Metabolia (aineenvaihdunta) ja energian muuntuminen kehossa

• Syistä

Metabolia - joukko reaktioita solun biosynteesistä ja aineiden jakamisesta. Tiettyä sekvenssiä solun entsymaattisista muunnoksista kutsutaan metaboliseksi reitiksi, ja tuloksena olevat välituotteet ovat metaboliitteja.

Kaksi toisiinsa yhteydessä aineenvaihdunnan avaruuteen ja aikaan ovat muovi- ja energia-aineenvaihdunta.

Biologisen synteesin reaktiokokonaisuus, kun yksinkertaisista aineista tulee soluun ulkopuolelta, muodostuu monimutkaisia ​​orgaanisia aineita, jotka ovat samanlaisia ​​kuin solun sisältö, jota kutsutaan anabolismiksi (muovinen aineenvaihdunta). Assimilaatio tapahtuu. Nämä reaktiot suoritetaan käyttämällä elintarvikkeesta peräisin olevien orgaanisten aineiden halkaisun tuottamaa energiaa. Tehokkain muovivaihto tapahtuu organismin kasvuprosessissa. Anabolian tärkeimmät prosessit ovat fotosynteesi ja proteiinisynteesi.

Katabolia (energian aineenvaihdunta) - monimutkaisten orgaanisten yhdisteiden entsymaattinen pilkkominen (hydrolyysi, hapetus) yksinkertaisemmiksi. On hajoaminen. Nämä reaktiot tulevat energian vapauttamiseen.

Energia-aineenvaihdunnan vaiheet. Solun hengitys.

Vastakkainen prosessi biosynteesiin on dissimilaatio tai katabolia, katkaisureaktioiden joukko. Suurimolekyylisten yhdisteiden jakaminen vapauttaa biosynteesireaktioiden tarvitseman energian. Siksi dissimilaatiota kutsutaan myös solun energia-aineenvaihdunnaksi. Heterotrofiset organismit saavat elämässä tarvittavan energian ruoan kanssa. Ravinteiden kemiallinen energia on erilaisissa kovalenttisissa sidoksissa orgaanisten yhdisteiden molekyylien atomien välillä. Osa ravintoaineista vapautuvasta energiasta haihtuu lämmön muodossa, ja jotkut kertyvät, ts. kertyy ATP: n energiaa sisältäviin korkean energian fosfaattisidoksiin. ATP tarjoaa energiaa kaikentyyppisille solutoiminnoille: biosynteesi, mekaaninen työ, aineiden aktiivinen siirto kalvojen läpi jne. ATP-synteesi suoritetaan mitokondrioissa. Soluhengitys on orgaanisen aineen (glukoosin) entsymaattinen hajoaminen solussa hiilidioksidiksi ja vedeksi vapaan hapen läsnä ollessa yhdistettynä tämän aikana vapautuneeseen energiaan.

Energia-aineenvaihdunta jakautuu näyttämöalueen ammunta-alueeseen, joista jokainen suoritetaan osallistumalla erityisiin entsyymeihin tietyissä solujen osissa.

Ensimmäinen vaihe on valmisteleva. Ihmisillä ja eläimillä ruoansulatuksen aikana suuret elintarvikemolekyylit, mukaan lukien oligo-, polysakkaridit, lipidit, proteiinit, nukleiinihapot, hajoavat pienempiin molekyyleihin - glukoosi, glyseriini, rasvahapot, aminohapot, nukleotidit. Tässä vaiheessa vapautuu pieni määrä energiaa, joka haihtuu lämmön muodossa. Nämä molekyylit imeytyvät suolistoon verenkiertoon ja toimitetaan eri elimiin ja kudoksiin, joissa ne voivat toimia rakennusmateriaalina kehon tarvitsevien uusien aineiden synteesissä ja kehon energian tuottamisessa.

Toinen vaihe on anoksinen tai epätäydellinen, anaerobinen hengitys (glykolyysi tai käyminen). Tässä vaiheessa entsyymien osallistumisen yhteydessä muodostuneet aineet hajoavat edelleen.

Glykolyysi on yksi keskeisistä glukoosikatabolian reiteistä, kun hiilihydraattien hajoaminen ATP: n muodostumisen kanssa tapahtuu anoksisissa olosuhteissa. Aerobisissa organismeissa (kasvit, eläimet) tämä on yksi solujen hengityksen vaiheista, mikro-organismeissa fermentointi on tärkein tapa saada energiaa. Glykolyysientsyymit ovat lokalisoituja sytoplasmaan. Prosessi etenee kahdessa vaiheessa hapen puuttuessa.

1). Valmisteluvaihe on glukoosimolekyylien aktivoituminen fosfaatti- ryhmien lisäämisen seurauksena ATP: n kustannuksella, jolloin muodostuu kaksi 3-hiilimolekyyliä glyseraldehydifosfaatista.

2), redox-vaihe - substraatin fosforylaation entsymaattiset reaktiot tapahtuvat, kun energiaa uutetaan ATP: n muodossa suoraan substraatin hapettumisen hetkellä. Siten glukoosimolekyyli läpäisee edelleen vaiheittaisen pilkkomisen ja hapettumisen kahteen 3-hiilimolekyyliin pyruvihaposta. Yhteenvetona, glykolyysimenetelmä näyttää tältä:

Glukoosin hapetuksen vaiheessa protonit irrotetaan ja elektronit tallennetaan NADH: n muodossa. Lihaksissa anaerobisen hengityksen seurauksena glukoosimolekyyli hajoaa kahteen PVC-molekyyliin, jotka sitten pelkistetään maitohappoksi käyttämällä pelkistettyä NADH: ta. Hiivasienissä glukoosimolekyyli muutetaan ilman hapen osuutta etyylialkoholiksi ja hiilidioksidiksi (alkoholikäyminen):

Muissa mikro-organismeissa glukoosin halkaisu - glykolyysi voidaan suorittaa muodostamalla asetonia, etikkahappoa jne.

Kaikissa tapauksissa yhden glukoosimolekyylin hajoamiseen liittyy 4 ATP-molekyylin muodostuminen. Tässä tapauksessa ATP-molekyylejä käytetään glukoosin katkaisureaktioissa 2. Siten glukoosin anoksisen hajottamisen aikana muodostuu 2 ATP-molekyyliä. Yleensä glykolyysin energiatehokkuus on alhainen, koska 40% energiasta varastoidaan kemiallisena sidoksena ATP-molekyyliin, ja loput energiasta haihtuu lämmönä.

Kolmas vaihe on hapen pilkkomisen tai aerobisen hengityksen vaihe. Aerobinen hengitys suoritetaan solun mitokondrioissa hapen avulla. Soluhengityksen prosessi koostuu myös kolmesta vaiheesta.

PVC: n oksidatiivinen dekarboksylointi, joka muodostuu edellisessä vaiheessa glukoosista ja tulosta mitokondriaaliseen matriisiin. Monimutkaisen entsyymikompleksin osallistumisen myötä hiilidioksidimolekyyli irrotetaan ja muodostuu asetyyli-koentsyymi A-yhdiste sekä NADH.

Trikarboksyylihapposykli (Krebs-sykli). Tämä vaihe sisältää suuren määrän entsymaattisia reaktioita. Mitokondriaalimatriisin sisällä asetyyli-koentsyymi A (joka voidaan muodostaa erilaisista aineista) jaetaan toisen hiilidioksidimolekyylin vapautuessa sekä ATP: n, NADH: n ja FADH: n muodostumiseen. Hiilidioksidi pääsee verenkiertoon ja poistuu elimistöstä hengitysjärjestelmän kautta. NADH- ja FADH-molekyyleihin varastoitua energiaa käytetään ATP: n syntetisoimiseen solun hengityksen seuraavassa vaiheessa.

Oksidatiivinen fosforylaatio on monivaiheinen elektronien siirtyminen NADH: n ja FADH: n pelkistetyistä muodoista pitkin mitokondrioiden sisäiseen kalvoon upotettua elektroninsiirtoketjua lopulliseen hapen akseptoriin yhdistettynä ATP-synteesiin. Elektroninsiirtoketju sisältää useita komponentteja: ubikinoni (koentsyymi Q), sytokromit b, c, a, jotka toimivat elektronien kantajina. Elektroninsiirtoketjun toiminnan seurauksena NADH: n ja FADH: n vetyatomeja jaetaan protoneihin ja elektroneihin. Elektronit siirretään vähitellen happeen, jolloin muodostuu vettä ja protoneja pumpataan mitokondrioiden välimuotoiseen tilaan käyttämällä elektronivirtauksen energiaa. Sitten protonit palaavat mitokondrioiden matriisiin, kulkevat erityisten kanavien läpi membraaniin upotetun ATP-synte- taasin entsyymin koostumuksessa. Tämä muodostaa ATP: n ADP: stä ja fosfaatista. Elektronin kuljetuksen ketjussa on kolme hapettumisen ja fosforylaation konjugoinnin paikkaa, so. ATP: n muodostumispaikat. Energian muodostumisen mekanismi ja ATP: n muoto mitokondrioissa selittyy P. Mitchellin kemiosmootti-teorialla. Hapen hengittämiseen liittyy suurten energiamäärien vapautuminen ja ATP-molekyylien kertyminen. Onko aerobisen hengityksen yhtälön kokonaismuoto tällainen?

Näin ollen yhden glukoosimolekyylin täydelliseksi hapettamiseksi lopputuotteiksi - hiilidioksidiksi ja vedeksi - hapen pääsyyn muodostuu 38 ATP-molekyyliä. Siksi aerobisella hengityksellä on tärkeä rooli solujen tuottamisessa energialla.

Fotosynteesin ja aerobisen hengityksen samankaltaisuus:

Mekanismi hiilidioksidin ja hapen vaihtamiseksi.

Tarvitaan erityisiä organelleja (kloroplastit, mitokondriot).

Tarvitaan elektroniikkaketju, joka on upotettu kalvoihin.

Energian muuntaminen tapahtuu (ATP-synteesi fosforylaation tuloksena).

Syklisiä reaktioita esiintyy (Calvin-sykli, Krebs-sykli).

Erot fotosynteesin ja aerobisen hengityksen välillä:

Metabolia - mikä on yksinkertainen kieli, kuinka nopeuttaa tai hidastaa aineenvaihduntaa?

Organismi on verrattavissa laboratorioon, jossa tapahtuu jatkuvasti useita prosesseja, ja jopa yksinkertaisin toimenpide toteutetaan sisäisten järjestelmien koordinoidun työn vuoksi. Elämän ja terveyden ensisijainen rooli on aineenvaihduntaprosesseilla. Metabolia - mitä se on yksinkertaisella kielellä ja miten voit vaikuttaa siihen?

Mikä on aineenvaihdunta elimistössä?

Metabolia tai aineenvaihdunta on biologiassa kokoelma läheisesti toisiinsa liittyviä biokemiallisia reaktioita, jotka tapahtuvat automaattisesti elävän organismin jokaisessa solussa elämän ylläpitämiseksi. Näiden prosessien ansiosta organismit kasvavat, kehittyvät, lisääntyvät, säilyttävät rakenteitaan ja reagoivat ulkoisiin vaikutuksiin. Sanalla "aineenvaihdunta" on kreikkalainen alkuperä, joka tarkoittaa kirjaimellisesti "muutosta" tai "muutosta". Kaikki aineenvaihduntaprosessit on jaettu kahteen ryhmään (vaiheet):

1. Katabolia - kun monimutkaiset aineet hajoavat yksinkertaisemmiksi, samalla kun vapautetaan energiaa.
2. Anabolia - kun monimutkaisempia aineita syntetisoidaan yksinkertaisemmista aineista, joihin energiaa käytetään.

Metabolia ja energian muuntaminen

Lähes kaikki elävät organismit saavat elämää varten tarvittavan energian, kun peräkkäiset reaktiot monimutkaisten aineiden hajoamisesta ja hapettumisesta ovat yksinkertaisempia. Tämän energian lähde on ulkoisesta ympäristöstä tulevan ruoan elementteihin sisältyvä mahdollinen kemiallinen energia. Vapautunut energia kerääntyy pääasiassa erityisen yhdisteen - ATP (adenosiinitrifosfaatti) muodossa. Yksinkertaisesti sanottuna, mitä se on - aineenvaihdunta, voidaan pitää prosessina, jossa ruoka käännetään energiaksi ja kulutukseksi.

Metaboliaan ja energiaan liittyy jatkuvasti synteettisiä prosesseja, joissa muodostuu orgaanisia aineita - alhainen molekyylipaino (sokerit, aminohapot, orgaaniset hapot, nukleotidit, lipidit ja muut) ja polymeeriset (proteiinit, polysakkaridit, nukleiinihapot), joita tarvitaan solurakenteiden rakentamiseen ja eri toimintojen suorittamiseen..

Metabolia ihmiskehossa

Tärkeimmät kehon aineenvaihduntaa muodostavat prosessit ovat samat kaikille ihmisille. Energianvaihdos, joka tarkoittaa aineenvaihduntaa, etenee kehon lämpötilan, aivojen, sydämen, munuais- ten, keuhkojen, hermoston, jatkuvasti päivitettävien solujen ja kudosten rakentamisen, erilaisten toimintojen - henkisten ja fyysisten - kustannusten kanssa. Metabolia on jaettu ensisijaiseksi - esiintyväksi jatkuvasti, myös unen aikana, ja lisäksi - johonkin muuhun toimintaan kuin lepoon.

Kun otetaan huomioon aineenvaihdunta - mikä se on yksinkertainen kieli, sen on korostettava sen tärkeimmät vaiheet ihmiskehossa:

• ravintoaineiden saanti elimistöön (ruoan kanssa);
• ruoan käsittely ruoansulatuskanavassa (prosessit, joilla hiilihydraattien, proteiinien, rasvojen jakaminen ja sen jälkeen imeytyminen suolen seinämän läpi);
• ravintoaineiden uudelleenjako ja kuljetus veriin, imusolmukkeisiin, soluihin, kudosten nesteeseen, niiden assimilaatioon;
• poistuvien lopputuotteiden poistaminen, joita keho ei tarvitse, erittymiselinten kautta.

Metaboliset toiminnot

Selvittääkseen, mikä on aineenvaihdunnan rooli kehomme elämässä, luetellaan tärkeimmät aineenvaihduntaan sisältyvät ravintoaineet - proteiinit, rasvat ja hiilihydraatit. Proteiiniaineenvaihdunnan ansiosta:

• geneettinen toiminto (koska proteiiniyhdisteet ovat DNA: n rakenteellinen osa);
• biokemiallisten reaktioiden aktivoituminen (johtuu entsyymeistä, jotka ovat proteiiniaineita);
• biologisen tasapainon ylläpitäminen;
• solujen rakenteellisen eheyden ylläpitäminen;
• ravinteiden täydellinen imeytyminen, kuljetettaessa ne oikeisiin elimiin;
• energiaa.

