METABOLISM: Hvad er det, og hvordan man kan forbedre det

Metabolisme er en proces med kemiske transformationer af næringsstoffer, der kommer ind i vores kroppe. Metabolisme i enkle ord er, når kroppen bryder ned den mad, som vi har forbrugt i små komponenter og bygger nye molekyler af vores krop ud af dem.

Udtrykket Metabolisme blev dannet ud fra det græske ord "Metabole", som oversættes som "forandring" eller "transformation". Alt for meget indeholder dette ord i sig selv - og hormonale træk og egenskaber i kroppen og den direkte afhængighed af kroppen på antallet af kalorier du forbruger. Derfor, for at afklare, lad os håndtere alt i orden.

Hvad er stofskifte og hvordan man gør det bedre

Først og fremmest bør de, der beskæftiger sig med "kompetent" vægttab, tænke på stofskiftet. Tale groft, men forståeligt nok er stofskifte en slags ovn, hvis magt bestemmer hastigheden for at forbrænde vores kalorier. Et højt niveau af stofskifte virker vidundere generelt - det reducerer mængden af ​​hadede kalorier til en sådan tilstand, at kroppen begynder at fodre på sine egne reserver. Så går fedtet.

Hvad er stofskiftet?

RMR (Resting Metabolic Rate) - Antallet af kalorier, som er nok til at understøtte kroppens vitale funktioner. For hver enkelt person er denne indikator individuel - det er en ren genetisk virkelighed.

Den næste væsentlige del af metabolisme er kropsmasse og muskelmasse. Her er der en direkte afhængighed af den ene på den anden - højere muskelmasse - højere metabolisme og omvendt. Hvorfor ville det? Ja, kun et halvt kilo muskel "ødelægger" 35-50 kalorier om dagen. Den samme mængde fedt sparer kun 5-10 kalorier.

Komponent nummer 3 - din skjoldbruskkirtel. Derfor er værdifulde råd til dem, der er over 30, det er fornuftigt at gå til lægen og passere alle test for hormoner + ultralyd af skjoldbruskkirtlen. At den har en direkte fusion om metabolisme og fedtforbrænding.

Anabolisme og katabolisme

To lige vigtige begreber direkte relateret til sund metabolisme.

Anabolisme - et sæt kemiske processer ansvarlige for væv, celler i din krop, deres udvikling og til syntese af aminosyrer.

Katabolisme - opdeling af fødevaremolekyler til deres efterfølgende transformation i din kropps energi.

Det er den energi, der stammer fra katabolisme, der er nødvendig for organismens fulde liv.

Så hvordan bruger du virkelig din indbyggede fedtforbrænder i den rigtige retning? Ja, alting er generelt ikke svært.

Den indledende fase - står foran spejlet, vurder dig selv objektivt og bestemme typen af ​​din kropsbygning - dette er, hvad stofskiftet er direkte forbundet med og faktisk det første skridt til at begynde at styre din egen fedtforbrændingsmaskine.

Vi er alle forskellige, men de fleste forskere er enige om tre typer strukturer af menneskelige kroppe:

ectomorphy

Den har en lille krop;

Brystets form er flad;

Muskelmasse er ret svært at vinde;

Meget hurtig metabolisme.

Hvis du er den "skinny" ectomorph, så er der behov for at indtage et stort antal kalorier. Og her er der en lille utvivlsomt glæde - det er nødvendigt for ektomorf at spise før sengetid for at deaktivere katabolismeprocesserne. Næsten al fysisk anstrengelse i ektomorfer bør rettes mod specifikke muskelgrupper. Det ville være rart at bruge sports kosttilskud.

mesomorph

Bygningen er atletisk, atletisk;

Kropsform er rektangulær;

Mesomorphs er normalt meget stærke;

Oplever ikke problemer med at opbygge muskler;

Kan opleve problemer med overvægt.

Har ikke problemer med muskelopbygning samt opbygning af overskydende fedt. Dette er ikke godt - skal du altid sørge for at spise og i hvilken mængde. Det vil sige, at for mesomorferne er en veludvalgt diæt afgørende. Der kan heller ikke gøres uden regelmæssig cardio.

endomorph

Runde figur af figuren;

Og muskel og fedtmasse vokser, som de siger, "med et slag";

Har problemer med at tabe sig

Den vigtigste ting for endomorphs er protein kost beregnet ud fra kalorier + regelmæssig cardio træning - løb, cykling og gå.

Den næste fase er at håndtere de begreber, der følger af ovenstående - hurtig og langsom metabolisme.

Langsom metabolisme - udtrykt i høj appetit og manglende ønske om at bevæge sig og engagere sig i aktiv sport. Her er det først og fremmest vigtigt at ændre kost og spisevaner generelt. Herefter vil resultatet være lettere at opretholde fysisk aktivitet.

Hurtig metabolisme - tværtimod er udtrykt i ønsket om at spise mindre og flytte mere. Sådanne mennesker er ofte trist af det faktum, at det er katastrofalt svært at få muskelmasse på trods af alle anstrengelser. Personer med hurtig metabolisme har brug for en ordentlig kost med højt kalorieindhold og et gennemtænkt træningssystem, der omdanner den modtagne energi til den rigtige retning.

Det sidste stadium. Slankning og brug af metaboliske processer i din krop klogt.

Hvad afhænger stofskiftet af?

1. Alder, vægt, højde, køn, krop (læs om kropstyper, se ovenfor);

2. Ernæring, motion (og deres korrekte kombination afhængigt af typen af ​​kropsstruktur);

3. Sundhedsstatus (stabil hormonel baggrund, som kontrolleres af en læge-endokrinolog);

4. Mental sundhed (manglende stress og andre psykotiske faktorer).

Metabolisme processer i fedtvæv er utrolig langsom i forhold til metabolisme i muskelvæv. Dem, der virkelig har problemer med overskydende vægt, har brug for mindre energi, men spiser stadig mere end nødvendigt. Denne ekstra "spises" energi forbruges ikke, men går hurtigt ind i vores krops fede "reserver" - og hvor ellers kan vi sætte det? Naturligvis er det ikke muligt at tabe med en sådan metabolisme.

Overskydende fedt, som gradvist trænger ind i de indre organer, påvirker stabiliteten af ​​det endokrine system og ryster vores hormoner. Hos kvinder for eksempel forårsager overskydende kropsfedt forsinkelser eller permanente cyklusfejl. Der er sandsynligheden for at udvikle metabolisk syndrom.

Hvad er metabolisk syndrom?

Dette er en tilstand, hvor det subkutane fedt fører til alvorlige krænkelser af de interne metaboliske processer - lipid og kulhydrat. Dette er tilfældet, hvor en person begynder at "svulme" bogstaveligt fra alt. Der er hjerteproblemer og arteriel hypertension. Trykket og mængden af ​​sukker i blodet stiger kraftigt.

Det skal dog bemærkes, at alle disse symptomer ikke vedrører det metaboliske syndrom, hvis indikatorerne på din fysik (talje størrelse og vægt) er normale. Skønt selv i dette tilfælde er et besøg hos lægen påkrævet.

Hvordan fremskynde dit stofskifte til at tabe sig?

Stop med at narre dig selv!

Fjern fra fedtstoffer og simple kulhydrater (chokolade, brød, kager, smør osv.)

Begræns fedtfattige proteiner (kyllingebryst, mælk, æggehvide) og fiber (frugt, grøntsager). Så du forbedrer din metabolisme og fremskynder dit stofskifte.

Reducer kulhydrater - tværtimod sænker de stofskiftet.

Metabolisme (metabolisme) og omdannelse af energi i kroppen

Metabolisme. Udveksling af plast og energi. Autotrofer og Heterotrophs

Metabolisme (metabolisme)

Metabolisme eller metabolisme er en kombination af biokemiske processer og processer af celleaktivitet. Sikrer eksistensen af ​​levende organismer. Der er processer for assimilering (anabolisme) og dissimilation (katabolisme). Disse processer er forskellige aspekter af en enkelt proces af metabolisme og energiomdannelse i levende organismer.

assimilation

Assimilering er processen i forbindelse med absorption, assimilering og ophobning af kemikalier, der bruges til at syntetisere de nødvendige forbindelser til kroppen.

Plastudveksling

Plastmetabolisme er et sæt syntese-reaktioner, som sikrer genoptagelse af kemisk sammensætning, cellevækst.

dissimilation

Dissimilering er en proces, der er forbundet med nedbrydning af stoffer.

Energibytte

Energimetabolisme er en kombination af opdeling af komplekse forbindelser med frigivelse af energi. Organer fra miljøet i livets proces i visse former absorberer energi. Så returnerer de tilsvarende beløb i en anden form.

Assimileringsprocesser er ikke altid afbalanceret med dissimileringsprocesser. Akkumuleringen af ​​stoffer og vækst i udviklingsorganismer tilvejebringes af assimileringsprocesserne, så de hersker. Dissimileringsprocesser dominerer med mangel på næringsstoffer, intensivt fysisk arbejde og aldring.

Processerne for assimilering og dissimilering er nært beslægtede med organismernes næring. Den største energikilde for jordens levende organismer er sollys. Det indirekte eller direkte opfylder deres energibehov.

autotrofe

Autotrofer (fra græsk. Autoself og trofæ - mad, ernæring) er organismer, der kan syntetisere organiske forbindelser fra uorganiske ved hjælp af en bestemt type energi. Der er fototrofer og kemotrofer.

fototrof

Phototrophs (fra det græske. Fotos - lys) - organismer, der for syntesen af ​​organiske forbindelser fra uorganiske anvender lysets energi. Nogle prokaryoter (fotosyntese svovlbakterier og cyanobakterier) og grønne planter tilhører dem.

chemotroph

Chemotrophs (fra den græske. Kemi - Kemi) til syntese af organiske forbindelser fra uorganisk brug energi af kemiske reaktioner. Disse omfatter nogle prokaryoter (jernbakterier, svovlbakterier, nitrogenfiksering osv.). Autotrofe processer vedrører mere til assimileringsprocesser.

heterotrofe

Heterotrofer (fra græsk. Heteros - den anden) - er organismer, som syntetiserer deres egne organiske forbindelser fra de færdige organiske forbindelser syntetiseret af andre organismer. De fleste prokaryoter, svampe og dyr tilhører dem. For dem er energikilden organisk materiale, som de modtager fra mad: levende organismer, deres rester eller affaldsprodukter. Hovedprocesserne for heterotrofe organismer - nedbrydning af stoffer - er baseret på dissimileringsprocesser.

Energi i biologiske systemer bruges til at tilvejebringe forskellige processer i kroppen: termisk, mekanisk, kemisk, elektrisk mv. En del af energien under energiudvekslingsreaktioner afgives som varme, en del af den opbevares i kemiske bindinger med høj energi i visse organiske forbindelser. Universal sådant stof er adenosintrifosfat ATP. Det er en universel kemisk akkumulator af energi i cellen.

Under enzymets virkning spaltes en phosphorsyrerest. Derefter bliver ATP til adenosindiphosphat - ADP. I dette tilfælde frigives omkring 42 kJ energi. Fjernelsen af ​​to phosphorsyrerester producerer adenosinmonophosphat - ATP (84 kJ energi frigives). AMP-molekylet kan spaltes. Således frigives der under nedbrydning af ATP en stor mængde energi, som anvendes til at syntetisere de nødvendige forbindelser til kroppen for at opretholde en bestemt kropstemperatur mv.

