Раскрыть роль витаминов в организме человека, способы сохранения витаминов в продуктах питания. Поясните, какие авитаминозы вам известны. С какой целью выпускают поливитаминные препараты?
Витамины — органические вещества, жизненно необходимые для существования организма человека. Витамины или совсем не вырабатываются в человеческом организме, или вырабатываются в недостаточных количествах. Так как. чаще всего витамины являются небелковой частью молекул ферментов и определяют интенсивность множества физиологических процессов в организме человека, то необходимо их постоянное поступление в организм. Исключения до некоторой степени составляют витамины В12 и А, способные в небольших количествах накапливаться в печени. Кроме того, некоторые витамины (В,, В2, К, Е) синтезируются бактериями, обитающими в толстом кишечнике, откуда и всасываются в кровь человека. При, недостатке витаминов в пище или заболеваниях ЖКТ поступление витаминов в кровь уменьшается, и возникают заболевания, имеющие общее название гиповитаминозов. При полном отсутствии какого-либо витамина возникает более тяжелое расстройство, получившее название авитаминоза. Витамины подразделяются на водорастворимые и жирорастворимые. Водорастворимые витамины усваиваются в водном растворе, а при их избытке в организме — легко выводятся с мочой. Жирорастворимые витамины усваиваются вместе с жирами, поэтому нарушение переваривания и всасывания жиров сопровождается нехваткой ряда витаминов (А, D, К). Значительное увеличение содержания жирорастворимых витаминов в пище может вызвать ряд нарушений обмена веществ, так как эти витамины плохо выводятся из организма. В настоящее время насчитывается не менее двух десятков веществ, относящихся к витаминам.
Сведения о потребности в основных витаминах, содержании в пище, а также о проявлениях авитаминозов приведены в таблице.
Витамины не всегда хорошо сохраняются в пищевых продуктах. Например, витамин А разрушается при длительном хранении и высыхании моркови. Кроме того, следует учитывать, что большинство водорастворимых витаминов разрушаются при нагревании: около 60% витаминов из группы В, около 50% витамина С. Поэтому для сохранения витаминов овощи следует чистить и резать непосредственно перед приготовлением, варить их надо недолго и в закрытой кастрюле. Очень важно часто употреблять в пищу салаты из сырых овощей: капусты, моркови и т.п. Сохранять на зиму ягоды лучше в протертом с сахаром виде, так как в них сохраняется больше витаминов.
При недостатке витамина С — аскорбиновой кислоты — развивается цинга, заболевание, при котором отмечается ломкость сосудов, кровоточивость десен, повышенная подверженность инфекциям. При нехватке витаминов группы В отмечаются поражения кожи (дерматиты), сердечнососудистой системы, неврологические нарушения и ряд других расстройств функций организма. Недостаток витамина А приводит к (<куриной слепоте>, а витамина Д — к развитию рахита.
Билет №10
Автотрофное питание. Фотосинтез, его значение.
Питанием называется обеспечение организма поступающими извне веществами, которые используются им во всех процессах жизнедеятельности. Питание является составной частью обмена веществ. Питательные вещества используются для роста, образования новых клеток (для пластического обмена). С другой стороны, распад питательных веществ дает необходимую организму энергию, то есть пища используется и для энергетического обмена.
По способу питания все организмы делятся на гетеротрофы и автотрофы. Гетеротрофы должны получать готовые органические вещества извне (животные, грибы, многие бактерии). Автотрофы получают извне энергию и неорганические вещества, из которых они за счет этой энергия могут синтезировать сложные органические соединения (зеленые растения, некоторые бактерии)
Автотрофы могут быть фотосинтетиками или хемосинтетиками.
1. Фотосинтетики получают энергию за счет солнечного света и используют ее для синтеза органических соединений, главным образом — сахаров (зеленые растения и некоторые бактерии).
2. Хемосинтетики получают энергию за счет реакций окисления неорганических соединений, используя ее для синтеза органических веществ
Зеленые растения по способу питания являются автотрофами фотосинтетиками. Они поглощают минеральные соли и воду из почвы. Из углекислого газа и воды в присутствии света в хлоропластах листьев синтезируются сахара. Энергию для этого синтеза растения получают за счет солнечного света, кванты которого захватываются молекулами хлорофилла. Процесс образования органических веществ из неорганических за счет энергии солнечного света называется фотосинтезом.
