Vad är ämnesomsättning?

• Hypoglykemi

På metabolismen eller ämnesomsättningen nu finns det mycket prat. Men de flesta vet inte vad ämnesomsättningen är och vilka processer som ständigt sker i vår kropp.

Vad är en ämnesomsättning

Metabolism är en kemisk omvandling som sker i varje persons kropp när näringsämnen levereras och fram till det ögonblick då slutprodukterna från alla omvandlingar och omvandlingar härrör från det till den yttre miljön. Metabolismen i kroppen är med andra ord en uppsättning kemiska reaktioner som uppstår i den för att upprätthålla sin vitala aktivitet. Alla processer som kombineras med detta koncept tillåter varje organism att föröka sig och utvecklas, samtidigt som alla dess strukturer upprätthålls och att de påverkar miljöpåverkan.

Metaboliska processer

De metaboliska processerna är i regel uppdelade i två sammanhängande steg, med andra ord metaboliseringen sker i kroppen i två steg:

• Steg I Anabolism är en process av en kombination av kemiska processer, som syftar till bildandet av celler och komponenter i kroppsvävnader. Om du beskriver kemiska processer, innebär de syntesen av aminosyror, nukleotider, fettsyror, monosackarider, proteiner.
• Steg II. Katabolism är processen att dela upp livsmedel och dess egna molekyler i enklare ämnen, samtidigt som de frigör den energi som finns i dem. Balansen i ovanstående steg ger ett harmoniskt arbete och utveckling av kroppen, och det regleras av hormoner. Enzymer är en annan viktig hjälpare i ämnesomsättningen. I processen med ämnesomsättning fungerar de som en slags katalysator och skapar vissa kemikalier från andra.

Metabolismens roll i människokroppen

Du borde veta att ämnesomsättningen består av alla reaktioner, vilket leder till att olika celler och vävnader i kroppen byggs och användbar energi extraheras. Eftersom anabola processer i någon organism är förknippade med utgifterna för energi för byggandet av nya celler och molekyler, och kataboliska processer släpper ut energi och bildar sådana slutprodukter som koldioxid, ammoniak, urea och vatten.

Av det ovanstående kan det noteras att en väl samordnad metabolisk process i kroppen är nyckeln till ett väl samordnat och stabilt arbete hos alla mänskliga organ, förutom att det också fungerar som en indikator på god hälsa. Eftersom ämnesomsättningen påverkar arbetet hos alla mänskliga organ. Eventuell obalans i metabolismens process kan leda till allvarliga konsekvenser för kroppen, nämligen - till en annan typ av sjukdom.

Metaboliska störningar kan uppträda med olika förändringar i varje system i kroppen, men ofta händer detta i det endokrina systemet. Fel kan uppstå med olika dieter och ohälsosamma dieter, med nervös överbelastning och stress. Därför rekommenderas att vara uppmärksam på din livsstil och näring. Därför, om du bryr dig om din hälsa, är det nödvändigt att regelbundet genomföra en undersökning av kroppen, rengöra den av gifter och, naturligtvis, äta ordentligt, eftersom normaliseringen av ämnesomsättningen är nyckeln till din hälsa.

Nu vet du allt om ämnesomsättning, och du kommer inte att undra, ämnesomsättning, vad är det? Och du kan gå till läkaren i tid för den minsta störningen, som sedan hjälper dig att undvika många problem.

Metabolism (metabolism) och omvandling av energi i kroppen

Metabolism (metabolism)

Metabolism eller metabolism är en kombination av biokemiska processer och processer av cellaktivitet. Försäkrar förekomsten av levande organismer. Det finns processer för assimilering (anabolism) och dissimilering (katabolism). Dessa processer är olika aspekter av en enda process av metabolism och energiomvandling i levande organismer.

assimilering

Assimilering är processen i samband med absorption, assimilering och ackumulering av kemikalier som används för att syntetisera de föreningar som är nödvändiga för kroppen.

Plastutbyte

Plastmetabolism är en uppsättning syntesreaktioner som säkerställer återupptagandet av kemisk sammansättning, celltillväxt.

DISSIMILATION

Dissimilering är en process som är förknippad med nedbrytningen av ämnen.

Energibyte

Energimetabolism är en kombination av splittring av komplexa föreningar med utsläpp av energi. Organer från miljön i livsförloppet i vissa former absorberar energi. Då returnerar de motsvarande belopp i en annan form.

Assimileringsprocesser balanseras inte alltid med dissimileringsprocesser. Uppsamlingen av ämnen och tillväxt i utvecklingsorganismer tillhandahålls av assimileringsprocesserna, så de dominerar. Dissimileringsprocesser dominerar med brist på näringsämnen, intensivt fysiskt arbete och åldrande.

Processerna för assimilering och dissimilering är nära besläktade med organismernas näring. Den främsta energikällan för levande organismer av jorden är solljus. Det indirekt eller direkt uppfyller sina energibehov.

autotrophs

Autotrofer (från grekiska. Autos själv och trofé - mat, näring) är organismer som kan syntetisera organiska föreningar från oorganiska med en viss typ av energi. Det finns fototrofer och kemotrofer.

fototrofiska

Fototrofer (från grekiska. Bilder - ljus) - Organismer som för syntes av organiska föreningar från oorganiska använd ljusets energi. Vissa prokaryoter (fotosyntetiserande svavelbakterier och cyanobakterier) och gröna växter hör till dem.

kemoautotrof

Kemotrofer (från den grekiska. Kemi - Kemi) för syntes av organiska föreningar från oorganiska använd energi av kemiska reaktioner. Dessa inkluderar några prokaryoter (järnbakterier, svavelbakterier, kvävefixering etc.). Autotrofa processer relaterar mer till assimileringsprocesser.

heterotrofa

Heterotrophs (från grekiska. Heteros - den andra) - är organismer som syntetiserar sina egna organiska föreningar från de färdiga organiska föreningarna syntetiseras av andra organismer. De flesta prokaryoter, svampar och djur hör till dem. För dem är energikällan organisk materia som de får från mat: levande organismer, deras rester eller avfallsprodukter. Huvudprocesserna för heterotrofa organismer - nedbrytningen av ämnen - är baserade på dissimileringsprocesser.

Energi i biologiska system används för att tillhandahålla olika processer i kroppen:.. Thermal, mekaniska, kemiska, elektriska, etc. En del av energin under energiutbytesreaktioner avleds som värme, en del av det lagras i de energirika kemiska bindningar av vissa organiska föreningar. Universal sådant ämne är adenosintrifosfat ATP. Det är en universell kemisk ackumulator av energi i cellen.

Under enzymets verkan klyvs en fosforsyrarest. Sedan omvandlas ATP till adenosindifosfat - ADP. I detta fall frigörs cirka 42 kJ energi. Avlägsnandet av två fosforsyraester ger adenosinmonofosfat - ATP (84 kJ energi frigörs). AMP-molekylen kan klyvas. Under avbrytningen av ATP frigörs sålunda en stor mängd energi, vilken används för att syntetisera de föreningar som är nödvändiga för kroppen, upprätthålla en viss kroppstemperatur etc.

Naturen hos de makroergiska bindningarna hos ATP förblir äntligen inte klarad, även om de överstiger energiintensiteten hos vanliga obligationer flera gånger.

