Metabolismul (metabolismul) și transformarea energiei în organism

• Motive

Metabolism - un set de reacții de biosinteză și divizare a substanțelor în celulă. O anumită secvență de transformări enzimatice ale unei substanțe într-o celulă este denumită calea metabolică, iar produsele intermediare rezultate sunt metaboliți.

Două interdependente în spațiu și în timp ale metabolismului sunt metabolismul plastic și energetic.

Setul de reacții de sinteză biologică, atunci când de la substanțe simple care pătrund în celulă din exterior, se formează substanțe organice complexe, asemănătoare cu conținutul celulei, numite anabolism (metabolismul plastic). Se întâmplă asimilarea. Aceste reacții sunt efectuate utilizând energia produsă prin despicarea substanțelor organice provenite din alimente. Cel mai intens schimb de plastic are loc în procesul de creștere a organismului. Cele mai importante procese ale anabolizării sunt fotosinteza și sinteza proteinelor.

Catabolism (metabolismul energetic) - clivarea enzimatică (hidroliză, oxidare) a compușilor organici complexi în compuși simpli. Există o disimilare. Aceste reacții vin cu eliberarea de energie.

Etapele metabolismului energetic. Respirația celulară.

Procesul opus biosintezei este dizimilarea, sau catabolismul, un set de reacții de clivaj. Spargerea compușilor cu înaltă moleculare eliberează energia necesară pentru reacțiile de biosinteză. Prin urmare, disimilarea este numită și metabolismul energetic al celulei. Organismele heterotrofice primesc energia necesară pentru viață cu alimente. Energia chimică a nutrienților constă în diferite legături covalente între atomii dintr-o moleculă de compuși organici. Unele dintre energiile eliberate de nutrienți sunt disipate sub formă de căldură, iar altele se acumulează, adică se acumulează în legăturile bogate în energie fosfat de energie ale ATP. Este ATP care oferă energie pentru toate tipurile de funcții celulare: biosinteza, munca mecanică, transferul activ al substanțelor prin membrane etc. Sinteza ATP se efectuează în mitocondrii. Respirația celulară este descompunerea enzimatică a materiei organice (glucoză) într-o celulă până la dioxidul de carbon și apă în prezența oxigenului liber, cuplat cu stocarea energiei eliberate în timpul acestuia.

Metabolismul energetic este împărțit într-o gamă de tragere a etapei, fiecare dintre acestea fiind efectuată cu participarea enzimelor speciale în anumite părți ale celulelor.

Prima etapă este pregătitoare. La oameni și animale în timpul digestiei, moleculele mari de alimente, inclusiv oligo-, polizaharide, lipide, proteine, acizi nucleici, se descompun în molecule mai mici - glucoză, glicerină, acizi grași, aminoacizi, nucleotide. În acest stadiu, se eliberează o cantitate mică de energie, care este disipată sub formă de căldură. Aceste molecule sunt absorbite în intestin în sânge și sunt transmise diferitelor organe și țesuturi, unde pot servi drept material de construcție pentru sinteza de substanțe noi necesare corpului și pentru asigurarea energiei corpului.

A doua etapă este respirația anaerobă anoxică sau incompletă (glicoliza sau fermentația). Substanțele formate în această etapă, cu participarea enzimelor, suferă o descompunere suplimentară.

Glicoliza este una dintre căile centrale ale catabolismului de glucoză, când defalcarea carbohidraților cu formarea ATP are loc în condiții anoxice. În organismele aerobe (plante, animale), aceasta este una dintre etapele de respirație celulară, în microorganisme, fermentația este principala cale de obținere a energiei. Enzimele de glicoliză sunt localizate în citoplasmă. Procesul are loc în două etape, în absența oxigenului.

1). Etapa pregătitoare - este activarea moleculelor de glucoză ca urmare a adăugării de grupări fosfat, mergând cu costul ATP, cu formarea a două molecule de 3-carbon de fosfat de gliceraldehidă.

2), etapa redox - reacțiile enzimatice ale fosforilării substratului au loc când energia este extrasă sub formă de ATP direct în momentul oxidării substratului. Astfel, molecula de glucoză suferă o scindare și oxidare progresivă în continuare la două molecule de 3-carbon de acid piruvic. În concluzie, procesul de glicoliză arată astfel:

În stadiul de oxidare a glucozei, protonii se separă și electronii sunt stocați sub formă de NADH. În mușchi, ca urmare a respirației anaerobe, molecula de glucoză se descompune în două molecule de PVC, care sunt apoi reduse la acid lactic utilizând NADH redus. În fungi de drojdie, molecula de glucoză fără participarea oxigenului este transformată în alcool etilic și dioxid de carbon (fermentație alcoolică):

În alte microorganisme, împărțirea glucozei - glicoliza poate fi completă prin formarea de acetonă, acid acetic etc.

În toate cazurile, defalcarea unei singure molecule de glucoză este însoțită de formarea a 4 molecule de ATP. În acest caz, moleculele ATP sunt consumate în reacțiile de scindare a glucozei 2. Astfel, în cursul descompunerii anoxice a glucozei, se formează 2 molecule ATP. În general, eficiența energetică a glicolizei este scăzută, deoarece 40% din energie este stocată ca o legătură chimică în molecula ATP, iar restul energiei este disipată sub formă de căldură.

A treia etapă este etapa de scindare cu oxigen sau de respirație aerobă. Respirația aerobă este efectuată în mitocondriile celulei cu accesul oxigenului. Procesul de respirație celulară constă, de asemenea, din 3 etape.

Decarboxilarea decilabila a PVC, care se formează în stadiul anterior din glucoză și intră în matricea mitocondrială. Cu participarea unui complex complex de enzime, se separă o moleculă de dioxid de carbon și se formează un compus acetil-coenzima A, precum și NADH.

Ciclul acidului tricarboxilic (ciclul Krebs). Această etapă include un număr mare de reacții enzimatice. În interiorul matricei mitocondriale, acetil-coenzima A (care poate fi formată din diferite substanțe) este împărțită prin eliberarea unei alte molecule de dioxid de carbon, precum și prin formarea de ATP, NADH și FADH. Dioxidul de bioxid de carbon intră în sânge și este îndepărtat din organism prin sistemul respirator. Energia stocată în moleculele NADH și FADH este utilizată pentru a sintetiza ATP în etapa următoare a respirației celulare.

Fosforilarea oxidativă este un transfer în mai multe etape a electronilor din formele reduse de NADH și FADH de-a lungul unui lanț de transport al electronilor încorporat în membrana interioară a mitocondriilor la acceptorul final de oxigen cuplat cu sinteza ATP. Lanțul de transport al electronilor conține un număr de componente: ubicinonă (coenzima Q), citocromi b, c, a, care acționează ca purtători de electroni. Ca urmare a funcționării lanțului de transport al electronilor, atomii de hidrogen din NADH și FADH sunt împărțiți în protoni și electroni. Electronii sunt transferați treptat la oxigen, astfel încât se formează apă și protonii sunt pompați în spațiul intermetallic al mitocondriilor, folosind energia fluxului de electroni. Apoi, protonii se întorc la matricea mitocondriilor, trecând prin canale speciale în compoziția enzimei ATP sintetază încorporată în membrană. Aceasta formează ATP din ADP și fosfat. În lanțul transportului de electroni există 3 situri ale conjugării oxidării și fosforilării, adică locurile de formare a ATP. Mecanismul formării energiei și forma ATP în mitocondrii este explicat de teoria chemiosmotică a lui P. Mitchell. Respirația cu oxigen este însoțită de eliberarea unor cantități mari de energie și acumularea de molecule ATP. Are ecuația aeriană de respirație totală așa?

Astfel, prin oxidarea completă a unei molecule de glucoză la produsele finale - dioxid de carbon și apă - cu accesul oxigenului, se formează 38 de molecule de ATP. Prin urmare, respirația aerobă joacă un rol major în asigurarea energiei celulelor.

Similitudinea dintre fotosinteza și respirația aerobă:

Un mecanism pentru schimbul de dioxid de carbon și oxigen.

Sunt necesare organele speciale (cloroplaste, mitocondriile).

Este necesar un lanț de transport de electroni încorporat în membrane.

Se produce conversia energiei (sinteza ATP ca urmare a fosforilării).

Reacțiile ciclice apar (ciclul Calvin, ciclul Krebs).

Diferențele dintre fotosinteza și respirația aerobă:

Metabolismul - ce este în limbajul simplu, cum să accelerați sau să încetinească metabolismul?

Organismul este comparabil cu un laborator în care apar mai multe procese multiple și chiar și cea mai simplă acțiune este efectuată datorită lucrului coordonat al sistemelor interne. Rolul principal al vieții și al sănătății este jucat de procesele metabolice. Metabolismul - ce este în limbajul simplu și cum îl puteți influența, ia în considerare în continuare.

Ce este metabolismul în organism?

Metabolismul sau metabolismul reprezintă în biologie o colecție de reacții biochimice strâns legate între ele, care apar automat în fiecare celulă a unui organism viu pentru a susține viața. Datorită acestor procese, organismele cresc, dezvoltă, înmulțesc, își păstrează structurile și răspund la influențele externe. Cuvântul "metabolism" are o origine greacă, adică "transformare" sau "schimbare". Toate procesele metabolice sunt împărțite în două grupe (etape):

1. Catabolismul - când substanțele complexe se destramă în cele mai simple, în timp ce eliberează energie.
2. Anabolismul - când sunt sintetizate substanțe mai complexe de la cele mai simple, la care se consumă energia.

Metabolism și conversie de energie

Aproape toate organismele vii primesc energia necesară pentru viață, în procesul de reacții succesive de descompunere și oxidare a substanțelor complexe la cele mai simple. Sursa acestei energii este energia chimică potențială conținută în elementele de hrană care provin din mediul extern. Energia eliberată este acumulată în principal sub forma unui compus special - ATP (adenozin trifosfat). În termeni simpli, ceea ce este - metabolismul - poate fi considerat procesul de transformare a alimentelor în energie și consumul acestora.

Metabolismul și energia sunt însoțite în mod constant de procese sintetice în care se formează substanțe organice - greutate moleculară mică (zaharuri, aminoacizi, acizi organici, nucleotide, lipide și altele) și polimeri (proteine, polizaharide, acizi nucleici).

Metabolismul în corpul uman

Principalele procese care alcătuiesc metabolismul organismului sunt aceleași pentru toți oamenii. Cifra de afaceri a energiei, care înseamnă metabolism, are la bază costurile pentru menținerea temperaturii corpului, a creierului, a inimii, a rinichilor, a plămânilor, a sistemului nervos, construcția de celule și țesuturi actualizate în mod constant, diverse activități - mentale și fizice. Metabolismul este subdivizat în primar - care apare în mod constant, inclusiv în timpul somnului și suplimentar - asociat cu orice altă activitate decât odihna.

Având în vedere metabolismul - ceea ce este în limbajul simplu, ar trebui să evidențieze principalele sale etape în corpul uman:

• consumul de nutrienți în organism (cu alimente);
• procesarea alimentelor în tractul gastrointestinal (procesele prin care se descompune carbohidrații, proteinele, grăsimile, urmată de absorbția prin peretele intestinal);
• redistribuirea și transportul nutrienților în sânge, limf, celule, lichid tisular, asimilarea lor;
• eliminarea produselor finale rezultate de degradare, care nu sunt necesare organismului, prin organele de excreție

Funcțiile metabolice

Pentru a afla care este rolul metabolismului pentru viata corpului nostru, enumeram principalele functii ale nutrientilor principali implicati in metabolism - proteine, grasimi si carbohidrati. Datorită metabolismului proteinelor se efectuează:

• funcția genetică (deoarece compușii proteici sunt o parte structurală a ADN-ului);
• activarea reacțiilor biochimice (datorită enzimelor care sunt substanțe proteice);
• menținerea echilibrului biologic;
• menținerea integrității structurale a celulelor;
• absorbția completă a nutrienților, transportul acestora către organele potrivite;
• furnizarea de energie.

Datorită schimbului de grăsime apare:

• menținerea temperaturii corpului;
• formarea hormonilor care joacă un rol de reglementare;
• formarea de țesuturi nervoase;
• stocarea energiei.

Carbohidratul efectuează următoarele funcții:

• protecția tractului gastrointestinal de agenții patogeni (datorită eliberării secrețiilor vâscoase);
• formarea de structuri celulare, acizi nucleici, aminoacizi;
• participarea la formarea componentelor sistemului imunitar;
• furnizarea de energie pentru activitatea corporală.

