Metabolism (metabolism) och omvandling av energi i kroppen

• Skäl

Metabolism - en uppsättning reaktioner av biosyntes och splittring av substanser i cellen. En viss sekvens av enzymatiska transformationer av ett ämne i en cell kallas den metaboliska vägen, och de resulterande mellanprodukterna är metaboliter.

Två sammanhängande i rymd- och tidssidorna av ämnesomsättningen är plast- och energimetabolism.

Insamling av biologiska syntesreaktioner när enkla ämnen som kommer in i cellen från utsidan, bildade komplexa organiska ämnen liknande innehåll celler kallas anabolism (plast metabolism). Assimilation sker. Dessa reaktioner utförs med hjälp av den energi som produceras genom uppdelning av organiska ämnen som kommer från mat. Den mest intensiva plastutbytet förekommer i processen med tillväxt av organismen. De viktigaste processerna för anabolism är fotosyntes och proteinsyntes.

Katabolism (energimetabolism) - enzymatisk klyvning (hydrolys, oxidation) av komplexa organiska föreningar till enklare. Det finns en dissimilering. Dessa reaktioner kommer med utsläpp av energi.

Stages of energy metabolism. Cellandning.

Den motsatta processen med biosyntes är dissimilering eller katabolism, en uppsättning klyvningsreaktioner. Uppdelningen av högmolekylära föreningar frigör den energi som krävs för biosyntesreaktioner. Därför kallas dissimilering även cellens energimetabolism. Heterotrofa organismer får den energi som är nödvändig för livet med mat. Näringsämnenas kemiska energi ligger i olika kovalenta bindningar mellan atomer i en molekyl av organiska föreningar. En del av den energi som frigörs från näringsämnen sprids i form av värme, och vissa ackumuleras, dvs ackumuleras i energirika hög-energi fosfatbindningar av ATP. Det är ATP som ger energi för alla typer av cellulära funktioner: biosyntes, mekaniskt arbete, aktiv överföring av ämnen genom membran etc. ATP-syntes utförs i mitokondrier. Cellandning - enzymatisk nedbrytning av organiska ämnen (glukos) i cellen till koldioxid och vatten i närvaro av fritt syre, i kombination med lagring av den energi som frigörs under denna.

Energimetabolismen är uppdelad i ett skyttespel av scenen, som var och en utförs med deltagande av speciella enzymer i vissa delar av cellerna.

Det första steget är förberedande. I människor och djur under matsmältningen, stora molekyler, inklusive oligo-, polysackarider, lipider, proteiner, nukleinsyror, sönderdelas till mindre molekyler - glukos, glycerol, fettsyror, aminosyror, nukleotider. Vid detta tillfälle frigörs en liten mängd energi, som försvinner i form av värme. Dessa molekyler absorberas i tarmen in i blodet och levereras till de olika organ och vävnader, som kan tjäna som byggstenar för syntesen av nya ämnen som behövs av kroppen, och för att förse kroppen med energi.

Det andra steget är anoxisk eller ofullständig, anaerob andning (glykolys eller fermentation). De ämnen som bildas vid detta stadium med deltagande av enzymer genomgår vidare sönderdelning.

Glykolys är en av de centrala vägarna för glukoskatabolism, när nedbrytningen av kolhydrater med bildandet av ATP uppträder under anoxiska förhållanden. I aeroba organismer (växter, djur) är detta ett av stadierna av cellulär andning, i mikroorganismer är fermentation det huvudsakliga sättet att erhålla energi. Glykolysenzymer är lokaliserade i cytoplasman. Processen fortskrider i två steg i frånvaro av syre.

1). Förberedande steg - aktiveringen av glukosmolekyler sker som ett resultat av tillsats av fosfatgrupper, fortsätter med utgifter av ATP, för att producera två tre-kol-molekyler glitseraldegidfosfata.

2) sker redoxstadiet - enzymatiska reaktioner av substratfosforylering när energi extraheras i form av ATP direkt vid tidpunkten för substratoxidation. Sålunda genomgår glukosmolekylen ytterligare stegvis klyvning och oxidation till två 3-kolmolekyler av pyruvsyra. Sammanfattningsvis ser glykolysprocessen ut så här:

Vid tiden för glukosoxidation delas protoner upp och elektroner lagras i form av NADH. Musklerna i anaerob respiration av glukosmolekyl delas i två STC-molekyl, som därefter reduceras till mjölksyra med hjälp av reducerad NADH. I jästsvamp omvandlas glukosmolekylen utan syreintegration till etylalkohol och koldioxid (alkoholhaltning):

I andra mikroorganismer kan glukosuppdelning - glykolys genomföras genom bildning av aceton, ättiksyra etc.

I samtliga fall åtföljs nedbrytningen av en enda glukosmolekyl med bildandet av 4 ATP-molekyler. I detta fall används ATP-molekyler i glukosspjälkningsreaktioner 2. Således bildas 2 ATP-molekyler under anoxisk uppdelning av glukos. I allmänhet är energieffektiviteten hos glykolys låg, eftersom 40% av energin lagras som en kemisk bindning i ATP-molekylen, och resten av energin släpps ut som värme.

Den tredje etappen är steget för syre klyvning, eller aerob andning. Aerob andning utförs i mitokondrier i cellen med åtkomst av syre. Processen med cellulär andning består också av 3 steg.

Oxidativ dekarboxylering av PVC, som bildas vid föregående steg från glukos och in i mitokondriematrisen. Med hjälp av komplexa enzymkomplex är kluvna molekyl av koldioxid och en förening av acetyl-koenzym A och NADH.

Trikarboxylsyracykeln (Krebs-cykeln). Detta steg innefattar ett stort antal enzymatiska reaktioner. Inuti den mitokondriella matrisen acetyl-koenzym A (som kan bildas av olika ämnen) klyvs för att frisätta en annan molekyl av koldioxid och bildning av ATP, NADH och FADH. Koldioxid går in i blodomloppet och avlägsnas från kroppen genom andningsorganen. Den energi som lagras i NADH- och FADH-molekylerna används för att syntetisera ATP i nästa steg av cellulär andning.

Oxidativ fosforylering är en flertrinsöverföring av elektroner från reducerade former av NADH och FADH längs en elektrontransportkedja inbäddad i mitokondrierets inre membran till den slutliga syreacceptorn kopplad till ATP-syntes. Elektrontransportkedjan innehåller ett antal komponenter: ubiquinon (koenzym Q), cytokromer b, c, a, som fungerar som bärare av elektroner. Som ett resultat av elektrontransportkedjans funktion uppdelas väteatomer från NADH och FADH i protoner och elektroner. Elektronerna överförs gradvis till syre, så att vatten bildas, och protoner pumpas in i mellansmältningsutrymmet hos mitokondrier, med användning av energin hos elektronflödet. Därefter återvänder protonerna till mitokondrierens matris genom att passera genom särskilda kanaler i kompositionen av enzymet ATP-syntetas inbäddat i membranet. Detta bildar ATP från ADP och fosfat. I kedjan av elektrontransport finns 3 ställen för konjugeringen av oxidation och fosforylering, d.v.s. ställen för bildandet av ATP. Mekanismen för bildande av energi och formen av ATP i mitokondrier förklaras av P. Mitchells kemiosmotiska teori. Syreandning följs av utsläpp av stora mängder energi och ackumulering av ATP-molekyler. Ser den totala aeroba andningslikningen ut så här?

Således bildas 38 molekyler ATP med fullständig oxidation av en glukosmolekyl till slutprodukterna - koldioxid och vatten - med åtkomst av syre. Därför spelar aerob andning en viktig roll för att tillhandahålla celler med energi.

Likheten mellan fotosyntes och aerob respiration:

En mekanism för utbyte av koldioxid och syre.

Särskilda organeller behövs (kloroplaster, mitokondrier).

En elektrontransportkedja inbäddad i membranen är nödvändig.

Energikonvertering sker (ATP-syntes som ett resultat av fosforylering).

Cykliska reaktioner uppträder (Calvin-cykel, Krebs-cykel).

Skillnaderna mellan fotosyntes och aerob respiration:

Metabolism - vad är det på enkelt språk, hur man påskyndar eller saktar ner ämnesomsättningen?

Organismen är jämförbar med ett laboratorium där flera processer kontinuerligt förekommer, och till och med den enklaste åtgärden utförs på grund av det interna systemets samordnade arbete. Den primära rollen för liv och hälsa spelas av metaboliska processer. Metabolism - vad det är på enkelt språk, och hur du kan påverka det, överväga nästa.

Vad är ämnesomsättningen i kroppen?

Metabolism eller ämnesomsättning är i biologi en samling av nära sammanhängande biokemiska reaktioner som automatiskt uppträder i varje cell i en levande organisme för att upprätthålla livet. På grund av dessa processer växer organismer, utvecklar, multiplicerar, behåller sina strukturer och svarar mot yttre påverkan. Ordet "metabolism" har ett grekiskt ursprung, bokstavligen betyder "omvandling" eller "förändring". Alla metaboliska processer är indelade i två grupper (steg):

1. Katabolism - när komplexa ämnen bryter ner till enklare, samtidigt som de släpper ut energi.
2. Anabolism - när mer komplexa ämnen syntetiseras från enklare, till vilken energi används.

Metabolism och energiomvandling

Nästan alla levande organismer får den energi som är nödvändig för livet, i följd av successiva reaktioner av sönderdelning och oxidation av komplexa substanser till enklare. Källan till denna energi är den potentiella kemiska energin som ingår i livsmedelselementen från den yttre miljön. Den frigjorda energin ackumuleras huvudsakligen i form av en speciell förening - ATP (adenosintrifosfat). I enkla termer kan det, vad är det - metabolism, betraktas som processen att förvandla mat till energi och konsumtion av den senare.

Metabolism och energi följs ständigt av syntetiska processer där organiska ämnen bildas - låg molekylvikt (sockerarter, aminosyror, organiska syror, nukleotider, lipider och andra) och polymera (proteiner, polysackarider, nukleinsyror) som krävs för att bygga cellulära strukturer och utföra olika funktioner.

Metabolism i människokroppen

De viktigaste processerna som utgör kroppens ämnesomsättning är samma för alla människor. Omsättningen av energi, som menas metabolism, fortsätter med de kostnader som används för att upprätthålla kroppstemperatur, hjärnan, hjärtat, njurarna, lungorna, nervsystemet, byggandet av ständigt uppdaterade celler och vävnader, olika aktiviteter - mentalt och fysiskt. Metabolism är uppdelad i primärt förekommande ständig, inklusive under sömn, och ytterligare - associerad med annan aktivitet än vila.

Med tanke på ämnesomsättningen - vad är det på enkelt språk, bör det framhävas huvudfaser i människokroppen:

• intag av näringsämnen i kroppen (med mat);
• bearbetning av mat i mag-tarmkanalen (de processer genom vilka splittring av kolhydrater, proteiner, fetter, följt av absorption genom tarmväggen);
• omfördelning och transport av näringsämnen i blodet, lymfceller, vävnadsvätska, deras absorption;
• avlägsnande av de resulterande slutprodukterna av sönderfall, vilka inte behövs av kroppen, genom excretionsorganen.

Metaboliska funktioner

För att ta reda på vilken roll ämnesomsättningen har för kroppens liv, listar vi huvudfunktionerna hos de viktigaste näringsämnena som är inblandade i ämnesomsättningen - proteiner, fetter och kolhydrater. Tack vare proteinmetabolism utförs:

• genetisk funktion (eftersom proteinföreningar är en strukturell del av DNA);
• aktivering av biokemiska reaktioner (på grund av enzymer som är proteinämnen);
• bibehålla biologisk balans
• upprätthållande av cellens strukturella integritet;
• full absorption av näringsämnen, transportera dem till rätt organ
• tillhandahålla energi.

