Обмен веществ это процесс состоящий из: «Что такое обмен веществ или метаболизм?» – Яндекс.Кью – «Что такое обмен веществ или метаболизм?» – Яндекс.Знатоки

Обмен веществ — это… Что такое Обмен веществ?

Печень — важнейший орган метаболизма у животных (фотография печени крысы)

Метаболи́зм (от греч. μεταβολή, «превращение, изменение»), обмен веществ — полный процесс превращения химических веществ в организме, обеспечивающих его рост, развитие, деятельность и жизнь в целом.

В живом организме постоянно расходуется энергия, причём не только во время физической и умственной работы, а даже при полном покое (сне).

Обмен веществ представляет собой комплекс биохимических и энергетических процессов, обеспечивающих использование пищевых веществ для нужд организма и удовлетворения его потребностей в пластических и энергетических веществах.

История изучения

Хотя обмен веществ происходит непрерывно, видимая неизменность нашего тела вводила в заблуждение не только неискушенных в науке людей, но и некоторых учёных. Полагали, что в организме имеются два вида веществ, одни из которых идут на строительство тела, они неподвижны, статичны; другие же, используемые в качестве источника энергии, быстро перерабатываются.

Внедрение в биологические исследования меченых атомов позволило в экспериментах на животных установить, что во всех тканях и клетках обмен веществ происходит непрерывно: никакой разницы между «строительными» и «энергетическими» молекулами не существует. В организме все молекулы равным образом участвуют в обмене веществ. В среднем у человека каждые 80 дней меняется половина всех тканевых белков, ферменты печени (в ней идут особенно интенсивные реакции) обновляются через 2-4 часа, а некоторые даже через несколько десятков минут.

Этапы метаболизма

Условно процесс обмена веществ можно разделить на три этапа:

Первый этап — ферментативное расщепление белков, жиров и углеводов до растворимых в воде аминокислот, моно- и дисахаридов, глицерина, жирных кислот и других соединений, происходящее в различных отделах желудочно-кишечного тракта и всасывание их в кровь и лимфу.

Второй этап — транспорт питательных веществ кровью к тканям и клеточный метаболизм, результатом которого является их ферментативное расщепление до конечных продуктов. Часть этих продуктов используется для построения составных частей мембран, цитоплазмы, для синтеза биологически активных веществ и воспроизведения клеток и тканей. Расщепление веществ сопровождается выделением энергии, которая используется для процесса синтеза и обеспечения работы каждого органа и организма в целом.

Третий этап — выведение конечных продуктов метаболизма в составе мочи, кала, пота, через легкие в виде CO₂ и т. д.

Анаболизм и катаболизм

Обмен веществ состоит из двух противоположных, одновременно протекающих процессов. Первый — анаболизм — объединяет все реакции, связанные с синтезом необходимых веществ, их усвоением и использованием для роста, развития и жизнедеятельности организма. Второй — катаболизм — включает реакции, связанные с распадом веществ, их окислением и выведением из организма продуктов распада (см. тж. Окислительно-восстановительные реакции). Главным образом через реакции анаболизма протекает процесс ассимиляции (усвоения) питательных веществ, а реакции катаболизма составляют основу диссимиляции — освобождения организма от веществ, его составляющих. (Употребление термина «ассимиляция» как синонима анаболизма, а «диссимиляция» — синонима катаболизма некорректно, так как ассимиляция и диссимиляция являются более общими биологическими понятиями).

Прочие аспекты

Обмен веществ обеспечивает присущее живому организму как системе динамическое равновесие, при котором взаимно уравновешиваются синтез и разрушение, размножение и гибель. В основе реакций обмена веществ лежат физико-химические взаимодействия между атомами и молекулами, подчиняющиеся единым для живой и неживой материи законам. Сказанное, разумеется, не означает, что жизнь сводится полностью к физико-химическим процессам. Живым организмам присущи свои особенности.