Cum se calculează nivelul metabolismului?

Toată lumea a auzit despre astfel de concepte precum "metabolismul rapid", "metabolismul lent", metabolismul "bun" sau "rău", adesea asociate cu supraponderali sau subponderali, nervozitate excesivă sau letargie, multe boli. Intensitatea, rata sau nivelul metabolismului este o cantitate care reflectă cantitatea de energie utilizată de întregul organism pe unitate de timp. Exprimat în calorii.

Există numeroase metode de calcul al nivelului metabolismului, inclusiv cele care pot fi efectuate numai cu ajutorul echipamentului de laborator special. La domiciliu, se poate determina printr-o formulă care ia în considerare sexul, greutatea (în kg), înălțimea (în cm) și vârsta unei persoane (în ani). După ce vă stabiliți nivelul metabolismului, devine clar cât de mult ar trebui consumată optim energia, astfel încât organismul să funcționeze normal și să mențină greutatea corporală normală (cât de multă hrană trebuie să consumați pe zi, care poate fi calculată din tabelele cu alimente calorice).

Pentru femei, formula de calcul este după cum urmează:

RMR = 655 + (9,6 x greutate) + (1,8 x înălțime) - (4,7 x vârstă)

Pentru a obține rezultatul final al nivelului metabolismului, valoarea RMR ar trebui să fie înmulțită cu coeficientul de activitate adecvat stilului tău de viață:

• 1.2 - cu un stil de viață scăzut activ, sedentar;
• 1,375 - cu activitate ușoară (nu formare grele de 1-3 ori pe săptămână);
• 1,55 - cu activitate moderată (formare intensivă de 3-5 ori pe săptămână);
• 1.725 - cu activitate înaltă (formare intensivă de 6-7 ori pe săptămână);
• 1.9 - cu un nivel foarte ridicat de activitate (formare super-intensă, muncă fizică tare).

Cum să nu deranjeze metabolismul?

Având în vedere ceea ce este - metabolismul, termenul "metabolism bun" poate fi explicat în limbaj simplu. Acesta este un metabolism în care energia este sintetizată și folosită în mod corespunzător și în cantitatea potrivită pentru un anumit individ. Metabolismul depinde de mulți factori care pot fi împărțiți în două grupuri:

1. Statică - genetică, gen, corp, vârstă.
2. Activitatea fizică dinamică, greutatea corporală, starea psihoemoțională, dieta, nivelul producției de hormoni (în special glanda tiroidă) și altele.

Factorii din primul grup nu pot fi corectați, iar cei doi pot fi influențați pentru normalizarea proceselor metabolice. Nutriția echilibrată, efort fizic zilnic, somn bun, minimizarea stresului reprezintă principalele condiții pentru îmbunătățirea metabolismului. În plus, este important să se înțeleagă că extremele, cum ar fi epuizarea antrenamentelor sau postul, pot determina rezultatul opus când, din cauza lipsei de energie, corpul intră într-un "mod de supraviețuire" și începe să încetinească ritmul de schimb, păstrând în același timp rezervele maxime de energie.

De ce metabolismul este deranjat?

Tulburările metabolice pot apărea din următoarele motive principale:

• nutriție neechilibrată;
• stres sever;
• disfuncții ale hipofizei, glandelor suprarenale sau tiroidei;
• obiceiuri proaste;
• infecție;
• lucrează în industriile periculoase;
• nerespectarea normelor de activitate a motoarelor.

Metabolism crescut

Întreruperea metabolismului sub forma accelerației sale, atunci când o persoană nu se recuperează chiar și cu o dietă puternică, apare adesea atunci când statutul hormonal este încălcat. Este plină cu:

• slăbirea apărării imune a corpului;
• încălcarea ciclului menstrual;
• tahicardie;
• anemie;
• tensiunea arterială neregulată și alte probleme de sănătate.

Metabolism lent

Procesul metabolic lent, în care există o acumulare excesivă de grăsime corporală, inclusiv cu o cantitate moderată de alimente consumate, este adesea asociată cu boli ale tractului gastrointestinal, o încălcare a regimului de băut și inactivitate. O astfel de tulburare de schimb poate provoca:

Cum de a accelera metabolismul?

Trebuie să știți că accelerarea metabolismului nu se poate realiza cu ajutorul oricăror pastile magice. Modul corect de a accelera metabolismul este o combinație de exerciții fizice moderate și normalizarea regimului alimentar. Datorită acestui fapt, organismul se va obișnui să-și petreacă energia în pregătirea pentru efortul fizic următor și va stoca calorii în mușchi, nu în țesutul adipos.

Cum să încetinească metabolismul?

Pentru a încetini metabolismul accelerat (care este adesea necesar pentru creșterea în greutate), unii folosesc metode care nu pot fi numite utile și sigure. De exemplu, consumul de alimente grase, respingerea activității fizice, reducerea timpului pentru un somn de noapte. Cu această problemă, soluția cea mai corectă ar fi contactarea unui medic.

Ce este metabolismul?

Economisiți timp și nu vedeți anunțuri cu Knowledge Plus

Economisiți timp și nu vedeți anunțuri cu Knowledge Plus

Răspunsul

Răspunsul este dat

wevehadenough

Procesul de metabolism în organism :)

Conectați Knowledge Plus pentru a accesa toate răspunsurile. Rapid, fără publicitate și pauze!

Nu ratați importanța - conectați Knowledge Plus pentru a vedea răspunsul chiar acum.

Urmăriți videoclipul pentru a accesa răspunsul

Oh nu!
Răspunsurile au expirat

Conectați Knowledge Plus pentru a accesa toate răspunsurile. Rapid, fără publicitate și pauze!

Nu ratați importanța - conectați Knowledge Plus pentru a vedea răspunsul chiar acum.

Urmăriți videoclipul pentru a accesa răspunsul

Oh nu!
Răspunsurile au expirat

• Comentarii
• Marcați încălcarea

Răspunsul

Răspunsul este dat

Lola Stuart

un set de reacții chimice care apar într-un organism viu pentru a susține viața. Aceste procese permit organismelor să crească și să se înmulțească, să-și mențină structurile și să răspundă influențelor mediului. Metabolismul este, de obicei, împărțit în două etape: în substanțele godecatabolism, substanțele organice complexe sunt degradate până la cele mai simple; În procesul de anabolism cu costul energiei, se sintetizează substanțe cum ar fi proteine, zaharuri, lipide și acizi nucleici.

Metabolismul celulelor. Metabolismul energetic și fotosinteza. Reacțiile de sinteză a matricei.

Conceptul de metabolism

Metabolismul este totalitatea tuturor reacțiilor chimice apărute într-un organism viu. Valoarea metabolismului constă în crearea substanțelor necesare organismului și furnizarea de energie.

Există două componente ale metabolismului - catabolism și anabolism.

Componente ale metabolismului

Procesele de metabolism plastic și energetic sunt legate în mod inextricabil. Toate procesele sintetice (anabolice) au nevoie de energia furnizată în timpul reacțiilor de disimilare. Reacțiile de clivaj (catabolismul) au loc numai cu participarea enzimelor sintetizate în procesul de asimilare.

Rolul FTF în metabolism

Energia eliberată în timpul descompunerii substanțelor organice nu este utilizată imediat de celulă, ci este stocată sub formă de compuși cu energie ridicată, de obicei sub formă de adenozin trifosfat (ATP). Prin natura sa chimică, ATP se referă la mononucleotide.

ATP (acid adenozin trifosfat) este o mononucleotidă constând din adenină, riboză și trei resturi de acid fosforic care sunt legate între ele prin legături macroergice.

În aceste conexiuni, energia stocată care este eliberată atunci când se rupe:
ATP + H₂O → ADP + H₃PO₄ + Q₁
ADP + H₂O → AMP + H₃PO₄ + Q₂
AMF + H₂O → Adenin + Riboză + H₃PO₄ + Q₃,
unde ATP este adenozin trifosfat; ADP - acid adenozin difosforic; AMP - acid adenozin monofosforic; Q₁ = Q₂ = 30,6 kJ; Q₃ = 13,8 kJ.
Starea de ATP din celulă este limitată și reumplută datorită procesului de fosforilare. Fosforilarea este adăugarea unui reziduu de acid fosforic la ADP (ADP + F → ATP). Apare cu intensitate diferită în timpul respirației, fermentației și fotosintezei. ATP este actualizat extrem de rapid (la om, durata de viață a unei singure molecule ATP este mai mică de 1 minut).
Energia stocată în moleculele ATP este utilizată de organism în reacții anabolice (reacții de biosinteză). Molecula ATP este păstorul universal și transportatorul energiei pentru toate ființele vii.

Schimbul de energie

Energia necesară pentru viață, majoritatea organismelor sunt obținute ca urmare a oxidării substanțelor organice, adică ca urmare a reacțiilor catabolice. Cel mai important compus care acționează ca un combustibil este glucoza.
În ceea ce privește oxigenul liber, organismele sunt împărțite în trei grupe.

Clasificarea organismelor în raport cu oxigenul liber

În aerobii obligați și anaerobii facultativi în prezența oxigenului, catabolismul are loc în trei etape: preparatoriu, fără oxigen și oxigen. Ca rezultat, materia organică se descompune la compușii anorganici. În anaerobe obligatorii și anaerobe facultative cu o lipsă de oxigen, catabolismul are loc în două etape: pregătitor și fără oxigen. Ca rezultat, se formează compuși organici intermediari, încă bogați în energie.

Etape de catabolism

1. Prima etapă - pregătitoare - constă în scindarea enzimatică a compușilor organici complexi în compuși simpli. Proteinele sunt descompuse la aminoacizi, grăsimi la glicerol și acizi grași, polizaharide la monozaharide, acizi nucleici la nucleotide. În organismele multicelulare, acest lucru se întâmplă în tractul gastrointestinal, în organismele unicelulare - în lizozomi sub acțiunea enzimelor hidrolitice. Energia eliberată este disipată sub formă de căldură. Compușii organici care rezultă sunt fie mai oxidați, fie utilizați de celulă pentru a-și sintetiza propriii compuși organici.
2. A doua etapă - oxidarea incompletă (lipsită de oxigen) - este descompunerea suplimentară a substanțelor organice, este efectuată în citoplasma celulei fără participarea oxigenului. Principala sursă de energie din celulă este glucoza. Oxidarea anoxică, incompletă a glucozei se numește glicoliză. Ca rezultat al glicolizei unei molecule de glucoză, se formează două molecule de acid piruvic (PVC, piruvat) CH.₃COCOOH, ATP și apă, precum și atomi de hidrogen, care sunt legați de molecula vectorului de transport NAD + și depozitate ca NAD-H.
Formula glicoliză totală este după cum urmează:
C₆H₁₂O₆ + 2H₃PO₄ + 2ADF + 2 NAD + 2C₃H₄O₃ + 2H₂O + 2ATP + 2NAD · H.
Apoi, în absența oxigenului în mediu, produsele de glicoliză (PVK și NAD-H) fie sunt prelucrate în alcool etilic - fermentație alcoolică (în drojdii și celule de plante cu lipsa de oxigen)
CH₃COCOOH → CO₂ + CH₃DREAM
CH₃DREAM + 2NAD · N → C₂H₅HE + 2NAD +,
fie în acid lactic - fermentație lactică (în celulele animale cu lipsă de oxigen)
CH₃COCOOH + 2NAD · N → C₃H₆O₃ + 2nad +.
În prezența oxigenului în mediu, produsele de glicoliză suferă o descompunere suplimentară la produsele finale.
3. A treia etapă - oxidarea completă (respirația) - este oxidarea PVC-ului la dioxid de carbon și apă, se efectuează în mitocondriile cu participarea obligatorie a oxigenului.
Se compune din trei etape:
A) formarea acetil coenzimei A;
B) oxidarea acetil coenzimului A în ciclul Krebs;
B) fosforilarea oxidativă în lanțul de transport al electronilor.

