жиры плохо проводят тепло
Учёные опровергли теплоизолирующие свойства подкожного жира
Оказалось, что жировые отложения не помогают поддерживать нормальную температуру тела на холоде.
Шведские исследователи оценили теплоизолирующие свойства шерсти и жировых отложений у мышей. Вопреки распространенному мнению, жир практически никак не помог грызунам не терять тепло на холоде. Такие результаты приводятся в статье, опубликованной в American Journal of Physiology.
Развитие ожирения может быть оправдано, если оно ограждает тело от потерь тепла и снижает количество пищи, «сжигаемой» для поддержания температуры тела, — полагает Ян Недергаард (Jan Nedergaard) и его коллеги из Стокгольмского университета. Авторы отмечают, что такой эффект должен прослеживаться и на обычных мышах, содержащихся при комнатной температуре. Для этих животных температура в 20 градусов Цельсия представляет уже холодовый стресс. Считается, что при этом на поддержание нормальной температуры тела может расходоваться почти половина всех потреблённых животным калорий.
В ходе экспериментов учёные оценивали вес подопытных мышей, а также – с помощью МРТ – объём тех или иных тканей в их теле. Помещая грызунов в герметичные камеры, они также фиксировали потребление кислорода и выделение углекислого газа, что позволило дать калориметрическую оценку их энергообмена. Такие измерения были проведены для животных, содержавшихся при разной температуре (от 4 до 30 градусов Цельсия); с шерстью и наголо бритых, а также лишённых шерсти от рождения; живших на легкой или богатой жиром диете; склонных к развитию ожирения или к резкой реакции на холод и так далее.
Как отмечают авторы, шерсть чрезвычайно ярко продемонстрировала свою теплоизолирующую функцию: хотя на животных, содержавшихся при высокой температуре, бритьё практически не сказалось, те из них, что жили в условиях холодового стресса (при 18—20 градусах по Цельсию и ниже), потеряв шерсть, были вынуждены резко усиливать метаболизм, затрачивая на подогрев тела почти вдвое больше калорий, чем их сородичи с шерстью. По подсчётам учёных, шерсть обеспечивает около 40 процентов теплоизоляции.
Однако ключевым результатом работы Недергаарда и его коллег стало доказательство отсутствия заметных теплоизолирующих свойств у подкожных жировых отложений. Животные, содержавшиеся на богатой жирами диете, у которых со временем развилось ожирение, заодно увеличивали и площадь поверхности тела, через которую происходят потери тепла. В результате энергосберегающий эффект накопления жира оказался минимальным.
По словам авторов, отложение жира у мышей происходит там, где оно вообще мало помогает сохранить тепло — слишком глубоко под кожей, или на периферии организма.
Задания части 2 ЕГЭ по теме «Обмен белков, жиров, углеводов»
1. Рассмотрите предложенную схему классификации углеводов по выполняемым функциям. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.
2. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их. (1) Все вещества клетки делят на органические и неорганические. (2) Белки – это полимеры, мономерами которых являются нуклеотиды. (3) Процесс, обратный денатурации белка, называется ренатурацией, восстановлением структур белка. (4) Рибозу, фруктозу, сахарозу относят к моносахаридам. (5) Из целлюлозы состоят оболочки растительных клеток. (6) Углеводы с наружной клеточной мембраной образуют комплекс гликокаликс. (7) Гликокаликс имеется у всех эукариотических клеток.
3. Почему люди, употребляющие много углеводов, прибавляют в весе?
1) Избыток углеводов в организме человека превращается в жиры.
2) Избыток жиров откладывается в запас, увеличивая массу тела.
4. Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, объясните их. (1) Углеводы — органические соединения, в состав которых входят углерод, кислород и вода. (2) Углеводы делятся на моно-, ди- и полисахариды. (3) Они выполняют в организме энергетическую, запасающую и ферментативную функции. (4) Так, например, крахмал откладывается в запас в клетках животных. (5) Гликоген запасается в клетках грибов. (6) Углеводы могут выполнять и защитную функцию, т. к. жидкости, защищающие слизистые оболочки органов, богаты углеводами.