På grund av utbyte av fett uppstår:

• upprätthålla kroppstemperaturen;
• bildandet av hormoner som spelar en reglerande roll
• bildande av nervvävnad;
• energilagring.

Karbohydratmetabolismen utför följande funktioner:

• skydd av mag-tarmkanalen från patogener (på grund av frisättning av viskösa sekretioner);
• bildandet av cellulära strukturer, nukleinsyror, aminosyror;
• deltagande i bildandet av komponenter i immunsystemet;
• energiförsörjning för kroppsaktivitet.

Hur man beräknar nivån på ämnesomsättningen?

Alla har hört talas om sådana begrepp som "snabb metabolism", "långsam metabolism", "bra" eller "dålig" ämnesomsättning, som ofta är förknippade med övervikt eller undervikt, överdriven nervositet eller slöhet, många sjukdomar. Intensiteten, hastigheten eller nivån av ämnesomsättningen är en kvantitet som återspeglar den mängd energi som används av hela organismen per tidsenhet. Uttryckt i kalorier.

Det finns många metoder för att beräkna nivån på ämnesomsättningen, inklusive de som bara kan utföras med hjälp av speciell laboratorieutrustning. Hemma kan det bestämmas av en formel som tar hänsyn till kön, vikt (i kg), höjd (i cm) och ålder av en person (år). Efter att ha bestämt nivån på ämnesomsättningen blir det tydligt hur mycket energi som ska förbrukas optimalt, så att kroppen fungerar normalt och bibehåller normal kroppsvikt (hur mycket mat du behöver äta per dag, vilket kan beräknas från tabellerna med kaloriföda).

För kvinnor är beräkningsformeln följande:

RMR = 655 + (9,6 x vikt) + (1,8 x höjd) - (4,7 x ålder)

För att få det slutliga resultatet av ämnesomsättningen bör värdet på RMR multipliceras med aktiviteten koefficient som är lämplig för din livsstil:

• 1,2 - med låg aktiv, stillasittande livsstil
• 1.375 - med mild aktivitet (inte tung träning 1-3 gånger i veckan);
• 1,55 - med måttlig aktivitet (intensiv träning 3-5 gånger i veckan);
• 1.725 - med hög aktivitet (intensiv träning 6-7 gånger i veckan);
• 1,9 - med en mycket hög aktivitetsnivå (superintensiv träning, hårt fysiskt arbete).

Hur inte störa ämnesomsättningen?

Med tanke på vad det är - metabolism kan termen "god metabolism" förklaras på ett enkelt språk. Detta är en metabolism där energi syntetiseras och spenderas ordentligt och i rätt mängd för en viss individ. Metabolism beror på många faktorer som kan delas in i två grupper:

1. Statisk genetik, kön, kroppstyp, ålder.
2. Dynamisk - fysisk aktivitet, kroppsvikt, psykomotionstillstånd, kost, nivå av hormonproduktion (särskilt sköldkörteln) och andra.

Faktorer av den första gruppen är inte mottagliga för korrigering, och den andra kan påverkas för normalisering av metaboliska processer. Korrekt balanserad näring, daglig fysisk ansträngning, god sömn, minimering av stress är de viktigaste förutsättningarna för att förbättra ämnesomsättningen. Dessutom är det viktigt att förstå att extremiteter som utmattande träning eller fastande kan orsaka motsatt resultat när kroppen på grund av bristande energi går in i ett "överlevnadsläge" och börjar sakta ner växelkursen samtidigt som man behåller maximala energireserver.

Varför är metabolism störd?

Metaboliska störningar kan uppstå av följande huvudorsaker:

• obalanserad näring
• allvarlig stress;
• dysfunktion i hypofysen, binjurarna eller sköldkörteln;
• dåliga vanor
• infektion;
• arbeta i farliga industrier
• bristande överensstämmelse med normerna för motoraktivitet.

Ökad metabolism

Störning av ämnesomsättning i form av acceleration, när en person inte återhämtar sig även med en stark diet, uppträder ofta när hormonell status bryts. Det är fyllt med:

• försvagning av kroppens immunförsvar;
• överträdelse av menstruationscykeln;
• takykardi;
• anemi;
• oregelbundet blodtryck och några andra hälsoproblem.

Långsam metabolism

Den långsamma metaboliska processen, där det finns en överdriven ackumulering av kroppsfett, inklusive med en måttlig mängd konsumerad mat, är ofta associerad med sjukdomar i mag-tarmkanalen, ett brott mot drickssystemet och inaktivitet. En sådan utbytesstörning kan orsaka:

Hur accelererar ämnesomsättningen?

Du bör veta att accelerationen av ämnesomsättningen inte kan ske med hjälp av några magiska piller. Det korrekta sättet att påskynda ämnesomsättningen är en kombination av regelbunden måttlig övning och normalisering av kosten. På grund av detta kommer kroppen att vänja sig på att spendera energi på att förbereda sig för den kommande fysiska ansträngningen och kommer att lagra kalorier i muskler, inte i fettvävnad.

Hur sänker man ämnesomsättningen?

För att sakta ner den accelererade metabolismen (som ofta är nödvändig för viktökning), kan vissa tillgripa metoder som inte kan kallas användbara och säkra. Det är till exempel konsumtionen av feta livsmedel, avvisandet av fysisk aktivitet, vilket minskar tiden för sömn. Med detta problem skulle den mest korrekta lösningen vara att kontakta en läkare.

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.

Cellmetabolism. Energimetabolism och fotosyntes. Matrissyntesreaktioner.

Begreppet metabolism

Metabolism är totaliteten av alla kemiska reaktioner som uppstår i en levande organism. Värdet av ämnesomsättningen består i att skapa de nödvändiga substanserna för kroppen och förse den med energi.

Det finns två komponenter i ämnesomsättningen - katabolism och anabolism.

Komponenter av ämnesomsättning

Processerna av plast och energi metabolism är oupplösligt länkade. Alla syntetiska (anabola) processer behöver energin som levereras under dissimileringsreaktioner. Klyvningsreaktionerna själva (katabolism) fortsätter endast med deltagande av enzymer som syntetiseras i assimileringsprocessen.

FTF: s roll i ämnesomsättningen

Den energi som frigörs vid nedbrytningen av organiska substanser används inte omedelbart av cellen, utan förvaras i form av högenergiska föreningar, vanligtvis i form av adenosintrifosfat (ATP). Med sin kemiska natur hänvisar ATP till mononukleotider.

ATP (adenosintrifosfatsyra) är en mononukleotid bestående av adenin, ribos och tre fosforsyrarester som är sammanbundna med makroergiska bindningar.

I dessa anslutningar lagras lagrad energi som släpps när de bryts:
ATP + H₂O → ADP + H₃PO₄ + Q₁
ADP + H₂O → AMP + H₃PO₄ + Q₂
AMF + H₂O → adenin + Ribose + H₃PO₄ + Q₃,
där ATP är adenosintrifosfat; ADP - adenosindifosforsyra; AMP-adenosinmonofosforsyra; Q₁ = Q₂ = 30,6 kJ; Q₃ = 13,8 kJ.
Beståndet av ATP i cellen är begränsat och påfyllt på grund av fosforyleringsprocessen. Fosforylering är tillsatsen av en fosforsyrarest till ADP (ADP + F → ATP). Det förekommer med olika intensitet under andning, fermentation och fotosyntes. ATP uppdateras extremt snabbt (hos människor är livslängden hos en enda ATP-molekyl mindre än 1 minut).
Den energi som lagras i ATP-molekyler används av kroppen i anabola reaktioner (biosyntesreaktioner). ATP-molekylen är universell djurhållare och bärare av energi för alla levande varelser.

Energibyte

Den energi som är nödvändig för livet, erhålls de flesta organismer som ett resultat av oxidation av organiska substanser, det vill säga som ett resultat av kataboliska reaktioner. Den viktigaste föreningen som fungerar som ett bränsle är glukos.
I förhållande till fri syre är organismer indelade i tre grupper.

Klassificering av organismer i relation till fri syre

I obligatoriska aerober och fakultativa anaerober i närvaro av syre, fortsätter katabolism i tre steg: förberedande, syrefri och syre. Som ett resultat avkallar organiskt material till oorganiska föreningar. I obligatoriska anaerober och frivilliga anaerober med brist på syre, fortsätter katabolism i två första steg: förberedande och syrefri. Som resultat bildas mellanliggande organiska föreningar, som fortfarande är rik på energi.

Steg av katabolism

1. Den första etappen - förberedande - består i enzymatisk klyvning av komplexa organiska föreningar till enklare. Proteiner är uppdelade på aminosyror, fetter till glycerol och fettsyror, polysackarider till monosackarider, nukleinsyror till nukleotider. I multicellulära organismer uppträder detta i mag-tarmkanalen, i encelliga organismer - i lysosomer under verkan av hydrolytiska enzymer. Den frigjorda energin sprider sig i form av värme. De resulterande organiska föreningarna oxideras antingen ytterligare eller används av cellen för att syntetisera sina egna organiska föreningar.
2. Den andra etappen - ofullständig oxidation (syrefri) - är den ytterligare uppdelningen av organiska ämnen, utförs i cytoplasman i cellen utan att syre deltar. Den huvudsakliga energikällan i cellen är glukos. Anoxisk, ofullständig oxidation av glukos kallas glykolys. Som ett resultat av glykolys av en glukosmolekyl bildas två molekyler pyruvsyra (PVC, pyruvat) CH.₃COCOOH, ATP och vatten, såväl som väteatomer, vilka är bundna av NAD + transportvektomolekylen och lagrade som NAD · H.
Den totala glykolysformeln är som följer:
C₆H₁₂O₆ + 2H₃PO₄ + 2ADF + 2 NAD + → 2C₃H₄O₃ + 2H₂O + 2ATP + 2NAD · H.
Då, i frånvaro av syre i miljön, bearbetas produkterna av glykolys (PVK och NAD · H) antingen till etylalkohol - alkoholjäsning (i jäst och växtceller med syrebrist)
CH₃COCOOH → CO₂ + CH₃DRÖM
CH₃DREAM + 2NAD · N → C₂H₅HE + 2NAD +,
antingen i mjölksyra - mjölksyrajning (i djurceller med brist på syre)
CH₃COCOOH + 2NAD · N → C₃H₆O₃ + 2nad +.
I närvaro av syre i miljön genomgår glykolysprodukterna ytterligare splittring till slutprodukterna.
3. Den tredje etappen - fullständig oxidation (andning) - består i oxidation av PVC till koldioxid och vatten, utförs i mitokondrier med obligatoriskt deltagande av syre.
Den består av tre steg:
A) bildning av acetylko-enzym A;
B) oxidation av acetylko-enzym A i Krebs-cykeln;
B) oxidativ fosforylering i elektrontransportkedjan.