Naturen af ​​ATP's makroergiske bindinger forbliver endelig ikke afklaret, selvom de overstiger energiintensiteten af ​​almindelige obligationer flere gange.

Cellemetabolisme. Energimetabolisme og fotosyntese. Matrix syntese reaktioner.

Begrebet metabolisme

Metabolisme er totaliteten af ​​alle kemiske reaktioner, der forekommer i en levende organisme. Værdien af ​​metabolisme består i at skabe de nødvendige stoffer til kroppen og give det energi.

Der er to komponenter af metabolisme - katabolisme og anabolisme.

Komponenter af stofskifte

Processerne for plast og energi metabolisme er uløseligt forbundet. Alle syntetiske (anabolske) processer har brug for den energi, der leveres under dissimileringsreaktioner. Klyvningsreaktionerne selv (katabolisme) fortsætter kun med deltagelse af enzymer syntetiseret i assimileringsprocessen.

FTF's rolle i stofskiftet

Den energi, der frigives under nedbrydning af organiske stoffer, anvendes ikke umiddelbart af cellen, men opbevares i form af højenergiforbindelser, sædvanligvis i form af adenosintrifosfat (ATP). Med sin kemiske karakter refererer ATP til mononukleotider.

ATP (adenosintrifosfatsyre) er et mononukleotid bestående af adenin, ribose og tre phosphorsyrerester, der er bundet sammen af ​​makroergiske bindinger.

I disse forbindelser, lagret energi, der frigives, når de går i stykker:
ATP + H2O → ADP + H3PO4 + Q1
ADP + H2O → AMP + H3PO4 + Q2
AMF + H2O → adenin + ribose + H3PO4 + Q3,
hvor ATP er adenosintrifosfat; ADP - adenosindiphosphorsyre; AMP - adenosinmonophosphorsyre; Q1 = Q2 = 30,6 kJ; Q3 = 13,8 kJ.
Beholdningen af ​​ATP i cellen er begrænset og genopfyldes på grund af phosphoryleringsprocessen. Fosforylering er tilsætningen af ​​en phosphorsyrerest til ADP (ADP + F → ATP). Det forekommer med forskellig intensitet under respiration, fermentering og fotosyntese. ATP opdateres ekstremt hurtigt (hos mennesker er levetiden for et enkelt ATP-molekyle mindre end 1 minut).
Den energi, der opbevares i ATP-molekyler, anvendes af kroppen i anabolske reaktioner (biosyntesereaktioner). ATP-molekylet er den universelle målmand og bærer af energi til alle levende væsener.

Energibytte

Den energi, der er nødvendig for livet, opnås de fleste organismer som følge af oxidation af organiske stoffer, det vil sige som følge af kataboliske reaktioner. Den vigtigste forbindelse, der virker som brændstof, er glucose.
I forhold til frit ilt er organismer opdelt i tre grupper.

Klassificering af organismer i forhold til fri ilt

I obligatoriske aerobes og fakultative anaerober i nærværelse af ilt fortsætter katabolisme i tre faser: forberedende, iltfri og ilt. Som følge heraf falder organisk stof til uorganiske forbindelser. I obligatoriske anaerobeer og fakultative anaerober med mangel på ilt fortsætter katabolisme i to første faser: forberedende og iltfri. Som et resultat dannes mellemliggende organiske forbindelser, der stadig er rige på energi.

Stadier af katabolisme

1. Den første fase - forberedende - består i enzymatisk spaltning af komplekse organiske forbindelser til enklere. Proteiner nedbrydes til aminosyrer, fedtstoffer til glycerol og fedtsyrer, polysaccharider til monosaccharider, nukleinsyrer til nukleotider. I multicellulære organismer forekommer dette i mave-tarmkanalen, i encellulære organismer - i lysosomer under virkningen af ​​hydrolytiske enzymer. Den frigivne energi formidles i form af varme. De resulterende organiske forbindelser oxideres enten yderligere eller anvendes af cellen til syntetisering af deres egne organiske forbindelser.
2. Anden fase - ufuldstændig oxidation (iltfri) - er den yderligere opdeling af organiske stoffer udført i cytoplasma af cellen uden deltagelse af ilt. Den vigtigste energikilde i cellen er glucose. Anoxisk, ufuldstændig oxidation af glucose kaldes glycolyse. Som et resultat af glykolyse af et molekyle glucose dannes to molekyler pyruvinsyre (PVC, pyruvat) CH.3COCOOH, ATP og vand såvel som hydrogenatomer, som er bundet af bærer-NAD + -molekylet og opbevaret som NAD · H.
Den samlede glycolyse formel er som følger:
C6H12O6 + 2H3PO4 + 2ADF + 2 NAD + → 2C3H4O3 + 2H2O + 2ATP + 2NAD · H.
Derefter behandles glykolyseproduktet (PVK og NAD · H), når der ikke er ilt i miljøet, enten til ethylalkohol - alkoholisk gæring (i gær og planteceller med mangel på ilt)
CH3COCOOH → CO2 + CH3DREAM
CH3DREAM + 2NAD · N → C2H5HE + 2NAD +,
enten i mælkesyre - mælkesyring (i dyreceller med mangel på ilt)
CH3COCOOH + 2NAD · N → C3H6O3 + 2nad +.
I nærværelse af ilt i miljøet undergår glycolyseprodukterne yderligere opdeling til slutprodukterne.
3. Den tredje fase - fuldstændig oxidation (respiration) - er oxidationen af ​​PVC til kuldioxid og vand, udføres i mitokondrier med den obligatoriske deltagelse af ilt.
Den består af tre faser:
A) dannelse af acetylco-enzym A;
B) oxidation af acetylco-enzym A i Krebs-cyklen;
B) oxidativ phosphorylering i elektrontransportkæden.

A. I første fase overføres PVC fra cytoplasma til mitokondrier, hvor det interagerer med matrixens enzymer og former 1) carbondioxid, der fjernes fra cellen; 2) hydrogenatomer, som transporteres af bærermolekyler til mitokondrierens indre membran; 3) acetylco-enzym A (acetyl CoA).
B. I anden fase oxideres acetylco-enzym A i Krebs-cyklen. Krebs-cyklen (tricarboxylsyrecyklus, citronsyrecyklus) er en kæde af sammenhængende reaktioner, hvor et molekyle acetyl-CoA danner 1) to molekyler carbondioxid, 2) et ATP-molekyle og 3) fire par hydrogenatomer overført til molekyler luftfartsselskaber - NAD og FAD. Således splittes glucosemolekylet som følge af glycolyse og Krebs-cyklen til CO2, og den energi, der frigives under denne proces, anvendes til syntesen af ​​4 ATP og akkumuleres i 10 NAD · H og 4 FAD · H2.
B. I tredje fase er hydrogenatomer med NAD · H og FAD · H2 oxideret af molekylær oxygen O2 med dannelsen af ​​vand. En NAD · N er i stand til at danne 3 ATP og en FAD · H2-2 ATP. Således lagres den energi, der frigives i dette tilfælde, i form af en anden 34 ATP.
Denne proces fortsætter som følger. Hydrogenatomer koncentrerer sig om den ydre side af mitokondrie indre membran. De mister elektroner, der overføres langs kæden af ​​bærermolekyler (cytokromer) af elektrontransportkæden (ETC) til den indre side af den indre membran, hvor de kombineres med oxygenmolekyler:
Oh2 + e - → o2 -.
Som et resultat af aktiviteten af ​​enzymerne i elektronoverførselskæden er den indre membran af mitokondrier negativt ladet indefra (på grund af2 - ) og udenfor - positivt (på grund af H +), således at der skabes en potentiel forskel mellem dens overflader. I mitokondrierens indre membran er indlejrede molekyler af enzymet ATP-syntetase, der besidder en ionkanal. Når den potentielle forskel på tværs af membranen når et kritisk niveau, påvirker positivt ladede H + partikler med en elektrisk feltkraft gennem ATPase-kanalen og en gang på membranens indre overflade interagerer med oxygen for at danne vand:
1 / 2O2 - +2H + → H2O.
Energien af ​​hydrogenioner H +, der transporteres gennem ionkanalen i den indre mitokondriale membran, anvendes til phosphorylering af ADP til ATP:
ADP + F → ATP.
Sådan dannelse af ATP i mitokondrier med deltagelse af oxygen kaldes oxidativ phosphorylering.
Den samlede glucosespaltningsligning i processen med cellulær respiration:
C6H12O6 + 6O2 + 38H3PO4 + 38ADF → 6CO2 + 44H2O + 38ATP.
Under glykolyse dannes der således 2 ATP-molekyler under cel-respiration, yderligere 36 ATP-molekyler, generelt med fuld oxidation af glucose, 38 ATP-molekyler.

Plastudveksling

Plastudveksling eller assimilering er et sæt reaktioner, der tilvejebringer syntesen af ​​komplekse organiske forbindelser fra enklere (fotosyntese, kemosyntese, proteinbiosyntese osv.).

Heterotrofe organismer bygger deres eget organiske materiale fra organiske fødevarekomponenter. Heterotrofisk assimilering koger i det væsentlige ned til molekylær omlægning:
mad organisk stof (proteiner, fedtstoffer, kulhydrater) → enkle organiske molekyler (aminosyrer, fedtsyrer, monosaccharider) → kropsmakromolekyler (proteiner, fedtstoffer, kulhydrater).
Autotrofe organismer er i stand til helt selvstændigt at syntetisere organisk materiale fra uorganiske molekyler, der forbruges fra det ydre miljø. I processen med foto- og kemosyntese forekommer dannelsen af ​​simple organiske forbindelser, hvorfra makromolekyler yderligere syntetiseres:
uorganiske stoffer (CO2, H2O) → simple organiske molekyler (aminosyrer, fedtsyrer, monosaccharider) → kropsmakromolekyler (proteiner, fedtstoffer, kulhydrater).

fotosyntese

Fotosyntese - syntesen af ​​organiske forbindelser fra uorganiske på grund af lysets energi. Den samlede ligning af fotosyntese:

Fotosyntese fortsætter med deltagelse af fotosyntetiske pigmenter, som har den unikke egenskab ved at omdanne solenergiens energi til energi af en kemisk binding i form af ATP. Fotosyntetiske pigmenter er proteinholdige stoffer. Det vigtigste pigment er chlorophyll. I eukaryoter er fotosyntetiske pigmenter indlejret i plastids indre membran, i prokaryoter - i invaginering af den cytoplasmiske membran.
Strukturen af ​​kloroplasten ligner meget mitokondrierens struktur. Den indre membran af thylakoid gran indeholder fotosyntetiske pigmenter såvel som proteiner fra elektronoverførselskæden og ATP-syntetaseenzymmolekyler.
Processen med fotosyntese består af to faser: lys og mørk.
1. Lysfasen af ​​fotosyntese går kun i lyset i membranen af ​​thylakoids grana.
Dette omfatter klorofylabsorption af lyskvanta, dannelsen af ​​et ATP-molekyle og fotolyse af vand.
Under påvirkning af et kvantum af lys (hv) taber chlorophyll elektroner, der passerer ind i den ophidsede tilstand:

Disse elektroner overføres af bærere til den ydre, det vil sige overfladen af ​​den thylakoidmembran, der vender mod matricen, hvor den akkumuleres.
Samtidig forekommer fotolyse af vand inde i thylakoiderne, det vil sige dens nedbrydning under lysets virkning:

De resulterende elektroner overføres af bærere til chlorophyllmolekyler og genopretter dem. Klorofylmolekylerne vender tilbage til en stabil tilstand.
De protoner af hydrogen dannet under fotolysen af ​​vand akkumulerer inde i thylakoid, hvilket skaber et H + reservoir. Som følge heraf belastes den indre overflade af thylakoidmembranen positivt (på bekostning af H +), og den ydre overflade er negativ (på bekostning af e -). Ved ophobning af modsat ladede partikler på begge sider af membranen øges potentialens forskel. Når den potentielle forskel er nået, begynder den elektriske feltstyrke at skubbe protonerne gennem ATP syntetaskanalen. Den energi, der frigives under denne proces, anvendes til at phosphorylere ADP-molekyler:
ADP + F → ATP.