A. În prima etapă, PVC este transferat de la citoplasmă la mitocondrie, unde interacționează cu enzimele matricei și formează 1) dioxid de carbon, care este îndepărtat din celulă; 2) atomi de hidrogen, care sunt transportați de molecule purtătoare către membrana interioară a mitocondriilor; 3) acetil coenzima A (acetil CoA).
B. În a doua etapă, acetil coenzima A este oxidat în ciclul Krebs. Ciclul Krebs (ciclul acidului tricarboxilic, ciclul acidului citric) este un lanț de reacții consecutive în care o moleculă de acetil-CoA formează 1) două molecule de dioxid de carbon, 2) o moleculă ATP și 3) patru perechi de atomi de hidrogen transferate în molecule transportatori - NAD și FAD. Astfel, ca rezultat al glicolizei și ciclului Krebs, molecula de glucoză se împarte la CO₂, iar energia eliberată în timpul acestui proces este folosită pentru sinteza a 4 ATP și se acumulează în 10 NAD · H și 4 FAD · H₂.
B. În a treia etapă, atomii de hidrogen cu NAD-H și FAD-H₂ oxidată cu oxigen molecular O₂ cu formarea apei. Un NAD · N este capabil să formeze 3 ATP și un FAD · H₂-2 ATP. Astfel, energia eliberată în acest caz este stocată sub forma a încă 34 ATP.
Acest proces are loc după cum urmează. Atomii de hidrogen se concentrează în jurul părții exterioare a membranei interioare mitocondriale. Ei pierd electroni care sunt transferați de-a lungul lanțului de molecule purtătoare (citocromii) lanțului de transport al electronilor (ETC) spre partea interioară a membranei interioare, unde se combină cu moleculele de oxigen:
oh₂ + e - → o₂ -.
Ca rezultat al activității enzimelor lanțului de transfer de electroni, membrana interioară a mitocondriilor este încărcată negativ din interior (datorită₂ - ) și în afara - pozitiv (datorită lui H +), astfel încât să se creeze o diferență de potențial între suprafețele sale. În membrana interioară a mitocondriilor sunt inserate molecule ale enzimei ATP sintetază, care posedă un canal ionic. Atunci când diferența potențială pe membrană atinge un nivel critic, particule H + încărcate pozitiv cu o forță de câmp electric împinge prin canalul ATPazei și, o dată pe suprafața interioară a membranei, interacționează cu oxigenul pentru a forma apă:
1/20₂ - +2H + H₂O.
Energia ionilor de hidrogen H +, transportată prin canalul ionic al membranei interioare a mitocondriilor, este utilizată pentru fosforilarea ADP la ATP:
ADP + F → ATP.
O astfel de formare a ATP în mitocondriile cu participarea oxigenului se numește fosforilare oxidativă.
Ecuația totală de divizare a glucozei în procesul de respirație celulară:
C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 38H₃PO₄ + 38ADF → 6CO₂ + 44h₂O + 38ATP.
Astfel, în timpul glicolizei, se formează 2 molecule ATP, în timpul respirației celulare, alte 36 de molecule ATP, în general, cu oxidarea completă a glucozei, 38 de molecule ATP.

Schimb de plastic

Schimbul de plastic sau asimilarea reprezintă un set de reacții care asigură sinteza compușilor organici complexi din cele mai simple (fotosinteza, chemosinteza, biosinteza proteinelor etc.).

Organismele heterotrofice își construiesc propriile materii organice din componentele alimentare ecologice. Asimilarea heterotrofică în esență se reduce la rearanjarea moleculară:
alimente organice simple (aminoacizi, acizi grași, monozaharide) → macromolecule corporale (proteine, grăsimi, carbohidrați).
Organismele autotrofice sunt capabile să sintetizeze în întregime materia organică din moleculele anorganice consumate din mediul extern. În procesul de fotosinteză și chemosinteză, are loc formarea compușilor organici simpli, din care macromoleculele sunt sintetizate în continuare:
substanțe anorganice (CO₂, H₂O) → molecule simple organice (aminoacizi, acizi grași, monozaharide) → macromolecule corporale (proteine, grăsimi, carbohidrați).

fotosinteză

Fotosinteza - sinteza compușilor organici din anorganici datorită energiei luminii. Ecuația totală a fotosintezei:

Fotosinteza are loc cu participarea pigmenților fotosintetici, care au proprietatea unică de a converti energia soarelui în energia unei legături chimice sub formă de ATP. Fotosinteticele pigmenți sunt substanțe proteice. Cel mai important pigment este clorofila. În eucariote, pigmenții fotosintetici sunt încorporați în membrana interioară a plastidelor, în procariote - în invagnarea membranei citoplasmice.
Structura cloroplastei este foarte asemănătoare cu structura mitocondriilor. Membrana interioară a granului thylakoid conține pigmenți fotosintetici, precum și proteine ​​din lanțul de transfer de electroni și molecule de enzime ATP-sintetază.
Procesul de fotosinteză constă în două faze: lumină și întuneric.
1. Faza ușoară a fotosintezei are loc numai în lumina membranelor de thylakoide grana.
Aceasta include absorbția de clorofil a quantei ușoare, formarea unei molecule ATP și fotoliza apei.
Sub acțiunea unui cuantum de lumină (hv), clorofila pierde electroni, trecând în stare excitată:

Acești electroni sunt transferați de către purtători la suprafața exterioară, adică suprafața membranei tylakoid care se află în fața matricei, unde se acumulează.
În același timp, fotoliza apei are loc în interiorul tilacoidelor, adică descompunerea sa sub acțiunea luminii:

Electronii care rezultă sunt transferați prin purtători la moleculele de clorofil și le restabilește. Moleculele de clorofil revin la o stare stabilă.
Protonii de hidrogen formați în timpul fotolizării apei se acumulează în interiorul thylakoidului, creând un rezervor H +. Ca urmare, suprafața interioară a membranei tialacoid este încărcată pozitiv (în detrimentul H +), iar suprafața exterioară este negativă (în detrimentul e -). Odată cu acumularea de particule încărcate opus pe ambele părți ale membranei, diferența de potențial crește. Când se atinge diferența de potențial, forța câmpului electric începe să împingă protonii prin canalul de sinteză ATP. Energia eliberată în timpul acestui proces este utilizată pentru fosforilarea moleculelor ADP:
ADP + F → ATP.

Formarea ATP în timpul fotosintezei sub acțiunea energiei luminoase se numește fotofosforilare.
Ioniunile de hidrogen, care au apărut pe suprafața exterioară a membranei tiolacoide, se întâlnesc acolo cu electroni și formează hidrogen atomic, care se leagă de molecula purtătorului de hidrogen NADP (nicotinamidadenin dinucleotid fosfat):
2H + + 4e - + NADF + → NADF · N₂.
Astfel, în timpul fazei ușoare de fotosinteză, apar trei procese: formarea de oxigen datorată descompunerii apei, sinteza ATP și formarea atomilor de hidrogen sub formă de NADPH₂. Oxigenul difuzează în atmosferă și ATP și NADF · H₂ participa la procesele din faza intunecata.
2. Faza întunecată a fotosintezei are loc în matricea cloroplastică atât în ​​lumină, cât și în întuneric și reprezintă o serie de transformări succesive ale CO₂, venind din aer, în ciclul lui Calvin. Se efectuează reacțiile fazei întunecate datorate energiei ATP. În ciclul de Calvin CO₂ se leagă de hidrogen de la NADPH₂ cu formarea de glucoză.
În procesul de fotosinteză, în plus față de monozaharide (glucoză etc.), se sintetizează monomeri ai altor compuși organici - aminoacizi, glicerol și acizi grași. Astfel, datorită fotosintezei, plantele se oferă pe sine și toată viața pe pământ cu substanțe organice esențiale și oxigen.
Caracteristicile comparative ale fotosintezei și respirației eucariotelor sunt prezentate în tabel.

metabolism

definiție

Metabolismul celular include multe reacții chimice care apar în organele și sunt necesare pentru a susține viața.
Metabolismul implică două procese:

• catabolism (disimilare, metabolism energetic) - un set de reacții chimice care vizează descompunerea substanțelor complexe cu formarea de energie;
• anabolism (asimilare, metabolism plastic) - reacții de biosinteză, în care se formează substanțe organice complexe cu consumul de energie.

Fig. 1. Catabolismul și anabolismul.

Ambele procese apar simultan și sunt în echilibru. Substanțele implicate în anabolism și catabolism provin din mediul extern. Pentru metabolizarea normală într-o celulă animală, sunt necesare proteine, grăsimi, carbohidrați, oxigen și apă. Plantele trebuie alimentate cu apă, oxigen și lumina soarelui.

Disimilarea și asimilarea sunt procese interdependente care nu apar într-un gol unul de celălalt. Pentru ca anabolismul să apară, este nevoie de energie care este eliberată în timpul procesului de catabolism. Pentru scindare (disimilare), sunt necesare enzime care sunt sintetizate în procesul de asimilare.

Catabolismul și anabolismul

Disimilarea poate să apară în prezența sau absența oxigenului.
În ceea ce privește oxigenul, toate organismele sunt împărțite în două tipuri:

• aerobi - trăiesc numai în prezența oxigenului (animale, plante, ciuperci);
• anaerobe - pot exista în absența oxigenului (unele bacterii și ciuperci).

Când oxigenul este absorbit, procesul de oxidare are loc, iar substanțele complexe se descompun în cele mai simple. Fermentația are loc într-un mediu lipsit de oxigen. Ca urmare a acestor două procese, se eliberează o cantitate mare de energie.

Pentru organismele aerobe, catabolismul are loc în trei etape, așa cum este descris în tabel.

Metabolismul în biologie

O condiție indispensabilă pentru existența oricărui organism viu este furnizarea constantă de nutrienți și excreția produselor de dezintegrare finală.

Ce este metabolismul în biologie

Metabolismul sau metabolismul reprezintă un set special de reacții chimice care au loc în orice organism viu pentru a-și susține activitatea și viața. Astfel de reacții permit organismului să se dezvolte, să se dezvolte și să se înmulțească, menținând structura sa și răspunzând la stimulii de mediu.

Metabolismul este împărțit în două etape: catabolismul și anabolismul. În prima etapă, toate substanțele complexe sunt împărțite și simplificate. La al doilea, acizii nucleici, lipidele și proteinele sunt sintetizate împreună cu costurile de energie.

Cel mai important rol în procesul metabolic îl joacă enzimele, care sunt catalizatori biologici activi. Ei sunt capabili să reducă energia de activare a unei reacții fizice și să regleze căile de schimb.

Lanțurile și componentele metabolice sunt absolut identice pentru multe specii, dovadă a unității de origine a tuturor ființelor vii. O asemenea similitudine arată aspectul relativ timpuriu al evoluției în istoria dezvoltării organismelor.

Clasificarea pe tipuri de metabolism

Ce este metabolismul în biologie, este descris în detaliu în acest articol. Toate organismele vii existente pe planeta Pământ pot fi împărțite în opt grupuri, ghidate de sursa de carbon, energie și substratul fiind oxidat.

Organismele vii pot folosi energia din reacțiile chimice sau lumina ca sursă de nutriție. Ca substrat oxidabil pot fi atât substanțe organice, cât și substanțe anorganice. Sursa de carbon este dioxid de carbon sau organic.

Există astfel de microorganisme care, fiind în condiții diferite de existență, utilizează diferite tipuri de metabolism. Depinde de umiditate, iluminare și alți factori.

Organismele multicelulare pot fi caracterizate prin faptul că același organism poate avea celule cu diferite tipuri de procese metabolice.

catabolism

Biologia ia în considerare metabolismul și energia prin intermediul unui "catabolism". Acest termen se referă la procesele metabolice în care particulele mari de grăsimi, aminoacizi și carbohidrați sunt împărțite. În timpul catabolismului, apar molecule simple care sunt implicate în reacțiile de biosinteză. Prin aceste procese organismul este capabil să mobilizeze energia, transformându-l într-o formă accesibilă.

În organismele care trăiesc prin fotosinteză (cianobacterii și plante), reacția de transfer de electroni nu eliberează energie, ci se acumulează datorită luminii solare.

La animale, reacțiile de catabolism sunt asociate cu divizarea elementelor complexe în cele mai simple. Astfel de substanțe sunt nitrați și oxigen.

Catabolismul la animale este împărțit în trei etape:

1. Divizarea substanțelor complexe în mai simple.
2. Scindarea moleculelor simple chiar și mai simplă.
3. Eliberarea energiei.

anabolism

Metabolismul (biologia din clasa 8 consideră acest concept) este, de asemenea, caracterizat prin anabolism - un set de procese metabolice de biosinteză cu cheltuieli de energie. Molecule complexe, care sunt baza energetică a structurilor celulare, sunt formate succesiv din cele mai simple precursori.