A. I det första steget överförs PVC från cytoplasman till mitokondrier, där den interagerar med matrixens enzymer och bildar 1) koldioxid, vilken avlägsnas från cellen; 2) väteatomer, vilka transporteras av bärarmolekyler till mitokondriernas inre membran; 3) acetylko-enzym A (acetyl CoA).
B. I det andra steget oxideras acetylko-enzym A i Krebs-cykeln. Krebs-cykeln (tricarboxylsyracykel, citronsyracykel) är en kedja av konsekutiva reaktioner där en molekyl acetyl-CoA bildar 1) två molekyler koldioxid, 2) en ATP-molekyl och 3) fyra par väteatomer överförda till molekyler bärare - NAD och FAD. Således splittras glukosmolekylen till följd av glykolys och Krebs-cykeln₂, och den energi som frigörs under denna process spenderas på syntesen av 4 ATP och ackumuleras i 10 NAD · H och 4 FAD · H₂.
B. Vid tredje etappen, väteatomer med NAD · H och FAD · H₂ oxideras med molekylärt syre O₂ med bildandet av vatten. En NAD · N kan bilda 3 ATP och en FAD · H₂-2 ATP. Sålunda lagras den energi som frigörs i detta fall i form av en annan 34 ATP.
Denna process fortsätter enligt följande. Väteatomer koncentrerar sig runt den yttre sidan av mitokondriala inre membran. De förlorar elektroner som överförs längs kedjan av bärarmolekyler (cytokromer) av elektrontransportkedjan (ETC) till inre membranets inre, där de kombineras med syremolekyler:
Oh₂ + e - → o₂ -.
Som ett resultat av aktiviteten hos enzymerna i elektronöverföringskedjan, är mitokondriernas inre membran negativt laddad från insidan (på grund av₂ - ), och utanför - positivt (på grund av H +), så att en potentiell skillnad skapas mellan dess ytor. I mitokondriernas inre membran är inbäddade molekyler av enzymet ATP-syntetas, som har en jonkanal. När den potentiella skillnaden över membranet når en kritisk nivå, trycker positivt laddade H + partiklar med en elektrisk fältstyrka genom ATPas-kanalen och, en gång på membrans inre yta, samverkar med syre för att bilda vatten:
1 / 2O₂ - +2H + → H₂O.
Energin för vätejoner H +, som transporteras genom jonkanalen i mitokondrarnas inre membran, används för fosforylering av ADP till ATP:
ADP + F → ATP.
Sådan bildning av ATP i mitokondrier med deltagande av syre kallas oxidativ fosforylering.
Den totala glukosuppdelningsekvationen i process av cellulär andning:
C₆H₁₂O₆ + 6o₂ + 38H₃PO₄ + 38ADF → 6CO₂ + 44H₂O + 38ATP.
Under glykolys bildas således 2 ATP-molekyler under cellrespiration ytterligare 36 ATP-molekyler, i allmänhet med full oxidation av glukos, 38 ATP-molekyler.

Plastutbyte

Plastutbyte eller assimilering är en uppsättning reaktioner som ger syntesen av komplexa organiska föreningar från enklare (fotosyntes, kemosyntes, proteinbiosyntes, etc.).

Heterotrofa organismer bygger sina egna organiska ämnen från ekologiska livsmedelskomponenter. Heterotrofisk assimilering köljer i huvudsak ner till molekylär omarrangemang:
livsmedel organisk substans (proteiner, fetter, kolhydrater) → enkla organiska molekyler (aminosyror, fettsyror, monosackarider) → kroppsmakromolekyler (proteiner, fetter, kolhydrater).
Autotrofa organismer kan helt och hållet syntetisera organiskt material från oorganiska molekyler som konsumeras från den yttre miljön. Under processen med foto- och kemosyntes förekommer bildandet av enkla organiska föreningar, från vilka makromolekyler ytterligare syntetiseras:
oorganiska ämnen (CO₂, H₂O) → enkla organiska molekyler (aminosyror, fettsyror, monosackarider) → kroppsmakromolekyler (proteiner, fetter, kolhydrater).

fotosyntes

Fotosyntes - syntesen av organiska föreningar från oorganiska på grund av ljusets energi. Den totala ekvationen för fotosyntes:

Fotosyntes fortsätter med deltagande av fotosyntetiska pigment, som har den unika egenskapen att omvandla solenergiens energi till energin hos ett kemiskt bindemedel i form av ATP. Fotosyntetiska pigment är proteinhaltiga substanser. Det viktigaste pigmentet är klorofyll. I eukaryoter är fotosyntetiska pigment inbäddade i plastids inre membran, i prokaryoter - i invaginering av det cytoplasmatiska membranet.
Kloroplastens struktur är mycket lik strukturen hos mitokondrier. Det inre membranet av tylakoidgran innehåller fotosyntetiska pigment, såväl som proteiner från elektronöverföringskedjan och ATP-syntetasenzymmolekyler.
Processen för fotosyntes består av två faser: ljus och mörk.
1. Den ljusa fasen av fotosyntes fortsätter endast i ljuset i membranet av tylakoidgrana.
Detta innefattar klorofyllabsorption av ljuskvanta, bildandet av en ATP-molekyl och fotolys av vatten.
Under påverkan av en kvantitet ljus (hv) förlorar klorofyll elektroner, som passerar in i det upphetsade tillståndet:

Dessa elektroner överförs av bärare till det yttre, det vill säga ytan av det thylakoidmembran som vetter mot matrisen, där den ackumuleras.
Samtidigt sker fotolys av vatten inuti thylakoiderna, det vill säga dess sönderdelning under ljusets verkan:

De resulterande elektronerna överförs av bärare till klorofyllmolekyler och återställer dem. Klorofyllmolekylerna återgår till ett stabilt tillstånd.
De protoner av väte som bildas under fotolys av vatten ackumuleras inuti thylakoid, vilket skapar en H + -reservoar. Som ett resultat laddas den inre ytan av det thylakoidmembranet positivt (med H +), och den yttre ytan är negativ (med e -). Med ackumuleringen av motsatt laddade partiklar på båda sidor av membranet ökar potentialskillnaden. När den potentiella skillnaden nås, börjar den elektriska fältstyrkan att trycka protonen genom ATP-syntetaskanalen. Den energi som frigörs under denna process används för att fosforylera ADP-molekyler:
ADP + F → ATP.

Bildandet av ATP under fotosyntes under verkan av ljusenergi kallas fotofosforylering.
Vätgasjoner, som ligger på ytan av thylakoidmembranet, träffas där med elektroner och bildar atomvätes, vilket binder till NADP-vätebärarmolekylen (nikotinamidadenindinukleotidfosfat):
2H + + 4e - + NADF + → NADF · N₂.
Under ljusfasen av fotosyntes uppträder således tre processer: bildandet av syre på grund av sönderdelning av vatten, syntesen av ATP och bildandet av väteatomer i form av NADPH₂. Syre diffunderar i atmosfären och ATP och NADF · H₂ delta i processerna i den mörka fasen.
2. Den mörka fasen av fotosyntes fortsätter i matrisen av kloroplast både i ljuset och i mörkret och representerar en serie successiva transformationer av CO₂, kommer från luften, i Calvins cykel. Reaktionerna från den mörka fasen på grund av ATP-energin utförs. I cykeln av Calvin CO₂ binder till väte från NADPH₂ med bildandet av glukos.
Vid fotosyntesprocessen syntetiseras förutom monosackarider (glukos etc.) monomerer av andra organiska föreningar - aminosyror, glycerol och fettsyror. Således, tack vare fotosyntes, ger växter sig och allt liv på jorden med väsentliga organiska ämnen och syre.
Jämförande egenskaper hos fotosyntes och respiration av eukaryoter presenteras i tabellen.

metabolism

definition

Cellmetabolism innehåller många kemiska reaktioner som uppstår i organellerna och är nödvändiga för att upprätthålla livet.
Metabolism innebär två processer:

• katabolism (dissimilering, energimetabolism) - en uppsättning kemiska reaktioner som syftar till sönderdelning av komplexa ämnen med bildandet av energi;
• anabolism (assimilering, plastmetabolism) - biosyntesreaktioner, där komplexa organiska substanser bildas med energiutgifter.

Fig. 1. Katabolism och anabolism.

Båda processerna förekommer samtidigt och står i balans. Ämnen som är involverade i anabolism och katabolism kommer från den yttre miljön. För normal metabolism i en djurcell är proteiner, fetter, kolhydrater, syre och vatten nödvändiga. Växter måste levereras med vatten, syre och solljus.

Dissimilering och assimilering är sammanhängande processer som inte uppstår i ett gap från varandra. För anabolism att inträffa behövs energi som frigörs under katabolismsprocessen. För klyvning (dissimilering) behövs enzymer som syntetiseras i assimileringsprocessen.

Katabolism och anabolism

Dissimilering kan ske i närvaro eller frånvaro av syre.
I förhållande till syre är alla organismer indelade i två typer:

• aerobes - lever endast i närvaro av syre (djur, växter, vissa svampar);
• anaerober - kan existera i frånvaro av syre (vissa bakterier och svampar).

När syre absorberas uppstår oxidationsprocessen och komplexa ämnen bryter upp i enklare. Fermentering sker i en syrefri miljö. Som ett resultat av dessa två processer frigörs en stor mängd energi.

För aeroba organismer fortsätter katabolism i tre steg, såsom beskrivs i tabellen.

Metabolism i biologi

Ett oumbärligt villkor för förekomst av levande organismer är det ständiga tillförseln av näringsämnen och utsöndringen av de slutliga sönderfallsprodukterna.

Vad är ämnesomsättning i biologi

Metabolism eller metabolism är en speciell uppsättning kemiska reaktioner som äger rum i någon levande organism för att stödja dess aktivitet och liv. Sådana reaktioner gör det möjligt för kroppen att utveckla, växa och föröka sig, samtidigt som dess struktur upprätthålls och reagera på miljöstimuli.

Metabolism är indelad i två steg: katabolism och anabolism. I första etappen delas alla komplexa ämnen och blir enklare. Vid den andra syntetiseras nukleinsyror, lipider och proteiner tillsammans med energikostnader.

Den viktigaste rollen i metabolismsprocessen spelas av enzymer, vilka är aktiva biologiska biokatalysatorer. De kan minska aktiveringsenergin av en fysisk reaktion och reglera växlingsvägar.

Metaboliska kedjor och komponenter är helt identiska för många arter, vilket är ett bevis på enhetligheten för alla levande varelser. En sådan likhet visar utvecklingen relativt tidigt i utvecklingen av organismer.

Klassificering efter typ av ämnesomsättning

Vad är ämnesomsättningen i biologi, beskrivs i detalj i denna artikel. Alla levande organismer som finns på planeten Jorden kan delas in i åtta grupper, styrd av källa till kol, energi och substratet som oxideras.

Levande organismer kan använda energi från kemiska reaktioner eller ljus som en näringskälla. Som ett oxiderbart substrat kan både organiska och oorganiska substanser vara. Kolkällan är koldioxid eller organisk.

Det finns sådana mikroorganismer som använder olika typer av ämnesomsättning, under olika existensförhållanden. Det beror på fuktighet, belysning och andra faktorer.

Multicellulära organismer kan präglas av det faktum att samma organism kan ha celler med olika typer av metaboliska processer.

katabolism

Biologi anser ämnesomsättning och energi genom en sådan sak som "katabolism". Denna term avser metaboliska processer under vilka stora partiklar av fetter, aminosyror och kolhydrater delas upp. Under katabolism framträder enkla molekyler som är involverade i biosyntesreaktioner. Det är genom dessa processer att kroppen kan mobilisera energi och göra den till en tillgänglig form.

I organismer som lever genom fotosyntes (cyanobakterier och växter) släpper elektronöverföringsreaktionen inte energi, utan ackumuleras tack vare solljus.

I djur är katabolismreaktioner associerade med splittringen av komplexa element i enklare. Sådana ämnen är nitrater och syre.

Katabolism hos djur är indelad i tre steg:

1. Splitting av komplexa ämnen till enklare.
2. Klyvning av enkla molekyler till ännu enklare.
3. Utsläppen av energi.

anabolism

Metabolismen (klass 8 biologi anser detta begrepp) präglas också av anabolism - en uppsättning metaboliska processer av biosyntes med energiförbrukning. Komplexa molekyler, som är energibasen för cellulära strukturer, bildas successivt från de enklaste föregångarna.

Först syntetiseras aminosyror, nukleotider och monosackarider. Då blir ovanstående element aktiva former på grund av ATP: s energi. Och i sista skedet kombineras alla aktiva monomerer i komplexa strukturer, såsom proteiner, lipider och polysackarider.

