1.1. Trao đổi chất giữa cơ thể và môi trường ngoài
- Cơ thể lấy các chất cần thiết [thức ăn, nước, muối khoáng và O2] từ môi trường qua hệ tiêu hóa và hệ hô hấp đồng thời cơ thể thải ra môi trường khí CO2 và các chất cặn bã.
- Mỗi hệ cơ quan có vai trò nhất định trong sự trao đổi chất.
1.2. Trao đổi chất giữa tế bào và môi trường trong
– Môi trường trong cơ thể gồm máu, nước mô và bạch huyết
+ Mối quan hệ giữa máu, nước mô và bạch huyết: Máu mang theo nhiều dưỡng chất đi nuôi dưỡng cơ thể, tuy nhiên máu không trao đổi chất trực tiếp với các tế bào mà thông qua nước mô [nước mô được hình thành từ máu, thẩm thấu qua thành mạch]. Nước mô bao quanh các tế bào trong khi mạch máu chỉ len lỏi tới các mô. Nước mô trực tiếp trao đổi chất với tế bào: cung cấp các chất dinh dưỡng và nhận các chất thải từ tế bào. Nước mô trao đổi chất với tế bào xong không thấm ngược trở lại máu mà hình thành 1 dòng chảy riêng chính là bạch huyết.
– Sự trao đổi chất giữa tế bào và môi trường trong
+ Tế bào tiếp nhận từ môi trường trong: các chất dinh dưỡng và O2 được sử dụng cho các hoạt động sống.
+ Đồng thời tế bào thải vào môi trường trong: các sản phẩm phân huỷ, khí CO2 và được đưa đến các cơ quan bài tiết, tiêu hóa và phổi để thải ra ngoài.
1.3. Mối quan hệ giữa trao đổi chất ở cấp độ cơ thể với trao đổi chất ở cấp độ tế bào
– Trao đổi chất ở 2 cấp độ có liên quan mật thiết, đảm bảo cho cơ thể tồn tại và phát triển. Nếu trao đổi chất ở 1 cấp độ ngừng lại thi cấp độ kia sẽ bị ngừng lại và cơ thể sẽ không tồn tại và phát triển.
– Mối quan hệ giữa trao đổi chất ở cấp độ cơ thể và cấp độ môi trường: Trao đổi chất ở cơ thể cung cấp chất dinh dưỡng và O2 cho tế bào và nhận từ tế bào các sản phẩm bài tiết, khí CO2 để thải ra môi trường. Trao đổi chất ở tế bào giải phóng năng lượng cung cấp cho các cơ quan trong cơ thể thực hiện các hoạt động trao đổi chất… Như vậy hoạt động trao đổi chất ở hai cấp độ gắn bó mật thiết với nhau không thể tách rời.
2. Bài tập minh họa
Trình bày vai trò của hệ tiêu hóa, hệ hô hấp và hệ bài tiết trong sự trao đổi chất giữa cơ thể với môi trường.
Hướng dẫn giải:
– Môi trường cung cấp cho cơ thể thức ăn, nước và muối khoáng. Quá trình tiêu hóa biến thức ăn thành chất dinh dưỡng để cơ thể hấp thụ, đồng thời thải các sản phẩm thừa ra ngoài cơ thể.
– Nhờ có quá trình hô hấp, quá trình trao đổi khí ở tế bào và ở phổi được thực hiện. Qua đó, cơ thể nhận O2 từ môi trường để cung cấp cho các hoạt động sống, đồng thời thải khí CO2 ra ngoài môi trường.
– Quá trình bài tiết giúp cơ thể lọc thải các chất dư thừa và các chất độc hại qua mồ hôi, nước tiểu.
3. Luyện tập
3.1. Bài tập tự luận
Câu 1: Trình bày vai trò của hệ hô hấp trong sự trao đổi chất.
Câu 2: Hệ tuần hoàn có vai trò gì trong sự trao đổi chất ở tế bào.
Câu 3: Phân biệt sự trao đổi chất ở cấp độ cơ thể và trao đổi chất cấp độ tế bào. Nêu mối quan hệ về sự trao đổi chất ở hai cấp độ này.