Rasvanvaihdon vuoksi:

• ylläpitää kehon lämpötilaa;
• hormonien muodostuminen, joilla on sääntelytehtävä;
• hermokudoksen muodostuminen;
• energian varastointi.

Hiilihydraatin aineenvaihdunta suorittaa seuraavat toiminnot:

• ruoansulatuskanavan suojaaminen taudinaiheuttajilta (viskoosisten eritteiden vapautumisen vuoksi);
• solurakenteiden, nukleiinihappojen, aminohappojen muodostuminen;
• osallistuminen immuunijärjestelmän komponenttien muodostumiseen;
• energiatoimitukset kehon toimintaan.

Miten lasketaan aineenvaihdunnan taso?

Jokainen on kuullut sellaisista käsitteistä kuin "nopea aineenvaihdunta", "hidas aineenvaihdunta", "hyvä" tai "huono" aineenvaihdunta, joka liittyy usein ylipainoon tai alipainoon, liialliseen hermostuneisuuteen tai letargiaan, moniin sairauksiin. Metabolian intensiteetti, nopeus tai taso on määrä, joka heijastaa koko organismin käyttämän energian määrää aikayksikköä kohti. Ilmaistuna kaloreina.

Metabolian tason laskemiseen on monia menetelmiä, mukaan lukien ne, jotka voidaan toteuttaa vain erityisten laboratoriolaitteiden avulla. Kotona se voidaan määrittää kaavalla, jossa otetaan huomioon sukupuoli, paino (kg), korkeus (cm) ja henkilön ikä (vuosina). Kun olet määrittänyt aineenvaihdunnan tason, tulee selväksi, kuinka paljon energiaa tulisi kuluttaa optimaalisesti niin, että elimistö toimii normaalisti ja ylläpitää normaalia painoa (kuinka paljon ruokaa tarvitset syödä päivässä, mikä voidaan laskea kalorien ruokapöydistä).

Naisille laskentakaava on seuraava:

RMR = 655 + (9,6 x paino) + (1,8 x korkeus) - (4,7 x ikä)

Saadaksesi lopullisen tuloksen aineenvaihdunnan tasosta, RMR: n arvo on kerrottava elintapoihinsa sopivalla aktiivisuuskertoimella:

• 1.2 - alhainen aktiivinen, istumaton elämäntapa;
• 1 375 - lievällä aktiivisuudella (ei raskasta koulutusta 1-3 kertaa viikossa);
• 1.55 - kohtalainen toiminta (intensiivikoulutus 3-5 kertaa viikossa);
• 1725 - korkea aktiivisuus (intensiivikoulutus 6-7 kertaa viikossa);
• 1.9 - erittäin korkeatasoinen toiminta (erittäin intensiivinen koulutus, kova fyysinen työ).

Miten ei häiritä aineenvaihduntaa?

Kun otetaan huomioon, mitä se on - aineenvaihdunta, termi "hyvä aineenvaihdunta" voidaan selittää yksinkertaisella kielellä. Tämä on aineenvaihdunta, jossa energia syntetisoidaan ja käytetään oikein ja oikeassa määrin tietylle henkilölle. Metabolia riippuu monista tekijöistä, jotka voidaan jakaa kahteen ryhmään:

1. Staattinen - genetiikka, sukupuoli, kehon tyyppi, ikä.
2. Dynaaminen fyysinen aktiivisuus, ruumiinpaino, psykoemionaalinen tila, ruokavalio, hormonituotannon taso (erityisesti kilpirauhanen) ja muut.

Ensimmäisen ryhmän tekijät eivät ole korjattavissa, ja toiset voidaan vaikuttaa metabolisten prosessien normalisointiin. Asianmukainen tasapainoinen ravitsemus, päivittäinen fyysinen rasitus, hyvä unta, stressin minimointi ovat tärkeimmät edellytykset aineenvaihdunnan parantamiselle. Lisäksi on tärkeää ymmärtää, että äärimmäisyydet, kuten uuvuttavat harjoitukset tai paasto, voivat aiheuttaa päinvastaisen tuloksen, kun energiapuutteen vuoksi keho siirtyy "selviytymismuotoon" ja alkaa hidastaa vaihdonopeutta säilyttäen samalla maksimivarastot.

Miksi aineenvaihdunta häiriintyy?

Metabolisia häiriöitä voi esiintyä seuraavista syistä:

• epätasapainoinen ravitsemus;
• vakava stressi;
• aivolisäkkeen, lisämunuaisen tai kilpirauhasen toimintahäiriö;
• huonoja tapoja;
• infektio;
• työtä vaarallisilla teollisuudenaloilla;
• moottoriajoneuvojen normien noudattamatta jättäminen.

Lisääntynyt aineenvaihdunta

Aineenvaihdunnan häiriintyminen sen kiihtyvyyden muodossa, kun henkilö ei toipu edes vahvan ruokavalion kanssa, ilmenee usein, kun hormonaalista tilaa rikotaan. Se on täynnä:

• heikentää kehon immuunipuolustusta;
• kuukautiskierron rikkominen;
• takykardia;
• anemia;
• epäsäännöllinen verenpaine ja joitakin muita terveysongelmia.

Hidas aineenvaihdunta

Hitaan aineenvaihduntaprosessin, jossa kehon rasvapitoisuus on liiallinen, mukaan lukien kohtuullinen määrä ruokaa, liittyy usein ruoansulatuskanavan sairauksiin, juomasääntöjen rikkomiseen ja passiivisuuteen. Tällainen häiriö voi aiheuttaa:

Miten nopeuttaa aineenvaihduntaa?

Sinun pitäisi tietää, että aineenvaihdunnan kiihtymistä ei voi tapahtua millään taika-pillereillä. Oikea tapa nopeuttaa aineenvaihduntaa on yhdistelmä säännöllistä kohtalaista liikuntaa ja ruokavalion normalisointia. Tämän vuoksi elin harjoittaa käyttämään energiaa valmistautumaan tulevaan fyysiseen rasitukseen ja tallentaa kaloreita lihakseen, ei rasvakudokseen.

Miten hidastaa aineenvaihduntaa?

Hidastamaan kiihtyvää aineenvaihduntaa (joka on usein tarpeen painonnousun kannalta), jotkut käyttävät menetelmiä, joita ei voida kutsua hyödyllisiksi ja turvallisiksi. Esimerkiksi rasvaisen ruoan kulutus, fyysisen aktiivisuuden hylkääminen, yöunen lyhentäminen. Tämän ongelman avulla oikea ratkaisu olisi ottaa yhteyttä lääkäriin.

Mikä on aineenvaihdunta?

Säästä aikaa ja näe mainoksia Knowledge Plus -palvelun avulla

Säästä aikaa ja näe mainoksia Knowledge Plus -palvelun avulla

Vastaus

Vastaus on annettu

wevehadenough

Elimistön aineenvaihdunnan prosessi :)

Yhdistä Knowledge Plus -palveluun saadaksesi kaikki vastaukset. Nopeasti, ilman mainoksia ja taukoja!

Älä missaa tärkeitä - liitä Knowledge Plus, jotta näet vastauksen juuri nyt.

Katsele videota saadaksesi vastauksen

Voi ei!
Vastausten näkymät ovat ohi

Yhdistä Knowledge Plus -palveluun saadaksesi kaikki vastaukset. Nopeasti, ilman mainoksia ja taukoja!

Älä missaa tärkeitä - liitä Knowledge Plus, jotta näet vastauksen juuri nyt.

Katsele videota saadaksesi vastauksen

Voi ei!
Vastausten näkymät ovat ohi

• Kommentit
• Merkitse rikkomus

Vastaus

Vastaus on annettu

Lola Stuart

joukko kemiallisia reaktioita, joita esiintyy elävässä organismissa elämän ylläpitämiseksi. Nämä prosessit mahdollistavat organismien kasvun ja lisääntymisen, ylläpitävät rakenteitaan ja reagoivat ympäristövaikutuksiin. Metabolia on yleensä jaettu kahteen vaiheeseen: godecatabolismissa monimutkaiset orgaaniset aineet hajoavat yksinkertaisemmiksi; Anabolian prosessissa energian kustannuksella syntetisoidaan aineita, kuten proteiineja, sokereita, lipidejä ja nukleiinihappoja.

Solumetabolia. Energian aineenvaihdunta ja fotosynteesi. Matriisisynteesireaktiot.

Metabolian käsite

Metabolia on kaikkien elävien organismien kemiallisten reaktioiden kokonaisuus. Metabolian arvo muodostuu keholle tarvittavien aineiden tuottamisesta ja energian tuottamisesta.

On olemassa kaksi aineenvaihduntaa - katabolia ja anabolia.

Aineenvaihdunnan osat

Muovin ja energian aineenvaihdunnan prosessit ovat erottamattomasti sidoksissa toisiinsa. Kaikki synteettiset (anaboliset) prosessit tarvitsevat dissimilaatioreaktioiden aikana syötettyä energiaa. Hajoamisreaktiot itse (katabolia) etenevät vain assimilaatioprosessiin syntetisoitujen entsyymien osallistumisen myötä.

FTF: n rooli metaboliassa

Solu ei välittömästi käytä orgaanisten aineiden hajoamisen aikana vapautunutta energiaa, vaan se varastoidaan suurenergisten yhdisteiden muodossa, tavallisesti adenosiinitrifosfaatin (ATP) muodossa. Kemiallisen luonteensa mukaan ATP viittaa mononukleotideihin.

ATP (adenosiinitrifosfaattihappo) on mononukleotidi, joka koostuu adeniinista, riboosista ja kolmesta fosforihappotähteestä, jotka on liitetty toisiinsa makro-ergisillä sidoksilla.

Näissä yhteyksissä tallennettu energia, joka vapautuu rikkoutuessaan:
ATP + H₂O → ADP + H₃PO₄ + Q₁
ADP + H₂O → AMP + H₃PO₄ + Q₂
AMF + H₂O → Adeniini + Riboosi + H₃PO₄ + Q₃,
jossa ATP on adenosiinitrifosfaatti; ADP - adenosiinidifosforihappo; AMP - adenosiinimonofosforihappo; Q₁ = Q₂ = 30,6 kJ; Q₃ = 13,8 kJ.
ATP: n solu solussa on rajoitettu ja täytetty fosforylaatioprosessin vuoksi. Fosforylaatio on fosforihappotähteen lisääminen ADP: hen (ADP + F → ATP). Se esiintyy eri intensiteetillä hengityksen, käymisen ja fotosynteesin aikana. ATP: tä päivitetään erittäin nopeasti (ihmisissä yksittäisen ATP-molekyylin käyttöikä on alle 1 minuutti).
ATP-molekyyleihin varastoitua energiaa käyttää elin anabolisissa reaktioissa (biosynteesireaktiot). ATP-molekyyli on kaikkien elävien olentojen energian yleinen pitäjä ja kantaja.

Energian vaihto

Elämän tarvitsema energia, useimmat organismit saadaan orgaanisten aineiden hapettumisen seurauksena eli katabolisten reaktioiden seurauksena. Tärkein polttoaineena toimiva yhdiste on glukoosi.
Vapaan hapen suhteen organismit jaetaan kolmeen ryhmään.

Organismien luokittelu vapaan hapen suhteen

Pakollisissa aerobeissa ja fuusiokykyisissä anaerobeissa hapen läsnäollessa katabolia etenee kolmessa vaiheessa: valmistava, hapeton ja happi. Tämän seurauksena orgaaninen aine hajoaa epäorgaanisille yhdisteille. Sitoutuneissa anaerobeissa ja fuusioivissa anaerobeissa, joissa ei ole happea, katabolia etenee kahdessa ensimmäisessä vaiheessa: valmistava ja hapettomana. Tämän seurauksena muodostuu yhä runsaasti energiaa sisältäviä orgaanisia orgaanisia yhdisteitä.

Katabolian vaiheet

1. Ensimmäinen vaihe - valmistava - koostuu monimutkaisten orgaanisten yhdisteiden entsymaattisesta pilkkomisesta yksinkertaisemmiksi. Proteiinit hajoavat aminohappoiksi, rasvoiksi glyseroliksi ja rasvahapot, polysakkaridit monosakkarideiksi, nukleiinihapot nukleotideiksi. Monisoluisissa organismeissa tämä tapahtuu ruoansulatuskanavassa, yksisoluisissa organismeissa - lysosomeissa hydrolyyttisten entsyymien vaikutuksesta. Vapautunut energia haihtuu lämmön muodossa. Tuloksena saadut orgaaniset yhdisteet hapetetaan tai käytetään solussa joko omien orgaanisten yhdisteiden syntetisoimiseksi.
2. Toinen vaihe - epätäydellinen hapetus (happettomat) - on orgaanisten aineiden edelleen halkaisu, suoritetaan solun sytoplasmassa ilman hapen osallistumista. Solun tärkein energialähde on glukoosi. Glukoosin anoksista, epätäydellistä hapetusta kutsutaan glykolyysiksi. Yhden glukoosimolekyylin glykolyysin tuloksena muodostuu kaksi pyruvihapon molekyyliä (PVC, pyruvaatti) CH.₃COCOOH, ATP ja vesi sekä vetyatomit, jotka kantaja NAD + -molekyyli sitovat ja tallennetaan NAD · H.
Kokonais glykolyysikaava on seuraava:
C₆H₁₂O₆ + 2H₃PO₄ + 2ADF + 2 NAD + → 2C₃H₄O₃ + 2H₂O + 2ATP + 2NAD · H.
Sitten, kun happea ei ole ympäristössä, glykolyysituotteet (PVK ja NAD · H) joko jalostetaan etyylialkoholiksi - alkoholipitoiseksi käymiseksi (hiivassa ja kasvisoluissa hapenpuutteella)
CH₃COCOOH → CO₂ + CH₃DREAM
CH₃DREAM + 2NAD · N → C₂H₅HE + 2NAD +,
joko maitohappo - maitohappokäyminen (eläinsoluissa, joissa ei ole happea)
CH₃COCOOH + 2NAD · N → C₃H₆O₃ + 2nad +.
Hapen läsnä ollessa ympäristössä glykolyysituotteet hajotetaan edelleen lopputuotteisiin.
3. Kolmas vaihe - täydellinen hapetus (hengitys) - on PVC: n hapettuminen hiilidioksidiksi ja vedeksi, suoritetaan mitokondrioissa hapen pakollisella osallistumisella.
Se koostuu kolmesta vaiheesta:
A) asetyyli-koentsyymin A muodostaminen;
B) asetyyli-koentsyymi A: n hapettuminen Krebs-syklissä;
B) oksidatiivinen fosforylaatio elektronin kuljetusketjussa.