1) В состав углеводов вода не входит, а входит водород.
3) Углеводы не выполняют ферментативной функции. Эту функцию выполняют белки-ферменты.
4) Крахмал является запасным веществом в клетках растений.
5. Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, объясните их. (1) Липиды — органические соединения, растворимые в воде и органических растворителях. (2) По химической структуре липиды представляют собой соединения глицерина и аминокислот. (3) Липиды выполняют структурную, энергетическую, защитную, двигательную функции. (4) Жиры плохо проводят тепло. (5) У многих млекопитающих образуется «бурый жир», играющий роль терморегулятора. (6) Многие липиды входят в состав гормонов.
1) Липиды не растворяются в воде.
2) Аминокислоты не входят в состав липидов. Они являются мономерами белков.
3) Липиды не выполняют двигательной функции, её выполняют белки.
6. Какие общие функции выполняют белки, липиды и углеводы в клетке?
1) Указанные органические вещества выполняют строительную (структурную) функцию.
2) Указанные органические вещества выполняют энергетическую функцию.
Жиры плохо проводят тепло
Кроме неорганических веществ и их ионов все клеточные структуры также состоят из органических соединений— белков, липидов, углеводов и нуклеиновых кислот.
Углеводы (сахара) —биоорганические соединения углерода и воды, входящие в состав всех живых организмов: Общая формула— Сn (Н2О)n.
Растворимые в воде углеводы.
глюкоза— основной источник энергии для клеточного дыхания;
фруктоза — составная часть нектара цветов и фруктовых соков;
рибоза и дезоксирибоза — структурные элементы нуклеотидов, являющихся мономерами РНК и ДНК;
сахароза (глюкоза + фруктоза) — основной продукт фотосинтеза, транспортируемый в растениях;
лактоза (глюкоза + галактоза)— входит в состав молока млекопитающих;
мальтоза (глюкоза + глюкоза) — источник энергии в прорастающих семенах.
Функции растворимых углеводов: транспортная, защитная, сигнальная, энергетическая.
Не растворимые в воде углеводы:
— целлюлоза (клетчатка) — полимер, состоящий из нескольких прямых параллельных цепей, соединенных водородными связями. Такая структура препятствует проникновению воды и обеспечивает устойчивость целлюлозных оболочек растительных клеток;
— хитин — основной структурный элемент покровов членистоногих и клеточных стенок грибов;
— гликоген — запасное вещество животной клетки. Мономером является а-глюкоза.
Функции нерастворимых углеводов: структурная, запасающая, энергетическая, защитная.
Липиды — органические соединения, большинство которых являются сложными эфирами глицерина и жирных кислот.
Нерастворимы в воде, но растворимы в неполярных растворителях. Присутствуют во всех клетках. Липиды состоят из атомов водорода, кислорода и углерода.
Виды липидов : жиры, воска, фосфолипиды, стероиды.
— запасающая— жиры откладываются в запас в тканях позвоночных животных;
— энергетическая— половина энергии, потребляемой клетками позвоночных животных в состоянии покоя, образуется в результате окисления жиров. Жиры используются и как источник воды
— защитная — подкожный жировой слой защищает организм от механических повреждений;
— структурная — фосфолипиды входят в состав клеточных мембран;
— теплоизоляционная — подкожный жир помогает сохранить тепло;
— электроизоляционная — миелин, выделяемый клетками Шванна, изолирует некоторые нейроны, что во много раз ускоряет передачу нервных импульсов;
— питательная— желчные кислоты и витамин D образуются из стероидов;
— смазывающая— воска покрывают кожу, шерсть, перья и предохраняют их от воды. Восковым налетом покрыты листья многих растений, воск используется в строительстве пчелиных сот;
— гормональная — гормон надпочечников — кортизон — и половые гормоны имеют липидную природу. Их молекулы не содержат жирных кислот.
