Posted on 31.07.2020 at. 31.07.2020 by alexxlab

Кратко об обмене веществ

Хороший обмен веществ, плохой обмен веществ, стимулирование или ускорение обмена веществ и т.п. Данные понятия на слуху у каждого, при этом употребляем мы их чаще всего, не осознавая на самом деле, что же они значат, и трактуем их неправильно, поскольку обмен веществ – это далеко не процесс пищеварения, как все полагают.

Обмен веществ или по-другому метаболизм является основой всех жизненно важных процессов, протекающих в нашем теле. Под метаболизмом, грубо говоря, понимают все биохимические процессы, происходящие внутри клеток. Другими словами: то, из чего состоит наша пища, усваивается внутри клеток, т.е. распадается и используются для построения чего-то нового.

Наш организм заботится о себе сам, используя поступившие с пищей макро- и микроэлементы, витамины и минералы или прибегая к помощи уже имеющихся резервов. Все это необходимо для обеспечения надлежащей работы всех систем и органов и оптимального протекания всех процессов. При этом особую роль в обмене веществ играют гормоны и ферменты. Именно нервная и гормональная системы организма регулируют все обменные процессы. Влияют на метаболизм и факторы окружающей среды, к примеру, температура. При этом самым важным органом для всех обменных процессов является печень.

​Обмен веществ – это не процесс пищеварения

Чтобы должным образом выполнять все свои задачи, наш организм нуждается в энергии. Ее источниками являются такие макронутриенты, как углеводы, жиры и белки, которые поступают с продуктами питания.

Безусловно, процесс пищеварения в какой-то мере является предпосылкой для обмена веществ, поскольку именно в желудке и кишечнике питательные вещества расщепляются на составляющие: углеводы – до простых сахаров, белки или тот же протеин – до аминокислот, жиры – до жирных кислот и глицеридов. Происходит это в силу того, что кишечник в состоянии усваивать нутриенты только в расщепленной форме, которая способствует их последующему впитыванию в кишечнике и всасыванию в кровь.

Кровоток выступает в роли своеобразного распределителя питательных веществ во все клетки организма. Именно поэтому, когда речь заходит об обмене веществ, имеется в виду процесс, наступающий после пищеварения, всасывания в кровоток и попадания в клетки, т.е. процесс, происходящий внутри клетки.

Основные фигуранты обмена веществ: углеводы, белки, жиры, минералы

Существуют различные виды обмена веществ, в зависимости от того, что перерабатывается:

• Углеводный обмен

  В процессе пищеварения сложные углеводы, поступающие с пищей, расщепляются до простых сахаров. Молекулы сахара попадают через кровь в клетки, где собственно и происходит углеводный обмен. Из простых сахаров наше тело получает энергию. В случае если, энергии достаточно, они накапливаются в печени и мышцах, соединяясь снова в полисахариды.

• Белковый обмен

  В процессе расщепления белка получаются аминокислоты, которые также через кровь попадают в клетки. Там они служат либо источником «топлива», либо материалом для построения мышц, а также образования гормонов и ферментов. Именно поэтому самым популярным продуктом в спортивном питании является протеин.

• Жировой обмен

  Жир используется в качестве источника энергии, а также как основной накопитель энергии. Кроме того, он участвует в образовании гормонов и сигнальных веществ, а то, в чем наше тело не нуждается, откладывается в жировых клетках на «черный день».

• Обмен минералов

  В качестве примера можно привести обмен кальция и фосфора, участвующих в укреплении костной и зубной ткани. Кроме того, ионы кальция незаменимы при обеспечении работы мышц.

Анаболический и катаболический обмен веществ

В связке с обменом веществ часто используются понятия анаболизм и катаболизм, которые являются формами метаболизма.

• Анаболизм

  Так называют процесс образования веществ в организме всех живых существ. В качестве примера можно привести углеводный обмен: часть простых сахаров, проникающих в клетки из кровотока, снова образуют в печени и мышцах полисахариды и накапливаются в них именно в такой форме.

  Часто под анаболизмом в узком смысле понимают белковы

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

Поделиться статьей

12 243

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

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

Функции метаболизма:

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

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

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

1. Катаболизм – это такие процессы в организме, которые направлены на расщепление пищевых, а также собственных молекул на более простые вещества с освобождением при этом энергии и запасание ее в форме аденозинтрифосфата (АТФ).

Первый этап катаболизма – это процесс пищеварения, в ходе которого белки расщепляются до аминокислот, углеводы — до глюкозы, липиды — до глицерина и жирных кислот. Затем уже в клетках эти молекулы превращается в ещё более мелкие, к примеру, жирные кислоты – в ацетил-КоА, глюкоза — в пируват, аминокислоты — в оксалоацетат, фумарат и сукцинат и т.д. Основные конечные продукты катаболизма — вода, углекислый газ, аммиак, мочевина.

