Содержание

Метаболизм или обмен веществ

Каждый день любой человек совершает множество действий. Он думает и говорит, двигается и замирает. Это волевые действия. Одновременно внутри каждого человека происходит множество процессов. Они регулируются мозгом, нервной системой, гормонами.
В их числе метаболизм (обмен веществ).

Что представляет собой метаболизм?

Наш организм постоянно получает питательные вещества. Всё полезное, нужное нашему телу, усваивается. Всё ненужное выводится. Относительно простой пример обмена веществ – это дыхание.

Если сделать вдох, в лёгкие поступит воздух. В нём содержится жизненно важный компонент – кислород. Он и будет усвоен, то есть поступит в нашу кровь. А затем мы делаем выдох. И тогда из лёгких выходит воздух, но уже бесполезный, отработанный.

Если в воздухе мало кислорода, наше самочувствие быстро ухудшается. Если много – человек будет, как пьяный. Без возможности дышать любой из нас проживёт, возможно, меньше минуты.

Что происходит с пищей?

Гораздо более сложным примером метаболизма является пищевой обмен. Чтобы по-настоящему, на всю глубину, понять его суть, нужно иметь немало знаний в различных областях: химии, медицине, физике.

В упрощённом виде метаболизм выглядит так:
  • в желудок поступают пища и вода;
  • мозг даёт сигнал о переработке питательных веществ;
  • в кровь поступают различные гормоны, синтезируются ферменты;
  • питательные вещества расщепляются: сложные молекулы распадаются на простые;
  • все необходимые организму вещества и соединения растворяются в воде, поступают в кровь и разносятся по внутренним органам и системам;
  • все «лишние» компоненты питания в конце концов оказываются в моче и кале и выводятся из организма.
Человек получает всё необходимое: питательные вещества, энергию, силу, возможность жить дальше. Интересно, что некоторые стадии метаболизма, напротив, забирают энергию.

Так, например, после обильной и сытной еды многие из нас осознают, что думать о чём-либо становится трудно. Причина проста: все силы организма "ушли" на переваривание пищи. Если её много, то и сил нужно немало. Вот почему диетологи настоятельно не рекомендуют переедать. При правильном и полноценном питании энергия, которая тратится на метаболизм, быстро компенсируется за счёт усвоения полезных компонентов пищи.

 

Расщепление и синтез питательных веществ задействуют многие внутренние органы и системы:

Вернуться к содержанию

Значение обмена веществ

Прекратится обмен веществ – прекратится и наше существование. Метаболизм человека признаётся нормальным, если процессы расщепления, синтеза, усвоения и вывода веществ происходят в полной мере, без сбоев.

Но человеческий организм порой работает с ошибками. Например, кто-то не может пить молоко. Почему? Потому что не вырабатывается фермент, который должен расщеплять молочный белок. Особенно это тяжело для грудных малышей. В других неблагоприятных случаях в организме неверно срабатывает усвоение жиров или углеводов.

Вернуться к содержанию

Виды метаболизма

В нашей пище немало химических соединений. Это углеводы, жиры и белки плюс кислоты, витамины и многое другое. Химический состав различных продуктов – различный и неравномерный.

Белковый обмен

В белках содержатся аминокислоты. Это строительный материал и один из источников энергии нашего организма. Аминокислоты из пищи в организме превращаются в наши собственные белки. Они входят в состав:

  • крови;
  • гормонов;
  • ферментов;
  • иммунных клеток.

Набор аминокислот в различных видах пищи отличается. Вот почему диетологи говорят о белке растительном, молочном или животном. Наиболее полными являются белки мяса, рыбы, яиц и молока. Неполным набором аминокислот отличаются белки кукурузы и других зерновых. Именно поэтому наиболее удачным вариантом питания признаётся смешанное, когда человек употребляет продукты и растительные, и животные.

Вернуться к содержанию

Липидный (жировой) обмен

Зачем организму жир? Тот, который находится под нашей кожей, не даёт замёрзнуть. Многие худые люди с истончённым слоем подкожного жира вынуждены особенно тепло одеваться в холода. Жировой слой вокруг каждой почки защищает эти органы от ушибов.

Правильный жировой обмен – и нормальный вес, и полноценный иммунитет. А ещё в пищевых жирах содержатся некоторые необходимые витамины – например, А, D, Е.

Если человек давно не ел, организм задействует именно резервы жира. А потом старается их пополнить. Именно поэтому не рекомендуется отказываться от завтрака. В этом случае организм сначала использует жировые резервы, а потом весь остаток дня требует и требует пищу – чтобы восполнить утрату. Если такое будет происходить постоянно, человек неминуемо пополнеет – "перепуганный" организм накопит жира слишком много. При этом воздержание от жирной пищи не поможет. Многие жиры синтезируются нашим организмом из углеводов. Именно поэтому нередко толстеют неуёмные потребители не только сала, но и булочек.

Вернуться к содержанию

Углеводный обмен

Эти вещества малочисленны в мясе, зато их достаточно в овощах и фруктах, хлебе и крупах. Речь идёт об углеводах. Это главный источник энергии человека. Углеводы также участвуют в образовании новых клеток. Пример чистого углевода – это сахар. Не случайно ложку или кусочек этого продукта рекомендуют спортсменам для быстрого снятия мышечной усталости.