Vad är ämnesomsättning?

Spara tid och se inte annonser med Knowledge Plus

Spara tid och se inte annonser med Knowledge Plus

Svaret

Svaret ges

wevehadenough

Metabolismen i kroppen :)

Anslut Knowledge Plus för att få tillgång till alla svar. Snabbt, utan reklam och raster!

Missa inte det viktiga - anslut Knowledge Plus för att se svaret just nu.

Titta på videon för att komma åt svaret

Åh nej!
Response Views är över

Anslut Knowledge Plus för att få tillgång till alla svar. Snabbt, utan reklam och raster!

Missa inte det viktiga - anslut Knowledge Plus för att se svaret just nu.

Titta på videon för att komma åt svaret

Åh nej!
Response Views är över

• kommentarer
• Markera överträdelse

Svaret

Svaret ges

Lola Stuart

en uppsättning kemiska reaktioner som uppträder i en levande organisme för att upprätthålla livet. Dessa processer gör att organismer kan växa och föröka sig, upprätthålla sina strukturer och reagera på miljöpåverkan. Metabolism är vanligtvis uppdelad i två steg: i godcatabolism komplexa organiska ämnen bryts ned till enklare, Under processen med anabolism med kostnaden för energi syntetiseras substanser såsom proteiner, sockerarter, lipider och nukleinsyror.

metabolism

METABOLISM, eller metabolism, kemiska omvandlingar som inträffar från det ögonblick när näringsämnena kommer in i den levande organismen till det ögonblick då slutprodukterna från dessa omvandlingar släpps ut i den yttre miljön. Metabolism innefattar alla reaktioner, som resulterar i att strukturelementen i celler och vävnader är byggda och de processer där energi extraheras från substanser i cellerna. Ibland, för enkelhets skull, anses de två sidorna av ämnesomsättningen separat - anabolism och katabolism, d.v.s. processerna för att skapa organiska ämnen och processerna för deras förstörelse. Anabola processer är vanligtvis förknippade med energiförbrukningen och leder till bildandet av komplexa molekyler från enklare, kataboliska processer åtföljs av utsläpp av energi och resulterar i bildning av sådana slutprodukter (avfall) av metabolismen som urea, koldioxid, ammoniak och vatten.

Termen "metabolism" har gått in i vardagen sedan läkare började associera övervikt eller undervikt, överdriven nervositet eller omvänt slöja hos en patient med ökad eller minskad metabolism. För bedömningar om ämnets intensitet sätta testet för "primär metabolism". Basal metabolism är en indikator på kroppens förmåga att producera energi. Testet utförs på en tom mage i vila; mäta absorptionen av syre (O₂) och frisättningen av koldioxid (CO₂). Att jämföra dessa värden bestämmer hur fullt kroppen använder ("brännskador") näringsämnen. Sköldkörtelns hormoner påverkar ämnesintensiteten, och när man diagnostiserar sjukdomar som är förknippade med metaboliska störningar mäter läkare alltmer nivån av dessa hormoner i blodet. Se även THYROID GLAND.

Forskningsmetoder.

När man studerar metabolismen av någon av näringsämnena spåras alla dess omvandlingar från den form i vilken den kommer in i kroppen till de slutliga produkterna som tas bort från kroppen. I sådana studier används en extremt mångfaldig uppsättning biokemiska metoder.

Användning av intakta djur eller organ.

Den studerade föreningen administreras till djuret och sedan bestäms de möjliga omvandlingsprodukterna (metaboliterna) av detta ämne i urinen och utmatningen. Mer specifik information kan erhållas genom att undersöka metabolismen av ett visst organ, såsom levern eller hjärnan. I dessa fall injiceras substansen i motsvarande blodkärl, och metaboliterna bestäms i blodet som flyter från organet.

Eftersom denna typ av procedur är mycket svår, används ofta tunna sektioner av organ för forskning. De inkuberas vid rumstemperatur eller vid kroppstemperatur i lösningar med tillsats av substansen, vars ämnesomsättning studeras. Cellerna i sådana preparat är inte skadade, och eftersom sektionerna är mycket tunna, tränger substansen lätt in i cellerna och lämnar dem lätt. Ibland uppstår svårigheter eftersom ämnet passerar genom cellmembranen för långsamt. I dessa fall krossas vävnaderna för att förstöra membranen, och cellmash inkuberas med testämnet. I sådana experiment visades att alla levande celler oxiderar glukos till CO₂ och vatten och att endast levervävnad kan syntetisera urea.

Användning av celler.

Även celler är väldigt komplexa system. De har en kärna, och i den omgivande cytoplasman finns det mindre kroppar, den så kallade. organeller av olika storlekar och texturer. Med hjälp av lämplig teknik kan vävnaden "homogeniseras" och utsättas sedan för differentiell centrifugering (separation) och formuleringar innehållande endast mitokondrier, endast mikrosomer eller en klar vätska - cytoplasman. Dessa läkemedel kan inkuberas separat med föreningen vars ämnesomsättning studeras och på detta sätt kan det bestämmas vilka specifika subcellulära strukturer som är involverade i dess successiva omvandlingar. Det finns fall då den ursprungliga reaktionen sker i cytoplasman, genomgår sin produkt transformation i mikrosomer, och produkten från denna transformation träder in i en ny reaktion redan i mitokondrier. Inkubation av den studerade substansen med levande celler eller med ett vävnadshomogenat avslöjar vanligen inte de enskilda stadierna av dess metabolism och endast sekventiella försök där en eller annan subcellulär struktur används för inkubation gör det möjligt för oss att förstå hela kedjan av händelser.

Användningen av radioaktiva isotoper.

För att studera ämnes metabolism behöver man: 1) Lämpliga analysmetoder för att bestämma detta ämne och dess metaboliter. och 2) metoder för att särskilja det tillsatta ämnet från samma substans som redan är närvarande i den biologiska beredningen. Dessa krav fungerade som det största hindret för att studera ämnesomsättningen tills de radioaktiva isotoperna av elementen och för det första upptäcktes radioaktivt kol 14 C. Vid tillkomsten av föreningar märkta med 14 C, liksom instrument för mätning av svag radioaktivitet, övervanns dessa svårigheter. Om märkt 14 C-fettsyra sättes till en biologisk beredning, exempelvis till en suspension av mitokondrier, krävs inga speciella analyser för att bestämma produkterna av dess transformationer; för att uppskatta dess användningsgrad är det tillräckligt att enkelt mäta radioaktiviteten hos successivt producerade mitokondriella fraktioner. Samma teknik gör det lätt att skilja de radioaktiva fettsyramolekylerna som introducerats av experimentet från fettsyramolekylerna som redan finns närvarande i mitokondrier vid början av experimentet.

Kromatografi och elektrofores.

Förutom de ovanstående kraven behöver en biokemist också metoder för att separera blandningar som består av små mängder organiska ämnen. De viktigaste av dem - kromatografi, som bygger på fenomenet adsorption. Separationen av komponenterna i blandningen utförs antingen på papper eller genom adsorption på sorbenten, som är fyllda kolonner (långglasrör), följt av gradvis eluering (utlakning) av var och en av komponenterna.