Mai întâi, se sintetizează aminoacizii, nucleotidele și monozaharidele. Apoi, elementele de mai sus devin forme active datorită energiei ATP. Și în ultima etapă, toți monomerii activi sunt combinați în structuri complexe, cum ar fi proteinele, lipidele și polizaharidele.

Este de remarcat faptul că nu toate organismele vii sintetizează molecule active. Biologia (metabolismul este descris în detaliu în acest articol) identifică astfel de organisme ca autotrofii, chemotrofii și heterotrofii. Ei primesc energie din surse alternative.

Energia derivată din lumina soarelui

Ce este metabolismul în biologie? Procesul prin care există toată viața de pe pământ și care distinge organismele vii de materie neînsuflețită.

Unele protozoare, plante și cianobacterii se hrănesc cu energia soarelui. Acești reprezentanți ai metabolismului apar datorită fotosintezei - procesului de absorbție a oxigenului și eliberării dioxidului de carbon.

digestie

Molecule precum amidonul, proteinele și celuloza sunt descompuse înainte de a fi utilizate de către celule. Enzimele speciale care descompun proteinele în aminoacizi și polizaharidele în monozaharide participă la procesul de digestie.

Animalele pot secreta astfel de enzime doar din celule speciale. Dar microorganismele, astfel de substanțe secretă în spațiul din jur. Toate substanțele care sunt produse de enzime extracelulare intră în organism prin "transport activ".

Control și reglementare

Ce este metabolismul în biologie, puteți citi în acest articol. Fiecare organism este caracterizat de homeostazie - constanta mediului intern al organismului. Prezența unei astfel de condiții este foarte importantă pentru orice organism. Întrucât toate sunt înconjurate de un mediu care se schimbă în mod constant, pentru a menține condițiile optime în interiorul celulelor, toate reacțiile metabolice trebuie să fie corect și precis reglementate. Un bun metabolism permite organismelor vii să intre în permanență în contact cu mediul și să răspundă schimbărilor sale.

Informații istorice

Ce este metabolismul în biologie? Definiția este la începutul articolului. Conceptul de "metabolism" a fost folosit pentru prima dată de Theodor Schwann în anii '40 ai secolului al XIX-lea.

Oamenii de știință au studiat metabolismul timp de câteva secole și totul a început cu încercări de a studia organismele animale. Dar termenul "metabolism" a fost folosit pentru prima oară de către Ibn al-Nafis, care credea că întregul corp este constant în starea de hrănire și degradare, prin urmare se caracterizează prin schimbări constante.

Lecția de biologie "Metabolism" va dezvălui esența acestui concept și va descrie exemple care vor contribui la creșterea profunzimii cunoașterii.

Santorio Santorio a obținut primul experiment metabolic controlat în 1614. El a descris starea lui înainte și după ce a mâncat, a lucrat, a băut apă și a dormit. El a fost primul care a observat că majoritatea alimentelor consumate au fost pierdute în timpul procesului de "evaporare invizibilă".

În studiile inițiale, reacțiile de schimb nu au fost detectate, iar oamenii de știință au crezut că țesutul viu era controlat de forța vie.

În secolul al XX-lea, Edward Buchner a introdus conceptul de enzime. De acum înainte, studiul metabolismului a început cu studiul celulelor. În această perioadă, biochimia a devenit o știință.

Ce este metabolismul în biologie? Definiția poate fi dată după cum urmează - acesta este un set special de reacții biochimice care susțin existența organismului.

minerale

Inorganismul joacă un rol foarte important în metabolism. Toți compușii organici sunt compuși din cantități mari de fosfor, oxigen, carbon și azot.

Majoritatea compușilor anorganici vă permit să controlați nivelul presiunii din interiorul celulelor. De asemenea, concentrația acestora are un efect pozitiv asupra funcționării celulelor musculare și nervoase.

Metalele de tranziție (fier și zinc) reglează activitatea proteinelor și enzimelor de transport. Toate microelementele anorganice sunt asimilate din cauza proteinelor de transport și nu sunt niciodată în stare liberă.

Mulți au auzit despre metabolism și efectul asupra greutății. Dar ce înseamnă acest concept și există o legătură între metabolismul bun și grăsimea corporală? Pentru a înțelege acest lucru, este necesar să înțelegem însăși esența metabolismului.

Esența metabolismului

Metabolismul dificil al cuvântului are un sinonim - un metabolism, și acest concept, poate, la audierea mai multor oameni. În biologie, metabolismul este o combinație de reacții chimice care apar în corpul tuturor lucrurilor vii de pe planetă, inclusiv al oamenilor. Ca urmare a acestor transformări, întregul corp funcționează.

Metabolismul - ce este în limbajul simplu? Diferite substanțe intră în corpul uman prin respirație, hrană și băutură:

• nutrienți (proteine, grăsimi, carbohidrați);
• oxigen;
• apă;
• săruri minerale;
• vitamine.

Toate aceste elemente nu pot fi asimilate de corp în forma sa originală, astfel încât corpul începe procese speciale pentru a descompune substanțele în componente și pentru a colecta particule noi. Din noile componente se formează celule noi. Aceasta este o creștere a volumului muscular, regenerarea pielii cu leziuni (tăieturi, ulcere etc.), reînnoirea țesuturilor care are loc constant.

Fără metabolism, activitatea vitală umană este imposibilă. Este o părere greșită că procesul metabolismului corporal apare numai atunci când facem ceva. Chiar și într-o stare de odihnă completă (care, apropo, de a oferi corpului este foarte dificilă, pentru că facem mereu mișcări: ne mișcăm, ne întoarcem capul, ne mișcăm mâinile), organismul trebuie să împartă elementele complexe și să creeze acelea simple pentru reînnoirea țesuturilor, pentru a asigura funcționarea organelor interne, respirație, etc.

Ciclul de schimb poate fi împărțit în 2 procese.

1. Distrugerea (anabolismul) este defalcarea tuturor elementelor care intră în organism în substanțe mai simple.

După cum știți, proteina, care este conținută în alimente, constă în aminoacizi. Pentru a construi celule noi, nu este nevoie de o proteină în forma sa pură, ci de un set de aminoacizi pe care organismul îl primește în timpul procesului de defalcare a proteinelor. Fiecare produs proteic este format din aminoacizi diferiți, astfel încât proteina din pui nu poate fi un substitut pentru proteine ​​din lapte. Cu toate acestea, organismul nostru în procesul de anabolizare descompune fiecare dintre aceste produse, luând din ele exact acele "clădiri" valoroase care sunt necesare.

Cu anabolism, energia este eliberată de fiecare substanță, care este necesară pentru a construi molecule complexe. Această energie este caloriile foarte, ale căror contează sunt atât de importante pentru a scădea în greutate.

2. Crearea (catabolismul) este sinteza componentelor complexe din componente simple și construirea de noi celule din ele. Procesul de catabolism, puteți observa cu creșterea părului și a unghiilor sau când strângeți răni. Aceasta include, de asemenea, reînnoirea sângelui, a țesuturilor organelor interne și a multor procese care au loc în organism nevăzute de noi.

Pentru a crea noi celule și au nevoie de energie (culoare), care sunt eliberate în timpul anabolismului. Dacă această energie este prea mare, ea nu este folosită complet pentru sinteza moleculelor, ci este depozitată "în rezervă" în țesutul gras.

Schimbul de proteine

Proteinele sunt de origine vegetală și animală. Ambele grupuri de substanțe sunt necesare pentru funcționarea normală a corpului. Componentele de proteine ​​nu sunt depozitate în organism ca grăsimi. Toată proteina care intră în corpul unei persoane adulte se descompune și se sintetizează într-o nouă proteină la o rată de 1: 1. Dar la copii, procesul de catabolism (crearea de celule) predomină degradării datorită creșterii corpului lor.

Proteina poate fi completă și defectă. Primul este format din toți 20 de aminoacizi și este conținut numai în produsele de origine animală. Dacă lipsește cel puțin 1 aminoacid într-un compus proteic, el se referă la cel de-al doilea tip.

Schimbul de carbohidrați

Carbohidrații - principala sursă de energie pentru corpul nostru. Ele sunt complexe și simple. Primul grup este cerealele, cerealele, pâinea, legumele și fructele. Acestea sunt așa-numitele carbohidrați benefici, care sunt încet defalcați în organism și îi oferă o încărcare lungă de energie. Carbohidrații rapizi sau simpli sunt zahăr, produse din făină albă, dulciuri diverse, produse de patiserie și băuturi carbogazoase. În ansamblu, corpul nostru nu are nevoie de alimente: organismul va funcționa corect fără el.

Odată ajuns în organism, carbohidrații complexi sunt transformați în glucoză. Nivelul ei de sânge este relativ același pe tot parcursul timpului. Fast carbohidrații determină acest nivel să fluctueze foarte mult, ceea ce afectează atât bunăstarea generală a persoanei, cât și starea de spirit.

Cu un exces de carbohidrați începe să fie depus sub formă de celule grase, cu o lipsă - sunt sintetizate din proteine ​​interne și țesut adipos.

Metabolismul grasimilor

Unul dintre produsele de prelucrare a grăsimilor din organism este glicerina. Acesta este el, cu participarea de acizi grași se transformă în grăsime care este depus în țesutul gras. Cu un exces de aport lipidic, țesutul gras crește și vedem rezultatul - corpul uman devine liber, crește în volum.

Un alt loc pentru depunerea excesului de grăsime - spațiul dintre organele interne. Astfel de rezerve sunt numite viscerale și sunt și mai periculoase pentru oameni. Obezitatea organelor interne nu le permite să lucreze ca înainte. Cel mai adesea, oamenii au obezitate hepatică, deoarece ea este cea care ia prima lovitură, filtrând prin produsele de degradare a grăsimilor. Chiar și o persoană subțire poate avea grăsime viscerală din cauza tulburărilor metabolismului grăsimilor.

Rata medie zilnică a lipidelor pentru o persoană este de 100 g, deși această valoare poate fi redusă la 20 g, luând în considerare vârsta, greutatea persoanei, scopul său (de exemplu, scăderea în greutate), bolile.

Schimbul de apă și săruri minerale

Apa este una dintre cele mai importante componente pentru oameni. Este cunoscut faptul că corpul uman este 70% fluid. Apa este prezentă în compoziția sângelui, a limfei, a plasmei, a fluidului extracelular, a celulelor în sine. Fără apă, cele mai multe reacții chimice nu pot continua.

Mulți oameni astăzi nu dispun de lichid fără a fi conștienți de acest lucru. În fiecare zi, corpul nostru eliberează apă cu transpirație, urină, respirație. Pentru a completa rezervele, trebuie să beți până la 3 litri de lichid pe zi. Umiditatea conținută în alimente este, de asemenea, inclusă în această dispoziție.

Simptomele de deficit de apă pot fi dureri de cap, oboseală, iritabilitate, letargie.

Sărurile minerale reprezintă aproximativ 4,5% din greutatea corporală totală. Acestea sunt necesare pentru o varietate de procese metabolice, incluzând menținerea țesutului osos, transportând impulsuri în mușchi și celule nervoase, creând hormoni tiroidieni. Nutriția corectă zilnică completează integral sărurile minerale. Cu toate acestea, dacă dieta dvs. nu este echilibrată, atunci din cauza lipsei de sare pot apărea diverse probleme.

Rolul vitaminelor în organism

Când intră în organism, vitaminele nu se supun divizării, ci devin gata făcute pentru a construi celule. Din acest motiv, organismul nostru reacționează brusc la lipsa unei anumite vitamine: la urma urmei, fără participarea sa, unele funcții sunt deranjate.

Rata de vitamine în fiecare zi pentru o persoană este mică. Cu toate acestea, cu obiceiurile alimentare moderne, mulți oameni au deficit de vitamina - un deficit de vitamina acută. Un exces de aceste substanțe conduce la hipovitaminoză, care nu este mai puțin periculoasă.

Puțini oameni cred că compoziția vitaminică a alimentelor poate varia foarte mult în timpul procesării alimentelor sau al depozitării îndelungate. Astfel, cantitatea de vitamine din fructe și legume scade brusc datorită stocării pe termen lung. Tratamentul termic poate adesea "ucide" toate proprietățile benefice ale alimentelor.

Medicii recomandă să luați complexe minerale și vitamine în anotimpurile în care alimentele ecologice proaspete nu sunt disponibile.

