Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở người

Khái niệm: Trao đổi chất là tập hợp các biến đổi hóa học trong tế bào của cơ thể sinh vật và sự trao đổi các chất giữa cơ thể và môi trường đảm bảo duy trì sự sống.

Hình. Trao đổi chất ở người

@[email protected]

– Phân loại: Tùy theo kiểu trao đổi chất, người ta chia sinh vật thành 2 nhóm: nhóm sinh vật tự dưỡng và nhóm sinh vật dị dưỡng.

Sinh vật tự dưỡngSinh vật dị dưỡngĐặc điểmLà các sinh vật tự tạo ra chất dinh dưỡng cho chúng bằng cách trao đổi chất với môi trường.Là các sinh vật lấy chất dinh dưỡng từ các sinh vật khác.Ví dụThực vật, vi khuẩn lam,…Động vật, một số loài cây ăn thịt

– Ý nghĩa: Trao đổi chất giữa cơ thể và môi trường là điều kiện tồn tại và phát triển của cơ thể, là đặc tính cơ bản của sự sống.

Xem Tắt

2. Chuyển hóa năng lượng

– Khái niệm: Chuyển hóa năng lượng là sự biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác.

Ví dụ: Chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học trong quang hợp ở thực vật.

Hình. Quá trình quang hợp ở thực vật

– Trong tế bào và cơ thể sinh vật, năng lượng được dự trữ trong các liên kết hóa học của các chất hữu cơ.

II. Vai trò của trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng trong cơ thể

1. Cung cấp năng lượng cho các hoạt động của cơ thể

Năng lượng được giải phóng từ các chất hữu cơ được sử dụng cho quá trình tổng hợp các chất hữu cơ mới và thực hiện các hoạt động sống như quá trình vận động cơ thể, vận chuyển chất trong tế bào và cơ thể, sinh sản tế bào,…

Các hoạt động của con người đều cần năng lượng, ngay cả khi cơ thể ở trạng thái nghỉ ngơi. Vì cơ thể nghỉ ngơi vẫn cần năng lượng để duy trì cho mọi hoạt động giúp cơ thể tồn tại như hô hấp, tiêu hóa, bài tiết,…; năng lượng này ít hơn so với khi cơ thể ở trạng thái hoạt động.

Hình. Quá trình hô hấp xảy ra khi ngủ

2. Xây dựng cơ thể

Các chất sau khi được lấy vào cơ thể, qua quá trình biến đổi tạo thành các chất cần thiết cho xây dựng, duy trì và phục hồi các tế bào, mô và cơ quan của cơ thể. Nhờ đó, sinh vật có thể sinh trưởng, phát triển và sinh sản.

Khi làm việc nhiều, chúng ta cần tiêu thụ nhiều thức ăn, lượng thức ăn này cung cấp chất dinh dưỡng nuôi tế bào, mô, cơ quan của cơ thể; đồng thời là nguyên liệu tạo ra năng lượng cho các hoạt động.

Hình. Quá trình sinh sản tế bào

3. Loại bỏ chất thải ra khỏi cơ thể

Các chất dư thừa, chất thải của quá trình trao đổi chất được thải ra khỏi tế bào và cơ thể, đảm bảo duy trì cân bằng môi trường trong cơ thể. Ví dụ, quá trình trao đổi chất ở người thải bỏ khí carbonic, mồ hôi, năng lượng nhiệt,…

Hình. Toát mồ hôi ở người

Các cơ thể sống có 55% năng lượng đã thu nhận được tích lũy trong các hợp chất hữu cơ, còn 45% năng lượng chuyển thành năng lượng nhiệt.

Cơ thể con người có cơ chế điều hòa thân nhiệt. Khi gặp lạnh, các lỗ chân lông trên da sẽ co lại khiến lông bị dựng đứng lên, tạo thành các nốt sần trên da gọi là nổi da gà hay sởn gai ốc; đây là một phản ứng của cơ thể giúp giảm lượng nhiệt thoát ra. Bên cạnh đó, rùng mình cũng có mục đích sinh nhiệt và giữ ấm cơ thể.

@[email protected]

1. Trao đổi chất là tập hợp các biến đổi hóa học trong tế bào của cơ thể sinh vật và sự trao đổi các chất giữa cơ thể và môi trường đảm bảo duy trì sự sống.

2. Chuyển hóa năng lượng là sự biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác.

3. Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng có vai trò cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống của cơ thể; xây dựng, duy trì, sửa chữa các tế bào, mô, cơ quan của cơ thể và loại bỏ chất thải ra khỏi cơ thể.