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

2. Анаболизм

– это такие обменные процессы в организме, которые направлены на образование клеток и тканей этого организма. Многие вещества, полученные в результате катаболизма, в дальнейшем используются организмом для синтеза (анаболизма) других веществ.
Анаболические процессы всегда протекают с поглощением энергии АТФ. В ходе анаболического метаболизма из более мелких молекул структурируются крупные, из более простых структур образуются более сложные.
Таким образом, в результате катаболизма и последующего анаболизма из питательных веществ, поступающих в организм, строятся белки, жиры и углеводы, свойственные данному организму.

Таблица 1. Сравнение анаболизма и катаболизма.

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

 

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

Как измеряется уровень метаболизма? Что такое скорость метаболизма?

Измеряя уровень метаболизма, никто, конечно, не подсчитывает количество вновь образовавшихся или разрушившихся клеток или тканей.
Уровень обмена веществ измеряется по количеству поглощенной и выделенной энергии. Речь идёт о той энергии, которая поступает в организм с пищей, и той, которую расходует человек в процессе жизнедеятельности. Измеряется она в калориях.
Калории для организма – это как бензин для автомобиля. Это источник энергии, благодаря которому бьется сердце, сокращаются мышцы, функционирует мозг, человек дышит.

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

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

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

1) Энергия, которая расходуется на основной обмен (это и есть основной показатель метаболизма) +
2) Энергия, расходуемая на усвоение пищи — специфическое динамическое действие пищи (СДДП) +
3) Энергия, которая расходуется на физические нагрузки.

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

Основной обмен — что это такое?

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

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

Почему важно знать основной обмен?

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

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

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

Допустимым считается отклонение от должной величины на +15 или -15%.
Отклонения от +15% до +30% считаются сомнительными, при которых необходимо наблюдение и контроль.
Отклонения от +30% до +50% считаются отклонениями средней тяжести, от +50% до +70% — тяжелыми, а более +70% — очень тяжелыми.
Снижение основного обмена на 30-40% также считаются такими, которые связаны с заболеванием, при котором требуется лечение этого заболевания.

Фактический основной обмен определяют методом калориметрии в специальных лабораториях.

Обмен веществ(метаболизм)-что это и как его ускорить.

Обмен веществ (или метаболизм) является важнейшим условием качества нашей жизни.  Он  поддерживает иммунную систему, гормональный баланс и сообщает нам о сбоях, когда происходят нарушения. Благодаря ему происходит рост и обновление клеток, поддерживается жизнь и молодость нашего организма.  От качества обмена веществ будет зависеть здоровье и функциональность всех органов нашего тела.   Обмен веществ является прямым проводом между окружающей средой и телом, и все живые существа (люди, животные и растения ) зависят от него. Так что без него не было бы жизни.

Что такое обмен веществ(или метаболизм)?

Метаболизм — это обмен различными веществами в цикле каждого живого существа. Это превращение инородных веществ в энергию и питательные вещества для организма. Обмен веществ-сложный, универсальный и очень подверженный помехам процесс. Включает в себя все биологические и химические процессы, происходящие в организме.

Он, так сказать, участвует во всех операциях. Будь то для обеспечения энергии, для поддержания функций органов или для наращивания клеток организма. Даже наше здоровье зубов тесно связано с метаболизмом. Простейшая форма обмена веществ происходит у растений, там этот процесс называется фотосинтезом.

Функции И Задачи. Как работает обмен веществ?

В задачи метаболизма входит: усвоение, превращение и транспортировка питательных веществ, а также выведение из конечных продуктов. При этом делается различие между Kaтаболизмом и Aнаболизмом.

Катаболизм обозначает распад и расщепление питательных веществ на мельчайшие молекулы. Этот процесс высвобождает энергию и поэтому называется энергетическим обменом.

Aнаболизм относится к преобразованию, накоплению и хранению этих молекул в клетках организма.

Функции и задачи обмена веществ.

 Даже во сне или состоянии покоя организм потребляет энергию. Обмен веществ должен обеспечить жизненно важные функции. Такие как: дыхание, биение сердца или сохранение деятельности мозга. Этот минимальный уровень энергии называется базовым оборотом.

Средний основной обмен взрослого человека составляет около 2000 ккал в день. Если происходит недостаточное снабжение питательными веществами, возникает так называемый голодный метаболизм. При этом замедляются все обменные процессы, в результате чего снижается основной оборот.

Процесс начинается с усвоения питательных веществ. Простирается от их транспортировки до переработки и заканчивается их выведением из организма. Преобразование вещества в энергию, не относящуюся к телу, происходит с помощью различных белков. Эти белки также называются ферментами. Они направляют и ускоряют химические реакции в организме, но сами по себе не изменяются. Благодаря этому процессу обеспечивается не только рост и сохранение организма, но и функционирование внутренних органов. А также получение энергии для физической деятельности.

Метаболизм в основном контролируется нервной системой и гормонами. Но факторы окружающей среды, такие как температура, кислород, потребление пищи и количество физической активности, также влияют на него. Он-прямая связь между окружающей средой и человеческим телом. Именно поэтому он играет важнейшую роль в поддержании нашего здоровья, поскольку оказывает непосредственное влияние на все функции организма.