Det är värt att notera att inte alla levande organismer syntetiserar aktiva molekyler. Biologi (metabolism beskrivs i detalj i denna artikel) identifierar sådana organismer som autotrofer, kemotrofer och heterotrofer. De får energi från alternativa källor.

Energi härrörande från solljus

Vad är ämnesomsättning i biologi? Processen genom vilken allt liv på jorden existerar, och som skiljer levande organismer från livlig materia.

Vissa protozoer, växter och cyanobakterier matas på solenergiens energi. Dessa företrädare för metabolism uppstår på grund av fotosyntes - processen för absorption av syre och utsläpp av koldioxid.

digestion

Molekyler som stärkelse, proteiner och cellulosa bryts ner innan de används av cellerna. Särskilda enzymer som bryter ner proteiner till aminosyror och polysackarider i monosackarider deltar i processen med matsmältning.

Djur kan endast utsöndra sådana enzymer från speciella celler. Men mikroorganismer utsöndrar sådana substanser in i det omgivande rummet. Alla ämnen som produceras av extracellulära enzymer kommer in i kroppen genom "aktiv transport".

Kontroll och reglering

Vad är ämnesomsättning i biologi, du kan läsa i den här artikeln. Varje organism karakteriseras av homeostas - beständigheten av organismens interna miljö. Förekomsten av ett sådant tillstånd är mycket viktigt för någon organism. Eftersom de alla är omgivna av en miljö som ständigt förändras, för att bibehålla optimala förhållanden i cellerna, måste alla metaboliska reaktioner vara ordentligt och exakt reglerade. En bra metabolism gör det möjligt för levande organismer att ständigt komma i kontakt med miljön och reagera på dess förändringar.

Historisk information

Vad är ämnesomsättning i biologi? Definitionen är i början av artikeln. Begreppet "metabolism" användes först av Theodor Schwann i 1900-talets tiotal.

Forskare har studerat ämnesomsättningen i flera århundraden, och allt började med försök att studera djurorganismer. Men termen "metabolism" användes först av Ibn al-Nafis, som trodde att hela kroppen ständigt är i ett näringsläge och sönderfall, därför kännetecknas det av ständiga förändringar.

Biologilektionen "Metabolism" kommer att avslöja kärnan i detta koncept och beskriva exempel som hjälper till att öka kunskapsdjupet.

Santorio Santorio erhöll det första kontrollerade metaboliska experimentet 1614. Han beskrev hans tillstånd före och efter att ha ätit, arbetat, drickat och sovit. Han var den första som märkte att det mesta av maten som konsumeras försvann under processen "osynlig förångning".

I de första studierna upptäcktes inte växelreaktioner, och forskare trodde att levande vävnad styrdes av levande kraft.

Under det tjugonde århundradet introducerade Edward Buchner begreppet enzymer. Från och med nu började studien av metabolism med cellstudier. Under denna period blev biokemi en vetenskap.

Vad är ämnesomsättning i biologi? Definitionen kan ges följande: Detta är en speciell uppsättning biokemiska reaktioner som stöder organismens existens.

mineraler

Inorganism spelar en mycket viktig roll i ämnesomsättningen. Alla organiska föreningar består av stora mängder fosfor, syre, kol och kväve.

De flesta oorganiska föreningar gör att du kan kontrollera trycket i cellerna. Dessutom har deras koncentration en positiv effekt på muskel- och nervcellernas funktion.

Övergångsmetaller (järn och zink) reglerar aktiviteten hos transportproteiner och enzymer. Alla oorganiska mikroelementer assimileras på grund av transportproteiner och är aldrig i fria tillstånd.

Många har hört talas om metabolism och dess effekt på vikt. Men vad betyder detta begrepp och är det en koppling mellan god metabolism och kroppsfett? För att förstå detta är det nödvändigt att förstå väsentligheten i ämnesomsättningen.

Essens av metabolism

Det svåra ordet metabolism har en synonym - en metabolism, och det här konceptet kanske vid utfrågningen av fler människor. I biologi är metabolismen en kombination av kemiska reaktioner som uppträder i kroppen av alla levande saker på planeten, inklusive människor. Som ett resultat av dessa omvandlingar fungerar hela kroppen.

Metabolism - vad är det på enkelt språk? Olika ämnen går in i människokroppen genom andning, mat, dricks:

• näringsämnen (proteiner, fetter, kolhydrater);
• syre;
• vatten;
• mineralsalter;
• vitaminer.

Alla dessa element kan inte assimileras av kroppen i sin ursprungliga form, så kroppen startar speciella processer för att sönderdela ämnen i komponenter och från dem för att samla nya partiklar. Från nya komponenter bildas nya celler. Detta är en ökning i muskelvolymen, hudregenerering med lesioner (skär, sår, etc.), vävnadsförnyelse, vilket sker ständigt.

Utan metabolism är människans vitala aktivitet omöjlig. Det är en felaktig uppfattning att kroppens metabolismsprocess endast uppstår när vi gör något. Även i ett tillstånd av fullständig vila (som förresten att ge kroppen är mycket svårt, för att vi alltid gör rörelser: vi blinkar, vänder på huvudet, rör våra händer) kroppen måste dela komplexa element och skapa enkla av dem för att förnya vävnader, för att säkerställa inre organens funktion, andning etc.

Bytescykeln kan delas in i 2 processer.

1. Förstörelse (anabolism) är uppdelningen av alla element som kommer in i kroppen till enklare ämnen.

Som du vet, består protein, som ingår i mat, av aminosyror. För att bygga nya celler behöver vi inte ett protein i sin rena form, utan en uppsättning aminosyror som kroppen mottar under processen med proteinuppdelning. Varje proteinprodukt består av olika aminosyror, så protein från kyckling kan inte vara ett substitut för protein från mjölk. Men vår kropp i anabolismens process bryter ner var och en av dessa produkter och tar ut dem exakt de värdefulla "byggstenar" som behövs.

Med anabolism frigörs energi från varje substans, vilket är nödvändigt för byggandet av komplexa molekyler. Denna energi är de mycket kalorier, vars antal är så viktigt för att gå ner i vikt.

2. Skapelse (katabolism) är syntesen av komplexa komponenter från enkla komponenter och byggandet av nya celler från dem. Katabolismsprocessen, du kan observera med tillväxt av hår och naglar eller när åtdragning sår. Det inkluderar också förnyelse av blod, vävnader från inre organ och många processer som äger rum i kroppen som inte är uppmärksam på oss.

Att skapa nya celler och behöver energi (färg), som släpps under anabolism. Om denna energi är för mycket, spenderas den inte helt på syntesen av molekylerna, men deponeras "i reserv" i fettvävnaden.

Proteinbyte

Proteiner är av vegetabiliskt och animaliskt ursprung. Båda ämnena är nödvändiga för kroppens normala funktion. Proteinföreningar avsätts inte i kroppen som fett. Allt protein som kommer in i kroppen hos en vuxen person, bryts ner och syntetiseras till ett nytt protein med en hastighet av 1: 1. Men hos barn förekommer processen med katabolism (skapande av celler) över förfall på grund av kroppens tillväxt.

Protein kan vara fullständigt och defekt. Den första består av alla 20 aminosyror och finns endast i produkter av animaliskt ursprung. Om minst 1 aminosyra saknas i en proteinförening hänvisas den till den andra typen.

Kolhydratutbyte

Kolhydrater - den viktigaste energikällan för vår kropp. De är komplexa och enkla. Den första gruppen är spannmål, flingor, bröd, grönsaker och frukter. Dessa är de så kallade fördelaktiga kolhydraterna, som sakta bryts ner i kroppen och ger den en lång laddning av energi. Snabba eller enkla kolhydrater är socker, vita mjölprodukter, olika godis, bakverk och kolsyrade drycker. Sammantaget behöver vår kropp inte alls någon sådan mat: kroppen kommer att fungera ordentligt utan det.

En gång i kroppen omvandlas komplexa kolhydrater till glukos. Hennes blodnivå är relativt densamma under tiden. Snabb kolhydrater orsakar att denna nivå fluktuerar kraftigt, vilket påverkar både den allmänna välfärden hos en person och hans humör.

Med ett överskott av kolhydrater börjar deponeras i form av fettceller, med brist - syntetiseras från det inre proteinet och fettvävnaden.

Fettmetabolism

En av produkterna av bearbetning av fetter i kroppen är glycerin. Det är han som medverkar av fettsyror förvandlas till fettet som deponeras i fettvävnaden. Med ett överflöd av lipidintag växer fettvävnad och vi ser resultatet - människokroppen blir lös, ökar volymen.

En annan plats för deponering av överflödigt fett - utrymmet mellan de inre organen. Sådana reserver kallas visceral, och de är ännu mer farliga för människor. De inre organens fetma tillåter inte att de fungerar som tidigare. Oftast har människor leverfetma, för det är hon som först tar blåsan och filtrerar genom fettförfallets produkter. Även en tunn person kan ha visceralt fett på grund av störningar i fettmetabolismen.

Den genomsnittliga dagliga lipidhastigheten för en person är 100 g, även om detta värde kan minskas till 20 g, med hänsyn tagen till ålderns, viktens vikt, hans mål (till exempel viktminskning), sjukdomar.

Utbytet av vatten och mineralsalter

Vatten är en av de viktigaste komponenterna för människor. Det är känt att människokroppen är 70% vätska. Vatten är närvarande i blodets sammansättning, lymf, plasma, extracellulär vätska, själva cellerna. Utan vatten kan de flesta kemiska reaktionerna inte fortsätta.

Många människor saknar idag vätska utan att vara medveten om det. Varje dag släpper vår kropp vatten med svett, urin, andning. För att fylla på reserverna måste du dricka upp till 3 liter vätska per dag. Fukt som ingår i mat ingår också i denna bestämmelse.

Symptom på vattenbrist kan vara huvudvärk, trötthet, irritabilitet, slöhet.

Mineralsalter utgör ca 4,5% av den totala kroppsvikten. De behövs för en mängd olika metaboliska processer, inklusive upprätthållande av benvävnad, transport av impulser i muskler och nervceller, vilket skapar sköldkörtelhormoner. Korrekt näring dagligen fyller helt mineralsalter. Men om din diet inte är balanserad, då på grund av brist på salt kan olika problem uppstå.

Vikten av vitaminer i kroppen

När de går in i kroppen, genomgår vitaminer inte splittring, men blir färdiga byggstenar för att bygga celler. Det är av den anledningen att vår kropp reagerar kraftigt på bristen på ett visst vitamin: trots allt, utan att det deltar, störs vissa funktioner.

Halten av vitaminer varje dag för en person är liten. Men med moderna matvanor upplever många människor vitaminbrist - en akut vitaminbrist. Ett överskott av dessa ämnen leder till hypovitaminos, vilket inte är mindre farligt.

Få människor tror att vitaminsammansättningen av livsmedel kan variera kraftigt under bearbetningen av mat eller dess långa lagring. Således minskar mängden vitaminer i frukt och grönsaker kraftigt på grund av långvarig lagring. Värmebehandling kan ofta "döda" alla goda egenskaper hos maten.

Läkarna rekommenderar att man tar mineral- och vitaminkomplex under årstiderna när färska ekologiska livsmedel inte är tillgängliga.

Metabolisk hastighet

Det finns en sådan sak som en grundläggande eller grundläggande metabolism. Detta är en indikator på den energi som vår kropp behöver för att behålla alla sina funktioner. Nivån på ämnesomsättningen visar hur många kalorier människokroppen kommer att spendera i fullständig vila. Med fullständig vila menas frånvaron av någon motoraktivitet: det vill säga om du ligger en dag i sängen utan att ens vinka dina ögonfransar.