С обменом веществ неразрывно связан обмен энергии в организме. Живые организмы могут существовать только при условии непрерывного поступления энергии извне. И потому они постоянно нуждаются в энергии для выполнения различного рода работы: механической — передвижение тела, сердечная деятельность и т. д.; гальванической — создание разности потенциалов в тканях и клетках; химической — синтез веществ и т. д.

Первичным косвенным источником энергии для человека, как и для всего живого на Земле, за очень редким исключением^[1], служит солнечное излучение. Пища образуется благодаря той же энергии Солнца. Начальное звено пищевой цепи — растения, аккумулирующие в процессе фотосинтеза солнечную энергию. В зелёном пигменте растений — хлорофилле под воздействием квантов света из воды и углекислого газа синтезируются органические вещества — основа жизни.

Состав пищи сложен и разнообразен. В ней больше всего главных пищевых веществ, к которым относятся белки, жиры, углеводы. Содержатся в пище и минеральные элементы — кальций, фосфор, натрий и другие, их называют макроэлементами в отличие от микроэлементов, содержащихся в ней в ничтожно малых количествах — медь, кобальт, йод, цинк, марганец, селен и другие. Есть в пище и вкусовые вещества, которые придают ей особые свойства.

Примечания

1. ↑ см. гидротермальные источники срединно-океанических хребтов

См. также

• Темновой метаболизм

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

Обмен веществ | Особенности строения организма

Многие, как только садятся на диету или интенсивно начинают заниматься фитнесом или аэробикой ждут мгновенных результатов – сброс лишнего веса. И в 5% в  ситуациях, когда никак не получается снизить вес, несмотря на все старания, нарушен обмен веществ (ОВ). И что бы понять проблему нужно хотя бы представлять причину.

Содержание

Обмен веществ — немного теории
Зачем нужно знать свою величину основного обмена (ВОО)
Ускорение обмена веществ – 5 простых способов

Как рассчитывается обмен веществ
Калькулятор расчета ОВ

Обмен веществ — немного теории.

Основной обмен веществ – это набор химических реакций, которые возникают в живом организме для поддержания жизни. Эти процессы позволяют организмам расти и размножаться, сохранять свои структуры и отвечать на воздействия окружающей среды. Минимальным считается поддержание организма в состоянии покоя.  Другими словами  говоря, это то необходимое количество энергии, которое тело затратит, если Вы будете спать целый день.

В обменных процессах нашего организма участвуют все химические и природные элементы – белки, жиры и углеводы. Выполняя каждый свою роль — белки, создавая строительный материал, а жиры с углеводами, регулируя баланс энергетических затрат – четко и слаженно взаимодействуют друг с другом. К ним в помощь приходят минеральные вещества и витамины, которые улучшают клеточную среду.

Обмен веществ состоит из двух сторон:
1. ассимиляция – синтез, создание и усвоение организмом новых веществ

2. диссимиляция – разложение, распад питательных веществ.
Эти процессы идут параллельно и всю жизнь.  Процессы обмена веществ идут в организме быстро и интенсивно, хотя в организме нет высокого давления и температуры. Эта быстрота обеспечивается участием ферментов и других веществ.

Зачем нужно знать свою величину основного обмена (ВОО)

Основной обмен веществ является одним из важнейших факторов, определяющих интенсивность обмена веществ в целом. Этот показатель подсказывает нам, сколько калорий нужно организму, чтобы сохранить вес, сбросить его или набрать.

Сама же ВОО определяется комбинацией внутренних и внешних факторов, таких как:

•  Пол. У мужчин больше мышечной массы и меньше жира в организме. Это значит, что у них больше величина основного обмена.
•  Возраст. С возрастом основной обмен веществ замедляется. После 20-летнего возраста, каждые десять лет этот показатель снижается в среднем на 2%.

