Шпаргалка по «Биохимия физической культуры и спорта»

1. Ф.И.О. студента:  Исаев Сулейман Узбекович
2. Сот.телефон: 8-777-304-00-30
3. Группа: Физическая культура и спорт, 2 курс, ОСВПО
4. Дисциплина: «Биохимия физической культуры и спорта»
5. Преподаватель: Абилева З.Т.

 

Выполненное задание для 1 текущего контроля

Ответить письменно на вопросы:

 

1. Введение в биохимию. Химический состав организма человека. Общие закономерности обмена веществ.

 

Биологическая химия (биохимия) – наука, изучающая химический (молекулярный) состав живых организмов и протекающие в них химические реакции, которые лежат в основе жизнедеятельности.

Объектами изучения биохимии являются различные живые организмы - вирусы, бактерии, растения, животные и организм человека. Совокупность биохимических превращений органических соединений (биомолекул) в живых организмах называется обменом веществ или метаболизмом. Метаболизм, в свою очередь, состоит из процессов биосинтеза веществ, то есть анаболизма, и процессов расщепления веществ, то есть катаболизма.

Биохимия состоит из нескольких разделов:

1. Статическая биохимия - изучает химический состав организмов и структуру составляющих их молекул (белков, аминокислот, нуклеиновых кислот, нуклеотидов, углеводов и их производных, липидов, витаминов, гормонов).

2. Динамическая биохимия - изучает химические реакции, представляющие обмен веществ (метаболизм), а именно пути превращения молекул и механизмы происходящих между ними реакций. Простые молекулы и их производные (моносахариды, жирные кислоты, аминокислоты, нуклеотиды и др.), образующиеся в процессе метаболизма, называются метаболитами.

Биоэнергетика - представляет раздел динамической биохимии, который изучает закономерности образования, аккумуляции и потребления энергии в биологических системах.

3. Функциональная биохимия изучает биохимические реакции, лежащие в основе физиологических функций. Она изучает биохимические основы переваривания питательных веществ в желудочно-кишечном тракте, механизмы мышечного сокращения, проведения нервного импульса, дыхательной функции крови, регуляции кислотно-щелочного равновесия, функции печени и почек, иммунной системы и др.

4. Биохимия человека или медицинская биохимия – это раздел биохимии, который изучает закономерности обмена веществ в человеческом организме, в том числе и при заболеваниях. С целью изучения механизмов развития болезней широко используют метод моделирования патологических процессов на животных.

Биохимия - относительно молодая наука, возникшая во второй половине XIX века. Открытия в области энзимологии, молекулярной генетики, биоэнергетики выдвинули биохимию в ряд фундаментальных дисциплин и сделали мощным оружием в решении многих проблем биологии, медицины, животноводства и растениеводства. Биохимия объединяет все науки о живом, помогает познать, как протекают в живых организмах физические и химические процессы, как действуют лекарственные препараты. Зная состав различных органов и тканей и их количественное изменение, можно поставить диагноз, знать правильно ли назначено лечение, следить за проводимой терапией, поставить прогноз заболеванию. Таким образом, биохимия дает врачу сведения, благодаря которым можно сознательно разбираться в химизме процессов, протекающих в больном и здоровом организме. Она позволяет управлять этими процессами, рационально использовать химиотерапию.

От биохимии отпочковались другие науки – молекулярная генетика, генная хирургия и инженерия, молекулярная биология и т.д.

 

Химический состав организма человека.

 

 

Химический состав организма человека включает в себя большую часть таблицы Менделеева: йод, железо, калий, кальций и много других элементов. Эти вещества поступают в органы вместе с пищей и с воздухом, так как сами они нашим организмом не вырабатываются. При дефиците какого-нибудь элемента в нашем организме происходит сбой в работе важных органов, перестают расти зубы, ногти и волосы, ломаются кости, нарушается обмен веществ, появляются болезни.

Наш организм включает в себя две группы минеральных веществ: макроэлементы и микроэлементы. Макроэлементы (фосфор, калий, кальций, натрий, сера, магний, хлор и др.) требуются организму в сравнительно больших дозах. Потребность в микроэлементах (марганец, железо, йод, медь, цинк, кобальт и фтор) ограничивается ничтожно малым количеством.

