Метаболизъм - определения

  • Хипогликемия

Метаболизмът (обмяната на веществата) е комбинация от всички химични реакции, които настъпват в организма. Всички тези реакции са разделени на 2 групи.

1. Пластичен метаболизъм (анаболизъм, асимилация, биосинтеза) е когато се правят (синтезират) по-сложни вещества от прости вещества. Например:

  • По време на фотосинтезата глюкозата се синтезира от въглероден диоксид и вода
  • в човешките клетки от прости органични вещества (аминокиселини, глюкоза и др.), донесени от кръвта от храносмилателната система, се синтезират сложни органични вещества, например от аминокиселини - протеини, от глюкоза - гликоген.

2. Енергийният метаболизъм (катаболизъм, дисимилация, разпад) е когато сложните вещества се разпадат на по-прости, а енергията се освобождава. Например:

  • В храносмилателната система на човека сложните органични хранителни вещества (протеини, мазнини, въглехидрати) се разделят на по-прости (протеини в аминокиселини, въглехидрати в глюкоза) и енергията се отделя като топлина.
  • Глюкозата се окислява от кислород до въглероден диоксид и вода и се генерира енергия, която се съхранява в 38 АТР.

Внимание, ATP!
По време на енергийния метаболизъм всички вещества се разлагат и АТФ се синтезира. По време на пластичния метаболизъм се синтезират всички вещества и АТР се разлага.

ОБМЕН НА ВЕЩЕСТВА

Голям енциклопедичен речник. 2000 година.

Вижте какво е "ОБМЕН НА ВЕЩЕСТВА" в други речници:

ОБМЕН НА ВЕЩЕСТВА - метаболизъм, набор от химически възникващи в живите организми. трансформации, които осигуряват техния растеж, поминък, възпроизводство, постоянен контакт и обмяна с околната среда. Благодаря О. c. настъпва разцепване и синтез на молекули,...... Биологичен енциклопедичен речник

ОБМЕН НА ВЕЩЕСТВА - (метаболизъм), набор от химически трансформации в организми, които осигуряват техния растеж, поминък и размножаване. Основата на метаболизма са взаимосвързани процеси на синтез (анаболизъм) и разпад (катаболизъм), насочени към...... модерна енциклопедия

Метаболизъм - (метаболизъм), набор от химически трансформации в организми, които осигуряват техния растеж, поминък и размножаване. Основата на метаболизма са взаимосвързани процеси на синтез (анаболизъм) и разпад (катаболизъм), насочени към...... илюстриран енциклопедичен речник

Метаболизъм - виж Метаболизъм. Екологичен енциклопедичен речник. Кишинев: Основното издание на Молдовската съветска енциклопедия. II Дедиу. 1989. Метаболизъм на трансформацията на вещества (и енергия) в организмите, осигуряващ тяхната жизнеспособност... Екологичен речник

метаболизъм - метаболизъм Речник на руски синоними. метаболизъм п., брой синоними: 1 • метаболизъм (3) речник на синоними на ASIS. VN Тришин... Речник на синоними

Метаболизъм - ОБМЕН, a, m. Озегов речник. SI Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1992... речник Ожегов. T

метаболизъм - виж метаболизма. (Източник: “Микробиология: речник на термините”, Н. Фирсов, М: Дрофа, 2006)... микробиологичен речник

метаболизъм - [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Теми на биотехнологията EN метаболизъм... Справочник на техническия преводач

Метаболизъм - Черният дроб е най-важният орган на метаболизма при животни (снимка на черен дроб на плъх) Метаболизмът (от гръцки μεταβολή, “трансформация, промяна”), метаболизмът е цялостният процес на трансформация на химикали в организма, осигуряващ неговия растеж, развитие,...

Метаболизъм - или метаболизъм, естествената процедура за преобразуване на вещества и енергия в живите системи, която е насочена към тяхното запазване и самовъзпроизвеждане; набор от всички химични реакции, протичащи в тялото. Ф. Енгелс,...... Голямата съветска енциклопедия

Метаболизъм (метаболизъм) и трансформация на енергия в организма

Метаболизъм (метаболизъм)

Метаболизмът или метаболизмът е комбинация от биохимични процеси и процеси на клетъчна активност. Осигурява съществуването на живи организми. Има процеси на асимилация (анаболизъм) и дисимилация (катаболизъм). Тези процеси са различни аспекти на един процес на метаболизъм и преобразуване на енергията в живите организми.

асимилация

Асимилирането е процес, свързан с абсорбцията, усвояването и натрупването на химикали, които се използват за синтезиране на съединенията, необходими за организма.

Пластмасов обмен

Пластмасовият метаболизъм е набор от реакции на синтез, които гарантират възобновяване на химическия състав, клетъчния растеж.

дисимилация

Дисимилирането е процес, който е свързан с разграждането на веществата.

Обмен на енергия

Енергийният метаболизъм е комбинация от разделянето на комплексни съединения с отделянето на енергия. Организмите от околната среда в процеса на живот в определени форми абсорбират енергия. След това те връщат равностойността му в друга форма.

Асимилационните процеси не винаги са балансирани с дисимилационни процеси. Натрупването на вещества и растеж в развиващите се организми се осигуряват от процесите на асимилация, така че те преобладават. Дисимилационните процеси преобладават при липса на хранителни вещества, интензивна физическа работа и стареене.

Процесите на асимилация и дисимилация са тясно свързани с видовете хранене на организмите. Основният източник на енергия за живите организми на Земята е слънчевата светлина. Той индиректно или пряко удовлетворява техните енергийни нужди.

autotrophs

Автотрофите (от гръцки. Авто- и трофей - храна, хранене) са организми, които могат да синтезират органични съединения от неорганични, използвайки определен вид енергия. Има фототрофи и хемотрофи.

фототропични

Фототрофи (от гръцки. Снимки - светлина) - организми, които за синтеза на органични съединения от неорганични използват енергията на светлината. Към тях принадлежат прокариоти (фотосинтезиращи серни бактерии и цианобактерии) и зелени растения.

chemotroph

Chemotrophs (от гръцки. Химия - Химия) за синтез на органични съединения от неорганично използване на енергията на химичните реакции. Те включват някои прокариоти (железни бактерии, серни бактерии, азотфиксиране и др.). Автотрофните процеси са свързани повече с процесите на асимилация.

heterotrophs

Хетеротрофите (от гръцки. Heteros - другият) - са организми, които синтезират собствените си органични съединения от готовите органични съединения, синтезирани от други организми. Повечето прокариоти, гъби и животни принадлежат към тях. За тях източникът на енергия е органичната материя, която те получават от храната: живи организми, техните остатъци или отпадъчни продукти. Основните процеси на хетеротрофните организми - разграждането на веществата - се основават на дисимилационни процеси.

Енергията в биологичните системи се използва за осигуряване на различни процеси в тялото: топлинна, механична, химическа, електрическа и др. Част от енергията при енергийно обменните реакции се разсейва като топлина, част от нея се съхранява във високоенергийни химически връзки на някои органични съединения. Универсално такова вещество е аденозин трифосфат АТФ. Той е универсален химически акумулатор на енергия в клетката.

Под действието на ензима, един остатък на фосфорната киселина се разцепва. След това АТР се превръща в аденозин дифосфат - ADP. В този случай се освобождава около 42 kJ енергия. Отстраняването на два остатъка от фосфорна киселина произвежда аденозин монофосфат - АТР (освобождава се 84 kJ енергия). АМР молекулата може да бъде разцепена. По този начин, по време на разпадането на АТР, се отделя голямо количество енергия, която се използва за синтезиране на съединенията, необходими за организма, за поддържане на определена телесна температура и др.

Природата на макроергичните връзки на АТФ остава накрая непрояснена, въпреки че те превишават енергийната интензивност на обикновените връзки няколко пъти.

метаболизъм

дефиниция

Клетъчният метаболизъм включва много химични реакции, които се срещат в органелите и са необходими за поддържане на живота.
Метаболизмът включва два процеса:

  • катаболизъм (дисимилация, енергиен метаболизъм) - набор от химични реакции, насочени към разлагане на сложни вещества с образуването на енергия;
  • анаболизъм (асимилация, пластичен метаболизъм) - реакции на биосинтеза, при които се образуват сложни органични вещества с изразходване на енергия.

Фиг. 1. Катаболизъм и анаболизъм.

И двата процеса протичат едновременно и са в равновесие. Веществата, участващи в анаболизма и катаболизма, идват от външната среда. За нормален метаболизъм в животински клетки са необходими протеини, мазнини, въглехидрати, кислород и вода. Растенията трябва да бъдат снабдени с вода, кислород и слънчева светлина.