Rata metabolică

Există un astfel de lucru ca un metabolism de bază sau de bază. Acesta este un indicator al energiei pe care organismul nostru trebuie să-și păstreze toate funcțiile. Nivelul metabolismului arată cât de multe calorii va consuma organismul uman în odihnă completă. Prin "odihnă completă" se înțelege absența oricărei activități fizice: adică dacă minți o zi în pat fără să-ți fluture genele.

Acest indicator este foarte important, deoarece nu cunoaște nivelul metabolismului, multe femei în efortul de a pierde în greutate reduc aportul caloric la un punct care este sub metabolismul principal. Dar metabolismul de bază este necesar pentru activitatea inimii, plămânilor, circulației sanguine etc.

Puteți calcula independent nivelul metabolismului pe unul dintre site-urile de pe Internet. Pentru a face acest lucru, va trebui să introduceți informații despre sex, vârstă, înălțime și greutate corporală. Pentru a afla câte calorii aveți nevoie pe zi, pentru a vă menține greutatea, indicele metabolismului de bază trebuie să fie înmulțit cu coeficientul de activitate. Astfel de calcule pot fi făcute direct pe site.

Metabolismul accelerat permite oamenilor să mănânce mai mult și în același timp să nu câștige țesuturi grase. Iar aceasta nu trebuie să menționăm bunăstarea generală a unei persoane care, cu un metabolism rapid, se simte sănătoasă, viguroasă și fericită. De ce depinde rata metabolică?

• Paul. Un organism masculin consumă mai multă energie decât femelele pentru a-și menține funcțiile. În medie, un bărbat are nevoie de 5-6% mai multe calorii decât o femeie. Acest lucru se datorează faptului că în corpul feminin există în mod natural mai mult țesut adipos, care necesită mai puțină energie pentru menținere.
• Vârsta. De la vârsta de 25 de ani, corpul uman suferă schimbări. Procesele de schimb încep să se refacă și se încetinesc. Cu 30 de ani din fiecare deceniu, metabolismul încetinește cu 7-10%. Datorită faptului că ritmul proceselor metabolice este redus, este mai ușor pentru o persoană în vârstă să obțină excesul de greutate. Odată cu vârsta, consumul caloric de alimente ar trebui redus cu 100 de calorii pe 10 ani. Și activitatea fizică, dimpotrivă, ar trebui să crească. Numai în acest caz, veți putea să vă susțineți figura în forma corectă.
• Raportul de grăsime și țesut muscular în organism. Muschii consumă energie chiar și în repaus. Pentru a-și menține tonul, organismul trebuie să dea mai multă energie decât să mențină rezervele de grăsime. Un atlet cheltuiește cu 10-15% mai multe calorii decât o persoană cu un exces de greutate corporală. Nu este vorba despre efort fizic, pe care atletul, cu siguranță mai mult. Și despre metabolismul de bază, adică cantitatea de energie consumată în repaus.
• Putere. Supraalimentarea, postul, tulburările de alimentație, o cantitate mare de alimente grase, nesănătoase și grele - toate acestea afectează negativ viteza proceselor metabolice.

Tulburări metabolice

Cauzele tulburărilor metabolice pot fi bolile glandei tiroide, ale glandelor suprarenale, ale hipofizei și ale glandelor sexuale. Factorul pe care nu îl putem influența, ereditar, poate, de asemenea, să ducă la schimbări în activitatea organismului.

Cu toate acestea, cea mai frecventa cauza a metabolismului intarziat este comportamentul alimentar slab. Acestea includ supraalimentarea, abuzul de grăsimi animale, mese grele, intervale mari între mese. Fani ai dietelor expres trebuie să fie conștienți de faptul că postul, prevalența alimentelor cu conținut scăzut de calorii în dietă reprezintă modalitatea corectă de a sparge echilibrul intern.

Adesea, obiceiurile proaste - fumatul și consumul de alcool - duc la încetinirea proceselor. La risc, de asemenea, persoanele care sunt inactive, lipsesc în mod constant de somn, sunt expuse la solicitări frecvente, primesc o cantitate incompletă de vitamine și minerale.

Ce este un metabolism atât de periculos lent?

Simptomele prin care puteți evalua eșecurile proceselor metabolice:

• greutatea corporală excesivă;
• umflare;
• deteriorarea pielii, schimbarea culorii sale într-un gri dureros;
• cuie fragile;
• fragilitatea și pierderea părului;
• dificultăți de respirație.

În afară de manifestările externe, există și cele interne. Acestea sunt boli metabolice care sunt foarte individuale. Tulburările corpului din cauza dezechilibrului intern pot fi foarte diferite, sunt foarte multe. Într-adevăr, sub metabolismul înțelege totalitatea tuturor proceselor din corp, care sunt, de asemenea, foarte multe.

Cum de a accelera metabolismul?

Pentru a normaliza ritmul proceselor metabolice, este necesar să se elimine motivele pentru care a apărut un dezechilibru.

• Persoanele care au puține activități fizice în viața lor trebuie să-și sporească activitatea motorie. Nu vă grăbiți să alergați în căldura sală de gimnastică și să vă epuizați corpul cu antrenamente insuportabile - este la fel de dăunător ca și cum ați petrece toată ziua pe monitor. Începeți puțin. Du-te acolo unde obișnuiai să mergi cu transportul. Urcați scările în loc să utilizați liftul. Creșteți treptat sarcina. O modalitate bună de a "întinde" corpul dvs. va fi participarea la jocuri sportive - fotbal, baschet, tenis etc.
• Ritmul omului modern îi forțează adesea să renunțe la suficient somn. În acest caz, este mai bine să donezi vizionarea unui film sau a altor mijloace de odihnă și să dormi bine. Sindromul defect conduce la multe tulburări în organism, incluzând în mod direct dorința unei persoane de a mânca carbohidrați rapizi. Dar dulciurile sunt absorbite grav în corpul unei persoane "somnoroase", lăsând deoparte în zonele cu probleme.
• Puneți apă potabilă. Beți un pahar de apă după somn, cu o jumătate de oră înainte de mese și o oră după. Beți apă în gume mici și nu mai mult de 200 ml la un moment dat. Începând să consumați cel puțin 2 litri de lichid pe zi, veți oferi organismului cantitatea necesară de umiditate pentru majoritatea proceselor metabolice.
• Dacă aveți tulburări metabolice grave, mergeți la un curs de masaj. Indiferent de ce alegeți. Orice masaj are efectul drenajului limfatic, stimulează fluxul sanguin și, ca rezultat, "accelerează" metabolismul.

• Oferiți corpului suficiente oxigen și căldură solară. Faceți o plimbare în aerul proaspăt, în special în vremea însorită. Amintiți-vă că oxigenul este unul dintre cele mai importante elemente pentru un metabolism normal. Puteți încerca exerciții de respirație, care vă vor învăța corpul să respire adânc. Iar razele soarelui vă vor oferi vitamine D valoroase, ceea ce este foarte dificil de obținut din alte surse.
• Fii pozitiv. Potrivit statisticilor, persoanele care se bucură mai des în timpul zilei au o rată metabolică mai mare decât pesimistii eterni.
• Mănâncă bine.

Nutriție - Dieta pentru metabolism

Comportamentul anormal al alimentației este cea mai frecventă cauză a metabolismului lent. Dacă mâncați prea des sau, dimpotrivă, doar 1-2 ori pe zi, metabolismul dvs. este în pericol de a fi deranjat.

În mod optim, există câte 2-3 ore, adică 5-6 ori pe zi. Dintre acestea, ar trebui să existe 3 mese complete - mic dejun, prânz, cină și 2-3 gustări ușoare.

Ziua începe cu micul dejun, și numai în această condiție puteți conta pe metabolismul corect. Micul dejun ar trebui să fie dens și hrănit, constă în carbohidrați lenți, care ne vor da energie pentru zi, proteine ​​și grăsimi. La cină, este mai bine să lași alimentele din proteine ​​- pești slabi, carne, păsări de curte și legume. Ca o gustare, este ideal să beți iaurt natural, chefir, să mâncați fructe sau niște brânză de vaci. Dacă sunteți copleșiți de foame la culcare, puteți să vă permiteți brânză de vaci cu conținut scăzut de grăsimi.

Dacă aveți un metabolism mai lent, puteți influența viteza prin adăugarea de alimente la dieta dvs. pentru a accelera metabolismul:

• citrice;
• mere;
• migdale;
• cafea naturală neagră;
• ceai verde proaspăt fără zahăr și alți aditivi;
• produse lactate cu conținut scăzut de grăsimi;
• spanac;
• fasole;
• alb și conopidă, broccoli;
• carne de curcan macră

Metabolism - scădere în greutate

Nu mulți oameni știu că greutatea depinde în mod direct de ritmul proceselor metabolice din corpul nostru. De la nivelul metabolismului depinde de numărul de calorii pe care corpul le arde în repaus. Pentru o persoană este de 1000 de calorii, iar pentru o altă persoană - 2000. A doua persoană, chiar și fără sport, își poate permite valoarea energetică a dietei zilnice aproape de două ori mai mare decât prima.

Dacă aveți kilograme în plus, iar metabolismul de bază este scăzut, atunci trebuie să mâncați foarte puțin pentru a pierde în greutate. În plus, un organism cu un metabolism lent va fi foarte reticent în a da o masă de grăsime. Este mai corect să se accelereze metabolismul substanțelor pentru a asigura funcționarea normală a întregului organism.

Accelerarea metabolismului Haley Pomeroy

Corpul nostru consumă energie chiar și în repaus. Prin urmare, nutriționistul american Haley Pomroy propune să accelereze procesele metabolice și să piardă în greutate doar datorită lor. Dacă urmați exact instrucțiunile lui Hayley, ea vă garantează o pierdere în greutate de 10 kg pe lună, cu aproape nici un efort. Udarea de grăsime nu este returnată dacă nu încălcați principiile unei alimentații adecvate în viitor.

Complexul, propus de un american, vă va salva de pe urma dieta mono-dieta, în timpul căreia se desfășoară o foame dureroasă. Haley a dezvoltat un plan de nutriție echilibrat, care nu vizează reducerea valorii nutriționale a meniului, ci îmbunătățirea fluxului tuturor proceselor din organism.

Pentru a menține metabolismul la același nivel, este necesar să-l hrăniți constant cu alimente. Acest lucru nu înseamnă că ar trebui să existe o mulțime de alimente. Haley recomandă să mănânce des, dar în porții mici. Deci, corpul dumneavoastră va fi în mod constant ocupat de substanțe de prelucrare și nu va avea timp să încetinească. Optimizați 3 mese dense - mic dejun, prânz și cină. Și între ele, puneți 2-3 gustări.

În ciuda faptului că nutriționistul aproape nu vă limitează la alegerea ingredientelor, unele dintre produsele dăunătoare metabolismului vor trebui totuși abandonate. Acestea sunt feluri de mâncare cu conținut de zahăr, feluri de mâncare de grâu, băuturi alcoolice, produse lactate grase.

Planul de masă al lui Haley Pomroy este de 4 săptămâni. Fiecare săptămână este împărțită în blocuri.

1. Primul bloc - carbohidrați complexi. Durata - 2 zile. Dieta dvs. ar trebui să fie dominată de alimente bogate în carbohidrați sănătoși. Acestea sunt în principal legumele, cerealele integrale, cerealele. Aveți grijă de suficientă fibră în meniu. Fibrele ajută la menținerea nivelurilor normale de glucoză din sânge, care pot fluctua datorită cantității mari de alimente pe bază de carbohidrați.
2. Al doilea bloc - proteine ​​și legume. Durata - 2 zile. Pentru prelucrarea și asimilarea compușilor proteici, corpul nostru consumă cele mai multe calorii. Consumați alimente cu conținut scăzut de grăsimi care conțin proteine: păsări de curte, carne, pește, soia, brânză de vaci, ouă. Adăugați alimente proteice la alimentele proteice.
3. Al treilea bloc - adăugarea de grăsimi sănătoase. Consumați o dietă echilibrată, adică consumați carbohidrați, proteine ​​și grăsimi. Preferă uleiuri vegetale naturale, avocado, arahide.

Pentru mai multe informații despre dieta lui Haley Pomroy, puteți afla în cartea sa "Dieta pentru a accelera metabolismul.

Gillian Michaels - Accelerați metabolismul

Ca un copil, Jillian Michaels a suferit de supraponderale severe. Cunoscută cu aptitudini fizice, fata a decis să se dedice unui stil de viață sănătos. Acum, aceasta este o femeie de succes care nu este numai în formă bună, ci îi învață și pe alții cum să-i ajute corpul.