Separation genom elektrofores beror på tecknet och antalet laddningar av joniserade molekyler. Elektrofores utförs på papper eller på någon inert (inaktiv) bärare, såsom stärkelse, cellulosa eller gummi.

En mycket känslig och effektiv separationsmetod är gaskromatografi. Det används i fall då ämnen som ska separeras är i gasform eller kan överföras till den.

Enzymisolering.

Djuret, organet, vävnadssektionen, homogenatet och fraktionen av cellulära organeller upptar sista platsen i serien - ett enzym som kan katalysera en viss kemisk reaktion. Isolering av enzymer i renad form är en viktig del i studien av metabolism.

Kombinationen av dessa metoder gjorde det möjligt för oss att spåra de viktigaste metaboliska vägarna i de flesta av organismerna (inklusive människor), för att fastställa exakt var dessa olika processer äger rum och för att ta reda på de successiva stadierna i de viktigaste metaboliska vägarna. Hittills är tusentals individuella biokemiska reaktioner kända, och de enzymer som är inblandade i dem har studerats.

Cellmetabolism.

En levande cell är ett högt organiserat system. Det har olika strukturer, liksom enzymer som kan förstöra dem. Det innehåller också stora makromolekyler som kan bryta upp i mindre komponenter som ett resultat av hydrolys (splittring under vattenverkan). Cellen innehåller vanligtvis mycket kalium och mycket lite natrium, även om cellen finns i en miljö där det finns mycket natrium och relativt lite kalium, och cellmembranet är lätt genomträngligt för båda jonerna. Följaktligen är en cell ett kemiskt system, väldigt långt ifrån jämvikt. Ewilibrium förekommer endast i processen med postmortem autolys (självförtunning under själva enzymets funktion).

Behovet av energi.

För att hålla systemet i ett tillstånd långt ifrån kemisk jämvikt krävs det att man utför arbete, och för detta ändamål krävs energi. Att erhålla denna energi och göra detta arbete är ett oumbärligt villkor för att cellen ska förbli i sitt stationära (normala) tillstånd, långt ifrån jämvikt. Samtidigt utför det också andra arbeten relaterade till interaktion med miljön, till exempel: i muskelceller, sammandragning; i nervceller - genomföra nervimpulser i cellerna i njurarna - bildandet av urin, signifikant olika i kompositionen från blodplasma; i specialiserade celler i mag-tarmkanalen - syntes och utsöndring av matsmältningsenzymer; i cellerna i de endokrina körtlarna - utsöndringen av hormoner; i eldflugans celler - glöd; i vissa fiskers celler - generering av elektriska urladdningar etc.

Källor av energi.

I något av ovanstående exempel är den direkta energikällan som cellen använder för att producera arbete den energi som finns i strukturen av adenosintrifosfat (ATP). På grund av sin struktur är denna förening rik på energi, och brytningen av bindningar mellan dess fosfatgrupper kan ske så att den frigjorda energin används för framställning av arbete. Energin kan emellertid inte göras tillgänglig för cellen med en enkel hydrolytisk nedbrytning av fosfatbindningarna hos ATP: i detta fall slösas den bort, som släpps som värme. Processen ska bestå av två på varandra följande steg, som var och en innefattar en mellanprodukt, betecknad här X-F (i ovanstående ekvationer X och Y menar två olika organiska ämnen; Φ - fosfat; ADP-adenosindifosfat):

Eftersom ATP är nödvändig för nästan vilken som helst manifestation av cellaktivitet är det inte överraskande att den metaboliska aktiviteten hos levande celler huvudsakligen är inriktad på ATP-syntes. Olika komplexa sekvenser av reaktioner som använder den potentiella kemiska energin som finns i molekylerna av kolhydrater och fetter (lipider) tjänar detta syfte.

METABOLISM AV KARBOHYDRATER OCH LIPIDER

ATP-syntes.

Anaerob (utan syre). Huvudrollen av kolhydrater och lipider i cellulär metabolism är att deras klyvning i enklare föreningar ger ATP-syntes. Det råder ingen tvekan om att samma processer fortsatte i de första, mest primitiva cellerna. Emellertid, i en atmosfär som är oskadad av syre, är fullständig oxidation av kolhydrater och fetter till CO₂ det var omöjligt. Dessa primitiva celler hade alla mekanismer genom vilka omstruktureringen av glukosmolekylens struktur gav syntesen av små mängder av ATP. Vi pratar om de processer som mikroorganismer kallar jäsning. Digestion av glukos till etylalkohol och CO studeras bäst.₂ i jäst.

Under loppet av 11 på varandra följande reaktioner som är nödvändiga för att slutföra denna omvandling bildas ett antal mellanprodukter, vilka är fosfatestrar (fosfater). Deras fosfatgrupp överförs till adenosindifosfat (ADP) med bildandet av ATP. Nettoviktet för ATP är 2 ATP-molekyler för varje glukosmolekyl som delas i fermenteringsprocessen. Liknande processer förekommer i alla levande celler; Eftersom de levererar den energi som krävs för vital aktivitet, kallas de ibland (inte riktigt korrekt) som anaerob cell respiration.

I däggdjur, inklusive människor, kallas en sådan process glykolys och dess slutprodukt är mjölksyra, inte alkohol och CO.₂. Hela sekvensen av glykolysreaktioner, med undantag för de sista två stegen, är helt identisk med processen som förekommer i jästceller.

Aerob (med syre). Med utseendet av syre i atmosfären, vars källa tydligen var fotosyntes av växter, under utveckling utvecklades en mekanism som säkerställer fullständig oxidation av glukos till CO₂ och vatten, en aerob process där nätutbytet av ATP är 38 ATP-molekyler per oxiderad glukosmolekyl. Denna process av syreförbrukning av celler för bildandet av energirika föreningar är känd som cellulär andning (aerob). I motsats till den anaeroba processen, som utförs av cytoplasmatiska enzymer, sker oxidativa processer i mitokondrier. I mitokondrier oxideras pyruvsyra, en mellanprodukt som bildas i den anaeroba fasen, till CO.₂ i sex på varandra följande reaktioner, varav ett par elektroner överförs till en gemensam acceptor-koenzym-nikotinamid-adenindinukleotid (NAD). Denna reaktionssekvens kallas tricarboxylsyracykeln, citronsyracykeln eller Krebs-cykeln. Från varje molekyl av glukos bildas 2 molekyler pyruvsyra; 12 par elektroner splittras från glukosmolekylen under dess oxidation, som beskrivs av ekvationen:

Elektronöverföring

Varje mitokondrier har en mekanism genom vilken den reducerade NAD (NAD H N, där H är väte) bildad i trikarboxylsyracykeln överför sitt elektronpar till syre. Överföringen sker emellertid inte direkt. Elektroner överförs "från hand till hand" och, efter att de passerat genom en kedja av bärare, går de ihop med syre. Denna "elektrontransportkedja" består av följande komponenter:

NADH H N ® Flavineninindinkleotid ® Coenzyme Q ®

® Cytochrome b ® Cytochrome c ® Cytochrome a ® O₂

Alla komponenter i detta system som befinner sig i mitokondrierna är fixerade i rymden och kopplade till varandra. Ett sådant tillstånd underlättar överföringen av elektroner.