При расщеплении пищевых углеводов выделяется глюкоза. Через кровь она усваивается клетками организма. Предельно важно, чтобы содержание сахара в крови оставалось относительно постоянным. Его уровень колеблется от 3,3 (натощак) до 7,8 (после еды) ммоль/л (эта загадочная единица измерения читается как миллимоль на литр).

Понижение уровня сахара в крови приведёт к упадку сил вплоть до потери сознания. Постоянное повышение уровня означает неправильное усвоение углеводов, а значит нарушение обмена веществ. В этом случае значительное количество сахара выводится с мочой. Возникает сахарный диабет.

Вернуться к содержанию

Метаболизм при диабете

Это заболевание известно более 3,5 тысяч лет и описано ещё древними египтянами. В течение многих веков были известны лишь его признаки – это выделение большого количества сладкой на вкус мочи. К слову: древние медики не имели лабораторий и руководствовались данными собственных органов чувств. Почему возникает сахарный диабет, что при этом происходит в организме – оставалось тайной. Из-за этого и лечение оказывалось неэффективным, так что сахарный диабет долгое время считался смертельным.

Позднее люди выяснили суть проблемы. Для расщепления углеводов поджелудочная железа человека вырабатывает инсулин. В норме его выработка происходит постоянно, но значительно усиливается после еды. И тогда уровень сахара в крови остаётся в допустимых пределах.

Сахарный диабет 1-го типа диагностируется при недостатке инсулина в крови. Лечение заболевания имеет две важные составляющие: это уколы инсулина (его научились получать без малого сто лет назад) и ограничение количества пищи, в которой содержатся углеводы.

Что будет, если не начать лечиться? В организме запускается множество процессов, и некоторые из них опасны. Например, в печени образуется слишком много так называемых кетоновых тел. Они есть и у здоровых людей, но в небольших количествах. Кетоновые тела мешают нормальному поступлению глюкозы в кровь. Тогда у больного может наступить коматозное состояние.

Бывает сахарный диабет 2-го типа. Тогда инсулин у больного вырабатывается (порой даже с избытком), но "не работает". При лёгкой форме заболевания иногда достаточно специальной диеты. Однако осложнённый диабет 2-го типа способен нарушить функционирование ряда систем и/или отдельных внутренних органов.

Полноценный обмен веществ – это основа здоровья каждого из нас, причём в любом возрасте. Не случайно в корне множества заболеваний лежит именно неправильное питание. В то же время лечение огромного числа болезней включает в себя диету.

Для любого человека правильный обмен веществ – это здоровье, благополучие и долголетие.

Вернуться к содержанию

saydiabetu.net

Обмен веществ — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 23 августа 2018; проверки требуют 15 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 23 августа 2018; проверки требуют 15 правок.

Метаболи́зм (от греч. μεταβολή «превращение», «изменение») или обме́н веще́ств — набор химических реакций, которые возникают в живом организме для поддержания жизни. Эти процессы позволяют организмам расти и размножаться, сохранять свои структуры и отвечать на воздействия окружающей среды.

Метаболизм обычно делят на две стадии: катаболизм и анаболизм. В ходе катаболизма сложные органические вещества деградируют до более простых, обычно выделяя энергию. А в процессах анаболизма — из более простых синтезируются более сложные вещества и это сопровождается затратами энергии.

Серии химических реакций обмена веществ называют метаболическими путями. В них, при участии ферментов, одни биологически значимые молекулы последовательно превращаются в другие.

Ферменты играют важную роль в метаболических процессах потому, что:

  • действуют как биологические катализаторы и снижают энергию активации химической реакции;
  • позволяют регулировать метаболические пути в ответ на изменения среды клетки или сигналы от других клеток.

Особенности метаболизма влияют на то, будет ли пригодна определённая молекула для использования организмом в качестве источника энергии. Так, например, некоторые прокариоты используют сероводород в качестве источника энергии, однако этот газ ядовит для животных[1]. Скорость обмена веществ также влияет н

ru.wikipedia.org

Что такое метаболизм - как ускорить метаболизм для похудения?

Многие люди не задумываются над тем, насколько сложен наш организм. Среди разнообразных процессов, протекающих в теле человека, нельзя забывать о том, что такое метаболизм, ведь благодаря ему живые существа, в том числе и человек, могут поддерживать свои жизненные функции - дыхание, размножение и другие. Нередко от метаболизма зависят общее самочувствие и вес человека.

Что такое метаболизм в организме человека?

Чтобы понять, что такое метаболизм в организме, нужно разобраться в его сути. Метаболизм – научный термин, обозначающий обмен веществ. Это совокупность химических процессов, благодаря которым потребляемая пища превращается в тот объем энергии, который необходим живому существу для поддержания жизненных функций. Данный процесс происходит при участии специальных ферментов, способствующих перевариванию и усвоению жиров, углеводов и белков. Для человека он играет важнейшую роль, потому что участвует в процессах роста, дыхания, размножения, регенерации тканей.