Dintre mai multe tehnici eficiente, Gillian are un program special numit "Accelerate Metabolism". Este conceput nu pentru incepatori in sport, ci pentru cei care, de la primul antrenament, vor fi capabili sa reziste programului intensiv de fitness de o ora.

Mai întâi de toate, un american cere să nu se acorde atenție dietei tale. Ea sfătuiește să includă în alimentație alimente care vor avea un efect pozitiv asupra metabolismului.

• Fasole roșie. Acest produs conține un amidon special, care nu este absorbit de corp, dar ajută la curățarea intestinelor. Celuloza elimina toxinele, iar compozitia vitaminei si mineralelor din fasole afecteaza formarea muschilor la barbati si femei.
• Ceapa și usturoiul - acești luptători cu colesterol dăunător. Antioxidanții conținute în ceapă și usturoi, elimină perfect zgurii din organism.
• Zmeură și căpșuni. Aceste fructe de padure regleaza nivelul glucozei din sange. Substanțele speciale din compoziția căpșunilor și a zmeurului împiedică absorbția grăsimilor și a amidonului.
• Broccoli și alte legume crucifere. Acestea sunt alimente cu conținut scăzut de calorii, care vă vor oferi un sentiment lung de sațietate.
• Cereale integrale, muesli. Cerealele, desigur, calorii, și multe în timpul dietei le refuză. Dar pericolul este numai boabe curățate și feluri de mâncare. Gillian recomandă să mănânci ovăz, hrișcă, orz, grâu.

Un antrenament destinat arderii grasimilor si accelerarea metabolismului este un program de 50 de minute. Este aerobic sau cardiovascular. Antrenamentul începe cu o încălzire de 5 minute, se termină cu un atac de 5 minute, scopul său fiind de a întinde mușchii și de a calma corpul după exerciții fizice.

Exercițiile sunt destul de simple în execuție, pot fi repetate fără ajutorul unui instructor. Dar numai cei care se implică constant în sport pot rezista ritmului rapid al programului. În efortul de a pierde în greutate, nu vă faceți rău corpului, deoarece începând de la zero la încărcături mari este periculos pentru sănătate. Pregătiți-vă treptat corpul, începând cu mersul pe jos, jogging, complexe cardio-scurte.

Metabolismul (sau metabolismul, din transformarea greacă - "transformare, schimbare") (denumit în continuare "secolul O") este ordinea naturală a transformării substanțelor și energiei în sistemele vii care stau la baza vieții, menite să conserve și să se autoproducă ; un set de reacții chimice care au loc în organism.

Filosoful și gânditorul german Friedrich Engels, definind viața, a subliniat că cea mai importantă proprietate este constanta O. in. cu natura exterioară din jur, cu încetarea căreia se termină viața. Astfel, metabolismul este cel mai esențial și indispensabil semn al vieții.

Fără excepție, toate organele și țesuturile organismelor se află într-o stare de interacțiune chimică continuă cu alte organe și țesuturi, precum și cu mediul înconjurător al organismului. Folosind metoda indicatorilor izotopici, sa constatat că metabolismul intensiv apare în orice celulă vie.

Cu hrană, diverse substanțe intră în organism din mediul extern. În organism, aceste substanțe suferă modificări (sunt metabolizate), ca urmare a faptului că ele sunt parțial transformate în substanțe ale organismului însuși. Acesta este procesul de asimilare. În strânsă cooperare cu asimilarea, are loc procesul invers - disimilarea. Substanțele unui organism viu nu rămân neschimbate, dar se împrăștie mai mult sau mai puțin repede cu eliberarea de energie; ele sunt înlocuite cu compuși nou asimilați și produsele de descompunere produse în timpul descompunerii sunt excretate din organism. procesele chimice din celulele vii sunt caracterizate printr-un grad ridicat de ordine: reacții de descompunere și sinteză sunt organizate într-un anumit fel, în timp și spațiu aliniate între ele și formează un sistem integral, extrafin reglementat a dezvoltat într-o evoluție îndelungată. Relația strânsă dintre procesele de asimilare și disimilație manifestată în faptul că acesta din urmă nu este doar o sursă de energie în organism, dar, de asemenea, o sursă de materii prime pentru reacțiile de sinteză.

Baza metodei metabolice a fenomenelor este consistența ratelor reacțiilor chimice individuale, care depind de acțiunea catalitică a proteinelor specifice - enzimele. Aproape orice substanță, pentru a participa la O. c., Trebuie să interacționeze cu enzima. În același timp, se va schimba la viteză mare într-o direcție foarte specifică. Fiecare reacție enzimatică este o legătură separată în lanțul acelor transformări (căi metabolice), care împreună formează metabolismul. Activitatea catalitică a enzimelor variază în limite foarte largi și este sub controlul unui sistem complex și delicat de reglementări care asigură organismului condiții de viață optime în condiții de mediu diferite. Astfel, ordinea naturală a transformărilor chimice depinde de compoziția și activitatea sistemului enzimatic, care este ajustată în funcție de nevoile organismului.

Pentru cogniția metabolismului, este esențial să se studieze atât ordinea transformărilor chimice individuale, cât și cauzele imediate care determină această ordine. O. v. Ea a fost formată chiar de la originea vieții pe Pământ, de aceea se bazează pe un plan biochimic care este uniform pentru toate organismele planetei noastre. Cu toate acestea, în procesul de dezvoltare a materiei vii, schimbări și îmbunătățirea lui O. in. au parcurs diferite moduri în diferiți reprezentanți ai lumii animalelor și plantelor. Prin urmare, organismele aparținând unor grupuri sistematice diferite și situate la diferite nivele ale dezvoltării istorice, împreună cu asemănările fundamentale din ordinea de bază a transformărilor chimice, au diferențe semnificative și caracteristice. Evoluția naturii vii a fost însoțită de schimbări în structurile și proprietățile biopolimerilor, precum și de mecanismele energetice, sistemele de reglare și coordonare a metabolismului.

Schema de metabolizare

I. Asimilare

Diferențe deosebit de semnificative în metabolismul reprezentanților diferitelor grupe de organisme în stadiile inițiale ale procesului de asimilare. Organismele primare se crede că sunt folosite pentru hrănirea pe materii organice care au apărut abiogen (vezi originea vieții); Odată cu dezvoltarea ulterioară a vieții, unele dintre ființele vii au putut să sintetizeze materia organică. Pe această bază, toate organismele pot fi împărțite în heterotrofe și autotrofe (vezi organisme autotrofice și organisme heterotrofice). În heterotrofe, la care apar toate animalele, fungi și multe tipuri de bacterii, O. v. pe baza nutriției cu substanțe organice gata preparate. Este adevărat că ei au capacitatea de a absorbi o cantitate relativ mică de CO2, folosindu-l pentru a sintetiza substanțe organice mai complexe. Totuși, acest proces este realizat de heterotrofe doar datorită utilizării energiei conținute în legăturile chimice ale substanțelor organice din alimente. Autotrofii (plante verzi și unele bacterii) nu au nevoie de substanțe organice gata preparate și își realizează sinteza primară din elementele constitutive. Unele dintre autotrofii (bacterii de sulf, bacterii de fier și bacterii de nitrificare) folosesc pentru aceasta energia de oxidare a substanțelor anorganice (vezi chemosinteza). Plantele verzi formează materie organică din cauza energiei solare în procesul de fotosinteză - principala sursă de materie organică de pe Pământ.

In timpul plante verzi de fotosinteză asimila CO2 și forma hidrați de carbon, fotosinteza este un lanț de reacții redox care au loc succesiv, în care participă Clorofila - pigmentul verde capabil de captare a energiei solare. Pentru cheltuieli de energie lumina descompunerea fotochimică a apei are loc, cu oxigenul este eliberat în atmosferă și hidrogenul este utilizat pentru recuperarea CO2. Într-un stadiu relativ incipient al fotosintezei se formează acidul phosphoglyceric, care este în curs de restaurare, dă zahăr trohuglerodnye - triose. Două triose - fosfodioksiatseton fosfogliceraldehid și - sub acțiunea enzimei condenseze aldolaza pentru a forma hexoze - fructoza-difosfat care, la rândul său, este transformat în alt hexoze - glucoză, manoză, galactoză. Condensarea fosfodioxiacetonei cu un număr de alte aldehide conduce la formarea de pentoze. Hexoza care rezultă din plante sunt materia primă pentru sinteza glucidelor complexe - zaharoză, amidon, inulină, celuloză (celuloză) și altele.

Pentozele dau naștere la pentozanele de mare moleculară implicate în construcția țesuturilor de sprijin ale plantelor. În multe plante, hexozele pot fi transformate în polifenoli, acizi fenol carboxilici și alți compuși aromatici. Ca rezultat al polimerizării și condensării, din acești compuși se formează tanini, antociani, flavonoizi și alți compuși complexi.

Animalele și alte heterotrofe primesc carbohidrați în formă finită cu alimente, în principal sub formă de dizaharide și polizaharide (zaharoză, amidon). În tractul digestiv, carbohidrații sub acțiunea enzimelor sunt împărțiți în monozaharide, care sunt absorbite în sânge și se răspândesc în toate țesuturile corpului. În țesuturile din monozaharide, se sintetizează o polizaharidă de rezerve a unui animal, glicogen. Vedeți metabolismul carbohidraților.

Produsele primare de fotosinteză, chemosynthesis și formate din ele sau cu carbohidrați dietetice sunt absorbite materia primă pentru sinteza lipidelor - grăsimilor și alte substanțe asemănătoare. De exemplu, acumularea de grăsimi în semințele de maturare a plantelor oleaginoase are loc în detrimentul zaharurilor. Anumite microorganisme (de exemplu, Torulopsis lipofera) când au fost cultivate pe soluție de glucoză timp de 5 ore pentru a forma un strat de grăsime 11% la materia uscată. Glicerolul, care este necesar pentru sinteza grăsimilor, se formează prin reducerea fosfogliceraldehidei. Acizii grași greutate moleculară mare - palmitic, stearic, oleic și altele, oferind interacțiunea glicerina cu grăsime, sintetizat în organism din acid acetic - produsul de oxidare fotosinteză sau substanțe formate prin descompunerea carbohidraților. Animalele obțin și grăsimi cu alimente. În acest caz, grăsimile din tractul digestiv sunt împărțite prin lipaze în glicerol și acizi grași și sunt absorbite de organism. Vezi metabolismul grasimilor.

In sinteza proteinelor organisme autotrofe incepe cu asimilarea azotului anorganic (N) și sinteza de aminoacizi. În procesul de fixare a azotului, unele microorganisme asimilează azotul molecular din aer, care este transformat în amoniac (NH3). plante superioare și microorganisme chimiosintetice consumă azotul sub formă de săruri de amoniu și nitrați, acesta din urmă fiind supuse anterior reducere enzimatică a NH3. Sub acțiunea enzimelor adecvate NH3 este apoi cuplat cu acizi ceto sau hidroxi, formând astfel aminoacizi (de exemplu, acid piruvic și NH3 da unul dintre cei mai importanți aminoacizi - alanină). Aminoacizii astfel formați pot fi supuși în continuare transaminării și altor transformări, dând toate celelalte aminoacizi care alcătuiesc proteinele.

Organismele heterotrofice sunt, de asemenea, capabile să sintetizeze aminoacizii din sărurile de amoniac și carbohidrații, dar animalele și oamenii obțin cele mai multe aminoacizi cu proteine ​​alimentare. Organismele heterotrofice nu pot sintetiza un număr de aminoacizi și ar trebui să le primească în formă finită ca parte a proteinelor alimentare.

Aminoacizii îmbinate reciproc sub acțiunea enzimelor adecvate pentru a forma proteine ​​diferite (vezi biosintezei proteinelor pct proteine ​​articol). Proteinele sunt toate enzimele. Unele proteine ​​structurale și contractile au de asemenea activitate catalitică. Astfel, o proteina miozina musculare capabile să hidrolizeze adenozin trifosfat (ATP), care furnizează energia necesară pentru contracția musculară. Proteinele simple care intră în interacțiune cu alte substanțe da naștere la proteine ​​complexe - proteide: conectarea cu carbohidrați, proteine ​​care formează glicoproteine, lipide - lipoproteine, acizi nucleici - nucleoproteine. Lipoproteinele - principala componenta structurala a membranelor biologice; nucleoproteinele fac parte din cromatina nucleelor ​​celulare, formează particule de sinteză a proteinelor celulare - ribozomii. A se vedea, de asemenea, azot în organism, metabolismul proteinelor.