Световая фаза фотосинтеза идет только на свету: квант света выбивает электрон из молекулы хлорофилла, лежащей во внутренней мембране тилакоида; выбитый электрон либо возвращается обратно, либо попадает на цепь окисляющих друг друга ферментов. Цепь ферментов передает электрон на внешнюю сторону мембраны тилакоида к переносчику электронов НАДФ, и мембраны заряжается отрицательно с наружной стороны,
Положительно заряженная молекула хлорофилла, лежащая в центре мембраны, окисляет ферменты, лежащие на внутренней стороне мембраны тилакоида. Эти ферменты участвуют в реакциях фотолиза воды, в результате которых образуется Н+, протоны водорода выбрасываются на внутреннюю поверхность мембраньт тилаковда и на этой поверхности появляется положительный заряд. Когда разность потенциалов на мембране тилакоидов достигает 200 мВ, через канал АТФ-синтетазы начинают проскакивать протоны, движимые силой электрического поля. За счет энергии движущихся протонов синтезируется АТФ, а сами протоны присоединяются к переносчику протонов НАДФ.
В темновую фазу из СО2 и атомарного водорода, связанного с переносчиками, в матриксе хлоропласта синтезируется глюкоза за счет энергии АТФ. При этом СО2 связывается с помощью фермента с пятиуглеродным сахаром рибулезодифосфатом, который превращается в результате ряда перестроек и конденсаций в конечный продукт фотосинтеза— глюкозу.
Суммарная реакция темновой стадии:
Масштабы фотосинтеза на Земле очень велики. Ежегодно растения связывают около 170 млн. тонн углерода и образуется примерно 40 млн. тонн органических соединений. Средняя продуктивность растений составляет 1 г органических веществ с 1 кв. метра площади зеленых листьев в час.
2.Характеристика Царства Животных. Роль животных в природе. Среди готовых микропрепаратов простейших найдите эвглену зеленую. Объясните, почему эвглену зеленую ботаники относят к растениям, а зоологи – к животным?
Животные — это самое крупное по численности видов царство живых существ. Оно насчитывает более 1,5 миллиона видов.
Животные живут во всех средах обитания: на суше, в воде, в воздухе, в почве. Животные очень сильно различаются по размерам и массе, Так, синий кит имеет длину тела более 30 метров, а массу свыше 30 тонн. Только один язык синего кита имеет массу 2 тонны. диаметр же многих простейших составляет сотые доли миллиметра. Тело животных сильно различается по форме, покровам, внутреннему строению и т.п.
Вместе с тем почти всем животным свойственны общие признаки. Наиболее характерными особенностями животных являются:
1. Гетеротрофное питание: животные питаются готовыми органическими соединениями. (Хотя эвглена зеленая может питаться и автотрофно.)
2. Подавляющее большинство животных ведет активный, подвижный образ жизни (исключение, например, коралловые полипы, некоторые ракообразные и т.п.).
3. Тело животных растет до определенных пределов, а не все время, как у растений.
4. Клетки животных обычно не имеют плотной оболочки и способны изменять свою форму. Как правило, и все тело животного также может изменять свою форму.
5. У животных хорошо развита нервная система и органы чувств, потому они хорошо чувствуют внешние воздействия и очень быстро на них реагируют. У животных хорошая память. даже у простейших, у которых еще нет нервной системы, существует свойство раздражимости, благодаря которому они могут активно искать пищу, избегать опасности и т.п.
6. Клетки. животных по своему строению довольно сильно отличаются от клеток растений и, тем более, клеток бактерий.
Животные играют важную роль в каждом биогеоценозе и в биосфере в целом. Они участвуют в пищевых цепях биогеоценозов, выполняя роль консументов, то есть потребителей органических веществ. Например, в пищевой цепи: трава — заяц — волк — бактерии, заяц является консументом первого порядка (травоядным), а волк — консументом второго порядка (плотоядным животным). Многие животные являются пищевой базой для других видов (простейшие для ракообразных, ракообразные, черви, моллюски — для рыб, насекомые — для амфибий, рептилий, птиц, млекопитающих и т.п.).
