Тест по биологии: Образование и расходование энергии в организме (9 класс)

Пояснение:

Совокупность всех химических реакций, происходящих в живом организме и обеспечивающих его жизнедеятельность, рост, развитие и поддержание структуры, называется метаболизмом. Этот сложный процесс включает в себя два взаимосвязанных аспекта: анаболизм (синтез веществ с затратами энергии) и катаболизм (распад веществ с высвобождением энергии). Именно метаболизм является основой жизни, позволяя организму превращать пищу в энергию и строительные материалы, а также избавляться от отходов.

Пояснение:

Метаболизм подразделяется на две основные части: анаболизм и катаболизм. Анаболизм, также известный как ассимиляция, — это совокупность реакций биосинтеза, то есть создания сложных органических веществ (например, белков, жиров, углеводов) из более простых молекул. Эти процессы всегда требуют затрат энергии, которую организм получает в результате катаболизма. Анаболизм критически важен для роста, развития, восстановления тканей и накопления запасов. Катаболизм и диссимиляция — это процессы распада, окисление — часть катаболизма.

Пояснение:

Катаболизм, также известный как диссимиляция, представляет собой совокупность реакций распада сложных органических веществ, поступающих с пищей или запасённых в организме, до более простых молекул. Эти реакции сопровождаются высвобождением энергии, которая затем запасается в виде молекул АТФ (аденозинтрифосфата) и используется для обеспечения анаболических процессов, мышечной работы, поддержания температуры тела и других жизненно важных функций. Анаболизм и ассимиляция — это процессы синтеза, биосинтез — это тоже синтез.

Пояснение:

В здоровом организме процессы анаболизма (синтеза) и катаболизма (распада) находятся в строгом динамическом балансе. Этот баланс, или гомеостаз, позволяет организму эффективно обновлять клетки и ткани, поддерживать постоянство внутренней среды и адекватно реагировать на изменения внешней среды. Хотя в определённые периоды, например, во время быстрого роста (у детей и подростков), анаболизм может временно преобладать, в целом для поддержания здоровья критически важен именно баланс этих двух процессов. Их нарушение приводит к различным заболеваниям обмена веществ.

Пояснение:

Для поддержания базовых функций организма в состоянии покоя, таких как дыхание, кровообращение, поддержание температуры тела, работа внутренних органов, взрослому человеку необходимо определённое минимальное количество энергии. Подсчитано, что для нормальной жизнедеятельности требуется не менее 1700 килокалорий (ккал) в сутки. Это значение является отправной точкой, и реальная потребность в энергии значительно возрастает при добавлении физической или умственной активности. Недостаточное поступление энергии ниже этой нормы может привести к истощению.

Пояснение:

Энергия, которую организм получает из пищевых продуктов, расходуется не только на непосредственную работу клеток и органов. Значительная её часть, а именно 65-85% (если 15-35% уходит на нужды организма), затрачивается на поддержание постоянной температуры тела, то есть на тепло. Это объясняется тем, что человек является теплокровным организмом, и для поддержания гомеостаза необходимо постоянно генерировать тепло. Этот процесс терморегуляции является энергозатратным, но критически важным для выживания.

Пояснение:

Количество энергии, необходимое человеку, является переменной величиной и зависит от множества факторов, таких как температура окружающей среды (для терморегуляции), время, прошедшее с последнего приёма пищи, возраст, пол, а также интенсивность физических и умственных нагрузок. Все эти факторы непосредственно влияют на метаболические процессы и расход энергии. Цвет глаз, будучи генетическим признаком, не оказывает прямого влияния на энергетические потребности организма для осуществления жизнедеятельности.

Пояснение:

Энергетические затраты человека определяются не только видимой физической активностью, но и уровнем психоэмоционального и умственного напряжения. Текст приводит яркий пример дирижёра симфонического оркестра. Хотя его работа не связана с тяжёлым физическим трудом в привычном смысле, интенсивное эмоциональное включение, постоянное физическое напряжение (движения рук, тела), высокая концентрация внимания и ответственность за весь коллектив приводят к огромным энергозатратам, которые могут выражаться в потере до 2 кг веса за время одного концерта. Это подчёркивает значимость комплексной оценки энергозатрат.

