Розділ 1 ОРГАНІЗМ ЛЮДИНИ ЯК БІОЛОГІЧНА СИСТЕМА
У дитинстві ви описували будову вашого тіла приблизно так: дві руки, дві ноги, голова й тулуб. З часом ви дізналися, що організм людини подібний до самокерованого механізму, утвореного з безлічі різноманітних “деталей”. Яким є загальний план його будови? Якими є “деталі” організму, як вони пов’язані між собою? Що примушує їх працювати злагоджено й чітко?
На ці запитання ви знайдете відповідь у розділі “Організм людини як біологічна система”. Ви дізнаєтеся про хімічний
§ 5. Організм людини як біологічна система. Хімічний склад організму людини
Організм людини – відкрита біологічна система. Організм людини є системою багаторівневою. Вона складається з систем органів, кожна система органів – з органів, кожен орган – з тканин, тканини – з клітин. Кожна клітина є системою взаємозв’язаних органел.
Організм людини є відкритою системою, яка постійно обмінюється речовинами й енергією з навколишнім середовищем. З нього до організму під час газообміну
Ззовні організм отримує теплову енергію і поживні речовини (білки, жири, вуглеводи), молекули яких акумулюють хімічну енергію. Вона вивільнюється під час реакцій розщеплення цих речовин в організмі. Частина хімічної енергії витрачається на процес його життєдіяльності, а надлишок у вигляді тепла повертається в зовнішнє середовище.
Організм людини, як і будь-яка біологічна система, росте, розвивається, розмножується. Особливістю таких систем є здатність до саморегуляції й адаптації до змін у навколишньому середовищі. Ви повертаєте голову в той бік, де пролунав гучний звук, п’єте багато води, якщо вживали солоне, шукаєте їжу, якщо голодні. Це приклади адаптаційних і саморегуляторних процесів, що відбуваються у вашому організмі.
Багаторівневість, обмін речовинами й енергією, ріст, розвиток і розмноження, адаптація і саморегуляція є загальними ознаками організму людини як відкритої біологічної системи. Конкретний зміст цих процесів ви осягатимете, вивчаючи біологію людини.
Хімічний склад організму людини. Речовини в складі організму людини поділяють на органічні й неорганічні.
Неорганічні речовини. Серед усіх неорганічних речовин вміст води в організмі людини є найбільшим. Вона складає до 90 % маси ембріона і до 70 % маси організму літньої людини. Вода є розчинником, який забезпечує транспорт речовин в організмі. Розчинені у воді речовини набувають здатності до взаємодії. Вода бере участь і в процесах теплообміну між організмом і навколишнім середовищем.
В організмі людини міститься чимало неорганічних речовин. Одні з них присутні у вигляді молекул, як, наприклад, сполуки Кальцію в кістках, інші речовини – у вигляді іонів. Так, іони Феруму беруть участь у транспорті кисню в крові, іони Кальцію необхідні для скорочення м’язів, а іони Калію і Натрію – для утворення й передачі нервових імпульсів.
Органічні речовини. Молекули багатьох органічних речовин складаються з блоків – простіших органічних молекул. Таку будову мають усі білки (мал. 5.1 а). Вони утворені з молекул амінокислот. Зазвичай ланцюжок амінокислот згортається у волокнисті або клубочкоподібні структури. Так білкова молекула стає компактнішою і займає менше місця в клітині.
Мал. 5.1. Молекули білка (а) і вуглеводу (б): 1 – амінокислота; 2 – амінокислоти;
3 – молекула білка; 4 – глюкоза; 5 – глюкоза в молекулі складного вуглеводу
Мал. 5.2. Молекула жиру: 1 – молекула гліцерину; 2 – молекули жирних кислот
У кожному процесі, що відбувається в організмі, беруть участь десятки, а то й сотні різних білків. Частка білків становить понад 50 % сухої маси клітин. Одні білки є будівельним матеріалом клітин, інші працюють під час скорочення м’язів, треті захищають організм від інфекцій. За допомогою ферментів – білків-каталізаторів – відбуваються майже всі хімічні реакції в організмі.
Як і білки, складні вуглеводи (мал. 5.1 б) утворюються з молекул-блоків. Так, блоками глікогену є молекули простого вуглеводу – глюкози. Глюкоза в організмі відіграє роль джерела енергії, а у вигляді глікогену створюються запаси глюкози. У сполуках з білками й іншими органічними речовинами вуглеводи виконують структурну функцію.
Жири (мал. 5.2) – нерозчинні у воді органічні речовини. До складу молекули жиру зазвичай входять молекули гліцерину й жирних кислот. Жири утворюють плазматичні мембрани клітин, вони накопичуються в клітинах жирової тканини, яка виконує в організмі захисні функції. Так само, як і глюкоза, жири є джерелом енергії. Молекула жиру запасає більше енергії, ніж молекула глюкози, проте клітина добуває енергію з жирів значно довше, ніж з вуглеводів.
Що є носієм хімічної енергії, яка вивільнюється під час реакцій розщеплення глюкози й жирів? Це органічна речовина аденозинтрифосфорна кислота (АТФ). Молекули АТФ використовуються клітинами у всіх реакціях, що потребують витрат енергії. Без участі АТФ не працюватиме жодна клітина організму.
У молекулах дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) зберігається спадкова інформація – програма життя організму людини. Ці молекули мають значно складнішу будову, ніж білки. Молекули ДНК є основною складовою хромосом.
(1 votes, average: 5,00 out of 5)