoacidi vicini.3. Tra il gruppo amminico di un amminoacido e il radicale di un altro.4. Tra il gruppo amminico di un amminoacido e il gruppo carbossilico di un altro.Prova 6 . Quali legami stabilizzano la struttura secondaria delle proteine . 1.Covalente 3.Ionico2. Idrogeno 4. Non ci sono tali legamiProva 7 . Qual è la struttura della molecola di emoglobina . 1. Primario 3. Terziario2. Secondario 4. QuaternarioProva 8 La funzione degli ormoni proteici: 1.Segnale 2.Normativo3. Protezione 4. Trasporto

Prova 9 Prova 10 Quali affermazioni sono corrette. Prova 11 Quali affermazioni sono corrette . Prova 12. . 1. Peptide 2. Idrogeno

Prova 9 Cosa si forma quando 1 grammo di proteine ​​viene ossidato. 1. Acqua 3. Anidride carbonica 5. Ammoniaca2.17.6 kJ di energia 4. Urea 6.38.9 kJ di energiaProva 10 Quali affermazioni sono corrette. 1. Gli enzimi sono specifici, ogni enzima fornisce un tipo di reazione.2. Gli enzimi sono universali e possono catalizzare reazioni di vario tipo.3. L'attività catalitica degli enzimi non dipende dal pH e dalla temperatura.4. L'attività catalitica degli enzimi dipende direttamente dal pH e dalla temperatura.Prova 11 Quali affermazioni sono corrette . 1. Le vitamine sono cofattori enzimatici.2. Tutte le proteine ​​​​sono catalizzatori biologici, enzimi.3. Al congelamento si verifica la denaturazione irreversibile degli enzimi.4. Denaturazione - perdita della configurazione tridimensionale della proteina senza modificare la struttura primaria.Prova 12. Quali legami stabilizzano la struttura primaria delle proteine . 1. Peptide 2. Idrogeno3. Ionico 4. Interazione idrofila-idrofobica

L'energia si presenta sotto forma di molecole di proteine, grassi e carboidrati del cibo, dove viene convertita. Tutta l'energia viene convertita in calore, che viene poi rilasciato nell'ambiente. Il calore è il risultato finale della trasformazione dell'energia, nonché una misura dell'energia nel corpo. Il rilascio di energia in esso avviene a seguito dell'ossidazione delle sostanze nel processo di dissimilazione. L'energia rilasciata passa in una forma accessibile al corpo: l'energia chimica dei legami macroergici della molecola di ATP. Ovunque venga svolto il lavoro, i legami della molecola di ATP vengono idrolizzati. I costi energetici richiedono i processi di rinnovamento e ristrutturazione dei tessuti; l'energia viene spesa durante il funzionamento degli organi; con tutti i tipi di contrazione muscolare, con lavoro muscolare; l'energia viene spesa nei processi di sintesi di composti organici, compresi gli enzimi. Il fabbisogno energetico dei tessuti è coperto principalmente dalla scomposizione della molecola di glucosio - glicolisi. La glicolisi è un processo enzimatico a più stadi durante il quale vengono rilasciate in totale 56 kcal. Tuttavia, l'energia nel processo di glicolisi non viene rilasciata tutta in una volta, ma sotto forma di quanti, ciascuno dei quali è di circa 7,5 kcal, che contribuisce alla sua inclusione nei legami macroergici della molecola di ATP.

Determinazione dell'ammontare del reddito e del consumo di energia

Per determinare la quantità di energia che entra nel corpo, è necessario conoscere, in primo luogo, la composizione chimica del cibo, ad es. quanti grammi di proteine, grassi e carboidrati sono contenuti nei prodotti alimentari e, in secondo luogo, il calore di combustione delle sostanze. Il potere calorifico è la quantità di calore che viene rilasciata durante l'ossidazione di 1 grammo di una sostanza. Quando 1 g di grasso viene ossidato, nel corpo vengono rilasciate 9,3 kcal; 1 g di carboidrati - 4,1 kcal di calore e 1 g di proteine ​​- 4,1 kcal. Se il cibo, ad esempio, contiene 400 g di carboidrati, una persona può ottenere 1600 kcal. Ma i carboidrati devono passare attraverso un lungo processo di trasformazione prima che questa energia diventi proprietà delle cellule. Il corpo ha sempre bisogno di energia e i processi di dissimilazione procedono continuamente. Ossida costantemente le proprie sostanze e l'energia viene rilasciata.