Дисимилирането и усвояването са взаимосвързани процеси, които не се срещат в празнина един от друг. За да възникне анаболизъм, е необходима енергия, която се освобождава по време на катаболизма. За разцепване (дисимилация) са необходими ензими, които се синтезират в процеса на асимилация.

Катаболизъм и анаболизъм

Дисимилирането може да се осъществи в присъствието или отсъствието на кислород.
Във връзка с кислорода всички организми са разделени на два вида:

  • аероби - живеят само в присъствието на кислород (животни, растения, някои гъби);
  • анаероби - могат да съществуват в отсъствието на кислород (някои бактерии и гъбички).

Когато се абсорбира кислород, протича процесът на окисление и сложните вещества се разпадат на по-прости. Ферментацията се осъществява в среда без кислород. В резултат на тези два процеса се отделя голямо количество енергия.

За аеробни организми, катаболизмът протича в три етапа, както е описано в таблицата.

Какво представлява метаболизмът в биологията?

Мнозина са чували за метаболизма и неговия ефект върху теглото. Но какво означава тази концепция и има ли връзка между добрия метаболизъм и телесните мазнини? За да се разбере това, е необходимо да се разбере самата същност на метаболизма.

Същност на метаболизма

Трудната дума метаболизъм има синоним - метаболизъм, и тази концепция, може би, при изслушването на повече хора. В биологията метаболизмът е комбинация от химични реакции, които се случват в тялото на всички живи същества на планетата, включително хората. В резултат на тези трансформации работи цялото тяло.

Метаболизъм - какво е на прост език? Различни вещества влизат в човешкото тяло чрез дишане, храна, пиене:

  • хранителни вещества (протеини, мазнини, въглехидрати);
  • кислород;
  • вода;
  • минерални соли;
  • витамини.

Всички тези елементи не могат да бъдат асимилирани от тялото в неговата оригинална форма, така че тялото започва специални процеси, за да разлага веществата в компоненти и от тях да събира нови частици. От новите компоненти се образуват нови клетки. Това е увеличаване на мускулния обем, регенерация на кожата с лезии (порязвания, язви и др.), Обновяване на тъканите, което се наблюдава постоянно.

Без метаболизъм, човешката жизнена дейност е невъзможна. Това е погрешно мнение, че процесът на метаболизма на тялото се случва само когато правим нещо. Дори и в състояние на пълноценна почивка (която, между другото, да осигури тялото, е много трудна, защото ние винаги правим движения: мигаме, обръщаме главата си, движим ръцете си) тялото трябва да раздели сложни елементи и да създаде прости от тях, за да обнови тъканите дишане и др.

Обменният цикъл може да бъде разделен на 2 процеса.

1. Унищожаване (анаболизъм) е разпадането на всички елементи, влизащи в тялото, в по-прости вещества.

Както знаете, протеинът, който се съдържа в храната, се състои от аминокиселини. За да изградим нови клетки, ние не се нуждаем от протеин в чистата му форма, а набор от аминокиселини, които тялото получава по време на процеса на разграждане на протеините. Всеки протеинов продукт се състои от различни аминокиселини, така че протеинът от пилето не може да бъде заместител на белтъка от млякото. Въпреки това, нашето тяло в процеса на анаболизъм разгражда всеки един от тези продукти, като взема от тях точно тези ценни "градивни елементи", които са необходими.

С анаболизма се отделя енергия от всяко вещество, което е необходимо за изграждането на сложни молекули. Тази енергия е много калориите, броят на които е толкова важен за намаляване на теглото.

2. Създаване (катаболизъм) е синтез на сложни компоненти от прости компоненти и изграждане на нови клетки от тях. Процесът на катаболизъм, можете да наблюдавате с растежа на косата и ноктите или при затягане на рани. Тя включва и обновяване на кръвта, тъканите на вътрешните органи и много процеси, които се случват в тялото, незабелязани от нас.

Създаване на нови клетки и нужда от енергия (цвят), които се освобождават по време на анаболизма. Ако тази енергия е прекалено голяма, тя не се изразходва напълно за синтеза на молекули, а се отлага “в резерв” в мастната тъкан.

Обмен на протеин

Протеините са от растителен и животински произход. И двете групи вещества са необходими за нормалното функциониране на организма. Протеиновите съединения не се отлагат в тялото като мазнина. Всички протеини, които влизат в тялото на възрастен човек, се разграждат и се синтезират в нов протеин в размер на 1: 1. Но при децата процесът на катаболизъм (създаване на клетки) преобладава над разпадането, поради растежа на тялото им.

Протеинът може да бъде пълен и дефектен. Първият се състои от всичките 20 аминокиселини и се съдържа само в продукти от животински произход. Ако поне една аминокиселина липсва в протеиновото съединение, тя се отнася до втория тип.

Обмяна на въглехидрати

Въглехидрати - основният източник на енергия за нашето тяло. Те са сложни и прости. Първата група са зърнени храни, зърнени храни, хляб, зеленчуци и плодове. Това са така наречените полезни въглехидрати, които бавно се разграждат в тялото и му осигуряват дълъг заряд на енергия. Бързи или прости въглехидрати са захар, продукти от бяло брашно, различни сладкиши, сладкиши и газирани напитки. Като цяло, нашето тяло изобщо не се нуждае от такава храна: тялото ще функционира правилно без него.

След като попаднат в тялото, сложните въглехидрати се превръщат в глюкоза. Нивото на кръвта й е относително еднакво през цялото време. Бързите въглехидрати причиняват това ниво да се колебае значително, което засяга както общото благосъстояние на човека, така и неговото настроение.

С излишък на въглехидрати започват да се депозират под формата на мастни клетки, с недостиг - се синтезират от вътрешния протеин и мастната тъкан.

Метаболизъм на мазнините

Един от продуктите при преработката на мазнините в организма е глицеринът. Именно той с участието на мастни киселини се превръща в мазнина, която се отлага в мастната тъкан. С излишък на липиден прием, мастната тъкан расте и ние виждаме резултата - човешкото тяло става хлабаво, увеличава се обема.

Друго място за отлагане на излишната мазнина - пространството между вътрешните органи. Такива резерви се наричат ​​висцерални и са още по-опасни за хората. Затлъстяването на вътрешните органи не им позволява да работят както преди. Най-често хората имат чернодробно затлъстяване, защото именно тя първо взема удара, филтрирайки през продуктите на разпад на мазнините. Дори тънък човек може да има висцерална мазнина поради нарушения в метаболизма на мазнините.

Средната дневна липидна ставка за човек е 100 g, въпреки че тази стойност може да бъде намалена до 20 g, като се вземат предвид възрастта, теглото на човека, неговата цел (например загуба на тегло), заболявания.

Обмяната на вода и минерални соли

Водата е един от най-важните компоненти за хората. Известно е, че човешкото тяло е 70% течност. Водата присъства в състава на кръвта, лимфата, плазмата, извънклетъчната течност, самите клетки. Без вода повечето химични реакции не могат да продължат.

Много хора днес нямат течност, без да са наясно с това. Всеки ден тялото ни освобождава вода с пот, урина, дъх. За да попълни резервите, трябва да пиете до 3 литра течност на ден. В тази разпоредба е включена и съдържаща се в храната влага.

Симптомите на дефицит на вода могат да бъдат главоболие, умора, раздразнителност, летаргия.

Минералните соли съставляват около 4,5% от общото телесно тегло. Те са необходими за различни метаболитни процеси, включително поддържане на костна тъкан, транспортиране на импулси в мускулите и нервните клетки, създаване на хормони на щитовидната жлеза. Правилното хранене ежедневно напълно възстановява минералните соли. Въпреки това, ако вашата диета не е балансирана, то поради липса на сол може да възникнат различни проблеми.

Ролята на витамините в организма

Когато влязат в тялото, витамините не се разделят, а стават готови градивни елементи за изграждане на клетки. Поради тази причина тялото реагира рязко на липсата на конкретен витамин: в края на краищата, без участието му, някои функции са нарушени.

Делът на витамините всеки ден за човек е малък. Въпреки това, с модерните хранителни навици, много хора изпитват недостиг на витамин - остър недостиг на витамин. Излишъкът от тези вещества води до хиповитаминоза, която е не по-малко опасна.

Малко хора смятат, че витаминният състав на храните може да варира значително по време на преработката на храната или нейното продължително съхранение. По този начин количеството на витамините в плодовете и зеленчуците рязко намалява поради дългосрочното съхранение. Термичната обработка често може да "убие" всички полезни свойства на храната.

Лекарите препоръчват да се приемат минерални и витаминни комплекси в сезоните, в които няма налични пресни органични храни.

Скорост на метаболизма

Има такова нещо като основен или основен метаболизъм. Това е индикатор за енергията, от която се нуждае тялото, за да поддържа всичките си функции. Нивото на метаболизма показва колко калории ще изхарчи човешкото тяло в пълна почивка. Под пълна почивка се разбира липсата на каквато и да е физическа активност: ако лежите за ден в леглото, без дори да размахвате миглите си.