NAD innehåller nikotinsyra (Niacin-vitamin), och flavin-adenindinukleotid innehåller riboflavin (vitamin B₂). Coenzyme Q är en högmolekylär kinon syntetiserad i levern, och cytokromer är tre olika proteiner, som i varje fall innehåller hemoglobin, innehåller en hemogrupp.

I elektronöverföringskedjan för varje par elektroner överförda från NAD H till O₂, 3 ATP-molekyler syntetiseras. Eftersom 12 par elektroner delas upp från varje glukosmolekyl och överförs till NAD-molekyler bildas totalt 3 12 = 36 ATP-molekyler per glukosmolekyl. Denna process av ATP-bildning under oxidation kallas oxidativ fosforylering.

Lipider som energikälla.

Fettsyror kan användas som energikälla på ungefär samma sätt som kolhydrater. Fettsyraoxidation fortskrider genom successiv klyvning av bikarbonfragmentet från fettsyramolekylen för att bilda acetylko-enzym A (acetyl CoA) och samtidig överföring av två par elektroner till elektronöverföringskedjan. Den resulterande acetyl-CoA - en normal komponent i trikarboxylsyracykeln, och vidare dess öde skiljer sig från ödet för acetyl-CoA levereras kolhydratmetabolismen. Sålunda är mekanismerna för ATP-syntes i oxidationen av både fettsyror och glukosmetaboliter nästan lika.

Om djurets kropp mottar energi nästan helt på grund av fettsyraoxidation ensam, och detta sker till exempel vid fastning eller diabetes, överstiger acetyl-CoA-bildningsgraden sin oxidationshastighet i trikarboxylsyracykeln. I detta fall reagerar de extra molekylerna acetyl CoA med varandra, vilket resulterar i bildningen av acetoättiksyra och b-hydroxismörsyra. Deras ackumulering är orsaken till det patologiska tillståndet, den så kallade. ketos (en typ av acidos), som i allvarlig diabetes kan orsaka koma och död.

Energilagring.

Djur äter oregelbundet, och deras kropp behöver på något sätt lagra den energi som finns i mat, vars källa är kolhydrater och fetter som absorberas av djuret. Fettsyror kan förvaras som neutrala fetter, antingen i levern eller i fettvävnad. Kolhydrater i stora mängder i mag-tarmkanalen hydrolyseras till glukos eller andra sockerarter, vilka sedan omvandlas till samma glukos i levern. Här syntetiseras en gigantisk polymerglykogen från glukos genom att binda glukosrester till varandra med eliminering av vattenmolekyler (antalet glukosrester i glykogenmolekyler når 30 000). När det finns ett behov av energi, sönderdelas glykogen igen till glukos i reaktionen, vars produkt är glukosfosfat. Detta glukosfosfat riktas till vägen för glykolys, en process som utgör en del av vägen för oxidation av glukos. I levern kan glukosfosfat också genomgå hydrolys, och den resulterande glukosen kommer in i blodomloppet och levereras av blod till celler i olika delar av kroppen.

Syntes av lipider från kolhydrater.

Om mängden kolhydrater som absorberas från mat på en gång är större än vad som kan lagras i form av glykogen omvandlas överskottet av kolhydrat till fett. Den initiala reaktionssekvensen sammanfaller med det vanliga oxidativa sättet, d.v.s. glukos först bildas från acetyl-CoA, men ju mer acetyl-CoA i cytoplasman används för syntes av långkedjiga fettsyror. Syntesprocessen kan beskrivas som reversering av en normal fettcelloxidationsprocess. Fettsyror lagras sedan som neutrala fetter (triglycerider) som ackumuleras i olika delar av kroppen. När energi behövs genomgår neutrala fetter hydrolys och fettsyror går in i blodet. Här adsorberas de av plasmaproteinmolekyler (albumin och globulin) och absorberas sedan av celler av olika slag. Det finns inga mekanismer som kan syntetisera glukos från fettsyror hos djur, men växter har sådana mekanismer.

Lipidmetabolism.

Lipider träder in i kroppen huvudsakligen i form av fettsyratriglycerider. I tarmen under verkan av pankreatiska enzymer genomgår de hydrolys, vars produkter absorberas av cellerna i tarmväggen. Här syntetiseras neutralt fett från dem, som träder in i blodet genom lymfsystemet och transporteras antingen till levern eller deponeras i fettvävnad. Det har redan angivits ovan att fettsyror också kan syntetiseras på nytt från kolhydratprekursorer. Det bör noteras att även om i däggdjursceller kan vara införandet av en dubbelbindning i molekylen av långkedjiga fettsyror (mellan C-9 och C-10), innefattar en andra och tredjedel dubbelbindning dessa celler misslyckas. Eftersom fettsyror med två och tre dubbelbindningar spelar en viktig roll i däggdjursmetaboliken är de i huvudsak vitaminer. Därför är linolsyra (C_{18: 2}) och linolensyra (C_{18: 3}) Syror kallas essentiella fettsyror. Samtidigt kan i däggdjursceller en fjärde dubbelbindning inkorporeras i linolensyra och arakidonsyra kan bildas genom förlängning av kolkedjan (C_{20: 4}), också en nödvändig deltagare i metaboliska processer.

I processen med lipidsyntes överförs fettsyrarester associerade med koenzym A (acyl-CoA) till glycerofosfat, en ester av fosforsyra och glycerol. Som ett resultat bildas fosfatidsyra - en förening i vilken en hydroxylgrupp av glycerol förestras med fosforsyra och två grupper med fettsyror. När neutrala fetter bildas avlägsnas fosforsyra genom hydrolys och den tredje fettsyran tar sin plats som ett resultat av reaktion med acyl-CoA. Koenzym A är bildat från pantotensyra (en av vitaminerna). I sin molekyl finns en sulfhydryl (SH) grupp som kan reagera med syror för att bilda tioester. När fosfolipider bildas, reagerar fosfatidsyra direkt med ett aktiverat derivat av en av kvävebaserna, såsom kolin, etanolamin eller serin.

Med undantag av D-vitamin syntetiseras alla steroider som finns i djurkroppar (derivat av komplexa alkoholer) enkelt av kroppen själva. Dessa inkluderar kolesterol (kolesterol), gallsyror, manliga och kvinnliga könshormoner och binjurshormoner. I varje fall tjänar acetyl CoA som utgångsmaterial för syntesen: kolskelettet hos den syntetiserade föreningen är konstruerad från acetylgrupper genom upprepad upprepad kondensation.

METABOLISMPROTEINS

Aminosyra Syntes

Växter och de flesta mikroorganismer kan leva och växa i en miljö där endast mineraler, koldioxid och vatten är tillgängliga för deras näring. Detta innebär att alla dessa organismer finns i dem, dessa organismer syntetiserar sig själva. Proteinerna som finns i alla levande celler är byggda från 21 typer av aminosyror förenade i olika sekvenser. Aminosyror syntetiseras av levande organismer. I varje fall leder en serie kemiska reaktioner till bildandet av a-keto-syror. En sådan a-keto-syra, nämligen a-ketoglutar (den vanliga komponenten av trikarboxylsyracykeln) är involverad i kvävefixering enligt följande ekvation:

a - Ketoglutarsyra + NH₃ + ÖVER CH N ®

® Glutaminsyra + NAD.