Животные являются средой обитания для внешних (грибы, блоки, клопы) и внутренних (простейшие, круглые и плоские черви) паразитов.
Многие животные являются распространителями плодов и семян растений (дрозд-рябинник, белка, клест, бурундук и тп.) и опылителями растений (шмели, комары, пчелы, бабочки).
Многие животные приносят большую пользу человеку, являясь естественными врагами вредителей сельского хозяйства (наездники, хищные клопы, хищные жуки, амфибии, птицы).
Животные являются для человека источником пищи, а также меха, шерсти, шелка, пуха. воска и т.п.
Не стоит забывать, что некоторые животные могут быть возбудителями опасных заболеваний человека (малярийный плазмодий, аскариды, свиной и бычий цепень). Многие животные являются переносчиками возбудителей болезней человека. Например, Некоторые комары переносят возбудителя малярии, вши — возбудителя тифа, блоки — возбудителя чумы, мухи — переносят яйца паразитических червей
Эвглена может питаться двумя различными способами: на свету — как зеленые растения, в темноте — как животные, усваивая готовые органические вещества. Такая особенность ее, а также сходство в строении клеток растений и животных указывают на родство между растениями и животными.
3.Объясните биологическое значение безусловных и условных рефлексов. Составьте схему рефлекторной дуги (безусловного рефлекса) и объясните, из каких частей она состоит. Приведите примеры безусловных рефлексов человека
Рефлекс - реакция организмов на раздражение рецепторов, опосредуемую через невную систему. При осуществлении рефлекторной реакции возбуждение (нервный импульс) распространяется по рефлекторной дуге. Начинается дуга с чувствительного нерва — рецептора, воспринимающего раздражение. Следующий этап — передача сигнала по нервам в центральную нервную систему. Здесь возбуждение распространяется или непосредственно на двигательный нейрон (как в случае коленного рефлекса) или на промежуточные (вставочные) нервные клетки, а уже через них — на двигательный нейрон. Наличие вставочных нейронов позволяет нашему мозгу анализировать прошедшие сигналы, регулировать интенсивность реакций, соединять отдельные рефлексы в цели и т.п. Наконец, по аксону двигательного нейрона возбуждение достигает исполнительного органа, в результате чего деятельность этого органа изменяется. По типу исполнительного органа рефлексы подразделяют на двигательные, заканчивающиеся сокращением скелетных мышц, и вегетативные, в результате которых меняется работа внутренних органов (желез, сердца и др.).
Русские физиологи ИМ. Сечёнов и И.П. Павлов разделили все наблюдаемые в поведении животных и человека рефлексы на две группы. Первая группа — это врожденные ответные реакции, которые наследуются от родителей и сохраняются в течение всей жизни. Такие рефлексы видоспецифичны, т.е. характерны для всех представителей данного вида. Круг запускающих их стимулов генетически жестко определен (пища, боль, залах особи противоположного пола и т.п.). И.П. Павлов назвал такие рефлексы безусловными, а запускающие их стимулы — подкреплением. Вторая группа рефлексов — это приобретенные ответные реакции, образующиеся в результате повторного сочетания любого исходно незначимого раздражителя с подкреплением. Такие рефлексы индивидуальны; они вырабатываются при определенных условиях у каждой особи самостоятельно, могут не сохраняться в течение всей жизни, а исчезать или заменяться другими подобными рефлексами и не передаются потомству. ИП. Павлов назвал такие рефлексы условными.
Врожденные формы поведения (безусловные рефлексы) выработались в процессе эволюция и являются таким же результатом естественного отбора, как и морфологические, физиологические и др. признаки организма. Они генетически жестко заданы, в связи с чем в систематике один из критериев вяла — поведенческий. Безусловные рефлексы очень разнообразны. Приведем следующую их классификацию
1. Рефлексы, направленные на сохранение внутренней среды организма.
- Это пищевые, питьевые, а также гомеостатические рефлексы (поддержание постоянной температуры тела, оптимальной частоты дыхания, сердцебиения и т.п.).
2. Рефлексы, возникающие при изменении внешней среды организма. Это ситуационные рефлексы (поведение в стае, постройка гнезд, исследовательские и подражательные рефлексы) и оборонительные реакции.
З. Рефлексы, связанные с сохранением вида— половые и родительские.
Билет №11