Dannelsen af ​​ATP under fotosyntese under virkningen af ​​lysenergi kaldes fotophosphorylering.
Hydrogenioner, der har optrådt på den ydre overflade af thylakoidmembranen, mødes der med elektroner og danner atom hydrogen, som binder til NADP hydrogenbærermolekylet (nicotinamidadenindinukleotidphosphat):
2H + + 4e - + NADF + → NADF · N2.
Under fotosyntesens lysfase forekommer der således tre processer: dannelse af oxygen som følge af dekomponering af vand, syntesen af ​​ATP og dannelsen af ​​hydrogenatomer i form af NADPH2. Oxygen diffunderer i atmosfæren, og ATP og NADF · H2 deltage i processerne i den mørke fase.
2. Den mørke fase af fotosyntese fortsætter i matrixen af ​​chloroplast både i lyset og i mørket og er en række successive transformationer af CO2, kommer fra luften, i Calvins cyklus. Reaktionerne fra den mørke fase på grund af ATP's energi udføres. I cyklen af ​​Calvin CO2 binder til hydrogen fra NADPH2 med dannelsen af ​​glucose.
I forbindelse med fotosyntese syntetiseres der i tillæg til monosaccharider (glucose osv.) Monomerer af andre organiske forbindelser - aminosyrer, glycerol og fedtsyrer. Takket være fotosyntese giver planterne således selv og alt liv på Jorden med essentielle organiske stoffer og ilt.
Sammenligningsegenskaber ved fotosyntese og respiration af eukaryoter fremgår af tabellen.

Hvad er metabolisme i biologi?

Mange har hørt om stofskifte og dens effekt på vægten. Men hvad betyder dette begreb og er der en forbindelse mellem godt metabolisme og kropsfedt? For at forstå dette er det nødvendigt at forstå selve essensen af ​​metabolisme.

Essens af metabolisme

Det vanskelige ord metabolisme har et synonym - et metabolisme, og dette koncept, måske ved hørelsen af ​​flere mennesker. I biologi er metabolismen en kombination af kemiske reaktioner, der forekommer i kroppen af ​​alle levende ting på planeten, herunder mennesker. Som et resultat af disse transformationer virker hele kroppen.

Metabolisme - hvad er det på et enkelt sprog? Forskellige stoffer ind i menneskekroppen gennem vejrtrækning, mad, drikke:

  • næringsstoffer (proteiner, fedtstoffer, kulhydrater);
  • oxygen;
  • vand;
  • mineralsalte;
  • vitaminer.

Alle disse elementer kan ikke assimileres af kroppen i sin oprindelige form, så kroppen starter særlige processer for at nedbryde stoffer i komponenter og fra dem til at samle nye partikler. Fra nye komponenter dannes nye celler. Dette er en stigning i muskelvolumen, hudregenerering med læsioner (nedskæringer, sår osv.), Vævsfornyelse, som opstår konstant.

Uden metabolisme er menneskets vitale aktivitet umulig. Det er en fejlagtig opfattelse, at kroppens metabolismeproces kun opstår, når vi gør noget. Selv i en tilstand af fuldstændig hvile (som for øvrigt at give kroppen meget svært, fordi vi altid gør bevægelser: vi blinker, drejer vores hoved, bevæger vores hænder) kroppen skal splitte komplekse elementer og skabe enkle dem for at forny væv, for at sikre indre organers funktion, vejrtrækning osv.

Udvekslingscyklusen kan opdeles i 2 processer.

1. Destruktion (anabolisme) er sammenbruddet af alle elementer ind i kroppen i enklere stoffer.

Som du ved, består protein, som er indeholdt i fødevarer, af aminosyrer. For at opbygge nye celler behøver vi ikke et protein i sin rene form, men et sæt aminosyrer, som kroppen modtager i løbet af proteinnedbrydningsprocessen. Hvert proteinprodukt består af forskellige aminosyrer, så protein fra kylling kan ikke være en erstatning for protein fra mælk. Imidlertid bryder vores krop i anabolisme processen ned hver af disse produkter og tager dem lige fra de værdifulde "byggesten", der er nødvendige.

Med anabolisme frigives energi fra hvert stof, hvilket er nødvendigt for opbygningen af ​​komplekse molekyler. Denne energi er de meget kalorier, hvoraf det er så vigtigt at tabe sig.

2. Creation (katabolisme) er syntesen af ​​komplekse komponenter fra simple komponenter og opbygningen af ​​nye celler fra dem. Katabolisme processen, du kan observere med væksten af ​​hår og negle eller når stramning sår. Det omfatter også fornyelse af blod, væv i indre organer og mange processer, der finder sted i kroppen ubemærket af os.

At skabe nye celler og har brug for energi (farve), som frigives under anabolisme. Hvis denne energi er for meget, er den ikke brugt på syntesen af ​​molekyler fuldstændigt, men deponeres "i reserve" i fedtvævet.

Proteinudveksling

Proteiner er af vegetabilsk og animalsk oprindelse. Begge grupper af stoffer er nødvendige for kroppens normale funktion. Proteinforbindelser deponeres ikke i kroppen som fedt. Alt protein, som kommer ind i kroppen af ​​en voksen person, nedbrydes og syntetiseres til et nyt protein med en hastighed på 1: 1. Men hos børn hersker katabelsprocessen (skabelse af celler) over forfald på grund af vækst i deres krop.

Protein kan være komplet og defekt. Den første består af alle 20 aminosyrer og findes kun i produkter af animalsk oprindelse. Hvis der mangler mindst 1 aminosyre i en proteinforbindelse, henvises den til den anden type.

Kulhydratudveksling

Kulhydrater - den vigtigste energikilde til vores krop. De er komplekse og enkle. Den første gruppe er korn, korn, brød, grøntsager og frugter. Disse er de såkaldte gavnlige kulhydrater, der langsomt brydes ned i kroppen og giver det en lang energiladning. Hurtige eller enkle kulhydrater er sukker, hvide melprodukter, forskellige slik, kager og kulsyreholdige drikkevarer. Overordnet behøver vores krop slet ikke sådan mad: kroppen vil fungere ordentligt uden det.

En gang i kroppen omdannes komplekse kulhydrater til glucose. Hendes blodniveau er forholdsvis ensartet gennem tiden. Hurtige kulhydrater får dette niveau til at svinge meget, hvilket påvirker både den generelle trivsel for en person og hans humør.

Med et overskud af kulhydrater begynder at blive deponeret i form af fedtceller med en mangel - syntetiseres fra det indre protein og fedtvæv.

Fedtstofskifte

Et af produkterne fra forarbejdning af fedtstoffer i kroppen er glycerin. Det er han med deltagelse af fedtsyrer omdannes til fedtet, der er deponeret i fedtvævet. Med et overskud af lipidindtag vokser fedtvæv og vi ser resultatet - menneskekroppen bliver løs, stigninger i volumen.

Et andet sted for deponering af overskydende fedt - rummet mellem de indre organer. Sådanne reserver kaldes viscerale, og de er endnu mere farlige for mennesker. Fedme af de indre organer tillader ikke dem at arbejde som før. Oftest har mennesker leverfedme, fordi det er hun, der først tager slaget, filtrerer gennem fedtets forfaldsprodukter. Selv en tynd person kan have visceralt fedt på grund af forstyrrelser i fedtstofskifte.

Den gennemsnitlige daglige lipidrate for en person er 100 g, selvom denne værdi kan reduceres til 20 g under hensyntagen til alder, vægt af personen, hans mål (for eksempel vægttab), sygdomme.

Udveksling af vand og mineralsalte

Vand er en af ​​de vigtigste komponenter til mennesker. Det er kendt, at den menneskelige krop er 70% væske. Vand er til stede i blodets sammensætning, lymfe, plasma, ekstracellulær væske, cellerne selv. Uden vand kan de fleste kemiske reaktioner ikke fortsætte.

Mange mennesker mangler i dag væske uden at være opmærksom på det. Hver dag frigiver vores krop vand med sved, urin, åndedræt. For at genopbygge reserverne skal du drikke op til 3 liter væske om dagen. Fugt i fødevarer er også medtaget i denne bestemmelse.

Symptomer på vandmangel kan være hovedpine, træthed, irritabilitet, sløvhed.

Mineralsalte udgør ca. 4,5% af den samlede kropsvægt. De er nødvendige for en række metaboliske processer, herunder vedligeholdelse af knoglevæv, transport af impulser i muskler og nerveceller, hvilket skaber skjoldbruskkirtelhormoner. Korrekt ernæring dagligt genopretter mineralsalte. Men hvis din kost ikke er afbalanceret, så kan der opstå forskellige problemer på grund af mangel på salt.

Den rolle vitaminer i kroppen

Når de kommer ind i kroppen, gennemgår vitaminer ikke opdeling, men bliver færdige byggesten til bygning af celler. Det er derfor, at vores krop reagerer kraftigt på manglen på et bestemt vitamin: for det meste, uden at det er deltaget, forstyrres nogle funktioner.

Hastigheden af ​​vitaminer hver dag for en person er lille. Men med moderne spisevaner oplever mange mennesker vitaminmangel - en akut vitaminmangel. Et overskud af disse stoffer fører til hypovitaminose, hvilket ikke er mindre farligt.

Få mennesker tror, ​​at vitaminsammensætningen af ​​fødevarer kan variere meget under forarbejdning af mad eller dens lange opbevaring. Således falder mængden af ​​vitaminer i frugt og grønt kraftigt på grund af langtidsopbevaring. Varmebehandling kan ofte "dræbe" alle de gode egenskaber ved mad.

Læger anbefaler at tage mineral- og vitaminkomplekser i årstiderne, når friske økologiske fødevarer ikke er tilgængelige.

Metabolisk hastighed

Der er sådan en ting som en grundlæggende eller grundlæggende metabolisme. Dette er en indikator for den energi, som vores krop har brug for at bevare alle dets funktioner. Niveauet af stofskifte viser, hvor mange kalorier den menneskelige krop vil bruge i fuldstændig hvile. Ved fuldstændig hvile menes fraværet af fysisk aktivitet: det vil sige, hvis du lyver for en dag i sengen uden selv at vække dine øjenvipper.

Denne indikator er meget vigtig, fordi mange kvinder i et forsøg på at tabe sig ikke at vide niveauet af deres stofskifte, reducerer kalorieindtaget til et punkt, der ligger under hovedmetabolikken. Men den grundlæggende metabolisme er nødvendig for hjertet, lungerne, blodcirkulationen osv.

Du kan selvstændigt beregne niveauet af stofskifte på en af ​​webstederne på internettet. For at gøre dette skal du indtaste oplysninger om dit køn, alder, højde og kropsvægt. For at finde ud af, hvor mange kalorier du har brug for pr. Dag for at opretholde din vægt, skal basismetabolismen indeks multipliceres med aktivitetskoefficienten. Sådanne beregninger kan også laves direkte på hjemmesiden.

Accelereret metabolisme gør det muligt for folk at spise mere og samtidig ikke at få fedtvæv. Og dette er ikke at nævne det generelle velfærd hos en person, der med en hurtig metabolisme føler sig sund, kraftig og glad. Hvad afhænger stofskiftet af?

  • Paul. En maskulin organisme bruger mere energi end sine kvinder til at opretholde sine funktioner. I gennemsnit behøver en mand 5-6% flere kalorier end en kvinde. Dette skyldes det faktum, at der i kvindens krop er naturligt mere fedtvæv, hvilket kræver mindre energi at opretholde.
  • Age. Fra en alder af 25 år gennemgår menneskekroppen ændringer. Udvekslingsprocesser begynder at genopbygge og sænke. Med 30 år af hvert efterfølgende årti formindskes metabolismen med 7-10%. På grund af det faktum, at mængden af ​​metaboliske processer er reduceret, er det lettere for en ældre person at få overskydende vægt. Med alderen skal kalorindtaget af mad reduceres med 100 kalorier pr. 10 år. Og fysisk aktivitet, tværtimod, bør stige. Kun i dette tilfælde vil du være i stand til at støtte din figur i den rigtige form.
  • Forholdet mellem fedt og muskelvæv i kroppen. Muskler bruger energi selv i ro. For at bevare deres tone skal kroppen give mere energi end at opretholde fedtreserver. En atlet bruger 10-15% mere kalorier end en person med et overskud af kropsvægt. Det handler ikke om fysisk anstrengelse, som atleten, bestemt mere. Og om den grundlæggende metabolisme, det vil sige mængden af ​​energi, der forbruges i ro.
  • Strøm. Overeating, fasting, spiseforstyrrelser, en stor mængde fedtholdig, usund, tung mad - alt dette påvirker hastigheden af ​​metaboliske processer negativt.

Metaboliske lidelser

Årsagerne til metaboliske sygdomme kan være sygdomme i skjoldbruskkirtlen, binyrerne, hypofysen og kønkirtlerne. Den faktor, som vi ikke kan påvirke, arvelige, kan også give anledning til ændringer i kroppens arbejde.

Imidlertid er den mest almindelige årsag til forsinket metabolisme dårlig spiseadfærd. Disse omfatter overspisning, misbrug af animalske fedtstoffer, tunge måltider, store mellemrum mellem måltiderne. Fans af ekspres kostvaner bør være opmærksom på, at fastende, forekomsten af ​​kalorieføde i kosten er den rigtige måde at bryde den indre balance.

Ofte dårlige vaner - ryger og drikker alkohol - fører til at bremse processen. I fare er også mennesker, der er inaktive, manglende søvn, udsættes for hyppige belastninger, modtager en ufuldstændig mængde vitaminer og mineraler.

Hvad er så farligt, langsom metabolisme?

Symptomer, hvormed du kan bedømme om fejl i metaboliske processer:

  • overskydende kropsvægt
  • hævelse;
  • forringelse af huden, ændre sin farve til en smertefuld grå;
  • sprøde negle;
  • skrøbelighed og hårtab;
  • åndenød.

Udover eksterne manifestationer er der også interne. Disse er metaboliske sygdomme, der er meget individuelle. Kropsforstyrrelser på grund af indre ubalance kan være meget forskellige, der er virkelig mange af dem. Faktisk forstår under stofskiftet totaliteten af ​​alle processer i kroppen, som også er mange.

Hvordan fremskynde stofskiftet?

For at normalisere mængden af ​​metaboliske processer er det nødvendigt at eliminere årsagerne til, at der opstod en ubalance.

  • Mennesker, der har få fysiske aktiviteter i deres liv, skal øge deres motoriske aktivitet. Skynd dig ikke at løbe i gymnastiksvarmen og udtør din krop med utrættelige træningsprogrammer - det er lige så skadeligt at bruge hele dagen på skærmen. Start lille. Gå, hvor du plejede at gå med transport. Klatre trappen i stedet for at bruge elevatoren. Gradvist øge belastningen. En god måde at "strække" din krop på vil være deltagelse i sports spil - fodbold, basketball, tennis osv.
  • Den moderne menneskes rytme tvinger ham ofte til at opgive nok søvn. I dette tilfælde er det bedre at donere at se film eller andre midler til hvile og sove godt. Defekt søvn fører til mange lidelser i kroppen, herunder direkte påvirkning af en persons ønske om at spise hurtige kulhydrater. Men slik er absorberet i kroppen af ​​en "søvnig" person dårligt og lægger til side i problemområder.
  • Start drikkevand. Drikke et glas vand efter søvn, en halv time før måltider og en time efter. Drik vand i små slanger og ikke mere end 200 ml ad gangen. Begynd at forbruge mindst 2 liter væske om dagen, du vil give kroppen den nødvendige mængde fugtighed for de fleste metaboliske processer.
  • Hvis du har alvorlige stofskiftesygdomme, skal du gå i løbet af en massage. Ligegyldigt hvilken slags du vælger. Enhver massage har effekten af ​​lymfatisk dræning, stimulerer blodgennemstrømningen og som følge heraf - "accelererer" stofskiftet.
  • Giv din krop tilstrækkelig ilt og solvarme. Tag en tur i frisk luft, især i solrigt vejr. Husk at ilt er et af de vigtigste elementer til en normal metabolisme. Du kan prøve åndedrætsøvelser, som vil lære din krop at trække vejret dybt. Og solens stråler giver dig værdifuldt vitamin D, hvilket er meget svært at komme fra andre kilder.
  • Vær positiv. Ifølge statistikker har mennesker, der glæder sig oftere i løbet af dagen, en højere metabolisk hastighed end evige pessimister.
  • Spis rigtigt.

Ernæring - Kost til metabolisme

Unormal spiseadfærd er den mest almindelige årsag til langsom metabolisme. Hvis du spiser for ofte eller tværtimod kun 1-2 gange om dagen, er dit stofskifte i fare for at blive forstyrret.

Optimalt er der hver 2-3 timer, det vil sige 5-6 gange om dagen. Af disse bør der være 3 fulde måltider - morgenmad, frokost, middag og 2-3 lette snacks.

Dagen begynder med morgenmad, og kun under denne betingelse kan du regne med det korrekte metabolisme. Morgenmad skal være tæt og nærende, bestå af langsomme kulhydrater, som vil give os energi til dagen, proteiner og fedtstoffer. På aftensmad er det bedre at forlade proteinfødevarer - magert fisk, kød, fjerkræ og grøntsager. Som en snack er det ideelt at drikke naturlig yoghurt, kefir, spise frugt eller nogle cottage cheese. Hvis du er overvældet af sult ved sengetid, har du råd til fedtfattig hytteost.

Hvis du har en langsommere metabolisme, kan du påvirke dens hastighed ved at tilføje fødevarer til din kost for at fremskynde stofskiftet:

  • citrusfrugter;
  • æbler;
  • mandler;
  • naturlig sort kaffe;
  • frisk grøn te uden sukker og andre tilsætningsstoffer;
  • fedtfattige mejeriprodukter;
  • spinat;
  • bønner;
  • hvid og blomkål, broccoli;
  • magert kalkun kød

Metabolisme - vægttab

Ikke mange mennesker ved, at vægten er direkte afhængig af mængden af ​​metaboliske processer i vores krop. Fra niveauet af stofskiftet afhænger af antallet af kalorier, som kroppen brænder i hvile. For en person er det 1000 kalorier, for en anden - 2000. Den anden person, selv uden at spille sport, har råd til energiværdien af ​​den daglige kost næsten dobbelt så høj som den første.

Hvis du har ekstra pund, og den basale metabolisme er lav, så skal du spise meget lidt for at tabe sig. Derudover vil en krop med langsom metabolisme være meget tilbageholdende med at give fedme. Det er mere korrekt at fremskynde stoffernes metabolisme for at sikre, at hele organismen fungerer normalt.

Fremskyndelse af metabolisme Haley Pomeroy

Vores krop bruger energi selv i ro. Derfor foreslår den amerikanske ernæringsekspert Haley Pomroy at accelerere de metaboliske processer og kun tabe sig på grund af dem. Hvis du følger Hayleys instruktioner nøjagtigt, garanterer hun dig et vægttab på 10 kg pr. Måned med næsten ingen indsats. Gone fedt returneres ikke, hvis du ikke overtræder principperne om korrekt ernæring i fremtiden.

Komplekset, foreslået af en amerikansk, vil redde dig fra mono-kost, hvorunder forfølger en smertefuld sult. Haley har udviklet en afbalanceret ernæringsplan, der tager sigte på ikke at reducere menuens ernæringsværdi, men at forbedre strømmen af ​​alle processer i kroppen.

For at opretholde stofskiftet på samme niveau er det nødvendigt at konstant fodre det med mad. Det betyder ikke, at der skal være meget mad. Haley anbefaler at spise ofte, men i små portioner. Så din krop vil konstant have travlt med at behandle stoffer og vil ikke have tid til at bremse. Optimalt lave 3 tætte måltider - morgenmad, frokost og aftensmad. Og mellem dem, placere 2-3 snacks.

På trods af at ernæringseksperten næsten ikke begrænser dig i valget af ingredienser, skal nogle af de produkter, der er skadelige for stofskiftet, stadig være forladt. Disse er retter med sukkerindhold, hvedefade, alkoholholdige drikkevarer, fede mejeriprodukter.

Haley Pomroys måltidsplan er 4 uger. Hver uge er opdelt i blokke.

  1. 1. blok - komplekse kulhydrater. Varighed - 2 dage. Din kost skal domineres af fødevarer med rigelig kulhydrater. Dette er primært grøntsager, fuldkorn, korn. Pas på nok fiber i menuen. Fiber hjælper med at opretholde normale blodsukker niveauer, som kan svinge på grund af den store mængde kulhydrat fødevarer.
  2. 2. blok - protein og grøntsag. Varighed - 2 dage. Til behandling og assimilering af proteinforbindelser forbruger vores krop de mest kalorier. Spis fedtfattige fødevarer, der indeholder protein: fjerkræ, kød, fisk, soja, cottage cheese, æg. Tilsæt protein fødevarer til protein fødevarer.
  3. 3. blok - tilføjer sunde fedtstoffer. Du spiser en afbalanceret kost, det vil sige forbruge kulhydrater, proteiner og fedtstoffer. Foretrækker naturlige vegetabilske olier, avocadoer, jordnødder.

For mere information om kost af Haley Pomroy, kan du finde ud af i hendes bog "Kost til at fremskynde stofskiftet."

Gillian Michaels - Fremskynde Metabolisme

Som barn led Jillian Michaels af svær overvægt. Bekendtgjort med fitness besluttede pigen sig for en sund livsstil. Nu er dette en succesfuld kvinde, der ikke kun er i god form, men lærer også andre, hvordan man hjælper hendes krop.

Blandt flere effektive teknikker har Gillian et særligt program kaldet "Accelerate Metabolism". Det er designet ikke til begyndere i sporten, men for dem der fra den første træning vil kunne klare det intensive timelange fitnessprogram.

Først og fremmest beder en amerikansk at være opmærksom på ikke din kost. Hun anbefaler at medtage i kosten fødevarer, som vil have en positiv effekt på stofskiftet.

  • Røde bønner. Dette produkt indeholder en særlig stivelse, som ikke absorberes af kroppen, men hjælper med at rense tarmene. Cellulose fjerner toksiner, og vitamin- og mineralsammensætningen af ​​bønner påvirker dannelsen af ​​muskler hos både mænd og kvinder.
  • Løg og hvidløg - disse krigere med skadeligt kolesterol. Antioxidanter indeholdt i løg og hvidløg, helt fjerne slaggen fra kroppen.
  • Hindbær og jordbær. Disse bær regulerer blodglukoseniveauer. Særlige stoffer i sammensætningen af ​​jordbær og hindbær forhindrer absorption af fedt og stivelse.
  • Broccoli og andre cruciferous grøntsager. Disse er kalorier, der giver dig en lang følelse af mæthed.
  • Hele kornsorter, müsli. Korn, selvfølgelig kalorier, og mange under kosten afviser dem. Men faren er kun skrællet korn og mel retter. Gillian anbefaler at spise havre, boghvede, byg, hvede.

En træning, der tager sigte på at brænde fedt og fremskynde stofskiftet, er et 50-minutters program. Det er aerobt eller kardiovaskulært. Træningen begynder med en 5 minutters opvarmning, ender med en 5-minutters hitch, hvis formål er at strække musklerne og rolige kroppen efter træning.

Øvelser er ganske enkle i udførelse, de kan gentages hver uden hjælp fra en instruktør. Men kun de, som hele tiden er involveret i sport, kan modstå det hurtige tempo i programmet. I et forsøg på at tabe sig må du ikke skade din krop, fordi start fra bunden til store belastninger er sundhedsfarlig. Forbered din krop gradvist, begyndende med rask gang, jogging, kortvarige cardio-komplekser.

En uundværlig betingelse for eksistensen af ​​en levende organisme er den konstante forsyning af næringsstoffer og udskillelsen af ​​de endelige nedbrydningsprodukter.

Hvad er metabolisme i biologi

Metabolisme eller metabolisme er et specielt sæt kemiske reaktioner, der finder sted i enhver levende organisme for at understøtte dens aktivitet og liv. Sådanne reaktioner gør det muligt for kroppen at udvikle sig, vokse og formere sig, samtidig med at dets struktur opretholdes og reagere på miljømæssige stimuli.

Metabolisme er opdelt i to faser: katabolisme og anabolisme. I første fase er alle komplekse stoffer opdelt og bliver enklere. Ved den anden syntetiseres nukleinsyrer, lipider og proteiner sammen med energikostnader.

Den vigtigste rolle i metabolsk processen er spillet af enzymer, som er aktive biologiske katalysatorer. De er i stand til at reducere aktiveringsenergien af ​​en fysisk reaktion og regulere udvekslingsveje.

Metaboliske kæder og komponenter er helt identiske for mange arter, hvilket er et bevis på alle levende væsens oprindelse. En sådan lighed viser det forholdsvis tidlige udseende af evolutionen i historien om udviklingen af ​​organismer.

Klassificering efter stofskiftetype

Hvad er metabolisme i biologi, er beskrevet i detaljer i denne artikel. Alle levende organismer, som findes på planet Jorden, kan opdeles i otte grupper, styret af kilden til kulstof, energi og substratet, der oxideres.

Levende organismer kan bruge energi fra kemiske reaktioner eller lys som en kilde til ernæring. Som et oxiderbart substrat kan både organiske og uorganiske stoffer. Kulstofkilden er kuldioxid eller organisk.

Der er sådanne mikroorganismer, som i forskellige tilstande af eksistens bruger forskellige typer metabolisme. Det afhænger af fugtighed, belysning og andre faktorer.

Multicellulære organismer kan karakteriseres af, at den samme organisme kan have celler med forskellige typer metaboliske processer.

katabolisme

Biologi betragter stofskifte og energi gennem en sådan ting som "katabolisme". Dette udtryk refererer til metaboliske processer, hvor store partikler af fedtstoffer, aminosyrer og kulhydrater deles. Under katabolisme fremstår simple molekyler, som er involveret i biosyntesereaktioner. Det er gennem disse processer, at kroppen er i stand til at mobilisere energi og gøre den til en tilgængelig form.

I organismer, der lever gennem fotosyntese (cyanobakterier og planter) frigør elektronoverføringsreaktionen ikke energi, men akkumuleres takket være sollys.

I dyr er katabolismereaktioner forbundet med opdeling af komplekse elementer i enklere. Sådanne stoffer er nitrater og ilt.

Katabolisme hos dyr er opdelt i tre faser:

  1. Opdeling af komplekse stoffer til mere enkel.
  2. Spaltning af enkle molekyler til endnu mere enkel.
  3. Frigivelsen af ​​energi.

anabolisme

Metabolismen (klasse 8 biologi vurderer dette koncept) er også karakteriseret ved anabolisme - et sæt metaboliske processer af biosyntese med energiforbrug. Komplekse molekyler, som er energibaseret af cellulære strukturer, er successivt dannet ud fra de enkleste forstadier.

Først syntetiseres aminosyrer, nukleotider og monosaccharider. Så bliver ovenstående elementer aktive former på grund af ATP's energi. Og i sidste fase kombineres alle aktive monomerer i komplekse strukturer, såsom proteiner, lipider og polysaccharider.

Det er værd at bemærke, at ikke alle levende organismer syntetiserer aktive molekyler. Biologi (metabolisme er beskrevet i detaljer i denne artikel) identificerer sådanne organismer som autotrofer, kemotroffer og heterotrofer. De får energi fra alternative kilder.

Energi stammer fra sollys

Hvad er metabolisme i biologi? Processen hvorved alt liv på jorden eksisterer, og som skelner levende organismer fra livløs materie.

Nogle protozoer, planter og cyanobakterier spiser på solenergiens energi. Disse repræsentanter for metabolisme opstår på grund af fotosyntese - processen med absorption af ilt og frigivelsen af ​​carbondioxid.

fordøjelse

Molekyler som stivelse, proteiner og cellulose brydes ned, før de bruges af cellerne. Særlige enzymer, der nedbryder proteiner til aminosyrer og polysaccharider i monosaccharider, deltager i fordøjelsesprocessen.

Dyr kan kun udskille sådanne enzymer fra særlige celler. Men mikroorganismer udskiller sådanne stoffer i det omgivende rum. Alle stoffer, der produceres af ekstracellulære enzymer, kommer ind i kroppen gennem "aktiv transport".

Kontrol og regulering

Hvad er metabolisme i biologi, kan du læse i denne artikel. Hver organisme er kendetegnet ved homeostase - konstancen af ​​organismens indre miljø. Tilstedeværelsen af ​​en sådan tilstand er meget vigtig for enhver organisme. Da de alle er omgivet af et miljø, der hele tiden skifter, for at opretholde optimale betingelser inde i cellerne, skal alle metaboliske reaktioner være korrekt og præcist reguleret. Et godt metabolisme gør det muligt for levende organismer at konstant kontakte miljøet og reagere på dens ændringer.

Historisk information

Hvad er metabolisme i biologi? Definitionen er i begyndelsen af ​​artiklen. Begrebet "metabolisme" blev første gang brugt af Theodor Schwann i firserne af det nittende århundrede.

Forskere har studeret metabolismen i flere århundreder, og det hele begyndte med forsøg på at studere animalske organismer. Men udtrykket "stofskifte" blev først brugt af Ibn al-Nafis, der troede på, at hele kroppen hele tiden er i en tilstand af næring og forfald, derfor er det kendetegnet ved konstante ændringer.

Biologi-lektionen "Metabolisme" vil afsløre essensen af ​​dette koncept og beskrive eksempler, som vil bidrage til at øge videnskaben.

Santorio Santorio opnåede det første kontrollerede metaboliske forsøg i 1614. Han beskrev hans tilstand før og efter at have spist, arbejdede, drikke vand og sovede. Han var den første til at bemærke, at det meste af den forbrugte føde var tabt under den "usynlige fordampning" -proces.

I indledende undersøgelser blev vekselreaktioner ikke påvist, og forskere troede, at levende væv blev styret af levende kraft.

I det tyvende århundrede introducerede Edward Buchner begrebet enzymer. Fra nu af begyndte undersøgelsen af ​​metabolisme med undersøgelsen af ​​celler. I løbet af denne periode blev biokemi en videnskab.

Hvad er metabolisme i biologi? Definitionen kan gives følgende - dette er et specielt sæt biokemiske reaktioner, der understøtter organismenes eksistens.

mineraler

Inorganisme spiller en meget vigtig rolle i metabolisme. Alle organiske forbindelser er sammensat af store mængder fosfor, ilt, kulstof og nitrogen.

De fleste uorganiske forbindelser giver dig mulighed for at kontrollere trykniveauet inde i cellerne. Også deres koncentration har en positiv effekt på muskel- og nervecellernes funktion.

Overgangsmetaller (jern og zink) regulerer aktiviteten af ​​transportproteiner og enzymer. Alle uorganiske mikroelementer assimileres på grund af transportproteiner og er aldrig i fri tilstand.

Metabolisme er den proces, der forekommer i den menneskelige krop hvert sekund. Under dette udtryk skal forstås totaliteten af ​​alle reaktioner i kroppen. Metabolisme er integriteten af ​​absolut enhver energi og kemiske reaktioner, der er ansvarlige for at sikre normal funktion og selvgengivelse. Det forekommer mellem det ekstracellulære væske og cellerne selv.

Livet er simpelthen umuligt uden stofskifte. På grund af metabolisme tilpasser enhver levende organisme til eksterne faktorer.

Det er bemærkelsesværdigt, at naturen har så kompetent arrangeret en mand, at hans metabolisme sker automatisk. Dette gør det muligt for celler, organer og væv at genvinde uafhængigt efter indflydelsen af ​​visse eksterne faktorer eller interne fejl.

På grund af metabolisme opstår regenereringsprocessen uden at forstyrre det.

Herudover er menneskekroppen et komplekst og højtorganiseret system, der er i stand til selvbevarelse og selvregulering.

Hvad er kernen i stofskiftet?

Det ville være korrekt at sige, at stofskifte er en forandring, en transformation, en behandling af kemikalier og også energi. Denne proces består af 2 hovedforbundne faser:

  • ødelæggelse (katabolisme). Det giver mulighed for nedbrydning af komplekse organiske stoffer ind i kroppen, til mere enkel. Dette er en særlig energimetabolisme, der opstår under oxidation eller nedbrydning af et bestemt kemisk eller organisk stof. Som et resultat frigives energi i kroppen;
  • løft (anabolisme). I sin forløb dannelsen af ​​vigtige stoffer til kroppens syrer, sukker og protein. Denne plastikudveksling foregår med obligatoriske energiforbrug, som giver kroppen mulighed for at dyrke nye væv og celler.

Katabolisme og anabolisme er to lige store processer i metabolisme. De er ekstremt nært beslægtede med hinanden og forekommer cyklisk og konsekvent. For at sige det enkelt, er begge processer ekstremt vigtige for en person, fordi de giver ham mulighed for at opretholde et tilstrækkeligt niveau af vital aktivitet.

Hvis der er en krænkelse i anabolisme, så er der i dette tilfælde et væsentligt behov for yderligere brug af anabolske steroider (de stoffer, der kan forbedre cellefornyelsen).

I løbet af livet er der flere vigtige stadier af stofskifte:

  1. opnå de nødvendige næringsstoffer, der kommer ind i kroppen med mad;
  2. absorptionen af ​​vitale stoffer i lymfe og blodbanen, hvor nedbrydning af enzymer
  3. fordelingen af ​​stofferne i kroppen, frigivelsen af ​​energi og deres absorption
  4. udskillelse af metaboliske produkter ved vandladning, afføring og sved.

Årsager og konsekvenser af metaboliske sygdomme og stofskifte

Hvis nogen af ​​stadierne af katabolisme eller anabolisme fejler, bliver denne proces en årsag til forstyrrelse af hele stofskiftet. Sådanne ændringer er så patologiske, at de forhindrer den menneskelige krop i at fungere normalt og udfører selvreguleringsprocessen.

Ubalance af metaboliske processer kan forekomme i ethvert segment af en persons liv. Det er især farligt i barndommen, når alle organer og strukturer er på dannelsesstadiet. Hos børn er forstyrrelser i stofskiftet fyldt med sådanne alvorlige sygdomme:

  • engelsk syge;
  • anæmi;
  • hypoglykæmi under graviditeten og udenfor det.

Der er store risikofaktorer for denne proces:

  1. arvelighed (mutationer på genniveau, arvelige sygdomme);
  2. den forkerte måde af menneskeliv (afhængighed, stress, dårlig ernæring, stillesiddende inaktivt arbejde, mangel på daglig behandling);
  3. bor i et miljømæssigt snavset område (røg, støvet luft, snavset drikkevand).

Årsagerne til manglende metaboliske processer kan være flere. Det kan være patologiske ændringer i arbejdet med vigtige kirtler: binyrerne, hypofysen og skjoldbruskkirtlen.

Desuden er manglende overholdelse af kosten (tør mad, hyppig overspisning, smertefuld entusiasme for hårde kostvaner) samt dårlig arvelighed blandt årsagerne til svigt.

Der er en række eksterne tegn, som du selvstændigt kan lære at genkende problemerne med katabolisme og anabolisme:

  • utilstrækkelig eller overdreven kropsvægt
  • somatisk træthed og hævelse af øvre og nedre ekstremiteter;
  • svækkede negleplader og hårbrud;
  • hududslæt, acne, skrælning, pallor eller rødhed af integumentet.

Hvordan laver man udvekslinger med mad?

Hvad er stofskiftet i kroppen allerede fundet ud af. Nu er det nødvendigt at forstå dens funktioner og måder at genoprette.

Primær metabolisme i kroppen og dens første fase. I løbet af kurset flyder mad og næringsstoffer i. Der er mange fødevarer, der kan gavnligt påvirke stofskifte og stofskifte, for eksempel:

  • produkter rige på grove vegetabilske fibre (rødbeder, selleri, kål, gulerødder);
  • magert kød (skindfri kyllingefilet, kalvekød);
  • grøn te, citrusfrugter, ingefær;
  • fosforrig fisk (især saltvand);
  • eksotiske frugter (avokadoer, kokosnødder, bananer);
  • grønne grøntsager (dill, persille, basilikum).

Hvis metabolismen er fremragende, så bliver kroppen slank, hår og negle stærk, hud uden kosmetiske defekter, og velvære er altid godt.

I nogle tilfælde kan fødevarer, der forbedrer metaboliske processer, ikke være velsmagende og ubehagelige. På trods af dette er det svært at undvære dem i spørgsmålet om at justere metabolismen.

Ikke alene takket være fødevareprodukter af vegetabilsk oprindelse, men også med den rigtige tilgang til din rutine, kan du genskabe kroppen og stofskiftet. Det er dog vigtigt at vide, at det ikke er muligt at gøre det på kort tid.

Genopretning af metabolisme - en lang og gradvis proces, der ikke kræver afvigelser fra kurset.

Ved behandlingen af ​​dette problem bør du altid fokusere på følgende postulater:

  • obligatorisk hjertelig morgenmad;
  • streng diæt
  • maksimal væskeindtag.

For at opretholde stofskiftet skal du spise ofte og fraktioneret. Det er vigtigt at huske at morgenmad - dette er det vigtigste måltid, der starter stofskiftet. Det bør omfatte højt-carb-korn, men om aftenen er det bedre at afvise dem og give præference for kalorier med lavt kalorieindhold, såsom kefir og ostemasse.

Kvalitativt fremskynde metabolismen vil hjælpe med at bruge store mængder mineral eller renset vand uden gas. Vi skal også huske om snacks, som bør omfatte grov fiber. Det hjælper med at udtrække det maksimale antal toksiner og kolesterol fra kroppen, så meget, at der ikke er behov for kolesterolsænkende stoffer, stofskiftet vil gøre alt.

Metabolisme (eller metabolisme fra den græske μεταβολή - "transformation, change") (herefter benævnt "O. century.") Er den naturlige orden af ​​transformation af stoffer og energi i levende systemer, der ligger til grund for livet, rettet mod deres bevarelse og selvgengivelse. ; et sæt af alle kemiske reaktioner der forekommer i kroppen.

Den tyske filosof og tænker Friedrich Engels, der definerede livet, påpegede, at hendes vigtigste egenskab er den konstante O. in. med den omgivende ydre natur, med ophør af hvilket liv slutter. Metabolismen er således det mest afgørende og uundværlige tegn på livet.

Uden undtagelse er alle organers organer og væv i en tilstand af kontinuerlig kemisk interaktion med andre organer og væv såvel som med omgivelserne omkring organismen. Ved hjælp af metoden for isotopiske indikatorer blev det konstateret, at intenst metabolisme forekommer i enhver levende celle.

Med mad kommer forskellige stoffer ind i kroppen fra det ydre miljø. I kroppen gennemgår disse stoffer ændringer (metaboliseres), som følge heraf de bliver delvist omdannet til stoffer i selve organismen. Dette er processen med assimilering. I tæt samarbejde med assimilering finder den omvendte proces sted - dissimilering. Stoffer af en levende organisme forbliver ikke uændrede, men mere eller mindre hurtigt splittet med frigivelse af energi; de erstattes af nyligt assimilerede forbindelser, og de nedbrydningsprodukter, der produceres under nedbrydning udskilles fra kroppen. De kemiske processer, der forekommer i levende celler, er karakteriseret ved en høj grad af ordenlighed: Decay- og syntese-reaktionerne er organiseret på en bestemt måde i tid og rum, koordineret med hinanden og danner et sammenhængende, subtilt reguleret system dannet som følge af en lang udvikling. Den nærmeste sammenhæng mellem assimilerings- og dissimilationsprocesserne manifesteres i det faktum, at sidstnævnte ikke kun er en kilde til energi i organismer, men også en kilde til indledende produkter til syntetiske reaktioner.

Grundlaget for fænomenernes metaboliske rækkefølge er konsistensen af ​​satserne for individuelle kemiske reaktioner, som afhænger af den katalytiske virkning af specifikke proteiner - enzymer. Næsten ethvert stof, for at kunne deltage i O. c., Skal interagere med enzymet. Samtidig vil det ændre sig i høj hastighed i en meget specifik retning. Hver enzymatisk reaktion er et særskilt link i kæden af ​​disse transformationer (metaboliske veje), som sammen udgør metabolisme. Den katalytiske aktivitet af enzymer varierer inden for meget store grænser og er under kontrol af et komplekst og delikat reguleringssystem, der giver kroppen optimale levevilkår under forskellige miljøforhold. Således afhænger den naturlige rækkefølge af kemiske transformationer af enzymets sammensætning og aktivitet, som justeres afhængigt af organismens behov.

For at erkende metabolisme er det vigtigt at studere både rækkefølgen af ​​individuelle kemiske transformationer og de umiddelbare årsager, der bestemmer denne rækkefølge. O. v. Det blev dannet ved selve jordens oprindelse på jorden, og det er derfor baseret på en biokemisk plan, der er ensartet for alle verdensplanets organismer. Imidlertid under udvikling af levende materiel, ændringer og forbedring af O. i. de gik forskellige måder i forskellige repræsentanter for dyre- og planteverdenen. Organismer der tilhører forskellige systematiske grupper og står på forskellige niveauer af historisk udvikling sammen med grundlæggende ligheder i den grundlæggende rækkefølge af kemiske transformationer har derfor betydelige og karakteristiske forskelle. Udviklingen af ​​levende natur ledsages af ændringer i strukturer og egenskaber hos biopolymerer samt energimekanismer, reguleringssystemer og koordinering af metabolisme.

Metabolisme Scheme

I. Assimilering

Særligt signifikante forskelle i metabolisme af repræsentanter for forskellige grupper af organismer i de første faser af assimileringsprocessen. Primære organismer menes at blive anvendt til fodring af organisk stof, der er opstået abiogent (se livets oprindelse); Med den efterfølgende udvikling af livet var nogle af de levende væsener i stand til at syntetisere organisk materiale. Ved dette kriterium, kan alle de organismer opdeles i autotrofe og heterotrofe (se. Autotrofe og heterotrofe). I heterotrofer, som alle dyr, svampe og mange typer bakterier tilhører, O. v. baseret på ernæring med færdige organiske stoffer. Sandt nok har de evnen til at absorbere noget, relativt lille mængde CO2, ved at bruge det til at syntetisere mere komplekse organiske stoffer. Denne proces udføres imidlertid kun af heterotrofer på grund af brugen af ​​energi indeholdt i kemiske bindinger af organiske stoffer i fødevarer. Autotrofer (grønne planter og nogle bakterier) behøver ikke at være færdig organiske stoffer og føre dem til den primære syntese af deres konstituerende elementer. Nogle af autotrofer (svovlbakterier, jern bakterier og nitrificerende bakterier) anvendes til dette energi oxidation af uorganiske forbindelser (se. Kemosyntese). Grønne planter danner organisk materiale på grund af solens energi i processen med fotosyntese - den vigtigste kilde til organisk materiale på jorden.

Under fotosyntese grønne planter assimilere CO2 og danner carbohydrater, fotosyntese er en kæde af successivt forekommende redoxreaktioner, hvori deltager klorofyl - det grønne farvestof stand til at opfange solenergi. For lysenergi bekostning fotokemisk spaltning af vand finder sted, med oxygen frigives til atmosfæren og hydrogen anvendes til CO2 genvinding. På et relativt tidligt stadium af fotosyntese dannes phosphoglycerinsyre, som undergår restaurering, giver trohuglerodnye sukker - triose. To triose - phosphoglyceraldehyd fosfodioksiatseton og - under indvirkning af enzymet aldolase kondenserer til dannelse hexose - fructose-diphosphat, som på sin side omdannes til andre hexose - glucose, mannose, galactose. Kondensationen af ​​phosphodioxyaceton med en række andre aldehyder fører til dannelsen af ​​pentoser. Den resulterende hexose i planter er udgangsmaterialet for syntesen af ​​komplekse kulhydrater - saccharose, stivelse, inulin, cellulose (cellulose) og andre.

Pentoser giver anledning til højmolekylære pentosaner, der er involveret i opbygningen af ​​planteunderstøttende væv. I mange planter kan hexoser omdannes til polyphenoler, phenolcarboxylsyrer og andre aromatiske forbindelser. Som et resultat af polymerisering og kondensation dannes tanniner, anthocyaniner, flavonoider og andre komplekse forbindelser ud fra disse forbindelser.

Dyr og andre heterotrofer modtager kulhydrater i færdig form med mad, hovedsagelig i form af disaccharider og polysaccharider (saccharose, stivelse). I fordøjelseskanalen opdeles kulhydrater under enzymets virkning i monosaccharider, som absorberes i blodet og spredes af det til alle væv i kroppen. I væv fra monosaccharider syntetiseres et dyrs reservepolysaccharid, glycogen. Se kulhydratmetabolisme.

De primære produkter af fotosyntese, kemosyntese og dannet af dem eller med Absorberede kosten kulhydrater er udgangsmaterialet for syntesen af ​​lipider - fedtstoffer og andre lignende stoffer. F.eks. Opstår der opsamling af fedtstoffer i modningsfrøene af oliebærende planter på bekostning af sukkerarter. Visse mikroorganismer (fx Torulopsis lipofera) når de dyrkes på glucose opløsning i 5 timer til dannelse af en 11% fedt i tørstof. Glycerol, som er nødvendigt til syntese af fedtstoffer, dannes ved reduktion af phosphoglyceraldehyd. Højmolekylære fedtsyrer - palmitinsyre, stearinsyre, oleinsyre og andre, der giver interaktionen af ​​glycerin med fedt, syntetiseret i kroppen fra eddikesyre - produkt fotosyntese oxidation eller stoffer dannet ved henfald af carbohydrater. Dyr får fedt også med mad. I dette fedtstof i fordøjelseskanalen lipaser spaltes i glycerol og fedtsyrer og absorberet af kroppen. Se fedtstofskifte.

I autotrofe organismer begynder proteinsyntese med assimileringen af ​​uorganisk nitrogen (N) og syntesen af ​​aminosyrer. I forbindelse med kvælstoffiksering assimilerer nogle mikroorganismer molekylært kvælstof fra luften, som omdannes til ammoniak (NH3). Højere planter og chemosynthetic mikroorganismer forbruge nitrogen i form af ammoniumsalte og nitrater, idet sidstnævnte er tidligere blevet underkastet en enzymatisk reduktion til NH3. Under påvirkning af passende enzymer NH3 kobles derefter med keto eller hydroxysyrer, hvorved der dannes aminosyrer (fx pyrodruesyre og NH3 give en af ​​de vigtigste aminosyrer - alanin). De således dannede aminosyrer kan underkastes yderligere transaminering og andre transformationer, hvilket giver alle de andre aminosyrer, der udgør proteinerne.

Heterotrofe organismer kan også syntetisere aminosyrer fra ammoniaksalte og kulhydrater, men dyr og mennesker får størstedelen af ​​aminosyrer med fødevareproteiner. Heterotrofe organismer kan ikke syntetisere en række aminosyrer og bør modtage dem i færdig form som en del af fødevareproteiner.

Aminosyrer forbundet med hinanden under indvirkning af egnede enzymer til at danne andre proteiner (se artiklen proteiner afsnittet biosyntese protein). Proteiner er alle enzymer. Nogle strukturelle og kontraktile proteiner har også katalytisk aktivitet. Således er en muskelprotein myosin stand til at hydrolysere adenosintriphosphat (ATP), som leverer den nødvendige energi til muskelsammentrækning. Simple proteiner indgår i vekselvirkning med andre stoffer giver anledning til komplekse proteiner - proteids: forbinder med kulhydrater, proteiner danner glycoproteiner, lipider - lipoproteiner, nukleinsyrer - nukleoproteiner. Lipoproteiner - den vigtigste strukturelle komponent i biologiske membraner; nukleoproteiner er en del af chromatinet af cellekerner, danner cellulære protein-syntetiserende partikler - ribosomerne. Se også kvælstof i kroppen, proteinmetabolisme.

II. dissimilation

Kilden til energi, der er nødvendig til opretholdelse af liv, vækst, reproduktion, mobilitet, excitabilitet og andre manifestationer af vital aktivitet er oxidationsprocesserne af en del af spaltningsprodukterne anvendt af celler til syntesen af ​​strukturelle komponenter.

Den ældste og derfor den mest almindelige for alle organismer er processen med anaerob splitting af organiske stoffer, som udføres uden iltning (se gæring, glykolyse). Senere blev denne indledende mekanisme til opnåelse af energi ved hjælp af levende celler suppleret med oxidationen af ​​de resulterende mellemprodukter med ilt fra luften, som optrådte i Jordens atmosfære som følge af fotosyntese. Sådan opstod der intracellulær eller respiration af væv. For detaljer, se biologisk oxidation.

Den vigtigste energikilde, der opbevares i kemiske bindinger i de fleste organismer, er kulhydrater. Opdelingen af ​​polysaccharider i kroppen begynder med deres enzymatiske hydrolyse. For eksempel, planter med frø spiring lagret deri hydrolyserede stivelse amylaser, dyr absorberes fra mad stivelse hydrolyseres af amylase af spyt og pancreas, som danner maltose. Maltose hydrolyseres yderligere til dannelse af glucose. I dyrets krop dannes også glucose som følge af nedbrydning af glykogen. Glucose undergår yderligere omdannelser i glycolyse eller fermenteringsprocesser, som et resultat af hvilket en pyrodruesyre. Sidstnævnte kan, afhængigt af organismenes stofskifte, dannes under historisk udvikling, yderligere gennemgå forskellige transformationer. Under forskellige typer fermentering og glycolyse i muskler gennemgår pyruvsyre anaerobe transformationer. Under aerobe betingelser, - under respiration - det kan undergå oxidativ decarboxylering med dannelse af eddikesyre samt en kilde til dannelse drugh organiske syrer: oxalsyre, eddikesyre, citronsyre, cis-aconitsyreanhydrid, isocitronsyre, oxalsyre, ravsyre, ketoglutarsyre, ravsyre, fumarsyre og æblesyre. Deres indbyrdes enzymatiske omdannelser, der fører til fuldstændig oxidation af pyrodruesyre til CO2 og H2O, kaldet tricarboxylsyrecyklen eller Krebs 'cyklus.

Dissimilering af fedtstoffer begynder også med deres hydrolytiske spaltning ved hjælp af lipaser til dannelse af frie fedtsyrer og glycerol; Disse stoffer kan så let oxideres, hvilket i sidste ende giver CO2 og H2O. Oxidation af fedtsyrer går hovedsageligt gennem såkaldt β-oxidation, dvs.. E., Således at molekylerne af fedtsyrer spaltes to carbonatomer, hvilket giver eddikesyrerest, og dannelse af en ny fedtsyre, som yderligere kan undergå β-oxidation. De resulterende rester af eddikesyre enten anvendt til syntesen af ​​forskellige forbindelser (fx aromatiske og andre isoprenoider.), Or oxideres til CO2 og H2O. Se også fedtstofskifte, lipider.

Forstillelsesprocesser proteiner starter med deres hydrolytiske spaltning med proteolytiske enzymer, hvilket resulterer i dannelse af lavmolekylære peptider og frie aminosyrer. Denne form for sekundær dannelse af aminosyrer sker eksempelvis, meget intensivt under spiring, når proteiner i endospermen eller kimblade af kimet hydrolyseres til dannelse af en fri aminogruppe delvis anvendt til konstruktion af de udviklende plantevæv, og delvist lider oxidativ nedbrydning. Forekommer i dissimilation proces oxidativ dekomponering udføres ved deaminering af aminosyrer fører til dannelse af den tilsvarende keto eller hydroxysyrer. Disse sidstnævnte oxideres enten yderligere til CO2 og H20, eller anvendes til at syntetisere forskellige forbindelser, herunder nye aminosyrer. Hos mennesker og dyr forekommer en særlig intens nedbrydning af aminosyrer i leveren.

Fri MN3 dannes under deaminering af aminosyrer til kroppen; det binder med syrer eller omdannes til urinstof, urinsyre, asparagin eller glutamin. I dyr udskilles ammoniumsalte, urinstof og urinsyre fra kroppen; i planter anvendes asparagin, glutamin og urinstof i kroppen som oplagringskilder til nitrogen. Således er en af ​​de vigtigste biokemiske forskelle på planter fra dyr det næsten fuldstændige fravær af det første kvælstofaffald. Dannelsen af ​​urinstof i oxidativ dissimilering af aminosyrer udføres hovedsageligt af den såkaldte ornithincyklus, som er tæt forbundet med andre transformationer af proteiner og aminosyrer i kroppen. dissimilation af aminosyrer kan også forekomme ved hjælp af decarboxylering af aminosyrer, hvor CO2 produceres, og en ny amin eller aminosyre (fx dannes ved decarboxylering af histidin histamin - et fysiologisk aktivt stof, og decarboxyleringen af ​​asparaginsyre - ny aminosyre - (α- eller β-alanin.) Aminer kan undergå methylering for at danne forskellige betainer og vigtige forbindelser, såsom for eksempel cholin. Planter bruger aminer (sammen med nogle aminosyrer) til bi osintezalkaloider.

III. Kommunikationsudveksling af kulhydrater, lipider, proteiner og andre forbindelser

Alle biokemiske processer, der forekommer i kroppen, er nært beslægtede med hinanden. Forholdet mellem proteinmetabolisme og redoxprocesser udføres på forskellige måder. De individuelle biokemiske reaktioner, der ligger til grund for respirationsprocessen, opstår på grund af den katalytiske virkning af de tilsvarende enzymer, dvs. proteiner. Samtidig kan proteinspaltningsprodukterne selv - aminosyrer undergå forskellige redoxtransformationer - dekarboxylering, deaminering osv.

Således produkterne af deaminering asparaginsyre og glutaminsyre - oxaloeddikesyre og α-ketoglutarsyre - er imidlertid vigtigste links kulhydrat oxidative omdannelser forekommer under respiration. Pyruvinsyre, det vigtigste mellemprodukt dannet under fermentering og respiration, er også tæt forbundet med proteinmetabolisme: interagerer med NH3 og det tilsvarende enzym giver den den essentielle aminosyre a-alanin. Det nære forhold af processer gæring og respiration med lipidmetabolisme i organismen synes at phosphoglyceraldehyd dannet i de tidlige stadier af kulhydrat dissimilation er udgangsmaterialet for syntesen af ​​glycerol. På den anden side opnås der som et resultat af pyruvsyreoxidation eddikesyrerester, hvoraf fedtsyrer med højt molekylvægt og forskellige isoprenoider syntetiseres (terpener, carotenoider, steroider). Således fører processerne til fermentering og respiration til dannelsen af ​​forbindelser, der er nødvendige til syntese af fedtstoffer og andre stoffer.