Този показател е много важен, тъй като не знаят нивото на техния метаболизъм, много жени в опит да отслабнат, намаляват приема на калории до точка, която е под основния метаболизъм. Но основният метаболизъм е необходим за работата на сърцето, белите дробове, кръвообращението и др.

Можете самостоятелно да изчислите за себе си нивото на метаболизма на един от сайтовете в интернет. За да направите това, ще трябва да въведете информация за вашия пол, възраст, височина и телесно тегло. За да разберете колко калории се нуждаете на ден, за да поддържате теглото си, индексът на основния метаболизъм трябва да се умножи по коефициента на активност. Такива изчисления могат да бъдат направени и директно на обекта.

Ускореният метаболизъм позволява на хората да ядат повече и в същото време да не печелят мастна тъкан. И това не означава да споменем общото благосъстояние на човек, който с бърз метаболизъм се чувства здрав, енергичен и щастлив. От какво зависи скоростта на метаболизма?

  • Павел. Мъжкият организъм консумира повече енергия от жените си, за да поддържа функциите си. Средно, мъжът се нуждае от 5-6% повече калории, отколкото една жена. Това се дължи на факта, че в женското тяло има естествено повече мастна тъкан, която изисква по-малко енергия за поддържане.
  • Възраст. От 25-годишна възраст, човешкото тяло претърпява промени. Процесите на обмен започват да се възстановяват и забавят. С 30 години на всяко следващо десетилетие, метаболизмът се забавя със 7-10%. Поради факта, че скоростта на метаболитни процеси е намалена, за по-възрастния човек е по-лесно да получи излишно тегло. С възрастта калоричният прием на храна трябва да бъде намален със 100 калории на 10 години. А физическата активност, напротив, трябва да се увеличи. Само в този случай ще можете да поддържате фигурата си в правилната форма.
  • Съотношението на мастната и мускулната тъкан в организма. Мускулите консумират енергия дори в покой. За да запазят тонуса си, тялото трябва да даде повече енергия, отколкото да поддържа запасите от мазнини. Един спортист харчи 10-15% повече калории, отколкото човек с излишък на телесно тегло. Това не е за физическо натоварване, което спортистът, разбира се повече. А за основния метаболизъм, т.е. количеството енергия, което се консумира в покой.
  • Ел. Преяждане, гладуване, хранителни разстройства, голямо количество мастни, нездравословни, тежки храни - всичко това влияе неблагоприятно на скоростта на метаболитните процеси.

Метаболитни нарушения

Причините за метаболитни нарушения могат да бъдат заболявания на щитовидната жлеза, надбъбречните жлези, хипофизата и половите жлези. Факторът, на който не можем да влияем, наследствен, също може да доведе до промени в работата на организма.

Най-честата причина за забавения метаболизъм обаче е лошото хранително поведение. Те включват преяждане, злоупотреба с животински мазнини, тежка храна, големи интервали между храненията. Любителите на експресните диети трябва да са наясно, че гладуването, разпространението на нискокалорични храни в диетата са правилния начин да се наруши вътрешното равновесие.

Често лошите навици - пушенето и употребата на алкохол - водят до забавяне на процесите. В риск, също и хората, които са неактивни, постоянно нямат сън, са изложени на чести стрес, получават непълно количество витамини и минерали.

Какво е толкова опасно бавен метаболизъм?

Симптоми, чрез които можете да преценявате за неуспехите в метаболитните процеси:

  • прекомерно телесно тегло;
  • подуване;
  • влошаване на кожата, промяна на цвета му до болезнено сиво;
  • чупливи нокти;
  • чупливост и загуба на коса;
  • задух.

Освен външните прояви има и вътрешни. Това са метаболитни заболявания, които са много индивидуални. Нарушенията на организма поради вътрешен дисбаланс могат да бъдат много различни, те наистина са много. Всъщност под метаболизма разбираме съвкупността от всички процеси на тялото, които също са много.

Как да ускорим метаболизма?

За да се нормализира скоростта на метаболитните процеси, е необходимо да се отстранят причините, поради които е възникнал дисбаланс.

  • Хората, които имат малко физически дейности в живота си, трябва да увеличат своята двигателна активност. Не бързайте да тичате в разгара на фитнеса и да изчерпвате тялото си с непоносими тренировки - това е също толкова вредно, колкото и прекарването на целия ден в монитора. Започнете с малко. Тръгнете там, където сте използвали транспорт. Изкачи се по стълбите вместо с асансьора. Постепенно увеличавайте товара. Добър начин да "разтегнете" тялото си ще бъде участието в спортни игри - футбол, баскетбол, тенис и др.
  • Ритъмът на съвременния човек често го принуждава да се откаже от достатъчно сън. В този случай е по-добре да дарявате филм или други средства за почивка и да спите добре. Дефектният сън води до много разстройства в тялото, включително пряко засягащо желанието на човека да яде бързо въглехидрати. Но сладкиши се абсорбират в тялото на "сънливия" човек зле, оставяйки настрана в проблемните зони.
  • Започнете да пиете вода. Изпийте чаша вода след сън, половин час преди хранене и един час след това. Пийте вода в малки глътки и не повече от 200 мл наведнъж. Започвайки да консумирате поне 2 литра течност на ден, ще осигурите на организма необходимото количество влага за повечето метаболитни процеси.
  • Ако имате сериозни метаболитни нарушения, отидете на курс на масаж. Без значение какъв вид избирате. Всеки масаж има ефект на лимфен дренаж, стимулира притока на кръв и в резултат - ускорява метаболизма.
  • Осигурете на тялото си достатъчно кислород и слънчева топлина. Разходете се на чист въздух, особено при слънчево време. Не забравяйте, че кислородът е един от най-важните елементи за нормален метаболизъм. Можете да опитате дихателни упражнения, които ще научат тялото ви да диша дълбоко. А слънчевите лъчи ще ви дадат ценен витамин D, който е много трудно да се получи от други източници.
  • Бъдете позитивни. Според статистиката, хората, които се радват по-често през деня, имат по-висока скорост на метаболизма от вечните песимисти.
  • Яжте правилно.

Хранене - Диета за метаболизъм

Анормалното хранително поведение е най-честата причина за бавен метаболизъм. Ако ядете твърде често или, напротив, само 1-2 пъти на ден, вашият метаболизъм е изложен на риск да бъде нарушен.

Оптимално, има на всеки 2-3 часа, т.е. 5-6 пъти на ден. От тях трябва да има 3 пълни хранения - закуска, обяд, вечеря и 2-3 леки закуски.

Денят започва със закуска и само при това условие можете да разчитате на правилния метаболизъм. Закуската трябва да бъде гъста и питателна, да се състои от бавни въглехидрати, които ще ни дадат енергия за деня, протеини и мазнини. На вечеря е по-добре да оставите протеинови храни - постно риба, месо, птици и зеленчуци. Като закуска е идеално да се пие натурално кисело мляко, кефир, да се ядат плодове или извара. Ако сте претоварени от глад преди лягане, можете да си позволите нискомаслено извара.

Ако имате по-бавен метаболизъм, можете да повлияете на скоростта му, като добавите към вашата диета храни, за да ускорите метаболизма:

  • цитрусови плодове;
  • ябълки;
  • бадеми;
  • естествено черно кафе;
  • пресен зелен чай без захар и други добавки;
  • Нискомаслени млечни продукти;
  • спанак;
  • зърна;
  • бяло и карфиол, броколи;
  • постно месо от пуйка

Метаболизъм - загуба на тегло

Не много хора знаят, че теглото зависи пряко от скоростта на метаболитните процеси в нашето тяло. От нивото на метаболизма зависи от броя на калориите, които тялото изгаря в покой. За един човек това е 1000 калории, за друг - 2000 г. Вторият човек, дори без да се занимава с спорт, може да си позволи енергийната стойност на дневната диета да е почти два пъти по-висока от първата.

Ако имате излишни килограми, а основният метаболизъм е нисък, тогава трябва да ядете много малко, за да отслабнете. В допълнение, тялото с бавен метаболизъм ще бъде много склонно да дава мастна маса. По-правилно е да се ускори метаболизмът на веществата, за да се гарантира нормалното функциониране на целия организъм.

Ускоряване на метаболизма Хейли Померой

Нашето тяло консумира енергия дори в покой. Затова американският диетолог Хейли Помрой предлага ускоряване на метаболитните процеси и отслабване само заради тях. Ако следвате точно инструкциите на Хейли, тя гарантира загуба на тегло от 10 кг на месец без почти никакви усилия. Отнесени мазнини не се връщат, ако не нарушите принципите на правилното хранене в бъдеще.

