chuyển hoá năng lượngMục tiêu học tập:- Trình bày được các nguyên nhân tiêuhao năng lượng của cơ thể.- Nhu cầu năng lượng của cơ thể.1. Khái niệm về năng lượng và các dạng năng lượng của cơ thể1.1. Khái niệm về năng lượng- Hoạt động sống là một quá trìnhchuyển hóa vật chất liên tục, có tiêu tốnnăng lượng.- Nguồn năng lượng của cơ thể do dị hoácác chất hữu cơ trong cơ thể.1.2. Các dạng năng lượng trong cơ thể- Nhiệt năng: duy trì thân nhiệt, phần nhiệt năng dư thừathải ra ngoài bằng quá trình thải nhiệt.- Động năng (cơ năng): cho các cơ quan hoạt động.- Điện năng: do dòng ion chuyển động qua màng, tạo điệnthế màng tế bào.- Hoá năng: năng lượng tích luỹ trong các liên kết hoáhọc giàu năng lượng (liên kết cao năng):Quan trọng nhất là ATP (Adenosin Triphosphat) rồi đếncreatinphosphat.Vai trò của ATP:+ Chất cung cấp năng lượng trực tiếp cho tế bào.+ ATP có chứa một liên kết nghèo năng lượng và 2 liênkết giàu năng lượng.Khi bị thuỷ phân: ATP ADP + P + 12000 calori.+ Tổng năng lượng trong ATP của mỗi tế bào chỉ đủdùng cho tế bào đó trong một vài giây. Do đó mỗi khiADP được tạo ra thì nhanh chóng tái tổng hợp ATP .Vai trß cña creatinphosphat:+ Cã 1 liªn kÕt cao n¨ng, nhng kh«ngcung cÊp trùc tiÕp cho tÕ bµo sö dông mµph¶i chuyÓn qua ATP.+ Ngay khi ATP → ADP, ngay lËp tøcnhËn n¨ng lîng tõ creatinphosphat→ATP.2. Cơ thể tiêu dùng Năng lượng2.1. Chuyển hoá cơ sở* Định nghĩa: CHCS là mức tiêu hao năng lượngtối thiểu cho cơ thể trong điều kiện cơ sở.( Nghĩa là, NL cho CH tế bào, hô hấp, tuầnhoàn , bài tiết, duy trì thân nhiệt và trương lựccơ.)* Điều kiện cơ sở: nghỉ ngơi hoàn toàn, thức tỉnh,không vận cơ, không tiêu hoá, không điều nhiệt.+ Nghỉ ngơi hoàn toàn: Có người chở đến phòngđo, nghỉ trước khi đo 30 phút, nằm ở tư thế giãncơ , không dùng thuốc kích thích,+ Không tiêu hoá: nhịn ăn 12h trước đo, tốihôm trước ăn cháo đường.+ Không điều nhiệt: To phòng đo 24-260C.Đây là điều kiện quy ước, khi ngủ CH còn thấphơn mức cơ sở 8-10%.* Đơn vị đo:KCal/m2 da/h.* Thay đổi CHCS theo: giới, tuổi, vùng khí hậu.Trạng thái cơ thể:CHCS tăng khi sốt, ưu năng tuyến giáp.CHCS giảm khi đói ăn kéo dài, suy kiệt...CHCS người trưởng thành: 39-40 KCal/m2/h.* Phương pháp đo CHCS:Dùng phương pháp hô hấp vòng kín, xác định VO2 bị tiêu hao trong 1 giờ ở đ.kiện đo (ml) rồiqui về điều kiện chuẩn (00C, 760mmHg), nhânvới giá trị nhiệt lượng của O2 là 4,825 KCal (ứngvới TSHH 0,83 - chế độ ăn hốn hợp bình thường).Diện tích cơ thể (m2) tính theo công thứccủa Dubois (theo chiều cao: cm, trọng lượng:Kg).2.2. Chuyển hoá NL trong lao động+ Chủ yếu là vận cơ. NLdạng hoá năng thànhcông năng và nhiệt năng.+ Nếu cơ co đẳng trương, công chỉ đạt 20-25%.Cơ co đẳng trường, toàn bộ năng lượng tiêu haodưới dạng nhiệt, mà không sinh công.+ Thường có sự kết hợp cả hai dạng co cơ.- Các yếu tố ảnh hưởng:+Cường độ vận cơtiêu hao năng lượng tăng.Ví dụ: CHCS:40 KCal/m2/h.Ngồi yên: 50 KCal/m2/h.Đi chậm: 100 KCal/m2/h.