Glutaminsyra kväve kan sedan överföras till någon av de andra a-keto-syrorna för att bilda motsvarande aminosyra.

Människokroppen och de flesta andra djur behöll förmågan att syntetisera alla aminosyror med undantag för nio så kallade. essentiella aminosyror. Eftersom ketoacider som motsvarar dessa nio inte syntetiseras måste essentiella aminosyror komma från mat.

Syntes av proteiner.

Aminosyror behövs för proteinbiosyntes. Biosyntesprocessen fortskrider vanligtvis enligt följande. I cellens cytoplasma "aktiveras" varje aminosyra i reaktion med ATP och sedan fästas till den terminala gruppen av ribonukleinsyramolekylen som är specifik för denna speciella aminosyra. Denna komplexa molekyl binds till en liten kropp, den så kallade. ribosom vid den position som bestäms av den längre ribonukleinsyramolekylen fäst vid ribosomen. När alla komplexa molekyler är korrekt inriktade bryts bindningarna mellan den ursprungliga aminosyran och ribonukleinsyran och bindningar mellan angränsande aminosyror uppstår - ett specifikt protein syntetiseras. Biosyntesprocessen tillför proteiner inte bara för organismens tillväxt eller för utsöndring i mediet. Alla proteiner av levande celler har utvecklats över tiden till en kollaps av deras komponent aminosyror, och livsuppehållande celler bör syntetiseras på nytt.

Syntes av andra kvävehaltiga föreningar.

I däggdjur används aminosyror inte bara för proteinbiosyntes, utan också som utgångsmaterial för syntes av många kvävehaltiga föreningar. Aminosyra tyrosin är en föregångare till hormonerna adrenalin och noradrenalin. Den enklaste aminosyran glycin är utgångsmaterialet för biosyntes av puriner som utgör nukleinsyror och porfyriner som utgör cytokrom och hemoglobin. Aspartinsyra är en föregångare av pyrimidin-nukleinsyror. Metiongruppen metylgruppen överförs till ett antal andra föreningar under biosyntesen av kreatin, kolin och sarkosin. Under kreatinbiosyntes överförs guanidingruppen av arginin också från en förening till en annan. Tryptofan tjänar som en föregångare till nikotinsyra, och ett vitamin såsom pantotensyra syntetiseras från valin i växter. Alla dessa är bara några exempel på användningen av aminosyror i biosyntesprocesserna.

Kväve, absorberad av mikroorganismer och högre växter i form av ammoniumjon, spenderas nästan helt på bildningen av aminosyror, från vilka många kväveinnehållande föreningar av levande celler syntetiseras. Varken växter eller mikroorganismer absorberar överskott av kväve. Däremot beror mängden kväve som absorberas hos djur på proteinerna i maten. Allt kväve som kommer in i kroppen i form av aminosyror och inte konsumeras i biosyntesprocesserna, utsöndras ganska snabbt från kroppen med urin. Det händer som följer. I levern överför oanvända aminosyror deras kväve-a-ketoglutarsyra för att bilda glutaminsyra, som deamineras och frigör ammoniak. Vidare kan ammoniak kvävgas antingen temporärt lagras genom syntes av glutamin eller omedelbart användas för syntes av urea som flyter i levern.

Glutamin har en annan roll. Det kan hydrolyseras i njurarna för att släppa ut ammoniak, som kommer in i urinen i utbyte mot natriumjoner. Denna process är extremt viktig som ett medel för att upprätthålla syrabasbasen i ett djurs kropp. Nästan all ammoniak, som härrör från aminosyror och eventuellt från andra källor, omvandlas till urea i levern, så det finns vanligtvis nästan ingen fri ammoniak i blodet. Under vissa förhållanden innehåller urinen dock ganska signifikanta mängder ammoniak. Denna ammoniak bildas i njurarna från glutamin och passerar in i urinen i utbyte mot natriumjoner, vilka således åter adsorberas och behålls i kroppen. Denna process förbättras genom utveckling av acidos, ett tillstånd där kroppen behöver ytterligare mängder natriumkatjoner för att binda överskott av bikarbonatjoner i blodet.

Överdriven mängd pyrimidiner löses också upp i levern genom en serie reaktioner där ammoniak frigörs. När det gäller puriner genomgår deras överskott oxidation med bildningen av urinsyra, som utsöndras i urin hos människor och andra primater, men inte hos andra däggdjur. Hos fåglar finns det ingen mekanism för syntes av urea, och det är urinsyra och inte urea, det är deras slutprodukt för utbytet av alla kvävehaltiga föreningar.

Nukleinsyror.

Strukturen och syntesen av dessa kväveinnehållande föreningar beskrivs i detalj i artikeln nukleinsyra.

ALLMÄNNA FÖRESKRIFTER FÖR METABOLISM-ORGANISKA ÄMNEN

Du kan formulera några allmänna begrepp, eller "regler" relaterade till ämnesomsättning. Följande är några av de viktigaste "reglerna" för att bättre förstå hur metabolismen fortsätter och regleras.

1. Metaboliska vägar är irreversibla. Förfall följer aldrig en väg som helt enkelt skulle vara en reversering av fusionsreaktioner. Det innefattar andra enzymer och andra intermediärer. Ofta sker motsatta riktningar i olika delar av cellen. Fettsyror syntetiseras sålunda i cytoplasman med deltagande av en uppsättning enzymer och oxideras i mitokondrier med deltagande av en helt annan uppsättning.

2. Enzymer i levande celler är tillräckliga så att alla kända metaboliska reaktioner kan gå mycket snabbare än vanligtvis observeras i kroppen. Följaktligen finns det några regleringsmekanismer i cellerna. Öppnade olika typer av sådana mekanismer.

a) Faktorn som begränsar graden av metaboliska omvandlingar av en given substans kan vara intaget av detta ämne i cellen. I det här fallet regleras regleringen exakt vid denna process. Insulins roll är till exempel relaterad till det faktum att det verkar underlätta penetrering av glukos i alla celler, medan glukos genomgår omvandlingar med den hastighet med vilken den tillförs. På liknande sätt beror penetreringen av järn och kalcium från tarmarna in i blodet på processer vars hastighet regleras.

b) Ämnen är långt ifrån alltid fria att flytta från ett cellrum till en annan; Det finns bevis för att intracellulär överföring regleras av vissa steroidhormoner.

c) Två typer av "negativa feedback" servomekanismer identifierades.

I bakterier visades exempel på att närvaron av en produkt av någon sekvens av reaktioner, såsom en aminosyra, hämmar biosyntesen av en av de enzymer som är nödvändiga för bildningen av denna aminosyra.

I varje fall var enzymet, vars biosyntes påverkas, ansvarig för det första "bestämningsstadiet" (reaktion 4 i schemat) av den metaboliska vägen som leder till syntesen av denna aminosyra.

Den andra mekanismen studeras väl i däggdjur. Detta är en enkel hämning av slutprodukten (i vårt fall en aminosyra) av enzymet som är ansvarig för det första "bestämningsstadiet" av den metaboliska vägen.