3.2. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1: Trao đổi chất giữa cơ thể và môi trường ngoài được thực hiện thông qua các hệ cơ quan
A. Hệ hô hấp
B. Hệ tiêu hóa
C. Hệ bài tiết
D. Tất cả các đáp án trên
Câu 2: Sản phẩm nào dưới đây không được thải ra môi trường ngoài trong quá trình trao đổi chất giữa cơ thể và môi trường
A. CO2
B. Phân
C. Nước tiểu, mồ hôi
D. Oxi
Câu 3: Điều nào sau đây đúng khi nói về trao đổi chất ở cấp độ cơ thể
A. Là quá trình cơ thể tiếp nhận từ môi trường ngoài thức ăn, nước, ôxi và thải ra môi trường ngoài các sản phẩm bài tiết, khí cacbonic
B. Do sự hoạt động của các hệ cơ quan tiêu hoá, hô hấp, bài tiết.
C. Trong cơ thể, thức ăn được biến đổi thành chất dinh dưỡng đơn giản, có thể được hấp thụ vào máu.
D. Tất cả các đáp án trên
Câu 4: Điều nào sau đây đúng khi nói về quá trình trao đổi chất ở tế bào?
A. Là quá trình trao đổi vật chất giữa tế bào với môi trường trong [máu, nước mô].
B. Máu đem chất dinh dưỡng đã được hấp thụ và ôxi cung cấp cho tế bào.
C. Máu nhận từ tế bào các sản phẩm bài tiết và khí cacbonic đưa tới các hộ cơ quan bài tiết và hô hấp để từ đó thải ra môi trường ngoài qua hoạt dộng trao đổi chất ở cấp độ cơ thể.
D. Tất cả các đáp án trên
Câu 5: Trong quá trình trao đổi chất ở tế bào, khí cacbônic sẽ theo mạch máu tới bộ phận nào để thải ra ngoài ?
A. Phổi
B. Dạ dày
C. Thận
D. Gan
4. Kết luận
– Sau khi học xong bài này các em cần:
- Phân biệt được sự TĐC giữa cơ thể và môi trường với sự TĐC ở tế bào
- Trình bày được mối liên quan giữa TĐC của cơ thể với TĐC ở tế bào
Nếu xem cơ thể chúng ta là một cỗ máy đang vận hành thì quá trình trao đổi chất là cách thức cung cấp nhiên liệu để động cơ trong hoạt động. Vậy hãy tìm hiểu xem cơ chế của sự trao đổi chất trong cơ thể như thế nào qua bài viết dưới đây.
Trao đổi chất là quá trình chuyển đổi thức ăn thành năng lượng để cơ thể hoạt động. Người có cơ chế trao đổi chất nhanh sẽ tiêu thụ lượng calo nhanh hơn so với những người có sự trao đổi chất chậm. Tập thể dục là một trong những cách mà bạn có thể thúc đẩy sự trao đổi chất, vì quá trình tập thể dục sẽ làm cho lượng calo được đốt cháy nhiều hơn. Dưới đây là những điều chúng ta cần biết về sự trao đổi chất trong cơ thể.
Nếu bạn là một vận động viên thì quá trình trao đổi chất khi nghỉ ngơi chiếm 60% - 75% lượng calo đốt cháy mỗi ngày. Nhưng lượng calo đốt cháy khi cơ thể trong chế độ nghỉ ngơi không hoàn toàn giống nhau ở mỗi người.
Đối với những người có tốc độ trao đổi chất cao một cách tự nhiên sẽ có thể ăn nhiều hơn mà không bị tăng cân. Ngược lại, nếu những người có cơ chế trao đổi chất chậm hơn thì sẽ có nguy cơ tăng cân khi ăn nhiều. Vậy có cách nào để thúc đẩy sự trao đổi chất. Dưới đây là một số cách thức mà các nhà khoa học khuyến khích chúng ta thực hiện để tăng sự trao đổi chất và giảm cân.
Một số người có thể bị tăng cân khi ăn nhiều vì cơ chế trao đổi chất chậm
Các nhà nghiên cứu đã chứng minh giấc ngủ ngắn sẽ dẫn đến tăng cân. Những người ngủ ít nhất 6 giờ vào ban đêm thường rất dễ dẫn đến tình trạng ăn quá nhiều và họ thường thèm các loại thực phẩm chứa nhiều tinh bột. Ăn quá nhiều là vấn đề duy nhất khi bạn không ngủ;
Mặc khác thời gian ngủ không đủ cũng làm chậm quá trình trao đổi chất ở người. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Pennsylvania gần đây đã đưa 36 người trưởng thành khỏe mạnh vào phòng thí nghiệm để quan sát giấc ngủ của họ. Hơn 5 ngày, một nửa trong số đó chỉ được ngủ 4 tiếng mỗi đêm, nửa còn lại phải ngủ tới 10 tiếng một lần. Mặc dù nhóm hạn chế giấc ngủ có nhiều hoạt động và thức nhiều giờ hơn trong ngày, nhưng các chất chuyển hóa khi nghỉ ngơi của họ lại chậm lại khoảng 50 - 60 calo mỗi ngày.