•  Вес. Чем больше вес человека, тем больше ВОО.
•  Температура тела. При увеличении внутренней температуры тела на 0.5 градуса, ВОО увеличивается примерно на 7%. Чем выше температура тела, тем быстрее происходят химические реакции в организме. Поэтому ВОО пациента с температурой 42°C увеличится
•  Внешняя температура. Температура окружающей среды также влияет на основной обмен. Воздействие холодных температур приводит к увеличению ВОО, ведь организму нужно выделять больше тепла для поддержания необходимой внутренней температуры тела. Непродолжительное пребывание в условиях высокой температуры имеет небольшое влияние на метаболизм, т.к. температура компенсируется за счёт возросшей теплоотдачи. Но длительное пребывание на жаре может также повысить ВОО.
•  Упражнения. Физические упражнения не только влияют на вес, сжигая калории, но и помогают повысить интенсивность основного обмена за счет увеличения объемов мышечной массы .

Ускорение обмена веществ – 5 простых способов

Как говорилось выше, зная ВОО можно сохранить вес, сбросить его или набрать.  Приведенные ниже пять методов не требуют особых усилий, но их применение реально ускорит обмен веществ, что в свою очередь способствует решению проблемы избыточного веса.
• Пятикратный прием пищи в день небольшими порциями
Еда ускоряет обмен веществ. Фактически на переработку потребляемых вами питательных веществ уходит десять процентов калорий, которые вы сжигаете за день. И обязательно надо завтракать, утренняя еда ускоряет обмен веществ вашего организма.
• Вода
Вода является важнейшим участником процесса обмена веществ в организме человека. Вода подавляет аппетит и помогает вовлекать в обмен веществ отложенные жиры. Вода — матрица жизни, основа обмена веществ. Пейте воду! Недостаток воды может заметно замедлить метаболизм — потому что главной задачей печени в таком случае будет восстановить запасы жидкости в организме, а не сжигать жиры.

• Спорт, физическая активность
Восстанавливать мышечную ткань и ускорять темп обмена веществ можно регулярными упражнениями с отягощением. Бегайте, поднимайте тяжести — это ускорит обмен веществ. Любая физическая активность, например ходьба или езда на велосипеде, подстегивают сжигание жира — причем еще почти в течение часа после ее прекращения. Для того чтобы расходовать калории, вам даже не нужны специальные упражнения. Подойдут любые движения, от подъема по лестнице до выноса мусора.
Вечерние занятия изменяют естественную склонность организма к снижению темпа жизни в конце дня. Ускорение обмена веществ длится несколько часов, и вы будете сжигать жир даже во время сна. Заканчивайте упражнения по крайней мере за 3 часа до сна, для того чтобы крепко спать.
• Сауна и баня
Пар, окутывая и разогревая тело, открывает поры, увеличивает циркуляцию в клетках и стимулирует обмен веществ. Горячий пар ускоряет обмен веществ, открывает кожные поры и тем самым выгоняет скопившуюся грязь. Баня — подстегивает, восстанавливает и ускоряет обмен веществ. Баня парит и здоровье дарит потому, что в несколько раз ускоряет обмен веществ, учащая сердцебиение, и одновременно выгоняет с потом шлаки.
• Секс
Тоже ускоряет обмен веществ. Оргазм — все это имеет физиологический смысл: кровь усиленно насыщается кислородом, улучшается питание тканей и ускоряется обмен веществ.

Так же читаем:

Как рассчитывается обмен веществ

Одной из наиболее точных формул подсчета ежедневных калорий считается формула Маффина-Джеора.
Шаг 1. Необходимо рассчитать основной обмен (ОО) – это столько калорий сколько нужно организму на поддержание жизнедеятельности в случае полного покоя (дыхание, перекачка крови, рост волос и т.д).

Для женщин : ОО = 9,99 * вес(кг) + 6.25 * рост (см) — 4,92 * возраст — 161

Для мужчин : ОО = 9,99 * вес (кг) + 6.25 * рост (см) — 4,92 * возраст + 5

Шаг 2. Для получения общего расхода калорий за сутки необходимо умножить основной обмен на следующие коэффициенты:
•    Сидячий образ жизни: ОО x 1.2
•    Небольшая активность (спорт 1-3 дня в неделю): ОО x 1.375
•    Средняя активность (спорт 3-5 дня в неделю): ОО x 1.55
•    Высокая активность (спорт 6-7 дней в неделю): ОО x 1.725
•    Очень высокая активность (очень активные занятия спортом каждый день, высокая физическая активность на работе, тренировки дважды в день): ОО x 1.9

Пример расчета: рост-170 см, вес  — 58 кг, возраст – 30 лет, бухгалтер
ОО = 9,99 * 58кг+6,2*170-4,92*30-161 =1409 ккал
Расход калорий: ОО*1,375=1390*1,375=1780 ккал.
Получается, для того, чтобы не полнеть мне  необходимо ежедневно потреблять не более 1780 ккал.

Таблицы ОО для мужчин и женщин по разным возрастам  приведены ниже

Расчет энергозатрат для мужчин (основной обмен, Ккал)

Вес \ Возраст 50 кг 55 кг 60 кг 65 кг 70 кг 75 кг 80 кг 85 кг 90 кг

18-29 лет 1450 1520 1590 1670 1750 1830 1920 2010 2110

30-39 лет 1370 1430 1500 1570 1650 1720 1810 1900 1990

40-59 лет 1280 1350 1410 1480 1550 1620 1700 1780 1870

60-74 лет 1180 1240 1300 1360 1430 1500 1570 1640 1720

Расчет энергозатрат для женщин (основной обмен, Ккал)

Вес \ Возраст 40 кг 45 кг 50 кг 55 кг 60 кг 65 кг 70 кг 75 кг

18-29 лет 1080 1150 1230 1300 1380 1450 1530 1600

30-39 лет 1050 1120 1190 1260 1340 1410 1490 1550

40-59 лет 1020 1080 1160 1220 1300 1370 1440 1510

60-74 лет 1030 1100 1160 1230 1290 1360 1430 1500

P.S Немного мотивационная картинка. Куда надо стремиться

P.S.S С этой статьей читают: Тип телосложения. Как узнать свой и Индекс массы тела. Один из показатель степени избыточности веса.

Поблагодари за статью — поставь лайк. Простой клик, а автору очень приятно.

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.

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.

Из каких процессов складывается обмен веществ?

(1) Обмен веществ и энергии (метаболизм) лежит в основе жизни. Метаболизм – это совокупность химических реакций (или всех изменений веществ и энергии) , которые происходят в клетке. Обмен веществ постоянно протекает во всех органах, тканях и клетках живого организма. (2) Сущность метаболизма состоит в том, что вещества, которые поступают в организм с пищей из внешней среды, изменяются. Они превращаются в вещества организма, т. е. усваиваются организмом. Через некоторое время происходит разрушение веществ и освобождение энергии. Продукты распада выделяются во внешнюю среду. (3) Обмен веществ складывается из двух процессов: ассимиляции и диссимиляции. Ассимиляция – это реакции синтеза органических веществ клетки: белков, жиров и углеводов. Одновременно с синтезом в клетке идет распад молекул. Сущность процесса диссимиляции заключается в распаде белков, жиров и углеводов на более простые вещества и освобождении энергии. (4) Существует два вида диссимиляции: дыхание и брожение. При дыхании происходит окисление (распад) сложных органических веществ с использованием кислорода. Этот вид диссимиляции наблюдается у большинства животных и человека. Сущность процесса брожения заключается в том, что диссимиляция протекает с помощью ферментов, без кислорода. Брожение встречается у некоторых видов бактерий, грибов и простейших животных. (5) Во время болезни метаболизм нарушается. Это явление лежит в основе точных биохимических методов диагностики различных заболеваний.

Образование сложных веществ из простых и распад сложных соединений на простые с выделением энергии.