Đi nhanh: 180 KCal/m2/h.Chạy chậm: 295 KCal/m2/h.Chạy nhanh: 400 KCal/m2/h.+ Tư thế LĐ+ Thao tác thuần thục+ Dựa vào tiêu hao năng lượng, chia cácnhóm LĐ sau:LĐ nhẹ, tiêu hao: 1200-1500 KCal/8h .LĐ vừa, tiêu hao: 1600-2000 KCal/8h .LĐ nặng, tiêu hao:2100-3000 KCal/8h .LĐ rất nặng, tiêu hao: >3000 KCal/8h .(Mức tiêu hao ở nữ được tính thấp hơn nam cùngloại: 20-30%).2.3. Tiêu hao năng lượng do tiêu hoá- Là năng lượng để ăn, bài tiết, tiêu hoá,hấp thu, đó là tác dụng động lực đặc hiệu củathức ăn (SDA).- Đó là tỷ lệ % của mức tiêu hao năng lượng tăng thêm so với trước khi ăn.- Với protein SDA là 30%, lipid là 4%,glucid là 6%, chế độ ăn hỗn hợp là 10%.- Để có tiêu hao năng lượng đúng, cần phảitrừ SDA.2.4. Tiêu hao năng lượng do điều nhiệtĐể giữ thân nhiệt hằng định cơ thể phảitiêu hao năng lượng để chống lạnh hoặc chốngnóng.Cả 4 loại năng lượng tiêu hao trên đây cầnthiết cho cơ thể tồn tại (không làm tăng trọng vàsinh sản). Vì vậy còn gọi là năng lượng tiêu haođể duy trì cơ thể.2.5. Tiêu hao năng lượng cho pháttriển và sinh sảnở cơ thể đang ph.triển, người trưởng thànhhồi phục bệnh,... vẫn có phần năng lượng bị tiêuhao.Trẻ em tăng trọng 1g thì cần 5 KCal.Người lớn tăng trọng 1g thì cần 4 KCal.Toàn bộ năng lượng cho phát triển bình thường: 80.000 KCal.Nuôi con bằng sữa mẹ cần: 500KCal/24h, cho500-600ml sữa/24h.4. Điều hoà Chuyển hoá NL4.1. Điều hoà CHNL ở mức tế bào- Phụ thuộc vào hàm lượng ATP vàADP.Tế bào không hoạt động: hàm lượngATP tăng, ADP giảm; PƯ sinh năng lượnggiảm.Tế bào hoạt động: hàm lượng ATPgiảm; ADP tăng oxy hoá tạo năng lượngtăng tái lập ATP.4.2. Điều hòa CHNL ở mức cơ thểVai trò các hormon và TK:- T3, T4: oxy hoá và phosphoryl hoá ở hầu hếtcác tế bào, mô.- Adrenalin, glucagon, GH, glucocorticoid tăng tăng phân giải glycogenglucose.- Insulin tăng vận chuyển glucose vào TB tăngsử dụng glucose.-Testosteron, estrogen, progesteron: tăng CHCS,tăng đồng hoá protein.- Kích thích giao cảm tăng CH.- Kích thích phó giao cảm giảm CH.5. Nhu cầu năng lượng- Năng lượng đưa vào < năng lượng tiêuhao: cân băng năng lượng âm(gầy, laođộng kém, mệt mỏi).- Năng lượng đưa vào > năng lượng tiêuhao: cân bằng năng lượng dương (tăngtrọng, béo) béo phì..- Nhu cầu năng lượng phụ thuộc vào tuổi,giới, loại lao động.- Người trưởng thành, LĐ và sinh hoạt BT,số năng lượng tiêu hao 24h như sau:8h ngủ:450 KCal8h sinh hoạt: 750 KCal8h lao động: 1.200 KCal2.400 KCal- Tuỳ mức độ LĐ chế độ dinh dưỡng khácnhau .- LĐ quân sự nhu cầu năng lượng cũng khácnhau.- Năng lưọng lấy từ thức ăn : P, L, G.Nếu 1 ngày cần 3000 KCal thì:Glucid: 400-500g (70%),Lipid: 90-110g (15-20%, trong đó 1/2 làL có nguồn gốc động vật), Protid: 80-100g (10-15%, trong đó 1/3 protidcó nguồn gốc động vật, tối thiểu /24h cần 30g P).- Ngoài đủ calori, khẩu phần ăn cần cácvật chất khác như nước, muối khoáng, vitamin(nhất là vitamin C).®iÒu hoµ th©n nhiÖtmôc tiªu häc tËp:- Tr×nh bµy ®îc th©n nhiÖt vµ dao ®éng th©nnhiÖt.