ОБМІН РЕЧОВИН І ПЕРЕТВОРЕННЯ ЕНЕРГІЇ
Природні та штучні системи в середовищі життя людини
Тема 1. Організм як жива система
§5. ОБМІН РЕЧОВИН І ПЕРЕТВОРЕННЯ ЕНЕРГІЇ
Ви знаєте, що речовини бувають неорганічні, наприклад вода, кисень, вуглекислий газ, та органічні, як-от: білки, жири, вуглеводи. Ці речовини організми отримують під час живлення. Отже, завдяки живленню організми забезпечують себе речовинами, необхідними для побудови тіла.
Для підтримання життєдіяльності організмам потрібна також енергія.
Що таке енергія? В науці енергією називають здатність тіл живої
Енергія вітру рухає вітрильник, електрична енергія зумовлює світіння лампочки, автомобіль мчить завдяки енергії, що виділяється при спалюванні пального у двигуні.
Живі організми ростуть, розвиваються, рухаються, розмножуються, реагують на зміни навколишнього середовища також завдяки енергії. Організм отримує необхідну для життя енергію завдяки хімічним реакціям, що відбуваються в кожній його
Клітині між киснем і поживними речовинами.
Обмін речовин і перетворення енергії у рослин
Рослинам достатньо світла і хлорофілу, щоб з води (Н2О) і вуглекислого газу (СО2) утворити органічну речовину глюкозу (С6Н12О6). При цьому енергія сонячного світла перетворюється на хімічну енергію та запасається в цій речовині. Коли під час дихання речовини розпадаються, енергія знову виділяється. Так рослини забезпечують себе енергією, потрібною для всмоктування води коренем, руху поживних речовин до всіх органів, розпускання і закривання пелюсток, проростання насіння тощо (мал. 33).
Мал. 33. Як рослина дістає будівельний матеріал і енергію для своєї життєдіяльності (коріння вбирає з грунту воду з поживними речовинами, які стеблом піднімаються до листків; у листках у процесі фотосинтезу утворюються органічні речовини, які також за допомогою стебла поширюються по всій рослині; кисень, що надходить під час дихання, допомагає розщеплювати органічні речовини й забезпечувати рослину енергією)
Звідки беруть поживні речовини та енергію тварини
Звісно, з їжі, скажете ви. Так, джерелом речовин та енергії для тваринних організмів є білки, жири, вуглеводи, що містяться в їжі. У тваринному організмі вони зазнають складних хімічних перетворень. Розпочинається це в органах травлення, а завершується в клітинах усього тіла тварини. Завдяки травленню великі молекули органічних речовин їжі розпадаються на менші.
Це дає їм змогу потрапити до всіх клітин організму і стати своєрідним будівельним матеріалом, з якого створюються молекули білків, жирів, вуглеводів, властивих цьому організму. Частина з них використовується на ріст і розвиток організму, а інша частина, як і в рослин, бере участь у диханні, внаслідок чого виділяється енергія, а також вода і вуглекислий газ.
Цілком правильним буде сказати, що це виділилась енергія сонячного світла, яку свого часу поглинув зелений листок.
Споживання і перетворення речовин в організмі, що супроводжується виділенням енергії та видаленням непотрібних речовин, називають обміном речовин і перетворенням енергії. При цьому обов’язково утворюються речовини, які організм використовує на ріст і розвиток, та енергія, що забезпечує життєдіяльність організму.
Підсумки
О У тілі живих організмів постійно відбувається обмін речовин і перетворення енергії.
О У тварин в обміні речовин беруть участь органічні речовини, що надходять з їжею. Рослини такі речовини створюють самі,
О Зелені рослини завдяки фотосинтезу запасають енергію сонячного світла.
О Енергія потрібна організмам для підтримання життєдіяльності, зокрема для дихання, живлення, росту, руху, розмноження.
Сторінка природодослідника
В організмі людини, як і в організмі тварини, постійно відбувається обмін речовин і перетворення енергії. Для того щоб переконатися, коли обмін речовин та перетворення енергії відбуватимуться швидше, виконайте такі дослідження:
Дія 1. Після споживання їжі протягом години побудьте малоактивними – не стрибайте, не бігайте, не грайте у рухливі ігри. Відмітьте, через скільки часу вам знову захотілося їсти.
Дія 2. Після споживання їжі відпочиньте 30 хв, а потім пограйте в яку-небудь рухливу гру. Відмітьте, через скільки часу вам знову захотілося їсти.
Примітка. Споживайте однакову за складом та кількістю їжу.
У якому випадку ви частіше дихали і більше спітніли? У першому чи другому випадку вам швидше захотілося поїсти знову? Спробуйте пояснити все це, скориставшись знаннями про обмін речовин та перетворення енергії.
Сторінка ерудита
Рослинні організми, на відміну від тваринних, здатні перетворювати сонячну енергію на хімічну. Це відбувається під час фотосинтезу. Частина утвореної в зеленому листку глюкози перетворюється на ще складніші речовини – целюлозу та крохмаль.
Целюлози найбільше в деревині. А вона, як вам відомо, добре горить. Її горіння супроводжується виділенням тепла і світла. Це ще приклад того, як один вид енергії перетворюється на інший. Людина з давніх часів використовує це явище (мал. 34).
Мал. 34. Приклад перетворення хімічної енергії на світлову і теплову
Картопля та зерно пшениці, кукурудзи завдяки великому вмісту крохмалю є цінними продуктами харчування для тварин і людини. Споживаючи їх, вони заразом “споживають” й енергію. В організмі крохмаль спочатку розпадається на молекули глюкози, а потім – води й вуглекислого газу. В цей час виділяється життєво необхідна енергія.
Найбільше енергії виділяється під час розкладання жирів. Ось чому багато тварин на зиму накопичують у своєму організмі запаси цієї органічної речовини.
Перевірте свої знання
1. Як відбувається обмін речовин і перетворення енергії: а) у рослин; б) у тварин? 2. Яке значення для живих організмів має обмін речовин? 3. Для чого організмам потрібна енергія? 4*. Поясніть, чи можна вважати, що м’ясоїдні тварини підтримують життєдіяльність завдяки енергії сонячного світла.