– Trao đổi chất giữa cơ thể và môi trường ngoài là trao đổi chất ở cấp độ cơ thể đảm bảo cho cơ thể sống và phát triển, nếu không có sự trao đổi chất, cơ thể không tồn tại được. Vì vậy, trao đổi chất là đặc trưng cơ bản của sự sống.
2. Trao đổi chất giữa tế bào và môi trường trong
? Tế bào đã lấy những chất gì từ môi trường trong.
– Tế bào lấy O2 và các chất dinh dưỡng: Glu cô zơ, Gly xê rin, A xít béo, A xít amin, Nước, muối khoáng, vitamin…
– Tế bào đã thải vào môi trường trong các sản phẩm phân hủy như: CO2, H2O, U rê, Urát, A xít U ríc.
– Biểu hiện của sự trao đổi chất giữa tế bào và môi trường trong:
Chất dinh dưỡng và O2 từ máu chuyển sang nước mô để cung cấp cho tê bào thực hiện các chức năng sinh lý. Khí CO2 và các sản phẩm bài tiết do tế bào thải ra đổ vào nước mô rồi chuyển vào máu nhờ máu chuyển đến các cơ quan bài tiết. Như vậy, các tế bào trong cơ thể thường xuyên có sự trao đổi chất với nước mô và máu tức là: có sự trao đổi chất với môi trường trong.
3. Mối quan hệ giữa trao đổi chất cấp độ cơ thể và cấp độ tế bào
– Không có sự trao đổi chất ở cáp độ cơ thể thì không có sự trao đổi chất ở cấp độ tế bào.
– Trao đổi chất ở cấp độ tế bào giúp cho từng tế bào tồn tại, phát triển dẫn đến cơ thể tồn tại và phát triển (vì tế bào là đơn vị chức năng của cơ thể).
II- Chuyển hóa
1. Chuyển hóa vật chất và năng lượng
* Phân biệt chuyển hóa vật chất và năng lượng với sự trao đổi chất của tế bào với môi trường trong
– Sự trao đổi chất ở tế bào là quá trình trao đổi chất giữa tế bào với môi trường trong.
– Chuyển hóa là quá trình biến đổi có tích lũy năng lượng và giải phóng năng lượng xảy ra bên trong tế bào.
* Năng lượng giải phóng ở tế bào được sử dụng vào hoạt động của cơ thể để sinh công, cung cấp cho quá trình đồng hóa tổng hợp chất mới và sinh nhiệt bù đắp vào phần nhiệt cơ thể mất đi do tỏa nhiệt vào môi trường.
2. Đồng hóa và dị hóa là hai mặt của chuyển hóa vật chất và năng lượng.
– Đồng hóa là quá trình tổng hợp của tế bào và tích lũy năng lượng trong các liên kết hóa học.
– Dị hóa là quá trình phân giải các chất được tích lũy trong quá trình đồng hóa thành các chất đơn giản, bẻ gảy liên kết hóa học để giải phóng năng lượng cung cấp cho hoạt động của tế bào.
– Mối quan hệ giữa đồng hóa và dị hóa: Các chất được tổng hợp từ đồng hóa là nguyên liệu cho dị hóa. Do đó, năng lượng được tích lũy ở đồng hóa sẽ được giải phóng trong quá trình dị hóa để cung cấp cho hoạt động tổng hợp của đồng hóa. Hai quá trình này trái ngược nhau, mâu thuẩn nhau nhưng thống nhất với nhau. Nếu không có đồng hóa thì không có nguyên liệu cho dị hóa và ngược lại không có dị hóa thì không có năng lượng cho hoạt động đồng hóa.
– Tỷ lệ đồng hóa và dị hóa khác nhau tùy lứa tuổi, trạng thái cơ thể.
Ví dụ: ở trẻ em, cơ thể đang lớn, quá trình đồng hóa lớn hơn dị hóa, người già, dị hóa lớn hơn đồng hóa.
+ Khi lao động, cơ thể cơ thể cần nhiều năng lượng dị hóa lớn hơn đồng hóa, lúc nghỉ ngơi, đồng hóa mạng hơn dị hóa.
3. Chuyển hóa cơ bản.
– Chuyển hóa cơ bản là năng lượng tiêu dùng khi cơ thể ở trọng thái hoàn toàn nghỉ ngơi tính bằng KJ trong thời gian 1 giờ với 1 kg khối lượng cơ thể.
– Chuyển hóa cơ bản là một chỉ số sức khỏe.
4. Điều hòa sự chuyển hóa vật chát và năng lượng
– Điều hòa bằng thần kinh: ở não có các trạng thái điều khiển sự trao đổi: Gluxit, lipip, nước, muối khoáng và tăng, giảm nhiệt độ cơ thể.
– Điều hòa bằng thể dịch: Các hóc môn insulin, glucagon tham gia vào sự chuyển hóa.
5. Cơ thể giữ cân bằng trao đổi nước như thế nào?
a. Điều hòa lượng nước lấy vào