IV. Vitaminer og minerals rolle i stofskiftet

I omdannelserne af stoffer i kroppen indtager et vigtigt sted vitaminer, vand og forskellige mineralske forbindelser. Vitaminer er involveret i adskillige enzymatiske reaktioner i sammensætningen af ​​coenzymer. For eksempel et derivat af vitamin B1 - thiaminpyrophosphat - fungerer som coenzym i den oxidative decarboxylering af (α-ketosyrer herunder pyrodruesyre, phosphatester af vitamin B6 - pyridoxal - er afgørende for katalytisk transamineringsreaktioner, decarboxylering og anden aminosyre ombytningsreaktioner derivat af vitamin A er inkluderet i sammensætningen af ​​optikken. pigmenter Funktionerne af en række vitaminer (for eksempel ascorbinsyre) forstås ikke fuldstændigt. Forskellige typer af organismer adskiller sig i deres evne til biosyntese af vitaminer, og deres behov i samlingen af ​​de eller andre vitaminer, der kommer fra mad, som er nødvendige for normal metabolisme.

En vigtig rolle i mineralmetabolismen spilles af Na, K, Ca, P, samt sporstoffer og andre uorganiske stoffer. Na og K er involveret i bioelektriske og osmotiske fænomener i celler og væv i mekanismerne for permeabilitet af biologiske membraner; Ca og P er hovedkomponenterne i knogler og tænder; Fe er en del af respiratoriske pigmenter - hæmoglobin og myoglobin samt en række enzymer. Andre mikroelementer (Cu, Mn, Mo, Zn) er nødvendige for sidstnævntes aktivitet.

Fosforsyreestere og frem for alt adenosinphosphorsyrer, som opfatter og akkumulerer energi frigivet i kroppen under glykolyse, oxidation og fotosyntese, spiller en afgørende rolle i energimetabolismemekanismerne. Disse og nogle andre energirige forbindelser (se høj-energiforbindelser) overfører energien i deres kemiske bindinger til brug i mekaniske, osmotiske og andre former for arbejde eller til at udføre syntetiske reaktioner med energiforbrug (se også bioenergi).

V. Metabolisme regulering

Den overraskende koordinering og koordinering af processer af metabolisme i en levende organisme opnås ved streng og plastisk koordinering af O. til. både i celler og i væv og organer. Denne koordinering bestemmer for en given organisme karakteren af ​​den metabolisme, der har taget form i processen med historisk udvikling, støttet og styret af arvelighedsmekanismerne og samspillet mellem organismen og det eksterne miljø.

Reguleringen af ​​metabolisme på cellulærniveau udføres ved at regulere syntese og aktivitet af enzymer. Syntesen af ​​hvert enzym bestemmes af det tilsvarende gen. Forskellige mellemprodukter fra O. v., Der virker på en bestemt del af DNA-molekylet, der indeholder information om syntesen af ​​dette enzym, kan fremkalde (udløse, amplificere) eller tværtimod undertrykke (standse) dens syntese. Så stopper E. coli med et overskud af isoleucin i et næringsmedium syntesen af ​​denne aminosyre. Overskydende isoleucin virker på to måder:

  • a) hæmmer (hæmmer) aktiviteten af ​​enzymet threonindehydratase, som katalyserer den første fase af reaktionskæden, der fører til syntesen af ​​isoleucin, og
  • b) undertrykker syntesen af ​​alle enzymer, der er nødvendige for isoleucinbiosyntese (herunder threonindehydratase).

Inhibering af threonindehydratase udføres ifølge princippet om allosterisk regulering af enzymaktivitet.

Teorien om genetisk regulering foreslået af franske forskere F. Jacob og J. Monod betragter undertrykkelse og induktion af enzymsyntese som to sider af samme proces. Forskellige repressorer er specialiserede receptorer i cellen, som hver er "indstillet" til at interagere med en specifik metabolit, der inducerer eller undertrykker syntesen af ​​et bestemt enzym. Således i cellerne, polynukleotidsekvenserne kæder af DNA indesluttet "Instruktioner" til syntese af en række forskellige enzymer, med dannelsen af ​​hver af dem kan være på grund af indflydelsen af ​​signalet metabolit (induktor) i samme repressor (se. Molekylær genetik, et operon).

Den vigtigste rolle i reguleringen af ​​metabolisme og energi i celler spilles af protein-lipidbiologiske membraner, der omgiver protoplasmaet og kernen i den, mitokondrier, plastider og andre subcellulære strukturer. Indgangen af ​​forskellige stoffer i cellen og deres frigivelse heraf reguleres af permeabiliteten af ​​biologiske membraner. En væsentlig del af enzymerne er forbundet med membraner, hvor de synes at være "indlejret". Som et resultat af interaktionen af ​​et enzym med lipider og andre komponenter i membranen vil konformationen af ​​dets molekyle og dermed dets egenskaber som katalysator være forskellig fra en homogen opløsning. Denne omstændighed er af stor betydning for reguleringen af ​​enzymatiske processer og metabolisme generelt.

Det vigtigste middel til at regulere metabolisme i levende organismer er hormoner. For eksempel øger for dyr med en signifikant reduktion i indholdet af caxapa i blodet frigivelsen af ​​adrenalin, hvilket bidrager til nedbrydning af glykogen og dannelsen af ​​glucose. Når der er overskud af sukker i blodet, øges insulinsekretionen, hvilket hæmmer nedbrydningen af ​​glycogen i leveren, som følge af hvilket mindre glucose kommer ind i blodet. En vigtig rolle i hormonernes virkningsmekanisme tilhører cyklisk adenosinmonophosphorsyre (cAMP). Hos dyr og mennesker, hormonel regulering Metabolisme. tæt forbundet med koordineringsaktiviteten i nervesystemet (se nerve regulering).

På grund af totaliteten af ​​biokemiske reaktioner, der er nært beslægtede med hinanden og udgør metabolisme, interagerer organismen med miljøet, hvilket er en uundværlig tilstand for livet. Friedrich Engels skrev: "Fra metabolisme gennem ernæring og udskillelse... følger alle andre enkleste faktorer i livet..." (Anti-Dühring, 1966, s. 80). Således udvikling (ontogeni) og væksten af ​​organismer, arvelighed og variation, irritabilitet og højere nerveaktivitet - kan de vigtigste livsytringer forstås og er underlagt vilje en person på grundlag af finde arvelige metaboliske mønstre og forandringer i det under indflydelse af ændrede betingelser eksternt miljø (inden for organismens normale reaktion). Se også biologi, biokemi, genetik, molekylærbiologi og litteraturen om disse artikler. (biokemiker, biologisk videnskabelig professor, professor (1944), tilsvarende medlem af USSR Academy of Sciences Vatslav Leonovich Kretovich)

VI. Metaboliske lidelser

En hvilken som helst sygdom ledsages af metaboliske sygdomme. De er særligt forskellige i lidelser i de trofiske og regulerende funktioner i nervesystemet og de endokrine kirtler, som det kontrollerer. Metabolisme svækkes også ved en abnorm diæt (overdreven eller utilstrækkelig og kvalitativt utilstrækkelig diæt, såsom mangel eller overskud af vitaminer i fødevarer osv.). Udtrykket af den generelle forstyrrelse af O. (og dermed energiudveksling) på grund af en ændring i intensiteten af ​​oxidative processer er skift i hovedudvekslingen. Dens stigning er karakteristisk for sygdomme forbundet med den forbedrede funktion af skjoldbruskkirtlen, et fald - med mangel på denne kirtel, funktionstab i hypofysen og binyrerne og generel sult. Allokere krænkelser af protein, fedt, kulhydrat, mineral, vandmetabolisme; Alle typer af stofskifte er imidlertid så tæt indbyrdes forbundne, at en sådan opdeling er vilkårlig.

Metaboliske lidelser udtrykkes ved utilstrækkelig eller overdreven ophobning af stoffer, der er involveret i metabolisme, ved ændring af deres interaktion og arten af ​​transformationer, i akkumulering af intermediære produkter af metabolisme, ved ufuldstændig eller overdreven udskillelse af O.-produkter. og i dannelsen af ​​stoffer, der ikke er karakteristiske for normal metabolisme. Diabetes mellitus er således karakteriseret ved utilstrækkelig fordøjelse af kulhydrater og en overtrædelse af deres overgang til fedt; fedme forårsager overdreven omdannelse af kulhydrater til fedt Gigt er forbundet med nedsat udskillelse af urinsyre. Overdreven udskillelse af urin, fosfat og oxalatsalter kan føre til udfældning af disse salte og udvikling af nyresten. Utilstrækkelig frigivelse af en række slutprodukter af proteinmetabolisme på grund af visse sygdomme i nyrerne fører til uremi.

Akkumuleringen i blod og væv af en række mellemmetabolske produkter (mælkesyre, pyrodruesyre, acetoeddikesyre) observeres i strid med oxidative processer, spiseforstyrrelser og beriberi; Forstyrrelse af mineralmetabolismen kan føre til forskydninger i syre-base balance. Den cholesterol metabolske lidelse er underlagt aterosklerose og visse typer af gallsten sygdom. Alvorlige stofskiftesygdomme omfatter nedbrydning af proteinabsorption i thyrotoksikose, kronisk suppuration og nogle infektioner; krænkelse af absorptionen af ​​vand i diabetes insipidus, lime salte og fosfor i rickets, osteomalacia og andre sygdomme i knoglevæv, natriumsalte - i Addisons sygdom.

Diagnose af metaboliske sygdomme

Diagnose af metaboliske sygdomme er baseret på undersøgelsen af ​​gasudveksling, forholdet mellem mængden af ​​et stof ind i kroppen og dets frigivelse, bestemmelse af kemiske komponenter i blod, urin og andre udskillelser. For at studere metaboliske forstyrrelser introduceres isotopindikatorer (for eksempel radioaktivt iod - hovedsagelig 131I - til thyrotoksicose).

Behandling af metaboliske sygdomme er primært rettet mod at eliminere årsagerne til deres årsager. Se også "molekylære sygdomme", arvelige sygdomme og litteratur under disse artikler. (S. M. Leites)

Læs mere om stofskiftet i litteraturen:

  • F. Engels, Nature Dialectic, Karl Marx, F. Engels, Works, 2 udgave, volumen 20;
  • Engels F., Anti-Dühring, ibid;
  • Wagner P., Mitchell G., Genetik og Metabolisme oversætter fra engelsk til M., 1958;
  • Christian Boehmer Anfinsen. Molekylær basis for evolution, oversat fra engelsk, M., 1962;
  • Jacob Francois, Mono Jacques. Biokemiske og genetiske reguleringsmekanismer i en bakteriecelle, i bogen: Molekylærbiologi. Problemer og udsigter, Moskva, 1964;
  • Oparin Alexander Ivanovich. Fremkomsten og den oprindelige udvikling af livet, M., 1966;
  • Skulachev Vladimir Petrovich. Akkumulering af energi i en celle, M., 1969;
  • Molekyler og celler, oversat fra engelsk, c. 1-5, M., 1966 - 1970;
  • Kretovich Vatslav Leonovich. Fundamentals of Plant Biochemistry, 5. udgave, M., 1971;
  • Zbarsky Boris Ilyich, Ivanov I. I., Mardashev Sergey Rufovich. Biologisk kemi, 5. udgave, L., 1972.

Hvad er de bedste pancreasinjektioner til pancreatitis?

Lipoproteiner: Funktioner, Betydning og Klassificering