A. Ensimmäisessä vaiheessa PVC siirretään sytoplasmasta mitokondrioihin, joissa se vuorovaikutuksessa matriisin entsyymien kanssa ja muodostaa 1) hiilidioksidin, joka poistetaan solusta; 2) vetyatomit, joita kantajamolekyylit kuljettavat mitokondrioiden sisäkalvoon; 3) asetyyli-koentsyymi A (asetyyli-CoA).
B. Toisessa vaiheessa asetyyli-koentsyymi A hapetetaan Krebs-syklin aikana. Krebsin sykli (trikarboksyylihapposykli, sitruunahapposykli) on peräkkäisten reaktioketju, jossa yksi asetyyli-CoA-molekyyli muodostaa 1) kaksi hiilidioksidimolekyyliä, 2) ATP-molekyyli ja 3) neljä paria vetyatomia, jotka siirretään molekyyleihin kantajat - NAD ja FAD. Siten glykolyysin ja Krebs-syklin seurauksena glukoosimolekyyli hajoaa CO: iin₂, ja tämän prosessin aikana vapautunut energia käytetään 4 ATP: n synteesiin ja se kerääntyy 10 NAD · H ja 4 FAD · H₂.
B. Kolmannessa vaiheessa vetyatomeja NADH: lla ja FAD · H: lla₂ hapetetaan molekyylihapolla O₂ veden muodostumisen kanssa. Yksi NAD · N pystyy muodostamaan 3 ATP: tä ja yhden FADH: n₂–2 ATP. Siten tässä tapauksessa vapautettu energia tallennetaan toisen 34 ATP: n muodossa.
Tämä prosessi etenee seuraavasti. Vetyatomit keskittyvät mitokondriaalisen sisäkalvon ulkopinnan ympärille. He menettävät elektroneja, jotka siirretään elektronin kuljetusketjun (ETC) kantajamolekyylien (sytokromien) ketjuun sisemmän kalvon sisäpuolelle, jossa ne yhdistyvät happimolekyyleihin:
oi₂ + e - → o₂ -.
Elektroninsiirtoketjun entsyymien aktiivisuuden seurauksena mitokondrioiden sisä- kalvo latautuu negatiivisesti sisältä (johtuen₂ - ) ja ulkopuolelta - positiivisesti (johtuen H +: sta), niin että sen pintojen välille syntyy mahdollinen ero. Mitokondrioiden sisämembraanissa on ATP-synte- taasin entsyymin upotettuja molekyylejä, joilla on ionikanava. Kun mahdollinen ero membraanin kohdalla saavuttaa kriittisen tason, positiivisesti varautuneet H + -hiukkaset, joilla on sähkökenttävoima, työntävät ATPaasikanavan läpi, ja kerran kalvon sisäpinnalla vuorovaikutuksessa hapen kanssa muodostaen vettä:
1 / 2O₂ - +2H + → H₂O.
Mitokondrioiden sisäkalvon ionikanavan kautta kulkevien vetyionien H + energiaa käytetään ADP: n fosforylaatioon ATP: hen:
ADP + F → ATP.
Tällaista ATP: n muodostumista mitokondrioissa hapen osallistumisella kutsutaan hapettuvaksi fosforylaatioksi.
Glukoosin halkaisun kokonaisyhtälö soluhengityksen prosessissa:
C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 38H₃PO₄ + 38ADF → 6CO₂ + 44H₂O + 38ATP.
Siten glykolyysin aikana muodostuu 2 ATP-molekyyliä solun hengityksen aikana, vielä 36 ATP-molekyyliä, yleensä glukoosin täydellistä hapettumista, 38 ATP-molekyyliä.

Muovivaihto

Muovivaihto tai assimilaatio on joukko reaktioita, jotka tarjoavat monimutkaisten orgaanisten yhdisteiden synteesin yksinkertaisemmilta (fotosynteesi, kemosynteesi, proteiinibiosynteesi jne.).

Heterotrofiset organismit muodostavat oman orgaanisen aineensa orgaanisista elintarvikekomponenteista. Heterotrofinen assimilaatio kumoaa olennaisesti molekyylin uudelleenjärjestelyn:
elintarvikkeiden orgaaniset aineet (proteiinit, rasvat, hiilihydraatit) → yksinkertaiset orgaaniset molekyylit (aminohapot, rasvahapot, monosakkaridit) → kehon makromolekyylit (proteiinit, rasvat, hiilihydraatit).
Autotrofiset organismit pystyvät syntetisoimaan täysin itsenäisesti orgaanisen aineen ulkoisesta ympäristöstä kulutetuista epäorgaanisista molekyyleistä. Valo- ja kemosynteesimenetelmässä tapahtuu yksinkertaisten orgaanisten yhdisteiden muodostumista, joista syntetisoidaan edelleen makromolekyylejä:
epäorgaaniset aineet (CO₂, H₂O) → yksinkertaiset orgaaniset molekyylit (aminohapot, rasvahapot, monosakkaridit) → kehon makromolekyylit (proteiinit, rasvat, hiilihydraatit).

fotosynteesi

Fotosynteesi - orgaanisten yhdisteiden synteesi epäorgaanisesta valon energian vuoksi. Fotosynteesin yhtälö:

Fotosynteesi etenee fotosynteettisten pigmenttien mukana, joilla on ainutlaatuinen ominaisuus muuttaa auringonvalon energia kemiallisen sidoksen energiaksi ATP: n muodossa. Fotosynteettiset pigmentit ovat proteiinipitoisia aineita. Tärkein pigmentti on klorofylli. Eukaryooteissa fotosynteettiset pigmentit upotetaan plastidien sisäkalvoon prokaryooteissa sytoplasmamembraanin invaginaatiossa.
Kloroplastin rakenne on hyvin samankaltainen kuin mitokondrioiden rakenne. Thylakoid granin sisäkalvo sisältää fotosynteettisiä pigmenttejä sekä elektroninsiirtoketjun proteiineja ja ATP-syntetetaasientsyymimolekyylejä.
Fotosynteesin prosessi koostuu kahdesta vaiheesta: vaalea ja tumma.
1. Fotosynteesin vaalea vaihe etenee vain valossa tylakoidien granan kalvossa.
Tähän sisältyvät valokvantin klorofyliabsorptio, ATP-molekyylin muodostuminen ja veden fotolyysi.
Valon kvanttitoiminnassa (hv) klorofylli menettää elektroneja, jotka kulkevat viritetyssä tilassa:

Kantajat siirtävät nämä elektronit ulommalle eli tylakoidikalvon pinnalle, joka kohtaa matriisia, missä se kerääntyy.
Samanaikaisesti vesi-fotolyysi tapahtuu tylakoidien sisällä, eli sen hajoaminen valon vaikutuksesta:

Saatujen elektronien siirtävät kantajat klorofylli- molekyyleihin ja palauttavat ne. Klorofylli-molekyylit palaavat vakaaseen tilaan.
Veden fotonien muodostumisen aikana muodostuneet vesipitoiset protonit kerääntyvät tylakoidin sisään, jolloin muodostuu H + -säiliö. Tämän seurauksena tylakoidikalvon sisäpinta on positiivisesti varautunut (H +), ja ulkopinta on negatiivinen (e -). Vastakkaisesti varautuneiden hiukkasten kerääntymisellä kalvon molemmille puolille potentiaalinen ero kasvaa. Kun potentiaalinen ero saavutetaan, sähkökenttävoima alkaa työntää protoneja ATP-synteettikanavan kautta. Tämän prosessin aikana vapautunut energia käytetään fosforyloimaan ADP-molekyylejä:
ADP + F → ATP.

ATP: n muodostumista fotosynteesin aikana valoenergian vaikutuksesta kutsutaan fotofosforylaatioksi.
Vetyionit, jotka ovat ilmestyneet tylakoidikalvon ulkopinnalle, tapaavat siellä elektroneja ja muodostavat atomivetyä, joka sitoutuu NADP-vedyn kantaja-molekyyliin (nikotiiniamidideniinidinukleotidifosfaatti):
2H + + 4e - + NADF + → NADF · N₂.
Näin ollen fotosynteesin valovaiheessa tapahtuu kolme prosessia: veden hajoamisesta johtuva hapen muodostuminen, ATP: n synteesi ja vetyatomien muodostuminen NADPH: n muodossa₂. Happi diffundoituu ilmakehään ja ATP ja NADF · H₂ osallistua pimeän vaiheen prosesseihin.
2. Fotosynteesin pimeä vaihe etenee kloroplastin matriisissa sekä valossa että pimeässä, ja se on sarja peräkkäisiä CO-muunnoksia.₂, tulevat ilmassa Calvinin syklin aikana. Tumman vaiheen reaktiot johtuvat ATP: n energiasta. Calvin CO: n syklin aikana₂ sitoutuu vetyyn NADPH: sta₂ glukoosin muodostumiseen.
Fotosynteesin prosessissa syntetisoidaan monosakkaridien (glukoosi jne.) Lisäksi muiden orgaanisten yhdisteiden monomeerejä - aminohapot, glyseroli ja rasvahapot. Näin ollen fotosynteesin ansiosta kasvit tarjoavat itsensä ja kaiken elämän maapallolla olennaisilla orgaanisilla aineilla ja hapella.
Eukaryoottien fotosynteesin ja hengityksen vertailuominaisuudet on esitetty taulukossa.

aineenvaihdunta

määritelmä

Solujen aineenvaihdunta sisältää monia kemiallisia reaktioita, joita esiintyy organelleissa ja jotka ovat tarpeen elämän ylläpitämiseksi.
Metabolia käsittää kaksi prosessia:

• katabolia (dissimilaatio, energian aineenvaihdunta) - joukko kemiallisia reaktioita, joiden tavoitteena on monimutkaisten aineiden hajoaminen energian muodostumisen kanssa;
• anabolia (assimilaatio, muovinen aineenvaihdunta) - biosynteesireaktiot, joissa muodostuu monimutkaisia ​​orgaanisia aineita energian menojen kanssa.

Kuva 1. Katabolia ja anabolia.

Molemmat prosessit tapahtuvat samanaikaisesti ja ovat tasapainossa. Anaboliaan ja kataboliaan liittyvät aineet tulevat ulkoisesta ympäristöstä. Normaalia metaboliaa varten eläinsolussa tarvitaan proteiineja, rasvoja, hiilihydraatteja, happea ja vettä. Kasveissa on oltava vettä, happea ja auringonvaloa.

Dissimilaatio ja assimilaatio ovat toisiinsa liittyviä prosesseja, joita ei esiinny kuilussa toisistaan. Anabolian esiintymiseen tarvitaan energiaa, joka vapautuu katabolisen prosessin aikana. Lohkaisuun (dissimilaatioon) tarvitaan entsyymejä, jotka syntetisoidaan assimilaatioprosessissa.

Katabolia ja anabolia

Dissimilaatio voi tapahtua hapen läsnä ollessa tai ilman sitä.
Hapen suhteen kaikki organismit on jaettu kahteen tyyppiin:

• aerobit - elävät vain hapen läsnä ollessa (eläimet, kasvit, jotkut sienet);
• anaerobit - voivat esiintyä ilman happea (jotkut bakteerit ja sienet).

Kun happea imeytyy, tapahtuu hapetusprosessi ja monimutkaiset aineet hajoavat yksinkertaisemmiksi. Fermentaatio tapahtuu hapettomassa ympäristössä. Näiden kahden prosessin tuloksena vapautuu suuri määrä energiaa.

Aerobisten organismien osalta katabolia etenee kolmessa vaiheessa taulukossa kuvatulla tavalla.

Biologinen aineenvaihdunta

Elävien organismien olemassaolon edellytys on ravinteiden jatkuva tarjonta ja hajoamisen lopputuotteiden erittyminen.

Mikä on aineenvaihdunta biologiassa

Metabolia tai aineenvaihdunta on erityinen joukko kemiallisia reaktioita, jotka tapahtuvat missä tahansa elävässä organismissa sen toiminnan ja elämän tukemiseksi. Tällaiset reaktiot mahdollistavat kehon kehittymisen, kasvun ja lisääntymisen säilyttäen samalla sen rakenteen ja reagoimalla ympäristöön kohdistuviin ärsykkeisiin.

Metabolia on jaettu kahteen vaiheeseen: kataboliaan ja anaboliaan. Ensimmäisessä vaiheessa kaikki monimutkaiset aineet jaetaan ja niistä tulee yksinkertaisempia. Toisessa syntetisoidaan nukleiinihapot, lipidit ja proteiinit energiakustannusten ohella.

Metabolisen prosessin tärkeimmässä asemassa ovat entsyymit, jotka ovat aktiivisia biologisia katalyyttejä. He pystyvät vähentämään fyysisen reaktion aktivointienergiaa ja säätelemään vaihtopolkuja.

Metaboliset ketjut ja komponentit ovat täysin samanlaisia ​​monille lajeille, mikä on osoitus kaikkien elävien olentojen alkuperästä. Tällainen samankaltaisuus osoittaa, että evoluutio on melko varhaisessa vaiheessa ilmaantunut organismien kehityksen historiassa.

Luokitus aineenvaihdunnan tyypin mukaan

Mitä aineenvaihdunta on biologiassa, kuvataan yksityiskohtaisesti tässä artikkelissa. Kaikki maapallolla olevat elävät organismit voidaan jakaa kahdeksaan ryhmään, jotka ohjaavat hiilen lähde, energia ja substraatti hapetettuna.

Elävät organismit voivat käyttää energiaa kemiallisista reaktioista tai valosta ravinnon lähteenä. Hapettuvana substraattina voi olla sekä orgaanisia että epäorgaanisia aineita. Hiililähde on hiilidioksidi tai orgaaninen.

On olemassa sellaisia ​​mikro-organismeja, jotka erilaisissa olosuh- teissa käyttävät erilaisia ​​aineenvaihduntaa. Se riippuu kosteudesta, valaistuksesta ja muista tekijöistä.

Monisoluisia organismeja voidaan tunnistaa sillä, että samassa organismissa voi olla soluja, joilla on erilaisia ​​metabolisia prosesseja.

hajoamista

Biologia pitää aineenvaihduntaa ja energiaa sellaisena kuin "katabolia". Tämä termi viittaa aineenvaihduntaprosesseihin, joiden aikana jaetaan suuria rasvojen, aminohappojen ja hiilihydraattien hiukkasia. Katabolian aikana esiintyvät yksinkertaiset molekyylit, jotka ovat mukana biosynteesireaktioissa. Näiden prosessien kautta keho pystyy mobilisoimaan energiaa ja kääntämällä sen helposti saatavilla olevaksi muodoksi.

Elimistöissä, jotka elävät fotosynteesin (syanobakteerien ja kasvien) kautta, elektronin siirtoreaktio ei vapauta energiaa, vaan se kerääntyy auringonvalon ansiosta.

Eläimissä katabolismireaktiot liittyvät monimutkaisten elementtien jakamiseen yksinkertaisemmiksi. Tällaisia ​​aineita ovat nitraatit ja happi.

Katabolia eläimissä on jaettu kolmeen vaiheeseen:

1. Monimutkaisten aineiden jakaminen yksinkertaisemmaksi.
2. Yksinkertaisten molekyylien pilkkominen entistä yksinkertaisemmaksi.
3. Energian vapauttaminen.

anaboliaa

Myös aineenvaihduntaa (luokka 8 biologia pitää tätä käsitettä) leimaa myös anabolia - biosynteesin metabolisten prosessien joukko energiankulutuksella. Kompleksimolekyylit, jotka ovat solurakenteiden energiaperusta, muodostetaan peräkkäin yksinkertaisimmista esiasteista.

Ensiksi syntetisoidaan aminohapot, nukleotidit ja monosakkaridit. Sitten edellä mainitut elementit muuttuvat aktiivisiksi ATP: n energian takia. Viimeisessä vaiheessa kaikki aktiiviset monomeerit yhdistetään monimutkaisiksi rakenteiksi, kuten proteiineiksi, lipideiksi ja polysakkarideiksi.

On syytä huomata, että kaikki elävät organismit eivät syntetisoi aktiivisia molekyylejä. Biologia (aineenvaihdunta kuvataan yksityiskohtaisesti tässä artikkelissa) tunnistaa sellaiset organismit kuten autotrofit, kemotrofit ja heterotrofit. He saavat energiaa vaihtoehtoisista lähteistä.

Auringonvalolta peräisin oleva energia

Mikä on aineenvaihdunta biologiassa? Prosessi, jolla kaikki maan elämä on olemassa ja joka erottaa elävät organismit elottomasta aineesta.

Jotkut alkueläimet, kasvit ja syanobakteerit syövät auringonvalon energiaa. Nämä aineenvaihdunnan edustajat johtuvat fotosynteesistä - hapen imeytymisprosessista ja hiilidioksidin vapautumisesta.

ruoansulatus

Molekyylit, kuten tärkkelys, proteiinit ja selluloosa, hajotetaan ennen kuin solut käyttävät niitä. Eräät entsyymit, jotka hajottavat proteiinit aminohappoiksi ja polysakkarideiksi monosakkarideiksi, osallistuvat ruoansulatukseen.

Eläimet voivat erittää tällaisia ​​entsyymejä vain erityisistä soluista. Mutta sellaiset mikro-organismit erittyvät ympäröivään tilaan. Kaikki solunulkoisten entsyymien tuottamat aineet pääsevät elimistöön "aktiivisen kuljetuksen" kautta.

Valvonta ja sääntely

Mitä aineenvaihdunta on biologiassa, voit lukea tässä artikkelissa. Jokaiselle organismille on ominaista homeostaasi - organismin sisäisen ympäristön pysyvyys. Tällaisen tilan olemassaolo on erittäin tärkeä kaikille organismeille. Koska kaikki ympäröivät ympäristöä, joka muuttuu jatkuvasti, jotta solujen sisällä pysyisi optimaaliset olosuhteet, kaikki aineenvaihduntareaktiot on säädettävä asianmukaisesti ja tarkasti. Hyvä aineenvaihdunta mahdollistaa elävien organismien jatkuvan kosketuksen ympäristön kanssa ja reagoimaan sen muutoksiin.

Historialliset tiedot

Mikä on aineenvaihdunta biologiassa? Määritelmä on artikkelin alussa. Theodor Schwann käytti "aineenvaihduntaa" ensimmäisen kerran yhdeksästoista vuosisadan.

Tutkijat ovat tutkineet aineenvaihduntaa vuosisatojen ajan, ja kaikki alkoi yrittää tutkia eläinorganismeja. Mutta termiä "aineenvaihdunta" käytti ensin Ibn al-Nafis, joka uskoi, että koko ruumis on jatkuvasti ravitsevassa tilassa ja hajoamassa, joten sille on ominaista jatkuvia muutoksia.

Biologian opetus ”Metabolia” paljastaa tämän käsitteen ydin ja kuvaa esimerkkejä, jotka auttavat lisäämään tietämyksen syvyyttä.

Santorio Santorio sai ensimmäisen kontrolloidun metabolisen kokeen vuonna 1614. Hän kuvaili hänen tilaansa ennen syömistä, työskentelyä, juomavettä ja nukkumista. Hän huomasi ensimmäisen kerran, että suurin osa kulutetusta elintarvikkeesta menetettiin "näkymättömän haihtumisen" aikana.

Ensimmäisissä tutkimuksissa vaihto-reaktioita ei havaittu, ja tutkijat uskoivat, että elävää kudosta kontrolloi elävä voima.

1900-luvulla Edward Buchner esitteli entsyymien käsitettä. Tästä lähtien metabolian tutkimus alkoi solujen tutkimuksella. Tänä aikana biokemiasta tuli tiede.

Mikä on aineenvaihdunta biologiassa? Määritelmä voidaan antaa seuraavaksi - tämä on erityinen biokemiallisten reaktioiden joukko, jotka tukevat organismin olemassaoloa.

mineraalit

Inorganismilla on erittäin tärkeä rooli aineenvaihdunnassa. Kaikki orgaaniset yhdisteet koostuvat suurista määristä fosforia, happea, hiiltä ja typpeä.

Useimmat epäorgaaniset yhdisteet mahdollistavat paineiden tason säätämisen solujen sisällä. Myös niiden pitoisuudella on positiivinen vaikutus lihas- ja hermosolujen toimintaan.

Siirtymämetallit (rauta ja sinkki) säätelevät kuljetusproteiinien ja entsyymien aktiivisuutta. Kaikki epäorgaaniset mikroelementit rinnastetaan kuljetusproteiinien vuoksi, eivätkä ne ole koskaan vapaassa tilassa.

Monet ovat kuulleet aineenvaihdunnasta ja sen vaikutuksesta painoon. Mutta mitä tämä käsite tarkoittaa ja onko hyvän aineenvaihdunnan ja kehon rasvan välillä yhteys? Tämän ymmärtämiseksi on välttämätöntä ymmärtää aineenvaihduntaa.

Metabolian olemus

Vaikeassa aineenvaihdunnassa on synonyymi - aineenvaihdunta, ja tämä käsite ehkä ehkä useamman ihmisen kuulemisessa. Biologiassa aineenvaihdunta on yhdistelmä kemiallisia reaktioita, joita esiintyy planeetan kaikkien elävien elinten kehossa, myös ihmisissä. Näiden muutosten seurauksena koko keho toimii.

Metabolia - mikä on yksinkertainen kieli? Eri aineet tulevat ihmiskehoon hengityksen, ruoan, juoman kautta:

• ravintoaineet (proteiinit, rasvat, hiilihydraatit);
• happi;
• vesi;
• mineraalisuolat;
• vitamiineja.

Kaikkia näitä elementtejä ei voida rinnastaa elimistöön alkuperäisessä muodossaan, joten keho aloittaa erityisiä prosesseja hajottaakseen aineet komponenteiksi ja keräämällä niistä uusia hiukkasia. Uusista komponenteista muodostuu uusia soluja. Tämä on lihasvoiman lisääntyminen, ihon uudistuminen leesioilla (leikkaukset, haavaumat jne.), Kudoksen uudistuminen jatkuvasti.

Ilman aineenvaihduntaa ihmisen elintärkeä toiminta on mahdotonta. Se on virheellinen mielipide, että kehon aineenvaihdunta tapahtuu vain silloin, kun teemme jotain. Jopa täydellisen lepoasennossa (joka muuten on, että ruumis on erittäin vaikeaa, koska teemme aina liikkeitä: me vilkkuvat, käännetään päämme, siirrämme kätemme) kehon täytyy jakaa monimutkaisia ​​elementtejä ja luoda yksinkertaisia ​​niistä, jotta kudokset voidaan uudistaa, jotta varmistetaan sisäelinten toiminta, hengitys jne.

Vaihtosykli voidaan jakaa kahteen prosessiin.

1. Hävittäminen (anabolia) on kaikkien elimistöön pääsevien elementtien hajoaminen yksinkertaisempiin aineisiin.

Kuten tiedätte, elintarvikkeeseen sisältyvä proteiini koostuu aminohapoista. Uusien solujen rakentamiseen ei tarvita proteiinia puhtaassa muodossaan, vaan joukkoa aminohappoja, joita keho vastaanottaa proteiinin hajoamisen prosessin aikana. Jokainen proteiinituote koostuu erilaisista aminohapoista, joten kananvalkuainen ei voi korvata maitoa. Kuitenkin kehomme anabolian prosessissa hajoaa jokaisen näistä tuotteista ottamalla heiltä juuri ne arvokkaat "rakennuspalikat", joita tarvitaan.

Anabolismilla energia vapautuu kustakin aineesta, mikä on tarpeen monimutkaisten molekyylien rakentamiseksi. Tämä energia on hyvin kaloreita, joiden määrä on niin tärkeä painon menettämisessä.

2. Luominen (katabolia) on monimutkaisten komponenttien synteesi yksinkertaisista komponenteista ja uusien solujen rakentaminen niistä. Katabolian prosessi, voit tarkkailla hiusten ja kynsien kasvua tai kiristämällä haavoja. Se sisältää myös veren, sisäelinten kudosten ja monien prosessien uudistamisen, jotka tapahtuvat kehossa huomaamatta.

Uusien solujen luominen ja tarvittava energia (väri), jotka vapautuvat anabolian aikana. Jos tämä energia on liikaa, sitä ei käytetä molekyylien synteesiin kokonaan, vaan se talletetaan "varaukseen" rasvakudokseen.

Proteiinivaihto

Proteiinit ovat kasvi- ja eläinperäisiä. Molemmat aineet ovat välttämättömiä kehon normaalille toiminnalle. Proteiini- yhdisteitä ei kerrosteta rasvaksi kehoon. Kaikki proteiini, joka tulee aikuisen ihmisen kehoon, hajoaa ja syntetisoidaan uudeksi proteiiniksi nopeudella 1: 1. Mutta lapsilla katabolisen prosessi (solujen luominen) vallitsee kehon kasvusta johtuvan hajoamisen yli.

Proteiini voi olla täydellinen ja viallinen. Ensimmäinen koostuu kaikista 20 aminohaposta ja se sisältää vain eläinperäisiä tuotteita. Jos proteiiniyhdisteessä puuttuu vähintään yksi aminohappo, sitä kutsutaan toiselle tyypille.

Hiilihydraattien vaihto

Hiilihydraatit - tärkein energianlähde kehossamme. Ne ovat monimutkaisia ​​ja yksinkertaisia. Ensimmäinen ryhmä on vilja, vilja, leipä, vihannekset ja hedelmät. Nämä ovat niin sanottuja hyödyllisiä hiilihydraatteja, jotka hajoavat hitaasti kehoon ja antavat sille pitkän energiamäärän. Nopeat tai yksinkertaiset hiilihydraatit ovat sokeri, valkoiset jauhotuotteet, erilaiset makeiset, leivonnaiset ja hiilihapotetut juomat. Kehomme ei yleensä tarvitse tällaista ruokaa ollenkaan: elin toimii kunnolla ilman sitä.

Kun kehossa on monimutkaisia ​​hiilihydraatteja, ne muuttuvat glukoosiksi. Hänen veren taso on suhteellisen sama koko ajan. Nopeat hiilihydraatit aiheuttavat tämän tason vaihtelevan suuresti, mikä vaikuttaa sekä henkilön yleiseen hyvinvointiin että hänen mielialaansa.

Ylijäämällä hiilihydraatteja alkaa kerrostua rasvasolujen muodossa, ja niillä on pulaa - syntetisoidaan sisäisestä proteiinista ja rasvakudoksesta.

Rasvan aineenvaihdunta

Yksi kehon rasvojen käsittelytuotteista on glyseriini. Hän on osallistunut rasvahappojen muuttuu rasvaa, joka on talletettu rasvakudokseen. Kun rasvaa imeytyy ylimäärin, rasvakudos kasvaa ja näemme tuloksen - ihmiskeho irtoaa, kasvaa tilavuutta.

Toinen paikka liiallisen rasvan kerääntymiselle - sisäelinten välinen tila. Tällaisia ​​varantoja kutsutaan visceraliksi, ja ne ovat vieläkin vaarallisempia ihmisille. Sisäelinten liikalihavuus ei anna heille mahdollisuuden toimia aikaisemmin. Useimmiten ihmisillä on maksan liikalihavuus, koska hän ottaa ensin iskun, joka suodattaa rasvan hajoamistuotteiden läpi. Jopa ohuella henkilöllä voi olla rasva-aineenvaihdunnan häiriöiden vuoksi sisäelinten rasvaa.

Henkilön keskimääräinen päivittäinen lipidiarvo on 100 g, vaikka tätä arvoa voidaan vähentää 20 grammaan, ottaen huomioon henkilön ikä, paino, hänen tavoitteensa (esimerkiksi laihtuminen), sairaudet.

Veden ja mineraalisuolojen vaihto

Vesi on yksi ihmisille tärkeimmistä komponenteista. Tiedetään, että ihmiskeho on 70% nestettä. Vettä, lymfia, plasmaa, solunulkoista nestettä, soluja, on läsnä vedessä. Ilman vettä ei useimpia kemiallisia reaktioita voi jatkaa.

Monilla ihmisillä ei tällä hetkellä ole nestettä ilman, että siitä olisi tietoa. Joka päivä kehomme vapauttaa vettä hikoilla, virtsalla ja hengityksellä. Jotta voit täydentää varauksia, sinun täytyy juoda jopa 3 litraa nestettä päivässä. Tähän säännökseen sisältyy myös elintarvikkeiden sisältämä kosteus.

Vedenpuutteen oireet voivat olla päänsärky, väsymys, ärtyneisyys, letargia.

Mineraalisuolat muodostavat noin 4,5% kokonaispainosta. Niitä tarvitaan erilaisiin aineenvaihduntaan, mukaan lukien luukudoksen ylläpito, impulssien kuljettaminen lihaksissa ja hermosoluissa, kilpirauhashormonien luominen. Asianmukainen ravitsemus päivittäin täydentää kivennäissuoloja. Jos ruokavalio ei ole tasapainoinen, niin suolan puutteen vuoksi voi ilmetä erilaisia ​​ongelmia.

Vitamiinien rooli kehossa

Kun ne tulevat elimistöön, vitamiinit eivät jakaudu, vaan niistä tulee valmiita rakennuspalikoita solujen rakentamiseksi. Tästä syystä kehomme reagoi jyrkästi tietyn vitamiinin puutteeseen: loppujen lopuksi jotkin toiminnot ovat häiriintymättömiä ilman sen osallistumista.

Vitamiinien määrä päivittäin henkilö on pieni. Nykyaikaisilla ruokailutottumuksilla monilla ihmisillä on kuitenkin vitamiineja - akuutti vitamiinivajaus. Näiden aineiden ylimäärä johtaa hypovitaminosiin, joka ei ole yhtä vaarallinen.

Harvat ihmiset ajattelevat, että elintarvikkeiden vitamiinikoostumus voi vaihdella suuresti ruoan käsittelyn tai sen pitkän varastoinnin aikana. Näin ollen vitamiinien määrä hedelmissä ja vihanneksissa vähenee jyrkästi pitkäaikaisen varastoinnin vuoksi. Lämpökäsittely voi usein "tappaa" kaikki elintarvikkeen hyödylliset ominaisuudet.

Lääkärit suosittelevat mineraalien ja vitamiinikompleksien ottamista vuodenaikoina, jolloin tuoreita luomutuotteita ei ole saatavilla.

Metabolinen nopeus

On olemassa sellainen asia kuin perus- tai perusaineenvaihdunta. Tämä on indikaattori energiasta, jota kehomme tarvitsee ylläpitääkseen kaikki sen toiminnot. Aineenvaihdunnan taso osoittaa, kuinka monta kaloria ihmiskeho viettää täydellisessä levossa. Täydellisen levon vuoksi tarkoitetaan fyysisen aktiivisuuden puuttumista: se on, jos olet valehtelemassa päivä nukkumaan edes heiluttamatta ripset.

Tämä indikaattori on erittäin tärkeä, koska monet naiset, jotka pyrkivät laihtumaan, vähentävät kalorien saantiaan pisteeseen, joka on tärkeimmän aineenvaihdunnan alapuolella. Perusaineenvaihdunta on kuitenkin välttämätöntä sydämen, keuhkojen, verenkierron jne. Kannalta.

Voit laskea itsellesi itsenäisesti aineenvaihdunnan tason jollakin Internet-sivustolta. Tätä varten sinun on annettava tiedot sukupuolestasi, iästä, korkeudesta ja painosta. Jotta voisit selvittää, kuinka monta kaloria päivässä tarvitset painon säilyttämiseksi, perusaineenvaihduntaindeksi on kerrottava aktiivisuuskertoimella. Tällaiset laskelmat voidaan tehdä myös suoraan paikan päällä.

Nopeutettu aineenvaihdunta antaa ihmisille mahdollisuuden syödä enemmän ja samalla saada rasvakudoksen. Ja tämä ei tarkoita yleistä hyvinvointia sellaiselle henkilölle, joka nopean aineenvaihdunnan myötä tuntuu terveenä, voimakkaana ja onnellisena. Mitä aineenvaihdunta on riippuvainen?

• Paul. Maskuliininen organismi kuluttaa enemmän energiaa kuin naiset, jotta se voi säilyttää tehtävänsä. Keskimäärin mies tarvitsee 5-6% enemmän kaloreita kuin nainen. Tämä johtuu siitä, että naisen kehossa on luonnollisesti enemmän rasvakudosta, joka vaatii vähemmän energiaa ylläpitämiseksi.
• Ikä. 25-vuotiaasta lähtien ihmiskeho muuttuu. Vaihtoprosessit alkavat jälleen rakentaa ja hidastaa. 30 vuotta jokaisesta seuraavasta vuosikymmenestä aineenvaihdunta hidastuu 7-10%. Koska metabolisten prosessien määrä on vähentynyt, vanhusten on helpompi saada ylimääräistä painoa. Iän myötä elintarvikkeiden kalorien saanti olisi vähennettävä 100 kalorilla 10 vuodessa. Fyysisen aktiivisuuden pitäisi päinvastoin lisääntyä. Vain tässä tapauksessa pystyt tukemaan kuvioasi oikeassa muodossa.
• Rasvan ja lihaskudoksen suhde kehossa. Lihakset kuluttavat energiaa myös levossa. Äänen säilyttämiseksi kehon on annettava enemmän energiaa kuin ylläpitämään rasvaa. Urheilija kuluttaa 10-15% enemmän kaloreita kuin henkilö, jolla on ylimääräinen ruumiinpaino. Kyse ei ole fyysisestä rasituksesta, jota urheilija varmasti enemmän. Ja perusaineenvaihdunnasta eli energian määrästä, jota kulutetaan levossa.
• Virta. Ylityö, paasto, syömishäiriöt, suuri määrä rasvaisia, epäterveellisiä ja raskaita ruokia - tämä kaikki vaikuttaa haitallisesti aineenvaihduntaprosessien nopeuteen.

Metaboliset häiriöt

Metabolisten häiriöiden syitä voivat olla kilpirauhasen sairaudet, lisämunuaiset, aivolisäkkeet ja sukupuolirauhaset. Tekijä, jota emme voi vaikuttaa, perinnöllinen, voi myös aiheuttaa muutoksia kehon työhön.

Yleisin syy viivästyneeseen aineenvaihduntaan on kuitenkin heikko syöminen. Näitä ovat muun muassa ylensyöttö, eläinrasvojen väärinkäyttö, raskaat ateriat, suuret ateriat välillä. Express-ruokavalion fanien tulisi olla tietoisia siitä, että paastoaminen, vähäkaloristen elintarvikkeiden esiintyminen ruokavaliossa on oikea tapa rikkoa sisäinen tasapaino.

Huonot tavat - tupakointi ja alkoholin juominen - johtavat usein prosessien hidastumiseen. Vaarallisessa tilanteessa myös sellaiset ihmiset, jotka ovat inaktiivisia, jatkuvasti vailla unia, altistuvat usein esiintyville rasituksille, saavat epätäydellisen määrän vitamiineja ja kivennäisaineita.

Mikä on niin vaarallinen hidas aineenvaihdunta?

Oireet, joiden avulla voit arvioida metabolisten prosessien epäonnistumisia:

• ylimääräinen ruumiinpaino;
• turvotus;
• ihon heikkeneminen, sen värin muuttaminen tuskalliseksi harmaaksi;
• hauras kynnet;
• haju ja hiusten menetys;
• hengenahdistus.

Ulkoisten ilmentymien lisäksi on myös sisäisiä. Nämä ovat metabolisia sairauksia, jotka ovat hyvin yksilöllisiä. Kehon häiriöt sisäisen epätasapainon takia voivat olla hyvin erilaisia, niitä on todella paljon. Itse asiassa aineenvaihdunnan alla ymmärrä kaikki kehon prosessit, jotka ovat myös paljon.

Miten nopeuttaa aineenvaihduntaa?

Metabolisten prosessien nopeuden normalisoimiseksi on tarpeen poistaa syyt, joiden vuoksi epätasapaino tapahtui.

• Ihmiset, joilla on vähän fyysisiä aktiviteetteja elämässään, tarvitsevat lisätä liikuntatoimintaa. Älä kiirehtiä juosta kuntosalin lämmössä ja poista kehosi sietämättömillä harjoituksilla - tämä on yhtä haitallista kuin koko päivän viettäminen näytössä. Aloita pieni. Mene sinne, missä käytit kulkeasi. Kiipeä portaita hissin sijaan. Lisää asteittain kuormaa. Hyvä tapa "venyttää" kehosi on osallistuminen urheilupeleihin - jalkapallo, koripallo, tennis jne.
• Nykyaikaisen ihmisen rytmi pakottaa hänet usein luopumaan tarpeeksi unta. Tässä tapauksessa on parempi lahjoittaa elokuvaa tai muuta lepotapaa ja nukkua hyvin. Viallinen uni johtaa moniin häiriöihin elimistössä, mukaan lukien suoraan ihmisen halu syödä nopeasti hiilihydraatteja. Mutta makeiset imeytyvät huonosti "unelias" ihmisen kehoon, syrjään ongelmallisilla alueilla.
• Aloita juomavesi. Juo lasillinen vettä nukkumisen jälkeen, puoli tuntia ennen ateriaa ja tunnin kuluttua. Juo vettä pienissä sipsissä ja enintään 200 ml kerrallaan. Aloittaen kuluttamaan vähintään 2 litraa nestettä päivässä, annat keholle tarvittavan määrän kosteutta useimmille aineenvaihduntaprosesseille.
• Jos sinulla on vakavia aineenvaihduntahäiriöitä, mene hierontaan. Ei ole väliä mitä valitset. Mikä tahansa hieronta vaikuttaa imusolmukkeisiin, stimuloi verenkiertoa ja sen seurauksena aineenvaihduntaa.

• Anna kehollesi riittävästi happea ja aurinkolämpöä. Kävele raikkaassa ilmassa, varsinkin aurinkoisella säällä. Muista, että happi on yksi tärkeimmistä elementeistä normaalille aineenvaihdunnalle. Voit kokeilla hengitysharjoituksia, jotka opettavat kehoa hengittämään syvästi. Ja auringon säteet antavat sinulle arvokasta D-vitamiinia, jota on vaikea saada muista lähteistä.
• Ole positiivinen. Tilastojen mukaan ihmisillä, jotka iloitsevat useammin päivän aikana, on suurempi aineenvaihdunta kuin ikuisilla pessimisteillä.
• Syö oikein.

Ravitsemus - ruokavalio aineenvaihduntaa varten

Epänormaali syömiskäyttäytyminen on yleisin hidas aineenvaihdunnan syy. Jos syöt liian usein tai päinvastoin vain 1-2 kertaa päivässä, aineenvaihdunta on vaarassa häiritä.

Optimaalisesti 2-3 tunnin välein eli 5-6 kertaa päivässä. Näistä tulee olla 3 täyttä ateriaa - aamiainen, lounas, illallinen ja 2-3 kevyttä välipalaa.

Päivä alkaa aamiaisella, ja vain tällä ehdolla voit luottaa oikeaan aineenvaihduntaan. Aamiaisen tulisi olla tiheää ja ravitsevaa, koostuu hitaasta hiilihydraatista, joka antaa meille energiaa päivälle, proteiineja ja rasvoja. Illallisella on parempi jättää valkuaisruokia - laiha kala, liha, siipikarja ja vihannekset. Välipalana on ihanteellista juoda luonnollista jogurttia, kefiriä, syödä hedelmiä tai juustoa. Jos nälkä on yllättynyt nukkumaan mennessä, sinulla on varaa vähärasvainen raejuusto.

Jos sinulla on hitaampi aineenvaihdunta, voit vaikuttaa sen nopeuteen lisäämällä ruokavalioosi elintarvikkeita aineenvaihdunnan nopeuttamiseksi:

• sitrushedelmät;
• omenat;
• mantelit;
• luonnollinen musta kahvi;
• tuore vihreä tee ilman sokeria ja muita lisäaineita;
• vähärasvaiset maitotuotteet;
• pinaatti;
• pavut;
• valkoinen ja kukkakaali, parsakaali;
• vähärasvainen kalkkunanliha

Metabolia - laihtuminen

Monet ihmiset eivät tiedä, että paino riippuu suoraan aineenvaihduntaprosessien kehosta. Aineenvaihdunnan taso riippuu siitä, kuinka monta kaloria elimistössä palaa. Yhdelle henkilölle se on 1000 kaloria, toinen - 2000. Toinen henkilö, jopa ilman urheilua, voi varaa päivittäisen ruokavalion energiasisällön lähes kaksi kertaa korkeammaksi kuin ensimmäinen.

Jos sinulla on ylimääräistä kiloa, ja perusaineenvaihdunta on alhainen, sinun täytyy syödä hyvin vähän laihtua. Lisäksi elin, jolla on hidas aineenvaihdunta, on erittäin haluton antamaan rasvaa. On oikeutettua nopeuttaa aineiden aineenvaihduntaa koko organismin normaalin toiminnan varmistamiseksi.

Aineenvaihdunnan kiihtyminen Haley Pomeroy

Kehomme kuluttaa energiaa levossa. Siksi amerikkalainen ravitsemustieteilijä Haley Pomroy ehdottaa aineenvaihduntaprosessien nopeuttamista ja laihduttamista vain niiden vuoksi. Jos noudatat Hayleyn ohjeita täsmälleen, hän takaa sinulle 10 kg painonpudotuksen kuukaudessa lähes ilman vaivaa. Rasvaa ei palauteta, jos et rikota asianmukaisen ravitsemuksen periaatteita tulevaisuudessa.

Amerikkalaisen ehdottama monimutkainen pelastaa sinut mono-ruokavaliosta, jonka aikana on tuskallinen nälkä. Haley on kehittänyt tasapainoisen ravitsemussuunnitelman, jonka tarkoituksena ei ole vähentää ruokavalion arvoa vaan parantaa kaikkien prosessien virtausta kehossa.

Aineenvaihdunnan ylläpitämiseksi samalla tasolla on syytä ruokkia sitä jatkuvasti. Tämä ei tarkoita, että olisi paljon ruokaa. Haley suosittelee syömään usein, mutta pieninä annoksina. Joten kehosi on jatkuvasti kiireinen käsittely aineita ja ei ole aikaa hidastaa. Optimaalisesti valmistetaan 3 tiheää ateriaa - aamiainen, lounas ja illallinen. Ja vältä 2-3 välipalaa.

Huolimatta siitä, että ravitsemusterapeutti lähes rajoittaa sinua ainesosien valinnassa, osa aineenvaihduntaan haitallisista tuotteista on vielä hylättävä. Nämä ovat sokeripitoisia ruokia, vehnäluokia, alkoholijuomia, rasvaisia ​​maitotuotteita.

Haley Pomroyin ateriaohjelma on 4 viikkoa. Joka viikko on jaettu lohkoihin.

1. 1. lohko - monimutkaiset hiilihydraatit. Kesto - 2 päivää. Sinun ruokavalionsa pitäisi hallita terveitä hiilihydraatteja sisältäviä elintarvikkeita. Tämä on pääasiassa vihanneksia, täysjyvätuotteita, viljaa. Pidä valikosta riittävästi kuitua. Kuitu auttaa ylläpitämään normaalia veren glukoositasoa, joka voi vaihdella hiilihydraattipitoisten elintarvikkeiden suuren määrän vuoksi.
2. Toinen lohko - proteiini ja vihannes. Kesto - 2 päivää. Proteiiniyhdisteiden käsittelyyn ja omaksumiseen kehomme kuluttaa eniten kaloreita. Syö vähärasvaisia ​​elintarvikkeita, jotka sisältävät proteiinia: siipikarjaa, lihaa, kalaa, soijaa, raejuustoa, munia. Lisää proteiinipitoisia elintarvikkeita proteiinivalmisteisiin.
3. 3. lohko - terveiden rasvojen lisääminen. Syö tasapainoista ruokavaliota, eli kuluttaa hiilihydraatteja, proteiineja ja rasvoja. Mieluummin luonnollisia kasviöljyjä, avokadoja, maapähkinöitä.

Lisätietoa Haley Pomroy -ruokavalion ruokavaliosta saat kirjassaan "Ruokavalio aineenvaihdunnan nopeuttamiseksi".

Gillian Michaels - nopeuttaa aineenvaihduntaa

Lapsena Jillian Michaels kärsi vakavasta ylipainosta. Tutustu kuntoon, tyttö päätti omistautua terveelliseen elämäntapaan. Nyt tämä on onnistunut nainen, joka ei ole vain hyvässä kunnossa, vaan myös opettaa muita auttamaan hänen ruumiinsa.

Useiden tehokkaiden tekniikoiden joukossa Gillianilla on erityinen ohjelma nimeltä "Accelerate Metabolism". Se ei ole suunniteltu urheilun aloittelijoille, mutta niille, jotka ensimmäisestä harjoittelusta pystyvät kestämään intensiivisen tuntipituisen kunto-ohjelman.

Ensinnäkin amerikkalainen pyytää kiinnittämään huomiota ruokavalioon. Hän neuvoo sisällyttämään ruokavalioon elintarvikkeita, joilla on positiivinen vaikutus aineenvaihduntaan.

• Punaiset pavut. Tämä tuote sisältää erityistä tärkkelystä, joka ei imeydy elimistöön, mutta auttaa puhdistamaan suolet. Selluloosa poistaa myrkkyjä, ja papujen vitamiini- ja kivennäisainekoostumus vaikuttaa sekä miesten että naisten lihasten muodostumiseen.
• Sipulit ja valkosipuli - nämä hävittäjät, joilla on haitallista kolesterolia. Sipuliin ja valkosipuliin sisältyvät antioksidantit poistavat kuonat täydellisesti kehosta.
• Vadelmat ja mansikat. Nämä marjat säätelevät veren glukoosipitoisuutta. Mansikan ja vadelmien koostumuksessa olevat erityiset aineet estävät rasvan ja tärkkelyksen imeytymisen.
• Parsakaali ja muut ristikkäiset kasvikset. Nämä ovat vähäkalorisia elintarvikkeita, jotka antavat sinulle pitkän kylläisyyden tunteen.
• Täysjyvävilja, mysli. Vilja tietenkin kaloreita, ja monet ruokavalion aikana kieltäytyvät heistä. Vaara on kuitenkin vain kuoritut jyvät ja jauhot. Gillian suosittelee kauran, tattarin, ohran, vehnän syömistä.

Harjoitus, jonka tarkoituksena on polttaa rasvaa ja nopeuttaa aineenvaihduntaa, on 50 minuutin ohjelma. Se on aerobinen tai kardiovaskulaarinen. Koulutus alkaa 5 minuutin lämmityksellä, päättyy 5 minuutin pituisella vetoketjulla, jonka tarkoituksena on venyttää lihaksia ja rauhoittaa kehoa harjoituksen jälkeen.

Harjoitukset ovat toteutuksessa melko yksinkertaisia, niitä voidaan toistaa jokaisella ilman ohjaajan apua. Mutta vain ne, jotka ovat jatkuvasti mukana urheilussa, kestävät ohjelman nopean vauhdin. Painonpudotuksen vuoksi älä vahingoita kehoa, koska alusta alkaen suurista kuormista on terveydelle vaarallista. Valmistele kehosi asteittain, alkaen reipasta kävelyä, lenkkeilyä, lyhyen aikavälin sydänkomplekseja.

Metabolia (tai aineenvaihdunta, kreikkalaisesta μεταβολή - "muunnos, muutos") (jäljempänä "O. vuosisata".) Onko elävien järjestelmien perusaineiden ja energian muuntamisen luonnollinen järjestys, jonka tavoitteena on niiden säilyttäminen ja itsensä lisääntyminen. ; joukko kaikkia kehossa esiintyviä kemiallisia reaktioita.

Saksalainen filosofi ja ajattelija Friedrich Engels huomautti, että hänen tärkein ominaisuutensa on vakio O. in. ympäröivän ulkoisen luonteen kanssa, jonka lopettaminen elää. Siten aineenvaihdunta on olennaisin ja välttämätön merkki elämästä.

Kaikki organismien elimet ja kudokset ovat poikkeuksetta jatkuvassa kemiallisessa vuorovaikutuksessa muiden elinten ja kudosten kanssa sekä organismin ympäröivään ympäristöön. Isotooppisten indikaattorien avulla havaittiin, että missä tahansa elävässä solussa tapahtuu voimakasta metaboliaa.

Elintarvikkeissa eri aineet tulevat kehoon ulkoisesta ympäristöstä. Elimistössä nämä aineet muuttuvat (metaboloituvat), minkä seurauksena ne muuttuvat osittain itse organismin aineiksi. Tämä on assimilaatioprosessi. Tiiviissä yhteistyössä assimilaation kanssa tapahtuu käänteinen prosessi - dissimilaatio. Elävän organismin aineet eivät pysy muuttumattomina, vaan jakautuvat nopeasti tai nopeasti energian vapautumisella; ne korvataan uusilla yhdisteillä, ja hajoamisen aikana tuotetut hajoamistuotteet erittyvät kehosta. Elävissä soluissa esiintyville kemiallisille prosesseille on tunnusomaista korkea järjestysaste: hajoamis- ja synteesireaktiot järjestetään tietyllä tavalla ajassa ja avaruudessa, koordinoidaan keskenään ja muodostavat johdonmukaisen, hienovaraisesti säännellyn järjestelmän, joka muodostuu pitkän kehityksen seurauksena. Assimilaatio- ja dissimilaatioprosessien lähin yhteys ilmenee siitä, että jälkimmäinen ei ole vain energian lähde organismeissa, vaan myös synteettisten reaktioiden alkutuotteiden lähde.

Ilmiöiden aineenvaihdunnan järjestyksen perustana on yksittäisten kemiallisten reaktioiden nopeuksien johdonmukaisuus, joka riippuu tiettyjen proteiinien - entsyymien katalyyttisestä vaikutuksesta. Lähes kaikki aineet, jotta he voivat osallistua O. c.: Een, on vuorovaikutuksessa entsyymin kanssa. Samalla se muuttuu suurella nopeudella hyvin tiettyyn suuntaan. Jokainen entsymaattinen reaktio on erillinen linkki näiden transformaatioiden ketjussa (metaboliset reitit), jotka yhdessä muodostavat metabolian. Entsyymien katalyyttinen aktiivisuus vaihtelee hyvin laajoissa rajoissa ja sitä ohjaa monimutkainen ja herkkä säännöstöjärjestelmä, joka antaa keholle optimaaliset elinolosuhteet erilaisissa ympäristöolosuhteissa. Näin ollen kemiallisten muunnosten luonnollinen järjestys riippuu entsyymijärjestelmän koostumuksesta ja aktiivisuudesta, joka on säädetty organismin tarpeista riippuen.

Aineenvaihduntaa varten on tärkeää tutkia sekä yksittäisten kemiallisten muutosten järjestystä että välittömiä syitä, jotka määräävät tämän järjestyksen. O. v. Se muodostui maan alkuperän alkuvaiheessa, joten se perustuu biokemialliseen suunnitelmaan, joka on yhtenäinen kaikille planeettamme organismeille. Elävän aineen kehittymisessä, muutoksissa ja O. in. ne menivät eri tavoin eläinten ja kasvien maailman eri edustajille. Siksi erilaisiin järjestelmällisiin ryhmiin kuuluvat ja historiallisen kehityksen eri tasoilla olevat organismit, samoin kuin perustavanlaatuiset yhtäläisyydet kemiallisten muutosten perusjärjestyksessä, ovat merkittäviä ja ominaista. Elävän luonnon kehittymiseen liittyi muutoksia biopolymeerien rakenteissa ja ominaisuuksissa, sekä energiamekanismeja, aineenvaihdunnan säätely- ja koordinointijärjestelmiä.

Metaboliaohjelma

I. Assimilaatio

Erityisen merkittäviä eroja eri organismiryhmien edustajien aineenvaihdunnassa assimilaatioprosessin alkuvaiheissa. Ensisijaisten organismien uskotaan käytettävän ruokinnassa orgaaniseen aineeseen, joka on syntynyt abiogeenisesti (ks. Elämän alkuperä); Elämän myöhemmän kehityksen myötä jotkut elävät olennot pystyivät syntetisoimaan orgaanista ainetta. Tämän perusteella kaikki organismit voidaan jakaa heterotrofeihin ja autotrofeihin (katso autotrofiset organismit ja heterotrofiset organismit). Heterotrofeissa, joihin kaikki eläimet, sienet ja monen tyyppiset bakteerit kuuluvat, O. v. perustuvat ravintoon valmiiden orgaanisten aineiden kanssa. Oikeastaan ​​heillä on kyky imeä jonkin verran suhteellisen pieni määrä hiilidioksidia ja käyttää sitä monimutkaisempien orgaanisten aineiden syntetisoimiseen. Tämä prosessi toteutetaan kuitenkin heterotrofeilla vain siksi, että käytetään elintarvikkeissa olevien orgaanisten aineiden kemiallisissa sidoksissa olevaa energiaa. Autotrofit (vihreät kasvit ja jotkut bakteerit) eivät vaadi valmiita orgaanisia aineita ja suorittavat ensisijaisen synteesinsä niiden alkuaineista. Jotkut autotrofeista (rikkibakteerit, rauta-bakteerit ja nitrifioivat bakteerit) käyttävät tähän epäorgaanisten aineiden hapetusenergiaa (ks. Kemosynteesi). Vihreät kasvit muodostavat orgaanisen aineksen, joka johtuu auringonvalon energiasta fotosynteesin aikana - maan tärkeimpänä orgaanisen aineen lähteenä.

Fotosynteesin aikana vihreät kasvit omaksuvat hiilidioksidia ja muodostavat hiilihydraatteja, fotosynteesi on ketju, jossa esiintyy peräkkäin esiintyviä redoksireaktioita, joissa klorofylli on vihreä pigmentti, joka pystyy ottamaan talteen aurinkoenergiaa. Valon energian johdosta esiintyy veden valokemiallista hajoamista ja happea vapautuu ilmakehään, ja vetyä käytetään hiilidioksidin vähentämiseen. Fotosynteesin suhteellisen varhaisissa vaiheissa muodostuu fosfoglyserihappoa, joka pelkistyksen aikana tuottaa kolme hiilihapposokeria, triooseja. Kaksi trioosia - fosfoglyserolialdehydiä ja fosfodioksiasetonia - aldolaasin entsyymin vaikutuksesta tiivistyy heksoosi-fruktoosifosfaatin muodostamiseksi, joka puolestaan ​​muuttuu muiksi heksooseiksi - glukoosiksi, mannoosiksi, galaktoosiksi. Fosfosoksiasetonin kondensoituminen useiden muiden aldehydien kanssa johtaa pentoosien muodostumiseen. Kasveissa muodostuneet heksoosit toimivat lähtöaineena kompleksisten hiilihydraattien - sakkaroosin, tärkkelyksen, inuliinin, selluloosan (selluloosan) jne. Synteesissä.

Pentoosit aiheuttavat suurimolekyylisiä pentosaneja, jotka osallistuvat kasvitukikudosten rakentamiseen. Monissa kasveissa heksoosit voidaan muuntaa polyfenoleiksi, fenolikarboksyylihappoiksi ja muiksi aromaattisiksi yhdisteiksi. Polymeroinnin ja kondensaation tuloksena näistä yhdisteistä muodostuu tanniineja, antosyaaneja, flavonoideja ja muita monimutkaisia ​​yhdisteitä.

Eläimet ja muut heterotrofit saavat hiilihydraatteja valmiissa muodossa ruoan kanssa, pääasiassa disakkaridien ja polysakkaridien (sakkaroosi, tärkkelys) muodossa. Ruoansulatuskanavassa entsyymien vaikutuksen alaiset hiilihydraatit jaetaan monosakkarideihin, jotka imeytyvät veriin ja leviävät sen kaikkiin kudoksiin. Monosakkarideista peräisin olevissa kudoksissa syntetisoidaan eläimen vara-polysakkaridi, glykogeeni. Katso hiilihydraatin aineenvaihdunta.

Fotosynteesin, kemosynteesin ja elintarvikkeiden muodostamien tai imeytyneiden hiilihydraattien ensisijaiset tuotteet ovat lähtöaineena lipidien - rasvojen ja muiden rasvaa muistuttavien aineiden synteesille. Esimerkiksi rasvojen kertyminen öljypitoisten kasvien kypsytyssiemeniin tapahtuu sokereiden kustannuksella. Jotkut mikro-organismit (esimerkiksi Torulopsis lipofera), kun niitä viljellään glukoosiliuoksilla, muodostavat enintään 11% rasvaa kuiva-ainetta kohti 5 tunnin kuluessa. Rasvojen synteesin kannalta välttämätön glyseroli muodostuu fosfoglyseraldehydin pelkistyksestä. Suuren molekyylipainon omaavat rasvahapot - palmitiini, steariini, öljy ja muut, jotka tuottavat rasvoja vuorovaikutuksessa glyseriinin kanssa, syntetisoituvat elimistössä etikkahaposta - hiilihydraattien hajoamisen tuloksena syntyvien aineiden fotosynteesistä tai hapettumisesta. Eläimet saavat rasvoja myös ruoan kanssa. Tässä tapauksessa ruoansulatuskanavan rasvat jaetaan lipaasien avulla glyseroliin ja rasvahappoihin ja ne imeytyvät elimistöön. Katso rasvan aineenvaihdunta.

Autotrofisissa organismeissa proteiinisynteesi alkaa epäorgaanisen typen (N) assimilaatiosta ja aminohappojen synteesistä. Typen kiinnittymisprosessissa jotkut mikro-organismit omaksuvat molekyylitypen ilmasta, joka muunnetaan ammoniakiksi (NH3). Korkeammat kasvit ja kemosynteettiset mikro-organismit kuluttavat typpeä ammoniumsuolojen ja nitraattien muodossa, joista jälkimmäiseen tehdään entsymaattinen pelkistys NH3: ksi. Vastaavien entsyymien vaikutuksesta NH3 yhdistää sitten keton tai hydroksihappojen kanssa, mikä johtaa aminohappojen muodostumiseen (esimerkiksi pyruvihappo ja NH3 antavat yhden tärkeimmistä aminohapoista, alaniinista). Näin muodostuneet aminohapot voidaan edelleen altistaa transaminaatiolle ja muille muunnoksille, jolloin saadaan kaikki muut aminohapot, jotka muodostavat proteiinit.

Heterotrofiset organismit pystyvät myös syntetisoimaan ammoniakin suoloja ja hiilihydraatteja, mutta eläimet ja ihmiset saavat suurimman osan aminohapoista elintarvikeproteiinien kanssa. Heterotrofiset organismit eivät voi syntetisoida useita aminohappoja, ja niiden pitäisi saada ne valmiina muodossa osana elintarvikeproteiineja.

Aminohapot, jotka yhdistävät toistensa vastaavien entsyymien vaikutuksesta, muodostavat erilaisia ​​proteiineja (katso artikkeli Proteiinit, Proteiinibiosynteesi). Proteiinit ovat kaikki entsyymejä. Joillakin rakenteellisilla ja supistuvilla proteiineilla on myös katalyyttinen aktiivisuus. Niinpä lihasproteiini-myosiini pystyy hydrolysoimaan adenosiinitrifosfaatin (ATP), joka toimittaa lihaksen supistumiseen tarvittavan energian. Yksinkertaiset proteiinit, jotka ovat vuorovaikutuksessa muiden aineiden kanssa, aiheuttavat monimutkaisia ​​proteiineja - proteiineja: yhdistettynä hiilihydraatteihin proteiinit muodostavat glykoproteiineja, lipidien - lipoproteiinien, kanssa nukleiinihappoja - nukleoproteiineja. Lipoproteiinit - biologisten kalvojen päärakenneosa; nukleoproteiinit ovat osa solunytimien kromatiinia, jotka muodostavat solun proteiinisyntetisoivia hiukkasia - ribosomeja. Katso myös typpeä elimistössä, proteiinin metaboliaa.

II. dissimilaation

Elämän, kasvun, lisääntymisen, liikkuvuuden, jännittävyyden ja muiden elintärkeän ilmentymien ylläpitämiseen tarvittavan energian lähde ovat prosessit, joita solut käyttävät katkaisutuotteiden osan rakentamiseksi rakenneosien synteesissä.

Kaikkein antiikin ja siksi kaikkein yleisin organismi on orgaanisten aineiden anaerobinen halkaisu, joka suoritetaan ilman happea (ks. Käyminen, glykolyysi). Myöhemmin tätä alkumekanismia elävien solujen energian saamiseksi täydennettiin syntyneiden välituotteiden hapettumisella hapella ilmasta, joka ilmestyi maan ilmakehään fotosynteesin tuloksena. Näin syntyi solunsisäinen tai kudoshengitys. Lisätietoja on biologisessa hapetuksessa.

Suurin osa organismeista kemiallisiin sidoksiin tallennetun energian lähde on hiilihydraatteja. Polysakkaridien halkaiseminen kehossa alkaa niiden entsymaattisesta hydrolyysistä. Esimerkiksi kasveissa, kun siemenet ityvät, niissä varastoitu tärkkelys hydrolysoituu amylaaseilla, eläimissä ruokasta absorboitunut tärkkelys hydrolysoidaan syljen ja haiman amylaaseilla muodostaen maltoosia. Maltoosia hydrolysoidaan edelleen glukoosin muodostamiseksi. Eläinten kehossa glukoosi muodostuu myös glykogeenin hajoamisen seurauksena. Glukoosi transformoituu edelleen fermentaation tai glykolyysin prosesseissa, minkä seurauksena muodostuu pyruvihappo. Jälkimmäinen, riippuen organismin aineenvaihdunnan tyypistä, joka muodostuu historiallisen kehityksen prosessissa, voi edelleen läpikäydä erilaisia ​​muutoksia. Eri käymis- ja glykolyysityypeissä lihaksissa pyruvihappo muuttuu anaerobisiksi muunnoksiksi. Aerobisissa olosuhteissa, - hengityksen aikana - se voi hapettua dekarboksylointi, jolloin muodostuu etikkahapon sekä lähde muodostumisen drugh orgaaniset hapot: oksaali-, etikka-, sitruuna-, cis-akoniittihappo, isositruunahappo, oksaalihapon, meripihkahapon, keto-, meripihka-, fumaari- ja omenahappo. Niiden keskinäisiä entsymaattisia muunnoksia, jotka johtavat pyruvihapon täydelliseen hapettumiseen CO2: ksi ja H2O: ksi, kutsutaan trikarboksyylihappoiksi syklin tai kresbisyklin avulla.

Rasvojen hajoaminen alkaa myös niiden hydrolyyttisestä pilkkomisesta lipaaseilla vapaiden rasvahappojen ja glyserolin muodostamiseksi; nämä aineet voidaan sitten helposti hapettaa, jolloin saadaan lopulta CO2 ja H2O. Rasvahappojen hapettuminen tapahtuu pääasiassa ns. P-hapetuksen kautta, eli siten, että kaksi hiiliatomia irrotetaan rasvahappomolekyylistä, jolloin saadaan etikkahappotähde ja muodostuu uusi rasvahappo, joka voi joutua lisää P-hapetukseen. Syntyneitä etikkahappotähteitä käytetään joko erilaisten yhdisteiden (esimerkiksi aromaattisten aineiden, isoprenoidien jne.) Syntetisoimiseen tai hapetetaan CO2: ksi ja H2O: ksi. Katso myös rasvan aineenvaihdunta, lipidit.

Proteiinien hajoaminen alkaa proteolyyttisten entsyymien hydrolyyttisellä katkaisulla, mikä johtaa pienimolekyylisten peptidien ja vapaiden aminohappojen muodostumiseen. Tällainen aminohappojen sekundäärinen muodostuminen tapahtuu esimerkiksi hyvin voimakkaasti siementen itämisen aikana, kun endospermiin tai siemenperäisiin sisältyvät proteiinit hydrolysoituvat vapaiden aminohappojen muodostamiseksi, joita käytetään osittain kehittyvän kasvin kudosten rakentamiseen ja osittain oksidatiiviseen hajoamiseen. Amidohappojen oksidatiivinen hajoaminen, joka tapahtuu dissimilaatioprosessin aikana, suoritetaan deaminoimalla ja johtaa vastaavien keto- tai hydroksihappojen muodostumiseen. Nämä jälkimmäiset hapetetaan joko CO2: ksi ja H2O: ksi tai niitä käytetään erilaisten yhdisteiden, mukaan lukien uusien aminohappojen, syntetisoimiseksi. Ihmisillä ja eläimillä maksassa esiintyy erityisen voimakas aminohappojen hajoaminen.

Vapaa MN3 muodostuu kehon aminohappojen deaminoinnin aikana; se sitoutuu happoihin tai muuttuu urealle, virtsahapoksi, asparagiiniksi tai glutamiiniksi. Eläimissä erittyvät elimistöstä ammoniumsuolat, urea ja virtsahappo, kasveissa käytetään elimistössä asparagiinia, glutamiinia ja ureaa typen varastointilähteinä. Täten yksi tärkeimmistä kasvien biokemiallisista eroista eläimistä on lähes kokonaan ensimmäisen typpijätteen puuttuminen. Urean muodostuminen aminohappojen hapettuvassa hajoamisessa tapahtuu pääasiassa niin sanotulla ornitiinisyklillä, joka liittyy läheisesti proteiinien ja aminohappojen muihin muunnoksiin kehossa. Aminohappojen hajoaminen voi tapahtua myös niiden dekarboksyloinnin kautta, jossa aminohaposta muodostuu hiilidioksidia ja jotakin amiinia tai uutta aminohappoa (esimerkiksi kun histidiini dekarboksyloidaan, muodostuu histamiini, fysiologisesti aktiivinen aine, ja kun asparagiinihappo dekarboksyloidaan, uusi aminohappo on (a tai β-alaniini.) Amiinit voivat metyloida muodostamaan erilaisia ​​betaiineja ja tärkeitä yhdisteitä, kuten esimerkiksi koliinia. osintezialkaloidit.

III. Hiilihydraattien, lipidien, proteiinien ja muiden yhdisteiden tiedonvaihto

Kaikki elimistössä esiintyvät biokemialliset prosessit liittyvät läheisesti toisiinsa. Proteiinin aineenvaihdunnan suhde redox-prosesseihin suoritetaan eri tavoin. Hengitysprosessin taustalla olevat yksittäiset biokemialliset reaktiot johtuvat vastaavien entsyymien eli proteiinien katalyyttisestä vaikutuksesta. Samalla proteiinien katkaisutuotteet itse - aminohapot voivat käydä läpi erilaiset redox-muunnokset - dekarboksylointi, deaminointi jne.

Näin ollen asparagiini- ja glutamiinihappojen deaminointituotteet - oksaalihappo-etikka- ja a-ketoglutarihapot - ovat samanaikaisesti tärkeimpiä yhteyksiä hengityksen aikana esiintyvien hiilihydraattien hapettumisen muunnoksissa. Pyruvihappo, tärkein välituote, joka muodostuu fermentoinnin ja hengityksen aikana, liittyy myös läheisesti proteiinin aineenvaihduntaan: vuorovaikutuksessa NH3: n ja vastaavan entsyymin kanssa, se antaa välttämättömän aminohapon a-alaniinin. Lähin yhteys fermentaation ja hengitysprosessien ja rasva-aineenvaihdunnan välillä kehossa ilmenee sillä, että hiilihydraattidimilaation ensimmäisissä vaiheissa muodostunut fosfoglyseraldehydi on glyserolin synteesin lähtöaine. Toisaalta pyrogeenihapon hapettumisen tuloksena saadaan etikkahappotähteitä, joista syntetisoidaan suurimolekyylipainoisia rasvahappoja ja erilaisia ​​isoprenoideja (terpeenit, karotenoidit, steroidit). Siten käymisen ja hengityksen prosessit johtavat rasvojen ja muiden aineiden synteesiin tarvittavien yhdisteiden muodostumiseen.

IV. Vitamiinien ja kivennäisaineiden merkitys aineenvaihdunnassa

Elimistössä olevien aineiden muunnoksissa on tärkeä paikka vitamiineja, vettä ja erilaisia ​​mineraaliyhdisteitä. Vitamiinit osallistuvat moniin entsymaattisiin reaktioihin koentsyymien koostumuksessa. Täten B1-vitamiinin johdannainen - tiamiinipyrofosfaatti - toimii koentsyyminä oksidatiiviselle dekarboksyloinnille (a-ketohapot, mukaan lukien pyruviinihappo; B6-vitamiinin fosfaattiesteri - pyridoksaalifosfaatti - on välttämätön katalyyttiselle transaminaatiolle, dekarboksyloinnille ja muille aminohappojen vaihtoreaktioille. Useiden vitamiinien (esimerkiksi askorbiinihapon) toiminnot eivät ole täysin ymmärrettyjä, sillä eri organismien tyypit eroavat vitamiinien biosynteesin suhteen. ja niiden tarpeet niiden elintarvikkeiden keräämisessä, jotka ovat välttämättömiä normaalille aineenvaihdunnalle.

Tärkeää roolia mineraalien aineenvaihdunnassa ovat Na, K, Ca, P sekä hivenaineet ja muut epäorgaaniset aineet. Na ja K osallistuvat bioelektrisiin ja osmoottisiin ilmiöihin soluissa ja kudoksissa biologisten kalvojen läpäisevyysmekanismeissa; Ca ja P ovat luiden ja hampaiden pääkomponentteja; Fe on osa hengityspigmenttejä - hemoglobiini ja myoglobiini sekä useita entsyymejä. Muita mikroelementtejä (Cu, Mn, Mo, Zn) tarvitaan jälkimmäisen aktiivisuuteen.

Fosforihappoesterit ja ennen kaikkea adenosiinifosforihapot, jotka havaitsevat ja kertyvät kehossa vapautuneen energian glykolyysin, hapettumisen ja fotosynteesin aikana, ovat ratkaisevassa asemassa energia-aineenvaihduntajärjestelmissä. Nämä ja jotkut muut energiaa sisältävät yhdisteet (katso korkean energian yhdisteet) siirtävät kemiallisten sidostensa sisältämän energian käytettäväksi mekaanisissa, osmoottisissa ja muissa työtyypeissä tai synteettisten reaktioiden suorittamiseksi energiankulutuksella (ks. Myös bioenergia).

V. Metabolian sääntely

Elävän organismin aineenvaihdunnan prosessien yllättävä koordinointi ja koordinointi saavutetaan O.: n tiukalla ja muovisella koordinoinnilla. sekä soluissa että kudoksissa ja elimissä. Tämä koordinaatio määrittää tietylle organismille aineenvaihdunnan luonteen, joka on muodostunut historiallisen kehityksen prosessissa, periytymismekanismien tukemana ja ohjaamana sekä organismin ja ulkoisen ympäristön vuorovaikutuksessa.

Metabolian säätely solutasolla tapahtuu säätelemällä entsyymien synteesiä ja aktiivisuutta. Kunkin entsyymin synteesi määritetään vastaavalla geenillä. Erilaiset O. v. Välituotteet, jotka toimivat tietyn osan DNA-molekyylistä, joka sisältää informaatiota tämän entsyymin synteesistä, voivat indusoida (laukaista, vahvistaa) tai päinvastoin repressoida (pysäyttää) sen synteesin. Niinpä E. coli, jossa on ylimäärää isoleusiinia ravintoalustassa, pysäyttää tämän aminohapon synteesin. Isoleusiinin ylimäärä vaikuttaa kahdella tavalla:

• a) inhiboi (inhiboi) treoniinidehydrataasin entsyymin aktiivisuutta, joka katalysoi isoleusiinin synteesiin johtavien reaktioketjun ensimmäisen vaiheen, ja t
• b) repressoi kaikkien isoleusiinin biosynteesiin tarvittavien entsyymien (mukaan lukien treoniinidehydraasi) synteesiä.

Treoniinidehydraasin inhibointi suoritetaan entsyymiaktiivisuuden allosteerisen säätelyn periaatteen mukaisesti.

Ranskan tiedemiesten F. Jacobin ja J. Monodin ehdottama geneettisen sääntelyn teoria katsoo, että entsyymisynteesin tukahduttaminen ja induktio ovat saman prosessin kaksi puolta. Erilaiset repressorit ovat solussa erikoistuneita reseptoreita, joista kukin on viritetty vuorovaikutuksessa tietyn metaboliitin kanssa, joka indusoi tai repressoi tietyn entsyymin synteesiä. Siten soluissa polynukleotidi- DNA-ketjut ovat suljettuja "ohjeita" monenlaisten entsyymien synteesille, ja kunkin muodostuminen voi johtua signaloivan metaboliitin (indusoijan) vaikutuksesta vastaavaan repressoriin (tarkemmin katso molekyyligeneettinen, operoni).

Merkittävin rooli metabolian ja energian säätelyssä soluissa on proteiini- lipidien biologisilla kalvoilla, jotka ympäröivät protoplasmaa ja siinä olevaa ydintä, mitokondrioita, plastideja ja muita subcellulaarisia rakenteita. Biologisten kalvojen läpäisevyys säätelee eri aineiden pääsyä soluun ja niiden vapautumista siitä. Merkittävä osa entsyymeistä liittyy kalvoihin, joissa ne näyttävät olevan ”upotettuja”. Entsyymin vuorovaikutuksen seurauksena lipidien ja muiden kalvon komponenttien kanssa sen molekyylin konformaatio ja siten sen ominaisuudet katalysaattorina ovat erilaisia ​​kuin homogeenisessa liuoksessa. Tämä seikka on erittäin tärkeä entsymaattisten prosessien ja aineenvaihdunnan säätelylle yleensä.

Tärkeimmät keinot, joilla elävien organismien aineenvaihdunnan säätely on hormoneja. Esimerkiksi eläimissä, joissa on huomattava verenpaineen pitoisuus veressä, lisääntyy adrenaliinin vapautuminen, joka edistää glykogeenin hajoamista ja glukoosin muodostumista. Kun veressä on ylimäärin sokeria, insuliinin eritys lisääntyy, mikä hidastaa glykogeenin hajoamista maksassa, minkä seurauksena vähemmän glukoosia tulee veriin. Hormonien vaikutusmekanismissa tärkeä rooli kuuluu sykliseen adenosiinimonofosforihappoon (cAMP). Eläimillä ja ihmisillä hormonaalinen säätely Metabolia. liittyy läheisesti hermoston koordinoivaan toimintaan (ks. hermostosäätö).