Кислород. Он не только существенная часть вдыхаемого нами воздуха и питьевой воды, он так же занимает значимое место в нашем теле. С 65 % общей массы нашего тела, кислород, самый важный химический элемент в составе человеческого организма.

Углерод может похвастаться не только самым большим количеством химических соединений в периодической системе, (самые известные из них - уголь и нефть). Он так же занимает почётное второе место в нашем списке.

Водород, как и кислород - составной элемент воздуха и питьевой воды. И он также относится к основным компонентам человеческого тела. 10% нашего веса состоят из водорода.

Азот - 3 % массы нашего тела состоят из азота.

Кальций - составляет всего 1,5 % тела, однако, это важный металл в нашем организме. Именно он придаёт прочность нашим костям и зубам, необходим для нормальной деятельности сердечной мышцы и для обеспечения правильной свертываемости крови.

Фосфор - именно благодаря ему в организме, происходит образование ДНК, основы человеческой жизни. Фосфор нужен для развития костей и для нормального усвоения организмом жиров, протеина и углеводов. Недостаток фосфора чреват слабостью и болью в костях, беспокойством и раздражительностью.

Калий, со скромными 0,2 %, принимает небольшое участие в процессах организма. Он относится к электролитам, в которых наше тело нуждается, прежде всего, при спорте. Калий необходим для поддержания в организме водно-солевого баланса, питания клеток и укрепления иммунитета. Также он влияет на функционирование мышечной, нервной и сердечной систем. Его недостаток может вызвать чувство истощения и судороги.

Сера -  существенная составная часть аминокислот и коферментов.

Хлорид - для нас жизненно важен, так как, содержится, например, в плазме крови.

Натрий мы потребляем, прежде всего, в форме хлорида натрия, так же известного как поваренная соль. Элемент важен для защиты клеток и движения нервных сигналов.

Магний - жизненно необходим для всех организмов на земле, естественно, для нас людей, тоже. Вопреки его незначительной части - 0,05 % массы нашего тела, недостаток магния ведет к отчётливо ощутимым последствиям: нервозность, головные боли, усталость и судороги мышц являются только некоторыми из них. Магний полезен для нервных, энергетических и мышечных функций, для нормального развития костной структуры. Его дефицит характерен для людей, ведущих малоподвижный образ жизни, и вызывает «синдром хронической усталости».

Железо - мужской организм содержит его больше, чем женский. Одна из причин этому - разница в питании. Другая - женщины теряют железо во время ежемесячно во время определенного периода. Поэтому средняя масса этого элемента в человеческом теле варьирует от 2 до 5 грамм. Железо оказывает общеукрепляющее действие, участвует в кровообразовании и снабжает клетки кислородом. Дефицит железа вызывает у человека малокровие и усталость.

Кобальт - составная часть витамина B12, который необходим для существования человека. Передозировка кобальта ведёт к многочисленным болезням, к раковым опухолям в том числе.

Медь - для микроорганизмов смертельна даже в незначительных количествах, но человеку она нужна для образования жизненно-важных ферментов. Тяжелый металл составляет 0,05 % массы нашего тела. Мы получаем её через овощи, шоколад и орехи.

Цинк относится к элементам, которые нужны всем живым существам на земле. Он важен для обмена веществ и содержится во многих важных ферментах. Цинк играет важную роль в развитии половой системы, деятельности пищеварительных органов, в реализации гормональных функций и способствует заживлению ран.

Йод - составляющая часть гормонов тироксин и трийодтиронин, которые производит щитовидная железа. Недостаток йода может вызвать тяжёлые нарушения в обмене веществ. Йод тонизирует мышцы, обеспечивает нормальную работу щитовидной железы, поддерживает обмен веществ, укрепляет иммунитет, благотворно влияет на нервную систему.

Селен - относится к незаменимым микроэлементам. В тоже время, при передозировке, он сильно токсичен, поэтому его употребление как БАД, вызывает большие дискуссии в кругах учёных. Селен необходим организму в очень малых дозах, тем не менее, он необходим для защиты клеток от разрушения, для предотвращения преждевременного старения, для замедления роста раковых клеток.