Комплексът, предложен от американец, ще ви спаси от моно-диета, по време на която преследва болезнен глад. Хейли е разработила балансиран план за хранене, който е насочен не към намаляване на хранителната стойност на менюто, а към подобряване на потока на всички процеси в организма.

За да се поддържа метаболизъм на същото ниво, е необходимо постоянно да се хранят с храна. Това не означава, че трябва да има много храна. Haley препоръчва хранене често, но на малки порции. Така че тялото ви ще бъде постоянно заета с обработка на веществата и няма да има време да се забави. Оптимално направете 3 гъсти ястия - закуска, обяд и вечеря. И между тях, поставете 2-3 закуски.

Независимо от факта, че диетологът почти не ви ограничава в избора на съставките, някои от продуктите, вредни за метаболизма, ще трябва да бъдат изоставени. Това са ястия със захарно съдържание, ястия от пшеница, алкохолни напитки, мастни млечни продукти.

Планът за хранене на Хейли Помрой е 4 седмици. Всяка седмица е разделена на блокове.

  1. Първи блок - сложни въглехидрати. Продължителност - 2 дни. Вашата диета трябва да бъде доминирана от храни, богати на здравословни въглехидрати. Това са предимно зеленчуци, пълнозърнести храни, зърнени храни. Погрижете се за достатъчно фибри в менюто. Влакното помага за поддържане на нормални нива на кръвната захар, които могат да варират поради голямото количество въглехидратни храни.
  2. 2-ри блок - протеини и зеленчуци. Продължителност - 2 дни. За обработката и усвояването на протеинови съединения, тялото ни консумира най-много калории. Яжте храни с ниско съдържание на мазнини, които съдържат протеини: птици, месо, риба, соя, извара, яйца. Добавете протеинови храни към протеинови храни.
  3. 3-ти блок - добавяне на здравословни мазнини. Ядете балансирана диета, т.е. консумирайте въглехидрати, протеини и мазнини. Предпочитат естествени растителни масла, авокадо, фъстъци.

За повече информация за диетата на Haley Pomroy, можете да разберете в нейната книга "Диета за ускоряване на метаболизма".

Джилиън Майкълс - Ускоряване на метаболизма

Като дете Джилиан Майкълс страдаше от тежко наднормено тегло. Запознати с фитнес, момичето реши да се посвети на здравословен начин на живот. Сега това е успешна жена, която не само е в отлична форма, но и учи другите как да помагат на тялото си.

Сред няколко ефективни техники, Джилиън има специална програма, наречена "Ускоряване на метаболизма". Той не е предназначен за начинаещи в спорта, а за онези, които от първата тренировка ще могат да издържат на интензивната продължителна фитнес програма.

Първо, един американец иска да обърне внимание не на вашата диета. Тя съветва да се включат в диетата храни, които ще имат положителен ефект върху метаболизма.

  • Червен боб. Този продукт съдържа специална скорбяла, която не се абсорбира от тялото, а помага за почистване на червата. Целулозата премахва токсините, а витаминно-минералният състав на фасула влияе върху формирането на мускулите на мъжете и жените.
  • Лук и чесън - тези бойци с вреден холестерол. Антиоксидантите, съдържащи се в лука и чесъна, перфектно отстраняват шлаките от тялото.
  • Малини и ягоди. Тези плодове регулират нивата на кръвната захар. Специални вещества в състава на ягодите и малините предотвратяват усвояването на мазнини и нишесте.
  • Броколи и други кръстоцветни зеленчуци. Това са нискокалорични храни, които ще ви дадат дълго чувство на ситост.
  • Пълнозърнести зърнени храни, мюсли. Зърнени култури, разбира се, калории и много от тях по време на диетата ги отказват. Но опасността е само белени зърна и брашно. Джилиън препоръчва да се яде овес, елда, ечемик, пшеница.

Тренировка, насочена към изгаряне на мазнини и ускоряване на метаболизма, е 50-минутна програма. Тя е аеробна или сърдечно-съдова. Обучението започва с 5-минутно загряване, завършва с 5-минутно затваряне, чиято цел е да разтегнете мускулите и да успокоите тялото след тренировка.

Упражненията са доста прости в изпълнението, те могат да се повтарят всеки без помощта на инструктор. Но само тези, които непрекъснато се занимават със спорт, могат да издържат на бързите темпове на програмата. В опит да отслабнете, не навредите на тялото си, тъй като започвайки от нулата до големи товари е опасно за здравето. Подготвяйте тялото си постепенно, започвайки с бързо ходене, джогинг, краткотрайни кардио-комплекси.

Задължително условие за съществуването на всеки жив организъм е постоянното снабдяване с хранителни вещества и екскрецията на крайните продукти на разпад.

Какво е метаболизъм в биологията

Метаболизмът, или метаболизмът, е специален набор от химични реакции, които протичат във всеки жив организъм, за да подкрепят неговата активност и живот. Подобни реакции позволяват на тялото да се развива, расте и се размножава, запазвайки структурата си и отговаряйки на стимулите за околната среда.

Метаболизмът се разделя на два етапа: катаболизъм и анаболизъм. В първия етап всички сложни вещества се разделят и стават по-прости. На второ място се синтезират нуклеинови киселини, липиди и протеини, заедно с енергийните разходи.

Най-важната роля в метаболитния процес играят ензими, които са активни биологични катализатори. Те са в състояние да намалят енергията на активиране на физическа реакция и да регулират обменните пътеки.

Метаболитни вериги и компоненти са абсолютно идентични за много видове, което е доказателство за единството на произхода на всички живи същества. Подобно сходство показва сравнително ранната поява на еволюцията в историята на развитието на организмите.

Класификация по вид метаболизъм

Какво е метаболизъм в биологията, е описано подробно в тази статия. Всички живи организми, които съществуват на планетата Земя, могат да бъдат разделени на осем групи, водени от източника на въглерод, енергия и субстрат, който се окислява.

Живите организми могат да използват енергия от химични реакции или светлина като източник на храна. Като окисляем субстрат могат да бъдат както органични, така и неорганични вещества. Въглеродният източник е въглероден диоксид или органичен.

Има такива микроорганизми, които са в различни условия на съществуване и използват различни видове метаболизъм. Тя зависи от влажността, осветлението и други фактори.

Многоклетъчните организми могат да се характеризират с факта, че един и същ организъм може да има клетки с различни видове метаболитни процеси.

катаболизъм

Биологията разглежда метаболизма и енергията чрез такова нещо като "катаболизъм". Този термин се отнася до метаболитни процеси, през които се разделят големи частици мазнини, аминокиселини и въглехидрати. По време на катаболизма се появяват прости молекули, които участват в реакциите на биосинтеза. Чрез тези процеси тялото е в състояние да мобилизира енергия, превръщайки я в достъпна форма.

В организмите, които живеят чрез фотосинтеза (цианобактерии и растения), реакцията на трансфер на електрони не отделя енергия, а се натрупва благодарение на слънчевата светлина.

При животните реакциите на катаболизма се свързват с разделянето на сложни елементи на по-прости. Такива вещества са нитрати и кислород.

Катаболизмът при животните се разделя на три етапа:

  1. Разделяне на сложни вещества на по-прости.
  2. Разцепването на простите молекули става още по-просто.
  3. Освобождаването на енергия.

анаболизъм

Метаболизмът (клас 8 биология разглежда тази концепция) се характеризира и с анаболизъм - набор от метаболитни процеси на биосинтеза с разход на енергия. Сложните молекули, които са енергийната основа на клетъчните структури, се формират последователно от най-простите предшественици.

Първо се синтезират аминокиселини, нуклеотиди и монозахариди. След това горните елементи стават активни форми поради енергията на АТФ. И на последния етап, всички активни мономери са комбинирани в сложни структури, като протеини, липиди и полизахариди.

Заслужава да се отбележи, че не всички живи организми синтезират активни молекули. Биологията (метаболизмът е описан подробно в тази статия) идентифицира такива организми като автотрофи, хемотрофи и хетеротрофи. Те получават енергия от алтернативни източници.

Енергия, получена от слънчева светлина

Какво представлява метаболизмът в биологията? Процесът, чрез който целият живот на Земята съществува и който отличава живите организми от неживата материя.

Някои протозои, растения и цианобактерии се хранят с енергия от слънчева светлина. Тези представители на метаболизма настъпва благодарение на фотосинтезата - процеса на усвояване на кислорода и освобождаването на въглероден диоксид.

храносмилане

Молекули като нишесте, протеини и целулоза се разрушават, преди да бъдат използвани от клетките. В процеса на храносмилането участват специални ензими, които разграждат протеините в аминокиселини и полизахариди в монозахариди.

Животните могат да отделят такива ензими само от специални клетки. Но тези микроорганизми отделят в околното пространство. Всички вещества, които се произвеждат от извънклетъчни ензими, влизат в тялото чрез "активен транспорт".