- C¸c con ®êng sinh nhiÖt vµ th¶i nhiÖt.- Ph¶n x¹ ®iÒu nhiÖt.1. Hằng nhiệt và biến nhiệt Động vật biến nhiệt (ĐV máu lạnh). Động vật hằng nhiệt (ĐV máu nóng). Hằng nhiệt ở ĐV máu nóng là yếu tố quantrọng đảm bảo cho sự hoạt động của các enzym PƯ hoá sinh ổn định.-Điều nhiệt là giữ cho nhiệt độ cơ thể "hằngđịnh trong điều kiện nhiệt độ môi trường thayđổi.2. Thân nhiệtTN là nhiệt độ cơ thể do quá chuyển hoávật chất tạo ra.Chia TN làm 2 loại: nhiệt độ ngoại vi và nhiệtđộ trung tâm. TN là chỉ nhiệt độ trung tâm củacơ thể.2.1. Nhiệt độ trung tâm.- NĐTTâm, gọi là NĐ lõi , là NĐ của các cơquan nội tạng ở sâu bên trong cơ thể luôn cao , ổnđịnh và ít chịu ảnh hưởng của NĐ môi trường,ảnh hưởng trực tiếp tới CH.2.1. Nhiệt độ trung tâm.Thường đo NĐTTâm ở: Trực tràng : 3605-3705 Dưới lưỡi : thấp hơn trực tràng 005 Hố nách : thấp hơn trực tràng 006-10C (thườngđược dùng nhất). Thông thường NĐ hố nách: 3602-3609 (lấy giớihạn trung bình là 370C).2.2. Nhiệt độ ngoại vi- Là NĐ ở phần da cơ thể, hay NĐ "vỏ",thấp hơn NĐTT, ít ảnh hưởng tới chuyển hoá vậtchất, dao động theo NĐ môi trường.- NĐ ở các vùng da là khác nhau: cao ởthân mình, đầu; thấp dần từ đầu chi đến ngọnchi. Mùa đông, NĐ da đầu ngón chân có thểbằng NĐ môi trường.
Giải Vở Bài Tập Sinh Học 8 – Bài 32: Chuyển hóa giúp HS giải bài tập, cung cấp cho học sinh những hiểu biết khoa học về đặc điểm cấu tạo, mọi hoạt động sống của con người và các loại sinh vật trong tự nhiên:
Bài tập 1 (trang 82 VBT Sinh học 8): 1.Quan sát sơ đồ hình 32 – 1 SGK, hãy cho biết sự chuyển hóa vật chất và năng lượng ở tế bào gồm những quá trình nào? 2.Phân biệt trao đổi chất với sự chuyển hóa vật chất và năng lượng. 3.Năng lượng giải phóng ở tế bào được sử dụng vào những hoạt động gì? Trả lời: 1.Sự chuyển hóa vật chất và năng lượng ở tế bào gồm quá trình đồng hóa và dị hóa. 2.– Trao đổi chất gồm cấp độ tế bào và cơ thể: là quá trình tế bào nhận chất dinh dưỡng và khí ôxi từ máu và nước mô; đồng thời thải các chất thải ra môi trường ngoài. – Sự chuyển hóa vật chất và năng lượng là biểu hiện bên trong của quá trình trao đổi chất. Gồm 2 quá trình: tổng hợp chất, tích lũy năng lượng, đồng thời xảy ra quá trình ôxi hóa để phân giải chất và giải phóng năng lượng. 3.Năng lượng giải phóng ở tế bào cung cấp cho mọi hoạt động sống của tế bào (để sinh công, tổng hợp chất mới, sinh ra nhiệt bù vào phần nhiệt đã mất…) Bài tập 2 (trang 83-84 VBT Sinh học 8): Trả lời: 1.Bảng so sánh:
2.Mối quan hệ giữa đồng hóa và dị hóa: – Đồng hóa tạo nguyên liệu cho dị hóa. – Dị hóa cung cấp năng lượng cho đồng hóa. → Đồng hóa và dị hóa tuy trái ngược nhau nhưng thống nhất gắn bó chặt chẽ với nhau. 3.Tỉ lệ giữa đồng hóa và dị hóa trong cơ thể ở những độ tuổi và trạng thái khác nhau thì sẽ khác nhau: – Lứa tuổi: ở người trẻ thì đồng hóa lớn hơn dị hóa; ở người già thì dị hóa nhỏ hơn đồng hóa. – Trạng thái: khi hoạt động dị hóa lớn