II. disimilație

Sursa de energie necesară pentru a susține viața, creșterea, reproducerea, mobilitatea, iritabilitate și alte procese vitale manifestări de oxidare sunt parte a produșilor de scindare care sunt utilizate pentru sinteza componentelor celulare structurale.

Cea mai veche și prin urmare cea mai comună pentru toate organismele este procesul de despicare anaerobă a substanțelor organice, care se desfășoară fără participarea oxigenului (vezi fermentația, glicoliza). Mai târziu, acest mecanism inițial pentru obținerea energiei de către celulele vii a fost suplimentat prin oxidarea produselor intermediare rezultate cu oxigen din aer, care a apărut în atmosfera Pământului ca urmare a fotosintezei. Acesta este modul în care a apărut respirația intracelulară sau a țesutului. Pentru detalii, consultați oxidarea biologică.

Principala sursă de energie stocată în legături chimice în majoritatea organismelor sunt carbohidrații. Descompunerea polizaharidelor în organism începe cu hidroliza lor enzimatică. De exemplu, plante cu germinarea semințelor Depozitat amilaze amidon hidrolizat în acesta, animalele absorbite din amidon alimentar este hidrolizat de amilază de salivă și pancreasului, formând maltoză. Maltoza este în continuare hidrolizată pentru a forma glucoză. În organismul animal, se formează, de asemenea, glucoză ca urmare a defalcării glicogenului. Glucoza suferă alte transformări în procesele de fermentație sau glicoliză, ca urmare a formării acidului piruvic. Acestea din urmă, în funcție de tipul de metabolism al organismului, formate în procesul de dezvoltare istorică, pot suferi și alte transformări. În timpul diferitelor tipuri de fermentație și glicoliză în mușchi, acidul piruvic este supus transformărilor anaerobe. În condiții aerobe, - în timpul respirației - poate suferi decarboxilare oxidativă cu formarea acidului acetic precum și o sursă de formare drugh acizi organici: oxalic, acetic, citric, cis-aconitic, acidul izocitric, acidul oxalic, succinic, cetoglutaric, succinic, fumaric și malic. transformările lor reciproce enzimatice care duc pentru a completa oxidarea acidului piruvic în CO2 și H2O, denumit ciclul acidului tricarboxilic sau ciclul Krebs.

Disimilarea grăsimilor începe, de asemenea, prin scindarea lor hidrolitică prin lipaze pentru a forma acizi grași liberi și glicerol; aceste substanțe pot fi ușor oxidate, dând în cele din urmă CO2 și H2O. Oxidarea acizilor grași apare în principal prin așa-numita oxidare β, adică în așa fel încât doi atomi de carbon se separă de molecula de acid gras, dând reziduul de acid acetic și se formează un nou acid gras, care poate suferi o oxidare β-ulterioară. Reziduurile de acid acetic rezultate sunt fie utilizate pentru a sintetiza diferiți compuși (de exemplu, aromatice, izoprenoide, etc.), fie sunt oxidați în CO2 și H2O. A se vedea și metabolizarea grăsimilor, lipide.

Dizimilarea proteinelor începe cu clivarea lor hidrolitică de către enzimele proteolitice, rezultând formarea de peptide cu greutate moleculară mică și aminoacizi liberi. Acest tip de formare secundară de aminoacizi se produce, de exemplu, foarte intens în timpul germinării, când proteinele conținute în endosperm sau cotiledoanelor ale seminței sunt hidrolizate pentru a forma un amino liberă parțial utilizată pentru construcția țesuturilor vegetale în curs de dezvoltare, și suferă parțial de degradare oxidativă. Descompunerea oxidativă a aminoacizilor care are loc în timpul procesului de disimilare este efectuată prin deaminare și conduce la formarea ceto sau hidroxi acizilor corespunzători. Acestea din urmă sunt fie ulterior oxidate în CO2 și H2O, fie folosite pentru a sintetiza diferiți compuși, inclusiv aminoacizi noi. La oameni și animale, o defecțiune deosebit de intensă a aminoacizilor are loc în ficat.

MN3 liber se formează în timpul deaminării aminoacizilor pentru organism; se leagă cu acizi sau se transformă în uree, acid uric, asparagină sau glutamină. La animale, sărurile de amoniu, ureea și acidul uric sunt excretate din organism; în plante, asparagina, glutamina și ureea sunt utilizate în organism ca surse de stocare a azotului. Astfel, una dintre cele mai importante diferențe biochimice de plante de la animale este absența aproape completă a primelor deșeuri cu azot. Formarea ureei în disimilarea oxidativă a aminoacizilor se realizează în principal prin așa-numitul ciclu de ornitină, care este strâns asociat cu alte transformări ale proteinelor și aminoacizilor din organism. disimilație de aminoacizi pot apărea, de asemenea, prin decarboxilare a aminoacizilor în care a produs CO2 și un nou de acid amină sau amino (de exemplu, format prin decarboxilarea histidinei histamina - o substanță activă fiziologic și decarboxilarea acidului aspartic - aminoacid nou - (α- sau β-alanina.) Aminele pot suferi metilarea pentru a forma diferite betaine si compuși importanti, cum ar fi, de exemplu, colina, plantele folosesc amine (impreuna cu unii aminoacizi) pentru bi alcaloizi osintez.

III. Comunicarea de schimb de carbohidrați, lipide, proteine ​​și alți compuși

Toate procesele biochimice care apar în organism sunt strâns legate între ele. Relația dintre metabolizarea proteinelor și procesele redox se desfășoară în diferite moduri. Reacțiile biochimice individuale care stau la baza procesului de respirație apar datorită acțiunii catalitice a enzimelor corespunzătoare, adică a proteinelor. În același timp, produsele de clivaj proteic în sine - aminoacizii pot suferi diverse transformări redox - decarboxilare, deaminare etc.

Astfel, produsele de dezaminare a acizilor aspartici și glutamici - acizii oxalic-acetici și a-ketoglutarici - sunt în același timp cele mai importante legături în transformările oxidative ale carbohidraților care apar în timpul respirației. Acidul piruvic, cel mai important produs intermediar format în timpul fermentării și respirației, este de asemenea strâns asociat cu metabolismul proteic: interacționând cu NH3 și enzima corespunzătoare, dă aminoacizii esențiali α-alanină. Relația strânsă dintre procesele de fermentație și respirație cu metabolismul lipidelor în organism pare că fosfogliceraldehid format în etapele timpurii ale disimilație carbohidrat este materia primă pentru sinteza glicerol. Pe de altă parte, ca urmare a oxidării acidului piruvic, se obțin reziduuri de acid acetic, din care se sintetizează acizi grași cu masă moleculară mare și izoprenoizi diferiți (terpene, carotenoide, steroizi). Astfel, procesele de fermentare și respirație conduc la formarea compușilor necesari pentru sinteza grăsimilor și a altor substanțe.

IV. Rolul vitaminelor și mineralelor în metabolism

În transformările substanțelor din organism ocupă un loc important vitamine, apă și diferiți compuși minerali. Vitaminele sunt implicate în numeroase reacții enzimatice în compoziția coenzimelor. De exemplu, un derivat al vitaminei B1 - pirofosfat tiamină - servește ca o coenzima in decarboxilarea oxidativa a (acizilor α-ceto incluzând acid piruvic, ester fosfat de vitamina B6 - piridoxal - este esențială pentru transaminare catalitică, decarboxilare și alte schimbătoare de aminoacizi reacții derivate de vitamina A este inclus în compoziția sistemului optic. pigmenți Funcțiile unui număr de vitamine (de exemplu, acidul ascorbic) nu sunt complet înțelese Diferitele tipuri de organisme diferă în capacitatea lor de biosinteză a vitaminelor, și nevoile lor în colectarea celor sau a altor vitamine provenite din alimente, care sunt necesare pentru metabolismul normal.

Un rol important în metabolismul mineral este jucat de Na, K, Ca, P, precum și de oligoelemente și alte substanțe anorganice. Na și K sunt implicați în fenomenele bioelectrice și osmotice în celule și țesuturi, în mecanismele de permeabilitate a membranelor biologice; Ca și P sunt principalele componente ale oaselor și dinților; Fe este parte din pigmentii respiratori - hemoglobina si myoglobina, precum si o serie de enzime. Alte microelemente (Cu, Mn, Mo, Zn) sunt necesare pentru activitatea acestora din urmă.

Esteri de acid fosforic și, mai presus de toate, acizi fosforici de adenozină, care percep și acumulează energie eliberată în organism în timpul glicolizei, oxidării și fotosintezei, joacă un rol decisiv în mecanismele metabolismului energetic. Acești compuși și alți compuși bogați în energie (vezi compușii cu energie ridicată) transferă energia conținută în legăturile lor chimice pentru utilizarea în formele mecanice, osmotice și alte tipuri de lucru sau pentru realizarea reacțiilor sintetice cu consumul de energie (a se vedea și bioenergia).

V. Reglarea metabolismului

Coordonarea și coordonarea surprinzătoare a proceselor de metabolizare într-un organism viu se realizează prin coordonarea strictă și plastică a O. la. atât în ​​celule, cât și în țesuturi și organe. Această coordonare determină pentru un anumit organism natura metabolismului care a luat forma în procesul dezvoltării istorice, susținut și regizat de mecanismele de ereditate și de interacțiunea organismului cu mediul extern.

Reglarea metabolismului la nivel celular se realizează prin reglarea sintezei și a activității enzimelor. Sinteza fiecărei enzime este determinată de gena corespunzătoare. Diferitele produse intermediare ale O. v. Acționând pe o anumită parte a moleculei ADN conținând informații despre sinteza acestei enzime pot induce (declanșa, amplifica) sau, dimpotrivă, reprima (opri) sinteza. Deci, E. coli cu un exces de izoleucină într-un mediu nutritiv oprește sinteza acestui aminoacid. Excesul de isoleucină acționează în două moduri:

• a) inhibă (inhibă) activitatea enzimei treonin dehidratază, care catalizează prima etapă a lanțului de reacții care conduce la sinteza izoleucinei și
• b) reprimă sinteza tuturor enzimelor necesare pentru biosinteza izoleucinei (incluzând treonin dehidrataza).

Inhibarea treonin dehidratazei se efectuează în conformitate cu principiul reglării alosterice a activității enzimatice.

Teoria reglementării genetice propusă de oamenii de știință francezi F. Jacob și J. Monod consideră represiunea și inducerea sintezei enzimelor ca două părți ale aceluiași proces. Repetoarele diferite sunt receptori specializați în celulă, fiecare fiind "reglat" pentru a interacționa cu un metabolit specific care induce sau reprima sinteza unei anumite enzime. Astfel, în celule, lanțurile de polinucleotide ale ADN-ului închis „Instrucțiuni“ pentru sinteza unei varietăți de enzime, cu formarea fiecăreia dintre ele se poate datora influenței metabolitului semnalului (inductor) pentru represorului corespunzătoare (a se vedea. Genetica moleculară, un operon).

Cel mai important rol în reglarea metabolismului și a energiei în celule este jucat de membranele biologice proteice-lipide care înconjoară protoplasmul și nucleul localizat în el, mitocondriile, plastidele și alte structuri subcelulare. Intrarea diverselor substanțe în celulă și eliberarea lor din aceasta sunt reglementate de permeabilitatea membranelor biologice. O parte semnificativă a enzimelor este asociată cu membrane, în care acestea par a fi "încorporate". Ca rezultat al interacțiunii unei enzime cu lipide și alte componente ale membranei, conformarea moleculei sale și, prin urmare, proprietățile sale ca catalizator, va fi diferită decât într-o soluție omogenă. Această circumstanță are o importanță deosebită pentru reglarea proceselor enzimatice și metabolismului în general.

Cel mai important mijloc prin care reglementarea metabolismului în organismele vii este hormonii. De exemplu, la animale cu o scădere semnificativă a conținutului de caxapa în sânge crește eliberarea de adrenalină, care contribuie la descompunerea glicogenului și formarea de glucoză. Atunci când există un exces de zahăr în sânge, secreția de insulină crește, ceea ce inhibă descompunerea glicogenului în ficat, rezultând o cantitate mai mică de glucoză care intră în sânge. Un rol important în mecanismul de acțiune al hormonilor aparține acidului adenozin monofosforic ciclic (cAMP). La animale și la oameni, metabolismul hormonal de reglementare. strâns legată de activitatea de coordonare a sistemului nervos (vezi reglementarea nervoasă).