Контрол и регулиране

Какво е метаболизъм в биологията, можете да прочетете в тази статия. Всеки организъм се характеризира с хомеостаза - постоянството на вътрешната среда на организма. Наличието на такова състояние е много важно за всеки организъм. Тъй като всички те са заобиколени от среда, която постоянно се променя, за да се поддържат оптимални условия вътре в клетките, всички метаболитни реакции трябва да бъдат правилно и прецизно регулирани. Един добър метаболизъм позволява на живите организми постоянно да контактуват с околната среда и да реагират на неговите промени.

Историческа информация

Какво представлява метаболизмът в биологията? Определението е в началото на статията. Понятието "метаболизъм" за първи път е използвано от Теодор Шван през 40-те години на XIX век.

Учените са изучавали метаболизма в продължение на няколко века и всичко започнало с опитите да се изследват животинските организми. Но терминът "метаболизъм" за първи път е използван от Ибн ал-Нафис, който вярва, че цялото тяло е постоянно в състояние на подхранване и разпадане, затова се характеризира с постоянни промени.

Урокът по биология “Метаболизъм” ще разкрие същността на тази концепция и ще опише примери, които ще помогнат за увеличаване на дълбочината на знанието.

Санторио Санторио получава първия контролиран метаболитен експеримент през 1614 година. Той описва състоянието си преди и след хранене, работа, питейна вода и сън. Той първи забеляза, че по-голямата част от консумираната храна е била загубена по време на процеса на "невидимо изпарение".

В първоначалните проучвания не бяха открити обменни реакции и учените смятали, че живата тъкан се контролира от жива сила.

През ХХ век Едуард Бюхнер въвежда концепцията за ензимите. Отсега нататък изучаването на метаболизма започва с изучаването на клетките. През този период биохимията става наука.

Какво представлява метаболизмът в биологията? Определението може да се даде следното - това е специален набор от биохимични реакции, които подкрепят съществуването на организма.

полезни изкопаеми

Неорганичността играе много важна роля в метаболизма. Всички органични съединения са съставени от големи количества фосфор, кислород, въглерод и азот.

Повечето неорганични съединения ви позволяват да контролирате нивото на налягане вътре в клетките. Също така, тяхната концентрация има положителен ефект върху функционирането на мускулните и нервните клетки.

Преходните метали (желязо и цинк) регулират активността на транспортните протеини и ензими. Всички неорганични микроелементи се асимилират поради транспортни протеини и никога не са в свободно състояние.

Метаболизмът е процес, който се случва в човешкото тяло всяка секунда. Под този термин трябва да се разбира съвкупността от всички реакции на тялото. Метаболизмът е целостта на абсолютно всякакви енергийни и химични реакции, които са отговорни за осигуряване на нормалното функциониране и самовъзпроизвеждането. Това се случва между екстрацелуларната течност и самите клетки.

Животът е просто невъзможен без метаболизъм. Поради метаболизма всеки жив организъм се адаптира към външни фактори.

Трябва да се отбележи, че природата е толкова компетентно подредена човек, че неговият метаболизъм се случва автоматично. Това позволява на клетките, органите и тъканите да се възстановяват самостоятелно след въздействието на някои външни фактори или вътрешни неуспехи.

Благодарение на метаболизма, процесът на регенерация протича без да се намесва с него.

Освен това човешкото тяло е сложна и високо организирана система, способна на самосъхранение и саморегулация.

Каква е същността на метаболизма?

Би било правилно да се каже, че метаболизмът е промяна, трансформация, обработка на химикали, а също и енергия. Този процес се състои от 2 основни, взаимосвързани етапа:

  • разрушаване (катаболизъм). Той осигурява разграждането на сложни органични вещества, постъпващи в организма, до по-просто. Това е специален енергиен метаболизъм, който възниква по време на окислението или разлагането на определено химично или органично вещество. В резултат на това в тялото се отделя енергия;
  • лифтинг (анаболизъм). В своя курс, образуването на важни вещества за тялото - киселини, захар и протеини. Този пластичен обмен се извършва със задължителен енергиен разход, който дава възможност на организма да отглежда нови тъкани и клетки.

Катаболизмът и анаболизмът са два еднакви процеса в метаболизма. Те са изключително тясно свързани помежду си, циклично и последователно. Казано с прости думи, и двата процеса са изключително важни за човека, защото му дават възможност да поддържа адекватно ниво на жизнена дейност.

Ако има нарушение в анаболизма, тогава в този случай има значителна нужда от допълнително използване на анаболни стероиди (тези вещества, които могат да подобрят обновяването на клетките).

По време на живота има няколко важни етапа на метаболизма:

  1. получаване на необходимите хранителни вещества, които влизат в организма с храна;
  2. усвояването на жизненоважни вещества в лимфата и кръвообращението, където се извършва разграждането на ензимите;
  3. разпределението на веществата в организма, отделянето на енергия и тяхното усвояване;
  4. екскреция на метаболитни продукти чрез уриниране, дефекация и пот.

Причини и последици от метаболитни нарушения и метаболизъм

Ако някой от етапите на катаболизма или анаболизма не успее, тогава този процес става причина за нарушаване на целия метаболизъм. Такива промени са толкова патологични, че предотвратяват нормалното функциониране на човешкото тяло и осъществяването на процеса на саморегулиране.

Дисбалансът на метаболитните процеси може да възникне във всеки сегмент от живота на човека. Особено опасно е в детството, когато всички органи и структури са на етап формиране. При деца нарушенията в обмяната на веществата са изпълнени с такива сериозни заболявания:

  • рахит;
  • анемия;
  • хипогликемия по време на бременност и извън нея.

За този процес съществуват основни рискови фактори:

  1. наследственост (мутации на генно ниво, наследствени заболявания);
  2. неправилен начин на човешки живот (пристрастяване, стрес, лошо хранене, заседнала неактивна работа, липса на дневен режим);
  3. живеещи в екологично замърсена зона (дим, прашен въздух, мръсна питейна вода).

Причините за неуспеха на метаболитните процеси могат да бъдат няколко. Това могат да бъдат патологични промени в работата на важни жлези: надбъбречните жлези, хипофизата и щитовидната жлеза.

В допълнение, неспазването на диетата (суха храна, често преяждане, болезнен ентусиазъм за твърди диети), както и лоша наследственост са сред причините за неуспеха.

Има редица външни признаци, чрез които можете самостоятелно да се научите да разпознавате проблемите на катаболизма и анаболизма:

  • недостатъчно или прекомерно телесно тегло;
  • соматична умора и подуване на горните и долните крайници;
  • отслабени нокти и счупване на косата;
  • кожни обриви, акне, пилинг, бледност или зачервяване на обвивката.

Как да правим обмен с храна?

Какво е метаболизма в тялото вече са измислили. Сега е необходимо да се разберат неговите особености и начини за възстановяване.

Първичен метаболизъм в организма и неговия първи етап. По време на курса се вливат храни и хранителни вещества. Има много храни, които могат да повлияят благоприятно на метаболизма и метаболизма, например:

  • продукти, богати на едри растителни влакна (цвекло, целина, зеле, моркови);
  • постно месо (пилешко филе без кожа, телешко месо);
  • зелен чай, цитрусови плодове, джинджифил;
  • богата на фосфор риба (особено солена вода);
  • екзотични плодове (авокадо, кокосови орехи, банани);
  • Зелените (копър, магданоз, босилек).

Ако метаболизмът е отличен, то тялото ще бъде тънко, косата и ноктите силни, кожата без козметични дефекти и благосъстоянието е винаги добро.

В някои случаи, храни, които подобряват метаболитните процеси, може да не са вкусни и неопитни. Въпреки това е трудно да се направи без тях при регулирането на метаболизма.

Не само благодарение на хранителните продукти от растителен произход, но и с правилния подход към вашата рутина, можете да възстановите организма и метаболизма. Важно е обаче да се знае, че да направите това за кратко време няма да работи.

Възстановяване на метаболизма - дълъг и постепенен процес, който не изисква отклонения от курса.

Когато се занимавате с този проблем, винаги трябва да се съсредоточите върху следните постулати:

  • задължителна обилна закуска;
  • строга диета;
  • максимален прием на течности.

За да поддържате метаболизма, трябва да ядете често и частично. Важно е да запомните, че закуската - това е най-важното ястие, което започва метаболизма. Тя трябва да включва високо-въглехидрати зърнени култури, но вечер, напротив, по-добре е да се откажат от тях и да се даде предимство на нискокалорични протеинови продукти, като кефир и извара.

Качествено ускоряване на метаболизма ще помогне за използването на големи количества минерална или пречистена вода без газ. Ние също трябва да помним за закуски, които трябва да включват груби фибри. Това ще помогне да се извлече максималното количество от токсините и холестерола от организма, толкова много, че да няма нужда от лекарства за понижаване на холестерола, метаболизмът ще направи всичко.