Biokemiallisten reaktioiden kokonaisuuden vuoksi, jotka liittyvät läheisesti toisiinsa ja jotka muodostavat aineenvaihdunnan, organismi vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa, joka on välttämätön edellytys elämälle. Friedrich Engels kirjoitti: "aineenvaihdunnasta ravitsemuksen ja erittymisen kautta... kaikki muut yksinkertaisimmat elämän tekijät seuraavat..." (Anti-Dühring, 1966, s. 80). Siten organismin kehittyminen (ontogeneesi) ja kasvu, perinnöllisyys ja vaihtelevuus, ärtyneisyys ja korkeampi hermostuneisuus - nämä tärkeimmät elämän ilmentymät voidaan ymmärtää ja alistaa ihmisen tahdon perusteella periytyvien aineenvaihdunnan mallien ja siinä tapahtuvien muutosten perusteella muuttuvien olosuhteiden vaikutuksesta ulkoinen ympäristö (organismin normaalin reaktion sisällä). Katso myös biologia, biokemia, genetiikka, molekyylibiologia ja näiden artikkeleiden kirjallisuus. (biokemisti, biotieteiden tohtori, professori (1944), vastaava Neuvostoliiton tiedeakatemian jäsen Vatslav Leonovich Kretovich)

VI. Metaboliset häiriöt

Mihin tahansa sairauteen liittyy metabolisia häiriöitä. Ne ovat erityisen selkeitä hermoston trofisten ja säätelytoimintojen ja sen kontrolloimien endokriinisten rauhasien häiriöissä. Metaboliaa heikentää myös epänormaali ruokavalio (liiallinen tai riittämätön ja laadullisesti riittämätön ruokavalio, kuten vitamiinien puute tai ylimääräinen ruoka jne.). O. c. (ja siten energianvaihto) oksidatiivisten prosessien voimakkuuden muutoksen vuoksi ovat vaihtoja päävaihdossa. Sen lisääntyminen on tyypillistä kilpirauhasen lisääntyneeseen toimintaan liittyviin sairauksiin, vähenemiseen - tämän rauhan vajaatoimintaan, aivolisäkkeen ja lisämunuaisen toimintahäiriöön ja yleiseen nälkään. Annetaan proteiini-, rasva-, hiilihydraatti-, mineraali- ja vesiaineenvaihdunnan rikkomuksia kuitenkin kaikki aineenvaihduntatyypit ovat niin läheisesti yhteydessä toisiinsa, että tällainen jakautuminen on mielivaltainen.

Metaboliset häiriöt ilmenevät aineenvaihduntaan liittyvien aineiden riittämättömänä tai liiallisena kertymisenä, niiden vuorovaikutuksen ja transformaatioiden luonteen muuttamisessa, aineenvaihdunnan välituotteiden kertymisessä, O.-tuotteiden epätäydellisessä tai liiallisessa erittymisessä. ja sellaisten aineiden muodostamisessa, jotka eivät ole normaalille aineenvaihdunnalle ominaisia. Siten diabetekselle on ominaista riittämätön hiilihydraattien pilkkominen ja niiden siirtyminen rasvaan; lihavuus aiheuttaa hiilihydraattien liiallisen muuttumisen rasvaksi; Kihti liittyy virtsahapon erittymiseen. Virtsan, fosfaatti- ja oksalaattisuolojen ylimääräinen virtsan erittyminen voi johtaa näiden suolojen saostumiseen ja munuaiskivien kehittymiseen. Useiden proteiiniaineenvaihdunnan lopputuotteiden riittämätön vapautuminen munuaisten tiettyjen sairauksien vuoksi johtaa uremiaan.

Monien välituotemateriaalien (maitohappo, pyruvinen, asetoetikkahappo) kerääntymistä veressä ja kudoksissa havaitaan hapettavien prosessien, syömishäiriöiden ja beriberien vastaisesti; kivennäisaineenvaihdunnan häiriöt voivat johtaa happo- ja emästasapainon muutoksiin. Kolesterolin metabolinen häiriö on ateroskleroosin ja tietyntyyppisten sappikivitautien taustalla. Vakavia aineenvaihdunnan häiriöitä ovat proteiinien imeytymisen heikkeneminen tyrotoksikoosissa, krooninen huimaus ja jotkut infektiot; rikkominen veden imeytymiseen diabeteksen insipidussa, kalkkisuoloissa ja fosforissa riisissä, osteomalakiassa ja muissa luukudoksen sairauksissa, natriumsuolat - Addisonin taudissa.

Metabolisten häiriöiden diagnosointi

Metabolisten häiriöiden diagnosointi perustuu kaasunvaihdon tutkimukseen, kehoon tulevan aineen määrän ja sen vapautumisen välillä, veren, virtsan ja muiden erittymien kemiallisten komponenttien määrittämiseen. Metabolisten häiriöiden tutkimiseksi otetaan käyttöön isotooppimerkit (esimerkiksi radioaktiivinen jodi - lähinnä 131I - tyrotoksikoosille).

Aineenvaihduntahäiriöiden hoito on pääasiassa pyritty poistamaan syiden syyt. Katso myös "molekulaariset sairaudet", perinnölliset sairaudet ja kirjallisuus näiden artikkeleiden alla. (S. M. Leites)

Lue lisää aineenvaihdunnasta kirjallisuudessa:

• F. Engels, luonnon dialektiikka, Karl Marx, F. Engels, Works, 2. painos, osa 20;
• Engels F., Anti-Dühring, ibid;
• Wagner P., Mitchell G., Genetics and Metabolism kääntävät englannista M.: hen, 1958;
• Christian Boehmer Anfinsen. Evoluution molekyylipohja, käännetty englanniksi, M., 1962;
• Jacob Francois, Mono Jacques. Biokemialliset ja geneettiset mekanismit bakteerisolussa, kirja: Molecular Biology. Ongelmat ja näkymät, Moskova, 1964;
• Oparin Alexander Ivanovitš. Elämän syntyminen ja alkukehitys, M., 1966;
• Skulachev Vladimir Petrovich. Energian kertyminen solussa, M., 1969;
• Molekyylit ja solut, käännetty englannista, c. 1-5, M., 1966 - 1970;
• Kretovich Vatslav Leonovich. Plant Biochemistry, 5. painos, M., 1971;
• Zbarsky Boris Ilyich, Ivanov I. I., Mardashev Sergey Rufovich. Biological chemistry, 5th ed., L., 1972.

Metabolia on prosessi, joka tapahtuu ihmiskehossa joka toinen sekunti. Tässä termissä tulisi ymmärtää kaikki kehon reaktiot kokonaisuudessaan. Metabolia on ehdottomasti minkä tahansa energian ja kemiallisten reaktioiden eheys, jotka ovat vastuussa normaalin toiminnan ja itsensä lisääntymisen varmistamisesta. Se tapahtuu solunulkoisen nesteen ja itse solujen välillä.

Elämä on yksinkertaisesti mahdotonta ilman aineenvaihduntaa. Aineenvaihdunnan vuoksi mikä tahansa elävä organismi sopeutuu ulkoisiin tekijöihin.

On huomionarvoista, että luonto on niin ammattimaisesti järjestänyt miehen, että hänen aineenvaihdunta tapahtuu automaattisesti. Tämä sallii solujen, elinten ja kudosten toipua itsenäisesti tiettyjen ulkoisten tekijöiden tai sisäisten vikojen vaikutuksen jälkeen.

Aineenvaihdunnan vuoksi regenerointiprosessi tapahtuu häiritsemättä sitä.

Lisäksi ihmiskeho on monimutkainen ja hyvin organisoitu järjestelmä, joka kykenee itsesäilyttämään ja itsesääntymään.

Mikä on aineenvaihduntaa?

Olisi oikein sanoa, että aineenvaihdunta on muutos, muutos, kemikaalien käsittely ja myös energia. Tämä prosessi koostuu kahdesta päävaiheesta:

• tuhoutuminen (katabolia). Siinä säädetään kehoon tulevien monimutkaisten orgaanisten aineiden hajoamisesta yksinkertaisemmiksi. Tämä on erityinen energia-aineenvaihdunta, joka tapahtuu tietyn kemiallisen tai orgaanisen aineen hapettumisen tai hajoamisen aikana. Tämän seurauksena energia vapautuu kehoon;
• nostaminen (anabolia). Tietenkin tärkeiden aineiden muodostuminen keholle - hapot, sokeri ja proteiini. Tämä muovivaihto tapahtuu pakollisilla energiankulutuksilla, mikä antaa keholle mahdollisuuden kasvattaa uusia kudoksia ja soluja.

Katabolia ja anabolia ovat kaksi samanlaista prosessia aineenvaihdunnassa. Ne liittyvät läheisesti toisiinsa ja esiintyvät syklisesti ja johdonmukaisesti. Yksinkertaisesti sanottuna molemmat prosessit ovat erittäin tärkeitä henkilölle, koska he antavat hänelle mahdollisuuden ylläpitää riittävää elintärkeää toimintaa.

Jos anaboliaa on rikottu, tässä tapauksessa on tarpeen käyttää anabolisia steroideja (aineita, jotka voivat lisätä solujen uudistumista).

Elämän aikana on useita tärkeitä metabolian vaiheita:

1. tarvittavien ravintoaineiden hankkiminen ruoan kanssa;
2. elintärkeiden aineiden imeytyminen imusolmukkeisiin ja verenkiertoon, jossa entsyymien hajoaminen;
3. aineiden jakautuminen elimistöön, energian vapautuminen ja niiden imeytyminen;
4. aineenvaihduntatuotteiden erittyminen virtsaamisen, ulostuksen ja hiki.

Metabolisten häiriöiden ja aineenvaihdunnan syyt ja seuraukset

Jos jokin katabolian tai anabolian vaiheista epäonnistuu, tästä prosessista tulee koko aineenvaihdunnan häiriö. Tällaiset muutokset ovat niin patologisia, että ne estävät ihmiskehoa toimimasta normaalisti ja suorittamaan itsesääntelyprosessin.

Metabolisten prosessien epätasapaino voi tapahtua missä tahansa henkilön elämässä. Se on erityisen vaarallista lapsuudessa, kun kaikki elimet ja rakenteet ovat muodostumisvaiheessa. Lapsilla aineenvaihdunnan häiriöt ovat täynnä tällaisia ​​vakavia sairauksia:

• riisitautia;
• anemia;
• hypoglykemia raskauden aikana ja sen ulkopuolella.

Tähän prosessiin liittyy suuria riskitekijöitä:

1. perinnöllisyys (mutaatiot geenitasolla, perinnölliset sairaudet);
2. ihmiselämän väärä tapa (riippuvuus, stressi, huono ravitsemus, istumaton ei-aktiivinen työ, päivittäisen hoidon puute);
3. elää ympäristössä likaisella alueella (savu, pölyinen ilma, likainen juomavesi).

Metabolisten prosessien epäonnistumisen syyt voivat olla useita. Se voi olla patologisia muutoksia tärkeiden rauhasien työssä: lisämunuaiset, aivolisäkkeet ja kilpirauhaset.

Lisäksi ruokavalion noudattamatta jättäminen (kuiva ruoka, toistuva syöminen, kivulias ruokavalio) sekä huono perinnö ovat syitä epäonnistumiseen.

On olemassa useita ulkoisia merkkejä, joiden avulla voit itsenäisesti oppia tunnistamaan katabolian ja anabolian ongelmat:

• riittämätön tai liiallinen paino;
• ylemmän ja alemman raajan somaattinen väsymys ja turvotus;
• heikentynyt kynsilevyt ja hiusten rikkoutuminen;
• ihon ihottumat, akne, kuorinta, pintakuvio tai punoitus.

Miten vaihdat ruokaa?

Mikä on aineenvaihdunta elimistössä on jo tajunnut. Nyt on tarpeen ymmärtää sen ominaisuudet ja toipumismenetelmät.

Ensisijainen aineenvaihdunta kehossa ja sen ensimmäinen vaihe. Ajan aikana ruokaa ja ravinteita virtaa. On monia elintarvikkeita, jotka voivat vaikuttaa haitallisesti aineenvaihduntaan ja aineenvaihduntaan, esimerkiksi:

• tuotteet, joissa on runsaasti karkeaa kasvikuitua (punajuuret, selleri, kaali, porkkanat);
• vähärasvainen liha (nahaton kananfilee, vasikanliha);
• vihreä tee, sitrushedelmät, inkivääri;
• fosforirikkaat kalat (erityisesti suolavesi);
• eksoottiset hedelmät (avokadot, kookospähkinät, banaanit);
• vihreät (tilli, persilja, basilika).

Jos aineenvaihdunta on erinomainen, keho on ohut, hiukset ja kynnet ovat vahvat, iho ilman kosmeettisia vikoja ja hyvinvointi on aina hyvä.

Joissakin tapauksissa aineet, jotka parantavat aineenvaihduntaprosesseja, eivät välttämättä ole miellyttäviä ja unappetizing. Tästä huolimatta aineenvaihduntaa on vaikea tehdä ilman niitä.

Paitsi kasviperäisten elintarviketuotteiden, mutta myös oikean lähestymistavan ansiosta, voit palauttaa kehon ja aineenvaihdunnan. On kuitenkin tärkeää tietää, että tämän tekeminen lyhyessä ajassa ei toimi.

Aineenvaihdunnan palauttaminen - pitkä ja asteittainen prosessi, joka ei vaadi poikkeamia kurssista.

Käsitellessäsi tätä ongelmaa, sinun pitäisi aina keskittyä seuraaviin postulaatteihin:

• pakollinen runsas aamiainen;
• tiukka ruokavalio;
• suurin mahdollinen nesteen saanti.

Pitääksesi aineenvaihduntaa sinun täytyy syödä usein ja murto-osittain. On tärkeää muistaa, että aamiainen - tämä on tärkein ateria, joka alkaa aineenvaihduntaa. Siihen pitäisi sisältyä korkean hiilivedyn viljaa, mutta illalla on päinvastoin parempi kieltäytyä niistä ja suosia vähäkalorisia proteiinituotteita, kuten kefiiriä ja juustoa.

Laadullisesti nopeuttaa aineenvaihduntaa, joka auttaa käyttämään suuria määriä kivennäis- tai puhdistettua vettä ilman kaasua. Meidän on myös muistettava välipaloja, joihin pitäisi kuulua karkea kuitu. Se auttaa poistamaan suurimman määrän toksiineja ja kolesterolia kehosta, niin paljon, että kolesterolia alentavia lääkkeitä ei tarvita, aineenvaihdunta tekee kaiken.