Datorită totalității reacțiilor biochimice care sunt strâns legate între ele și constituie metabolismul, organismul interacționează cu mediul, ceea ce este o condiție indispensabilă pentru viață. Friedrich Engels a scris: "Din metabolismul prin nutriție și excreție... toți ceilalți factori simpli ai vieții urmează..." (Anti-Dühring, 1966, p. 80). Astfel, dezvoltarea (ontogenie) și creșterea organismelor, ereditatea și variație, iritabilitate și activitatea nervoasă mai mare - cele mai importante manifestări ale vieții pot fi înțelese și sunt supuse voinței unei persoane pe baza de a găsi modele metabolice ereditare și schimbările care au loc în ea, sub influența condițiilor în schimbare mediul extern (în cadrul reacției normale a organismului). A se vedea și biologia, biochimia, genetica, biologia moleculară și literatura de specialitate cu privire la aceste articole. (biochimist, doctor în științe biologice, profesor universitar (1944), membru corespondent al Academiei de Științe a URSS, Vatslav Leonovich Kretovich)

VI. Tulburări metabolice

Orice boală este însoțită de tulburări metabolice. Ele sunt deosebit de distincte în tulburările funcțiilor trofice și de reglementare ale sistemului nervos și ale glandelor endocrine pe care le controlează. Metabolismul este de asemenea afectat de o dietă anormală (dietă excesivă sau insuficientă și calitativ inadecvată, cum ar fi lipsa sau excesul de vitamine în alimente etc.). Expresia unei încălcări generale a lui O. c. (și astfel schimbul de energie), datorită unei modificări a intensității proceselor oxidative, sunt schimbări în schimbul principal. Creșterea sa este caracteristică bolilor asociate cu funcția îmbunătățită a glandei tiroide, o scădere - cu deficiența acestei glande, pierderea funcției glandelor hipofizei și suprarenale și înfometarea generală. Alocați încălcări ale metabolismului proteinelor, grăsimilor, carbohidraților, mineralelor, apei; totuși, toate tipurile de metabolism sunt atât de strâns legate între ele încât o astfel de diviziune este arbitrară.

Tulburările metabolice sunt exprimate în acumularea insuficientă sau excesivă de substanțe implicate în metabolism, în schimbarea interacțiunii lor și a naturii transformărilor, în acumularea de produse intermediare de metabolizare, în secreția incompletă sau excesivă a produselor O. și în formarea de substanțe care nu sunt caracteristice metabolismului normal. Astfel, diabetul zaharat se caracterizează prin digestia insuficientă a carbohidraților și prin încălcarea tranziției lor la grăsimi; obezitatea determină transformarea excesivă a carbohidraților în grăsimi; Guta este asociată cu o excreție a acidului uric afectată. Excesul de excreție urinară a sărurilor urinare, fosfat și oxalat poate duce la precipitarea acestor săruri și la dezvoltarea pietrelor la rinichi. Eliberarea insuficientă a unui număr de produse finale de metabolizare a proteinelor din cauza anumitor boli ale rinichilor duce la uremie.

Acumularea în sânge și țesuturi a unui număr de produse metabolice intermediare (acid lactic, acid piruvic, acid acetoacetic) se observă prin încălcarea proceselor oxidative, a tulburărilor de alimentație și a beriberi; perturbarea metabolismului mineral poate duce la schimbări în echilibrul acido-bazic. Tulburarea metabolică a colesterolului stă la baza aterosclerozei și a anumitor tipuri de boli biliard. Tulburările grave ale metabolizării includ distrugerea absorbției proteinelor în tirotoxicoză, supurație cronică și unele infecții; încălcarea absorbției apei în insipidul diabetului zaharat, săruri de calcar și fosfor în rahitism, osteomalacia și alte boli ale țesutului osos, săruri de sodiu - în boala Addison.

Diagnosticul tulburărilor metabolice

Diagnosticul tulburărilor metabolice se bazează pe studiul schimbului de gaze, relația dintre cantitatea de substanță care intră în organism și eliberarea acestuia, determinarea componentelor chimice ale sângelui, urinei și altor excreții. Pentru a studia tulburările metabolice, se introduc indicatori de izotopi (de exemplu, iod radioactiv - în principal 131I - pentru tirotoxicoză).

Tratamentul tulburărilor metabolice este în principal destinat eliminării cauzelor cauzelor. A se vedea, de asemenea, "bolile moleculare", bolile ereditare și literatura de specialitate în conformitate cu aceste articole. (S. M. Leites)

Citiți mai multe despre metabolismul din literatură:

• F. Engels, Dialectica naturii, Karl Marx, F. Engels, Works, ediția a 2-a, vol. 20;
• Engels F., Anti-Dühring, ibid;
• Wagner P., Mitchell G., Genetica și metabolismul traduc din engleză în M., 1958;
• Christian Boehmer Anfinsen. Baza moleculară a evoluției, tradusă din engleză, M., 1962;
• Jacob Francois, Mono Jacques. Mecanisme biochimice și genetice de reglementare într-o celulă bacteriană, în cartea: Biologie moleculară. Probleme și perspective, Moscova, 1964;
• Oparin Alexander Ivanovici. Apariția și dezvoltarea inițială a vieții, M., 1966;
• Skulachev Vladimir Petrovici. Acumularea energiei într-o celulă, M., 1969;
• Molecule și celule, traduse din limba engleză, c. 1-5, M., 1966 - 1970;
• Kretovich Vatslav Leonovich. Fundamentals of Biochemistry Plant, Ediția a 5-a, M., 1971;
• Zbarsky Boris Iliich, Ivanov I. I., Mardașev Serghei Rufovici. Biological Chemistry, ed. 5, L., 1972.

Metabolismul este procesul care are loc în corpul uman în fiecare secundă. Sub acest termen ar trebui să se înțeleagă totalitatea tuturor reacțiilor corpului. Metabolismul este integritatea absolută a oricăror reacții chimice și chimice care sunt responsabile pentru asigurarea funcționării normale și a autoreproducției. Apare între fluidul extracelular și celulele în sine.

Viața este pur și simplu imposibilă fără metabolism. Datorită metabolismului, orice organism viu se adaptează la factori externi.

Este demn de remarcat că natura a aranjat atât de competent un om încât metabolismul său are loc automat. Acest lucru permite celulelor, organelor și țesuturilor să se recupereze independent după influența unor factori externi sau a unor eșecuri interne.

Datorită metabolismului, procesul de regenerare are loc fără a se interfera cu acesta.

În plus, corpul uman este un sistem complex și foarte organizat, capabil de auto-conservare și autoreglementare.

Care este esența metabolismului?

Ar fi corect să spunem că metabolismul este o schimbare, o transformare, o prelucrare a substanțelor chimice și, de asemenea, energie. Acest proces constă din două etape principale, interconectate:

• distrugere (catabolism). Ea prevede descompunerea substanțelor organice complexe care intră în organism, spre mai simple. Acesta este un metabolism special al energiei care apare în timpul oxidării sau descompunerii unei anumite substanțe chimice sau organice. Ca rezultat, energia este eliberată în organism;
• ridicarea (anabolismul). În cursul său, formarea de substanțe importante pentru organism - acizi, zahăr și proteine. Acest schimb de plastic are loc cu o cheltuială obligatorie pentru energie, ceea ce oferă organismului posibilitatea de a dezvolta noi țesuturi și celule.

Catabolismul și anabolismul sunt două procese egale în metabolism. Acestea sunt extrem de strâns legate una de alta și se produc ciclic și consecvent. Pentru a pune în termeni simpli, ambele procese sunt extrem de importante pentru o persoană, deoarece îi permit să mențină un nivel adecvat de activitate vitală.

Dacă există o încălcare a anabolizării, atunci în acest caz există o nevoie semnificativă de utilizare suplimentară a steroizilor anabolizanți (acele substanțe care pot spori reînnoirea celulelor).

În timpul vieții există mai multe etape importante ale metabolismului:

1. obținerea nutrienților necesari care intră în organism cu hrană;
2. absorbția de substanțe vitale în limfa și sângele, în cazul în care defalcarea enzimelor;
3. distribuția substanțelor în organism, eliberarea de energie și absorbția acestora;
4. excreție a produselor metabolice prin urinare, defecare și transpirație.

Cauzele și consecințele tulburărilor metabolice și a metabolismului

Dacă oricare dintre etapele de catabolism sau anabolism nu reușește, atunci acest proces devine o cauză de întrerupere a întregului metabolism. Astfel de modificări sunt atât de patologice încât împiedică funcționarea normală a corpului uman și desfășurarea procesului de autoreglare.

Dezechilibrul proceselor metabolice poate apărea în orice segment al vieții unei persoane. Este deosebit de periculos în copilărie, când toate organele și structurile se află în stadiul formării. La copii, întreruperile în metabolism sunt pline de astfel de boli grave:

• rahitismul;
• anemie;
• hipoglicemia în timpul sarcinii și în afara acesteia.

Există factori de risc major pentru acest proces:

1. hereditate (mutații la nivelul genelor, boli ereditare);
2. modul greșit al vieții umane (dependență, stres, nutriție necorespunzătoare, locul de muncă sedentar inactiv, lipsa regimului zilnic);
3. care trăiesc într-o zonă murdară din punct de vedere al mediului (fum, aer praf, apă potabilă murdară).

Motivele pentru eșecul proceselor metabolice pot fi mai multe. Pot fi modificări patologice în activitatea unor glande importante: glandele suprarenale, hipofiza și tiroida.

În plus, nerespectarea dietei (alimente uscate, supraalimentare frecventă, entuziasm dureros pentru alimentația tare), precum și ereditate proastă sunt printre motivele eșecului.

Există o serie de semne externe prin care puteți învăța în mod independent să recunoașteți problemele de catabolism și anabolism:

• greutatea corporală insuficientă sau excesivă;
• oboseala somatice și umflarea extremităților superioare și inferioare;
• slăbirea plăcilor de unghii și ruperea părului;
• erupții cutanate, acnee, peeling, paloare sau roșeață a corpului.

Cum să faci schimburi cu alimente?

Care este metabolismul în organism au dat deja seama. Acum este necesar să se înțeleagă trăsăturile sale și modalitățile de recuperare.

Metabolismul primar în organism și prima sa etapă. Pe parcursul cursului, fluxul de alimente și substanțe nutritive în. Există multe alimente care pot afecta în mod benefic metabolismul și metabolismul, de exemplu:

• produse bogate în fibre vegetale grosiere (sfecla, telina, varza, morcovi);
• carne slabă (file de pui fără pui, carne de vită);
• ceai verde, citrice, ghimbir;
• pește bogat în fosfor (în special apă sărată);
• fructe exotice (avocado, nucă de cocos, banane);
• verde (marar, patrunjel, busuioc).

Dacă metabolismul este excelent, atunci corpul va fi subțire, părul și unghiile puternice, pielea fără defecte cosmetice și bunăstarea este întotdeauna bună.

În unele cazuri, alimentele care îmbunătățesc procesele metabolice pot să nu fie gustoase și neappetizante. Cu toate acestea, este dificil să se facă fără ele în problema ajustării metabolismului.

Nu numai datorită produselor alimentare de origine vegetală, dar și cu abordarea corectă a rutinei, puteți restaura corpul și metabolismul. Cu toate acestea, este important să știți că pentru a face acest lucru într-un timp scurt nu va funcționa.

Restaurarea metabolismului - un proces lung și gradual care nu necesită abateri de la curs.

În abordarea acestei probleme, trebuie să vă concentrați întotdeauna pe următoarele postulate:

• mic dejun obligatoriu consistent;
• dietă strictă;
• consumul maxim de lichid.

Pentru a menține metabolismul, trebuie să mănânci frecvent și fracționat. Este important să ne amintim că micul dejun - aceasta este cea mai importantă masă, care începe metabolismul. Ar trebui să includă cereale bogate în carbohidrați, dar seara, dimpotrivă, este mai bine să le refuzați și să preferați produsele proteice cu conținut scăzut de calorii, cum ar fi kefirul și cheagul.

Accelerarea calitativă a metabolismului va ajuta la utilizarea unor cantități mari de apă minerală sau purificată fără gaz. De asemenea, trebuie să ne amintim despre gustări, care ar trebui să includă fibre grosiere. Aceasta va ajuta la expulzarea cantității maxime de toxine și colesterol din organism, atât de mult încât nu vor fi necesare medicamente care să scadă colesterolul, metabolismul va face totul.