Метаболизмът (или метаболизмът, от гръцкия μεταβολή - “трансформация, промяна”) (наричан по-нататък “О. век”) е естественият ред на преобразуване на вещества и енергия в живите системи, в основата на живота, насочен към тяхното запазване и самовъзпроизвеждане. ; набор от всички химични реакции, протичащи в тялото.

Немският философ и мислител Фридрих Енгелс, определящ живота, посочи, че най-важното й свойство е постоянната О. в. с обкръжаващата външна природа, с прекратяването на която животът свършва. По този начин метаболизмът е най-важният и незаменим знак за живот.

Без изключение всички органи и тъкани на организмите са в състояние на непрекъснато химическо взаимодействие с други органи и тъкани, както и с околната среда на организма. Използвайки метода на изотопните показатели, беше установено, че интензивен метаболизъм настъпва във всяка жива клетка.

С храната различни вещества влизат в тялото от външната среда. В организма тези вещества претърпяват промени (се метаболизират), в резултат на което те частично се превръщат в вещества на самия организъм. Това е процесът на асимилация. В тясно сътрудничество с асимилацията протича обратният процес - дисимилация. Веществата на живия организъм не остават непроменени, но по-скоро бързо се разделят с отделянето на енергия; те се заменят с нови асимилирани съединения и продуктите от разлагането, получени по време на разлагането, се екскретират от тялото. Химичните процеси, протичащи в живите клетки, се характеризират с висока степен на подреденост: реакциите на разпад и синтез са организирани по определен начин във времето и пространството, координирани помежду си и образуват кохерентна, тънко регулирана система, образувана в резултат на дълга еволюция. Най-близката връзка между процесите на асимилация и дисимилация се проявява във факта, че последният е не само източник на енергия в организмите, но и източник на първоначални продукти за синтетични реакции.

В основата на метаболичния ред на явленията е последователността на скоростите на отделните химични реакции, която зависи от каталитичното действие на специфични протеини - ензими. Почти всяко вещество, за да участва в О. в., Трябва да взаимодейства с ензима. В същото време тя ще се променя с висока скорост в много специфична посока. Всяка ензимна реакция е отделна връзка във веригата на тези трансформации (метаболитни пътища), които заедно съставляват метаболизма. Каталитичната активност на ензимите варира в много широки граници и е под контрола на сложна и деликатна система от регулации, осигуряваща на организма оптимални условия на живот при различни условия на околната среда. Така естественият ред на химичните трансформации зависи от състава и активността на ензимната система, която се регулира в зависимост от нуждите на организма.

За познаването на метаболизма е от съществено значение да се изследват както реда на отделните химични трансформации, така и непосредствените причини, които определят този ред. O. v. Тя се е формирала в самия произход на живота на Земята, затова се основава на биохимичен план, който е еднакъв за всички организми на нашата планета. Въпреки това, в процеса на развитие на живата материя, промените и подобряването на О. в. те отидоха по различен начин в различни представители на животинския и растителния свят. Следователно, организмите, принадлежащи към различни систематични групи и стоящи на различни нива на историческото развитие, заедно с основните сходства в основния ред на химическите трансформации, имат значителни и характерни различия. Еволюцията на живата природа е придружена от промени в структурите и свойствата на биополимерите, както и с енергийни механизми, системи за регулиране и координация на метаболизма.

Схема за метаболизъм

I. Асимилация

Особено съществени разлики в метаболизма на представители на различни групи организми в началните етапи на асимилационния процес. Счита се, че първичните организми се използват за хранене с органична материя, която е възникнала абиогенно (виж произхода на живота); С последващото развитие на живота, някои от живите същества бяха в състояние да синтезират органична материя. На тази основа всички организми могат да бъдат разделени на хетеротрофи и автотрофи (виж автотрофни организми и хетеротрофни организми). В хетеротрофите, към които принадлежат всички животни, гъби и много видове бактерии, O. v. на основата на хранене с готови органични вещества. Вярно е, че те имат способността да абсорбират малко, сравнително малко количество CO2, като го използват, за да синтезират по-сложни органични вещества. Този процес обаче се осъществява от хетеротрофи само поради използването на енергия, съдържаща се в химическите връзки на органичните вещества в храната. Автотрофите (зелени растения и някои бактерии) не се нуждаят от готови органични вещества и извършват първичния си синтез от съставните им елементи. Някои от автотрофите (серни бактерии, железни бактерии и нитрифициращи бактерии) използват за това окислителната енергия на неорганичните вещества (вж. Хемосинтезата). Зелените растения образуват органична материя поради енергията на слънчевата светлина в процеса на фотосинтезата - основният източник на органична материя на Земята.

В процеса на фотосинтезата, зелените растения усвояват СО2 и образуват въглехидрати, фотосинтезата е верига от последователно възникващи редокс реакции, при които хлорофилът е зелен пигмент, способен да улавя слънчевата енергия. Благодарение на енергията на светлината се получава фотохимичното разграждане на водата и кислородът се отделя в атмосферата и се използва водород за намаляване на CO2. При сравнително ранен стадий на фотосинтеза се образува фосфоглицеринова киселина, която, докато се подлага на редукция, произвежда три въглеродни захари, триози. Две триози - фосфоглицерол алдехид и фосфодиоксиацетон - под действието на ензима алдолаза кондензират до хексоза - фруктоза-дифосфат, който от своя страна се превръща в други хексози - глюкоза, маноза, галактоза. Кондензацията на фосфодиоксиацетон с редица други алдехиди води до образуване на пентози. Образуваните в растенията хексози служат като изходен материал за синтез на сложни въглехидрати - захароза, нишесте, инулин, целулоза (целулоза) и др.

Пентозите водят до появата на високомолекулни пентозани, участващи в изграждането на тъкани за поддържане на растенията. В много растения хексозите могат да бъдат превърнати в полифеноли, фенолни карбоксилни киселини и други ароматни съединения. В резултат на полимеризацията и кондензацията от тези съединения се образуват танини, антоцианини, флавоноиди и други комплексни съединения.

Животните и другите хетеротрофи получават въглехидрати в готови форми с храна, главно под формата на дизахариди и полизахариди (захароза, нишесте). В храносмилателния тракт въглехидратите под действието на ензими се разделят на монозахариди, които се абсорбират в кръвта и се разпространяват от него към всички тъкани на тялото. В тъканите от монозахариди се синтезира запасен полизахарид на животно, гликоген. Виж метаболизма на въглехидратите.

Основните продукти на фотосинтезата, хемосинтезата и въглехидратите, образувани от или абсорбирани с храна, са изходен материал за синтеза на липиди - мазнини и други мастни вещества. Например, натрупването на мазнини в зреещите семена на маслодайните растения става за сметка на захарите. Някои микроорганизми (например Torulopsis lipofera), когато се отглеждат на разтвори на глюкоза, образуват до 11% мазнини на сухо вещество за 5 часа. Глицеролът, който е необходим за синтеза на мазнини, се образува чрез редукция на фосфоглицералдехид. Високомолекулните мастни киселини - палмитинова, стеаринова, олеинова и други, които произвеждат мазнини при взаимодействие с глицерин, се синтезират в организма от оцетната киселина - продукт на фотосинтеза или окисляване на вещества, образувани в резултат на разграждането на въглехидратите. Животните получават и мазнини с храна. В този случай мазнините в храносмилателния тракт се разделят от липази в глицерол и мастни киселини и се абсорбират от организма. Вижте метаболизма на мазнините.

В автотрофните организми протеиновият синтез започва с усвояването на неорганичен азот (N) и синтеза на аминокиселини. В процеса на фиксиране на азота някои микроорганизми усвояват молекулен азот от въздуха, който се превръща в амоняк (NH3). Висшите растения и хемосинтетичните микроорганизми консумират азот под формата на амониеви соли и нитрати, като преди това се подлагат на ензимна редукция към NH3. Под действието на съответните ензими, NH3 след това се комбинира с кето или хидрокси киселини, което води до образуването на аминокиселини (например, пирувинова киселина и NH3 дават една от най-важните аминокиселини, аланин). Така образуваните аминокиселини могат да бъдат допълнително подложени на трансаминиране и други трансформации, при което се получават всички други аминокиселини, които съставят протеините.

Хетеротрофните организми могат да синтезират аминокиселини от амонячни соли и въглехидрати, но животните и хората получават по-голямата част от аминокиселините с хранителни протеини. Хетеротрофните организми не могат да синтезират редица аминокиселини и трябва да ги получат в завършена форма като част от хранителни протеини.