вопросы с сайта решу ЕГЭ
1.Какие функции выполняют липиды в организме животных?
ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ (триглицериды (жиры, масла), фосфолипиды, стероиды):
1) структурная – образуют структуры клетки (фосфолипиды образуют клеточные мембраны);
2) энергетическая – являются источником энергии (при расщеплении 1 г жира расщепляется 38,9 кДж энергии);
3) метаболическая – является источником эндогенной воды (при расщеплении 100 г жира образуется 107 мл воды);
4) защитная (теплоизоляционная) – за счет низкой теплопроводности в составе подкожной жировой прослойки обеспечивают сохранение тепла организмом;
5) защитная (амортизационная) – обеспечивает механическую защиту в составе подкожной жировой клетчатки, смягчая удары и защищая внутренние органы от повреждения;
6) регуляторная – стероидные гормоны (половые гормоны, кортикостероиды) регулируют обменные процессы;
7) защита от намокания перьев (выделение копчиковой железы), шерсти (выделения сальных желез);
8) защита от потерь воды – восковой налет на листьях растений.
(1) ферментативную — функция белков;
(2) запасающую — функция липидов, углеводов, белков;
(3) энергетическую — функция липидов, углеводов, белков;
(4) структурную — функция липидов, углеводов, белков;
(5) сократительную — функция белков (актин, миозин);
(6) рецепторную — функция углеводов и белков.
2.Какие функции выполняют углеводы в организме животных?
ФУНКЦИИ УГЛЕВОДОВ (у животных):
1) Структурная и опорная функции — хитин обеспечивает жёсткость экзоскелета членистоногих.
2) Защитная роль. У животных гепарин препятствует свертыванию крови.
3) Пластическая функция. Углеводы входят в состав сложных молекул (например, пентозы (рибоза и дезоксирибоза) участвуют в построении АТФ, ДНК и РНК).
4) Энергетическая функция. Глюкоза — основной источник энергии, высвобождаемой в клетках живых организмов в ходе клеточного дыхания. При расщеплении 1 г углеводов выделяется 17,6 кДж. Гликоген составляет энергетический запас в клетках.
5) Запасающая функция — гликоген.
6) Осмотическая функция. Углеводы участвуют в регуляции осмотического давления в организме. Так, в крови содержится 100−110 мг/% глюкозы, от концентрации глюкозы зависит осмотическое давление крови.
7) Рецепторная функция. Олигосахариды входят в состав воспринимающей части многих клеточных рецепторов (гликокаликс).
(1) каталитическую — функция белков;
(2) структурную — функция углеводов, белков, липидов;
(3) запасающую — функция углеводов, белков, липидов;
(4) гормональную — функция белков (инсулин), липидов (стероидные гормоны);
(5) сократительную — функция белков (актин, миозин);
(6) энергетическую — функция углеводов, липидов, белков.
3.Какие функции выполняют в клетке молекулы углеводов и липидов?
Под цифрами 1 — ДНК — хранитель наследственной информации; 2 и 6 — функции белков.
4.Моносахариды в клетке выполняют функции:
2) составных компонентов полимеров
4) составных компонентов нуклеиновых кислот
Функции моносахаров: энергетическая, компонент полимеров, компонент нуклеиновых кислот. Под цифрами 3 — функция нуклеиновых кислот; 5, 6 — функции белков.
5.Все приведенные ниже признаки, кроме двух, являются функциями липидов. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
4) переносчика наследственной информации
Функции липидов в организме.
Энергетическая — наряду с углеводами являются основным энергетическим топливом клетки. При сжигании 1 г липидов выделяется 38,9 кДж (или 9,3 ккал).
Структурная — липиды (фосфолипиды, гликолипиды) вместе с белками входят в состав биологических мембран.
Защитная — функция механической защиты, роль которой выполняет подкожная жировая клетчатка.