Пояснение:

Энергетические потребности организма значительно возрастают с увеличением физической активности. Если для базовой жизнедеятельности необходимо не менее 1700 ккал, то при добавлении умеренной физической нагрузки эта потребность увеличивается. Текст указывает, что при умеренной физической нагрузке человеку необходимо 2300 ккал в сутки. Это отражает дополнительные затраты энергии на работу мышц, усиленное кровообращение и дыхание, необходимые для выполнения физических упражнений или активной трудовой деятельности.

Пояснение:

Профессии, связанные с очень тяжёлым физическим трудом, особенно в условиях высоких температур, требуют крайне высоких энергетических затрат. Труд сталеваров является одним из самых энергоёмких, поскольку включает значительные физические усилия в условиях повышенной температуры. Текст указывает, что сталевары расходуют 5000 килокалорий и более в сутки. Это значительно превышает средние нормы для взрослых и требует тщательно сбалансированного, высококалорийного рациона для восполнения этих затрат и поддержания здоровья и работоспособности.

Пояснение:

Даже в состоянии покоя различные органы активно расходуют энергию для поддержания своих функций. Мозг, несмотря на относительно небольшой вес, является одним из самых энергоёмких органов. В спокойном состоянии на работу мозга уходит 18% от всех энергетических затрат организма. Это подчёркивает его непрерывную и интенсивную активность, связанную с обработкой информации, поддержанием сознания, регуляцией всех процессов в организме. Расходы на мышцы – 26%, сердце – 9%, почки – 7%.

Пояснение:

При физической нагрузке происходит значительное перераспределение энергетических потоков в организме. Мышцы начинают интенсивно сокращаться, а сердце работает усиленно, чтобы обеспечить эти мышцы кислородом и питательными веществами. В результате энергетические затраты мышц и сердца возрастают в 4-6 раз по сравнению с их потреблением энергии в спокойном состоянии. Это демонстрирует адаптивные возможности организма к повышенной активности и необходимость обеспечения адекватного энергетического субстрата для работающих органов.

Пояснение:

В отличие от мышц и сердца, чьи энергетические затраты значительно возрастают при физической нагрузке, мозг и печень демонстрируют относительную стабильность в потреблении энергии. Текст указывает, что при физической нагрузке энергетические затраты мозга и печени не меняются. Это связано с тем, что эти органы работают постоянно, выполняя свои функции, и их энергопотребность не так сильно зависит от текущей физической активности. Мозг постоянно обрабатывает информацию, а печень выполняет метаболические функции независимо от уровня движения.

Пояснение:

В диетологии и при расчётах энергетической ценности продуктов часто используется термин “Калория” с прописной буквы. Это является общепринятым сокращением для килокалории (ккал). Одна килокалория эквивалентна 1000 обычных калорий. Обычная калория, в свою очередь, является количеством теплоты, необходимым для повышения температуры 1 грамма воды на 1 градус Цельсия. Таким образом, когда говорят о калорийности продуктов, обычно имеют в виду килокалории, что существенно для адекватной оценки энергетической ценности рациона.

Пояснение:

Основное и фундаментальное назначение пищевых продуктов, потребляемых человеком, заключается в полном покрытии энергетических затрат организма. Пища является источником энергии, необходимой для осуществления всех жизненно важных процессов: поддержания температуры тела, работы внутренних органов, мышечной активности, роста и восстановления клеток. Если поступление энергии с пищей не соответствует её расходу, возникают нарушения обмена веществ, приводящие к истощению или ожирению. Обеспечение строительного материала, выведение шлаков и терморегуляция также важны, но не являются основным, всеобъемлющим назначением питания.