Аминокиселините, които се комбинират помежду си под действието на съответните ензими, образуват различни протеини (виж статията Протеини, раздел Протеинова биосинтеза). Всички протеини са ензими. Някои структурни и контрактилни протеини също имат каталитична активност. Така че, мускулният протеин миозин може да хидролизира аденозин трифосфат (АТР), който доставя необходимата енергия за мускулно съкращение. Простите протеини, взаимодействащи с други вещества, предизвикват сложни протеини - протеини: когато се комбинират с въглехидрати, протеините образуват гликопротеини, с липиди - липопротеини, с нуклеинови киселини - нуклеопротеини. Липопротеини - основният структурен компонент на биологичните мембрани; нуклеопротеините са част от хроматина на клетъчните ядра, образуват клетъчни частици, синтезиращи протеини - рибозомите. Виж също азот в организма, протеинов метаболизъм.

II. дисимилация

Източникът на енергия, необходим за поддържането на живота, растежа, възпроизводството, подвижността, възбудимостта и други прояви на жизнената активност, са процесите на окисление на част от продуктите на разцепване, използвани от клетките за синтез на структурни компоненти.

Най-древното и следователно най-разпространеното за всички организми е процесът на анаеробно разделяне на органични вещества, което се извършва без участието на кислород (виж ферментация, гликолиза). По-късно този първоначален механизъм за получаване на енергия от живите клетки беше допълнен от окисляването на получените междинни продукти с кислород от въздуха, който се появи в атмосферата на Земята в резултат на фотосинтеза. Така възниква вътреклетъчното или тъканното дишане. За подробности вижте биологичното окисление.

Основният източник на енергия, съхранявана в химическите връзки в повечето организми, са въглехидратите. Разделянето на полизахаридите в организма започва с тяхната ензимна хидролиза. Например, при растенията, когато семената покълнат, скорбялата, съхранена в тях, се хидролизира от амилази, при животни нишестето, абсорбирано от храната, се хидролизира от амилази на слюнка и панкреас, образувайки малтоза. Малтозата допълнително се хидролизира до образуване на глюкоза. В животинското тяло, глюкозата също се образува в резултат на разграждането на гликогена. Глюкозата претърпява по-нататъшни трансформации в процесите на ферментация или гликолиза, в резултат на което се образува пирувинова киселина. Последните, в зависимост от вида на метаболизма на организма, формирани в процеса на историческото развитие, могат допълнително да претърпят различни трансформации. По време на различни видове ферментация и гликолиза в мускулите, пирувинова киселина претърпява анаеробни трансформации. При аеробни условия, - по време на дишане - може да се подложи на окислително декарбоксилиране с образуване на оцетна киселина, както и източник на образуване drugh органични киселини: оксалова, оцетна, лимонена, цис-аконитинова, изолимонена киселина, оксалова киселина, янтарна, кетоглутаровата, янтарна, фумарова и ябълчна, Техните взаимни ензимни трансформации, водещи до пълното окисление на пирувиновата киселина до CO2 и H2O, се наричат ​​трикарбоксилни киселини чрез цикъла или цикъла на кръстосване.

Дисимилирането на мазнини също започва с хидролитичното им разцепване чрез липази до образуване на свободни мастни киселини и глицерол; Тези вещества могат след това да бъдат лесно окислени, като в крайна сметка се получават CO2 и H2O. Окислението на мастни киселини се осъществява главно чрез така нареченото β-окисление, т.е. по такъв начин, че два въглеродни атома се отделят от молекулата на мастната киселина, давайки остатъка от оцетна киселина и се образува нова мастна киселина, която може да претърпи по-нататъшно β-окисление. Получените остатъци от оцетна киселина или се използват за синтезиране на различни съединения (например, ароматни съединения, изопреноиди и др.), Или се окисляват до CO2 и Н20. Виж също метаболизма на мазнините, липидите.

Дисимилирането на протеините започва с хидролитичното им разцепване с протеолитични ензими, което води до образуването на нискомолекулни пептиди и свободни аминокиселини. Такова вторично образуване на аминокиселини се появява, например, много интензивно по време на поникването на семената, когато протеините, съдържащи се в ендосперма или семената, се хидролизират, за да образуват свободни аминокиселини, които частично се използват за изграждане на тъкани на развиващо се растение и частично подложени на окислително разграждане. Окислителното разлагане на аминокиселини, което се проявява по време на дисимилационния процес, се извършва чрез деаминиране и води до образуването на съответните кето или хидрокси киселини. Последните са или допълнително окислени до CO2 и H2O, или се използват за синтезиране на различни съединения, включително нови аминокиселини. При хората и животните в черния дроб се наблюдава особено интензивно разграждане на аминокиселини.

Свободният MN3 се образува по време на деаминирането на аминокиселини за тялото; той се свързва с киселини или се превръща в урея, пикочна киселина, аспарагин или глутамин. При животните от организма се екскретират амониеви соли, урея и пикочна киселина, а в растенията се използват аспарагин, глутамин и урея като източници на съхранение на азот. Така една от най-важните биохимични разлики на растенията от животни е почти пълното отсъствие на първите азотни отпадъци. Образуването на карбамид в оксидативното дисимилиране на аминокиселини се извършва главно от така наречения орнитинов цикъл, който е тясно свързан с други трансформации на протеини и аминокиселини в тялото. Дисимилирането на аминокиселини може също така да се осъществи чрез тяхното декарбоксилиране, при което от аминокиселина се образуват СО2 и някакъв амин или нова аминокиселина (например, когато хистидин се декарбоксилира, се образува хистамин, физиологично активно вещество, и когато аспарагиновата киселина се декарбоксилира, нова аминокиселина е (а или β-аланин.) Амините могат да се подложат на метилиране, за да образуват различни бетаини и важни съединения, като например, холин. осинтез алкалоиди.

III. Комуникационен обмен на въглехидрати, липиди, протеини и други съединения

Всички биохимични процеси, протичащи в тялото, са тясно свързани помежду си. Връзката между протеиновия метаболизъм и редокс процесите се осъществява по различни начини. Индивидуалните биохимични реакции, лежащи в основата на дихателния процес, възникват вследствие на каталитичното действие на съответните ензими, т.е. протеини. В същото време, самите протеинови продукти - аминокиселини могат да претърпят различни редокс трансформации - декарбоксилиране, деаминиране и др.

Така продуктите на дезаминиране на аспарагиновите и глутаминовите киселини - оксало-оцетна и а-кетоглутарова киселини - са в същото време и най-важните връзки в окислителните трансформации на въглехидрати, възникващи по време на дишането. Пировиновата киселина, най-важният междинен продукт, образуван по време на ферментацията и дишането, също е тясно свързана с протеиновия метаболизъм: взаимодействайки с NH3 и съответния ензим, той дава есенциалната аминокиселина α-аланин. Най-близката връзка между ферментационните и дихателните процеси и липидния метаболизъм в организма се проявява във факта, че фосфоглицералдехидът, който се образува в първите етапи на дисимилация на въглехидрати, е изходен материал за синтеза на глицерол. От друга страна, в резултат на окисление на пирувиновата киселина се получават остатъци от оцетна киселина, от които се синтезират високомолекулни мастни киселини и различни изопреноиди (терпени, каротеноиди, стероиди). Така процесите на ферментация и дишане водят до образуването на съединения, необходими за синтеза на мазнини и други вещества.

IV. Ролята на витамините и минералите в метаболизма

В трансформациите на веществата в организма заема важно място витамини, вода и различни минерални съединения. Витамините участват в множество ензимни реакции в състава на коензимите. Така производно на витамин В1 - тиамин пирофосфат - служи като коензим за окислително декарбоксилиране (а-кетокиселини, включително пирувинова киселина; фосфатен естер на витамин В6 - пиридоксал фосфат - е необходимо за каталитична трансаминация, декарбоксилиране и други аминокиселинни обменни реакции. Функциите на редица витамини (например аскорбинова киселина) не са напълно разбрани.Различни видове организми се различават по способността си да биосинтезират витамини, и техните нужди в събирането на тези или други витамини, идващи от храната, които са необходими за нормалния метаболизъм.

Важна роля в минералния метаболизъм играят Na, K, Ca, P, както и микроелементи и други неорганични вещества. Na и K участват в биоелектрични и осмотични явления в клетки и тъкани, в механизмите на пропускливост на биологичните мембрани; Са и Р са основните компоненти на костите и зъбите; Fe е част от дихателните пигменти - хемоглобин и миоглобин, както и редица ензими. Други микроелементи (Cu, Mn, Mo, Zn) са необходими за активността на последния.

Естерите на фосфорната киселина и преди всичко аденозин фосфорните киселини, които възприемат и натрупват енергия, отделена в организма по време на гликолизата, оксидацията и фотосинтезата, играят решаваща роля в механизмите на енергийния метаболизъм. Тези и някои други богати на енергия съединения (виж високоенергийните съединения) прехвърлят енергията, съдържаща се в техните химически връзки, за използване в механични, осмотични и други видове работа, или за провеждане на синтетични реакции с консумация на енергия (виж също биоенергия).