Denna indikator är mycket viktig, eftersom många kvinnor i ett försök att gå ner i vikt för att inte veta nivån på ämnesomsättningen minskar kaloriintaget till en punkt som ligger under huvudmetaboliken. Men den grundläggande metabolismen är nödvändig för hjärtat, lungorna, blodcirkulationen etc.

Du kan självständigt beräkna nivån på ämnesomsättningen på en av webbplatser på Internet. För att göra detta måste du ange information om kön, ålder, höjd och kroppsvikt. För att ta reda på hur många kalorier du behöver per dag, för att bibehålla din vikt måste basmetabolismindexet multipliceras med aktivitetsfaktorn. Sådana beräkningar kan också göras direkt på webbplatsen.

Accelererad metabolism tillåter människor att äta mer och samtidigt inte få fettvävnad. Och detta är inte att nämna det allmänna välbefinnandet hos en person som med en snabb ämnesomsättning känner sig frisk, kraftfull och glad. Vad beror ämnesomsättningen på?

• Paul. En maskulin organism förbrukar mer energi än kvinnorna för att behålla sina funktioner. I genomsnitt behöver en man 5-6% mer kalorier än en kvinna. Detta beror på det faktum att i honkroppen finns det naturligt mer fettvävnad, vilket kräver mindre energi att bibehålla.
• Ålder. Från 25 års ålder genomgår människokroppen förändringar. Bytesprocesser börjar återuppbyggas och sakta ner. Med 30 år av varje påföljande årtionde sänks metabolismen med 7-10%. På grund av det faktum att mängden metaboliska processer minskas är det lättare för en äldre att få övervikt. Med åldern bör kaloriintaget av mat minskas med 100 kalorier per 10 år. Och fysisk aktivitet, tvärtom, bör öka. Endast i det här fallet kommer du kunna stödja din figur i rätt form.
• Förhållandet mellan fett och muskelvävnad i kroppen. Musklerna förbrukar energi även i vila. För att behålla sin ton måste kroppen ge mer energi än att behålla fettreserver. En idrottare spenderar 10-15% mer kalorier än en person med ett överskott av kroppsvikt. Det handlar inte om fysisk ansträngning, vilket idrottaren, säkert mer. Och om den grundläggande metabolismen, det vill säga mängden energi som förbrukas i vila.
• Ström. Overeating, fasting, ätstörningar, en stor mängd fet, ohälsosam, tung mat - allt detta påverkar hastigheten på metaboliska processer.

Metaboliska störningar

Orsakerna till metaboliska störningar kan vara sjukdomar i sköldkörteln, binjurarna, hypofysen och könkörtlarna. Den faktor som vi inte kan påverka, ärftlig, kan också ge upphov till förändringar i kroppens arbete.

Den vanligaste orsaken till försenad metabolism är dock dåligt ätande beteende. Dessa inkluderar övermålning, missbruk av animaliska fetter, tunga måltider, stora mellanrum mellan måltiderna. Fans av expressdieter bör vara medvetna om att fasta, förekomsten av kalorifattiga livsmedel i kosten är det rätta sättet att bryta den inre balansen.

Ofta, dåliga vanor - att röka och dricka alkohol - leder till att processerna saktas ner. I riskzonen är också människor som är inaktiva, ständigt bristande sömn, utsätts för frekventa stressar, får ett ofullständigt antal vitaminer och mineraler.

Vad är så farlig långsam metabolism?

Symtom som du kan döma om fel i metaboliska processer:

• överflödig kroppsvikt
• svullnad;
• försämring av huden, ändra färg till en smärtsam grå;
• sköra naglar;
• bräcklighet och hårförlust
• andfåddhet.

Förutom yttre manifestationer finns det också interna. Dessa är metabola sjukdomar som är väldigt individuella. Störningar i kroppen på grund av inre obalans kan vara mycket olika, de är verkligen mycket. Faktum är att under metabolismen förstår totaliteten av alla processer i kroppen, som också är många.

Hur påskyndar ämnesomsättningen?

För att normalisera graden av metaboliska processer är det nödvändigt att eliminera skälen för vilka en obalans uppstod.

• Människor som har få fysiska aktiviteter i sina liv behöver öka sin motoraktivitet. Rusa inte för att springa i varmen i gymmet och uttöm din kropp med outhärdliga träningspassar - det är lika skadligt att du spenderar hela dagen på bildskärmen. Börja små. Gå där du brukade gå med transport. Klättra i trappan istället för att använda hissen. Gradvis öka belastningen. Ett bra sätt att "sträcka" din kropp kommer att vara deltagande i sportspel - fotboll, basket, tennis, etc.
• Modermännens rytm tvingar ofta honom att ge upp tillräckligt med sömn. I det här fallet är det bättre att donera titta på en film eller annat sätt att vila och sova bra. Bristfällig sömn leder till många sjukdomar i kroppen, vilket direkt påverkar en persons önskan att äta snabba kolhydrater. Men godis absorberas i kroppen av en "sömnig" person dåligt och lägger sig i problemområdena.
• Börja dricksvatten. Drick ett glas vatten efter sömn, en halvtimme före måltiden och en timme efter. Drick vatten i små sippor och inte mer än 200 ml åt gången. När du börjar använda minst 2 liter vätska per dag, ger du kroppen den nödvändiga mängden fukt för de flesta metaboliska processerna.
• Om du har allvarliga metaboliska störningar, gå till en kurs av massage. Oavsett vilken typ du väljer. Varje massage har effekt av lymfatisk dränering, stimulerar blodflödet och som ett resultat - "accelererar" ämnesomsättningen.

• Ge din kropp tillräckligt med syre och solvärme. Ta en promenad i frisk luft, speciellt i soligt väder. Kom ihåg att syre är en av de viktigaste elementen för en normal metabolism. Du kan prova andning övningar, som kommer att lära din kropp att andas djupt. Och solens strålar ger dig värdefull vitamin D, vilket är mycket svårt att få från andra källor.
• Var positiv. Enligt statistiken har människor som gläder sig oftare under dagen haft en högre metabolisk takt än eviga pessimister.
• Ät rätt.

Nutrition - Diet för Metabolism

Onormalt ätbeteende är den vanligaste orsaken till långsam metabolism. Om du äter för ofta eller tvärtom bara 1-2 gånger om dagen, riskerar din ämnesomsättning att bli störd.

Optimalt finns det 2-3 timmar, det vill säga 5-6 gånger om dagen. Av dessa bör det finnas 3 fulla måltider - frukost, lunch, middag och 2-3 lätta tilltugg.

Dagen börjar med frukost, och endast under detta tillstånd kan du räkna med rätt metabolism. Frukosten ska vara tät och näringsrik, bestå av långsamma kolhydrater, vilket ger oss energi för dagen, proteiner och fetter. Vid middagen är det bättre att lämna proteinmat - magert fisk, kött, fjäderfä och grönsaker. Som mellanmål är det idealiskt att dricka naturlig yoghurt, kefir, äta frukt eller någon stallost. Om du är överväldigad av hunger vid sänggåendet, har du råd med mager tjockost.

Om du har en långsammare metabolism kan du påverka dess hastighet genom att lägga mat till din kost för att påskynda ämnesomsättningen:

• citrusfrukter;
• äpplen;
• mandlar;
• naturligt svart kaffe
• färskt grönt te utan socker och andra tillsatser;
• Mjölkprodukter med låg fetthalt;
• spenat;
• bönor;
• vit och blomkål, broccoli;
• magert kalkon kött

Metabolism - viktminskning

Inte många vet att vikten direkt beror på graden av metaboliska processer i vår kropp. Från nivån av ämnesomsättningen beror på antalet kalorier som kroppen brinner i vila. För en person är det 1000 kalorier, för en annan - 2000. Den andra personen, till och med utan att spela sport, har råd med energivärdet av den dagliga kosten nästan dubbelt så hög som den första.

Om du har extra pounds, och den grundläggande metabolismen är låg, måste du äta väldigt lite för att gå ner i vikt. Dessutom kommer en kropp med långsam metabolism att vara mycket motvillig att ge fettmassa. Det är mer korrekt att påskynda ämnesomsättningen för att säkerställa att hela organismen fungerar normalt.

Acceleration av metabolism Haley Pomeroy

Vår kropp förbrukar energi även i vila. Därför föreslår den amerikanska nutritionisten Haley Pomroy att accelerera de metaboliska processerna och gå ner i vikt bara på grund av dem. Om du följer Hayleys instruktioner exakt, garanterar hon dig en viktminskning på 10 kg per månad med nästan ingen ansträngning. Gone fett returneras inte om du inte bryter mot principerna om rätt näring i framtiden.

Komplexet, som föreslagits av en amerikansk, kommer att rädda dig från monodiet, i vilken bedriver en smärtsam hunger. Haley har utvecklat en balanserad näringsplan som inte syftar till att minska menyns näringsvärde, utan att förbättra flödet av alla processer i kroppen.

För att bibehålla metabolism på samma nivå, är det nödvändigt att ständigt mata det med mat. Det betyder inte att det ska finnas mycket mat. Haley rekommenderar att äta ofta, men i små portioner. Så din kropp kommer hela tiden att vara upptagen med att bearbeta ämnen och kommer inte ha tid att sakta ner. Optimalt göra 3 täta måltider - frukost, lunch och middag. Och mellan dem, placera 2-3 mellanmål.

Trots att nästan en nutritionist inte begränsar dig att välja ingredienser av vissa farliga fortfarande måste ge produkterna ämnesomsättningen. Dessa är rätter med sockerhalt, vete rätter, alkoholhaltiga drycker, feta mejeriprodukter.

Haley Pomroys måltidsplan är 4 veckor. Varje vecka är uppdelad i block.

1. 1: a block - komplexa kolhydrater. Varaktighet - 2 dagar. Din kost ska domineras av livsmedel som är rika på friska kolhydrater. Detta är främst grönsaker, hela korn, flingor. Ta hand om tillräckligt med fiber i menyn. Fiber hjälper till att bibehålla normala blodsockernivåer, vilket kan fluktuera på grund av den stora mängden kolhydrater.
2. 2: a block - protein och grönsaker. Varaktighet - 2 dagar. För bearbetning och assimilering av proteinföreningar förbrukar vår kropp de flesta kalorier. Ät fettfattiga livsmedel som innehåller protein: fjäderfä, kött, fisk, soja, stallost, ägg. Lägg till proteiner till proteiner.
3. 3: e kvarter - lägga till hälsosamma fetter. Du äter en balanserad kost, det vill säga konsumerar kolhydrater, proteiner och fetter. Föredra naturliga vegetabiliska oljor, avokado, jordnötter.

För mer information om kosten av Haley Pomroy, kan du ta reda på i hennes bok "Kost för att påskynda ämnesomsättningen".

Gillian Michaels - Accelerate Metabolism

Som barn led Jillian Michaels av svår övervikt. Bekant sig med fitness bestämde sig tjejen för att ägna sig åt en hälsosam livsstil. Nu är det här en framgångsrik kvinna som inte bara har bra form, utan också lär andra hur man hjälper kroppen.

Bland flera effektiva tekniker har Gillian ett speciellt program som heter "Accelerate Metabolism". Det är utformat inte för nybörjare i sporten, men för dem som från första träningen kommer att klara det intensiva timmars fitnessprogrammet.

Först och främst frågar en amerikan att inte uppmärksamma din diet. Hon råder att inkludera i kosten livsmedel som kommer att ha en positiv effekt på ämnesomsättningen.

• Röda bönor. Denna produkt innehåller ett speciellt stärkelse, som inte absorberas av kroppen, men hjälper till att rensa tarmarna. Cellulosa avlägsnar toxiner, och vitamin- och mineralkompositionen av bönor påverkar muskelbildningen hos både män och kvinnor.
• Lök och vitlök - dessa fighters med skadligt kolesterol. Antioxidanter som finns i lök och vitlök, tar bort slagg från kroppen.
• Hallon och jordgubbar. Dessa bär reglerar blodsockernivån. Särskilda ämnen i sammansättningen av jordgubbar och hallon hindrar absorptionen av fett och stärkelse.
• Broccoli och andra cruciferous grönsaker. Dessa är kalorimat som ger dig en lång känsla av mättnad.
• Hela spannmålsprodukter, müsli. Korn, naturligtvis, kalorier, och många under kosten vägrar dem. Men faran är bara skalade korn och mjöl diskar. Gillian rekommenderar att man äter havre, bovete, korn, vete.

En träning som syftar till att bränna fett och påskynda metabolismen är ett 50-minuters program. Det är aerobt eller kardiovaskulärt. Utbildningen börjar med en 5-minuters uppvärmning, slutar med en 5-minuters hitch, vars syfte är att sträcka musklerna och lugna kroppen efter träning.

Övningar är ganska enkla i utförande, de kan upprepas utan hjälp av en instruktör. Men bara de som är ständigt inblandade i sport kan tåla programmets snabba takt. För att gå ner i vikt, skada inte din kropp, för att börja från början till stora belastningar är farligt för hälsan. Förbered din kropp gradvis, börja med snabb promenad, jogging, kortsiktiga hjärtkomplex.

Metabolism (eller metabolism, från den grekiska μεταβολή - "transformation, change") (nedan kallad "O. century.") Är den naturliga ordningen för omvandling av ämnen och energi i levande system som ligger bakom livet, syftar till att bevara dem och reproducera dem själv. ; en uppsättning av alla kemiska reaktioner som uppstår i kroppen.

Den tyska filosofen och tänkaren Friedrich Engels, som definierade livet, påpekade att hennes viktigaste egenskap är den ständiga O. i. med den omgivande yttre naturen, med upphörandet av vilket liv slutar. Således är metabolismen det viktigaste och nödvändiga tecknet på livet.

Utan undantag är alla organ och vävnader av organismer i ett tillstånd av kontinuerlig kemisk interaktion med andra organ och vävnader, liksom med miljön som omger organismen. Med hjälp av metoden för isotopindikatorer konstaterades det att intensiv metabolism inträffar i vilken levande cell som helst.

Med mat kommer olika substanser in i kroppen från den yttre miljön. I kroppen, är dessa ämnen kan ändras (metaboliseras), varigenom de delvis omvandlas till substansen av organismen. Detta är processen för assimilering. I nära samarbete med assimilering sker omvänd process - dissimilering. Ämnen av en levande organisme förblir inte oförändrade, men mer eller mindre splittras snabbt med utsläpp av energi; de ersätts av nya assimilerade föreningar, och sönderdelningsprodukterna som produceras under sönderdelning utsöndras från kroppen. Kemiska processer i levande celler kännetecknas av en hög grad av ordning: nedbrytningsreaktioner och syntes är organiserade på ett visst sätt i tid och rum i linje med varandra och utgöra en integrerad, superfin reglerade systemet har utvecklats i en lång utveckling. Det nära förhållandet mellan processerna för assimilering och DISSIMILATION manifesteras i det faktum att den senare är inte bara en källa av energi i kroppen, men också en källa till råmaterial för de syntetiska reaktionerna.

Grunden för fenomenets metaboliska ordning är konsistensen av hastigheterna för individuella kemiska reaktioner, vilket beror på katalytisk verkan av specifika proteiner - enzymer. Nästan alla substanser, för att delta i O. c., Måste interagera med enzymet. Samtidigt kommer det att förändras med hög hastighet i en mycket specifik riktning. Varje enzymatisk reaktion är en separat länk i kedjan av dessa transformationer (metaboliska vägar), vilka tillsammans utgör metabolism. Den katalytiska aktiviteten hos enzymer varierar inom mycket vida gränser och styrs av ett komplext och känsligt regelverk som ger kroppen optimala levnadsförhållanden under olika miljöförhållanden. Således beror den naturliga ordningen av kemiska omvandlingar på enzymets sammansättning och aktivitet, vilken justeras beroende på organismens behov.

För att känna till metabolism är det viktigt att studera både ordningen för individuella kemiska omvandlingar och de omedelbara orsakerna som bestämmer denna ordning. O. v. Det bildades vid livets ursprungliga ursprung på jorden, därför bygger den på en biokemisk plan som är enhetlig för alla organismer på vår planet. Men under utveckling av levande materia, förändringar och förbättring av O. i. De gick olika sätt i olika representanter för djur- och växtvärlden. Därför har organismer som tillhör olika systematiska grupper och står på olika nivåer av historisk utveckling tillsammans med grundläggande likheter i den grundläggande ordningen för kemiska omvandlingar, betydande och karakteristiska skillnader. Utvecklingen av levande natur åtföljdes av förändringar i biopolymerernas strukturer och egenskaper, liksom energimekanismer, system för reglering och samordning av metabolism.

Metabolismschema

I. Assimilering

Särskilt signifikanta skillnader i metabolismen av företrädare för olika grupper av organismer i de första stadierna av assimileringsprocessen. Primärorganismer antas användas för utfodring av organiskt material som har uppstått abiogeniskt (se livets ursprung); Med den efterföljande utvecklingen av livet kunde några av de levande varelserna syntetisera organiskt material. På grundval av detta kan alla organismer delas in i heterotrofer och autotrofer (se autotrofa organismer och heterotrofa organismer). I heterotrofer, till vilka alla djur, svampar och många typer av bakterier hör, O. v. baserad på näring med färdiga organiska ämnen. Det är sant att de har möjlighet att absorbera lite, relativt liten mängd koldioxid, med hjälp av den för att syntetisera mer komplexa organiska ämnen. Emellertid uppnås denna process av heterotrofer endast på grund av användningen av energi som finns i kemiska bindningar av organiska substanser i livsmedel. Autotrofer (gröna växter och vissa bakterier) behöver inte färdiggjorda organiska substanser och utföra sin primära syntes från deras beståndsdelar. Några av autotroferna (svavelbakterier, järnbakterier och nitrifierande bakterier) använder för detta oxidationsenergin av oorganiska ämnen (se kemosyntes). Gröna växter bildar organiskt material på grund av solens energi i processen med fotosyntes - den huvudsakliga källan till organisk materia på jorden.

I processen med fotosyntes, assimilerar gröna växter CO2 och bildar kolhydrater, är fotosyntes en kedja av successivt förekommande redoxreaktioner, där Klorofyll är ett grönt pigment som kan ta in solenergi. På grund av ljusets energi uppträder den fotokemiska nedbrytningen av vatten och syrgas släpps ut i atmosfären och väte används för att minska koldioxid. Vid relativt tidiga stadier av fotosyntes bildas fosfoglycerinsyra, som, samtidigt som den genomgår reduktion, producerar tre kolsocker, trioser. Två trioser - fosfoglycerolaldehyd och fosfodioxiaceton - under verkan av enzymet aldolas kondenserar för att bilda hexos-fruktosdifosfat, vilket i sin tur omvandlas till andra hexoser - glukos, mannos, galaktos. Kondensationen av fosfodioxiaceton med ett antal andra aldehyder leder till bildandet av pentoser. De hexoser som bildas i växter tjänar som utgångsmaterial för syntesen av komplexa kolhydrater - sackaros, stärkelse, inulin, cellulosa (cellulosa) etc.

Pentoser ger upphov till högmolekylära pentosaner som är inblandade i uppbyggnaden av vävnadsbärande vävnader. I många växter kan hexoser omvandlas till polyfenoler, fenolkarboxylsyror och andra aromatiska föreningar. Som ett resultat av polymerisation och kondensation bildas tanniner, antocyaniner, flavonoider och andra komplexa föreningar från dessa föreningar.

Djur och andra heterotrofer får kolhydrater i färdig form med mat, huvudsakligen i form av disackarider och polysackarider (sackaros, stärkelse). I matsmältningsorganet delas kolhydrater under enzymens verkan i monosackarider, vilka absorberas i blodet och sprids av det till alla vävnader i kroppen. I vävnader från monosackarider syntetiseras ett djurs reservpolysackarid, glykogen. Se kolhydratmetabolism.

De primära produkterna av fotosyntesen, chemosynthesis och bildas från dem eller med Absorberade dietary carbohydrates är utgångsmaterialet för syntesen av lipider - fetter och andra liknande substanser. Till exempel är en ansamling av fett i mognande frön av oljeväxter på grund av socker. Vissa mikroorganismer (till exempel Torulopsis lipofera), när de odlas på glukoslösningar, bildar upp till 11% fett per torrsubstans om 5 timmar. Glycerol, som är nödvändigt för syntes av fetter, bildas genom reduktion av fosfoglyceraldehyd. Högmolekylära fettsyror - palmitinsyra, stearinsyra, oljesyra och andra, ger samverkan av glycerin med fett, syntetiseras i kroppen från ättiksyra - produkt av fotosyntes oxidation eller substanser som bildas genom sönderfallet av kolhydrater. Djur får fett också med mat. I detta fall delas fetter i matsmältningsorganet av lipaser i glycerol och fettsyror och absorberas av kroppen. Se fettmetabolism.

I autotrofa organismer börjar proteinsyntes med assimileringen av oorganiskt kväve (N) och syntesen av aminosyror. I processen med kvävefixering assimilerar vissa mikroorganismer molekylärt kväve från luften, vilket omvandlas till ammoniak (NH3). Högre växter och kemosyntetiska mikroorganismer förbrukar kväve i form av ammoniumsalter och nitrater, varvid den senare tidigare utsätts för enzymatisk reduktion till NH3. Under verkan av motsvarande enzymer kombinerar NH3 sedan med keto eller hydroxisyror, vilket resulterar i bildningen av aminosyror (till exempel pyruvsyra och NH3 ger en av de viktigaste aminosyrorna, alanin). De sålunda bildade aminosyrorna kan vidare utsättas för transaminering och andra transformationer, vilket ger alla andra aminosyror som utgör proteinerna.

Heterotrofa organismer kan också syntetisera aminosyror från ammoniaksalter och kolhydrater, men djur och människor får huvuddelen av aminosyror med livsmedelsproteiner. Heterotrofa organismer kan inte syntetisera ett antal aminosyror och bör ta emot dem i färdig form som en del av livsmedelsproteiner.

Aminosyror, som kombinerar med varandra under verkan av motsvarande enzymer, bildar olika proteiner (se artikel Proteiner, avsnitt Protein Biosyntes). Proteiner är alla enzymer. Vissa strukturella och kontraktila proteiner har också katalytisk aktivitet. Så, myosin med muskelprotein kan hydrolysera adenosintrifosfat (ATP), som ger den energi som behövs för muskelkontraktion. Enkla proteiner, som interagerar med andra ämnen, ger upphov till komplexa proteiner - proteider: i kombination med kolhydrater bildar proteiner glykoproteiner, med lipider - lipoproteiner, med nukleinsyror - nukleoproteiner. Lipoproteiner - den huvudsakliga strukturella komponenten i biologiska membran; nukleoproteiner är en del av kromatinet av cellkärnor, bildar cellulära protein-syntetiserande partiklar - ribosomerna. Se även kväve i kroppen, proteinmetabolism.

II. DISSIMILATION

Energikällan som är nödvändig för att upprätthålla liv, tillväxt, reproduktion, rörlighet, excitabilitet och andra manifestationer av vital aktivitet är oxidationsprocesserna av en del av klyvningsprodukterna som används av celler för syntes av strukturella komponenter.

Den äldsta och därför den vanligaste för alla organismer är processen med anaerob splittring av organiska substanser, som genomförs utan syreintag (se jäsning, glykolys). Senare kompletterades denna initial mekanism för att erhålla energi genom levande celler genom oxidation av de resulterande intermediära produkterna med syre från luften, vilket uppträdde i jordens atmosfär som ett resultat av fotosyntes. Så här uppstod intracellulär eller vävnadsandning. För detaljer, se biologisk oxidation.