Il consumo di energia nel corpo è determinato in due modi. In primo luogo, questa è la cosiddetta calorimetria diretta, quando, in condizioni speciali, viene determinato il calore che il corpo rilascia nell'ambiente. In secondo luogo, è una calorimetria indiretta. Il consumo di energia viene calcolato sulla base dell'isolamento dello scambio di gas: vengono determinate la quantità di ossigeno consumata dal corpo in un certo periodo e la quantità di anidride carbonica rilasciata durante questo periodo. Poiché il rilascio di energia avviene a seguito dell'ossidazione delle sostanze nei prodotti finali - anidride carbonica, acqua e ammoniaca, esiste una certa relazione tra la quantità di ossigeno consumato, l'energia rilasciata e l'anidride carbonica. Conoscendo le letture dello scambio gassoso e il coefficiente calorico dell'ossigeno, è possibile calcolare il consumo energetico del corpo. Il coefficiente calorico dell'ossigeno è la quantità di calore rilasciata quando il corpo consuma 1 litro di ossigeno. Se i carboidrati vengono ossidati, quando viene assorbito 1 litro di ossigeno, vengono rilasciate 5,05 kcal di energia, se grassi e proteine, rispettivamente 4,7 e 4,8 kcal. Ciascuna di queste sostanze corrisponde a un certo valore del coefficiente respiratorio, ad es. il valore del rapporto tra il volume di anidride carbonica rilasciato durante un dato periodo di tempo e il volume di ossigeno assorbito dal corpo durante questo periodo di tempo. Quando i carboidrati sono ossidati, il coefficiente respiratorio è 1, grassi - 0,7, proteine ​​- 0,8. Poiché la scomposizione di vari nutrienti nel corpo avviene simultaneamente, il valore del coefficiente respiratorio può variare. Il suo valore medio nell'uomo è normalmente compreso tra 0,83 e 0,87. Conoscendo il valore del coefficiente respiratorio, è possibile utilizzare apposite tabelle per determinare la quantità di energia rilasciata in calorie. Dal valore del coefficiente respiratorio si può anche giudicare l'intensità del decorso dei processi metabolici in generale.

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Nella pratica clinica, al fine di confrontare l'intensità del metabolismo e dell'energia in persone diverse e identificare le sue deviazioni dalla norma, viene determinato il valore del metabolismo "di base", ad es. la quantità minima di energia spesa solo per mantenere la funzione del sistema nervoso, l'attività del cuore, dei muscoli respiratori, dei reni e del fegato in uno stato di completo riposo. Il metabolismo principale è determinato in condizioni speciali: al mattino a stomaco vuoto in posizione supina con completo riposo fisico e mentale, non prima di 12-15 ore dopo l'ultimo pasto, a una temperatura di 18-20 ° C. Il metabolismo basale è la costante fisiologica più importante dell'organismo. Il valore del metabolismo di base è di circa 1100-1700 kcal al giorno, e per 1 metro quadrato di superficie corporea è di circa 900 kcal al giorno. La violazione di una qualsiasi di queste condizioni modifica il valore del metabolismo basale, di solito nella direzione del suo aumento. Le differenze fisiologiche individuali nel metabolismo basale in persone diverse sono determinate da peso, età, altezza e sesso: questi sono fattori che determinano il metabolismo basale. Il metabolismo basale caratterizza il livello iniziale di consumo energetico, ma non può essere considerato un "minimo", poiché il metabolismo basale durante la veglia è leggermente superiore a quello durante il sonno.

Il principio di misurazione del metabolismo basale

Sulla base di numerose definizioni del metabolismo basale nell'uomo, sono state compilate tabelle dei valori normali di questo indicatore in base all'età, al sesso e alla superficie corporea totale. In queste tabelle i valori dello scambio principale sono espressi in chilocalorie (kcal) per 1 m2 di superficie corporea per 1 ora. I cambiamenti nel sistema ormonale del corpo, in particolare la ghiandola tiroidea, hanno una grande influenza sul metabolismo basale: con la sua iperfunzione, il metabolismo basale può superare il livello normale dell'80%, con l'ipofunzione, il metabolismo basale può essere inferiore alla norma del 40%. La perdita di funzione della ghiandola pituitaria anteriore o della corteccia surrenale comporta una diminuzione del metabolismo basale. L'eccitazione del sistema nervoso simpatico, l'aumento della produzione o l'introduzione di adrenalina dall'esterno aumentano il metabolismo basale.

Consumo di energia durante il funzionamento

Un aumento del consumo di energia durante il lavoro è chiamato aumento del lavoro. Il consumo di energia sarà tanto maggiore quanto più intenso e faticoso sarà il lavoro svolto. Il lavoro mentale non è accompagnato da un aumento dei costi energetici. Quindi, ad esempio, risolvere difficili problemi matematici nella tua testa porta ad un aumento del consumo di energia solo di una piccola percentuale. Pertanto, il dispendio energetico giornaliero per le persone con lavoro mentale è inferiore a quello per le persone impegnate nel lavoro fisico.