En annan typ av reglering genom återkoppling verkar i fall där oxidationen av trikarboxylsyracykelmellanprodukter är associerad med bildandet av ATP från ADP och fosfat under oxidativ fosforylering. Om hela förrådet av fosfat och / eller ADP i cellen redan är uttömt, stoppar oxidationen och kan återupptas först efter att reserven blir tillräcklig igen. Således uppstår oxidation, vars betydelse är att tillhandahålla användbar energi i form av ATP, endast när ATP-syntes är möjlig.

3. Ett relativt litet antal byggstenar är involverade i biosyntetiska processer, vilka var och en används för att syntetisera många föreningar. Bland dem är acetylko-enzym A, glycerolfosfat, glycin, karbamylfosfat, som ger karbamyl (H₂N-CO-grupp, folsyraderivat som tjänar som en källa till hydroximetyl- och formylgrupper, S-adenosylmetionin - en källa till metylgrupper, glutaminsyra och asparaginsyror, som tillhandahåller aminogrupper och slutligen glutamin - en källa till amidgrupper. Från detta relativt lilla antal komponenter byggs alla de olika föreningar som vi finner i levande organismer.

4. Enkla organiska föreningar deltar sällan i metaboliska reaktioner direkt. Vanligtvis måste de först aktiveras genom att fästa vid ett av ett antal föreningar som används universellt i metabolismen. Glukos kan till exempel genomgå oxidation först efter det att den har förestrats med fosforsyra, för dess andra omvandlingar måste den förestras med uridindifosfat. Fettsyror kan inte vara inblandade i metaboliska omvandlingar innan de bildar estrar med koenzym A. Var och en av dessa aktivatorer är antingen relaterad till en av de nukleotider som utgör ribonukleinsyra eller är härledda från någon form av vitamin. Det är lätt att förstå i detta sammanhang varför vitaminer krävs i så små kvantiteter. De används för att bilda "koenzymer", och varje koenzymmolekyl används många gånger under organismens hela livstid, till skillnad från de grundläggande näringsämnena (till exempel glukos), vars molekyl endast används en gång.

Sammanfattningsvis brukar termen "metabolism", som tidigare inte inneburit något mer komplicerat än att bara använda kolhydrater och fetter i kroppen, nu hänvisas till tusentals enzymatiska reaktioner, vars hela uppsättning kan representeras som ett stort nätverk av metaboliska vägar som korsar många gånger ( på grund av närvaron av gemensamma mellanprodukter) och kontrolleras av mycket subtila reglerande mekanismer.

METABOLISM AV MINERALA SUBSTANSER

Relativt innehåll.

De olika elementen som finns i levande organismer listas nedan i nedåtgående ordning beroende på deras relativa innehåll: 1) syre, kol, väte och kväve; 2) kalcium, fosfor, kalium och svavel; 3) natrium, klor, magnesium och järn; 4) mangan, koppar, molybden, selen, jod och zink; 5) aluminium, fluor, kisel och litium; 6) brom, arsen, bly och eventuellt några andra.

Syre, kol, väte och kväve är de element som utgör kroppens mjuka vävnader. De ingår i föreningar som kolhydrater, lipider, proteiner, vatten, koldioxid och ammoniak. Föremål som anges i klausuler 2 och 3, är i kroppen vanligen i form av en eller flera oorganiska föreningar, och elementen nn. 4, 5 och 6 finns endast i spårmängder och därför kallas de mikroelement.

Distribution i kroppen.

Kalcium.

Kalcium är huvudsakligen närvarande i benvävnad och i tänder, huvudsakligen i form av fosfat och i små mängder i form av karbonat och fluorid. Kalcium levereras med mat absorberas huvudsakligen i övre tarmarna, som har en svag syrereaktion. D-vitamin bidrar till denna absorption (hos människor absorberas endast 20-30% av kalcium i livsmedel). Under D-vitamin verkan skapar intestinala celler ett särskilt protein som binder kalcium och underlättar överföringen genom tarmväggen i blodet. Absorptionen påverkas också av närvaron av vissa andra ämnen, särskilt fosfat och oxalat, som i små kvantiteter främjar absorption och i stort tvärtom undertrycker den.

I blodet är ungefär hälften av kalcium bunden till protein, resten är kalciumjoner. Förhållandet mellan joniserade och icke-joniserade former beror på den totala koncentrationen av kalcium i blodet, liksom på protein- och fosfatinnehållet och koncentrationen av vätejoner (blod pH). Andelen icke-joniserad kalcium, som påverkas av proteinets nivå, gör det möjligt att indirekt bedöma näringens kvalitet och effektiviteten i levern, där plasmaproteiner syntetiseras.

Mängden joniserat kalcium påverkas dels av D-vitamin och faktorer som påverkar absorptionen och å andra sidan av parathyroidhormon och eventuellt även D-vitamin, eftersom båda dessa ämnen reglerar både kalciumavsättningen i benvävnad och dess mobilisering, dvs. tvätta ur benen. Överskott av paratyroidhormon stimulerar frisättningen av kalcium från benvävnad, vilket leder till en ökning av dess koncentration i plasma. Genom att ändra absorptionshastigheten och utsöndringen av kalcium och fosfat, liksom graden av bildning av benvävnad och dess förstöring, kontrollerar dessa mekanismer strikt koncentrationen av kalcium och fosfat i blodserumet. Kalciumjoner spelar en reglerande roll i många fysiologiska processer, inklusive nervreaktioner, muskelkontraktion, blodkoagulering. Utsöndring av kalcium från kroppen uppträder normalt i huvudet (2/3) genom gallan och tarmarna och i mindre utsträckning (1/3) genom njurarna.

Fosfor.

Fosformetabolism - en av huvudämnena i benvävnad och tänder - beror till stor del på samma faktorer som kalciummetabolism. Fosfor i form av fosfat finns också i kroppen i hundratals olika fysiologiskt viktiga organiska estrar. Parathyroidhormon stimulerar utsöndringen av fosfor i urinen och dess frisättning från benvävnaden; Därigenom reglerar den fosforens koncentration i blodplasman.

Natrium.

Natrium, den huvudsakliga katjonen av extracellulär vätska, tillsammans med protein, klorid och bikarbonat, spelar en avgörande roll för att reglera det osmotiska trycket och pH (koncentrationen av vätejoner) i blodet. Däremot innehåller cellerna mycket lite natrium eftersom de har en mekanism för att avlägsna natriumjoner och fånga kaliumjoner. Allt natrium som överstiger kroppens behov, utsöndras mycket snabbt genom njurarna.

Eftersom natrium förloras vid alla utsöndringsprocesser måste det hela tiden intas med mat. Vid acidos, när det är nödvändigt att stora mängder anjoner (till exempel klorid eller acetoacetat) avlägsnas från kroppen, förhindrar njurarna överdriven natriumförlust på grund av ammoniakbildning från glutamin. Utsöndringen av natrium genom njurarna regleras av hormonet i binjurskortet aldosteron. Under detta hormons verkan returneras tillräckligt med natrium till blodet för att upprätthålla normalt osmotiskt tryck och normal extracellulär vätskevolym.