Den främsta energikällan som lagras i kemiska bindningar i de flesta organismer är kolhydrater. Uppdelningen av polysackarider i kroppen börjar med sin enzymatiska hydrolys. Till exempel, växter med frögroning Lagrad däri hydrolyserade stärkelse amylaser, djur absorberas från livsmedelsstärkelse hydrolyseras av amylas av saliv och bukspottkörtel, bildar maltos. Maltos hydrolyseras ytterligare för att bilda glukos. I djurkroppen bildas även glukos som ett resultat av nedbrytningen av glykogen. Glukos genomgår ytterligare omvandlingar i processerna för fermentation eller glykolys, som ett resultat av vilket pyruvsyra bildas. Den senare, beroende på metabolismen av organismen typ, som bildas i den historiska utvecklingen kan vidare utsättas för olika transformationer. När olika typer av jäsning och glykolys i muskler pyruvinsyra genomgår anaeroba transformationer. Under aeroba betingelser, - under andning - det kan undergå oxidativ dekarboxylering med bildning av ättiksyran såväl som en källa för bildning drugh organiska syror: oxalsyra, ättiksyra, citronsyra, cis-akonitsyra, isocitronsyra, oxalsyra, bärnstenssyra, ketoglutarsyra, bärnstenssyra, fumarsyra och äppel. Deras ömsesidiga enzymatiska omvandlingar som leder till fullständig oxidation av pyrodruvsyra till CO2 och H2O, som kallas trikarboxylsyracykeln eller Krebs cykel.

Dissimilering av fetter börjar också med deras hydrolytiska klyvning genom lipaser för att bilda fria fettsyror och glycerol; Dessa ämnen kan sedan lätt oxideras, vilket ger slutligt CO2 och H2O. Oxideringen av fettsyror sker huvudsakligen genom den så kallade p-oxidationen, det vill säga att två kolatomer delas upp från fettsyramolekylen, vilket ger ättiksyraresten, och en ny fettsyra bildas, vilken kan genomgå ytterligare p-oxidation. De resulterande ättiksyraesterna används antingen för att syntetisera olika föreningar (till exempel aromater, isoprenoider, etc.) eller oxideras till CO2 och H2O. Se även fetmetabolism, lipider.

Dissimileringen av proteiner börjar med deras hydrolytiska klyvning genom proteolytiska enzymer, vilket resulterar i bildning av peptider med låg molekylvikt och fria aminosyror. En sådan sekundär bildning av aminosyror förekommer exempelvis mycket intensivt under frösprutning, när proteiner som ingår i endosperm- eller fröplantorna hydrolyserar för att bilda fria aminosyror, vilka delvis används för att bygga vävnader från en utvecklingsväxt och delvis genomgå oxidativ nedbrytning. Den oxidativa sönderdelningen av aminosyror som uppstår under dissimileringsprocessen utförs genom deaminering och leder till bildningen av motsvarande keto- eller hydroxisyror. Dessa senare oxideras antingen ytterligare till CO2 och H20, eller används för att syntetisera olika föreningar, inklusive nya aminosyror. Hos människor och djur uppträder en särskilt intensiv nedbrytning av aminosyror i levern.

Fri MN3 bildas under deaminering av aminosyror för kroppen; det binder med syror eller förvandlas till urea, urinsyra, asparagin eller glutamin. I djur utsöndras ammoniumsalter, urea och urinsyra från kroppen, i växter används asparagin, glutamin och urea i kroppen som lagringskällor för kväve. Således är en av de viktigaste biokemiska skillnaderna mellan växter från djur den nästan fullständiga frånvaron av det första kväveavfallet. Bildandet av urea i oxidativ dissimilering av aminosyror utförs huvudsakligen av den så kallade ornitincykeln, vilken är nära associerad med andra transformationer av proteiner och aminosyror i kroppen. DISSIMILATION av aminosyror kan också förekomma med hjälp av dekarboxylering av aminosyror i vilken den CO2 som produceras och en ny amin eller aminosyra (t.ex., bildas genom dekarboxylering av histidin histamin - en fysiologiskt aktiv substans, och dekarboxylering av asparaginsyra - ny aminosyra - (α- eller β-alanin.) Aminer kan genomgå metylering för att bilda olika betainer och viktiga föreningar, såsom till exempel kolin. Växter använder aminer (tillsammans med några aminosyror) för bi osintezalkaloider.

III. Kommunikationsutbyte av kolhydrater, lipider, proteiner och andra föreningar

Alla biokemiska processer som förekommer i kroppen är nära besläktade med varandra. Förhållandet mellan proteinmetabolism och redoxprocesser utförs på olika sätt. De individuella biokemiska reaktioner som ligger bakom andningsförloppet uppstår på grund av den katalytiska verkan hos motsvarande enzymer, dvs proteiner. Samtidigt kan proteinklyvningsprodukterna själva - aminosyror genomgå olika redoxtransformationer - dekarboxylering, deaminering etc.

Produkterna av deaminering av asparaginsyra och glutaminsyror - oxalisk-ättiksyra och a-ketoglutarsyror - är samtidigt de viktigaste länkarna i de oxidativa transformationerna av kolhydrater som uppträder under andningen. Pyruvsyra, den viktigaste mellanprodukten som bildas under fermentering och andning, är också nära associerad med proteinmetabolism: interagerar med NH3 och motsvarande enzym ger den väsentliga aminosyran a-alanin. Den närmaste kopplingen mellan jäsning och andningsprocesser och lipidmetabolism i kroppen manifesteras i det faktum att fosfoglyceraldehyd, som bildas i de första stadierna av kolhydratdisimilering, är utgångsmaterialet för syntesen av glycerol. Å andra sidan erhålles som en följd av pyruvsyraoxidation ättiksyraester, från vilka högmolekylära fettsyror och olika isoprenoider syntetiseras (terpener, karotenoider, steroider). Sålunda leder processerna av jäsning och andning till bildandet av föreningar som är nödvändiga för syntes av fetter och andra substanser.

IV. Vitamins och minerals roll i ämnesomsättningen

Vid omvandlingen av substanser i kroppen upptar en viktig plats vitaminer, vatten och olika mineralföreningar. Vitaminer är involverade i många enzymatiska reaktioner i sammansättningen av koenzymer. Till exempel, ett derivat av vitamin B1 - tiaminpyrofosfat - fungerar som koenzym vid den oxidativa dekarboxyleringen av (α-ketosyror inklusive pyrodruvsyra, fosfatester av vitamin B6 - pyridoxal - är väsentligt för de katalytiska transamine, dekarboxylering och andra aminosyrautbytesreaktioner derivat av vitamin A är inkluderad i kompositionen enligt optiken. pigment. Funktionerna hos ett antal vitaminer (till exempel askorbinsyra) är inte fullständigt förstådda. Olika typer av organismer skiljer sig åt i deras förmåga att biosyntesa av vitaminer, och deras behov i samlingen av de eller andra vitaminer som kommer från mat, vilka är nödvändiga för normal metabolism.

En viktig roll i mineralmetabolism spelas av Na, K, Ca, P, liksom spårämnen och andra oorganiska ämnen. Na och K är involverade i bioelektriska och osmotiska fenomen i celler och vävnader, i mekanismerna för permeabilitet hos biologiska membran; Ca och P är huvudkomponenterna i ben och tänder; Fe är en del av andnings pigmenten - hemoglobin och myoglobin, liksom ett antal enzymer. Andra mikroelement (Cu, Mn, Mo, Zn) är nödvändiga för den senare.

Fosforsyraestrar och framför allt adenosinfosforsyror, som uppfattar och ackumulerar energi som släpps ut i kroppen under glykolys, oxidation och fotosyntes, spelar en avgörande roll i energimetabolismsmekanismerna. Dessa och några andra energirika föreningar (se högenergiblandningar) överför energin i sina kemiska bindningar för användning i mekaniska, osmotiska och andra typer av arbeten eller för att utföra syntetiska reaktioner med energiförbrukning (se även bioenergi).

V. Metabolismsreglering

Den överraskande samordningen och samordningen av processer av en metabolism i en levande organism uppnås genom strikt och plastisk samordning av O. till. både i celler och i vävnader och organ. Denna samordning bestämmer för en given organism vilken typ av ämnesomsättning som har tagit form under historisk utveckling, stöds och styrs av arvsmekanismerna och samspelet mellan organismen och den yttre miljön.

Reglering av metabolism på cellulär nivå utförs genom att reglera syntesen och aktiviteten hos enzymer. Syntesen av varje enzym bestäms av motsvarande gen. Olika mellanprodukter av O. v., Som verkar på en viss del av DNA-molekylen som innehåller information om syntesen av detta enzym, kan inducera (trigga, amplifiera) eller tvärtom undertrycka (stoppa) dess syntes. Så stannar E. coli med ett överskott av isoleucin i ett näringsmedium syntesen av denna aminosyra. Överskott av isoleucin verkar på två sätt:

• a) hämmar (hämmar) aktiviteten hos enzymet treonin-dehydratas, vilket katalyserar det första steget i reaktionskedjan som leder till syntesen av isoleucin och
• b) undertrycker syntesen av alla enzymer som är nödvändiga för isoleucinbiosyntes (inklusive treonin-dehydratas).

Inhibering av treonin-dehydratas utförs enligt principen om allosterisk reglering av enzymaktivitet.

Teorin om genetisk reglering som föreslagits av franska forskare F. Jacob och J. Monod betraktar förtryck och induktion av enzymsyntes som två sidor av samma process. Olika repressorer är specialiserade receptorer i cellen, som var och en är "inpassad" för att interagera med en specifik metabolit som inducerar eller undertrycker syntesen av ett visst enzym. Sålunda, i cellerna, de polynukleotidkedjor av DNA inneslutet "instruktioner" för syntesen av en mängd olika enzymer, med bildandet av var och en av dem kan vara på grund av påverkan av signalen metaboliten (induktor) för motsvarande repressor (se. Molecular genetics, ett operon).

Den viktigaste rollen i regleringen av metabolism och energi i celler spelas av biologiska membran med lipid lipid som omger protoplasmen och kärnan i den, mitokondrier, plastider och andra subcellulära strukturer. Inträdet av olika substanser i cellen och deras frisättning från det regleras av permeabiliteten hos biologiska membran. En betydande del av enzymerna är associerade med membraner, där de verkar vara "inbäddade". Som ett resultat av interaktionen av ett enzym med lipider och andra komponenter i membranet kommer konformationen av dess molekyl, och därmed dess egenskaper som en katalysator, att vara annorlunda än i en homogen lösning. Denna omständighet är av stor betydelse för reglering av enzymatiska processer och metabolism i allmänhet.

Det viktigaste sättet att reglera metabolismen i levande organismer är hormoner. Till exempel ökar hos djur med en signifikant minskning av innehållet i caxapa i blodet frisättningen av adrenalin, vilket bidrar till nedbrytningen av glykogen och bildandet av glukos. När det finns ett överskott av socker i blodet ökar insulinsekretionen, vilket hämmar nedbrytningen av glykogen i levern, vilket leder till att mindre glukos kommer in i blodet. En viktig roll i hormonens verkningsmekanism hör till cyklisk adenosinmonofosforsyra (cAMP). Hos djur och människor, hormonell reglering Metabolism. nära besläktad med nervsystemets koordinerande aktivitet (se nervreglering).