V. Регулиране на метаболизма

Изненадващата координация и координация на процесите на метаболизма в живия организъм се постига чрез стриктна и пластична координация на О. към. както в клетките, така и в тъканите и органите. Тази координация определя за даден организъм естеството на метаболизма, който се е формирал в процеса на историческото развитие, подкрепян и насочван от механизмите на наследствеността и взаимодействието на организма с външната среда.

Регулирането на метаболизма на клетъчно ниво се извършва чрез регулиране на синтеза и активността на ензимите. Синтезът на всеки ензим се определя от съответния ген. Различни междинни продукти на О. v., Действащи върху определена част от ДНК молекулата, съдържащи информация за синтеза на този ензим, могат да индуцират (задействат, усилват) или, напротив, потискат (спират) неговия синтез. Е. coli с излишък от изолевцин в хранителна среда спира синтеза на тази аминокиселина. Излишният изолевцин действа по два начина:

  • а) инхибира (инхибира) активността на ензима треонин дехидратаза, която катализира първия етап на веригата от реакции, водещи до синтеза на изолевцин, и
  • b) подтиска синтеза на всички ензими, необходими за биосинтеза на изолевцин (включително треонин дехидратаза).

Инхибирането на треонин дехидратазата се извършва съгласно принципа на алостерична регулация на ензимната активност.

Теорията за генетичната регулация, предложена от френски учени Ф. Джейкъб и Дж. Монод, смята репресията и индуцирането на ензимния синтез като две страни на един и същ процес. Различни репресори са специализирани рецептори в клетката, всяка от които е „настроена” да взаимодейства със специфичен метаболит, който индуцира или потиска синтеза на определен ензим. По този начин, в клетките, полинуклеотидните ДНК вериги са включени "инструкции" за синтеза на голямо разнообразие от ензими, и образуването на всяка от тях може да бъде причинено от ефекта на сигнализиращия метаболит (индуктор) върху съответния репресор (за повече подробности, виж молекулна генетика, оперон).

Най-важната роля в регулацията на метаболизма и енергията в клетките играят протеино-липидните биологични мембрани, обграждащи протоплазмата и намиращото се в нея ядро, митохондриите, пластидите и други субклетъчни структури. Вкарването на различни вещества в клетката и освобождаването им от нея се регулират от пропускливостта на биологичните мембрани. Значителна част от ензимите се свързват с мембрани, в които те изглеждат “вградени”. В резултат на взаимодействието на ензим с липиди и други компоненти на мембраната, конформацията на неговата молекула, а оттам и нейните свойства като катализатор, ще бъде различна, отколкото в хомогенен разтвор. Това обстоятелство е от голямо значение за регулирането на ензимните процеси и обмяната на веществата като цяло.

Най-важното средство, с което регулирането на метаболизма в живите организми е хормони. Например, при животни със значително намаляване на съдържанието на caxapa в кръвта се увеличава отделянето на адреналин, което насърчава разграждането на гликогена и образуването на глюкоза. Когато има излишък на захар в кръвта, инсулиновата секреция се увеличава, което забавя процеса на разграждане на гликогена в черния дроб, в резултат на което по-малко глюкоза навлиза в кръвта. Важна роля в механизма на действие на хормоните принадлежи на цикличната аденозин монофосфорна киселина (сАМР). При животни и хора, хормонална регулация Метаболизъм. тясно свързана с координиращата активност на нервната система (виж нервната регулация).

Поради съвкупността от биохимични реакции, които са тясно свързани помежду си и съставляват метаболизма, организмът взаимодейства с околната среда, което е задължително условие за живота. Фридрих Енгелс пише: "От метаболизма чрез хранене и екскреция... следват всички други най-прости фактори на живота..." (Анти-Дюринг, 1966, стр. 80). По този начин развитието (онтогенеза) и растежа на организмите, наследствеността и променливостта, раздразнителността и висшата нервна дейност - тези най-важни прояви на живота могат да бъдат разбрани и подчинени на човешката воля на базата на определяне на наследствените модели на метаболизма и на промените, които се случват в него под влиянието на променящите се условия външна среда (в нормалната реакция на организма). Виж също биология, биохимия, генетика, молекулярна биология и литературата по тези статии. (биохимик, доктор по биологични науки, професор (1944), член-кореспондент на Академията на науките на СССР Вацлав Леонович Кретович)

VI. Метаболитни нарушения

Всяко заболяване е придружено от метаболитни нарушения. Те са особено отчетливи при нарушения на трофичните и регулаторни функции на нервната система и ендокринните жлези, които контролират. Метаболизмът също е нарушен от анормална диета (прекомерна или недостатъчна и качествено неадекватна диета, като липса или излишък на витамини в храната и т.н.). Изразът на общо нарушение на O. c. (и по този начин енергийният обмен), поради промяна в интензивността на окислителните процеси, са промени в основния обмен. Увеличаването му е характерно за заболявания, свързани с повишена функция на щитовидната жлеза, намаление - с дефицит на тази жлеза, загуба на функцията на хипофизата и надбъбречните жлези и общо глад. Разпределят нарушенията на протеиновия, мастния, въглехидратния, минералния, водния метаболизъм; въпреки това всички видове метаболизъм са толкова тясно свързани, че такова разделение е произволно.

Метаболитни нарушения се изразяват в недостатъчно или прекомерно натрупване на вещества, участващи в метаболизма, при промяна на тяхното взаимодействие и естеството на трансформациите, в натрупването на междинни продукти на метаболизма, в непълна или прекомерна секреция на О. продукти. и в образуването на вещества, които не са характерни за нормалния метаболизъм. Така, захарен диабет се характеризира с недостатъчно усвояване на въглехидрати и нарушаване на прехода им към мазнини; затлъстяването причинява прекомерно превръщане на въглехидратите в мазнини; Подагра е свързана с нарушена екскреция на пикочна киселина. Излишното отделяне на урина от урината, фосфатните и оксалатни соли може да доведе до утаяване на тези соли и развитието на камъни в бъбреците. Недостатъчното освобождаване на редица крайни продукти от белтъчния метаболизъм поради някои заболявания на бъбреците води до уремия.

Натрупването в кръвта и тъканите на редица междинни метаболитни продукти (млечна, пировидна, ацетооцетна киселина) се наблюдава в нарушение на окислителните процеси, хранителни разстройства и бери-бери; нарушението на минералния метаболизъм може да доведе до промени в киселинно-алкалния баланс. Метаболичното нарушение на холестерола е в основата на атеросклерозата и някои видове жлъчнокаменна болест. Сериозните нарушения на метаболизма включват разрушаване на абсорбцията на протеини при тиреотоксикоза, хронично нагряване и някои инфекции; нарушение на абсорбцията на вода при захарен диабет, варови соли и фосфор при рахит, остеомалация и други заболявания на костната тъкан, натриеви соли - при болестта на Адисън.

Диагностика на метаболитни нарушения

Диагностиката на метаболитни нарушения се основава на изследването на газообмена, връзката между количеството на постъпващото в тялото вещество и неговото освобождаване, определянето на химичните компоненти на кръвта, урината и други екскреции. За изследване на метаболитни нарушения се въвеждат изотопни индикатори (например, радиоактивен йод - предимно 131I - за тиреотоксикоза).

Лечението на метаболитни нарушения е насочено главно към премахване на причините за техните причини. Виж също "молекулярни болести", наследствени болести и литература по тези статии. (S. M. Leites)

Прочетете повече за метаболизма в литературата:

  • Ф. Енгелс, Диалектиката на природата, Карл Маркс, Ф. Енгелс, Произведения, 2-ро издание, том 20;
  • Engels F., Anti-Dühring, ibid;
  • Wagner P., Mitchell G., Genetics and Metabolism превежда от английски на М., 1958;
  • Кристиан Бомер Анфинсен. Молекулярна основа на еволюцията, превод от английски, М., 1962;
  • Джейкъб Франсоа, Моно Жак. Биохимични и генетични механизми на регулация в бактериална клетка, в книгата: Молекулярна биология. Проблеми и перспективи, Москва, 1964;
  • Опарин Александър Иванович. Появата и първоначалното развитие на живота, М., 1966;
  • Скулачев Владимир Петрович. Натрупване на енергия в клетка, М., 1969;
  • Молекули и клетки, преведени от английски език, c. 1-5, М., 1966 - 1970;
  • Кретович Вацлав Леонович. Основи на растителната биохимия, 5-то издание, М., 1971;
  • Збарски Борис Илич, Иванов И. И., Мардашев Сергей Руфович. Biological chemistry, 5th ed., L., 1972.