Khi lượng nước trong cơ thể giảm (mất nước) sẽ làm giảm khối luwongj máu và huyết áp đồng thời làm tằng áp suất thẩm thấu của máu (thảm áp máu). Tất cả những thay đổi trên sẽ kích thích trung khu điều hòa nước ở vùng dưới đồi thị gây nên cảm giác khát. Khi cơ thể có nhu cầu uống nước.
b. Điều hòa lượng nước thải ra
Lượng nước thải ra chủ yếu qua nước tiểu. Sự thay đổi khối lượng nước tiểu thải ra ngoài thường gắn liền với sự tái hất thu Na+ vì lượng nước tiểu nhiều hau ít có thể thay đổi, nhưng phải giữ cho áp suất thẩm thấu cho môi trường ngoại bào được ổn định, mà thẩm áp lại lệ thuộc vào nồng độ các chất điện giải.
Lượng nước tiểu thải ra còn phụ thuộc vào hooc môn ADH do thùy sau tuyến yên tiết ra.
ADH là hooc môn có tác dụng giữ nước qua cơ chế tái hấp thu nước của các ống thận. Khi thẩm áp máu tăng, huyết áp hạ thì tăng tiết ADH, ngược lại khi khối luwongj máu và huyết áp tăng cao thì tuyến yên giảm tiết ADH. Điều hòa tiết ADH là trung khu trao đổi nước ở vùng dưới đồi.
1. Trình bày vai trò của hệ tiêu hóa, hệ hô hấp. Hệ bài tiết trong sự trao đổi chất giữa cơ thể và môi trường. Nêu ý nghĩa của trao đổi chất giữa cơ thể và môi trường.
Trả lời:
– Môi trường cung cấp cho cơ thể thức ăn, nước, muối khoáng. Qua quá trình tiêu hóa, cơ thể tổng hợp nên những sản phẩm đặc trưng đồng thời thải những sản phẩm thừa ra ngoài.
– Hệ hô hấp lấy từ môi trường ngoài khí O2 để cung cấp cho các phản ứng sinh, hóa trong cơ thể và thải ra ngoài khí CO2.
– Hệ bài tiết lọc từ máu những chất bả của hoạt động trao đổi chất cùng với những chất độc để tạo thành mồ hôi, nước tiểu để đào thải ra khỏi cơ thể.
– Trao đổi chất giữa cơ thể và môi trường ngoài là trao đổi chất ở cấp độ cơ thể đảm bảo cho cơ thể sống và phát triển, nếu không có sự trao đổi chất, cơ thể không tồn tại được. Vì vậy, trao đổi chất là đặc trưng cơ bản của sự sống.
2. Nêu sự khác nhau và mối quan hệ giữa trao đổi chát ở cấp độ cơ thể và trao đổi chất ở cáp độ tế bào?
Trả lời:
* Sự khác nhau: ( k/n ở SGK)
* Mối quan hệ:
– Không có sự trao đổi chất ở cáp độ cơ thể thì không có sự trao đổi chất ở cấp độ tế bào.
– Trao đổi chất ở cấp độ tế bào giúp cho từng tế bào tồn tại, phát triển dẫn đến cơ thể tồn tại và phát triển (vì tế bào là đơn vị chức năng của cơ thể).
3. Giải thích vai trò của sự chuyển hóa vật chất và năng lượng đối với cơ thể.
Trả lời:
Năng lượng giải phóng ở tế bào được sử dụng vào hoạt động của cơ thể để sinh công, cung cấp cho quá trình đồng hóa tổng hợp chất mới và sinh nhiệt bù đắp vào phần nhiệt cơ thể mất đi do tỏa nhiệt vào môi trường.
4. So sánh đồng hóa và dị hóa? Vì sao nói đồng hóa và dị hóa là hai mặt đối lập, mâu thuẩn nhưng thống nhất và có quan hệ chặt chẽ với nhau.
Trả lời:
– Đồng hóa là quá trình tổng hợp của tế bào và tích lũy năng lượng trong các liên kết hóa học.
– Dị hóa là quá trình phân giải các chất được tích lũy trong quá trình đồng hóa thành các chất đơn giản, bẻ gảy liên kết hóa học để giải phóng năng lượng cung cấp cho hoạt động của tế bào.
– Mối quan hệ giữa đồng hóa và dị hóa: Các chất được tổng hợp từ đồng hóa là nguyên liệu cho dị hóa. Do đó, năng lượng được tích lũy ở đồng hóa sẽ được giải phóng trong quá trình dị hóa để cung cấp cho hoạt động tổng hợp của đồng hóa. Hai quá trình này trái ngược nhau, mâu thuẩn nhau nhưng thống nhất với nhau. Nếu không có đồng hóa thì không có nguyên liệu cho dị hóa và ngược lại không có dị hóa thì không có năng lượng cho hoạt động đồng hóa.
5. So sánh sự khác nhau giữa tiêu hóa và đồng hóa, giữa dị hóa và bài tiết.