Det dagliga kravet på natriumklorid är 5-10 g. Detta värde ökar med absorption av stora mängder vätska, när svettningen ökar och mer urin frigörs.

Kalium.

Till skillnad från natrium finns kalium i stora mängder, men det är lågt i extracellulär vätska. Kaliums huvudsakliga funktion är att reglera intracellulärt osmotiskt tryck och upprätthålla syra-basbalansen. Det spelar också en viktig roll för att genomföra nervimpulser och i många enzymsystem, inklusive de som är involverade i muskelkontraktion. Kalium är allmänt fördelat i naturen, och det är rikligt i alla livsmedel, så att spontant kaliumbrist inte kan förekomma. I plasma regleras kaliumkoncentrationen av aldosteron, vilket stimulerar utsöndringen i urinen.

Med mat kommer svavel in i kroppen huvudsakligen som en del av två aminosyror - cystin och metionin. Vid de sista stadierna av metabolism av dessa aminosyror frigörs svavel och som ett resultat av oxidation omvandlas till en oorganisk form. I sammansättningen av cystin och metionin finns svavel närvarande i strukturella proteiner. Den sulfhydryl (-SH) -grupp av cystein, som aktiviteten av många enzymer beror på, spelar också en viktig roll.

Det mesta av svavlet utsöndras i urinen som sulfat. En liten mängd utsöndrat sulfat är vanligtvis associerat med organiska föreningar såsom fenoler.

Magnesium.

Magnesiummetabolism liknar kalciummetabolism och i form av ett komplex med fosfat utgör detta element också en del av benvävnaden. Magnesium är närvarande i alla levande celler, där det fungerar som en nödvändig komponent i många enzymsystem; Denna roll demonstrerades övertygande av exemplet av kolhydratmetabolism i muskler. Magnesium, som kalium, är allmänt fördelat, och sannolikheten för att den är svag är mycket liten.

Järn.

Järn är en del av hemoglobin och andra hemoproteiner, nämligen myoglobin (muskelhemoglobin), cytokromer (respiratoriska enzymer) och katalas, liksom i vissa enzymer som inte innehåller hemogrupper. Järn absorberas i övre tarmar, och detta är det enda element som absorberas endast när dess tillförsel i kroppen är helt uttömd. I plasma transporteras järn i samband med protein (transferrin). Järn utsöndras inte genom njurarna. dess överskott ackumuleras i levern i samband med ett särskilt protein (ferritin).

Spårämnen

Varje spårelement som finns i kroppen har sin egen speciella funktion, i samband med att det stimulerar verkan av detta eller det enzymet eller på annat sätt påverkar det. Zink behövs för kristallisering av insulin; Dessutom är det en komponent av kolsyraanhydras (ett enzym som är involverat i transport av koldioxid) och några andra enzymer. Molybden och koppar är också viktiga komponenter i olika enzymer. Jod krävs för syntesen av triiodotyronin, ett sköldkörtelhormon. Fluor (ingår i tandemaljen) hjälper till att förhindra tandförfall.

ANVÄNDNING AV METABOLITER

Kolhydrater.

Sug.

Monosackariderna, eller enkla sockerarter, som släpps under matsmältningen av matkarbohydrater, överförs från tarmen till blodet som ett resultat av en process som kallas sugning. Sugmekanismen är en kombination av enkel diffusion och kemisk reaktion (aktiv sugning). En av hypoteserna angående karaktären av processens kemiska fas antyder att monosackarider i denna fas kombineras med fosforsyra i en reaktion katalyserad av ett enzym från gruppen kinaser, varefter de tränger in i blodkärl och här frisätts som en följd av enzymatisk defosforylering (nedbrytning av fosfatbindningen) katalyserad en av fosfataserna. Det är på grund av aktiv absorption att olika monosackarider absorberas vid olika hastigheter och att kolhydrater absorberas även när blodsockernivån är högre än i tarmarna, d.v.s. i förhållanden där det skulle vara naturligt att förvänta dem att röra sig i motsatt riktning - från blodet till tarmarna.

Hemostasismemekanismer.

Monosackarider som går in i blodbanan ökar blodsockernivån. Vid fastning varierar koncentrationen av glukos i blodet vanligen från 70 till 100 mg per 100 ml blod. Denna nivå upprätthålls genom mekanismer som kallas homeostas (självstabiliserande) mekanismer. Så fort nivån på socker i blodet stiger som ett resultat av absorption från tarmen, kommer de processer som suger ut sockret från blodet att träda i kraft så att dess nivå inte fluktuerar för mycket.

Liksom glukos kommer alla andra monosackarider från blodomloppet till levern, där de omvandlas till glukos. Nu är de oskiljbara från både glukos, som absorberas, och från den som redan fanns i kroppen och genomgår samma metaboliska omvandlingar. En av mekanismerna av kolhydrathemostas som fungerar i levern är glykogenes, genom vilken glukos överförs från blodet till cellerna, där den omvandlas till glykogen. Glykogen förvaras i levern tills en minskning av blodsockernivåer inträffar: i den här situationen kommer den homeostatiska mekanismen att orsaka uppdelning av ackumulerad glykogen till glukos, som återigen kommer in i blodet.

Transformationer och användning.

Eftersom blod levererar glukos till alla vävnader i kroppen och alla vävnader använder den för energi, minskar nivån av glukos i blodet huvudsakligen på grund av dess användning.

I musklerna omvandlas blodglukos till glykogen. Muskelglykogen kan dock inte användas för att producera glukos, som skulle passera in i blodet. Det innehåller en energiförsörjning och hastigheten av användningen beror på muskelaktivitet. Muskelvävnad innehåller två föreningar med stor tillgång till lättillgänglig energi i form av energirika fosfatbindningar - kreatinfosfat och adenosintrifosfat (ATP). När dessa fosfatgrupper är klyvda från dessa föreningar frigörs energi för muskelkontraktion. För att muskeln ska kunna komma igen måste dessa föreningar återställas till sin ursprungliga form. Detta kräver energi, som tillhandahålls genom oxidation av glykogens nedbrytningsprodukter. Med muskelkontraktion omvandlas glykogen till glukosfosfat och sedan genom en serie reaktioner till fruktosdifosfat. Fruktosdifosfat bryter ner i två tre-kolföreningar, av vilka, efter en rad steg, pyrodruensyra bildas först och slutligen mjölksyra, som redan nämnts i beskrivningen av kolhydratmetabolism. Denna omvandling av glykogen till mjölksyra, åtföljd av frisättning av energi, kan ske i frånvaro av syre.

Med brist på syre samlas mjölksyra i musklerna, diffunderar in i blodomloppet och går in i levern, där glykogen åter bildas av den. Om det finns tillräckligt med syre, ackumuleras inte mjölksyra i musklerna. I stället oxideras den, såsom beskrivits ovan, genom en trikarboxylsyracykel till koldioxid och vatten för att bilda ATP, som kan användas för reduktion.

Metabolismen av kolhydrater i nervvävnaden och erytrocyterna skiljer sig från metabolismen i musklerna, eftersom glykogen inte är inblandad här. Men även här är mellanprodukterna pyruviska och mjölksyror som bildas under splittringen av glukosfosfat.

Glukos används inte bara vid cellulär respiration, men också i många andra processer: syntesen av laktos (mjölksocker), bildandet av fetter, samt de speciella sockerarter som utgör polysackariderna i bindevävnaden och ett antal andra vävnader.

Leverglykogen, syntetiserad genom absorption av kolhydrater i tarmen, är den mest tillgängliga glukoskällan när absorptionen saknas. Om denna källa är uttömd, börjar glukoneogenesprocessen i levern. Glukos bildas från vissa aminosyror (från 100 g protein bildas 58 g glukos) och flera andra icke-kolhydratföreningar, inklusive från glycerolrester av neutrala fetter.

Vissa, men inte så viktiga, roll i kolhydraternas metabolism är njurarna. De utsöndrar överskott av glukos från kroppen när dess koncentration i blodet är för högt; Vid lägre koncentrationer utsöndras glukos praktiskt taget inte.

Flera hormoner är inblandade i reglering av kolhydratmetabolism, inklusive bukspottkörtelhormoner, den främre hypofysen och binjurskortet.

Pankreas hormoninsulin minskar koncentrationen av glukos i blodet och ökar dess koncentration i cellerna. Tydligen stimulerar den också lagringen av glykogen i levern. Kortikosteron, adrenokortikalt hormon, epinefrin och produceras av binjuremärgen, påverka kolhydratmetabolismen genom att stimulera nedbrytning av glykogen (huvudsakligen i muskler och lever) och glukos syntes (i levern).

Lipider.

Sug.

I tarmen efter fettförbränning kvarstår främst fria fettsyror med en liten tillsats av kolesterol och lecitin och spår av fettlösliga vitaminer. Alla dessa substanser är mycket finfördelade på grund av den emulgerande och solubiliserande verkan av gallsalter. Solubiliserande verkan är vanligtvis associerad med bildandet av instabila kemiska föreningar mellan fettsyror och salter av gallsyror. Dessa komplex tränger in i tarmarnas epitelceller och bryts ner i fettsyror och gallsalter. De senare överförs till levern och återutsöndras från gallan, och fettsyror går i kombination med glycerol eller kolesterol. De resulterande rekonstruerade fetterna kommer in i lymfkärlen i mesenteriet i form av en mjölkjuice, den så kallade. "Chyle". Från mesenterinens kärl går in i cirkulationssystemet genom lymfsystemet genom bröstkanalen.

Efter uppslutning av mat ökar innehållet av lipider i blodet från cirka 500 mg (fastande nivå) till 1000 mg per 100 ml plasma. De lipider som finns i blodet är en blandning av fettsyror, neutrala fetter, fosfolipider (lecitin och kefalin), kolesterol- och kolesterolestrar.

Distribution.

Blodet levererar lipider till olika vävnader i kroppen och speciellt till levern. Levern har förmågan att modifiera fettsyrorna som kommer in i den. Detta är särskilt uttalad i lagringsarter diskbänk fetter med en hög halt av mättade eller, omvänt, omättade fettsyror: i levern hos dessa djur förhållande av mättade och omättade fettsyror ändras så att fettet är deponerad på strukturen motsvarar fett, karakteristisk för kroppen.

Fetter i levern används antingen för energi, eller överförs till blodet och levereras till olika vävnader. Här kan de ingå i vävnadens strukturella delar, men de flesta av dem deponeras i fettdepoter, där de lagras tills behovet av energi uppstår. sedan överförs de igen till levern och oxideras här.

Lipidmetabolism, som kolhydrater, regleras hemostatiskt. Mekanismerna för homeostas som påverkar lipid och kolhydratmetabolism är uppenbarligen nära besläktade, eftersom den långsamma metabolismen av kolhydrater ökar lipids metabolism och vice versa.

Transformationer och användning.

Av fyra-syra - acetoättiksyra (kondensationsprodukten av två acetatenheter) och b -gidroksimaslyanaya - aceton och tre-kolförening, som bildas vid spjälkning av en kolatom från acetoättiksyra, känd under titeln keton (aceton) kroppar. Normalt finns ketonkroppar närvarande i blodet i små mängder. Deras överdrivna bildning vid allvarlig diabetes leder till en ökning av deras innehåll i blodet (ketonemi) och i urinen (ketonuri) - detta tillstånd betecknas med termen "ketos".

Proteiner.

Sug.

Vid uppslutning av proteiner med matsmältningsenzymer bildas en blandning av aminosyror och små peptider innehållande från två till tio aminosyrarester. Dessa produkter absorberas av tarmslimhinnan, och här fullbordas hydrolysen - peptiderna bryter också ner till aminosyror. Aminosyrorna som kommer in i blodet blandas med samma aminosyror som hittas här. Blodet innehåller en blandning av aminosyror från tarmarna, som bildas under nedbrytningen av vävnadsproteiner och syntetiseras av kroppen igen.

Syntes.

I vävnaderna går nedbrytningen av proteiner och deras neoplasma. De aminosyror som finns i blodet absorberas selektivt av vävnaderna som utgångsmaterial för att bygga proteiner, och andra aminosyror går in i blodet från vävnaderna. Inte bara strukturella proteiner, utan även plasmaproteiner, liksom proteinhormoner och enzymer, är föremål för syntes och förfall.

I en vuxen organism är aminosyror eller proteiner praktiskt taget inte lagrade, och därför avlägsnas aminosyror från blodet i samma takt som deras inträde från vävnaderna i blodet. I en växande organism bildas nya vävnader, och denna process förbrukar mer aminosyror än den går in i blodet på grund av nedbrytningen av vävnadsproteiner.

Levern är inblandad i proteinet i proteiner på det mest aktiva sättet. Här syntetiseras blodplasaproteiner - albumin och globuliner - såväl som leverns egna enzymer. Således, med förlusten av plasmaproteiner, återställs innehållet av albumin i plasma - på grund av intensiv syntes - ganska snabbt. Aminosyror i levern används inte bara för bildning av proteiner, men bryts också ner, under vilka energi som ingår i dem extraheras.

Transformationer och användning.

Om aminosyror används som energikälla, kan aminogruppen (-NH₂) sänds till bildandet av urea och den kvävefria återstoden av molekylen oxideras på ungefär samma sätt som glukos eller fettsyror.

Den så kallade "ornitincykeln" beskriver hur ammoniak omvandlas till urea. I denna cykel är aminogruppen, uppdelad från aminosyran i form av ammoniak, fäst tillsammans med koldioxid till ornitinmolekylen för att bilda citrullin. Citrullin lägger till en andra kväveatom, denna gång från asparaginsyra och omvandlas till arginin. Därefter hydrolyseras arginin för bildning av urea och ornitin. Ornitin kan nu återgå till cykeln, och urea elimineras från kroppen genom njurarna som en av metabolismens slutprodukter. Se även hormoner; enzymer; Fett och oljor; Nukleinsyra; protein; Vitaminer.

Leninger A. Grundämnen för biokemi, vol. 1-3. M., 1985
Streier L. Biochemistry, vol. 1-3. M., 1985
Murray R., Grenner D., Meies P., Rodwell V. Human Biochemistry, vol. 1-2. M., 1993
Alberts, B., Bray, D., Luce, D., et al. Molecular Cell Biology, vol. 1-3. M., 1994