Tiến sĩ Kevin Hall, một nhà điều tra cao cấp tại Viện Y tế Quốc gia, đã thực hiện các thí nghiệm để kiểm tra tính đồng nhất của tất cả lượng calo, bất kể chúng đến từ đâu tơi và điều đó dường như là đúng. Nhưng ông cũng nói rằng protein có thể tăng cường trao đổi chất, cơ thể dành nhiều năng lượng hơn để cố gắng tiêu hóa và hấp thụ protein so với việc tiêu thụ chất béo và carbohydrate. Chế độ ăn uống chuyển đổi từ đường hoặc carbohydrate thành chất béo cũng có thể giúp tăng cường sự chuyển hóa.
Trong một nghiên cứu gần đây trên 17 người đàn ông thừa cân hoặc béo phì tuân theo hai chế độ ăn kiêng ít calo khác nhau. Đầu tiên là chế độ ăn nhiều carbohydrate và chất béo thấp hơn. Thứ hai là chế độ ăn ketogenic có lượng carbohydrate thấp hơn và chất béo cao hơn. Lượng Protein giống nhau giữa hai chế độ ăn kiêng. Kết quả cho thấy, những người đàn ông này đều giảm cân ở cả hai chế độ ăn kiêng, nhưng sự trao đổi chất của họ cao hơn một chút so với chế độ ăn ketogenic. Chứng tỏ ăn nhiều protein có thể sẽ giúp duy trì sự trao đổi chất khi nghỉ ngơi.
Bổ sung chất đạm từ nhiều nguồn khác nhau giúp cơ thể tăng cường trao đổi chất
Khi chúng ta giảm cân, cơ thể sẽ chiến đấu hết mình để lấy lại nó. Bạn càng kéo trọng lượng của mình ra khỏi điểm ổn định tự nhiên, cơ thể bạn sẽ càng chống cự lại. Một cơ chế chống lại việc giảm cân là làm chậm quá trình trao đổi chất khi nghỉ ngơi. Giảm cân càng nhanh và cực đoan, sự trao đổi chất càng xuất hiện chậm. Một loạt các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra chính xác mức độ chậm chuyển hóa sau khi giảm cân có thể mạnh đến mức nào. Hall đã dành 6 năm theo dõi các thí sinh từ chương trình thực tế dành cho những người thừa cân. Chương trình đã cho những thí sinh này thực hiện các bài tập thể dục khắc nghiệt trong vòng 4 tiếng rưỡi mỗi ngày, kết hợp với chế độ ăn kiêng nghiêm ngặt để họ nhanh chóng giảm cân. Vào cuối cuộc thi, kéo dài trong 7 tháng, một số người đã giảm một nửa trọng lượng bắt đầu. Vấn đề đặt ra là sự trao đổi chất của họ lại bị chậm lại. Đến cuối chương trình, khi họ ở mức cân nặng thấp nhất, trung bình các chất chuyển hóa khi nghỉ ngơi của họ đã giảm hơn 600 calo mỗi ngày. Các nhà khoa học hiện đang thử nghiệm liệu tiêm leptin sau khi giảm cân có thể duy trì sự trao đổi chất và ngăn ngừa cân nặng lấy lại.
Do đó, cách giảm cân chậm và ổn định là cách tốt tốt nhất để kiểm soát cân nặng. Chúng ta cần cố gắng thay đổi cách suy nghĩ về việc giảm cân. Thay vì thực hiện chế độ ăn kiêng bằng cách cắt giảm đáng kể lượng calo và tự giết mình tại phòng tập thể dục để đạt được một trọng lượng nhất định, thì tốt hơn là tập trung vào việc hình thành áp dụng các thói quen mà bạn sẽ có thể gắn bó lâu dài.
Nguồn tham khảo: webmd.com
XEM THÊM: