Что такое метаболизм в биологии


1. Гомеостаз. Метаболизм. Ассимиляция (анаболизм, пластический обмен)

Для нормальной жизнедеятельности клетки и всего многоклеточного организма необходимо постоянство внутренней среды, получившее название гомеостаза.

Гомеостаз — постоянство внутренней среды биологических систем.

Гомеостаз поддерживается реакциями обмена веществ, которые подразделяются на ассимиляцию (анаболизм) и диссимиляцию (катаболизм). Все реакции, протекающие в клетке, направлены на поддержание гомеостаза, для этого необходимы вещества и энергия.

Вся совокупность реакций биосинтеза веществ и их последующей сборки в более крупные структуры, идущих с затратой энергии, называется ассимиляцией, анаболизмом или пластическим обменом.

К пластическому обмену относятся фотосинтез, биосинтез белков, нуклеиновых кислот, жиров и углеводов. Особенно интенсивно процессы ассимиляции происходят в растущих клетках развивающегося организма.

 

Для осуществления пластического обмена необходима энергия. Клетка получает её из реакций распада запасённых или полученных извне органических соединений. При участии ферментов эти вещества разлагаются на более простые соединения; при этом высвобождается энергия, часть которой выделяется в виде тепла, а часть запасается в виде молекул АТФ. В случае необходимости энергия АТФ используется для компенсации энергетических затрат клетки, например для обеспечения процессов ассимиляции.

Совокупность реакций распада веществ, сопровождающихся запасанием энергии, называется диссимиляцией, катаболизмом или энергетическим обменом.

Ассимиляция и диссимиляция — противоположные процессы: в первом случае происходит образование веществ, на что тратится энергия, а во втором — распад веществ с образованием и запасанием энергии.


Ассимиляция и диссимиляция —  две стороны единого процесса обмена веществ и энергии в клетке, который называется метаболизм.

Обмен веществ (метаболизм) — это совокупность взаимосвязанных процессов синтеза и расщепления химических веществ, происходящих в организме.

Ассимиляция и диссимиляция всегда строго сбалансированы и скоординированы, а нарушение этого баланса приводит к развитию какого-либо заболевания как отдельных клеток, так и целого организма, или даже к их гибели.

Источники:

Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. 9 класс // ДРОФА.
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. Общая биология (базовый уровень) 10–11 класс // ДРОФА.

Лернер Г. И. Биология: Полный справочник для подготовки к ЕГЭ: АСТ, Астрель.

www.yaklass.ru

6. Регуляция обмена веществ. Нарушения обмена веществ

Регуляция обмена веществ

Обменные процессы в организме происходят под действием ферментов и регулируются нервно-гуморальным путём.

Почти все железы внутренней секреции принимают участие в регуляции обмена веществ:

  • щитовидная железа регулирует окислительные процессы, влияя на рост и развитие организма;
  • надпочечники регулируют углеводный, жировой и белковый обмен (способствуют превращению белков в углеводы), регулируют обмен воды и солей.

 

Нарушения регуляции обмена веществ вызывают различные заболевания.

Заболевания, связанные с нарушением обмена веществ

Каждый человек имеет оптимальный вес, который определяется его ростом, полом и возрастом. Однако неправильное питание может стать причиной изменения веса человека. Человек худеет или поправляется в зависимости от того, какой процесс обмена (пластический или энергетический) преобладает.

Одним из самых распространённых симптомов нарушения обмена веществ и одновременно заболеванием является ожирение. Ожирение делится на степени (по количеству жировой ткани) и на типы (в зависимости от причин, приведших к его развитию).

 

 

Ожирение ведёт к повышенному риску возникновения сахарного диабета (заболевания, связанного с нарушением углеводного обмена и дисфункцией поджелудочной железы), гипертонической болезни и других заболеваний (метаболический синдром), связанных с наличием избыточного веса.

 

 

Особенную опасность представляет собой ожирение, затрагивающее внутренние органы. Например, ожирение печени (признаки ожирения печени могут напоминать симптомы отравления).

 

 

Дистрофия — заболевание, связанное с недостаточным поступлением в организм питательных веществ (особенно белка). Когда использованы все запасы органических веществ, начинают разрушаться собственные белки организма.

 

 

Анорексия — серьёзное психическое расстройство (желание худеть), и которое некоторые психиатры считают проявлением одной из форм шизофрении. Обычно эта болезнь наблюдается у молодых людей в возрасте от \(12\) до \(30\) лет. Чаще болезнь поражает девочек, чем мальчиков. Больные худеют настолько, что происходят нарушения всех систем органов.

 

 

Ещё одно заболевание — булимия — характеризуется приступами обжорства, во время которых человек съедает во много раз больше еды, чем обычно, а затем вызывает рвоту, чтобы воспрепятствовать набору лишнего веса. Булимия может привести к серьёзным осложнениям: от неврастении до острой сердечной недостаточности.

 

Нарушения обмена веществ в организме могут стать причиной отложения солей и образования камней в почках и мочевыводящих путях.

Источники:

Любимова З. В., Маринова К. В. Биология. Человек и его здоровье. 8 класс. — М.: Владос.

Лернер Г. И. Биология: Полный справочник для подготовки к ЕГЭ: АСТ, Астрель.

http://www.slideshare.net/AlexSarS/ss-39405033

http://med36.com/ill/1145

http://900igr.net/prezentatsii/biologija/Obmen-veschestv-v-organizme/012-Funktsii-belkov-zhirov-i-uglevodov.html

www.yaklass.ru

3. Ферменты, их химическая природа, роль в метаболизме

Реакции метаболизма в живой клетке протекают очень быстро. Это обуславливается участием в них биологических катализаторов — ферментов. Ни одна биохимическая реакция в организме не происходит без участия ферментов. Без их участия скорость этих реакций уменьшилась бы в сотни тысяч раз.

 

Обрати внимание!

Ферменты — это специфические белки-катализаторы. Ферментами катализируются все биохимические реакции обмена веществ.

Для обеспечения нормальной скорости метаболических процессов требуется очень малое количество молекул ферментов, но так как ферменты действуют избирательно (каждый фермент катализирует строго определённый вид реакций), клетке необходимо множество различных ферментов.


Особенности специфичности молекулы фермента объясняются её строением и свойствами. В молекуле фермента есть активный центр, пространственная конфигурация которого соответствует пространственной конфигурации веществ, с которыми фермент взаимодействует. Узнав свой субстрат, фермент взаимодействует с ним и ускоряет его превращение.

 

Обрати внимание!

Названия многих ферментов оканчиваются на «-аза».

Пример:

фермент  РНК-полимераза участвует в синтезе иРНК на ДНК; фермент  АТФ-синтетаза — в синтезе АТФ. Фермент амилаза катализирует распад крахмала в ротовой полости. Фермент уреаза катализирует расщепление мочевины до аммиака и угольной кислоты.

Активность ферментов зависит от температуры, кислотности среды, количества субстрата, с которым он взаимодействует.

 

При повышении температуры (до определённых пределов) активность ферментов увеличивается.


Среда, в которой могут функционировать ферменты, для каждой группы различна. Есть ферменты, которые активны в кислой или слабокислой среде, другие ферменты активны в щелочной или слабощелочной среде.

Пример:

в кислой среде активны ферменты желудочного сока у млекопитающих. В слабощелочной среде активны ферменты кишечного сока. Пищеварительный фермент поджелудочной железы активен в щелочной среде. Большинство же ферментов активны в нейтральной среде.

Источники:

Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. 9 класс // ДРОФА.

Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. Общая биология (базовый уровень) 10–11 класс // ДРОФА.

Лернер Г. И. Биология: Полный справочник для подготовки к ЕГЭ: АСТ, Астрель.

www.yaklass.ru

метаболизм — Биологический энциклопедический словарь

(от греч. Metabole — перемена, превращение), 1) то же, что обмен веществ. 2) В более узком смысле М.— промежуточный обмен, охватывающий всю совокупность реакций, гл. обр. ферментативных, протекающих в клетках и обеспечивающих как расщепление сложных соединений, так и их синтез и взаимопревращение. Напр., продукт распада углеводов (пируват) после окисления (ацетил-КоА) используется на синтез жирных к-т, нек-рые аминокислоты, образовавшиеся при распаде белков, служат материалом для глюконеогенеза и т. д. Определ. последовательность ферментативных превращений к.-л. вещества в клетке наз. метаболическим путём, а образующиеся промежуточные продукты — метаболитами. Реакции М., приводящие к биосинтезу сложных соединений из более простых, наз. анаболическими, а их совокупность — анаболизмом. Эти реакции, как правило, идут с использованием энергии, обеспечивающей возможность их течения и наз. эндергоническими; в условиях равновесия концентрация продуктов реакции всегда меньше концентрации веществ, вступающих в реакцию. Ферментативные расщепления сложных соединений на более простые составляют совокупность процессов катаболизма (гидролиз, окисление). При этих реакциях (они наз. экзергоническими) запас свободной энергии системы уменьшается. В условиях равновесия концентрация продуктов реакции больше концентрации исходных веществ. Обе стороны М.— анаболизм и катаболизм — тесно взаимосвязаны во времени и пространстве. Выяснение отд. звеньев М. у разных классов растений, животных и микроорганизмов обнаружило принципиальную общность осн. путей биохимич. превращений в живой природе.