Процесс поглощения и выведения

Поглощение питательных веществ происходит через пищеварительный тракт. Пища, измельченная в желудке, направляется в кишечник. Там начинается расщепление и превращение их в мельчайшие составляющие. Таким образом, питательные вещества переносятся из кишечника в кровоток и транспортируются с его помощью во все клетки организма.

Преобразование в кишечнике происходит с помощью бактерий и белков. Эти белки называются ферментами. Пища в основном состоит из углеводов, белка, жира, минералов и микроэлементов. При преобразовании углевод разрушается до простого сахара, белок-до аминокислоты, а жир-до жирной кислоты и Глицерида. Теперь кишечник способен выпустить мельчайшие питательные вещества в кровоток и отправить их в путь. Этот процесс называется рассасыванием.

Транспортировка. После поглощения питательных веществ кровоток переносит их во все клетки организма, где они обмениваются, то есть метаболизируются. Основным органом для обмена веществ является печень. Она является самой большой железой в организме человека и, таким образом, выполняет большинство функций. Печень хранит жир и глюкозу, участвует в распаде и детоксикации загрязняющих веществ и отвечает за образование желчи.

Выделение. Под экскрецией понимается доставка конечных продуктов обмена через печень и почки. Эти вещества накапливаются в кишечнике ( стул) и мочевом пузыре (моча ) и в конечном итоге выводятся из организма в жидкой или твердой форме.

Нарушение обмена веществ

Заболевания и нарушения обмена веществ, а также возникающие симптомы и дискомфорт

Когда происходит изменение обмена веществ, возникает расстройство, также называемое аномалией. Причины нарушения обмена веществ могут быть очень разнообразными. Различают два вида:-1. врожденное расстройство, обусловленное генетической предрасположенностью и 2.-приобретенное.  Во втором случае возникает например, из-за неправильного питания, потребление никотина и алкоголя или приема лекарств. 

В результате чрезмерного или недостаточного производства различных веществ метаболизм выходит из своего естественного равновесия. Обменные процессы сдвигаются, и происходит дисфункция организма. При длительном нарушении обмена веществ иммунная система ослабляется, жизненные силы снижаются. Они очень разнообразны по ходу и по своей симптоматике. Определение причин зависит от очень подробного медицинского диагноза.

Жалобы

Частыми жалобами, например, диарея или запоры. Наиболее известными признаками острого нарушения обмена веществ являются весьма явные симптомы. Распространенными характеристиками для этого являются: Боли в животе, диарея, запоры, тошнота/рвота, общее истощение, головокружение и проблемы с кровообращением.

Наибольшая опасность возникает при поносе и рвоте. Тело высыхает быстрее обычного, что может стать опасным как для младенцев, так и для малышей. При длительном нарушении организм теряет ценные минералы и микроэлементы, так как они ему больше не доступны. Эта деградация может привести к значительным последствиям в мозге, костном каркасе, зубах и органах. Поэтому нарушение обмена веществ следует обязательно лечить. При врожденном нарушении обмена веществ симптомы сохраняются очень индивидуально. Они часто возникают сразу после рождения и заметны для пострадавших на протяжении всей жизни.

Болезни И Расстройства при нарушении обмена веществ

 Среди наиболее известных заболеваний при нарушенном метаболизме это-расстройство щитовидной железы и диабет.

Щитовидная железа

Очень распространенным метаболическим заболеванием является заболевание щитовидной железы. Орган, расположенный в горле, отвечает за гормональный баланс в нашем организме. Таким образом, в зависимости от расстройства может возникнуть либо перепроизводство, либо недопроизводство гормонов. Слишком много гормонов вырабатывается при сверхактивной щитовидной железе. Иммунная система пытается отбить избыток гормонов, что заметно из-за сильного потоотделения и потери веса. Другие типичные признаки сверхактивной щитовидной железы включают утолщение шеи, нервозность и тремор . С другой стороны, гипотиреоз с большей вероятностью производит дефицит гормонов, что может привести к усталости или депрессивному расстройству.

Диабет

Другим нередко встречающимся метаболическим заболеванием является диабет. При этом заболевании наблюдается хроническое нарушение сахарного обмена. Она может быть врожденным-это 1 тип или возникает из-за плохих привычек питания возникающее с возрастом- тип II. В последние годы диабет все чаще стал распространенным заболеванием, так как все больше людей заболевают им в основном из-за неправильного питания. Частный случай-гестационный диабет. Он впервые появляется у матери во время беременности и часто исчезает после родов.

Другие Заболевания

Другие распространенные метаболические заболевания включают:

Ацидоз; Синдром кушинга; Болезнь хранения железа; Ожирение; Подагра; Метаболический Синдром; Тиреоидит; Избыточный вес; Дефицит гормона роста; Сахарная болезнь.

Как ускорить обмен веществ?

Как повысить метаболизм? Многие люди интересуются этим вопросом только тогда, когда хотят снизить свой вес или из-за плохого здоровья. При этом форма диеты играет довольно второстепенную роль. Диеты часто включают риск недостаточного питания организма важными питательными веществами во время голодания. Это приводит к недоеданию и авитаминозу. После диеты, когда недостающие питательные вещества снова доступны, они метаболизируются в двойном-тройном количестве. Происходит эффект жожо. Гораздо важнее и эффективнее наладить здоровые отношения со своим организмом, в которых можно постоянно повышать обмен веществ. Для этого есть три основных правила:

1.Диетические изменения.

2.Физическая активность.

3.Изменение образа жизни.

Диетические изменения

Есть продукты, которые стимулируют обмен веществ, и те, которые замедляют его. Если вы хотите узнать об этом подробно, вы будете засыпаны противоречивой информацией и мнениями. Важно знать, что не количество потребления калорий решает наш вес, а соотношение питательных веществ друг к другу. Жиры, белки и углеводы должны приниматься в сбалансированном соотношении, чтобы обмен веществ был оптимальным. При этом важную роль играет и тип питательных веществ. Следует придерживаться принципом-чем естественнее питательные вещества, тем они здоровее и ценнее для организма. Кроме того, следует позаботиться о достаточном питье, начиная с 2-3 литров/день.

Физическая активность

Во время движения активные мышцы способствуют циркуляции лимфы. Питательные вещества, вода и кислород быстрее переносятся в клетки, а токсины так же быстро выводятся. Жир сжигается, превращается в энергию и, таким образом, не имеет возможности накапливаться в клетках. При этом не нужно мутировать в высокопроизводительного спортсмена. Здоровый и регулярный уровень упражнений в повседневной жизни также помогает очень хорошо. Езда на велосипеде, восхождение по лестнице, упражнения на растяжку и бег-хорошие способы активации мышц и поддержки метаболизма с ними. Как правило, упражнения никогда не может быть слишком много.

Изменение образа жизни

Двумя самыми неблагоприятными факторами для нашего метаболизма являются постоянный стресс и недостаток сна . И то, и другое постоянно приводит к гормональному дисбалансу в организме, тем самым нарушая обмен веществ. Происходит повышенное выделение кортизола. Кортизол-это антистрессовый гормон, который ставит наше тело в состояние тревоги во время стресса. В чрезвычайной ситуации он быстро срабатывает. Но если эта энергия не потребляется, инсулин накапливает ее в наших тканях в виде жира. Поскольку кортизол тесно связан со всеми обменными процессами в организме, стресс оказывает значительное влияние на наше благополучие. Если вы хотите положительно повлиять на обмен веществ вы должны  избегать стресса. Обратить внимание на регулярный и достаточный сон и иметь позитивное отношение к жизни.

Типы метаболизма

У каждого человека метаболизм отличается. Каждый человек, каждое живое существо генетически отличаются друг от друга. Мы помним-на обмен веществ влияют ферменты, которые генетически предопределены. Так что есть люди, у которых от природы быстрый обмен веществ, у других-вялый. Речь идет о высокой или низкой скорости обмена веществ. Точно так же люди могут иметь здоровый или больной метаболизм от рождения.

Здоровый метаболизм находится в равновесии, вы чувствуете себя в форме, любите двигаться и не имеете проблем с пищеварением или весом.

Больной метаболизм сжигает энергию медленнее, вы быстрее устаете, а также быстрее склонны к наращиванию жировых отложений. Оба варианта могут быть одинаково врожденными. Но-даже тот, у кого вялый обмен веществ, не обязательно должен стать толстым или больным. Здоровый образ жизни, правильное питание и активные физические упражнения также могут стимулировать медленный обмен веществ.

В медицине грубо различают три типа обмена веществ. Каждый тип отличается наращиванием мышц, наращиванием скелета, мышечной массой и склонностью накапливать жир.

Мезоморфный тип обладает атлетической фигурой. Быстро наращивает мышцы и имеет очень низкий процент жировых отложений, поэтому он часто имеет более чем среднюю силу тела.

Эктоморфный тип обладает стройной фигурой, чаще всего высокого роста и имеет длинные конечности. Он с трудом наращивает мышцы, но почти не прибавляет жира. Волосы выглядят довольно тонкими. У этого типа скорость обмена веществ высока.

Эндоморфный тип имеет более широкую, широкоплечую фигуру, часто тонкие волосы и короткие конечности. Он обычно мал ростом и склонен к избыточному весу. Его метаболизм медленный, поэтому он сжигает поглощенную пищу значительно медленнее и быстро накапливает жир. Благодаря его мягким мышцам весь его внешний вид выглядит довольно мягким и круглым.

Метаболизм-лечение

Что такое метаболический курс ?

Диета HCG-это вариант метаболического лечения.  Курс обмена веществ-это диетическая форма, которая должна позволить похудеть на 12 кг в течение 21 дня. По сравнению с другими диетами здесь нет недостатка питательных веществ. Поэтому предотвращается эффект жожо. Прежде чем принять решение об этом лечении, следует подробно узнать о плюсах и минусах этой диеты.

Курс лечения разделен на четыре этапа:

1. Этап зарядки длится два дня и является контрастной программой для фазы диеты. Здесь можно еще раз все съесть и выпить, после чего у кого-нибудь появится аппетит.

2. Этап диеты должна соблюдаться полностью с первого до последнего дня, ограничивая потребление калорий до 700 ккал в день.

3. Этап стабилизации длится еще 21 день и призвана вернуть метаболизм к нормальной диете, постепенно увеличивая потребление калорий.

4. Этап сохранения не ограничен по времени, поскольку он представляет собой новое и более здоровое питание.

У нас имеются группы в соц.сетях присоединяйтесь к нам!

Facebook

Instagram

Vk.com

Биология для студентов — 09. Основные особенности метаболических процессов: обмен веществ и его пути. Характеристика функций метаболизма

В живых клетках протекает множество ферментативных реакций. Всю совокупность этих реакций объединяют общим понятием метаболизм (обмен веществ). Он выполняет четыре специфические функции:

1. снабжение химической энергией, которая добывается путем расщепления богатых энергией пищевых веществ, поступающих из среды, или путем преобра­зования улавливаемой энергии солнечного света;
2. превращение молекул пищевых веществ в строительные блоки, которые в дальнейшем используются клеткой для построения макромолекул;
3. сборка белков, нуклеиновых кислот, липидов, полисахаридов и прочих клеточных компонентов из этих строительных блоков;
4. синтез и разрушение тех биомолекул, которые необходимы для выполнения каких-либо специфических функций.

Выделяют внешний и промежуточный обмен веществ. Внешний обмен веществ — внеклеточное переваривание веществ на путях их поступления и выделения из организма.

 

Промежуточный обмен веществ  — превращение веществ внутри клеток с момента их поступления до образования конечных продуктов. Попав внутрь клетки, питательное вещество метаболизируется, т.е. претерпевает ряд химических изменений, катализируемых ферментами. Определённая последовательность таких химических изменений называется метаболическим путём, а образующиеся промежуточные продукты — метаболитами. Большей частью метаболические пути линейны в результате четырех последовательных ферментативных реакций предшественник А превращается в продукт Е, а продукт одной ферментативной реакции служит субстратом следующей:

A ^El > B ^Д2 > C ^ЕЪ > D ^Д4 > E

Кроме линейных выделяют циклические метаболические пути. Обычно они имеют разветвления, в которых какие-нибудь продукты реакций выходят из цепи реакций данного метаболического пути или, наоборот, вливаются в нее.  Именно таким путем происходит окисление ацетильных групп до СО₂ и Н₂О в цикле лимонной кислоты.

Все метаболические пути делят на:

• центральные
• специальные (вто­ричные).

Центральные метаболические пути — пути превращения основных пищевых веществ в клетке (углеводов, жиров, белков и нуклеиновых кислот). На этих путях потоки метаболитов довольно внушительны. Например, в организме взрослого человека ежесуточно окисляется несколько сотен граммов глюкозы до СО₂ и воды. Последовательности химических превращений на каждом из центральных метаболических путей, в принципе, у всех живых форм едины. Кроме центральных путей есть и другие метаболические пути со значительно меньшим потоком метаболитов (ежесуточный синтез или распад при этом измеряется миллиграммами).

Эти специальные метаболические пути составляют так называемый вторичный метаболизм, роль которого — в образовании различных специализированных веществ, требующихся клеткам в малых количествах. К вторичным метаболическим путям принадлежит, например, биосинтез коферментов и гормонов, потому что эти соединения вы­рабатываются и используются только в следовых количествах.

Промежуточный метаболизм складывается из двух фаз:

• катаболизма,
• анаболизма.

Катаболизм — это фаза, на которой происходит расщепление сложных органических молекул до более простых конечных продуктов. Углеводы, жиры и белки, поступившие извне с пищей или присутствующие в самой клетке в качестве запасных веществ, распадаются в серии последова­тельных реакций до таких соединений, как молочная кислота, СО₂ и аммиак. Катаболические процессы сопровождаются высвобождением свободной энергии, заключенной в сложной структуре больших органических молекул. На определенных этапах соответствующих катаболических путей значитель­ная часть свободной энергии запасается в форме высокоэнергетического со­единения — АТФ (благодаря сопряженным ферментативным реакциям). Часть ее запасается также в богатых энергией водородных атомах кофермента КЛОН (КАОРН), находящегося в восстановленной форме катаболические пути поставляют химическую энергию в форме АТФ и НАДФH. Эта энергия используется на анаболических путях для биосинтеза макромолекул из небольших молекул — предшествен­ников.

Ферментативное расщепление тех главных питательных веществ, кото­рые служат клетке источником энергии, а именно углеводов, жиров и белков, совершается постепенно, т.е. через ряд последовательных ферментативных реакций. В аэробном катаболизме различают три главные стадии:

1. На первой стадии макромолекулы клетки распадаются на свои основные «строительные блоки»: полисахариды до гексоз или пентоз, жиры □ до жирных кислот, глицерола и других компонентов, белки — до аминокислот.
2. На второй стадии эти «строительные блоки» превращаются в один об­щий продукт — ацетильную группу ацетил-СоА.
3. На третьей стадии различ­ные катаболические пути сливаются в один общий путь — цикл лимонной ки­слоты; в результате всех этих превращений образуются только три конечных продукта.

Все продукты, образовавшиеся на первой стадии катаболизма, на вто­рой стадии превращаются в еще более простые соединения, число которых сравнительно невелико. Гексозы, пентозы и глицерол расщепляются до одно­го и того же трехуглеродного промежуточного продукта (пирувата), а затем до единственной двухуглеродной формы ацетильной группы ацетилкофермента А (ацетил-СоА). Аналогичное превращение претерпевают жирные кислоты и углеродные скелеты большей части аминокислот: их рас­щепление также завершается образованием ацетильных групп в форме аце­тил-СоА. Таким образом, ацетил-СоА представляет собой общий конечный продукт второй стадии катаболизма.

На третьей стадии ацетильная группа ацетил-СоА вступает в цикл ли­монной кислоты — общий конечный путь, на котором почти все виды клеточ­ного «топлива» в конце концов, окисляются до двуокиси углерода. Конеч­ными продуктами метаболизма являются также вода и аммиак (или другие азотсодержащие соединения). Важно отметить, что катаболические пути сходятся, вливаясь на третьей стадии в общий путь — цикл лимонной кислоты.

Анаболизм, называемый также биосинтезом, — та фаза метаболизма, в которой из малых молекул-предшественников, или «строительных блоков», синтезируются белки, нуклеиновые кислоты и другие макромолекулярные компоненты клеток. Поскольку биосинтез — процесс, в результате которого увеличиваются размеры молекул и усложняется их структура, он требует за­траты свободной энергии. Источником энергии служит распад АТФ до АДФ и неорганического фосфата. Для биосинтеза некоторых клеточных компонен­тов требуются также богатые энергией водородные атомы, донором которых является НАДФH.

Анаболизм, или биосинтез, начинающийся с малых молекул — предшественников, протекает также в три стадии:

1. Синтез белков, например, начинается с образования а-кетокислот и других предшественников.
2. На вто­рой стадии происходит аминирование а-кетокислот в реакциях с донорами аминогрупп. Образуются а-аминокислоты.
3. На последней, завершающей, ста­дии анаболизма из аминокислот строятся полипептидные цепи и образуются различные белки.

Сходным образом синтезируются липиды. Их синтез начи­нается с включения ацетильных групп в жирные кислоты и завершается сборкой различных липидных молекул из этих жирных кислот. В отличие от катаболизма для анаболизма характерно расхождение метаболических пу­тей.

Тесная связь между анаболизмом и катаболизмом протекает на уровнях:

• источников атома углерода — продукты катаболизма являются исходными субстратами для анаболических реакций;
• на энергетическом уровне — в процессах катаболизма образуется АТФ и другие макроэргические соединения, энергия которых затрачивается в анаболических процессах;
• на уровне восстановленных эквивалентов — реакции катаболизма в основном окислительные, а анаболические реакции потребляют восстановленные эквиваленты.

Катаболизм сопровождается освобождением энергии, которая может аккумулироваться в виде АТФ. При анаболических процессах происходит потребление энергии, которая освобождается при распаде АТФ до АДФ и фосфорной кислоты или АМФ и пирофосфорной кислоты. Следовательно, АТФ является сопрягающим энергетическим звеном катаболизма и анаболизма. Кроме АТФ связующим звеном могут служить специфические метаболические пути или циклы. Связующий путь (цикл), объединяющий пути распада и синтеза веществ, называется амфиболическим. Примером амфиболического цикла может служить цикл Кребса. Амфиболические пути связаны, как правило, с окислением веществ до углекислого газа и воды.

Функции метаболизма:

1. снабжение энергией, которая выделяется при распаде веществ корма;
2. превращение молекул пищевых веществ в строительные блоки, которые используются клеткой для синтеза макромолекул;
3. сборку собственных макромолекул из этих строительных блоков;
4. синтез и разрушение биомолекул, необходимых для выполнения специфических функций клетки (гормонов).

Метаболические пути необратимы. Распад никогда не идет по пути, который являлся бы простым обращением реакций синтеза. В нем участвуют другие ферменты и другие промежуточные продукты. Нередко противоположно направленные процессы протекают в разных отсеках клетки. Так, жирные кислоты синтезируются в цитоплазме при участии одного набора ферментов, а окисляются в митохондриях при участии совсем другого набора.

Обмен веществ в организме человека

Процесс обмена веществ в организме человека

   Практически каждый человек хотя бы однажды в своей жизни сталкивался с проявлениями нарушения метаболизма. Наибольшую опасность специалисты присваивают нарушениям, происходящим в структуре клеток, а именно с повреждением их мембран или усиленным выработкой и накоплением несвойственных для организма веществ. Обмен веществ обладает наследственной природой и способствует изменениям механизмов саморегуляции.

Под хорошим  обменным процессом понимают набор химических реакций, протекающих внутри человеческого организма. Метаболизм необходим для гармоничного существования человека, он позволяет нам развиваться и оставлять потомство, проявлять реакции на изменения внешней среды. Участниками метаболизма являются микроэлементы, гормоны и другие химические вещества, имеющие важное значение в обменных процессах, происходящих в буферных системах организма человека.

Частицы белка являются составной частью плазмы крови, гормонов, клеток гемоглобина и иммунной системы, а также других органов. Без них невозможна жизнь, ведь белок является строительным материалом человеческого организма. Углеводы поставляют набор энергоресурсов, а жиры отвечают за их аккумуляцию и способствуют выработке гормонов.

Нарушениями метаболизма считают метаморфозы, произошедшие в любом из процессов — анаболическом или катаболическом. В процессе катаболизма окисляются сложные компоненты и превращаются в простейшие органические молекулы. Эти частицы и являются участниками анаболизма. Данный процесс подразумевает синтезирование веществ, происходящее с энергетическими затратами.

Схема обмена веществ в организме 

Функции обмена веществ в организме

Обмен веществ в организме здорового человека на протяжении всей жизни происходит по одной и той же схеме. Поступив в организм, питательные элементы всасываются, подвергаются ферментированию и расщеплению. Это позволяет им проникнуть внутрь кровеносной и лимфатической систем. После этого наступает тканевый этап, в рамках которого вещества транспортируются, перераспределяются, выделяют энергию и усваиваются человеческим организмом. На заключительном этапе метаболизма происходит вывод не усвоенных человеком продуктов через кал, мочу, пот, легкие.

В большинстве случаев, нарушения обмена веществ имеют наследственную природу. Изучение данных факторов проходит и в настоящее время, поскольку тема до конца не раскрыта специалистами. За регуляцию метаболизма, протекающего внутри клеток, отвечает передаваемая на генетическом уровне информация. В случае мутации ген, в обмене веществ появляются дефекты.

Иногда причиной нарушенного метаболизма становятся патологические изменения, произошедшие в надпочечниках, области щитовидной железы или гипофиза. Причиной подобных явлений может выступать неграмотно подобранный рацион питания, нездоровый образ жизни. Необходимо воздерживаться от голоданий, перееданий, фанатической преданности новым диетам.

В детском возрасте метаболизм может нарушаться вследствие нерационального питания. Организм малыша находится в стадии бурного роста и должен получать достаточное количество энергетических ресурсов. Если необходимые вещества не поступают, то наблюдается нарушение метаболизма. Ситуация усугубляется, если наблюдается гиподинамия. Дефицит железа и белка чреват развитием анемии, из-за недостатка в детском организме кальция и фосфора, может проявиться рахит. Не менее распространены и другие формы опасных недомоганий.

Симптомы нарушенного обмена веществ

Симптоматика нарушенного метаболизма может быть разнообразной. Наиболее характерными проявлениями считают излишний вес и выраженное ожирение. Большое распространение в нашей стране имеет нарушенный обмен веществ, связанный с недостатком поступления йода. Некоторые пациенты жалуются на отечность тканей, они отмечают у себя изменение структуры ногтей, волосяного покрова кожи головы и дермы. Обнаружение перечисленных признаков должно побудить вас к обращению к специалисту для решения проблемы.

Нарушенный обмен веществ является бессменным спутником подагры, гиперхолестеринемии, фенилкетонурии, альбинизма, алкаптонурии и болезни Гирке. Существуют и другие патологии, для которых характерен нарушенный метаболизм. Чаще всего они связаны с грубыми генетическими дефектами.

Первые стадии изменения обмена веществ обычно протекают незаметно для самого пациента. Проявление признаков недуга является постепенным. Вы можете судить о возникновении проблемы по резкому изменению массы собственного тела, исчезновению аппетита, появлению гипо- и гиперпигментации, нарушениям зубной эмали, нарушенной работе пищеварительного тракта. У многих пациентов проявляются дерматологические проблемы, изменяется структура волос и ногтей: они становятся ломкими, сухими, слоистыми. Нередко на ногтях появляются белые пятна, а волосы могут начать седеть уже в юном возрасте.

Последствия

Какими последствиями для пациента чреваты нарушения в метаболизме? В организме может образоваться переизбыток калия, ответственного за функционирование мышечной системы и транспортировку нервных импульсов, контроль рН баланса, активизацию ферментационных процессов. Как только происходит отклонение уровня калия от нормального значения, пациент замечает за собой повышенную раздражительность, недостаточную концентрацию внимания, снижение качества памяти, головокружение, аритмию. У него может пропасть аппетит, появиться тошнота или рвота.

Как ускорить обмен веществ

     Существует эффективное средство, которое позволяет в короткие сроки нормализовать обмен веществ. Это «Ламифарэн», созданный на основе натуральных бурых водорослей. В состав препарата входят лишь природные средства, благодаря чему «Ламифарэн» не имеет побочных эффектов и противопоказаний. В «Ламифарэн» присутствуют компоненты, максимально схожие по составу с составом человеческой крови. Это гарантирует максимально быстрое действие препарата.   

     Средство не является БАДом, лекарственным препаратом, но позволяет решить множество проблем со здоровьем. Оно не только нормализует обмен веществ, но и способствует улучшению общего самочувствия. Купите «Ламифарэн» и оцените эффективность геля на собственном примере!

подскажите плиз функции обмена веществ

Обмен веществ.