Метаболизм и катаболизм

Зачастую, чтобы сохранить здоровье и не беспокоиться о проблеме лишнего веса, важно в процессе жизнедеятельности соблюдать баланс между потребляемой и затраченной энергией. С научной точки зрения это объясняется тем, что метаболические процессы состоят их двух этапов:

  1. Анаболизм, во время которого происходит синтез веществ в более сложные структуры, что требует определенных энергетических затрат.
  2. Катаболизм, при котором, наоборот, происходит распад сложных веществ до простых элементов и выделяется необходимая энергия.

При этом два вышеупомянутых процесса находятся в неразрывной связи друг с другом. Во время катаболизма выделяется энергия, которая впоследствии может быть направлена на функционирование анаболических процессов, что приведет к синтезу необходимых веществ и элементов. На основе написанного можно сделать вывод, что одно рассматриваемое понятия вытекает из второго.

Нарушение метаболизма - симптомы

Часто ускоренный, или, наоборот, замедленный метаболизм, может быть причиной некоторых изменений в работе организма. Чтобы не допустить подобной ситуации, важно вести здоровый образ жизни, отказаться от вредных привычек и прислушаться к собственному организму. Медленный или быстрый метаболизм может проявляться в виде следующих симптомов:

  • появление ломкости волос и ногтей, разрушение зубов, проблемы с кожей;
  • нарушение работы желудочно-кишечного тракта, запоры, жидкий стул;
  • резкое увеличение или снижение веса;
  • у женщин нарушение менструального цикла;
  • бесконтрольное чувство жажды или голода.

Подобные признаки, помимо изменения метаболических процессов, могут свидетельствовать о серьезных проблемах со здоровьем. Поэтому важно вовремя обратиться за консультацией к врачу. Возможно, могут потребоваться дополнительное обследование и сдача анализов для выявления точного диагноза и постановки верного лечения.

Типы метаболизма

Мало знать, что такое процессы метаболизма, важно разбираться в его типах:

  1. Белковый тип характеризуется ярко выраженной парасимпатической нервной системой, а также быстрым окислением. Человек с подобным метаболизмом часто голоден, не приветствует строгие диеты, постоянно испытывает чувство голода, может быть нервным и вспыльчивым. Невзирая на внешнюю энергичность, он уставший, или даже изможденный. В подобных случаях может быть рекомендована белковая диета, но полностью исключать углеводы не всегда целесообразно, потому что они являются источником глюкозы;
  2. Углеводный тип метаболизма, наоборот, характеризуется симпатической нервной системой и медленным окислением. В таких случаях люди не зависят от употребления сладкого, отличаются слабым аппетитом и любят кофе. Часто они отличаются А-образным типом фигуры. Как правило, в таких случаях назначается углеводная диета, но при условии контроля со стороны врача. Это связано с тем, что подобная пища может способствовать набору веса и негативно сказываться на здоровье человека;
  3. Смешанный тип отличается признаками первого и второго типа, но с менее выраженными характеристиками. Люди часто бывают усталыми, могут испытывать чувство тревоги. Они любят сладкое, но при этом не всегда сталкиваются с проблемой лишнего веса.

Как разогнать метаболизм?

Бытует мнение, что чем быстрее обмен веществ, тем меньше проблем возникает с массой тела. Как ускорить метаболизм для похудения? Существует ряд методов – различные диеты, травяные настои, витаминные комплексы и лечебные препараты, но не всегда они надежны, так как вес человека зависит не только от метаболизма. Не стоит забывать об особенностях организма и физической активности. Важно помнить, что ускоренный метаболизм может быть симптомом проблем со здоровьем.

Продукты, ускоряющие метаболизм

Задумываясь над тем, как повысить метаболизм, многие люди для своего рациона выбирают определенные продукты. Иногда рекомендуют принимать пищу небольшими порциями несколько раз в день и не забывать об употреблении воды. Часто подобное меню включает:

  • цельнозерновые продукты;
  • постное мясо;
  • молочные продукты;
  • яблоки и цитрусовые фрукты;
  • рыба;
  • зеленый чай и кофе.

Напитки для ускорения метаболизма

Иногда ускорение метаболизма может вызвать употребление некоторых напитков. Помимо жидкой диеты нельзя забывать о полноценном питании и умеренных физических нагрузках. В качестве напитков рекумендуется принимать:

  • воду - после сна способствует улучшению обмена веществ;
  • зеленый чай - за счет содержания в нем кахетина запускается процесс жиросжигания;
  • молоко - благодаря входящему в состав кальцию стимулируется метаболизм;
  • кофе - кофеин подавляет чувство голода и замедляет метаболистический процесс.

Витамины для метаболизма и жиросжигания

Вопрос, как ускорить метаболизм в организме, лучше задавать врачу. Это связано с тем, что любое постороннее вмешательство может негативно сказаться на организме человека. После обследования и постановки точного диагноза в качестве лечения может быть назначена диета и прием дополнительных витаминов, таких, например, как:

  • рыбий жир - снижает уровень холестерина в крови, тем самым восстанавливая метаболизм;
  • фолиевая кислота - способствует укреплению иммунной системы, вследствие чего нормализуется метаболистический процесс;
  • витамины группы В, С, D, A - приводят к ускорению обмена веществ на 10%, за счет нормализации уровня инсулина.

Препараты, улучшающие метаболизм

Иногда, при появлении мыслей о том, как улучшить метаболизм и похудеть, возникает желание использования всевозможных препаратов. Большую популярность среди них приобрели БАДы из серий "Турбослим" и "Лида", которые имеют ряд противопоказаний:

  • индивидуальная непереносимость компонентов, входящих в состав средства;
  • период беременности и лактации;
  • заболевания сердечно-сосудистой системы;

Любые препараты стоит принимать только после консультации врача и уточнения диагноза. Бесконтрольный прием таких средств может негативно отразиться на здоровье пациента, и разгон метаболизма останется малозначимой проблемой. В качестве назначений иногда используются стимуляторы, анаболики и другие сильные лекарства, поэтому важно учитывать наличие противопоказаний и побочных эффектов:

  • сухость в ротовой полости;
  • нарушение сна;
  • рвотные позывы;
  • аллергическая реакция;
  • тахикардия;
  • нарушение работы желудочно-кишечного тракта.

Травы для ускорения метаболизма

В качестве способа изменения скорости метаболических процессов иногда используют всевозможные травяные настои и отвары. При этом важно учитывать отсутствие аллергии, проблем со здоровьем и других особенностей организма, говорящих о том, что перед употреблением травяных настоев лучше проконсультироваться с врачом. Травы ускоряющие метаболизм, могут быть следующими:

  • китайский лимонник;
  • женьшень;
  • эхинацея пурпурная;
  • шиповник;
  • череда;
  • листья черной смородины или земляники.

Упражнения для ускорения метаболизма

Помимо правильного питания и витаминных комплексов для ускорения обмена веществ иногда рекомендуют спортивные упражнения. Как улучшить метаболизм с помощью физических нагрузок? Полезными будут:

  1. Ходьба с умеренным темпом и прогулки на свежем воздухе – они не требуют специальной подготовки и посещения спортзала.
  2. Еще одним упражнением могут быть приседания, которые можно выполнять в домашних условиях.
  3. Иногда рекомендуют отжимания от пола, бег на месте, качание мышц живота. Популярными становятся интервальные тренировки, при которых физические нагрузки чередуются с отдыхом при выполнении одной группы упражнений.

Как замедлить метаболизм и набрать вес?

Задумываясь над тем, как замедлить метаболизм, важно помнить, что подобные действия не всегда будут полезны для здоровья человека, даже если это необходимо при наборе веса. Существует несколько рекомендаций, выполнений которых может дать возможность некоторого уменьшения скорости метаболических процессов, но отсутствие медицинского контроля при их выполнении может вызвать негативные последствия:

  • длительный сон, потому что во время сновидения замедляются многие процессы в организме, в том числе и метаболизм;
  • потребление меньшего количества калорий, что даст организму сигнал к накапливанию энергии;
  • пропуск некоторых приемов пищи;
  • употребление большого количества сложных углеводов – злаковых культур, бобовых;
  • отказ от кофе, зеленого чая.

Видно, что эти рекомендации в основном противоречат принципам правильного полноценного питания, поэтому они могут быть применимы в самых крайних случаях по рекомендации врача. Не стоит забывать о наследственных факторах, которые могут сказаться на результате желанного набора веса после снижения темпов обмена веществ.

Любому человеку полезно будет знать, что такое метаболизм, или обмен веществ, каковы его особенности и от чего он зависит. С ним напрямую связаны жизненно важные процессы организма, поэтому, наблюдая у себя какие-либо признаки нарушения обмена веществ, важно не предпринимать самостоятельных действий без консультации врача.

 

womanadvice.ru

виды и факторы, влияющие на него

Хороший метаболизм – обязательное условие для построения здорового и спортивного тела. О том, что такое анаболизм и катаболизм, и о причинах, по которым Ваш обмен веществ может быть нарушен, читайте в статье.

Каждый раз, когда речь заходит о похудении, говорят о метаболизме и о том, что его нужно увеличить. Полные люди зачастую видят причину своего лишнего веса именно в замедленном обмене веществ. Да и говоря о наборе массы, вопросы скорости метаболизма тоже в числе лидирующих. Так почему же он так важен?

Что такое метаболизм?

Метаболизм (или обмен веществ) – это процесс переработки питательных веществ, поступающих в организм с пищей, в энергию. Процессам метаболизма подвергаются абсолютно все вещества в организме. Это и белки, и жиры, и углеводы и любые микро-, макроэлементы, и минеральные вещества. Каждая клетка Вашего тела участвует в обменных процессах.

Виды метаболизма

Существует два основных вида обмена веществ – анаболизм и катаболизм.

Анаболизм – совокупность химических процессов, направленных на создание новых клеток и тканей в организме. Одним из самых ярких примеров анаболизма является рост мышечной массы.

Катаболизм – процессы разрушения и распада сложных веществ до более простых. В процессе катаболизма, как правило, выделяется энергия, которую мы и используем для обеспечения нормальной жизнедеятельности. Когда мы говорим о жиросжигании, мы тоже говорим о катаболизме, ведь нам нужно чтобы энергия для нашей активности была получена именно за счёт расщепления всех трех видов жиров, существующих в теле человека.

Что такое скорость обмена веществ?

Это основной показатель метаболизма. Скорость обмена веществ – это то количество энергии, которое Ваш организм тратит для обеспечения жизнедеятельности. Обычно эта цифра рассчитывается для одного дня и равна количеству килокалорий, необходимых для покрытия энергозатрат. Чем больше этот показатель, соответственно, тем выше скорость Вашего метаболизма.

Формулы, по которым можно рассчитать скорость метаболизма я приводила в статье «Норма килокалорий»

Метаболизм и жиросжигание

Скорость обмена веществ напрямую связана с успехом в процессе похудения. Ведь чем больше калорий Вы потратите, чем быстрее сможете избавляться от жира (естественно, при условии дефицита калорийности). И в данном случае, нас интересует именно жировой (липидный) обмен, если мы хотим худеть за счёт жира, а не мышц.

Существуют люди с относительно быстрым обменом веществ, которые как правило, могут кушать достаточно много и при этом оставаться очень «сухими». Но так же есть с люди с замедленным метаболизмом, которые кушают умеренно, но быстро набирают жир.

Но не спешите относить себя к тем или другим. На самом деле, на скорость обмена веществ влияет множество факторов (об этом речь пойдёт ниже), в том числе образ жизни и привычки питания. И зачастую те, кто винит в лишнем весе медленный метаболизм, на самом деле просто едят больше, чем им необходимо и ведут малоподвижный образ жизни.

Метаболизм и набор массы

Многие считают, что скорость обмена веществ важна только для тех, кто хочет похудеть, но это не так. При наборе массы огромное значение имеют обе формы метаболизма. Потому что с одной стороны, чтобы мышцы росли, нужно, чтобы процессы анаболизма протекали интенсивнее. Чем выше анаболизм, тем больше рост массы. С другой стороны, очень Важно замедлить процессы катаболизма, т. е не допустить, чтобы для получения энергии происходило расщепление мышечной ткани. Все эти процессы регулируются соответствующе подобранным режимами питания и тренировок.

Основные факторы, влияющие на скорость обмена веществ:

Пол – базальный метаболизм у мужчин выше, чем у женщин.

Возраст – по мере взросления скорость метаболизма постепенно уменьшается. Пик метаболической активности наблюдается в возрасте 20-ти лет. После этого за каждые 10 лет скорость метаболизма снижается на 2-3%.

Гормоны – все обменные процессы и физиологические функции в организме осуществляются по средствам гормональной регуляции. Соответственно, если у Вас наблюдаются какие-то сбои в гормональной системе, то они могут стать не только причиной замедления обмена веществ, но и провоцировать излишнее образование жира.

Режим питания – частые диеты и нерегулярные приёмы пищи приводят к снижению скорости метаболизма (более подробно об этом я писала в этом материале).

Вода – вода участвует абсолютно во всех процессах организма. Она участвует в процессах терморегуляции, растворяет питательные вещества, выводит вредные продукты обмена. Вывод очевиден: если воды поступает недостаточно, то и процессы обмена протекают медленнее.

Физическая активность – чем более подвижен Ваш образ жизни, тем быстрее проходят обменные процессы в организме.

Тип телосложения – все мы имеем ту или иную генетическую предрасположенность к определённому типу фигуры. Одни больше склонны к полноте, другие наоборот худощавы. Это фактор заложен в каждом человеке при рождении.

Как видите, метаболизм несёт ответственность за постоянство внутренней среды организма и нормальное протекание всех процессов в нём. Именно поэтому, если Вы серьёзно озабочены качеством своего тела, первое, что нужно сделать – нормализовать скорость метаболизма. О том, как это сделать, читайте в материале «Как разогнать метаболизм до предела?».

vimo.fitness

Ответы@Mail.Ru: что такое метаболизм?

Метаболи́зм (от греч. μεταβολή, «превращение, изменение») , обмен веществ — сложный процесс превращения химических элементов в организме, обеспечивающих его рост, развитие, деятельность и жизнь в целом. В живом организме постоянно расходуется энергия, причём не только во время физической и умственной работы, а даже при полном покое (сне) .

Обмен веществ состоит из двух противоположных, одновременно протекающих процессов. Первый — анаболизм, или ассимиляция, объединяет все реакции, связанные с синтезом необходимых веществ, их усвоением и использованием для роста, развития и жизнедеятельности организма. Второй — катаболизм, или диссимиляция, включает реакции, связанные с распадом веществ, их окислением и выведением из организма продуктов распада.

Обмен веществ представляет собой комплекс биохимических и энергетических процессов, обеспечивающих использование пищевых веществ для нужд организма и удовлетворения его потребностей в пластических и энергетических веществах.

Белки, жиры, углеводы и другие высокомолекулярные соединения расщепляются в пищеварительном тракте на более простые низкомолекулярные вещества. Поступая в кровь и ткани, они подвергаются дальнейшим превращениям — аэробному окислению, окислительному фосфорилированию и другим. В процессе этих превращений (наряду с окислением до СО2 и Н2О) происходит использование продуктов окисления для синтеза аминокислот и других важных метаболитов. Таким образом, аэробное окисление сочетает в себе элементы распада и синтеза и является связующим звеном в обмене белков, жиров, углеводов и других веществ.

Хотя обмен веществ происходит непрерывно, видимая неизменность нашего тела вводила в заблуждение не только неискушенных в науке людей, но и некоторых учёных. Полагали, что в организме имеются два вида веществ, одни из которых идут на строительство тела, они неподвижны, статичны; другие же, используемые в качестве источника энергии, быстро перерабатываются.

Внедрение в биологические исследования меченых атомов позволило в экспериментах на животных установить, что во всех тканях и клетках обмен веществ происходит непрерывно: никакой разницы между «строительными» и «энергетическими» молекулами не существует. В организме все молекулы равным образом участвуют в обмене веществ. В среднем у человека каждые 80 дней меняется половина всех тканевых белков, ферменты печени (в ней идут особенно интенсивные реакции) обновляются через 2-4 часа, а некоторые даже через несколько десятков минут.

Обмен веществ обеспечивает присущее живому организму как системе динамическое равновесие, при котором взаимно уравновешиваются синтез и разрушение, размножение и гибель. В основе реакций обмена веществ лежат физико-химические взаимодействия между атомами и молекулами, подчиняющиеся единым для живой и неживой материи законам. Сказанное, разумеется, не означает, что жизнь сводится полностью к физико-химическим процессам. Живым организмам присущи свои особенности.

С обменом веществ неразрывно связан обмен энергии в организме. Живые организмы могут существовать только при условии непрерывного поступления энергии извне. И потому они постоянно нуждаются в энергии для выполнения различного рода работы: механической — передвижение тела, сердечная деятельность и т. д. ; гальванической — создание разности потенциалов в тканях и клетках; химической — синтез веществ и т. д.

Первичным источником энергии для человека (как и для всего живого на Земле) служит солнечное излучение. Пища образуется благодаря той же энергии Солнца. Начальное звено пищевой цепи — растения, аккумулирующие в процессе фотосинтеза солнечную энергию. В зеленом пигменте растений — хлорофилле под воздействием квантов света из воды и углекислого газа синтезируются органические вещества — основа жизни.

Состав пищи сложен и разнообразен. В ней больше всего главных пищевых веществ, к которым относятся белки, жиры, углеводы. Содержатся в пище и минеральные элементы — кальций, фосфор, н

otvet.mail.ru

Обмен веществ в клетке | Дистанционные уроки

25-Июл-2013 | комментариев 8 | Лолита Окольнова

Во всех клетках живых организмов непрерывно идут процессы обмена веществ и энергии.

 

Это называется метаболизм.

 

Если рассмотреть этот процесс более детально, то это постоянные процессы образования и распада веществ и поглощения и выделения энергии.

 

 

 

 

Процесс синтеза веществ = пластический обмен = ассимиляция = анаболизм

 

Чтобы что-то построить, надо затратить энергию — этот процесс идет с поглощением энергии.

 

 

 Процесс расщепления = энергетический обмен = диссимиляция = катаболизм

 

Это процесс, при котором сложные вещества разлагаются на простые. “Ломать — не строить”, так что энергия при этом выделяется.

 

В основном, это реакции окисления, происходят они в митохондриях, самый простой пример — дыхание. При дыхании сложные органические вещества расщепляются до простых, выделяется углекислый газ и энергия.

Вообще, эти два процесса взаимосвязаны и переходят один в другой. Суммарно уравнение метаболизма — обмена веществ в клетке —  можно записать так:

катаболизм + анаболизм = обмен веществ в клеткеметаболизм

 

 

Рассмотрим эти процессы  подробнее.

 

Энергетический обмен = Диссимиляция = Катаболизм

 

Этот процесс идет в несколько этапов  и нам нужно рассмотреть как он проходит а различных организмах.

 

Организмов будет всего 2 —  многоклеточный (человек, например) и одноклеточный (растительный и животный).

 

И запомните,  сочетание букв АТФ (аденинтрифосфорная кислота) — означает “энергию”. Просто эта энергия заключена в молекуле.

 

 Обмен веществ в клетке

Этапы диссимиляции:

1 этап   —  подготовительный

 

Давайте проследим путь пищи от начала и до конца… Итак, пища поступила в организм. А что у нас за пища? Точнее, из чего она состоит? Из белков, жиров и углеводов.

 

Пища начинает перевариваться.

 

 

В чем суть пищеварения? Очень просто: полимеры: белки, жиры и углеводы расщепляются до мономеров:

 

 

  • жиры → до глицерина и жирных кислот

 

  • углеводы (полисахариды) →  до моносахаридов

 

 Такое расщепление возможно с помощью ферментов (био-катализаторов)

 

 

  • у одноклеточных — в их “мини-желудочках” — лизосомах

 

2 этап — бескислородный — гликолиз

 

Глюкоза, полученная в предыдущем этапе, превращается в пировиноградную кислоту и накапливается энергия (“+” — это выделение энергии, “-” — поглощение).

 

С6h22O6 → C3h5O3 + 2 АТФ

Происходит этот процесс уже в цитоплазме клеток (как много-, так и одноклеточных организмов).

У растений этот процесс проходит немного по-другому. Наверняка слышали про “спиртовое брожение” — основу производства алкогольной продукции:

 

С6h22O6 =  2C2H5OH + 2CO2

 

А вы знаете, почему после тренировок мышцы болят?

 

Если организм испытывает серьезные физические нагрузки и при этом потребляет для дыхания кислород, то энергии, которая образуется при гликолиза, становится мало и происходит другой процесс — образование молочной кислоты:

 

С6h22O6  = 2C3H6O3

 

Вот как раз из-за нее и болят мышцы!

 

3 этап — кислородный  = Цикл Кребса + окислительное фосфорилирование

 

Здесь мы не будем детально разбирать цикл Кребса и фосфорилирование — это будет отдельная подробная тема, которая и не очень-то нужна в формате ЕГЭ…

 

Сама суть этого процесса в том, что в митохондриях (на кристах) кислота превращается  уже до конца: до CO2 (то, что мы выдыхаем) и h3O:

 

в цикле Кребса:  C3h5O3→CO2 + h3O + 34 АТФ

 

и еще + 2 АТФ в процессе фосфорилирования

 

Общее уравнение  диссимиляции:

С6h22O6 + 6O2 = 6CO2 + 6h3O + 38 АТФ

 

 


 
  •  в ЕГЭ это вопрос А3метаболизм клетки 
  • А16 — метаболизм человека
  • эти же вопросы есть в части В

 


 

 
 
 

Еще на эту тему:

Обсуждение: "Обмен веществ в клетке"

(Правила комментирования)

distant-lessons.ru

Биология для студентов - 09. Основные особенности метаболических процессов: обмен веществ и его пути. Характеристика функций метаболизма

В живых клетках протекает множество ферментативных реакций. Всю совокупность этих реакций объединяют общим понятием метаболизм (обмен веществ). Он выполняет четыре специфические функции:

  1. снабжение химической энергией, которая добывается путем расщепления богатых энергией пищевых веществ, поступающих из среды, или путем преобра­зования улавливаемой энергии солнечного света;
  2. превращение молекул пищевых веществ в строительные блоки, которые в дальнейшем используются клеткой для построения макромолекул;
  3. сборка белков, нуклеиновых кислот, липидов, полисахаридов и прочих клеточных компонентов из этих строительных блоков;
  4. синтез и разрушение тех биомолекул, которые необходимы для выполнения каких-либо специфических функций.

Выделяют внешний и промежуточный обмен веществ. Внешний обмен веществ - внеклеточное переваривание веществ на путях их поступления и выделения из организма.

 

Промежуточный обмен веществ  - превращение веществ внутри клеток с момента их поступления до образования конечных продуктов. Попав внутрь клетки, питательное вещество метаболизируется, т.е. претерпевает ряд химических изменений, катализируемых ферментами. Определённая последовательность таких химических изменений называется метаболическим путём, а образующиеся промежуточные продукты - метаболитами. Большей частью метаболические пути линейны в результате четырех последовательных ферментативных реакций предшественник А превращается в продукт Е, а продукт одной ферментативной реакции служит субстратом следующей:

A El > B Д2 > C ЕЪ > D Д4 > E

Кроме линейных выделяют циклические метаболические пути. Обычно они имеют разветвления, в которых какие-нибудь продукты реакций выходят из цепи реакций данного метаболического пути или, наоборот, вливаются в нее.  Именно таким путем происходит окисление ацетильных групп до СО2 и Н2О в цикле лимонной кислоты.

Все метаболические пути делят на:

  • центральные
  • специальные (вто­ричные).

Центральные метаболические пути - пути превращения основных пищевых веществ в клетке (углеводов, жиров, белков и нуклеиновых кислот). На этих путях потоки метаболитов довольно внушительны. Например, в организме взрослого человека ежесуточно окисляется несколько сотен граммов глюкозы до СО2 и воды. Последовательности химических превращений на каждом из центральных метаболических путей, в принципе, у всех живых форм едины. Кроме центральных путей есть и другие метаболические пути со значительно меньшим потоком метаболитов (ежесуточный синтез или распад при этом измеряется миллиграммами).

Эти специальные метаболические пути составляют так называемый вторичный метаболизм, роль которого - в образовании различных специализированных веществ, требующихся клеткам в малых количествах. К вторичным метаболическим путям принадлежит, например, биосинтез коферментов и гормонов, потому что эти соединения вы­рабатываются и используются только в следовых количествах.

Промежуточный метаболизм складывается из двух фаз:

  • катаболизма,
  • анаболизма.

Катаболизм - это фаза, на которой происходит расщепление сложных органических молекул до более простых конечных продуктов. Углеводы, жиры и белки, поступившие извне с пищей или присутствующие в самой клетке в качестве запасных веществ, распадаются в серии последова­тельных реакций до таких соединений, как молочная кислота, СО2 и аммиак. Катаболические процессы сопровождаются высвобождением свободной энергии, заключенной в сложной структуре больших органических молекул. На определенных этапах соответствующих катаболических путей значитель­ная часть свободной энергии запасается в форме высокоэнергетического со­единения - АТФ (благодаря сопряженным ферментативным реакциям). Часть ее запасается также в богатых энергией водородных атомах кофермента КЛОН (КАОРН), находящегося в восстановленной форме катаболические пути поставляют химическую энергию в форме АТФ и НАДФH. Эта энергия используется на анаболических путях для биосинтеза макромолекул из небольших молекул - предшествен­ников.

Ферментативное расщепление тех главных питательных веществ, кото­рые служат клетке источником энергии, а именно углеводов, жиров и белков, совершается постепенно, т.е. через ряд последовательных ферментативных реакций. В аэробном катаболизме различают три главные стадии:

  1. На первой стадии макромолекулы клетки распадаются на свои основные «строительные блоки»: полисахариды до гексоз или пентоз, жиры □ до жирных кислот, глицерола и других компонентов, белки - до аминокислот.
  2. На второй стадии эти «строительные блоки» превращаются в один об­щий продукт - ацетильную группу ацетил-СоА.
  3. На третьей стадии различ­ные катаболические пути сливаются в один общий путь - цикл лимонной ки­слоты; в результате всех этих превращений образуются только три конечных продукта.

Все продукты, образовавшиеся на первой стадии катаболизма, на вто­рой стадии превращаются в еще более простые соединения, число которых сравнительно невелико. Гексозы, пентозы и глицерол расщепляются до одно­го и того же трехуглеродного промежуточного продукта (пирувата), а затем до единственной двухуглеродной формы ацетильной группы ацетилкофермента А (ацетил-СоА). Аналогичное превращение претерпевают жирные кислоты и углеродные скелеты большей части аминокислот: их рас­щепление также завершается образованием ацетильных групп в форме аце­тил-СоА. Таким образом, ацетил-СоА представляет собой общий конечный продукт второй стадии катаболизма.

На третьей стадии ацетильная группа ацетил-СоА вступает в цикл ли­монной кислоты - общий конечный путь, на котором почти все виды клеточ­ного «топлива» в конце концов, окисляются до двуокиси углерода. Конеч­ными продуктами метаболизма являются также вода и аммиак (или другие азотсодержащие соединения). Важно отметить, что катаболические пути сходятся, вливаясь на третьей стадии в общий путь - цикл лимонной кислоты.

Анаболизм, называемый также биосинтезом, - та фаза метаболизма, в которой из малых молекул-предшественников, или «строительных блоков», синтезируются белки, нуклеиновые кислоты и другие макромолекулярные компоненты клеток. Поскольку биосинтез - процесс, в результате которого увеличиваются размеры молекул и усложняется их структура, он требует за­траты свободной энергии. Источником энергии служит распад АТФ до АДФ и неорганического фосфата. Для биосинтеза некоторых клеточных компонен­тов требуются также богатые энергией водородные атомы, донором которых является НАДФH.

Анаболизм, или биосинтез, начинающийся с малых молекул - предшественников, протекает также в три стадии:

  1. Синтез белков, например, начинается с образования а-кетокислот и других предшественников.
  2. На вто­рой стадии происходит аминирование а-кетокислот в реакциях с донорами аминогрупп. Образуются а-аминокислоты.
  3. На последней, завершающей, ста­дии анаболизма из аминокислот строятся полипептидные цепи и образуются различные белки.

Сходным образом синтезируются липиды. Их синтез начи­нается с включения ацетильных групп в жирные кислоты и завершается сборкой различных липидных молекул из этих жирных кислот. В отличие от катаболизма для анаболизма характерно расхождение метаболических пу­тей.

Тесная связь между анаболизмом и катаболизмом протекает на уровнях:

  • источников атома углерода - продукты катаболизма являются исходными субстратами для анаболических реакций;
  • на энергетическом уровне - в процессах катаболизма образуется АТФ и другие макроэргические соединения, энергия которых затрачивается в анаболических процессах;
  • на уровне восстановленных эквивалентов - реакции катаболизма в основном окислительные, а анаболические реакции потребляют восстановленные эквиваленты.

Катаболизм сопровождается освобождением энергии, которая может аккумулироваться в виде АТФ. При анаболических процессах происходит потребление энергии, которая освобождается при распаде АТФ до АДФ и фосфорной кислоты или АМФ и пирофосфорной кислоты. Следовательно, АТФ является сопрягающим энергетическим звеном катаболизма и анаболизма. Кроме АТФ связующим звеном могут служить специфические метаболические пути или циклы. Связующий путь (цикл), объединяющий пути распада и синтеза веществ, называется амфиболическим. Примером амфиболического цикла может служить цикл Кребса. Амфиболические пути связаны, как правило, с окислением веществ до углекислого газа и воды.

Функции метаболизма:

  1. снабжение энергией, которая выделяется при распаде веществ корма;
  2. превращение молекул пищевых веществ в строительные блоки, которые используются клеткой для синтеза макромолекул;
  3. сборку собственных макромолекул из этих строительных блоков;
  4. синтез и разрушение биомолекул, необходимых для выполнения специфических функций клетки (гормонов).

Метаболические пути необратимы. Распад никогда не идет по пути, который являлся бы простым обращением реакций синтеза. В нем участвуют другие ферменты и другие промежуточные продукты. Нередко противоположно направленные процессы протекают в разных отсеках клетки. Так, жирные кислоты синтезируются в цитоплазме при участии одного набора ферментов, а окисляются в митохондриях при участии совсем другого набора.

vseobiology.ru

Пример метаболизма – Биология для студентов — 09. Основные особенности метаболических процессов: обмен веществ и его пути. Характеристика функций метаболизма

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о