På grund av de totala biokemiska reaktionerna som är nära besläktade med varandra och utgör metabolism, samverkar organismen med miljön, vilket är ett oumbärligt livsförhållande. Friedrich Engels skrev: "Från metabolism genom näring och utsöndring... följer alla andra enklaste livsfaktorerna..." (Anti-Dühring, 1966, s. 80). Således utveckling (ontogenin) och tillväxten av organismer, ärftlighet och variation, irritabilitet och högre nervös aktivitet - kan de viktigaste livsyttringar förstås och är föremål för viljan hos en person på grund av att finna ärftliga metabola mönster och förändringar som sker i det under påverkan av ändrade förhållanden yttre miljö (inom organismens normala reaktion). Se även biologi, biokemi, genetik, molekylärbiologi och litteraturen om dessa artiklar. (biokemist, biovetenskaplig doktor, professor (1944), motsvarande medlem av Sovjetunionen Vatslav Leonovich Kretovich)

VI. Metaboliska störningar

Varje sjukdom åtföljs av metaboliska störningar. De är särskilt tydliga i störningar av de trofiska och regulatoriska funktionerna i nervsystemet och de endokrina körtlarna som det kontrollerar. Metabolism påverkas också av en onormal diet (överdriven eller otillräcklig och kvalitativt otillräcklig kost, såsom brist eller överskott av vitaminer i livsmedel etc.). Uttrycket av en allmän kränkning av O. c. (och därmed energiutbyte), på grund av en förändring i intensiteten hos oxidativa processer, är skift i huvudutbytet. Ökningen är karakteristisk för sjukdomar som är förknippade med ökad funktion av sköldkörteln, en minskning - med brist på denna körtel, förlust av funktionen hos hypofysen och binjurarna och generell svält. Tilldela överträdelser av protein, fett, kolhydrater, mineral, vattenmetabolism; Emellertid är alla typer av ämnesomsättning så nära sammankopplade att en sådan uppdelning är godtycklig.

Metaboliska störningar uttrycks i otillräcklig eller överdriven ackumulering av substanser som är involverade i metabolism, vid förändring av deras interaktion och omvandlingarnas natur, vid ackumulering av intermediära produkter av metabolism, vid ofullständig eller överdriven utsöndring av O.-produkter. och i bildandet av ämnen som inte är karakteristiska för normal metabolism. Sålunda kännetecknas diabetes mellitus av otillräcklig uppslutning av kolhydrater och en överträdelse av övergången till fett; fetma orsakar överdriven omvandling av kolhydrater till fett; Gikt är associerad med nedsatt utsöndring av urinsyra. Överdriven urinutsöndring av urin, fosfat och oxalatsalter kan leda till utfällning av dessa salter och utveckling av njurstenar. Otillräcklig frisättning av ett antal slutprodukter av proteinmetabolism på grund av vissa sjukdomar i njurarna leder till uremi.

Uppsamlingen i blod och vävnader av ett antal mellanliggande metaboliska produkter (mjölksyra, pyrodruesyra, acetoättiksyra) observeras i strid med oxidativa processer, ätstörningar och beriberi. störningar av mineralmetabolism kan leda till skift i syra-basbalans. Den kolesterolmetaboliska störningen ligger bakom ateroskleros och vissa typer av gallstensjukdomar. Allvarliga metaboliska störningar innefattar nedbrytning av proteinabsorption vid tyrotoxikos, kronisk suppuration och vissa infektioner; kränkningar av vattenabsorptionen i diabetes insipidus, kalksalter och fosfor i rickets, osteomalaci och andra sjukdomar i benvävnad, natriumsalter - i Addisons sjukdom.

Diagnos av metaboliska störningar

Diagnos av metaboliska störningar är baserad på studier av gasutbyte, förhållandet mellan mängden av ett ämne som kommer in i kroppen och dess frisättning, bestämning av kemiska komponenter i blod, urin och andra utsöndringar. För att studera metaboliska störningar introduceras isotopindikatorer (till exempel radioaktiv jod - huvudsakligen 131I - för tyrotoxikos).

Behandling av metaboliska störningar syftar huvudsakligen till att eliminera orsakerna till deras orsaker. Se även "molekylära sjukdomar", ärftliga sjukdomar och litteratur enligt dessa artiklar. (S. M. Leites)

Läs mer om ämnesomsättningen i litteraturen:

• F. Engels, Nature Dialectic, Karl Marx, F. Engels, Works, 2: e upplagan, vol. 20;
• Engels F., Anti-Dühring, ibid;
• Wagner P., Mitchell G., Genetics and Metabolism translate from English to M., 1958;
• Christian Boehmer Anfinsen. Molekylär grund för evolutionen, översatt från engelska, M., 1962;
• Jacob Francois, Mono Jacques. Biokemiska och genetiska mekanismer för reglering i en bakteriecell, i boken: Molekylärbiologi. Problem och utsikter, Moskva, 1964;
• Oparin Alexander Ivanovich. Framväxten och den första utvecklingen av livet, M., 1966;
• Skulachev Vladimir Petrovich. Akkumulering av energi i en cell, M., 1969;
• Molekyler och celler, översatta från engelska, c. 1-5, M., 1966 - 1970;
• Kretovich Vatslav Leonovich. Fundamentals of Plant Biochemistry, 5: e upplagan, M., 1971;
• Zbarsky Boris Ilyich, Ivanov I. I., Mardashev Sergey Rufovich. Biologisk kemi, 5: e upplagan, L., 1972.

Metabolism är den process som uppstår i människokroppen varje sekund. Under denna term bör förstås totaliteten av alla reaktioner i kroppen. Metabolism är integriteten av absolut alla energi- och kemiska reaktioner som är ansvariga för att säkerställa normal funktion och självreproduktion. Det förekommer mellan den extracellulära vätskan och cellerna själva.

Livet är helt enkelt omöjligt utan metabolism. På grund av ämnesomsättningen anpassas alla levande organismer till externa faktorer.

Det är anmärkningsvärt att naturen har så kompetent ordnat en man att hans ämnesomsättning sker automatiskt. Detta gör det möjligt för celler, organ och vävnader att återhämta sig självständigt efter påverkan av vissa yttre faktorer eller interna misslyckanden.

På grund av metabolism sker regenereringsprocessen utan att störa den.

Dessutom är människokroppen ett komplext och högorganiserat system med förmåga att självbehandla och självreglera.

Vad är kärnan i ämnesomsättningen?

Det skulle vara korrekt att säga att ämnesomsättningen är en förändring, en omvandling, en kemikaliebehandling och också energi. Denna process består av 2 huvudsakliga sammanlänkade steg:

• förstörelse (katabolism). Det ger sönderdelning av komplexa organiska ämnen som kommer in i kroppen, till enklare. Detta är en särskild energimetabolism som uppstår vid oxidation eller sönderdelning av en viss kemisk eller organisk substans. Som ett resultat frigörs energi i kroppen;
• lyftning (anabolism). I sin kurs bildas viktiga ämnen för kroppssyror, socker och protein. Denna plastutbyte sker med obligatoriska energiförbrukningar, vilket ger kroppen möjlighet att växa nya vävnader och celler.

Katabolism och anabolism är två lika processer i ämnesomsättningen. De är extremt nära besläktade med varandra och uppträder cykliskt och konsekvent. För att uttrycka det i enkla termer är båda processerna extremt viktiga för en person, eftersom de ger honom möjlighet att behålla en tillräcklig nivå av vitalitet.

Om det finns en överträdelse i anabolism, så är det i detta fall ett betydande behov av ytterligare användning av anabola steroider (de ämnen som kan förbättra cellförnyelsen).

Under livet finns flera viktiga stadier av ämnesomsättningen:

1. få de nödvändiga näringsämnen som kommer in i kroppen med mat;
2. absorptionen av vitala ämnen i lymf och blodomloppet, där nedbrytningen av enzymer;
3. fördelningen av ämnena i kroppen, utsläpp av energi och deras absorption;
4. utsöndring av metaboliska produkter genom urinering, avföring och svettning.

Orsaker och konsekvenser av metaboliska störningar och metabolism

Om något av stadierna av katabolism eller anabolism misslyckas, blir denna process en orsak till störning av hela ämnesomsättningen. Sådana förändringar är så patologiska att de hindrar människokroppen från att fungera normalt och genomföra självreglering.

Obalans av metaboliska processer kan förekomma i något segment av en persons liv. Det är särskilt farligt i barndomen när alla organ och strukturer befinner sig i bildandet. Hos barn är störningar i ämnesomsättningen fyllda med sådana allvarliga sjukdomar:

• rakit;
• anemi;
• hypoglykemi under graviditeten och utanför den.

Det finns stora riskfaktorer för denna process:

1. ärftlighet (mutationer på gennivå, ärftliga sjukdomar);
2. Fel sätt i mänskligt liv (beroende, stress, dålig näring, stillasittande inaktivt arbete, brist på daglig behandling);
3. lever i ett miljövänligt område (rök, dammig luft, smutsigt dricksvatten).

Orsakerna till misslyckandet av metaboliska processer kan vara flera. Det kan vara patologiska förändringar i viktiga körtlar: binjurar, hypofys och sköldkörtel.

Dessutom är bristande överensstämmelse med kosten (torrmat, frekvent övermålning, smärtsam entusiasm för hårda dieter) liksom dålig ärftlighet.

Det finns ett antal yttre tecken genom vilka du självständigt kan lära känna igen katabolismens och anabolismens problem:

• otillräcklig eller överdriven kroppsvikt
• somatisk utmattning och svullnad i övre och nedre extremiteterna;
• försvagade nagelplattor och hårbrott;
• hudutslag, akne, peeling, pallor eller rodnad i integumentet.

Hur man gör utbyte med mat?

Vad är ämnesomsättningen i kroppen har redan funnit. Nu är det nödvändigt att förstå dess egenskaper och sätt att återhämta sig.

Primär metabolism i kroppen och dess första etapp. Under sin kurs flyter mat och näringsämnen i. Det finns många livsmedel som kan gynna metabolism och ämnesomsättning, till exempel:

• produkter rik på grov vegetabilisk fiber (betor, selleri, kål, morötter);
• magert kött (skinnfri kycklingfilé, kalvkött);
• grönt te, citrusfrukter, ingefära;
• fosforrik fisk (särskilt saltvatten);
• exotiska frukter (avokado, kokosnötter, bananer);
• gröna (dill, persilja, basilika).

Om ämnesomsättningen är utmärkt, blir kroppen smal, hår och naglar starka, hud utan kosmetiska defekter och välbefinnande är alltid bra.

I vissa fall kan livsmedel som förbättrar metaboliska processer inte vara välsmakande och obehagliga. Trots detta är det svårt att undvika dem i frågan om att justera metabolismen.

Inte bara tack vare livsmedelsprodukter av vegetabiliskt ursprung, men också med rätt inställning till din rutin kan du återställa kroppen och ämnesomsättningen. Det är dock viktigt att veta att det på kort tid inte kommer att fungera.

Återställande av ämnesomsättning - en lång och gradvis process som inte kräver avvikelser från kursen.

Vid hanteringen av denna fråga bör du alltid fokusera på följande postulat:

• obligatorisk hjärtlig frukost;
• strikt diet;
• maximalt vätskeintag.

För att upprätthålla ämnesomsättningen måste du äta ofta och fraktionellt. Det är viktigt att komma ihåg att frukost - det här är den viktigaste måltiden, som börjar metabolismen. Det bör innehålla högkolgrödor, men på kvällen är det bättre att vägra dem och ge preferens till kaloriproteinprodukter, som kefir och ostmassa.

Kvalitativt påskynda ämnesomsättningen kommer att hjälpa till att använda stora mängder mineral eller renat vatten utan gas. Vi måste också komma ihåg om snacks, som bör innehålla grov fiber. Det kommer att bidra till att extrahera maximalt antal toxiner och kolesterol från kroppen, så mycket att inga kolesterolsänkande läkemedel kommer att behövas. Metabolismen kommer att göra allt.