Основная функция клетки – обмен веществ. Из межклеточного вещества в клетки постоянно поступают питательные вещества и кислород и выделяются продукты распада. Так, клетки человека поглощают кислород, воду, глюкозу, аминокислоты, минеральные соли, витамины, а выводят углекислый газ, воду, мочевину, мочевую кислоту и т. д.

Набор веществ, свойственный клеткам человека, присущ и многим другим клеткам живых организмов: всем животным клеткам, некоторым микроорганизмам. У клеток зелёных растений характер веществ существенно иной: пищевые вещества у них составляют углекислый газ и вода, а выделяется кислород. У некоторых бактерий, обитающих на корнях бобовых растений (вика, горох, клевер, соя) , пищевым веществом служит азот атмосферы, а выводятся соли азотной кислоты. У микроорганизма, селящегося в выгребных ямах и на болотах, пищевым веществом служит сероводород, а выделяется сера, покрывая поверхность воды и почвы жёлтым налётом серы.

Таким образом, у клеток разных организмов характер пищевых и выделяемых веществ различается, но общий закон действителен для всех: пока клетка жива, происходит непрерывное движение веществ – из внешней среды в клетку и из клетки во внешнюю среду.

Обмен веществ выполняет две функции. Первая функция – обеспечение клетки строительным материалом. Из веществ, поступающих в клетку, — аминокислот, глюкозы, органических кислот, нуклеотидов – в клетке непрерывно происходит биосинтез белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот. Биосинтез – это образование белков, жиров, углеводов и их соединений из более простых веществ. В процессе биосинтеза образуются вещества, свойственные определённым клеткам организма. Например, в клетках мышц синтезируются белки, обеспечивающие их сокращение. Из белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот формируется тело клетки, её мембраны, органоиды. Реакции биосинтеза особенно активно идут в молодых, растущих клетках. Однако биосинтез веществ постоянно происходит в клетках, закончивших рост и развитие, так как химический состав клетки в течение её жизни многократно обновляется. Обнаружено, что «продолжительность жизни» молекул белков клетки колеблется от 2-3 часов до нескольких дней. После этого срока они разрушаются и заменяются вновь синтезированными. Таким образом, клетка сохраняет функции и химический состав.

Занятие 26. Обмен веществ. Питание.

Обмен веществ и энергии представляет собой совокупность процессов превращения веществ и энергии в живых организмах, а также обмен веществами и энергией между организмом и внешней средой. В процессе обмена веществ происходит поступление питательных веществ в пищеварительный тракт, использование их тканями и клетками с последующим удалением продуктов метаболизма из организма. В результате этих процессов образуется энергия, которая используется организмом.

Обмен веществ

Обмен веществ – это совокупность изменений, которые претерпевают вещества от момента их поступления в пищеварительный тракт, до образования конечных продуктов распада, которые, способствует росту, выживанию и воспроизведению человека. Рост и обновление клеток организма возможны только в том случае, если в организме непрерывно поступают О₂ и питательные вещества.

В процессе обмена веществ можно выделить несколько последовательных этапов.

На первом этапе происходит:

1. Физическая и химическая обработка пищи, которая поступает в организм;

2. Всасывание расщепленных веществ и транспорт их кровью;

3. Поступление в организм кислорода, необходимого для дыхания.

Второй этап состоит из двух процессов: катаболизма (диссимиляция) и анаболизма (ассимиляция). Эти процессы обеспечивают самообновление структур организма за счет последовательных биохимических превращений.

Катаболизм – ферментативное расщепление в процессе окислительных реакций крупных органических молекул питательных веществ на более простые, которое сопровождается высвобождением энергии.

Анаболизм – ферментативный синтез из простых органических молекул крупномолекулярных клеточных компонентов (полисахаридов, нуклеиновых кислот, белков, липидов), т.е. это совокупность процессов направленных на построение структур организма.

В организме взрослого здорового человека реакции анаболизма и катаболизма находятся в состоянии динамического равновесия. Физиологические сдвиги этого состояния в сторону преобладания процессов анаболизма отмечаются в процессе развития организма у детей, при беременности, восстановительных реакциях после тяжелых заболеваниях. Смещение динамического равновесия в сторону преобладания процессов катаболизма наблюдаются во время длительного психоэмоционального стресса, а также у пожилых людей.

Совокупность физических, химических и физиологических процессов, обеспечивающих получение и доставку к клеткам, органам и тканям энергии из экзо- и эндогенных источников, обеспечение пластических потребностей с целью обновления структур и выведения из организма продуктов обмена называется метаболизмом.

В результате процессов клеточного метаболизма происходит:

• извлечение энергии из внешней среды и преобразование ее в энергию высокоэргических соединений в количестве, достаточном для обеспечения всех энергетических и пластических потребностей клетки;

• синтез белков, нуклеиновых кислот, углеводов и липидов;

• синтез и разрушение специальных молекул, образование и распад которых связаны с выполнением специфических функций.

Для нормального протекания процессов клеточного метаболизма необходимо чтобы в организм поступало достаточное количество питательных веществ с пищей (пластического и энергетического материала), т.е. белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральные вещества и воды.