Терморегуляторная — реализация этой функции осуществляется благодаря двум аспектам: а) жир плохо проводит тепло, поэтому является теплоизолятором; б) при охлаждении организма на генерирование тепла за счёт выделения энергии расходуются липиды.
Регуляторная — ряд гормонов (половые, гормоны коры надпочечников) являются производными липидов.
Липиды являются источником ненасыщенных высших жирных кислот — витамина F, одного из незаменимых факторов питания.
Жир является источником эндогенной воды в организме. При окислении 100 г липидов образуется 107 г воды.
Под цифрами 3 — функция белков, 4 — функция нуклеиновых кислот.
6.Все приведённые ниже признаки, кроме двух, можно использовать для определения функций липидов в клетке. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
Липиды — сложные эфиры жирных кислот и глицерина. К липидам относят жиры и жироподобные вещества. Функции:
Энергетическая — используются организмом как источник энергии для различных процессов жизнедеятельности (энергия образуется при окислении жиров – при полном окислении 1 г жира выделяется около 9 ккал энергии, вдвое больше, чем при окислении белков или углеводов).
Запасающая — используются организмом в качестве резервных источников питательных веществ.
источник воды (при расщеплении 1 г жира образуется 1,07 г воды).
Защитная — помогают организму сохранять тепло (теплоизоляция, т. е. защита от переохлаждения) и защищают органы животных и растений от повреждений при ударах (амортизация).
Гормональная (регуляторная) — принимают участие в регуляции физиологических функций организма, т. к. некоторые липиды являются гормонами.
Структурная — входят в состав внутриклеточных структур, тканей и органов.
Функции липидов: запасающая (вода и энергия), регуляторная (гормоны и витамины), строительная (мембраны);
значит, «выпадают» из списка: транспортная и ферментативная — это функции белков.
7.Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания крахмала. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
1) представляет собой полимер альфа-глюкозы
2) содержится в амилопластах в форме зерен
3) образуется в митохондриях клеток растений
4) представляет собой смесь амилозы и амилопектина
5) накапливается в клетках печени и мышц
Крахмал образуется в результате полимеризации глюкозы, которая является продуктом темновой фазы фотосинтеза у растений.
Как и все полисахариды, крахмал нерастворим в воде, подвергается реакции гидролиза с образованием глюкозы.
Выпадет из списка, т.е. не относится к описанию крахмала:
3) образуется в митохондриях клеток растений
5) накапливается в клетках печени и мышц
8.Все перечисленные ниже функции, кроме двух, присущи липидам в организме. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
«Выпадающие» из общего списка: 2 и 5
Функции липидов в организме — 1, 3, 4
Энергетическая — наряду с углеводами являются основным энергетическим топливом клетки. При сжигании 1 г липидов выделяется 38,9 кДж (или 9,3 ккал).
Структурная — липиды (фосфолипиды, гликолипиды) вместе с белками входят в состав биологических мембран.
Защитная — функция механической защиты, роль которой выполняет подкожная жировая клетчатка.
Терморегуляторная — реализация этой функции осуществляется благодаря двум аспектам: а) жир плохо проводит тепло, поэтому является теплоизолятором; б) при охлаждении организма на генерирование тепла за счёт выделения энергии расходуются липиды.
Регуляторная — ряд гормонов (половые, гормоны коры надпочечников) являются производными липидов.
Липиды являются источником ненасыщенных высших жирных кислот — витамина F, одного из незаменимых факторов питания.
Жир является источником эндогенной воды в организме. При окислении 100 г липидов образуется 107 г воды.
9.Установите соответствие между особенностями молекул углеводов и их видами:
В) растворимы в воде
Г) не растворимы в воде
Д) входят в состав клеточных стенок растений
Е) входят в состав клеточного сока растений
Глюкоза — мономер целлюлозы, растворима в воде и содержится в клеточном соке растений.
10.Установите соответствие между особенностями строения и свойств вещества и веществом, имеющим эти особенности.
Жиры выполняют ряд жизненно важных фукций: