Главная Контакты Найти нас
Тренажерный зал
Аэробный зал
Наши инструкторы
Спортивное питание
Расписание
Инфракрасная сауна
Турбо Солярий
Вакансии
Цены

Как вы понимаете термин обмен веществ


Лекция 7

  1. Понятие об обмене веществ. Значение обмена веществ. Виды и этапы обмена.

  2. Питательные вещества и их значение.

  3. Особенности обмена веществ у детей.

  4. Ожирение, его причины, тактика воспитателя по отношению к ребенку, страдающему ожирением.

1. Понятие об обмене веществ. Значение обмена веществ. Виды и этапы обмена.

Обменом веществ называют совокупность физико-химических превращений, происходящих в организме и обеспечивающих его жизнедеятельность во взаимосвязи с внешней средой.

Суть обмена веществ сводится к поступлению веществ из окружающей среды, их переработке (например, в пищеварительной системе), усвоению и использованию клетками организма и выделению в окружающую среду продуктов обмена, образовавшихся в клетках. Прекращение обмена веществ означает биологическую смерть организма. Способность к обмену – одно из важнейших свойств живого организма.

Вещества, поступающие в организм из окружающей среды, расходуются на покрытие пластических и энергетических нужд организма, т.е. организм использует эти вещества для построения собственных клеток и тканей, а энергию химических связей – для синтеза АТФ и др. макроэргических соединений. В свою очередь энергия гидролиза АТФ может превращаться в механическую, электрическую, тепловую и др. виды энергии, необходимые для поддержания разных видов жизнедеятельности организма: мышечного сокращения, передачи нервного импульса, синтеза веществ в соответствии с генетической программой, поддержания гомеостаза и т.д.

В ходе обмена постоянно идут процессы ассимиляцииидиссимиляции.Ассимиляция(уподобление) – процесс использования организмом внешних по отношению к нему веществ и синтез своих собственных на основе продуктов расщепления. Процесс ассимиляции связан сзатратами энергии.Диссимиляция(разуподобление) – процесс разрушения веществ в организме и образование продуктов обмена. Диссимиляция сопровождаетсявыделением энергии. Процессы ассимиляции и диссимиляции связаны между собой, но не всегда уравновешены. В растущем организме преобладает ассимиляция, в стареющем – диссимиляция, у взрослых людей эти процессы чаще уравновешены. Диссимиляция усиливается при интенсивном росте (дети вытягиваются и худеют) и новообразованиях (опухолевый рост сопровождается затратами энергии на деление клеток).

В литературе часто употребляются и такие термины как метаболизм– обмен веществ,анаболизм– процессы синтеза веществ в организме, сопровождающиеся поглощением энергии; икатаболизм– процессы распада веществ в организме, сопровождающиеся выделением энергии. Анаболизм и катаболизм – две взаимосвязанные стороны метаболизма.

Так как все обменные реакции имеют энергетическую подоплеку, интенсивность обменных процессов принято оценивать в энергетических единицах (ккал.). В связи с этим, различают следующие виды обмена:

  1. Основной обмен–минимальноеколичество энергии, необходимое для поддержания жизнедеятельности в условиях физического и эмоционального покоя, утром, натощак, лежа, при условии нормальной температуры тела и окружающей среды. Основной обмен зависит от пола, возраста, роста, веса, состояния здоровья.

  2. Рабочая прибавка– количество энергии, необходимое для разных видов деятельности. Зависит от вида деятельности.

  3. Общий обмен– совокупность основного обмена и рабочей прибавки.

Обмен веществ протекает в 3 этапа:

  1. Этап поступления веществ в организм. Вещества поступают в организм через дыхательную, пищеварительную системы и кожу. В пищеварительной системе происходит расщепление питательных веществ, в результате которого они становятся пригодными для усвоения: а) питательные вещества теряют свою видовую специфичность и при поступлении в кровь уже не воспринимаются организмом как генетически чужеродный материал; б) питательные вещества превращаются в молекулы, которые можно транспортировать через клеточные мембраны и использовать в реакциях внутриклеточного обмена веществ;

  2. Этап промежуточного обменавеществ, который протекает в клетках организма и сводится к разнообразным реакциям анаболического и катаболического характера. В результате этого этапа образуются продукты обмена, которые подлежат выведению из организма;

  3. Этап выделения продуктов обмена, в котором участвуют дыхательная, пищеварительная, мочевыделительная системы и кожа.

Связующим звеном между структурами, в которых проходят разные этапы обмена, является, в первую очередь, кровь. Она выполняет транспортные функции. Именно в кровь попадают кислород из дыхательной системы, продукты расщепления из пищеварительной системы, вещества с поверхности кожи; именно кровь несет эти вещества к клеткам; именно в кровь попадают продукты обмена из клеток; именно из крови продукты обмена попадают в кожные железы, почки, легкие, пищеварительные железы откуда с пищеварительными соками - в пищеварительный тракт и вместе с непереваренными остатками пищи – в окружающую среду.

studfiles.net

Дайте определение: обмен веществ - Школьные Знания.com

Обмен веществ - это совокупность протекающих в живых организмах химических превращений, обеспечивающих их рост, развитие и процессы жизнедеятельности.Питание -  это поддержание жизни и здоровья человека с помощью пищи, для поддержания нормального течения физиологических процессов жизнедеятельности, здоровья и работоспособности.Дыхание - это совокупность процессов, обеспечивающих поступление из атмосферного воздуха в организм кислорода, использование его в биологическом окислении органических веществ и удаление из организма углекислого газа.Движение - это процесс изменения положения тела и его частей.Раздражимость - это свойство живых организмов реагировать на различные воздействия.Размножение - это свойство живых организмов воспроизводить себе подобных с целью продления рода.Рост - это увеличение массы организма, органа или участка ткани за счет увеличения количества и размеров клеток и неклеточных образований.Органические вещества - это вещества, которые входят в состав живых организмов и образуются только при их участии.

Белки - это высокомолекулярные органические вещества, состоящие из аминокислот, соединённых в цепочку пептидной связью.Жиры - это смеси сложных эфиров, образованных трехатомным спиртом глицерином и высшими жирными кислотами. 

Углеводы - это обширная группа органических соединений, входящих в состав всех живых организмов.Нуклеиновые кислоты - это соединения, состоящие из остатков фосфорной кислоты , пуриновых и пиримидиновых оснований и углевода.Азот -  это важнейший компонент белков и нуклеиновых кислот.Кислород - это жизненно важный элемент, с помощью которого организмы дышат.  Мембрана - это оболочка клетки.Хромосома - это нитевидная структура клеточного ядра, несущая генетическую информацию в виде генов, которая становится видной при делении клетки.Хроматида - это структурный элемент хромосомы, формирующийся в интерфазе ядра клетки в результате удвоения хромосомы.Митоз - это непрямое деление, основной способ деления эукариотных клеток.Мейоз - это особый способ деления эукариотических клеток, в результате которого происходит переход клеток из диплоидного состояния в гаплоидное.

Ткань- это система клеток и межклеточного вещества, объединённых общим происхождением, строением и выполняемыми функциями.Межклеточное вещество - это составная часть соединительной ткани позвоночных и многих беспозвоночных животных, включающая соединительнотканные волокна и аморфное основное вещество, выполняющая механическую, опорную, защитную и трофическую функции.

Орган - это часть организма, представляющая собой эволюционно сложившийся комплекс тканей, объединенный общей функцией, структурной организацией и развитием.Побег - это один из основных вегетативных органов высших растений, состоящий из стебля с расположенными на нём листьями и почками.Корень - один из основных органов растений, служащий для укрепления в почве, поглощения воды, минеральных веществ, синтеза органических соединений, а также для выделения некоторых продуктов обмена.Лист - это важный орган растения, в котором происходят фотосинтез, газообмен и испарение.Стебель - это удлинённый побег высших растений, служащий механической осью, также выполняет роль проводящей и опорной базы для листьев, почек, цветков.Цветок - орган размножения покрытосеменных (цветковых) растений.Плод -  видоизменённый в процессе двойного оплодотворения цветок.Семя - это особая многоклеточная структура сложного строения, служащая для размножения и расселения семенных растений.Завязь - это нижняя расширенная часть пестика в цветке, по опылении образующая плод.Тычинка - это репродуктивный орган цветка покрытосеменных растений, в котором образуются пыльцевые зёрна.Пыльца - это скопление пыльцевых зёрен семенных растений.Зародыш - это то,что представляет из себя организм на ранней стадии его развития.Эндосперм - это запасающая ткань семени растений, в которой откладываются питательные вещества.

Гормон - это группа биологически активных веществ, выделяемых железами внутренней секреции

znanija.com

Обмен веществ или метаболизм в организме: в чем разница. Как вы понимаете термин обмен веществ

Приветствую Вас, дорогие читательницы!

Наверняка вы уже слышали термины обмена веществ в организме и метаболизм. Что это такое и чем они отличаются между собой?! Сегодня я хочу рассказать и про первое и про второе, тем более это одно и тоже.

В конце статьи вас ждет конкурс. Действительно обмен веществ более народное название медицинского термина -метаболизм.

Еда может идти на образование энергии для обеспечения нужд организма, а также для синтеза других веществ внутри организма. В первом случае речь идет о катаболизме (расщеплении), во втором случае — о анаболизме (накоплении, синтезе). Все что мы едим и пьем имеет энергетическую ценность, даже алкоголь, разве что простая вода имеет ноль калорий.

И когда полная женщина говорит, что лишний вес у нее от нарушения обмена веществ, то это действительно является правдой, с поправкой на то, что нарушение метаболизма у нее в пользу избыточного поступления энергии, т. е. пищи, т. е. имеет место переедание и/или малоподвижный образ жизни. Редко, когда встречаются чисто эндокринные типы ожирения. Конечно, при таком образе жизни постепенно начинает нарушаться работа внутренних органов и возникают серьезные болезни, такие как сахарный диабет, гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца, онкологические заболевания, суставы, позвоночник и другие.

Аналогичная ситуация происходит в тех случаях, когда поступающей энергии с пищей не хватает на нужды организма, в таком случае, организм начинает обкрадывать сам себя. Это отлично видно на пациентах с анорексией и булимией. Нехватка энергии приводит к общему истощению и кахексии, а она в свою очередь к голодной смерти.

Но такие случаи редки, к счастью, чаще всего наблюдаются другие состояния, которые связаны с недостатком одного-двух групп веществ, например, нехваткой белков и витаминов. Можно и не подозревать, что проблемы с кожей, кишечником, сердцем и пр. могут быть связаны с дефицитом белка. Глядя на пациентов с такими проблемами сразу не скажешь, что есть проблемы с питанием, больно уж не специфичны жалобы.

Но статья не про болезни, а про здоровье, а точнее про метаболизм в общем. Обмен веществ включает в себя обмен жиров, белков, углеводов, витаминов, минералов и других биологически активный и важных для организма веществ. Скорость обменных процессов у всех разный и зависит от:

  1. пола
  2. возраста
  3. физической тренированности
  4. сопутствующих заболеваний
  5. массы и состава тела

Известно ли вам, что мужчины в среднем тратят больше калорий, чем женщины. А с возрастом метаболизм замедляется и человек затрачивает меньше энергии, чем в молодости. Каждые 10 лет метаболизм снижается на 7-10 %. У физически третированных лиц обмен веществ усилен, чем у лиц нетренированных. При некоторых заболеваниях (ожирении, гипотиреозе, сахарном диабете и пр.) метаболизм замедляется.

Кстати, чем больше масса тела, тем медленнее метаболизм, сравните мышь и слона. У первой обменные процессы проходят с очень высокой скоростью, поэтому у мышей короткая жизнь. Стоит задуматься, действительно ли плох медленный метаболизм, может лучше подстроится под него? Также состав тела, а точнее соотношение жировой и мышечной ткани, влияет на скорость обмена веществ, поскольку основные источники сжигания жира — мышцы. Поэтому чем лучше развита мускулатура, тем быстрее метаболизм.

Обмен веществ подразделяется на три составляющие:

Базовый (основной обмен)

Активный

Пищеварительный

Базовый или основной обмен веществ — это энергия которую организм тратит на работу жизненно важных органов. Этот тип метаболизма обеспечивает работу сердца, пищеварительного тракта, легких, почек, печени, головного мозга наконец. Кстати, головной мозг потребляет до 25 % от основного обмена. На слаженную работу организма нужно много энергии и поэтому доля основного обмена занимает большую часть всей энергетической потребности организма.

Активный тип метаболизма — это энергия, которая тратится на физическую деятельность, на движение. Он зависит от характера труда человека, например, офисный сотрудник тратит меньше энергии, чем каменщик на стройке. Чем более активный образ жизни, тем больше активный метаболизм, а с ним и основной.

Пищеварительный тип метаболизма — это получение энергии на процесс переваривания пищи. Вы удивитесь, но переваривать пищу организму очень не просто, для этого необходимо куча энергии. Причем уровень трат зависит от вида пищи, например, для расщепления тяжелой еды (мясо, грибы, орехи) требуется больше энергии, чем для переваривания каш и молочной продукции. Пищеварительный и основной типы обмена веществ обеспечивают до 80 % суточной потребности в энергии.

Рекомендую почитать также: ↑ «Сколько нужно съедать калорий в день, чтобы не полнеть, а начать худеть?»

Таким образом, чтобы быть здоровым с нормальным весом нужно сохранять баланс поступления энергии с пищей, что обмен веществ протекал эффективно. Конечно это зависит не только от количества калорий, но и соотношения самых главных нутриентов пищи: белков, жиров и углеводов. В следующей статье я расскажу о еще одной классификации метаболизма на белковый, углеводный и сбалансированный типы метаболизма. Вы узнаете как тратят калории люди с разным обменом веществ, а также пройдете тест для определения своего типа метаболизма. Еще вы узнаете больше о калориях, как рассчитать свой основной обмен и сколько нужно калорий для того чтобы стрелки весов качнулись с сторону снижения веса.

Также я планирую рассказать о трех видах телосложения, которые отличаются по скорости метаболизма. Вас ждет много открытий и куча полезного материала. Рекомендую вам подписаться на обновления блога, чтобы не забыть и не пропустить публикацию статьи.

Рекомендую вам посмотреть видео о продуктах для метаболизма для тех, кому за 40.

И напоследок хочу объявить конкурс комментаторов с денежными призами. Конкурс будет ежемесячным. Утверждаю три призовых места в зависимости от количества комментариев к статьям. А также специальный приз для гостьи, чьи комментарии будут особенно интересными, насыщенными и информативными.

Правила конкурса таковы:

  • Участвовать может только подписчик блога. Подписаться можно здесь.
  • Засчитываются комментарии только информативные и несущие смысл. Комментарии типа «Спасибо за статью! Было интересно» не засчитываются. Приветствуется описание вашего опыта, вопросы и общение между читательницами.
  • В один день учитываются только три комментария, если вы оставите больше, то остальные в счет не идут.

Каков размер призов?

За первое место гостья получает 500 р

За второе место гостья получает 400 р

За третье место гостья получает 300 р

Специальный приз для самого интересного комментатора — 500 р

Как будем считать?

На блоге в правой колонке вы видите окошко «Самые активные читатели». Там вы увидите свое имя и имена других читательниц, сколько комментариев кто оставил. В последний день месяца я подсчитываю количество и определяю победителей. С началом нового месяца счетчики обновляются и цикл повторяется заново.

Как происходит выплата денег?

Деньги перевожу в течении первой недели месяца следующими способами

  1. на пластиковую карту VISA/MASTERCARD
  2. на яндекс-деньги
  3. на вебмани
  4. на телефон

Отслеживание награждения победителей вы берете на себя (поэтому вы и должны быть подписчиком, чтобы узнать о победе). В течении первой недели я жду от победителя письма на свой адрес [email protected] В нем вы пишите что-то типа «Здравствуйте!  Я являюсь победителем и заняла первое место. Мой адрес такой-то, отправьте мне пожалуйста мой приз туда-то».

Внимание! Если в течении недели вы не заявите о себе, то приз сгорает. Будьте внимательны и помните это правило.

А теперь у меня все на сегодня. До новых встреч. И не забудьте нажать на кнопки соц. сетей и поделиться ссылкой на статью со своими подружками. Будьте щедрыми!

С теплотой и заботой, Равила.

Похожие записи

 

frau-madam.com

Лекция 7

Тема 1: обмен веществ и энергии. Возрастные особенности обмена веществ. План:

  1. Понятие об обмене веществ. Значение обмена веществ. Виды и этапы обмена.

  2. Питательные вещества и их значение.

  3. Особенности обмена веществ у детей.

  4. Ожирение, его причины, тактика воспитателя по отношению к ребенку, страдающему ожирением.

1. Понятие об обмене веществ. Значение обмена веществ. Виды и этапы обмена.

Обменом веществ называют совокупность физико-химических превращений, происходящих в организме и обеспечивающих его жизнедеятельность во взаимосвязи с внешней средой.

Суть обмена веществ сводится к поступлению веществ из окружающей среды, их переработке (например, в пищеварительной системе), усвоению и использованию клетками организма и выделению в окружающую среду продуктов обмена, образовавшихся в клетках. Прекращение обмена веществ означает биологическую смерть организма. Способность к обмену – одно из важнейших свойств живого организма.

Вещества, поступающие в организм из окружающей среды, расходуются на покрытие пластических и энергетических нужд организма, т.е. организм использует эти вещества для построения собственных клеток и тканей, а энергию химических связей – для синтеза АТФ и др. макроэргических соединений. В свою очередь энергия гидролиза АТФ может превращаться в механическую, электрическую, тепловую и др. виды энергии, необходимые для поддержания разных видов жизнедеятельности организма: мышечного сокращения, передачи нервного импульса, синтеза веществ в соответствии с генетической программой, поддержания гомеостаза и т.д.

В ходе обмена постоянно идут процессы ассимиляцииидиссимиляции.Ассимиляция(уподобление) – процесс использования организмом внешних по отношению к нему веществ и синтез своих собственных на основе продуктов расщепления. Процесс ассимиляции связан сзатратами энергии.Диссимиляция(разуподобление) – процесс разрушения веществ в организме и образование продуктов обмена. Диссимиляция сопровождаетсявыделением энергии. Процессы ассимиляции и диссимиляции связаны между собой, но не всегда уравновешены. В растущем организме преобладает ассимиляция, в стареющем – диссимиляция, у взрослых людей эти процессы чаще уравновешены. Диссимиляция усиливается при интенсивном росте (дети вытягиваются и худеют) и новообразованиях (опухолевый рост сопровождается затратами энергии на деление клеток).

В литературе часто употребляются и такие термины как метаболизм– обмен веществ,анаболизм– процессы синтеза веществ в организме, сопровождающиеся поглощением энергии; икатаболизм– процессы распада веществ в организме, сопровождающиеся выделением энергии. Анаболизм и катаболизм – две взаимосвязанные стороны метаболизма.

Так как все обменные реакции имеют энергетическую подоплеку, интенсивность обменных процессов принято оценивать в энергетических единицах (ккал.). В связи с этим, различают следующие виды обмена:

  1. Основной обмен–минимальноеколичество энергии, необходимое для поддержания жизнедеятельности в условиях физического и эмоционального покоя, утром, натощак, лежа, при условии нормальной температуры тела и окружающей среды. Основной обмен зависит от пола, возраста, роста, веса, состояния здоровья.

  2. Рабочая прибавка– количество энергии, необходимое для разных видов деятельности. Зависит от вида деятельности.

  3. Общий обмен– совокупность основного обмена и рабочей прибавки.

Обмен веществ протекает в 3 этапа:

  1. Этап поступления веществ в организм. Вещества поступают в организм через дыхательную, пищеварительную системы и кожу. В пищеварительной системе происходит расщепление питательных веществ, в результате которого они становятся пригодными для усвоения: а) питательные вещества теряют свою видовую специфичность и при поступлении в кровь уже не воспринимаются организмом как генетически чужеродный материал; б) питательные вещества превращаются в молекулы, которые можно транспортировать через клеточные мембраны и использовать в реакциях внутриклеточного обмена веществ;

  2. Этап промежуточного обменавеществ, который протекает в клетках организма и сводится к разнообразным реакциям анаболического и катаболического характера. В результате этого этапа образуются продукты обмена, которые подлежат выведению из организма;

  3. Этап выделения продуктов обмена, в котором участвуют дыхательная, пищеварительная, мочевыделительная системы и кожа.

Связующим звеном между структурами, в которых проходят разные этапы обмена, является, в первую очередь, кровь. Она выполняет транспортные функции. Именно в кровь попадают кислород из дыхательной системы, продукты расщепления из пищеварительной системы, вещества с поверхности кожи; именно кровь несет эти вещества к клеткам; именно в кровь попадают продукты обмена из клеток; именно из крови продукты обмена попадают в кожные железы, почки, легкие, пищеварительные железы откуда с пищеварительными соками - в пищеварительный тракт и вместе с непереваренными остатками пищи – в окружающую среду.

studfiles.net

Тема 3.2. Обмен веществ и превращение энергии. Энергетический обмен.

1. Дайте определения понятий.Метаболизм – набор химических реакций, которые возникают в живом организме для поддержания жизни.    Энергетический обмен – процесс метаболического распада, разложения на более простые вещества или окисления какого-либо вещества, обычно протекающий с высвобождением энергии в виде тепла и в виде АТФ.Пластический обмен – совокупность всех процессов биосинтеза, протекающих в живых организмах.

2. Заполните таблицу.

3. Изобразите схематично молекулу АТФ. Обозначьте ее части. Укажите расположение макроэргических связей. Напишите полное название этой молекулы.АТФ – аденозинтрифосфорная кислота 

4. К какому классу органических веществ относится АТФ? Почему вы сделали такой вывод?Нуклеотид, так как состоит из аденина, рибозы и трех остатков фосфорной кислоты. 

5. Пользуясь материалом § 3.2, заполните таблицу.

6. Какова биологическая роль ступенчатого характера энергетического обмена?Постепенное выделение энергии, идущее в ходе энергетического обмена, позволяет более рационально использовать и запасать энергию. При разовом выделении такого числа энергии большая ее часть просто не успела бы соединиться с АДФ и выделилась бы как тепло, что означает большие потери для организма.

7. Объясните, почему кислород необходим большинству современных организмов. В результате какого процесса в клетках образуется углекислый газ?Кислород необходим для дыхания. При наличии кислорода органические вещества при дыхании полностью окисляются до углекислого газа и воды.

8. Как повлияло накопление в атмосфере Земли кислорода на степень интенсивности процессов жизнедеятельности обитателей нашей планеты?Кислород оказывает глубокое влияние на организм в целом, повышая общую энергию жизнедеятельности обитателей нашей планеты. Возникли и эволюционировали новые организмы.

9. Вставьте пропущенные слова.Реакции пластического обмена идут с поглощением энергии.Реакции энергетического обмена идут с выделением энергии.Подготовительный этап энергетического обмена осуществляется в ЖКТ и лизосомах клетки.Гликолиз протекает в цитоплазме.  Во время подготовительного этапа белки под действием пищеварительных ферментов превращаются в аминокислоты.

10. Выберите правильный ответ. Тест 1.Какая из аббревиатур обозначает носителя энергии в живой клетке? 3) АТФ;

Тест 2.На подготовительном этапе энергетического обмена белки распадаются до:2) аминокислот; 

Тест 3.В результате бескислородного окисления в клетках животных при недостатке кислорода образуется:3) молочная кислота;

Тест 4.Энергия, которая выделяется в реакциях подготовительного этапа энергетического обмена:2)    рассеивается в виде тепла;

Тест 5.Гликолиз обеспечивают ферменты:3) цитоплазмы;

Тест 6.При полном окислении четырех молекул глюкозы образуется:4) 152 молекулы АТФ.

Тест 7.Для наиболее быстрого восстановления работоспособности при усталости в период подготовки к экзамену лучше всего съесть:3) кусок сахара;

11. Составьте синквейн к термину «метаболизм».МетаболизмПластический и энергетический.Синтезирует, разрушает, превращает.Набор химических реакций в живом организме для поддержания жизни.Обмен веществ.

12. Скорость обмена веществ непостоянна. Укажите некоторые внешние и внутренние причины, которые, по вашему мнению, способны изменять скорость обмена веществ.Внешние – температура окружающей среды, физические нагрузки, масса тела. Внутренние – уровень гормонов в крови, состояние нервной системы (угнетение или возбуждение).

13. Вы знаете, что существуют аэробные и анаэробные организмы. А кто такие факультативные анаэробы?Это организмы, энергетические циклы которых проходят по анаэробному пути, но способные существовать при доступе кислорода, в отличие от облигатных анаэробов, для которых кислород губителен.

14. Объясните происхождение и общее значение слова (термина), опираясь на значение корней, его составляющих.

15. Выберите термин и объясните, насколько его современное значение соответствует первоначальному значению его корней.Выбранный термин – гликолиз. Соответствие: термин соответствует, но дополнен. Современное определение гликолиза, это не просто «расщепление сладкого», а процесс окисления глюкозы, при котором из одной ее молекулы образуются две молекулы ПВК, осуществляемый последовательно за несколько ферментативных реакций и сопровождающийся запасанием энергии в форме АТФ и NADH.    

16. Сформулируйте и запишите основные идеи § 3.2. Для любого организма характерен обмен веществ – набор хим. реакций для поддержания жизни. Энергетический обмен – процесс разложения на более простые вещества, протекающий с высвобождением энергии в виде тепла и в виде АТФ. Пластический обмен – совокупность всех процессов биосинтеза, протекающих в живых организмах. Молекула АТФ – универсальный поставщик энергии в клетках. Энергетический обмен протекает в 3 стадии: подготовительный этап (образуется глюкоза и тепло), гликолиз (образуется ПВК, 2 молекулы АТФ и тепло) и кислородный, или клеточное дыхание, (образуется 36 молекул АТФ и углекислый газ).

biogdz.ru

Обмен веществ — Википедия (с комментариями)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Метаболи́зм (от греч. μεταβολή — «превращение, изменение»), или обмен веществ — 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 определенная 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 на количество пищи, необходимой для организма.

Основные метаболические пути и их компоненты одинаковы для многих видов, что свидетельствует о единстве происхождения всех живых существ[2]. Например, некоторые карбоновые кислоты, являющиеся интермедиатами цикла трикарбоновых кислот присутствуют во всех организмах, начиная от бактерий и заканчивая многоклеточными организмами эукариот[3]. Сходства в обмене веществ, вероятно, связаны с высокой эффективностью метаболических путей, а также с их ранним появлением в истории эволюции[4][5].

Биологические молекулы

Органические вещества, входящие в состав всех живых существ (животных, растений, грибов и микроорганизмов), представлены в основном аминокислотами, углеводами, липидами (часто называемые жирами) и нуклеиновыми кислотами. Так как эти молекулы имеют важное значение для жизни, метаболические реакции сосредоточены на создании этих молекул при строительстве клеток и тканей или разрушении их с целью использования в качестве источника энергии. Многие важные биохимические реакции объединяются вместе для синтеза ДНК и белков.

Аминокислоты и белки

Белки являются линейными биополимерами и состоят из остатков аминокислот, соединённых пептидными связями. Некоторые белки являются ферментами и катализируют химические реакции. Другие белки выполняют структурную или механическую функцию (например, образуют цитоскелет).[6] Белки также играют важную роль в передаче сигнала в клетках, иммунных реакциях, агрегации клеток, активном транспорте через мембраны и регуляции клеточного цикла.[7]

Липиды

Липиды входят в состав биологических мембран, например, плазматических мембран, являются компонентами коферментов и источниками энергии.[7] Липиды являются гидрофобными или амфифильными биологическими молекулами, растворимыми в органических растворителях таких, как бензол или хлороформ.[8]Жиры — большая группа соединений, в состав которых входят жирные кислоты и глицерин. Молекула трёхатомного спирта глицерина, образующая три сложные эфирные связи с тремя молекулами жирных кислот, называется триглицеридом.[9] Наряду с остатками жирных кислот, в состав сложных липидов может входить, например, сфингозин (сфинголипиды), гидрофильные группы фосфатов (в фосфолипидах). Стероиды, например холестерол, представляют собой ещё один большой класс липидов.[10]

Углеводы

Сахара могут существовать в кольцевой или линейной форме в виде альдегидов или кетонов, имеют несколько гидроксильных групп. Углеводы являются наиболее распространёнными биологическими молекулами. Углеводы выполняют следующие функции: хранение и транспортировка энергии (крахмал, гликоген), структурная (целлюлоза растений, хитин у грибов и животных).[7] Наиболее распространенными мономерами сахаров являются гексозы — глюкоза, фруктоза и галактоза. Моносахариды входят в состав более сложных линейных или разветвленных полисахаридов.[11]

Нуклеотиды

Полимерные молекулы ДНК и РНК представляют собой длинные неразветвленные цепочки нуклеотидов. Нуклеиновые кислоты выполняют функцию хранения и реализации генетической информации, которые осуществляются в ходе процессов репликации, транскрипции, трансляции, и биосинтеза белка.[7] Информация, закодированная в нуклеиновых кислотах, защищается от изменений системами репарации и мультиплицируется при помощи репликации ДНК.

Некоторые вирусы имеют РНК-содержащий геном. Например, вирус иммунодефицита человека использует обратную транскрипцию для создания матрицы ДНК из собственного РНК-содержащего генома.[12] Некоторые молекулы РНК обладают каталитическими свойствами (рибозимы) и входят в состав сплайсосом и рибосом.

Нуклеозиды — продукты присоединения азотистых оснований к сахару рибозе. Примерами азотистых оснований являются гетероциклические азотсодержащие соединения — производные пуринов и пиримидинов. Некоторые нуклеотиды также выступают в качестве коферментов в реакциях переноса функциональных групп.[13]

Коферменты
Подробное рассмотрение темы: Коферменты

Метаболизм включает широкий спектр химических реакций, большинство из которых относятся к нескольким основным типам реакций переноса функциональных групп.[14] Для переноса функциональных групп между ферментами, катализирующими химические реакции, используются коферменты.[13] Каждый класс химических реакций переноса функциональных групп катализируется отдельными ферментами и их кофакторами.[15]

Аденозинтрифосфат (АТФ) — один из центральных коферментов, универсальный источник энергии клеток. Этот нуклеотид используется для передачи химической энергии, запасенной в макроэргических связях, между различными химическими реакциями. В клетках существует небольшое количество АТФ, который постоянно регенерируется из ADP и AMP. Организм человека за сутки расходует массу АТФ, равную массе собственного тела.[15] АТР выступает в качестве связующего звена между катаболизмом и анаболизмом: при катаболических реакциях образуется АТФ, при анаболических — энергия потребляется. АТФ также выступает донором фосфатной группы в реакциях фосфорилирования.

Витамины — низкомолекулярные органические вещества, необходимые в небольших количествах, причём, например, у человека большинство витаминов не синтезируется, а получается с пищей или через микрофлору ЖКТ. В организме человека большинство витаминов являются кофакторами ферментов. Большинство витаминов приобретают биологическую активность в измененном виде, например, все водорастворимые витамины в клетках фосфорилируются или соединяются с нуклеотидами.[16]Никотинамидадениндинуклеотид (NADH) является производным витамина B3 (ниацина), и представляет собой важный кофермент — акцептора водорода. Сотни различных ферментов дегидрогеназ отнимают электроны из молекул субстратов и переносят их на молекулы NAD+, восстанавливая его до NADH. Окисленная форма кофермента является субстратом для различных редуктаз в клетке.[17] NAD в клетке существует в двух связанных формах NADH и NADPH. NAD+/NADH больше важен для протекания катаболических реакций, а NADP+/NADPH чаще используется в анаболических реакциях.

Неорганические вещества и кофакторы

Неорганические элементы играют важнейшую роль в обмене веществ. Около 99 % массы млекопитающего состоит из углерода, азота, кальция, натрия, магния, хлора, калия, водорода, фосфора, кислорода и серы.[18] Биологически значимые органические соединения (белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты) содержат большое количество углерода, водорода, кислорода, азота и фосфора.[18]

Многие неорганические соединения являются ионными электролитами. Наиболее важны для организма ионы натрия, калия, кальция, магния, хлоридов, фосфатов и гидрокарбонатов. Баланс этих ионов внутри клетки и во внеклеточной среде определяет осмотическое давление и pH.[19] Концентрации ионов также играют важную роль для функционирования нервных и мышечных клеток. Потенциал действия в возбудимых тканях возникает при обмене ионами между внеклеточной жидкостью и цитоплазмой.[20] Электролиты входят и выходят из клетки через ионные каналы в плазматической мембране. Например, в ходе мышечного сокращения в плазматической мембране, цитоплазме и Т-трубочках перемещаются ионы кальция, натрия и калия.[21]

Переходные металлы в организме являются микроэлементами, наиболее распространены цинк и железо.[22][23] Эти металлы используются некоторыми белками (например, ферментами в качестве кофакторов) и имеют важное значение для регуляции активности ферментов и транспортных белков.[24] Кофакторы ферментов обычно прочно связаны со специфическим белком, однако могут модифицироваться в процессе катализа, при этом после окончания катализа всегда возвращаются к своему первоначальному состоянию (не расходуются). Металлы-микроэлементы усваиваются организмом при помощи специальных транспортных белков и не встречаются в организме в свободном состоянии, так как связаны со специфическими белками-переносчиками (например, ферритином или металлотионеинами).[25][26]

Классификация организмов по типу метаболизма

Все живые организмы можно разделить на восемь основных групп в зависимости от используемого: источника энергии, источника углерода и донора электронов (оксисляемого субстрата)[27].

  1. В качестве источника энергии живые организмы могут использовать: энергию света (фото-) или энергию химических связей (хемо-). Дополнительно для описания паразитических организмов использующих энергетические ресурсы хозяйской клетки применяют термин паратроф.
  2. В качестве донора электронов (восстановителя) живые организмы могут использовать: неорганические вещества (лито-) или органические вещества (органо-).
  3. В качестве источника углерода живые организмы используют: углекислый газ (авто-) или органические вещества (гетеро-). Иногда термины авто- и гетеротроф используют в отношении других элементов, которые входят в состав биологических молекул в восстановленной форме (например азота, серы). В таком случае «автотрофными по азоту» организмами являются виды, использующие в качестве источника азота окисленные неорганические соединения (например, растения; могут осуществлять восстановление нитратов). А «гетеротрофными по азоту» являются организмы не способные осуществлять восстановление оксисленных форм азота и использующие в качестве его источника органические соединения (например, животные, для которых источником азота служат аминокислоты).

Название типа метаболизма формируется путём сложения соответствующих корней и добавлением в конце корня -троф-. В таблице представлены возможные типы метаболизма с примерами[28]:

Источник энергии Донор электронов Источник углерода Тип метаболизма Примеры
Солнечный светФото- Органические вещества-органо- Органические вещества-гетеротроф Фотоорганогетеротрофы Пурпурные несерные бактерии, Галобактерии, Некоторые цианобактерии.
Углекислый газ-автотроф Фотоорганоавтотрофы Редкий тип метаболизма, связанный с окислением неусваиваемых веществ. Характерен для некоторых пурпурных бактерий.
Неорганические вещества-лито-* Органические вещества-гетеротроф Фотолитогетеротрофы Некоторые цианобактерии, пурпурные и зелёные бактерии, также гелиобактерии.
Углекислый газ-автотроф Фотолитоавтотрофы Высшие растения, Водоросли, Цианобактерии, Пурпурные серные бактерии, Зелёные бактерии.
ЭнергияхимическихсвязейХемо- Органические вещества-органо- Органические вещества-гетеротроф Хемоорганогетеротрофы Животные, Грибы, Большинство микроорганизмов редуцентов.
Углекислый газ-автотроф Хемоорганоавтотрофы Окисление трудноусваиваемых веществ, например факультативные метилотрофы, окисляющие муравьиную кислоту.
Неорганические вещества-лито-* Органические вещества-гетеротроф Хемолитогетеротрофы Метанобразующие археи, Водородные бактерии.
Углекислый газ-автотроф Хемолитоавтотрофы Железобактерии, Водородные бактерии, Нитрифицирующие бактерии, Серобактерии.
  • Некоторые авторы используют -гидро- когда в качестве донора электронов выступает вода.

Классификация была разработана группой авторов (А. Львов, К. ван Ниль, F. J. Ryan, Э. Тейтем) и утверждена на 11-м симпозиуме в лаборатории Колд-Спринг-Харбор и изначально служила для описания типов питания микроорганизмов. Однако в настоящее время применяется и для описания метаболизма других организмов[29].

Из таблицы очевидно, что метаболические возможности прокариот значительно разнообразнее по сравнению с эукариотами, которые характеризуются фотолитоавтотрофным и хемоорганогетеротрофным типом метаболизма.

Следует отметить, что некоторые виды микроорганизмов могут в зависимости от условий среды (освещение, доступность органических веществ и т. д.) и физиологического состояния осуществлять метаболизм разного типа. Такое сочетание нескольких типов метаболизма описывается как миксотрофия.

При применении данной классификации к многоклеточным организмам, важно понимать, что в рамках одного организма могут быть клетки отличающиеся типом обмена веществ. Так клетки надземных, фотосинтезирующих органов многоклеточных растений характеризуются фотолитоавтотрофным типом метаболизма, в то время как клетки подземных органов описываются как хемоорганогетеротрфные. Также как и в случае с микроорганизмами при изменении условий среды, стадии развития и физиологического состояния тип метаболизма клеток многоклеточного организма может изменяться. Так например, в темноте и на стадии прорастания семени, клетки высших растений осуществляют метаболизм хемоорганогетеротрофного типа.

Катаболизм

Катаболизмом называют метаболические процессы, при которых расщепляются относительно крупные органические молекулы сахаров, жиров, аминокислот. В ходе катаболизма образуются более простые органические молекулы, необходимые для реакций анаболизма (биосинтеза). Часто, именно в ходе реакций катаболизма организм мобилизует энергию, переводя энергию химических связей органических молекул, полученных в процессе переваривания пищи, в доступные формы: в виде АТФ, восстановленных коферментов и трансмембранного электрохимического потенциала. Термин катаболизм не является синонимом «энергетического обмена»: у многих организмов (например, у фототрофов) основные процессы запасания энергии не связаны напрямую с расщеплением органических молекул. Классификация организмов по типу метаболизма может быть основана на источнике получения энергии, что отражено в предыдущем разделе. Энергию химических связей используют хемотрофы, а фототрофы потребляют энергию солнечного света. Однако, все эти различные формы обмена веществ зависят от окислительно-восстановительных реакций, которые связаны с передачей электронов от восстановленных доноров молекул, таких как органические молекулы, вода, аммиак, сероводород, на акцепторные молекулы, такие как кислород, нитраты или сульфат.[30] У животных эти реакции сопряжены с расщеплением сложных органических молекул до более простых, таких как двуокись углерода и воду. В фотосинтезирующих организмах — растениях и цианобактериях — реакции переноса электрона не высвобождают энергию, но они используются как способ запасания энергии, поглощаемой из солнечного света.[31]

Катаболизм у животных может быть разделён на три основных этапа. Во-первых, крупные органические молекулы, такие как белки, полисахариды и липиды расщепляются до более мелких компонентов вне клеток. Далее эти небольшие молекулы попадают в клетки и превращается в ещё более мелкие молекулы, например, ацетил-КоА. В свою очередь, ацетильная группа кофермента А окисляется до воды и углекислого газа в цикле Кребса и дыхательной цепи, высвобождая при этом энергию, которая запасается в форме АТР.

Пищеварение
Подробное рассмотрение темы: Пищеварение и Желудочно-кишечный тракт

Такие макромолекулы, как крахмал, целлюлоза или белки, должны расщепляться до более мелких единиц прежде, чем они могут быть использованы клетками. Несколько классов ферментов принимают участие в деградации: протеазы, которые расщепляют белки до пептидов и аминокислот, гликозидазы, которые расщепляют полисахариды до олиго- и моносахаридов.

Микроорганизмы выделяют гидролитические ферменты в пространство вокруг себя,[32][33] чем отличаются от животных, которые выделяют такие ферменты только из специализированных железистых клеток.[34] Аминокислоты и моносахариды, образующиеся в результате активности внеклеточных ферментов, затем поступают в клетки с помощью активного транспорта.[35][36]

Получение энергии
Подробное рассмотрение темы: Клеточное дыхание, Брожение, Липолиз

В ходе катаболизма углеводов сложные сахара расщепляются до моносахаридов, которые усваиваются клетками.[37] Попав внутрь, сахара (например, глюкоза и фруктоза) в процессе гликолиза превращаются в пируват, при этом вырабатывается некоторое количество АТР.[38] Пировиноградная кислота (пируват) является промежуточным продуктом в нескольких метаболических путях. Основной путь метаболизма пирувата — превращаение в ацетил-КоА и далее поступление в цикл трикарбоновых кислот. При этом в цикле Кребса в форме АТР запасается часть энергии, а также восстанавливаются молекулы NADH и FAD. В процессе гликолиза и цикла трикарбоновых кислот образуется диоксид углерода, который является побочным продуктом жизнедеятельности. В анаэробных условиях в результате гликолиза из пирувата при участии фермента лактатдегидрогеназы образуется лактат, и происходит окисление NADH до NAD+, который повторно используется в реакциях гликолиза. Существует также альтернативный путь метаболизма моносахаридов — пентозофосфатный путь, в ходе реакций которого энергия запасается в форме восстановленного кофермента NADPH и образуются пентозы, например, рибоза, необходимая для синтеза нуклеиновых кислот.

Жиры на первом этапе катаболизма гидролизуются в свободные жирные кислоты и глицерин. Жирные кислоты расщепляются в процессе бета-окисления с образованием ацетил-КоА, который в свою очередь далее катаболизируется в цикле Кребса, либо идет на синтез новых жирных кислот. Жирные кислоты выделяют больше энергии, чем углеводы, так как жиры содержат удельно больше атомов водорода в своей структуре.

Аминокислоты либо используются для синтеза белков и других биомолекул, либо окисляются до мочевины, диоксида углерода и служат источником энергии.[39] Окислительный путь катаболизма аминокислот начинается с удаления аминогруппы ферментами трансаминазами. Аминогруппы утилизируются в цикле мочевины; аминокислоты, лишённые аминогрупп называют кетокислотами. Некоторые кетокислоты — промежуточные продукты цикла Кребса. Например, при дезаминировании глутамата образуется альфа-кетоглутаровая кислота.[40] Гликогенные аминокислоты также могут быть преобразованы в глюкозу в реакциях глюконеогенеза.[41]

Энергетические превращения

Окислительное фосфорилирование
Подробное рассмотрение темы: Окислительное фосфорилирование, Хемиосмос и Митохондрия

При окислительном фосфорилировании электроны, удалённые из пищевых молекул в метаболических путях (например, в цикле Кребса), переносятся на кислород, а выделяющаяся энергия используется для синтеза АТР. У эукариот данный процесс осуществляется при участии ряда белков, закреплённых в мембранах митохондрий, называемые дыхательной цепью переноса электронов. У прокариот эти белки присутствуют во внутренней мембране клеточной стенки.[42] Белки цепи переноса электронов используют энергию, полученную при передаче электронов от восстановленных молекул (например NADH) на кислород, для перекачки протонов через мембрану.[43]

При перекачке протонов создаётся разница концентраций ионов водорода и возникает электрохимический градиент.[44] Эта сила возвращает протоны обратно в митохондрии через основание АТР-синтазы. Поток протонов заставляет вращаться кольцо из c-субъединиц фермента, в результате чего активный центр синтазы изменяет форму и фосфорилирует аденозиндифосфат, превращая его в АТР.[15]

Энергия из неорганических соединений

Хемолитотрофами называют прокариот, имеющих особый тип обмена веществ, при котором энергия образуется в результате окисления неорганических соединений. Хемолитотрофы могут окислять молекулярный водород,[45] соединения серы (например, сульфиды, сероводород и неорганические тиосульфаты),[1]оксид железа(II)[46] или аммиак.[47] При этом энергия от окисления этих соединений образуется с помощью акцепторов электронов, таких как кислород или нитриты.[48] Процессы получения энергии из неорганических веществ играют важную роль в таких биогеохимических циклах, как ацетогенез, нитрификация и денитрификация.[49][50]

Энергия из солнечного света

Энергия солнечного света поглощается растениями, цианобактериями, пурпурными бактериями, зелёными серными бактериями и некоторыми простейшими. Этот процесс часто сочетается с превращением диоксида углерода в органические соединения, как часть процесса фотосинтеза (см. ниже). Системы захвата энергии и фиксации углерода у некоторых прокариот могут работать раздельно (например, у пурпурных и зелёных серных бактерий).[51][52]

У многих организмов поглощение солнечной энергии в принципе аналогично окислительному фосфорилированию, так как при этом энергия запасается в форме градиента концентрации протонов и движущая сила протонов приводит к синтезу АТФ.[15] Электроны, необходимые для этой цепи переноса, поступают от светособирающих белков, называемых центрами фотосинтетических реакций (примером являются родопсины). В зависимости от вида фотосинтетических пигментов классифицируют два типа центров реакций; в настоящее время большинство фотосинтезирующих бактерий имеют только один тип, в то время как растения и цианобактерии два.[53]

У растений, водорослей и цианобактерий, фотосистема II использует энергию света для удаления электронов из воды, при этом молекулярный кислород выделяется как побочный продукт реакции. Электроны затем поступают в комплекс цитохрома b6f, который использует энергию для перекачки протонов через тилакоидную мембрану в хлоропластах.[7] Под действием электрохимического градиента протоны движутся обратно через мембрану и запускают АТР-синтазу. Электроны затем проходят через фотосистему I и могут быть использованы для восстановления кофермента NADP+, для использования в цикле Кальвина или рециркуляции для образования дополнительных молекул АТР.[54]

Анаболизм

Подробное рассмотрение темы: Анаболизм

Анаболизм — совокупность метаболических процессов биосинтеза сложных молекул с затратой энергии. Сложные молекулы, входящие в состав клеточных структур, синтезируются последовательно из более простых предшественников. Анаболизм включает три основных этапа, каждый из которых катализируется специализированным ферментом. На первом этапе синтезируются молекулы-предшественники, например, аминокислоты, моносахариды, терпеноиды и нуклеотиды. На втором этапе предшественники с затратой энергии АТР преобразуются в активированные формы. На третьем этапе активированные мономеры объединяются в более сложные молекулы, например, белки, полисахариды, липиды и нуклеиновые кислоты.

Не все живые организмы могут синтезировать все биологически активные молекулы. Автотрофы (например, растения) могут синтезировать сложные органические молекулы из таких простых неорганических низкомолекулярных веществ, как углекислый газ и вода. Гетеротрофам необходим источник более сложных веществ, таких как моносахариды и аминокислоты, для создания более сложных молекул. Организмы классифицируют по их основным источникам энергии: фотоавтотрофы и фотогетеротрофы получают энергию из солнечного света, в то время как хемоавтотрофы и хемогетеротрофы получают энергию из неорганических реакций окисления.

Связывание углерода
Подробное рассмотрение темы: Фотосинтез и Хемосинтез

Фотосинтезом называют процесс биосинтеза сахаров из углекислого газа, при котором необходимая энергия поглощается из солнечного света. У растений, цианобактерий и водорослей, при кислородном фотосинтезе происходит фотолиз воды, при этом, как побочный продукт, выделяется кислород. Для преобразования CO2 в 3-фосфоглицерат используется энергия АТФ и НАДФ, запасенная в фотосистемах. Реакция связывания углерода осуществляется с помощью фермента рибулозобисфосфаткарбоксилазы и является частью цикла Кальвина.[55] У растений классифицируют три типа фотосинтеза — по пути трехуглеродых молекул, по пути четырехуглеродых молекул (С4), и CAM фотосинтез. Три типа фотосинтеза отличаются по пути связывания углекислого газа и его вхождения в цикл Кальвина; у C3 растений связывание CO2 происходит непосредственно в цикле Кальвина, а при С4 и CAM CO2 предварительно включается в состав других соединений. Разные формы фотосинтеза являются приспособлениями к к интенсивному потоку солнечных лучей и к сухим условиям.[56]

У фотосинтезирующих прокариот механизмы связывания углерода более разнообразны. Углекислый газ может быть фиксирован в цикле Кальвина, в обратном цикле Кребса,[57] или в реакциях карбоксилирования ацетил-КоА.[58][59] Прокариоты — хемоавтотрофы также связывают CO2 через цикл Кальвина, но для протекания реакции используют энергию из неорганических соединений.[60]

Углеводы и гликаны
Подробное рассмотрение темы: Глюконеогенез и Гликозилирование

В процессе анаболизма сахаров простые органические кислоты могут быть преобразованы в моносахариды, например, в глюкозу, и затем использованы для синтеза полисахаридов, таких как крахмал. Образование глюкозы из соединений, как пируват, лактат, глицерин, 3-фосфоглицерат и аминокислот называют глюконеогенезом. В процессе глюконеогенеза пируват превращается глюкозо-6-фосфат через ряд промежуточных соединений, многие из которых образуются и при гликолизе.[38] Однако, глюконеогенез не просто является гликолизом в обратном направлении, так как несколько химических реакций катализируют специальные ферменты, что дает возможность независимо регулировать процессы образования и распада глюкозы.[61][62]

Многие организмы запасают питательные вещества в форме липидов и жиров, однако, позвоночные не имеют ферментов, катализирующих превращение ацетил-КоА (продукта метаболизма жирных кислот) в пируват (субстрат глюконеогенеза).[63] После длительного голодания позвоночные начинают синтезировать кетоновые тела из жирных кислот, которые могут заменять глюкозу в таких тканях, как головной мозг.[64] У растений и бактерий, данная метаболическая проблема решается использованием глиоксилатного цикла, который обходит этап декарбоксилирования в цикле лимонной кислоты и позволяет превращать ацетил-КоА в оксалоацетат, и далее использовать для синтеза глюкозы.[63][65]

Полисахариды выполняют структурные и метаболические функции, а также могут быть соединены с липидами (гликолипиды) и белками (гликопротеиды) при помощи ферментов олигосахаридтрансфераз.[66][67]

Жирные кислоты, изопреноиды и стероиды
Подробное рассмотрение темы: Стероиды

Жирные кислоты образуются синтазами жирных кислот из ацетил-КоА. Углеродный скелет жирных кислот удлиняется в цикле реакций, в которых сначала присоединяется ацетильная группа, далее карбонильная группа восстанавливается до гидроксильной, затем происходит дегидратация и последующее восстановление. Ферменты биосинтеза жирных кислот классифицируют на две группы: у животных и грибов все реакции синтеза жирных кислот осуществляются одним многофункциональным белком I типа,[68] в пластидах растений и у бактерий каждый этап катализируют отдельные ферменты II типа.[69][70]

Терпены и терпеноиды являются представителями самого многочисленного класса растительных натуральных продуктов.[71] Представители данной группы веществ являются производными изопрена и образуются из активированных предшественников изопентилпирофосфата и диметилаллилпирофосфата, которые, в свою очередь, образуются в разных реакциях обмена веществ.[72] У животных и архей изопентилпирофосфат и диметилаллилпирофосфат синтезируются из ацетил-КоА в мевалонатном пути,[73] в то время как у растений и бактерий субстратами не-мевалонатного пути являются пируват и глицеральдегид-3-фосфат.[72][74] В реакциях биосинтеза стероидов молекулы изопрена объединяются и образуют сквалены, которые далее формируют циклические структуры с образованием ланостерола.[75] Ланостерол может быть преобразован в другие стероиды, например холестерин и эргостерин.[75][76]

Белки
Подробное рассмотрение темы: Биосинтез белка

Организмы различаются по способности к синтезу 20 общих аминокислот. Большинство бактерий и растений могут синтезировать все 20, но млекопитающие способны синтезировать лишь 11 заменимых аминокислот.[7] Таким образом, в случае млекопитающих 9 незаменимых аминокислот должны быть получены из пищи. Все аминокислоты синтезируются из промежуточных продуктов гликолиза, цикла лимонной кислоты или пентозомонофосфатного пути. Перенос аминогрупп с аминокислот на альфа-кетокислоты называется трансаминированием. Донорами аминогрупп являются глутамат и глутамин. [77]

Аминокислоты, соединенными пептидными связями, образуют белки. Каждый белок имеет уникальную последовательность аминокислотных остатков (первичная структура белка). Подобно тому, как буквы алфавита могут комбинироваться с образованием почти бесконечных вариаций слов, аминокислоты могут связываться в той или иной последовательности и формировать разнообразные белки. Фермент Аминоацил-тРНК-синтетаза катализирует АТР-зависимое присоединение аминокислот к тРНК сложноэфирными связями, при этом образуются аминоацил-тРНК.[78] Аминоацил-тРНК являются субстратами для рибосом, которая объединяют аминокислоты в длинные полипептидные цепочки, используя матрицу мРНК.[79]

Нуклеотиды
Подробное рассмотрение темы: Пурин, пиримидин

Нуклеотиды образуются из аминокислот, углекислого газа и

wiki-org.ru

Биологический смысл обмена веществ - Medshag.ru

Совокупность изменений и взаимопревращений различных химических соединений и элементов в человеческом организме — вот что такое обмен веществ. У человека обмен веществ складывается из двух противоположных процессов — ассимиляции и диссимиляции. Совокупность всех процессов синтеза сложных органических веществ (белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот), идущих на построение органов и тканей, получила название ассимиляции. Процессы ассимиляции в клетках всегда сопровождаются поглощением энергии.

Диссимиляция находится в тесном взаимодействии с ассимиляцией и заключается в распаде веществ организма с выделением энергии. Взамен распадающихся веществ образуются органические соединения, и таким образом осуществляется постоянный круговорот обмена веществ и энергии, идет процесс постоянного самообновления клеточного состава тела человека. Возникшие при диссимиляции продукты распада выделяются из организма. В процессе обмена веществ потенциальная энергия вводимых в организм химических соединений переходит в тепловую (поддержание постоянной температуры тела), механическую (движения в процессе трудовой) и других видов деятельности. Обмен веществ и обмен энергии в теле человека — это два проявления единого процесса.

За счет поступления в организм пищи как раз и поддерживается постоянство интенсивности обмена веществ. Поступающие питательные вещества (углеводы, белки, жиры) восполняют потери в органических веществах, которые происходят в результате процессов диссимиляции, и организм тем самым получает необходимый строительный матёриал для своего роста и обновления старых клеток и тканей. Питательные вещества также служат источником энергии, необходимой для жизнедеятельности организма.

Но большинство питательных веществ используется организмом человека не непосредственно, поскольку они являются малорастворимыми соединениями и не могут из пищеварительного тракта сразу поступить в кровь. Усвоение их организмом становится возможным только после того, как они расщепляются на более простые и легкорастворимые вещества: белки — на различные аминокислоты, жиры — на глицерин и жирные кислоты, крахмал превращается в глюкозу.

Большую роль в этом процессе играют пищеварительные ферменты. Для нормальной жизнедеятельности организма ему необходимы различные минеральные соли. Большую роль в обмене вещества играет также вода, составляющая около 2/3 массы тела человека, а в детском организме около 3/4—4/5.

Помимо белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды, организму необходимо наличие в поступающей пище определенного минимального количества витаминов, так как их недостаток вызывает глубокие нарушения обмена веществ, о которых будет подробно рассказано в дальнейшем. Не менее важно и то, что посредством обмена веществ идет постоянное обновление всех составных элементов клеток органов и тканей. Так, например, некоторые ферменты печени обновляются каждые четыре часа. А вот эритроциты (красные кровяные тельца крови) живут довольно долго — 80 — 100 суток.

Подсчитано, что в течение жизни человека его белки обновляются более 200 раз. Поддержание равновесия обменных процессов — это условие существования здорового организма. В результате обмена веществ сохраняется также постоянство химического состава и физико-химических свойств внутренней среды организма. Под последним понимается постоянство температуры тела, концентрации ионов, которые определяют кислотно-щелочное равновесие, а также многие другие важные показатели, в том числе постоянство состава крови, содержание в крови питательных веществ, количество продуктов промежуточного и конечного обмена. Обеспечивается все это слаженной работой всех органов и систем.

Для обозначения всех указанных величин принят единый термин «гомеостаз». Последний обеспечивает человеческому организму относительную независимость от внешней среды, от постоянно меняющихся ее условий. Относительность этой независимости в том, что человек постоянно нуждается в некоторых компонентах внешней среды, а именно кислороде, питательных веществах, воде.

Свою независимость от внешней среды организм создает с помощью разнообразных сложных реакций. К ним можно отнести изменения функционирования нервной, эндокринной, кровеносной систем. А такая система, как иммунная, обеспечивает невосприимчивость к действию микроорганизмов, вредных физико-химических агентов. Система терморегуляции создает человеку независимость от изменения температуры. Короче говоря, получается, что постоянно, каждый момент организм приспосабливается к любым внешним воздействиям и тем самым создает свою относительную независимость или автономность.

«Нарушение обмена веществ: профилактика»,М.А.Жуковский

www.medshag.ru

xn----7sbebdhha8f6b8b2c7a.xn--p1ai

Что такое обмен веществ?

Обмен веществ (метаболизм) – это совокупность химических реакций, участвующих в поддержании жизнедеятельности клеток и организмов.

Существует два типа метаболизма:

  1. Катаболизм – это совокупность процессов, которые в результате ферментации сложных органических веществ приводят к получению более простых веществ (жирных кислот, аминокислот, моносахаридов).
  2. Анаболизм – создание организмом новых веществ, тканей и клеток из более простых веществ, полученных в результате катаболизма (клеточных белков, фосфолипидов мембран, полисахаридов).

В результате катаболизма образуются не только новые, более простые вещества, но также и энергия, которая затем используется для анаболизма. Когда баланс между двумя этими процессами нарушается, организм погибает.

Классификация

В зависимости от типа метаболизма, все организмы подразделяются на следующие группы:

  1. Если источником углерода для организма являются органические соединения, речь идет о гетеротрофах.
  2. Если источником углерода для организма являются неорганические соединения – это автотрофы.
  3. Если в процессе фотосинтеза растения или бактерии получают энергию из солнечного света, они являются фототрофами.
  4. Если в процессе фотосинтеза растения или бактерии получают энергию из первичных молекул, то это хемотрофы.
  5. Бактерии, получающие энергию из органических соединений, называются органотрофами.
  6. Бактерии, получающие энергию из неорганических соединений, называются литотрофами.

Правильное питание подразумевает потребление всех необходимых организму веществ: углевода, водорода, кислорода, азота, фосфора, серы и порядка 20 других неорганических элементов. Если организм не получает достаточного количества питательных веществ, происходит сбой в организме, при котором начинают неправильно функционировать вначале отдельные клетки, а потом целые органы.

Базовые питательные вещества, получаемые с пищей

  • Углеводы участвуют в построении клеточных структур, создают запас питательных веществ в организме, участвуют в формировании иммунитета и выполняют энергетическую функцию. Человек получает углеводы из крахмала, сахара и клетчатки.
  • Белки – главный строительный материал тканей. Белки необходимы организму, так как в них содержатся аминокислоты, получаемы в результате расщепления протеинов. Протеины содержатся в яйцах, молоке, фруктах, овощах, сое и злаках.
  • Жиры - участвуют в формировании клеточных структур, образуют жизненно важную защитную подушку и изоляцию вокруг внутренних органов, помогают поглощать жирорастворимые витамины и обеспечивают резервный запас энергии.
  • Минералы и витамины являются частью метаболических путей организма. Витамины являются важными органическими соединениями, которые человеческий организм не может синтезировать самостоятельно и, следовательно, необходимо следить, чтобы они поступали в достаточном количестве с пищей. 

Кратко обрисовать, что такое обмен веществ, можно в трех этапах:

  1. Расщепление сложных веществ до более простых под воздействием ферментов в пищеварительной системе и всасывание их в кровь.
  2. Транспортировка полученных питательных веществ к клеткам и тканям.
  3. Избавление от побочных продуктов метаболизма через пот, мочу, кал, с выдыхаемым воздухом и т.д.

Дополнительную информацию по этой теме читайте в статьях Что является веществом и Как ускорить метаболизм.

elhow.ru

Обмен веществ или метаболизм в организме: в чем разница

Приветствую Вас, дорогие читательницы!

Наверняка вы уже слышали термины обмена веществ в организме и метаболизм. Что это такое и чем они отличаются между собой?! Сегодня я хочу рассказать и про первое и про второе, тем более это одно и тоже.

В конце статьи вас ждет конкурс. Действительно обмен веществ более народное название медицинского термина -метаболизм.

Метаболизм — это комплекс биохимических превращений принятой пищи. ↑

Еда может идти на образование энергии для обеспечения нужд организма, а также для синтеза других веществ внутри организма. В первом случае речь идет о катаболизме (расщеплении), во втором случае — о анаболизме (накоплении, синтезе). Все что мы едим и пьем имеет энергетическую ценность, даже алкоголь, разве что простая вода имеет ноль калорий.

И когда полная женщина говорит, что лишний вес у нее от нарушения обмена веществ, то это действительно является правдой, с поправкой на то, что нарушение метаболизма у нее в пользу избыточного поступления энергии, т. е. пищи, т. е. имеет место переедание и/или малоподвижный образ жизни. Редко, когда встречаются чисто эндокринные типы ожирения. Конечно, при таком образе жизни постепенно начинает нарушаться работа внутренних органов и возникают серьезные болезни, такие как сахарный диабет, гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца, онкологические заболевания, суставы, позвоночник и другие.

Аналогичная ситуация происходит в тех случаях, когда поступающей энергии с пищей не хватает на нужды организма, в таком случае, организм начинает обкрадывать сам себя. Это отлично видно на пациентах с анорексией и булимией. Нехватка энергии приводит к общему истощению и кахексии, а она в свою очередь к голодной смерти.

Но такие случаи редки, к счастью, чаще всего наблюдаются другие состояния, которые связаны с недостатком одного-двух групп веществ, например, нехваткой белков и витаминов. Можно и не подозревать, что проблемы с кожей, кишечником, сердцем и пр. могут быть связаны с дефицитом белка. Глядя на пациентов с такими проблемами сразу не скажешь, что есть проблемы с питанием, больно уж не специфичны жалобы.

Типы обмена веществ в организме ↑

Но статья не про болезни, а про здоровье, а точнее про метаболизм в общем. Обмен веществ включает в себя обмен жиров, белков, углеводов, витаминов, минералов и других биологически активный и важных для организма веществ. Скорость обменных процессов у всех разный и зависит от:

  1. пола
  2. возраста
  3. физической тренированности
  4. сопутствующих заболеваний
  5. массы и состава тела

Известно ли вам, что мужчины в среднем тратят больше калорий, чем женщины. А с возрастом метаболизм замедляется и человек затрачивает меньше энергии, чем в молодости. Каждые 10 лет метаболизм снижается на 7-10 %. У физически третированных лиц обмен веществ усилен, чем у лиц нетренированных. При некоторых заболеваниях (ожирении, гипотиреозе, сахарном диабете и пр.) метаболизм замедляется.

Кстати, чем больше масса тела, тем медленнее метаболизм, сравните мышь и слона. У первой обменные процессы проходят с очень высокой скоростью, поэтому у мышей короткая жизнь. Стоит задуматься, действительно ли плох медленный метаболизм, может лучше подстроится под него? Также состав тела, а точнее соотношение жировой и мышечной ткани, влияет на скорость обмена веществ, поскольку основные источники сжигания жира — мышцы. Поэтому чем лучше развита мускулатура, тем быстрее метаболизм.

Обмен веществ подразделяется на три составляющие:

Базовый (основной обмен)

Активный

Пищеварительный

Базовый или основной обмен веществ — это энергия которую организм тратит на работу жизненно важных органов. Этот тип метаболизма обеспечивает работу сердца, пищеварительного тракта, легких, почек, печени, головного мозга наконец. Кстати, головной мозг потребляет до 25 % от основного обмена. На слаженную работу организма нужно много энергии и поэтому доля основного обмена занимает большую часть всей энергетической потребности организма.

Активный тип метаболизма — это энергия, которая тратится на физическую деятельность, на движение. Он зависит от характера труда человека, например, офисный сотрудник тратит меньше энергии, чем каменщик на стройке. Чем более активный образ жизни, тем больше активный метаболизм, а с ним и основной.

Пищеварительный тип метаболизма — это получение энергии на процесс переваривания пищи. Вы удивитесь, но переваривать пищу организму очень не просто, для этого необходимо куча энергии. Причем уровень трат зависит от вида пищи, например, для расщепления тяжелой еды (мясо, грибы, орехи) требуется больше энергии, чем для переваривания каш и молочной продукции. Пищеварительный и основной типы обмена веществ обеспечивают до 80 % суточной потребности в энергии.

Таким образом, чтобы быть здоровым с нормальным весом нужно сохранять баланс поступления энергии с пищей, что обмен веществ протекал эффективно. Конечно это зависит не только от количества калорий, но и соотношения самых главных нутриентов пищи: белков, жиров и углеводов. В следующей статье я расскажу о еще одной классификации метаболизма на белковый, углеводный и сбалансированный типы метаболизма. Вы узнаете как тратят калории люди с разным обменом веществ, а также пройдете тест для определения своего типа метаболизма. Еще вы узнаете больше о калориях, как рассчитать свой основной обмен и сколько нужно калорий для того чтобы стрелки весов качнулись с сторону снижения веса.

Также я планирую рассказать о трех видах телосложения, которые отличаются по скорости метаболизма. Вас ждет много открытий и куча полезного материала. Рекомендую вам подписаться на обновления блога, чтобы не забыть и не пропустить публикацию статьи.

Рекомендую вам посмотреть видео о продуктах для метаболизма для тех, кому за 40.

КОНКУРС! КОНКУРС! КОНКУРС!  ↑

И напоследок хочу объявить конкурс комментаторов с денежными призами. Конкурс будет ежемесячным. Утверждаю три призовых места в зависимости от количества комментариев к статьям. А также специальный приз для гостьи, чьи комментарии будут особенно интересными, насыщенными и информативными.

Правила конкурса таковы:

  • Участвовать может только подписчик блога. Подписаться можно здесь.
  • Засчитываются комментарии только информативные и несущие смысл. Комментарии типа «Спасибо за статью! Было интересно» не засчитываются. Приветствуется описание вашего опыта, вопросы и общение между читательницами.
  • В один день учитываются только три комментария, если вы оставите больше, то остальные в счет не идут.

Каков размер призов?

За первое место гостья получает 500 р

За второе место гостья получает 400 р

За третье место гостья получает 300 р

Специальный приз для самого интересного комментатора — 500 р

Как будем считать?

На блоге в правой колонке вы видите окошко «Самые активные читатели». Там вы увидите свое имя и имена других читательниц, сколько комментариев кто оставил. В последний день месяца я подсчитываю количество и определяю победителей. С началом нового месяца счетчики обновляются и цикл повторяется заново.

Как происходит выплата денег?

Деньги перевожу в течении первой недели месяца следующими способами

  1. на пластиковую карту VISA/MASTERCARD
  2. на яндекс-деньги
  3. на вебмани
  4. на телефон

Отслеживание награждения победителей вы берете на себя (поэтому вы и должны быть подписчиком, чтобы узнать о победе). В течении первой недели я жду от победителя письма на свой адрес [email protected] В нем вы пишите что-то типа «Здравствуйте!  Я являюсь победителем и заняла первое место. Мой адрес такой-то, отправьте мне пожалуйста мой приз туда-то».

Внимание! Если в течении недели вы не заявите о себе, то приз сгорает. Будьте внимательны и помните это правило.

А теперь у меня все на сегодня. До новых встреч. И не забудьте нажать на кнопки соц. сетей и поделиться ссылкой на статью со своими подружками. Будьте щедрыми!

С теплотой и заботой, Равила.

 

frau-madam.com

Что такое «метаболизм» (обмен веществ) и почему важно его определять?

Интересные факты 19.01.2014

Термин «метаболизм» (обмен веществ) в переводе с греческого языка означает «изменение» или «преобразование». Итак, что же преобразуется?

Метаболизм – это совокупность всех биохимических и энергетических процессов в организме, в ходе которых поступившая пища, вода, воздух преобразуются в энергию и ряд веществ, необходимых для поддержания жизнедеятельности. Это функция позволяет нашему организму использовать еду и другие ресурсы для поддержания своей структуры, восстановления повреждений, избавления от токсинов, размножения. Другими словами, метаболизм является необходимым процессом, без которого живые организмы погибнут.

Функции метаболизма:

  1. поддержание постоянства внутренней среды организма в непрерывно меняющихся условиях существования и адаптация к изменениям внешних условий.
  2. обеспечение жизнедеятельности, развития и самовоспроизведения.

Метаболизм начинается с поглощения питательных веществ, необходимых для поддержания жизни. Но поглощаем-то мы чужие белки, жиры и углеводы! А построить надо свои. Что для этого нужно сделать? Правильно! Расщепить поступившие сложные вещества на более простые составляющие, а затем из них построить индивидуальные белки, жиры и углеводы. То есть надо сначала разобрать, а потом построить.

Поэтому весь процесс метаболизма можно разделить на 2 тесно связанные между собой составляющие, две части одного процесса – обмена веществ.

1. Катаболизм – это такие процессы в организме, которые направлены на расщепление пищевых, а также собственных молекул на более простые вещества с освобождением при этом энергии и запасание ее в форме аденозинтрифосфата (АТФ). Первый этап катаболизма – это процесс пищеварения, в ходе которого белки расщепляются до аминокислот, углеводы — до глюкозы, липиды — до глицерина и жирных кислот. Затем уже в клетках эти молекулы превращается в ещё более мелкие, к примеру, жирные кислоты – в ацетил-КоА, глюкоза — в пируват, аминокислоты — в оксалоацетат, фумарат и сукцинат и т.д. Основные конечные продукты катаболизма — вода, углекислый газ, аммиак, мочевина.

Разрушение сложных веществ необходимо для экстренных нужд получения энергии и построения новых тканей. Без процессов катаболизма организм остался бы без энергии, а значит, не мог бы существовать. Ведь эта энергия в последующем будет направлена на синтез необходимых веществ, создание тканей и обновление организма, то есть на анаболизм. Энергия также необходима для сокращения мышц, передачи нервных импульсов, поддержания температуры тела и др.

2. Анаболизм – это такие обменные процессы в организме, которые направлены на образование клеток и тканей этого организма. Многие вещества, полученные в результате катаболизма, в дальнейшем используются организмом для синтеза (анаболизма) других веществ. Анаболические процессы всегда протекают с поглощением энергии АТФ. В ходе анаболического метаболизма из более мелких молекул структурируются крупные, из более простых структур образуются более сложные.

Таким образом, в результате катаболизма и последующего анаболизма из питательных веществ, поступающих в организм, строятся белки, жиры и углеводы, свойственные данному организму.

Таблица 1. Сравнение анаболизма и катаболизма.

Сравниваемые признаки Анаболизм Катаболизм
Основные функции Построение тканей – пластический обмен Обеспечение клетки энергией – энергетический обмен
Что происходит с веществом Из простых веществ образуются сложные Сложные вещества расщепляются до простых
Энергия Затрачивается Высвобождается
АТФ Расходуется Образуется и накапливается

 

Несмотря на противоположность анаболизма и катаболизма, они неразрывно связаны и не могут протекать друг без друга. Совокупность процессов анаболизма и катаболизма – это и есть обмен веществ, или метаболизм. Сбалансированность этих двух составляющих регулируется гормонами и делает работу организма слаженной. Ферменты при этом играют роль катализаторов в процессах метаболизма.

Как измеряется уровень метаболизма? Что такое скорость метаболизма?

Измеряя уровень метаболизма, никто, конечно, не подсчитывает количество вновь образовавшихся или разрушившихся клеток или тканей. Уровень обмена веществ измеряется по количеству поглощенной и выделенной энергии. Речь идёт о той энергии, которая поступает в организм с пищей, и той, которую расходует человек в процессе жизнедеятельности. Измеряется она в калориях.

Калории для организма – это как бензин для автомобиля. Это источник энергии, благодаря которому бьется сердце, сокращаются мышцы, функционирует мозг, человек дышит.

Когда говорят «повышенный или пониженный обмен веществ», имеется в виду повышенная или пониженная скорость (или интенсивность) обмена.

Скорость метаболизма — это расход организмом энергии в калориях за определённый период времени.

Сколько калорий в сутки тратит здоровый человек? Энергия, которую человек тратит в процессе жизнедеятельности, включают в себя 3 составляющие:

1) Энергия, которая расходуется на основной обмен (это и есть основной показатель метаболизма) +

2) Энергия, расходуемая на усвоение пищи — специфическое динамическое действие пищи (СДДП) +

3) Энергия, которая расходуется на физические нагрузки.

Но когда речь идёт об индивидуальном повышенном или пониженном обмене веществ, имеется в виду именно основной обмен.

Основной обмен — что это такое?

Основной обмен – это минимальное количество энергии, которое необходимо организму для поддержания его нормальной жизнедеятельности в условиях полного покоя через 12 часов после приема пищи в состоянии бодрствования и при исключении влияния всех внешних и внутренних факторов. Эта энергия расходуется на поддержание температуры тела, циркуляцию крови, дыхание, выделение, работу эндокринной системы, функционирование нервной системы, процессы клеточного метаболизма.

Основной обмен показывает насколько интенсивно протекает обмен веществ и энергии в организме.

Основной обмен зависит от пола, веса, возраста, состояния внутренних органов, влияния внешних факторов на организм (недостаток или избыток питания, интенсивность физических нагрузок, климат и т.п.) Основной обмен может увеличиваться или уменьшаться при воздействии внешних или внутренних факторов. Так понижение внешней температуры увеличивает основной обмен. Повышение внешней температуры снижает основной обмен.

Почему важно знать основной обмен?

Т.к. основной обмен является показателем интенсивности обмена веществ и энергии в организме, то его изменения могут свидетельствовать о наличии определённых заболеваний. Для этого сравнивается «должный основной обмен» с «фактическим основным обменом».

Должный основной обмен — это средний показатель, который был установлен на основании результатов обследования большого числа здоровых людей. Его принято считать за норму. По этим результатам составлены специальные таблицы, в которых указан должный основной обмен с учетом пола, возраста и веса. Должный основной обмен принят за 100%. Измеряется он в ккал за 24 ч. Должный основной обмен здорового взрослого человека равен примерно 1 ккал на 1 кг массы тела в 1 час.

Фактический основной обмен — это индивидуальный основной обмен отдельного человека. Он выражается величиной в процентах отклонения от должного. Если фактический основной обмен повышен — со знаком плюс, если понижен — со знаком минус.

Допустимым считается отклонение от должной величины на +15 или -15%. Отклонения от +15% до +30% считаются сомнительными, при которых необходимо наблюдение и контроль. Отклонения от +30% до +50% считаются отклонениями средней тяжести, от +50% до +70% — тяжелыми, а более +70% — очень тяжелыми.

Снижение основного обмена на 30-40% также считаются такими, которые связаны с заболеванием, при котором требуется лечение этого заболевания.

Фактический основной обмен определяют методом калориметрии в специальных лабораториях.

medinteres.ru

Обмен Веществ

Обмен Веществ в Энциклопедическом словаре: Обмен Веществ - (метаболизм) - совокупность всех химических изменений и всехвидов превращений веществ и энергии в организмах, обеспечивающих развитие,жизнедеятельность и самовоспроизведение организмов, их связь с окружающейсредой и адаптацию к изменениям внешних условий. Основу обмена веществсоставляют взаимосвязанные процессы анаболизма и катаболизма, направленныена непрерывное обновление живого материала и обеспечение его необходимойэнергией. Анаболические и катаболические процессы осуществляются путемпоследовательных химических реакций с участием ферментов. Для каждого видаорганизмов характерен особый, генетически закрепленный тип обмена веществ,зависящий от условий его существования. Интенсивность и направленностьобмена веществ в клетке обеспечивается путем сложной регуляции синтеза иактивности ферментов, а также в результате изменения проницаемостибиологических мембран. В организме человека и животных имеет местогормональная регуляция обмена веществ, координируемая центральной нервнойсистемой. Любое заболевание сопровождается нарушениями обмена веществ;генетически обусловленные нарушения обмена веществ служат причиной многихнаследственных болезней.

Определение «Обмен Веществ» по БСЭ: Обмен веществ - или метаболизм, - лежащий в основе жизни закономерный порядок превращения веществ и энергии в живых системах, направленный на их сохранение и самовоспроизведение; совокупность всех химических реакций, протекающих в организме. Ф. Энгельс, определяя жизнь, указывал, что её важнейшим свойством является постоянный О. в. с окружающей внешней природой, с прекращением которого прекращается и жизнь. Т. о., О. в. - существеннейший и непременный признак жизни.Все без исключения органы и ткани организмов находятся в состоянии непрерывного химического взаимодействия с др. органами и тканями, а также с окружающей организм внешней средой. С помощью метода изотопных индикаторов установлено, что интенсивный О. в. происходит в любой живой клетке.С пищей в организм поступают из внешней среды разнообразные вещества. В организме эти вещества подвергаются изменениям (метаболизируются), в результате чего они частично превращаются в вещества самого организма. В этом состоит процесс ассимиляции. В тесном взаимодействии с ассимиляцией протекает обратный процесс - Диссимиляция. Вещества живого организма не остаются неизменными, а более или менее быстро расщепляются с выделением энергии; их замещают вновь ассимилированные соединения, а возникшие при разложении продукты распада выводятся из организма. Химические процессы, протекающие в живых клетках, характеризуются высокой степенью упорядоченности: реакции распада и синтеза определённым образом организованы во времени и пространстве, согласованы между собой и образуют целостную, тончайше отрегулированную систему, сложившуюся в результате длительной эволюции. Теснейшая взаимосвязь между процессами ассимиляции и диссимиляции проявляется в том, что последняя является не только источником энергии в организмах, но также источником исходных продуктов для синтетических реакций.В основе характерного для О. в. порядка явлений лежит согласованность скоростей отдельных химических реакций, которая зависит от каталитического действия специфических белков - ферментов. Почти любое вещество, для того чтобы участвовать в О. в., должно вступить во взаимодействие с ферментом. При этом оно будет изменяться с большой скоростью в совершенно определённом направлении. Каждая ферментативная реакция является отдельным звеном в цепи тех превращений (метаболических путей), которые в совокупности составляют О. в. Каталитическая активность ферментов изменяется в очень широких пределах и находится под контролем сложной и тонкой системы регуляций, обеспечивающих организму оптимальные условия жизнедеятельности при меняющихся условиях внешней среды.Т. о., закономерный порядок химических превращений зависит от состава и активности ферментного аппарата, настраивающегося в зависимости от потребностей организма. Для познания О. в. существенно изучение как порядка отдельных химических превращений, так и тех непосредственных причин, которые определяют этот порядок. О. в. складывался при самом возникновении жизни на Земле, поэтому в его основе лежит единый для всех организмов нашей планеты биохимический план. Однако в процессе развития живой материи изменения и совершенствование О. в. шли неодинаковыми путями у разных представителей животного и растительного мира. Поэтому организмы, принадлежащие к различным систематическим группам и стоящие на разных ступенях исторического развития, наряду с принципиальным сходством в основном порядке химических превращений, имеют существенные и характерные отличия. Эволюция живой природы сопровождалась изменениями структур и свойств биополимеров, а также энергетических механизмов, систем регуляции и координации О. в.I. Ассимиляция

Особенно значительны различия в О. в. у представителей разных групп организмов в начальных этапах процесса ассимиляции. Как полагают, первичные организмы использовали для питания органического вещества, возникшие абиогенным путём (см. Происхождение жизни); при последующем развитии жизни у некоторых из живых существ возникла способность к синтезу органических веществ. По этому признаку все организмы могут быть разделены на гетеротрофов и автотрофов (см. Автотрофные организмы и Гетеротрофные организмы). У гетеротрофов, к которым принадлежат все животные, грибы и многие виды бактерий, О. в. основан на питании готовыми органическими веществами.

Правда, они обладают способностью усваивать некоторое, сравнительно незначительное, количество CO2, используя его для синтеза более сложных органических веществ. Однако этот процесс совершается гетеротрофами только за счёт использования энергии, заключённой в химических связях органических веществ пищи. Автотрофы (зелёные растения и некоторые бактерии) не нуждаются в готовых органических веществах и осуществляют их первичный синтез из входящих в их состав элементов. Некоторые из автотрофов (серобактерии, железобактерии и нитрифицирующие бактерии) используют для этого энергию окисления неорганических веществ (см. Хемосинтез). Зелёные растения образуют органические вещества за счёт энергии солнечного света в процессе Фотосинтеза - основного источника органического вещества на Земле.Биосинтез углеводов. В процессе фотосинтеза зелёные растения ассимилируют CO2 и образуют Углеводы, фотосинтез представляет собой цепь последовательно совершающихся окислительно-восстановительных реакций, в которых принимает участие Хлорофилл - зелёный пигмент, способный улавливать солнечную энергию. За счёт энергии света происходит фотохимическое разложение воды, причём кислород выделяется в атмосферу, а водород используется для восстановления CO2. На сравнительно ранних этапах фотосинтеза образуется фосфоглицериновая кислота, которая, подвергаясь восстановлению, даёт трёхуглеродные сахара - триозы.Две триозы - фосфоглицериновый альдегид и фосфодиоксиацетон - под действием фермента альдолазы конденсируются с образованием гексозы - фруктозо-дифосфата, который, в свою очередь, превращается в др. гексозы - глюкозу, маннозу, галактозу. Конденсация фосфодиоксиацетона с рядом др. альдегидов приводит к образованию пентоз. Образовавшиеся в растениях гексозы служат исходным материалом для синтеза сложных углеводов - сахарозы, Крахмала, Инулина, целлюлозы (клетчатки) и др. Пентозы дают начало высокомолекулярным пентозанам, участвующим в построении опорных тканей растений. Во многих растениях гексозы могут превращаться в полифенолы, фенолкарбоновые кислоты и др. соединения ароматического ряда. В результате полимеризации и конденсации из этих соединений образуются дубильные вещества, Антоцианы, Флавоноиды и др. сложные соединения.Животные и др. гетеротрофы получают углеводы в готовом виде с пищей, преимущественно в виде дисахаридов и полисахаридов (сахароза, крахмал). В пищеварительном тракте углеводы под действием ферментов расщепляются на моносахариды, которые всасываются в кровь и разносятся ею по всем тканям организма. В тканях из моносахаридов синтезируется запасной полисахарид животных - Гликоген. См. Углеводный обмен.Биосинтез липидов. Первичные продукты фотосинтеза, хемосинтеза и образовавшиеся из них или поглощённые с пищей углеводы являются исходным материалом для синтеза липидов - жиров и др. жироподобных веществ. Так, например, накопление жиров в созревающих семенах масличных растений происходит за счёт сахаров. Некоторые микроорганизмы (например, Torulopsis lipofera) при культивировании на растворах глюкозы за 5 часов образуют до 11% жира на сухое вещество. Глицерин, необходимый для синтеза жиров, образуется путём восстановления фосфоглицеринового альдегида. Высокомолекулярные жирные кислоты - пальмитиновая, стеариновая, олеиновая и др., дающие при взаимодействии с глицерином Жиры, синтезируются в организме из уксусной кислоты - продукта фотосинтеза или окисления веществ, образовавшихся в результате распада углеводов. Животные получают жиры также с пищей. При этом жиры в пищеварительном тракте расщепляются липазами на глицерин и жирные кислоты и усваиваются организмом. См. Жировой обмен.Биосинтез белков. У автотрофных организмов синтез белков начинается с усвоения неорганического азота (N) и синтеза аминокислот. Некоторые микроорганизмы в процессе азотфиксации усваивают из воздуха молекулярный азот, который при этом превращается в аммиак (Nh4). Высшие растения и хемосинтезирующие микроорганизмы потребляют азот в виде аммонийных солей и нитратов, причём последние предварительно подвергаются ферментативному восстановлению до Nh4. Под действием соответствующих ферментов Nh4 затем соединяется с кето- или оксикислотами, в результате чего образуются аминокислоты (например, пировиноградная кислота и Nh4 дают одну из наиболее важных аминокислот - Аланин). Образовавшиеся т. о. аминокислоты могут далее подвергаться переаминированию и др. превращениям, давая все др. аминокислоты, входящие в состав белков.Гетеротрофные организмы также способны синтезировать аминокислоты из аммиачных солей и углеводов, однако животные и человек получают основную массу аминокислот с белками пищи. Ряд аминокислот гетеротрофные организмы синтезировать не могут и должны получать их в готовом виде в составе пищевых белков.Аминокислоты, соединяясь друг с другом под действием соответствующих ферментов, образуют различные белки (см. Белки, раздел Биосинтез белков). Белками являются все ферменты. Некоторые структурные и сократительные белки также обладают каталитической активностью. Так, мышечный белок Миозин способен гидролизовать аденозинтрифосфат (АТФ), поставляющий энергию, необходимую для мышечного сокращения. Простые белки, вступая во взаимодействие с др. веществами, дают начало сложным белкам - протеидам: соединяясь с углеводами, белки образуют Гликопротеиды, с липидами - Липопротеиды, с нуклеиновыми кислотами - Нуклеопротеиды. Липопротеиды - основной структурный компонент биологических мембран; нуклеопротеиды входят в состав хроматина клеточных ядер, образуют клеточные белоксинтезирующие частицы - Рибосомы. См. также Азот в организме, Белковый обмен.II. Диссимиляция

Источником энергии, необходимой для поддержания жизни, роста, размножения, подвижности, возбудимости и др. проявлений жизнедеятельности, являются процессы окисления части тех продуктов расщепления, которые используются клетками для синтеза структурных компонентов.

Наиболее древним и поэтому наиболее общим для всех организмов является процесс анаэробного расщепления органических веществ, осуществляющийся без участия кислорода (см. Брожение, Гликолиз). Позднее этот первоначальный механизм получения энергии живыми клетками дополнился окислением образующихся промежуточных продуктов кислородом воздуха, который появился в атмосфере Земли в результате фотосинтеза. Так возникло внутриклеточное, или Тканевое дыхание. Подробнее см. Окисление биологическое.Диссимиляция углеводов. Основным источником запасённой в химических связях энергии у большинства организмов являются углеводы. Расщепление полисахаридов в организме начинается с их ферментативного гидролиза. Например, у растений при прорастании семян запасённый в них крахмал гидролизуется амилазами, у животных поглощённый с пищей крахмал гидролизуется под действием амилаз слюны и поджелудочной железы, образуя мальтозу. Мальтоза далее гидролизуется с образованием глюкозы. В животном организме глюкоза образуется также в результате расщепления гликогена.Глюкоза подвергается дальнейшим превращениям в процессах брожения или гликолиза, в результате которых образуется пировиноградная кислота. Последняя, в зависимости от типа О. в. данного организма, сложившегося в процессе исторического развития, может далее подвергаться разнообразным превращениям. При различных видах брожений и при гликолизе в мышцах пировиноградная кислота подвергается анаэробным превращениям. В аэробных условиях - в процессе дыхания - она может подвергаться окислительному декарбоксилированию с образованием уксусной кислоты, а также служить источником образования др. органических кислот: щавелево-уксусной, лимонной, цис-аконитовой, изолимонной, щавелево-янтарной, кетоглутаровой, янтарной, фумаровой и яблочной. Их взаимные ферментативные превращения, приводящие к полному окислению пировиноградной кислоты до CO2 и h3O, называются Трикарбоновых кислот циклом, или циклом Кребса.Диссимиляция жиров также начинается с их гидролитического расщепления липазами с образованием свободных жирных кислот и глицерина; эти вещества могут далее легко окисляться, давая, в конечном счёте, CO2 и h3O. Окисление жирных кислот идёт главным образом путём т. н. β-окисления, т. е. таким образом, что от молекулы жирной кислоты отщепляются два углеродных атома, дающих остаток уксусной кислоты, и образуется новая жирная кислота, которая может подвергнуться дальнейшему β-окислению.Получающиеся остатки уксусной кислоты либо используются для синтеза различных соединений (например, ароматических соединений, изопреноидов и др.), либо окисляются до CO2 и h3O. См. также Жировой обмен, Липиды.Диссимиляция белков начинается с их гидролитического расщепления протеолитическими ферментами, в результате чего образуются низкомолекулярные Пептиды и свободные аминокислоты. Такого рода вторичное образование аминокислот происходит, например, весьма интенсивно при прорастании семян, когда белки, содержащиеся в эндосперме или в семядолях семени, гидролизуются с образованием свободных аминокислот, частично используемых на построение тканей развивающегося растения, а частично подвергающихся окислит. распаду. Происходящий в процессе диссимиляции окислительный распад аминокислот осуществляется путём дезаминирования и приводит к образованию соответствующих кето- или оксикислот. Эти последние либо подвергаются дальнейшему окислению до CO2 и h3O, либо используются на синтез различных соединений, в том числе новых аминокислот. У человека и животных особенно интенсивный распад аминокислот идёт в печени.Образующийся при дезаминировании аминокислот свободный МН3 ядовит для организма; он связывается с кислотами или же превращается в мочевину, мочевую кислоту, Аспарагин или глутамин. У животных аммонийные соли, мочевина и мочевая кислота выводятся из организма, у растений же аспарагин, глутамин и мочевина используются в организме в качестве запасных источников азота. Т. о., одним из важнейших биохимических отличий растений от животных является почти полное отсутствие у первых азотистых отбросов. Образование мочевины при окислительной диссимиляции аминокислот осуществляется в основном с помощью т. н. орнитинового цикла, который тесно связан с др. превращениями белков и аминокислот в организме. Диссимиляция аминокислот может происходить также путём их декарбоксилирования, при котором из аминокислоты образуются CO2 и какой-либо амин или же новая аминокислота (например, при декарбоксилировании гистидина образуется Гистамин - физиологически активное вещество, а при декарбоксилировании аспарагиновой кислоты - новая аминокислота -(α- или β-аланин). Амины могут подвергаться метилированию, образуя различные Бетаины и такие важные соединения, как, например, Холин. Растения используют амины (наряду с некоторыми аминокислотами) для биосинтеза алкалоидов.III. Связь обмена углеводов, липидов, белков и других соединенийВсе биохимические процессы, совершающиеся в организме, тесно связаны друг с другом. Взаимосвязь обмена белков с окислительно-восстановительными процессами осуществляется различным образом. Отдельные биохимические реакции, лежащие в основе процесса дыхания, происходят благодаря каталитическому действию соответствующих ферментов, т. е. белков. Вместе с тем сами продукты расщепления белков - аминокислоты могут подвергаться различным окислительно-восстановительным превращениям - декарбоксилированию, дезаминированию и др.Так, продукты дезаминирования аспарагиновой и глутаминовой кислот - щавелево-уксусная и α-кетоглутаровая кислоты - являются вместе с тем важнейшими звеньями окислительных превращений углеводов, происходящих в процессе дыхания. Пировиноградная кислота - важнейший промежуточный продукт, образующийся при брожении и дыхании,- также тесно связана с белковым обменом: взаимодействуя с Nh4 и соответствующим ферментом, она даёт важную аминокислоту α-аланин.Теснейшая связь процессов брожения и дыхания с обменом липидов в организме проявляется в том, что фосфоглицериновый альдегид, образующийся на первых этапах диссимиляции углеводов, является исходным веществом для синтеза глицерина. С др. стороны, в результате окисления пировиноградной кислоты получаются остатки уксусной кислоты, из которых синтезируются высокомолекулярные жирные кислоты и разнообразные изопреноиды (Терпены, Каротиноиды, Стероиды). Т. о., процессы брожения и дыхания приводят к образованию соединений, необходимых для синтеза жиров и др. веществ.IV. Роль витаминов и минеральных веществ в обмене веществ

В превращениях веществ в организме важное место занимают Витамины, вода и различные минеральные соединения. Витамины участвуют в многочисленных ферментативных реакциях в составе коферментов. Так, производное витамина B1 - тиаминпирофосфат - служит коферментом при окислительном декарбоксилировании

(α-кетокислот, в том числе пировиноградной кислоты; фосфорнокислый эфир витамина B6 - пиридоксальфосфат - необходим для каталитического переаминирования, декарбоксилирования и др. реакций обмена аминокислот. Производное витамина А входит в состав зрительного пигмента. Функции ряда витаминов (например, аскорбиновой кислоты) окончательно не выяснены. Разные виды организмов различаются как способностью к биосинтезу витаминов, так и своими потребностями в наборе тех или иных поступающих с пищей витаминов, которые необходимы для нормального О. в.Важную роль в минеральном обмене играют Na, К, Ca, Р, а также Микроэлементы и др. неорганического вещества. Na и К участвуют в биоэлектрических и осмотических явлениях в клетках и тканях, в механизмах проницаемости биологических мембран; Ca и Р - основные компоненты костей и зубов; Fe входит в состав дыхательных пигментов - Гемоглобина и Миоглобина, а также ряда ферментов. Для активности последних необходимы и др. микроэлементы (Cu, Mn, Mo, Zn).Решающую роль в энергетических механизмах О. в. играют эфиры фосфорной кислоты и прежде всего Аденозинфосфорные кислоты, которые воспринимают и накапливают энергию, выделяющуюся в организме в процессах гликолиза, окисления, фотосинтеза. Эти и некоторые др. богатые энергией соединения (см. Макроэргические соединения) передают заключённую в их химических связях энергию для использования её в процессе механической, осмотической и др. видов работы или же для осуществления синтетических реакций, идущих с потреблением энергии (см. также Биоэнергетика).V. Регуляция обмена веществ

Удивительная согласованность и слаженность процессов О. в. в живом организме достигается путём строгой и пластичной координации О. в. как в клетках, так и в тканях и органах. Эта координация определяет для данного организма характер О. в., сложившийся в процессе исторического развития, поддерживаемый и направляемый механизмами наследственности и взаимодействием организма с внешней средой.

Регуляция О. в. на клеточном уровне осуществляется путём регуляции синтеза и активности ферментов. Синтез каждого фермента определяется соответствующим Геном. Различные промежуточные продукты О. в., действуя на определённый участок молекулы ДНК, в котором заключена информация о синтезе данного фермента, могут индуцировать (запускать, усиливать) или, наоборот, репрессировать (прекращать) его синтез. Так, кишечная палочка при избытке изолейцина в питательной среде прекращает синтез этой аминокислоты. Избыток изолейцина действует двояким образом: а) угнетает (ингибирует) активность фермента треониндегидратазы, катализирующего первый этап цепи реакций, ведущих к синтезу изолейцина, и б) репрессирует синтез всех ферментов, необходимых для биосинтеза изолейцина (в т. ч. и треониндегидратазы). Ингибирование треониндегидратазы осуществляется по принципу аллостерической регуляции активности ферментов.Предложенная французскими учёными Ф. Жакобом и Ж. Моно теория генетической регуляции рассматривает репрессию и индукцию синтеза ферментов как две стороны одного и того же процесса. Различные репрессоры являются в клетке специализированными рецепторами, каждый из которых«настроен» на взаимодействие с определённым метаболитом, индуцирующим или репрессирующим синтез того или иного фермента. Таким образом, в клетки, полинуклеотидных цепочках ДНК заключены «инструкции» для синтеза самых разнообразных ферментов, причём образование каждого из них может быть вызвано воздействием сигнального метаболита (индуктора) на соответствующий репрессор (подробнее см. Молекулярная генетика, Оперон).Важнейшую роль в регуляции обмена веществ и энергии в клетках играют белково-липидные Биологические мембраны, окружающие протоплазму и находящиеся в ней ядро, митохондрии, пластиды и др. субклеточные структуры. Поступление различных веществ в клетку и выход их из неё регулируются проницаемостью биологических мембран. Значительная часть ферментов связана с мембранами, в которые они как бы «вмонтированы».В результате взаимодействия того или иного фермента с липидами и др. компонентами мембраны конформация его молекулы, а следовательно, и его свойства как катализатора будут иными, чем в гомогенном растворе, Это обстоятельство имеет огромное значение для регулирования ферментативных процессов и О. в. в целом.Важнейшим средством, с помощью которого осуществляется регуляция О. в. в живых организмах, являются Гормоны. Так, например, у животных при значительном понижении содержания caxapa в крови усиливается выделение Адреналина, способствующего распаду гликогена и образованию глюкозы. При избытке сахара в крови усиливается секреция Инсулина, который тормозит процесс расщепления гликогена в печени, вследствие чего в кровь поступает меньше глюкозы. Важная роль в механизме действия гормонов принадлежит циклической аденозинмонофосфорной кислоте (цАМФ). У животных и человека Гормональная регуляция О. в. тесно связана с координирующей деятельностью нервной системы (см. Нервная регуляция).Благодаря совокупности тесно связанных между собой биохимических реакций, составляющих О. в., осуществляется взаимодействие организма со средой, являющееся непременным условием жизни. Ф. Энгельс писал: «Из обмена веществ посредством питания и выделения... вытекают все прочие простейшие факторы жизни...»(«Анти-Дюринг», 1966, с. 80). Т. о., развитие (Онтогенез) и рост организмов, наследственность и изменчивость, раздражимость и высшая нервная деятельность - эти важнейшие проявления жизни могут быть поняты и подчинены воле человека на основе выяснения наследственно обусловленных закономерностей О. в. и сдвигов, происходящих в нём под влиянием меняющихся условий внешней среды (в пределах нормы реакции данного организма), См. также Биология, Биохимия, Генетика, Молекулярная биология и литературу при этих статьях.Лит.: Энгельс Ф., Диалектика природы, Маркс К., Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 20; его же, Анти-Дюринг, там же; Вагнер P., Митчелл Г., Генетика и обмен веществ пер. с англ. М., 1958; Анфинсен К., Молекулярные основы эволюции, пер. с англ., М., 1962; Жакоб Ф., Моно Ж., Биохимические и генетические механизмы регуляции в бактериальной клетке, [пер. с франц.], в кн.: Молекулярная биология. Проблемы и перспективы, М., 1964; Опарин А. И., Возникновение и начальное развитие жизни, М., 1966; Скулачев В. П. Аккумуляция энергии в клетке, М., 1969; Молекулы и клетки, пер. с англ., в. 1-5, М., 1966-70; Кретович В. Л., Основы биохимии растений, 5 изд., М., 1971; Збарский Б. И., Иванов И. И., Мардашев С. P., Биологическая химия, 5 изд., Л., 1972.В. Л. Кретович.

VI. Нарушения обмена веществ

Любое заболевание сопровождается нарушениями О. в. Особенно отчётливы они при расстройствах трофической и регуляторной функций нервной системы и контролируемых ею желёз внутренней секреции. О. в. нарушается также при ненормальном питании (избыточный или недостаточный и качественно неполноценный пищевой рацион, например недостаток или избыток витаминов в пище и др.). Выражением общего нарушения О. в. (а тем самым и обмена энергии), обусловленного изменением интенсивности окислительных процессов, являются сдвиги в основном обмене. Повышение его характерно для заболеваний, связанных с усиленной функцией щитовидной железы, понижение - с недостаточностью этой железы, выпадением функций гипофиза и надпочечников и общим голоданием. Выделяют нарушения белкового, жирового, углеводного, минерального, водного обмена; однако все виды О. в. так тесно взаимосвязаны, что подобное деление условно.Нарушения О. в. выражаются в недостаточном или избыточном накоплении веществ, участвующих в обмене, в изменении их взаимодействия и характера превращений, в накоплении промежуточных продуктов О. в., в неполном или избыточном выделении продуктов О. в. и в образовании веществ, не свойственных нормальному обмену. Так, Диабет сахарный характеризуется недостаточным усвоением углеводов и нарушением их перехода в жир; при ожирении происходит избыточное превращение углеводов в жир; Подагра связана с нарушением выделения из организма мочевой кислоты. Избыточное выделение с мочой мочекислых, фосфорнокислых и щавелевокислых солей может привести к выпадению этих солей в осадок и к развитию почечнокаменной болезни. Недостаточное выделение ряда конечных продуктов белкового обмена вследствие некоторых заболеваний почек приводит к уремии. Накопление в крови и тканях ряда промежуточных продуктов О. в. (молочной, пировиноградной, ацетоуксусной кислот) наблюдается при нарушении окислительных процессов, расстройствах питания и авитаминозах; нарушение минерального обмена может привести к сдвигам кислотно-щелочного равновесия. Расстройство обмена холестерина лежит в основе Атеросклероза и некоторых видов желчнокаменной болезни. К серьёзным расстройствам О. в. следует отнести нарушение усвоения белка при тиреотоксикозе, хроническом нагноении, некоторых инфекциях; нарушение усвоения воды при диабете несахарном, солей извести и фосфора при Рахите, остеомаляции и др. заболеваниях костной ткани, солей натрия - при аддисоновой болезни.Диагностика нарушений О. в. основывается на исследовании Газообмена, соотношения между количеством того или иного поступающего в организм вещества и выделением его, определении химических составных частей крови, мочи и др. выделений. Для изучения нарушений О. в. вводят Изотопные индикаторы (например, радиоактивный йод - главным образом 131I - при тиреотоксикозе). Лечение нарушений О. в. направлено главным образом на устранение причин, их вызывающих. См. также«Молекулярные болезни», Наследственные заболевания и литературу при этих статьях.

С. М. Лейтес.

Обмен    Обмен Веществ    Обменивание

tolkslovar.ru


Смотрите также




Логин
Пароль
Регистрация
Забыли пароль?
[ 2 июня 2012 ]   Кружок пауэрлифтинга и жима лежа
    В нашем клубе успешно начал работу "кружок" пауэрлифтинга и жима лёжа. Наши члены кружка успешно выступили и завоевали призовые места на прошедшем 26-27 мая чемпионате Приволжского Федерального Округа по пауэрлифтингу и жиму лёжа. Мы с радостью приглашаем всех желающих в наш коллектив. Начало работы кружка суббота в 14-30.

[ 5 октября 2012 ]   Как вести себя в тренажерном зале
    Посещение нового тренажерного зала – превосходный способ улучшить собственную мотивацию и режим занятий. Однако спортзал иногда пугает тех, кто никогда ранее в него не ходил. Причем касается это не одних лишь новичков. Даже бывалые члены спортивных клубов иногда пребывают в замешательстве от множества неизвестных им тренажеров и множества накачанных людей. Мы поможем вам и дадим несколько советов, которые помогут вам ощущать себя в тренажерном зале рискованнее.

[ 12 апреля 2012 ]   Советы новичкам. Собираемся в тренажерный зал.
    Вы взяли себя в руки и с завтрашнего дня начинаете ходить в спортзал? Отлично! Вам следует учесть некоторые нюансы.

  Содержание, карта сайта.