hơn đồng hóa; khi nghỉ ngơi đồng hóa nhỏ hơn dị hóa. Bài tập 3 (trang 84 VBT Sinh học 8): Cơ thể ở trạng thái “nghỉ ngơi” có tiêu dùng năng lượng không? Tại sao? Trả lời: Cơ thể ở trạng thái “nghỉ ngơi” vẫn tiêu dùng năng lượng. Khi đó, cơ thể nằm nghỉ không cử động, chỉ một phần năng lượng tiêu tốn cho hoạt động của tuần hoàn, hô hấp và bài tiết, còn phần lớn là dùng năng lượng để duy trì thân nhiệt. Bài tập (trang 83 VBT Sinh học 8): Chọn các từ, cụm từ: chuyển hóa, vật chất và năng lượng, đối lập, thống nhất, giải phóng năng lượng, quá trình tổng hợp, phân giải các chất, đặc trưng điền vào chỗ trống để hoàn thiện các câu sau: Trả lời: Trao đổi chất là biểu hiện bên ngoài của quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng. Sự chuyển hóa vật chất và năng lượng bao gồm hai mặt đối lập nhưng thống nhất là đồng hóa và dị hóa. Đồng hóa là quá trình tổng hợp từ các chất đơn giản thành các chất phức tạp đặc trưng của cơ thể và tích lũy năng lượng. Dị hóa là quá trình phân giải các chất phức tạp thành sản phẩm đơn giản và giải phóng năng lượng. Tương quan giữa đồng hóa và dị hóa phụ thuộc vào độ tuổi, vào giới, vào trạng thái cơ thể… Quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng được điều hòa bằng hai cơ chế: thần kinh và thể dịch. Bài tập 1 (trang 84 VBT Sinh học 8): Hãy giải thích vì sao nói thực chất quá trình trao đổi chất là sự chuyển hóa vật chất và năng lượng. Trả lời: Mọi hoạt động sống của cơ thể đều gắn chặt với hoạt động sống của tế bào và đều cần năng lượng. Thực chất quá trình trao đổi chất là sự chuyển hóa vật chất và năng lượng vì: Trong tế bào, quá trình đồng hóa gồm tổng hợp các chất (các chất đơn giản thành các chất đặc trưng) và tích lũy năng lượng, đồng thời xảy ra quá trình dị hóa gồm phân giải các chất (các chất phức tạp thành các chất đơn giản) và giải phóng năng lượng. Bài tập 2 (trang 84 VBT Sinh học 8): Vì sao nói chuyển hóa vật chất và năng lượng là đặc trưng cơ bản của sự sống? Trả lời: Mọi hoạt động sống của cơ thể đều cần năng lượng, năng lượng được giải phóng từ quá trình chuyển hóa. Nếu không có chuyển hóa thì không có hoạt động sống. Bài tập 3 (trang 84 VBT Sinh học 8): Hãy nêu sự khác biệt giữa đồng hóa với tiêu hóa, giữa dị hóa với bài tiết. Trả lời:
Bài tập 4 (trang 84 VBT Sinh học 8): Giải thích mối quan hệ qua lại giữa đồng hóa và dị hóa. Trả lời: Sự chuyển hóa vật chất và năng lượng ở tế bào gồm hai quá trình mâu thuẫn, đối nghịch nhau là đồng hóa và dị hóa. – Đồng hóa là quá trình biến đổi chất đơn giản thành sản phẩm đặc trưng của tế bào. Trong quá trình đó, năng lượng được tích lũy dưới dạng các liên kết hóa học. – Dị hóa là quá trình phân giải các chất phức tạp thành các chất đơn giản được tích lũy trong tế bào để giải phóng năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống của tế bào. → Đồng hóa và dị hóa tuy trái ngược nhau nhưng thống nhất gắn bó chặt chẽ với nhau. |