До сегодняшнего дня не выяснено до конца, насколько фтор необходим для нашего организма. Неоспоримый факт - большая часть фтора содержится в костях и зубах. Фтор, как и селен, сильно токсичен при передозировке.

 

Общие закономерности обмена веществ:

Постоянный обмен веществ и энергии с окружающей средой является одним из основных условий существования и жизнедеятельности всех организмов, в том числе человека. С этой точки зрения живые существа и окружающая среда составляют единую систему. Человек является определенным звеном круговорота веществ и энергии в биосфере, так как использует в пищу растительные и животные продукты и выделяет во внешнюю среду органические материалы, которые с помощью микроорганизмов-минерализаторов превращаются в форму, легко усвояемую растениями (диоксид углерода, вода и др.). 

Согласно первому закону термодинамики (энергия не исчезает и не возникает вновь), количество поглощенной и выделенной организмом энергии равны, однако форма этих видов энергии существенно различается: организм получает энергию только в доступной для него форме, в то время как выделяет энергию в форме, менее пригодной для дальнейшего потребления.

В обмене веществ и энергии (метаболизме) различают две стороны: анаболизм (совокупность процессов синтеза сложных органических соединений из более простых и сборки на их основе различных биологических структур; сопровождается поглощением энергии) и катаболизм (процессы разрушения биоструктур и деградации сложных органических соединений до простых органических и неорганических веществ; сопровождается освобождением энергии). 

В здоровом организме процессы катаболизма и анаболизма тесно взаимосвязаны и сбалансированы (благодаря существованию многоуровневой системы регуляции), что обеспечивает обновление практически всех химических и морфологических структур (макромолекул, органелл, клеток, межклеточного вещества, многих тканей) и бесперебойное снабжение энергией всех видов работ (синтез, транспорт, движение и др.). 

Между интенсивностью энергетического обмена и размерами тела имеется обратная зависимость; эта закономерность объясняется тем, что у небольших организмов отношение площади поверхности (поверхности теплоотдачи) к массе тела выше, чем у крупных и, следовательно, для поддержания постоянной температуры тела они должны вырабатывать больше теплоты на единицу массы по сравнению с крупными организмами

 

2. Водно-дисперсные системы организма.

 

Вода составляет основу жидких дисперсных систем организма: крови, лимфы, мочи, слюны, желудочного и кишечного соков, синовиальной и спинномозговой жидкостей, внутреннего содержимого клеток, межклеточной жидкости. Дисперсными называются системы, состоящие из мелко раздробленных частиц одного вещества, распределенных в массе другого вещества. Раздробленное вещество называют дисперсной фазой. Вещество, в котором происходит распределение частиц дисперсной фазы, называется дисперсионной средой. В большинстве жидких дисперсных систем организма вода является дисперсионной средой. В клеточных мембранах, состоящих в основном из белков и липидов, она может играть роль дисперсной фазы. По степени дисперсности              (т. е. размеру частиц дисперсной фазы) различают истинные растворы, коллоидные растворы и взвеси.

 

3. Ферменты, гормоны, витамины.

 

Витамины – сложные органические вещества, содержащиеся в продуктах питания в очень малых количествах. Они не служат источником энергии, но абсолютно необходимы для нормальной жизнедеятельности организма. Недостаточность того или иного витамина приводит к нарушению обмена веществ; данное состояние называется авитаминозом. Его можно прекратить, добавляя нужный витамин в рацион.

Различают следующие группы витаминов:

1. Жирорастворимые витамины: А (ретинол), D (кальциферол), E (токоферол), K (нафтохинон), F (полиненасыщенные жирные кислоты);

2. Водорастворимые витамины: B1 (тиамин), B2 (рибофлавин), B3 (никотинамид), B5 (пантотеновая кислота), B6 (пиридоксин), B9=ВC (фолиевая кислота), B12 (цианкобаламин), H (биотин), C (аскорбиновая кислота)

3. Витаминоподобные вещества: жирорастворимые – Q (убихинон), водорастворимые  – B4 (холин), P (биофлавоноиды), BT (карнитин), B8 (инозит), U (Sметилметионин), N (липоевая  кислота), B13 (оротовая кислота), B15 (пангамовая кислота).