Источник: Биологический энциклопедический словарь на Gufo.me


Значения в других словарях

  1. Метаболизм — (от греч. metabole — перемена, превращение) совокупность химических реакций, протекающих в живых клетках и обеспечивающих организм веществами и энергией для его жизнедеятельности, роста, размножения. В наиболее употребительном значении термин «М. Большая советская энциклопедия
  2. метаболизм — орф. метаболизм, -а Орфографический словарь Лопатина
  3. метаболизм — То же, что обмен веществ. Биология. Современная энциклопедия
  4. метаболизм — Обме'н веще'ств – совокупность процессов катаболизма и анаболизма, обеспечивающих развитие, жизнедеятельность и самовоспроизведение организмов, их связь с внешней средой. Микробиология. Словарь терминов
  5. метаболизм — МЕТАБОЛИЗМ -а; м. [от греч. metabolē — перемена, превращение] Биол. Совокупность химических превращений веществ и энергии в организме; обмен веществ. Толковый словарь Кузнецова
  6. метаболизм — сущ., кол-во синонимов: 3 обмен 55 обмен веществ 1 стиль 95 Словарь синонимов русского языка
  7. метаболизм — МЕТАБОЛИЗМ, см. в ст. обмен веществ и энергии. Ветеринарный энциклопедический словарь
  8. метаболизм — МЕТАБОЛИЗМ - см. обмен веществ. (Терминология спорта. Толковый словарь спортивных терминов, 2001) Словарь спортивных терминов
  9. метаболизм — метаболизм I м. Обмен веществ и энергии, совокупность процессов химических превращений веществ и энергии в живых организмах и обмен веществами и энергией между организмами и окружающей средой. II... Толковый словарь Ефремовой
  10. МЕТАБОЛИЗМ — МЕТАБОЛИЗМ (обмен веществ), химические и физические процессы и изменения, постоянно происходящие в живом организме. Они включают расщепление органического вещества (КАТАБОЛИЗМ), приводящее к освобождению энергии... Научно-технический словарь
  11. метаболизм — МЕТАБОЛИЗМ — процесс обмена веществ в организме, совокупность процессов ассимиляции и диссимиляции. Ботаника. Словарь терминов
  12. метаболизм — МЕТАБОЛИЗМ, то же, что обмен веществ. Химическая энциклопедия
  13. метаболизм — МЕТАБОЛИЗМ а, м. métabolisme m. <�гр. metabole перемена. 1. Обмен веществ в организмах, совокупность процессов, составляющих анаболизм и катаболизм. СИС 1954. 2. Течение в архитектуре сер. Словарь галлицизмов русского языка
  14. метаболизм — Метаболизм — обмен веществ в организмах. Толковый словарь по почвоведению
  15. метаболизм — Мета/бол/и́зм/. Морфемно-орфографический словарь
  16. Метаболизм — Направление в архитектуре и градостроительстве, развивающееся с 1960-х гг. (японские архитекторы Кензо Танге, Кийонори Кикутаке и др.). Архитектурный словарь
  17. Метаболизм — (греч. metabole изменение, превращение) см. Обмен веществ. Медицинская энциклопедия
  18. метаболизм — [<�гр. перемена] – обмен веществ, совокупность процессов, охватывающих как усвоение пищевых веществ и построение из них живых веществ (анаболизм), так и распад этих веществ в организме (катаболизм)/ Большой словарь иностранных слов
  19. МЕТАБОЛИЗМ — МЕТАБОЛИЗМ — направление в архитектуре и градостроительстве, развивающееся с 1960-х гг. (японские архитекторы Кэндзо Тангэ, Киенори Кикутакэ и др.). Большой энциклопедический словарь
  20. метаболизм — Метаболизм, метаболизмы, метаболизма, метаболизмов, метаболизму, метаболизмам, метаболизм, метаболизмы, метаболизмом, метаболизмами, метаболизме, метаболизмах Грамматический словарь Зализняка

gufo.me

Что такое обмен веществ в биологии: определение

Обязательным условием существования любого живого организма является постоянное поступление питательных веществ и выведение конечных продуктов распада.

Что такое обмен веществ в биологии

Обмен веществ, или метаболизм, – это особый набор химических реакций, которые протекают в любом живом организме для поддержания его деятельности и жизни. Такие реакции дают организму возможность развиваться, расти и размножаться, при этом сохраняя свою структуру и отвечая на раздражители окружающей среды.

Обмен веществ принято разделять на два этапа: катаболизм и анаболизм. На первой стадии все сложные вещества расщепляются и становятся более простыми. На втором же вместе с затратами энергии синтезируются нуклеиновые кислоты, липиды и белки.

Самую важную роль в процессе метаболизма играют ферменты, которые являются активными биологическими катализаторами. Они способны снизить энергию активации физической реакции и регулировать обменные пути.

Метаболические цепи и компоненты абсолютно идентичны для многих видов, что является доказательством единства происхождения всех живых существ. Такое сходство показывает сравнительно раннее появление эволюции в истории развития организмов.

Классификация по типу обмена веществ

Что такое обмен веществ в биологии, подробно описано в данной статье. Все живые организмы, существующие на планете Земля, можно разделить на восемь групп, руководствуясь при этом источником углерода, энергии и окисляемого субстрата.

Живые организмы в качестве источника питания могут использовать энергию химических реакций или света. В качестве окисляемого субстрата могут быть как органические, так и неорганические вещества. Источником углерода является углекислый газ или органика.

Существуют такие микроорганизмы, которые, находясь в разных условия существования, используют метаболизм разного типа. Это зависит от влажности, освещения и других факторов.

Многоклеточные организмы могут характеризоваться тем, что один и тот же организм может иметь клетки с разным типом метаболических процессов.

Катаболизм

Биология обмен веществ и энергии рассматривает через такое понятие, как "катаболизм". Данным термином называют метаболические процессы, во время которых крупные частицы жиров, аминокислот и углеводов расщепляются. Во время катаболизма появляются простые молекулы, участвующие в реакциях биосинтеза. Именно благодаря данным процессам организм способен мобилизовать энергию, превращая ее в доступную форму.

У организмов, которые живут благодаря фотосинтезу (цианобактерии и растения), реакция переноса электрона не высвобождает энергию, а накапливает, благодаря солнечному свету.

У животных реакции катаболизма связаны с расщеплением сложных элементов до более простых. Такими веществами являются нитраты и кислород.

Катаболизм у животных делится на три этапа:

  1. Расщепление сложных веществ до более простых.
  2. Расщепление простых молекул до еще более простых.
  3. Высвобождение энергии.

Анаболизм

Обмен веществ (биология 8 класса рассматривает данное понятие) характеризуется и анаболизмом – совокупностью метаболических процессов биосинтеза с затратой энергии. Сложные молекулы, которые являются энергетической основой клеточных структур, последовательно образуются из самых простых предшественников.

Сначала синтезируются аминокислоты, нуклеотиды и моносахариды. Затем вышеперечисленные элементы становятся активными формами благодаря энергии АТР. И на последнем этапе все активные мономеры объединяются в сложные структуры, такие как белки, липиды и полисахариды.

Стоит обратить внимание, что не все живые организмы синтезируют активные молекулы. Биология (обмен веществ подробно описан в данной статье) выделяет такие организмы, как автотрофы, хемотрофы и гетеротрофы. Они получают энергию из альтернативных источников.

Энергия, получаемая из солнечного света

Что такое обмен веществ в биологии? Процесс, благодаря которому существует все живое на Земле, и отличающий живые организмы от неживой материи.

Энергией солнечного света питаются некоторые простейшие, растения и цианобактерии. У данных представителей обмен веществ происходит благодаря фотосинтезу – процессу поглощения кислорода и выделению углекислого газа.

Пищеварение

Такие молекулы, как крахмал, белки и целлюлоза, расщепляются еще до того, как они используются клетками. В процессе пищеварения принимают участие особые ферменты, которые расщепляют белки до аминокислот, и полисахариды - до моносахаридов.

Животные могут выделять такие ферменты только из специальных клеток. А вот микроорганизмы такие вещества выделяют в окружающее пространство. Все вещества, которые вырабатываются благодаря внеклеточным ферментам, поступают в организм с помощью «активного транспорта».

Контроль и регуляция

Что такое обмен веществ в биологии, вы можете прочитать в данной статье. Каждый организм характеризуется гомеостазом – постоянством внутренней среды организма. Наличие такого условия очень важно для любого организма. Так как все их окружает среда, которая постоянно меняется, для поддержания оптимальных условий внутри клеток все реакции метаболизма должны правильно и точно регулироваться. Хороший обмен веществ дает возможность живым организмам постоянно контактировать с окружающей средой и отвечать на ее изменения.

Исторические сведения

Что такое обмен веществ в биологии? Определение находится в начале статьи. Понятие «метаболизм» первый раз употребил Теодор Шванн в сороковых годах девятнадцатого века.

Изучением метаболизма ученые занимаются уже несколько веков, и начиналось все с попыток изучить организмы животных. А вот термин «обмен веществ» впервые употребил Ибн-аль-Нафиса, который считал, что все тело постоянно находится в состоянии питания и распада, поэтому для него характерны постоянные изменения.

Урок биологии «Обмен веществ» откроет всю суть данного понятия и опишет примеры, которые помогут увеличить глубину знаний.

Первый контролируемый опыт по изучению обмена веществ был получен Санторио Санторио в 1614 году. Он описывал свое состояние до и после приема пищи, работы, питья воды и сна. Он был первым, кто заметил, что большая часть употребленной пищи утрачивалась во время процесса «незаметного испарения».

В начальных исследованиях обменные реакции были не обнаружены, и ученые считали, что живой тканью управляет живая сила.

В двадцатом веке Эдуард Бухнер ввел понятие ферментов. С этих пор изучение обмена веществ начиналось с изучения клеток. В этот период биохимия стала наукой.

Что такое обмен веществ в биологии? Определение можно дать следующее - это особый набор биохимических реакций, поддерживающих существование организма.

Минералы

В метаболизме очень большую роль играют неорганические вещества. Все органические соединения состоят из большого количества фосфора, кислорода, углерода и азота.

Большинство неорганических соединений позволяют контролировать уровень давления внутри клеток. Также их концентрация положительно влияет на функционирование мышечных и нервных клеток.

Переходные металлы (железо и цинк) регулируют активность транспортных белков и ферментов. Все неорганические микроэлементы усваиваются благодаря транспортным белкам и никогда не пребывают в свободном состоянии.

fb.ru

обмен веществ — Биологический энциклопедический словарь

Метаболизм, совокупность протекающих в живых организмах химич. превращений, обеспечивающих их рост, жизнедеятельность, воспроизведение, постоянный контакт и обмен с окружающей средой. Благодаря О. в. происходит расщепление и синтез молекул, входящих в состав клеток, образование, разрушение и обновление клеточных структур и межклеточного вещества. Напр., у человека половина всех тканевых белков расщепляется и строится заново в среднем в течение 80 сут, белки печени и сыворотки крови наполовину обновляются каждые 10 сут, а белки мышц— 180, отд. ферменты печени — каждые 2—4 ч. О. в. неотделим от процессов превращения энергии: потенциальная энергия химич. связей сложных органич. молекул в результате химич. превращений переходит в другие виды энергии, используемой на синтез новых соединений, для поддержания структуры и функции клеток, температуры тела, для совершения работы и т. д. Все реакции О. в. и превращения энергии протекают при участии биол. катализаторов — ферментов. У самых разных организмов О. в. отличается упорядоченностью и сходством последовательности ферментативных превращений, несмотря на большой ассортимент химич. соединений, вовлекаемых в обмен. В то же время для каждого вида характерен особый, генетически закреплённый тип О. в., обусловленный условиями его существования.

О. в. складывается из двух взаимосвязанных, одновременно протекающих в организме процессов — ассимиляции и диссимиляции, или анаболизма и катаболизма. В ходе катаболич. превращений происходит расщепление крупных органич. молекул до простых соединений с одновременным выделением энергий, которая запасается в форме богатых энергией фосфатных связей, гл. обр. в молекуле аденозинтрифосфорной к-ты (АТФ) и др. богатых энергией соединений. Катаболич. превращения обычно осуществляются в результате гидролитич. и окислит, реакций и протекают как в отсутствие кислорода (анаэробный путь-гликолиз, брожение), так и при его участии (аэробный путь — дыхание). Второй путь эволюционно более молодой и в энергетич. отношении более выгодный. Он обеспечивает полное расщепление органич. молекул до CO2 и H2O. Разнообразные органич. соединения в ходе катаболич. процессов превращаются в ограниченное число небольших молекул (помимо CO2 и H2O): углеводы — в триозофосфаты и (или) пиру ват, жиры — в ацетил-КоА, пропионил-КоА и глицерин, белки — в ацетил-КоА, оксалоацетат, α-кетоглютарат, фумарат, сукцинат и конечные продукты азотистого обмена — мочевину, аммиак, мочевую к-ту и др.

В ходе анаболич. превращений происходит биосинтез сложных молекул из простых молекул-предшественников. Автотрофные организмы (зелёные растения и нек-рые бактерии) могут осуществлять первичный синтез органич. соединений из CO2 с использованием энергии солнечного света (фотосинтез) или энергии окисления неорганич. веществ. Гетеротрофы синтезируют органич. соединения только за счёт энергии и продуктов, образующихся в результате катаболич. превращений. Исходным сырьём для процессов биосинтеза в этом случае служит небольшое число соединений, в т. ч. ацетил-КоА, сукцинил-КоА, рибоза, пировиноградная к-та, глицерин, глицин, аспарагиновая, глутаминовая и др. аминокислоты. Каждая клетка синтезирует характерные для неё белки, жиры, углеводы и др. соединения. Напр., гликоген мышц синтезируется в мышечных клетках, а не доставляется кровью из печени. Как правило, синтез включает восстановит, этапы и сопровождается потреблением энергии.

Катаболизм и анаболизм протекают в клетках одновременно и заключит, стадия катаболич. превращений является исходной стадией анаболизма. Однако катаболич. и анаболич. пути О. в. не совпадают между собой. Напр., в расщеплении гликогена до молочной к-ты участвует 12 ферментов, каждый из к-рых катализирует отд. этап этого процесса. Синтез же гликогена из молочной к-ты включает только 9 ферментативных этапов, представляющих собой обращение соотв. этапов катаболизма, а 3 недостающих заменяются иными ферментативными реакциями, к-рые используются только для биосинтеза. Не совпадают катаболич. и анаболич. пути обмена между белками и аминокислотами или между жирными к-тами и ацетил-КоА. Более того, разл. обменные реакции приурочены к определённым участкам клетки. Вся ферментативная система гликолиза локализуется в растворимой фракции цитоплазмы. В митохондриях сосредоточены процессы, связанные с биол. окислением и окислит. фосфорилированием, в лизосомах — гидролитич. ферменты, процессы биосинтеза белка осуществляются в рибосомах, а биосинтеза липидов — в эндоплазматич. сети и т. д. В разл. частях клетки локализуются и химически несовместимые реакции. Напр., окисление жирных к-т катализируется набором ферментов, локализованных в митохондриях, тогда как синтез жирных к-т из ацетил-КоА — с помощью другого набора ферментов, локализованных в цитоплазме.

Хотя и катаболич., и анаболич. пути осуществляются специфическими наборами ферментов, их постоянно связывают и общие стадии О. в. (см. схему). Наиб, важным общим промежуточным продуктом О. в., участвующим во всех процессах, является ацетил-КоА. Большое значение имеет цикл превращений (циклтрикарбоновых к-т), в ходе к-рого ацетил-КоА через ряд промежуточных продуктов окисляется полностью до CO2 и H2O. В то же время с ацетил-КоА начинается синтез жирных к-т, холестерина, ряда азотсодержащих соединений и т. д.

В процессе эволюции организмы выработали тонкие регуляторные системы, обеспечивающие высокую степень упорядоченности и согласованности реакций и позволяющие приспособиться к изменениям условий окружающей среды. Для всех организмов существуют в осн. одинаковые системы регуляции, действующие на уровне клеточного О. в. В этом случае интенсивность и направленность биохимич. реакций может регулироваться воздействием либо на активность фермента путём его ингибирования или активирования, либо на его синтез или деградацию. Большую роль в регуляции играет строгая упорядоченность расположения ферментов в клеточных структурах, а также избират. проницаемость биол. мембран. Высокоразвитые организмы обладают дополнительными регуляторными механизмами — нервными и гормональными. Атрофия тканей после денервации указывает на важное значение нервных импульсов для клеточного О. в. Гормоны выполняют в клетках и тканях контролирующие функции, либо непосредственно воздействуя на ферменты или их синтез, либо влияя на проницаемость клеточных мембран, функц. состояние клеточных органоидов и систему циклич. нуклеотидов.

Источник: Биологический энциклопедический словарь на Gufo.me


Значения в других словарях

  1. обмен веществ — ОБМЕН ВЕЩЕСТВ — см. метаболизм. Ботаника. Словарь терминов
  2. обмен веществ — (метаболизм), совокупность процессов химических и физических превращений, происходящих в живых организмах и обеспечивающих их жизнедеятельность при взаимодействии с внешней средой. Биология. Современная энциклопедия
  3. обмен веществ — сущ., кол-во синонимов: 1 метаболизм 3 Словарь синонимов русского языка
  4. обмен веществ — См. метаболизм. Микробиология. Словарь терминов
  5. Обмен веществ — Или метаболизм, — лежащий в основе жизни закономерный порядок превращения веществ и энергии в живых системах, направленный на их сохранение и самовоспроизведение; совокупность всех химических реакций, протекающих в организме. Большая советская энциклопедия
  6. обмен веществ — ОБМЕН ВЕЩЕСТВ (метаболизм) совокупность хим. процессов, обеспечивающих жизнедеятельность организма. Хим. превращ. в организме осуществляются в двух противоположных направлениях-синтез сложных соед. Химическая энциклопедия
  7. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ — ОБМЕН ВЕЩЕСТВ (метаболизм) — совокупность всех химических изменений и всех видов превращений веществ и энергии в организмах, обеспечивающих развитие, жизнедеятельность и самовоспроизведение организмов... Большой энциклопедический словарь
  8. обмен веществ — ОБМЕН ВЕЩЕСТВ, метаболизм, совокупность хим. н связанных с ними энергетич. процессов превращения поступающих извне и возникающих в клетках в-в; лежит в основе жизнедеятельности живых организмов и является одним из осн. признаков жизни. О. Сельскохозяйственный словарь

gufo.me

Обмен веществ и энергии в клетке. Биология, Общие биологические закономерности (9–11 класс): уроки, тесты, задания.

1. Значение энергетического обмена

Сложность: лёгкое

1
2. Пировиноградная кислота

Сложность: среднее

2
3. При больших физических нагрузках...

Сложность: среднее

2
4. Бескислородная стадия энергетического обмена

Сложность: среднее

3
5. Образование АТФ

Сложность: среднее

3
6. Этапы энергетического обмена

Сложность: сложное

3
7. Энергетический процесс в клетке

Сложность: сложное

4

www.yaklass.ru

Метаболизм это в биологии кратко

Обязательным условием существования любого живого организма является постоянное поступление питательных веществ и выведение конечных продуктов распада.

Что такое обмен веществ в биологии

Обмен веществ, или метаболизм, – это особый набор химических реакций, которые протекают в любом живом организме для поддержания его деятельности и жизни. Такие реакции дают организму возможность развиваться, расти и размножаться, при этом сохраняя свою структуру и отвечая на раздражители окружающей среды.

Обмен веществ принято разделять на два этапа: катаболизм и анаболизм. На первой стадии все сложные вещества расщепляются и становятся более простыми. На втором же вместе с затратами энергии синтезируются нуклеиновые кислоты, липиды и белки.

Самую важную роль в процессе метаболизма играют ферменты, которые являются активными биологическими катализаторами. Они способны снизить энергию активации физической реакции и регулировать обменные пути.

Метаболические цепи и компоненты абсолютно идентичны для многих видов, что является доказательством единства происхождения всех живых существ. Такое сходство показывает сравнительно раннее появление эволюции в истории развития организмов.

Классификация по типу обмена веществ

Что такое обмен веществ в биологии, подробно описано в данной статье. Все живые организмы, существующие на планете Земля, можно разделить на восемь групп, руководствуясь при этом источником углерода, энергии и окисляемого субстрата.

Живые организмы в качестве источника питания могут использовать энергию химических реакций или света. В качестве окисляемого субстрата могут быть как органические, так и неорганические вещества. Источником углерода является углекислый газ или органика.

Существуют такие микроорганизмы, которые, находясь в разных условия существования, используют метаболизм разного типа. Это зависит от влажности, освещения и других факторов.

Многоклеточные организмы могут характеризоваться тем, что один и тот же организм может иметь клетки с разным типом метаболических процессов.

Катаболизм

Биология обмен веществ и энергии рассматривает через такое понятие, как "катаболизм". Данным термином называют метаболические процессы, во время которых крупные частицы жиров, аминокислот и углеводов расщепляются. Во время катаболизма появляются простые молекулы, участвующие в реакциях биосинтеза. Именно благодаря данным процессам организм способен мобилизовать энергию, превращая ее в доступную форму.

У организмов, которые живут благодаря фотосинтезу (цианобактерии и растения), реакция переноса электрона не высвобождает энергию, а накапливает, благодаря солнечному свету.

У животных реакции катаболизма связаны с расщеплением сложных элементов до более простых. Такими веществами являются нитраты и кислород.

Катаболизм у животных делится на три этапа:

  1. Расщепление сложных веществ до более простых.
  2. Расщепление простых молекул до еще более простых.
  3. Высвобождение энергии.

Анаболизм

Обмен веществ (биология 8 класса рассматривает данное понятие) характеризуется и анаболизмом – совокупностью метаболических процессов биосинтеза с затратой энергии. Сложные молекулы, которые являются энергетической основой клеточных структур, последовательно образуются из самых простых предшественников.

Сначала синтезируются аминокислоты, нуклеотиды и моносахариды. Затем вышеперечисленные элементы становятся активными формами благодаря энергии АТР. И на последнем этапе все активные мономеры объединяются в сложные структуры, такие как белки, липиды и полисахариды.

Стоит обратить внимание, что не все живые организмы синтезируют активные молекулы. Биология (обмен веществ подробно описан в данной статье) выделяет такие организмы, как автотрофы, хемотрофы и гетеротрофы. Они получают энергию из альтернативных источников.

Энергия, получаемая из солнечного света

Что такое обмен веществ в биологии? Процесс, благодаря которому существует все живое на Земле, и отличающий живые организмы от неживой материи.

Энергией солнечного света питаются некоторые простейшие, растения и цианобактерии. У данных представителей обмен веществ происходит благодаря фотосинтезу – процессу поглощения кислорода и выделению углекислого газа.

Пищеварение

Такие молекулы, как крахмал, белки и целлюлоза, расщепляются еще до того, как они используются клетками. В процессе пищеварения принимают участие особые ферменты, которые расщепляют белки до аминокислот, и полисахариды — до моносахаридов.

Животные могут выделять такие ферменты только из специальных клеток. А вот микроорганизмы такие вещества выделяют в окружающее пространство. Все вещества, которые вырабатываются благодаря внеклеточным ферментам, поступают в организм с помощью «активного транспорта».

Контроль и регуляция

Что такое обмен веществ в биологии, вы можете прочитать в данной статье. Каждый организм характеризуется гомеостазом – постоянством внутренней среды организма. Наличие такого условия очень важно для любого организма. Так как все их окружает среда, которая постоянно меняется, для поддержания оптимальных условий внутри клеток все реакции метаболизма должны правильно и точно регулироваться. Хороший обмен веществ дает возможность живым организмам постоянно контактировать с окружающей средой и отвечать на ее изменения.

Исторические сведения

Что такое обмен веществ в биологии? Определение находится в начале статьи. Понятие «метаболизм» первый раз употребил Теодор Шванн в сороковых годах девятнадцатого века.

Изучением метаболизма ученые занимаются уже несколько веков, и начиналось все с попыток изучить организмы животных. А вот термин «обмен веществ» впервые употребил Ибн-аль-Нафиса, который считал, что все тело постоянно находится в состоянии питания и распада, поэтому для него характерны постоянные изменения.

Урок биологии «Обмен веществ» откроет всю суть данного понятия и опишет примеры, которые помогут увеличить глубину знаний.

Первый контролируемый опыт по изучению обмена веществ был получен Санторио Санторио в 1614 году. Он описывал свое состояние до и после приема пищи, работы, питья воды и сна. Он был первым, кто заметил, что большая часть употребленной пищи утрачивалась во время процесса «незаметного испарения».

В начальных исследованиях обменные реакции были не обнаружены, и ученые считали, что живой тканью управляет живая сила.

В двадцатом веке Эдуард Бухнер ввел понятие ферментов. С этих пор изучение обмена веществ начиналось с изучения клеток. В этот период биохимия стала наукой.

Что такое обмен веществ в биологии? Определение можно дать следующее — это особый набор биохимических реакций, поддерживающих существование организма.

Минералы

В метаболизме очень большую роль играют неорганические вещества. Все органические соединения состоят из большого количества фосфора, кислорода, углерода и азота.

Большинство неорганических соединений позволяют контролировать уровень давления внутри клеток. Также их концентрация положительно влияет на функционирование мышечных и нервных клеток.

Переходные металлы (железо и цинк) регулируют активность транспортных белков и ферментов. Все неорганические микроэлементы усваиваются благодаря транспортным белкам и никогда не пребывают в свободном состоянии.

О метаболизме или обмене веществ сейчас идет много разговоров. Однако большинство людей не знают, что такое метаболизм, а также, какие процессы постоянно идут в нашем организме.

Что представляет собой метаболизм

Метаболизм – это химические превращения, происходящие в организме каждого человека при поступлении питательных веществ и до того момента, когда конечные продукты всех преобразований и превращений выводятся из него во внешнюю среду. Иначе говоря, метаболизм в организме представляет собой набор химических реакций, которые возникают в нем для поддержания его жизнедеятельности. Все процессы, объединенные этим понятием, позволяют любому организму размножаться и развиваться, сохраняя при этом все свои структуры и отвечая на воздействия окружающей среды.

Процессы метаболизма

Как правило, процессы метаболизма делятся на 2 взаимосвязанные стадии, другими словами, обмен веществ происходит в организме в два этапа:

  • I этап. Анаболизм представляет собой процесс совокупности химических процессов, который направлен на образование клеток и составных частей тканей организма. Если раскрывать химические процессы, то под ними подразумевается синтез аминокислот, нуклеотидов, жирных кислот, моносахаридов, белков.
  • II этап. Катаболизм представляет собой процесс расщепления на более простые вещества пищевых и собственных молекул, освобождая при этом энергию, заключенную в них. Баланс вышеописанных этапов дает гармоничную работу и развитие организма, а регулируется он благодаря гормонам. Еще один существенным помощником в процессе метаболизма являются ферменты. В процессе обмена веществ они выступают неким катализатором и создают одни химические веществ из других.

Роль метаболизма в человеческом организме

Следует знать, что метаболизм складывается из всех реакций, в результате которых строятся различные клетки и ткани организма и извлекается полезная энергия. Поскольку анаболические процессы в любом организме связаны с затратой энергии для строительства новых клеток и молекул, а катаболические процессы высвобождая энергию и образовывают такие конечные продукты как диоксид углерода, аммиак, мочевина и вода.

Из вышеописанного можно заметить, что слаженный процесс метаболизма в организме – это залог слаженной и стабильной работы всех органов человека, кроме этого он выступает еще и показателем крепкого здоровья. Поскольку скорость обмена веществ оказывает влияние на работу всех органов человека. Любой дисбаланс в процессе метаболизма может привести к тяжелым последствиям для организма, а именно — к разному роду заболеваний.

Нарушение обмена веществ может происходить при различных изменениях в каждой системе организма, но зачастую это случается в эндокринной. Сбои могут произойти при различных диетах и неправильном питании, при нервном перенапряжении и стрессах. Вот почему рекомендуется внимательно относиться к своему образу жизни и питанию. Поэтому если вы заботитесь о своем здоровье, то необходимо периодически проводить обследование организма, очищать его от шлаков, и, конечно, же, правильно питаться, поскольку нормализация метаболизма – это ключ к Вашему здоровью.

Теперь вы знаете, об обмене веществ все, и не будете задаваться вопросом, метаболизм, что это? И сможете вовремя обратиться к врачу при малейших нарушениях, что впоследствии поможет вам избежать многих проблем.

В попытках похудеть или набрать мышечную массу, мы начинаем вдаваться в различные аспекты диетологии: как правильно питаться, сколько нужно макро- и микронутриентов для достижения спортивных целей, какие продукты лучше, а какие хуже. Но полной ясности в этих вопросах не будет без понимания того, что такое метаболизм. В сегодняшней статье мы разберем, как происходит метаболизм разных нутриентов и, какие факторы влияют на скорость обмена веществ.

Определение

С физиологической точки зрения метаболизм – это все химические реакции, которые происходят в вашем организме, необходимые для нормальной жизнедеятельности. В повседневной жизни метаболизм обычно называют обменом веществ.

Что же это такое простым языком? Метаболизм – это все процессы, которые происходят для усвоения и использования тех или иных нутриентов. Мы регулярно получаем те или иные микро и макроэлементы с едой, водой, воздухом и т.д. За счет метаболизма мы ими распоряжаемся: используем в качестве энергии, накапливаем в виде жировой ткани, пускаем на восстановление травмированных тканей и многое другое.

Как связан метаболизм и масса тела?

Существует такое понятие, как базальный метаболизм. Это своеобразный индикатор того, сколько вашему организму требуется энергии в состоянии покоя для поддержания нормальной жизнедеятельности. Расчет производится на основании вашего пола, возраста, роста, веса и уровня физической активности. Прежде чем пытаться набрать массу или похудеть, обязательно рассчитайте свой базальный метаболизм. Не нужно соваться в эти дебри без понимания того, что, как и почему вы делаете.

К примеру, в состоянии покоя вашему организму требуется 2000 калорий для надлежащего выполнения всех функций и поддержания работы всех систем. Если вы хотите похудеть, вам нужно потреблять меньше калорий. Если хотите набрать мышечную массу – больше. Разумеется, все это только математический расчет, и не всегда эта цифра соответствует действительности. Если вы молодой человек эктоморфного типа телосложения и у вас быстрый метаболизм, вы не будете набирать лишнего веса, даже существенно превышая свою норму. Если у вас замедленный метаболизм и генетическая склонность к полноте – наоборот.

Суть метаболизма

Чтобы все эти нутриенты, которые мы потребляем, полностью усваивались организмом, их необходимо разложить до более простых веществ. К примеру, нашим мышцам для восстановления и роста не нужен белок как таковой. Нам нужны лишь отдельные аминокислоты (всего их 22), которые нужны для мышечной активности. В процессе переваривания белок распадается на отдельные аминокислоты, и организм их усваивает для своих нужд. К примеру, лейцин и валин сразу идут на восстановление поврежденных на тренировках мышц, триптофан идет на выработку дофамина, глютамин идет на поддержание иммунной системы и т.д. Распад сложного вещества на простые называется анаболизмом. При анаболизме организм получает энергию в виде калорий, которые мы тратим при физической активности. Это первая стадия нашего обмена веществ.

Следующая стадия метаболизма – катаболизм. С этим явлением обычно связывают распад мышечной ткани или сжигание жира, однако его значение куда обширнее. В широком смысле катаболизм – это синтез сложных веществ из простых. С катаболизмом непосредственно связана регенерация тканей, мы видим это при затягивании ран, обновлении крови и других процессах, которые постоянно протекают в организме без нашего ведома.

Обмен белков

Белок необходим нашему организму для целого ряда важных биологических функций, среди которых:

  1. Регенерация и создание новых мышечных клеток.
  2. Восстановление микротравм в мышечной ткани после силовых тренировок.
  3. Ускорение всех биохимических процессов.
  4. Синтез половых гормонов и нормальное функционирование эндокринной системы.
  5. Транспортировка питательных веществ: витаминов, минералов, углеводов, гормонов и т.д.

В процессе усвоения белок распадается на отдельные аминокислоты. Этот процесс и называется метаболизмом белков.

Важное значение имеет не только количество, но и качество белка. Аминокислотный состав – это то, что определяет биологическую ценность белка. Если он скуден, то он покрывает лишь малую часть потребностей организма. В основном это относится к белкам из продуктов растительного происхождения. Исключением некоторые диетологи считают бобовые культуры, так как в них содержится достаточно большое количество незаменимых аминокислот.

С белками животного происхождения дела обстоят иначе. Обычно его аминокислотный состав куда обширнее, и в нем в большом количестве содержатся незаменимые аминокислоты, которые так необходимы спортсменам в периоды интенсивного тренинга.

Обмен углеводов

Углеводы являются «топливом» для нашего организма. Глюкоза, до которой в процессе метаболизма распадаются углеводы, имеет свойство накапливаться в печени и в мышцах в виде гликогена. Именно гликоген делает мышцы визуально объемными и наполненными. Доказано, что мышцы, наполненные гликогеном, более сильные и выносливые, чем «пустые» мышцы. Поэтому полноценный силовой тренинг в тренажерном зале невозможен без достаточного количества углеводов в рационе.

Без углеводов вы будете неработоспособными, вялыми и сонными. Именно поэтому часто во время низкоуглеводной диеты спортсмены жалуются на плохое самочувствие и заторможенность. Существуют углеводы с высоким гликемическим индексом (простые) и с низким гликемическим индексом (сложные).

К простым углеводам относятся все сладости, кондитерские изделия, выпечка, белый рис, большинство фруктов, соки и другие сладкие напитки. Их гликемический индекс варьируется от 70 до 110. К сложным углеводам относятся все крупы, макароны из твердых сортов пшеницы, овощи, цельнозерновой хлеб и некоторые сухофрукты.

Метаболизм простых и сложных углеводов принципиально отличается. Простые углеводы еще называют быстрыми, так как они быстро насыщают организм энергией, но хватает этой энергии ненадолго. Да, вы чувствуете повышение работоспособности, прилив сил, улучшение настроения и концентрации, но длится это от силы минут 40. Их скорость усвоения слишком быстра, они быстро распадаются до глюкозы. Это провоцирует сильный всплеск инсулина, который способствует накоплению жировой ткани, а также вредит поджелудочной железе. Кроме того, прием простых углеводов в большом количестве напрочь убивает аппетит, а это принципиально важно в период набора мышечной массы, когда нужно есть по 6-8 раз в день.

Да, конечный продукт распада любого углевода – это глюкоза. Но дело в том, что у сложных углеводов этот процесс занимает намного больше времени – от 1,5 до 4 часов. Это не приводит к накоплению жира, так как не происходит резких скачков уровня инсулина в крови. Сложные углеводы должны составлять основу вашего рациона. Если их достаточно, вы сможете продуктивно работать в тренажерном зале и за его пределами. Если нет, КПД вашей жизнедеятельности будет снижаться.

Метаболизм жиров

Важную роль в обмене жиров играет печень. Именно она служит своеобразным фильтром, через который проходят продукты распада жиров. Поэтому у тех, кто не следует принципам правильного питания, проблемы с печенью – обычное дело. Количество жиров в вашей диете должно быть строго ограничено. Большинство диетологов рекомендуют употреблять до одного грамма жиров на один килограмм веса тела. Причем упор стоит делать на ненасыщенные жирные кислоты, которыми богаты рыба и морепродукты, орехи, растительные масла, авокадо и яйца. Они благоприятно сказываются на работе сердечно-сосудистой системы, так как способствуют снижению уровня холестерина в крови.

Часто жир откладывается не только под кожей, но и между внутренними органами, и внешне это абсолютно незаметно. Его называют висцеральным жиром. Избавиться от него очень трудно. Нарушения обмена жиров ведет к повышенному накоплению висцерального жира. Из-за этого к ним поступает меньше кислорода и полезных питательных веществ, и их работоспособность постепенно ухудшается, что может привести к развитию серьезных заболеваний.

Обмен воды и минеральных солей

Самое важное в диете и правильном питании – это далеко не калории, белки, жиры и углеводы. Наш организм просто не может существовать и нормально функционировать без воды. Наши клетки, внутренние органы, мышцы, кровь, лимфа практически полностью состоят из воды. Многие спортсмены забывают о том, насколько важно потреблять достаточно жидкости и как водно-солевой баланс влияет на ваше самочувствие и продуктивность.

Если вы не потребляете достаточно воды, вы будете постоянно испытывать головные боли, повышение артериального давления, сонливость, раздражительность и проблемы с желудочно-кишечным трактом. Ваша минимальная суточная норма – 3 литра чистой воды. Это нормализует водно-солевой баланс, улучшит работоспособность почек и будет способствовать ускорению обмена веществ.

Большая часть воды и минеральных солей выходит из организма вместе с мочой и потом. Поэтому помимо обычной воды рекомендуется на постоянной основе употреблять минеральную воду. Она покроет потребности организма в минеральных солях и других полезных микронутриентах. Если запасы солей не восполнять, ухудшится состояние суставов, связок и костной ткани. Концентрация минеральных солей в разных водах может быть разной. Подобрать «правильную» минеральную воду, которая улучшит ваше здоровье, сможет только квалифицированный специалист на основании анализов.

Как меняется уровень метаболизма с возрастом?

Это сугубо индивидуальный момент, но с возрастом у большинства людей скорость обменных процессов снижается. Обычно это отмечается еще в возрасте до 30 лет. С каждым годом метаболизм замедляется все сильнее и сильнее. Поэтому чем старше человек, тем выше склонность к набору лишнего веса. Начиная с 25-тилетнего возраста, следует особое внимание уделять правильному питанию. Должна быть четко подсчитана ваша норма по калориям, белкам, жирам и углеводам. Отступления от этого в ту или иную сторону могут быть минимальными, иначе метаболизм будет замедляться, и вы будете набирать лишнюю жировую массу. Нужно стараться питаться как можно чаще небольшими порциями. Основу вашего рациона составляют белки животного происхождения и сложные углеводы с низким гликемическим индексом. После 6-7 часов вечера рекомендуется полностью отказаться от углеводов. Пища должна полноценно усваиваться, поэтому чем больше в вашем рационе будет клетчатки, тем лучше.

Как пол влияет на скорость обмена веществ?

Мужчины более склонны к набору мышечной массы, чем женщины. Этому способствует, в первую очередь, мужской половой гормон тестостерон, без которого рост мышц практически невозможен. Уровень эндогенного тестостерона у здорового мужчины в несколько десятков раз выше, чем у женщины.

Мышечная масса требует больше энергии для ее функционирования. Соответственно, базальный метаболизм у мужчин будет выше, ведь ваши мышцы потребляют энергии даже в состоянии полного покоя. Иными словами, чтобы набирать лишний вес, мужчине потребуется съесть больше калорий, чем женщине.

У женщин ситуация несколько иная. Высокий уровень эстрогена способствует образованию жировой ткани. Женщины, не следящие за питанием и далекие от мира спорта и фитнеса, обычно быстро набирают лишний вес. Жир, в отличие от мышц, не требует дополнительных энергозатрат для своего функционирования. Соответственно, у женщин не такой быстрый метаболизм, как у мужчин.

Как режим питания влияет на метаболизм?

Чтобы ваш обмен веществ был в норме, а в перспективе даже ускорялся, нужно придерживаться следующих простых правил в питании:

Фактор Что делать и как влияет?
Еда Питание должно быть регулярным, стараемся питаться почаще, но поменьше. Длительное голодание или постоянные переедания негативно скажутся на скорости вашего метаболизма.
Нет вредному Большое количество жареного, сладкого, мучного и жирного снижают скорость обмена веществ, так как организму и желудочно-кишечному тракту в частности требуется слишком много энергоресурсов и пищеварительных ферментов на ее переваривание и усваивание.
Вредные привычки (алкоголь, курение) Уменьшают синтез белка, что вслед за собой снижает и скорость обменных процессов.
Подвижность Малоподвижный и сидячий образ жизни снижает скорость метаболизма, так как вы не расходуете дополнительных калорий. Лучший способ повысить скорость обмена веществ – регулярно тренироваться.

Есть ряд продуктов, способствующих ускорению метаболизма: цитрусовые, яблоки, орехи, зелень, сельдерей, капуста, брокколи и зеленый чай. Обмен веществ становится более быстрым за счет большого содержания витаминов, минералов и антиоксидантов в этих продуктах. Кроме того, капуста и брокколи относятся к так называемым продуктам с отрицательной калорийностью. Организму требуется больше энергии на то, чтобы их усвоить, чем в них содержится. Соответственно, вы создаете энергодефицит, и скорость обменных процессов увеличивается.

Нарушения метаболизма

Процессы метаболизма зависят от многих факторов: генетики, функционирования желудочно-кишечного тракта, работы эндокринной системы, состояния внутренних органов, режима питания и тренировок и многих других.

Однако наиболее массовый характер имеет проблема неправильного питания. Переедание, голодание, злоупотребление фаст-фудом, большое количество жирной пищи и простых углеводов в рационе – все это приводит к замедленному метаболизму. Все диеты, гарантирующие быстрый результат, приведут к этому же. Даже если поначалу вы получили какой-то положительный результат, после диеты все сброшенные килограммы вернутся с лихвой, и метаболизм опять замедлится. В условиях замедленного обмена веществ особую опасность представляют токсины и свободные радикалы, так как они не успевают выводиться из организма.

Нарушения метаболизма в большинстве случаев имеют следующие симптомы:

  1. Резкое снижение или увеличение массы тела;
  2. Постоянное чувство голода или жажды;
  3. Повышенная раздражительность;
  4. Ухудшение состояния кожи.

Запомните: раскрутка метаболизма и сжигание жира – это долгий и кропотливый процесс. Это не произойдет за неделю или две без вреда для здоровья, который может выражаться в увеличении жировой прослойки, отечности, ухудшения состояния кожи, снижении анаэробной выносливости и ухудшения состояния волос.

doc-diabet.com

Катаболизм — Википедия

Катаболи́зм (от греч. καταβολή, «сбрасывание, разрушение»), также энергетический обмен, или диссимиляция — процесс метаболического распада (деградации) сложных веществ на более простые или окисления какого-либо вещества, обычно протекающий с освобождением энергии в виде тепла и в виде молекулы АТФ, универсального источника энергии всех биохимических процессов.[1] Катаболические реакции лежат в основе диссимиляции: утраты сложными веществами своей специфичности для данного организма в результате распада до простых.

Примерами катаболизма являются:

Интенсивность катаболических процессов и преобладание тех или иных катаболических процессов в качестве источников энергии в клетках регулируется гормонами. Например:

C6h22O6+6O2⟶6CO2+6h3O+Q{\displaystyle {\ce {{C6h22O6}+ 6 {O2}-> 6 {CO2}+ 6 {h3O}+ {Q}}}}
(точнее, увеличивая её анаболизм, индуцируя накопление глюкозы в виде гликогена в печени и мышечной ткани, уменьшая тем самым концентрацию глюкозы в крови и лимфе, опосредуя гипогликемию),
  • инсулин, напротив, ускоряет катаболизм глюкозы и тормозит катаболизм белков.

Катаболизм является противоположностью анаболизма — процессу синтеза или ресинтеза новых, более сложных, соединений из более простых, протекающему с расходованием, затратой энергии АТФ. Соотношение катаболических и анаболических процессов в клетке регулируется гормонами. Например, адреналин или глюкокортикоиды сдвигают баланс обмена веществ в клетке в сторону преобладания катаболизма, а инсулин, соматотропин, тестостерон — в сторону преобладания анаболизма.

Пластический и энергетический обмены[править | править код]

Питательные вещества — это любое вещество, пригодное для еды и питья живым организмам для пополнения запасов энергии и необходимых ингредиентов для нормального течения химических реакций обмена веществ: белков, жиров, углеводов, витаминов, минералов и микроэлементов.

Метаболизм — это совокупность всех химических реакций, происходящих в организме. Значение метаболизма состоит в создании необходимых организму веществ и обеспечении его энергией. Выделяют две составные части метаболизма — катаболизм и анаболизм.

Катаболизм (энергетический обмен) — процесс метаболического распада, разложения на более простые вещества (дифференциация) или окисления какого-либо вещества, обычно протекающий с высвобождением энергии в виде тепла и в виде АТФ.

Анаболизм (пластический обмен) — совокупность химических процессов, составляющих одну из сторон обмена веществ в организме, направленных на образование клеток и тканей. За счет анаболизма происходит рост, развитие и деление каждой клетки.

Обмен веществ между организмом и окружающей средой — необходимое условие существования живых существ, это один из основных признаков живого. Из внешней среды организм получает кислород, органические вещества, минеральные соли, воду. Во внешнюю среду отдаёт конечные продукты распада: углекислый газ, излишки воды, минеральных солей, мочевину, соли мочевой кислоты и некоторые другие вещества.

У человека в течение жизни почти все клетки организма сменяются несколько раз. Кровь за год полностью обновляется 3 раза, за сутки меняется 450 млрд эритроцитов, до 30 млрд лейкоцитов, 1/75 всех костных клеток скелета, до 50 % эпителиальных клеток желудка и кишечника.

Энергия, высвобождающаяся при распаде органических веществ, не сразу используется клеткой, а запасается ею в виде высокоэнергетических соединений, как правило, в виде АТФ. АТФ — нуклеотид, состоящий из аденина, рибозы и трёх остатков фосфорной кислоты, соединяющихся между собой макроэргическими связями.

В этих связях запасена энергия, которая высвобождается при их разрыве:

  • АТФ+Н2О -> АДФ+Н3РО4+Q1,
  • АДФ+Н2О->АМФ+Н3РО4+Q2,
  • АМФ+Н2О->аденин+рибоза+Н3РО4+Q3,

где АТФ-аденозинтрифосфорная кислота; АДФ-аденозиндифосфорная кислота; АМФ-аденонмонофосфорная кислота; Q1 = Q2 = 30,6 кДж.

Запас АТФ в клетке ограничен и пополняется благодаря процессу фосфорилирования. Фосфорилирование — присоединение остатка фосфорной кислоты к АДФ (АДФ+Ф->АТФ). В результате превращений эти вещества попадают в клетки. Здесь они расщепляются (глюкоза - до воды и углекислого газа). Высвобожденная энергия используется клетками для поддержания своей жизнедеятельности. Этот процесс называется энергетическим обменом. Пластический и энергетический обмены происходят одновременно и неразрывно связаны друг с другом, но не всегда являются уравновешенными. Чаще всего это связано с возрастом человека.

I этап, подготовительный[править | править код]

Сложные органические соединения распадаются на простые под действием пищеварительных ферментов, при этом выделяется только тепловая энергия.

  • Белки → аминокислоты
  • Жиры → глицерин и жирные кислоты
  • Крахмал → глюкоза

II этап, гликолиз (бескислородный)[править | править код]

Осуществляется в цитоплазме, с мембранами не связан. В нём участвуют ферменты; расщеплению подвергается глюкоза и происходит образование двух молекул пировиноградной кислоты CH3COCOOH. 60 % энергии рассеивается в виде тепла, а 40 % — используется для синтеза 2 молекул АТФ. Кислород не участвует.

C6h22O6⟶2Ch4COCOOH+2АТФ{\displaystyle {\ce {{C6h22O6}-> 2{Ch4COCOOH}+ 2 {АТФ}}}}

III этап, клеточное дыхание (кислородный)[править | править код]

Осуществляется в митохондриях, связан с матриксом митохондрий и внутренней мембраной. В нём участвуют ферменты, кислород. Расщеплению подвергается молочная кислота. СО2 выделяется из митохондрий в окружающую среду. Атом водорода включается в цепь реакций, конечный результат которых — синтез АТФ.

  • Биологический энциклопедический словарь / глав. ред. М. С. Гиляров. — М.: Советская энциклопедия, 1986. — С. 250.

ru.wikipedia.org

Метаболизм что это такое простым языком и как его улучшить

Достаточно часто можно услышать фразу «У него просто быстрый метаболизм!» про достаточно худых людей. На этой почве возникает множество вопросов. Метаболизм: что это такое простым языком? Как его улучшить, если он слишком медленный?

Метаболизм

Это совокупность реакций в организме, направленных на поддержание жизнедеятельности. Иначе говоря, метаболизм (или обмен веществ) — это получение энергии и ее распределение. Это сложный процесс, который подразделяется на две группы.

  • Катаболизм. Это превращение сложных веществ в простые с выделением энергии;
  • Анаболизм. Это превращение простых веществ в сложные с поглощением энергии.

Приведем пример. Спортсмен съел свой сбалансированный завтрак, после чего пища пошла по пищеводу и начала перевариваться. Во время этого продукты распадаются все на более простые составные, полезные вещества поглощаются, выделяется энергия. Это катаболизм.

Через некоторое время человек пошел заниматься с гантелями, как и каждое утро до этого. Простые вещества (аминокислоты) и энергия направляются в мышцы, там они синтезируют более сложные вещества (белок), образуется мускулатура. Это анаболизм. Некоторые спортсмены специально прибегают к анаболикам для более быстрого наращивания мышечной массы.

Источником энергии становятся химические реакции, распад сложных веществ. Чаще всего энергия хранится и переносится в клетке с помощью эфира аденозинтрифосфат (АТФ). Обмен веществ — это сложный процесс состоящий из нескольких этапов.

  1. Сначала в организм попадают полезные вещества вместе с пищей;
  2. Продукты питания перерабатываются в ЖКТ: питательные вещества распадаются и всасываются в кровь через стенки кишечника;
  3. Далее продукты распада переносятся по кровеносной системе к клеткам;
  4. Вредные вещества, полученные в процессе переработки, выводятся из организма.

Что влияет на метаболизм

  • Статические факторы. На них невозможно повлиять или изменить их. К этой группе относятся генетическая информация, пол, возраст, телосложение;
  • Динамические факторы. Это то, на что можно повлиять, критерии, которые можно изменить и улучшить обмен веществ. Сюда относится образ жизни, масса, моральное состояние (человек, подавленный стрессом, может страдать от переедания или недоедания), выработка гормонов, питание и другое.

Негативно повлиять на обмен веществ могут следующие вещи: стресс, неправильное питание, малоподвижный образ жизни, работа с вредными химикатами, сбой работы гормональной системы, инфекции.

Слишком активный метаболизм может грозить обладателю или обладательнице снижением иммунной защиты, анемией, нестабильным кровяным давлением, тахикардией. У девушек также могут наблюдаться проблемы с менструальным циклом.

Слишком медленный обмен веществ приводит к накоплению жировых отложений и последующим неприятным последствиям. Это могут быть не только проблемы с сердечно-сосудистой системой и гипертония, пониженный обмен веществ приводит также к возникновению сахарного диабета.

Улучшение метаболизма

Придерживайтесь следующих правил и сможете разогнать свой метаболизм.

  • Лучше питаться меньше, но чаще. То есть пять раз за день съесть порцию размером 200-300 граммов лучше, чем поесть 3 раза порцию 500 граммов;
  • Последний прием пищи — за три часа до сна, но не позже;
  • Ежедневный прием черного шоколада по 40 граммов может нормализировать чувствительность клеток к гормону инсулину;
  • Чаще употребляйте рыбу, так как она содержит Омега-3-жирные кислоты;
  • Это может показаться странным, но важно хорошо спать. Во время сна в гипофизе вырабатывается один из гормонов роста — соматотропин, который способствует уменьшению жира в организме;
  • Чаще оказывайтесь на свежем воздухе, большое количество кислорода также ускоряет обмен веществ;
  • В рационе обязательно должны быть продукты, содержащие клетчатку;
  • Чаще вдыхайте эфирные масла с лимоном, лавандой, шалфеем, мятой, цитрусовыми. Это улучшает работу сердечно-сосудистой системы и хорошо воздействует на обоняние;
  • Хорошая физическая нагрузка также станет хорошим способом ускорить обмен веществ. К этому же относится наращивание мышечной массы;
  • Нужно избегать стресса и дискомфорта;
  • Пора отказаться от простых углеводов (сюда также относится любимая многими газировка), которые лишь способствуют накоплению жира;
  • Рекомендуется использовать специи, например имбирь и черный перец.

Помните, что делать нужно все в совокупности. Если вы будете потреблять больше специй, но вести пассивный образ жизни, то жир лишь продолжит накапливаться. Если у вас слишком медленный обмен веществ, то единственным правильным решением в данном случае станет обращение к врачу.

Заключение

Метаболизм — это процесс превращение пищи в энергию, которой снабжается организм. Для хорошего метаболизма нужно правильно питаться, заниматься умеренной активностью и пить достаточно воды.

fitneson.ru

что это? У кого бывает ускоренный метаболизм? Как ускорить метаболизм?

Метаболизм – это все химические процессы, протекающие в человеческом организме. В результате этих процессов белки, жиры, углеводы превращаются в другие вещества и выделяется энергия, которую организм использует для своих нужд.

Например, наша кожа, волосы, ногти регулярно обновляются: для их построения нужны «кирпичики» - белки и жиры, а также «рабочая сила» - энергия. Это и есть метаболизм.

Метаболизм разделяют на два вида:

  • основной, который происходит постоянно, когда человек находится в состоянии покоя;

  • дополнительный, связанный с активностью организма, например, физической.

Затраты энергии при основном обмене веществ — это калории, которые уходят на поддержание температуры тела, работы сердца, легких, мозга, органов пищеварения, а также различных реакций в организме. Эти потребности восполняются с помощью питания.

У каждого человека имеется своя норма калорий в день. Она зависит от телосложения, пола, веса, возраста, уровня ежедневной физической активности и состояния щитовидной железы.

Энергетические потребности организма после 21 года начинают снижаться, в среднем на 2%-3% за десятилетие. А потребности детей, наоборот, в два раза выше, чем у взрослых.

Сегодня в интернете существуют калькуляторы расчета метаболизма, которые помогают рассчитать индивидуальное суточное количество калорий, необходимое для поддержания жизнедеятельности в состоянии покоя.

Как был открыт метаболизм

Понятие обмена веществ впервые встречается в работах врача Ибн аль-Нафиса (1213—1288), который писал, что «тело и его части находятся в постоянном состоянии распада и питания, так что оно неизбежно претерпевает постоянные изменения».

Первые контролируемые эксперименты по метаболизму у человека опубликовал другой врач - Санторио в 1614 году. Он рассказал, как сам взвесил себя до и после приема пищи, сна, работы, натощак, после питья и выделения мочи, и обнаружил, что большая часть пищи, которую он принял, была утрачена в результате процесса, названного им «незаметным испарением».

В начале ХХ века Эдуард Бухнер открыл ферменты, что позволило еще точнее изучать метаболические реакции. Ферменты – это вещества, которые ускоряют химические реакции в организме человека.

Как происходит обмен веществ

Процесс метаболизма делят на три стадии:

  1. Белки, жиры, углеводы поступают вместе с пищей в организм человека, где они взаимодействуют с веществами, ускоряющими химические реакции – ферментами и распадаются на более простые вещества. Белки распадаются на аминокислоты, углеводы на глюкозу, жиры на глицерин и жирные кислоты.

  2. Все полученные питательные элементы всасываются в кровь и вместе с ней передвигаются по всему организму к тканям, клеткам. Далее эти элементы еще больше распадаются до конечных продуктов и при этом выделяется энергия, которая нужна для обеспечения слаженной работы всего организма.

  3. Побочные продукты, которые организму не нужны, выводятся через пот, кал, мочу, легкие.

Что влияет на скорость обмена веществ

Обычно, услышав фразы «ускоренный метаболизм» или «медленный метаболизм», люди представляют возможность сохранять стройность без физических нагрузок и ограничений в еде, либо же наоборот легко набирать вес. Однако это не совсем так.

У людей с быстрым метаболизмом на жизненно важные функции, например, работу сердца и лёгких, за одно и то же время тратится больше энергии, чем у обладателей медленного обмена веществ.

Поэтому при одинаковых нагрузках один человек питается булочками, мгновенно сжигая все полученные калории, а другой будет стремительно набирать вес – это значит, что у них разная скорость основного обмена.

Есть два типа факторов, влияющих на метаболизм: статические и динамические.

Статические факторы - это все, на что невозможно повлиять: наследственность, пол, возраст, тип телосложение.

Динамические факторы позволяют немного ускорить или замедлить обмен веществ: масса тела, физические нагрузки, организация рациона питания, психоэмоциональное состояние.

Однако нельзя начать изнурять себя постоянными тренировками и жесткой диетой. Так, при снижении калорийности питания, организм сокращает потребности в энергии, когда он в ней нуждается. Человеку это только вредит - он становится сонным, заторможенным. Эти процессы ускоряются, если при соблюдении диеты выполняются активные тренировки на жиросжигание.

Как ускорить метаболизм?

Для ускорения метаболизма придерживайтесь следующих рекомендаций:

  • Не истощать себя жесткой диетой. Питаться следует 5-6 раз в день, небольшими порциями.

  • Не пренебрегать жирами. Часто худеющие отказываются от продуктов, содержащих жир.

  • Необходимо употреблять в пищу растительные масла, рыбу, орехи.

  • Важно высыпаться, так как недостаток сна тормозит обмен веществ. Кроме этого вырабатывается кортизол – «гормон стресса», который негативно влияет на организм.

  • Пить воду. Вода помогает улучшить метаболические процессы, притупляет чувство голода. При недостатке воды у организма появляется новая задача – восполнить водный баланс, а не сжечь жиры.

  • Употреблять продукты, содержащие йод. За обмен веществ в организме отвечает щитовидная железа. Йод активизирует ее работу. Он содержится в морской капусте, креветках, кальмарах, яйцах, кукурузе, черносливе, тунце.

www.anews.com


Смотрите также