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:
- Регенерация и создание новых мышечных клеток.
- Восстановление микротравм в мышечной ткани после силовых тренировок.
- Ускорение всех биохимических процессов.
- Синтез половых гормонов и нормальное функционирование эндокринной системы.
- 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:
- Резкое снижение или увеличение массы тела,
- Постоянное чувство голода или жажды,
- Повышенная раздражительность,
- 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.
Раздел 3. Энергетическая ценность пищи для организма человека
Обмен веществ непрерывно протекает во всех клетках, тканях и системах организма и обеспечивает поддержание жизнедеятельности и сохранения постоянства внутренней среды (гомеостаз). В результате обменных процессов образуются вещества, необходимые организму для построения клеток и тканей.
Посредством обмена веществ обеспечивается поступление в организм энергии, необходимой для жизнедеятельности (энергетический обмен), восстанавливается потеря воды (водный обмен), удовлетворяется потребность в витаминах (витаминный обмен), минеральных веществах (минеральный обмен), возмещается потеря органических веществ, участвующих в синтетических процессах (пластический обмен).
Обмен веществ состоит из двух противоположных, протекающих одновременно процессов — ассимиляции и диссимиляции.
Ассимиляция (анаболизм) — это процесс синтеза, необходимых организму веществ, и использование их для роста и развития
.Диссимиляция (катаболизм) — процесс распада веществ, их окисления кислородом и выведение из организма. Источником этих веществ является пища.
Процессы ассимиляции и диссимиляции согласованы между собой и образуют целостную систему, обеспечивающую обмен веществ, и, следовательно, сущность жизни.
У взрослого человека в нормальных условиях процессы синтеза и распада уравновешены. Однако в различные возрастные периоды программа обмена веществ подвергается изменениям. Так, в возрасте примерно до 20 лет, когда процессы роста и развития еще не завершены, обмен веществ характеризуется преобладанием процессов ассимиляции над процессами диссимиляции (
Распад пищевых веществ, происходящий в организме при диссимиляции, сопровождается выделением энергии (тепла). Энергия необходима для осуществления функций всех органов и систем организма (сердца, легких, печени, почек и т.д.), переваривания и усвоения пищи, поддержания постоянной температуры тела, выполнения физической и умственной работы.
В качестве единицы измерения энергии используются килокалория (ккал) и килоджоуль (кДж). Килокалория — это количество тепла, необходимое для нагревания 1 кг воды на 1 °С (при нагревании с 19,5° до 20,5 °С). В соответствии с международной системой единиц СИ измерение энергии предусматривается в килоджоулях (1 ккал = 4,184 кДж).
В организме освобождается и используется химическая энергия, заключенная в белках, жирах и углеводах, органических кислотах и алкоголе.
Энергетическая ценность пищи – количество энергии, которое высвобождается при окислении пищевых веществ.
Энергетический коэффициент – количество энергии, высвобождаемое при окислении 1 грамма пищевого вещества в организме.
Энергетические коэффициенты в ккал/г: белки – 4,0; жиры – 9,0; углеводы – 4,0; яблочной кислоты – 2,4; лимонной кислоты – 2,%; уксусной кислоты – 3,5; молочной кислоты – 3,6; этилового спирта – 7 ккал/г.
Вопросы для самоподготовки:
1. Понятие «обмен веществ» в организме человека
2. Процесс ассимиляции и его характеристика
3. Процесс диссимиляции и его характеристика
4. Что характеризует величина 1 ккал?
5. Значение энергетических коэффициентов основных питательных веществ
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:
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.
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.
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.
Метаболизм
Обмен веществ (метаболизм) – это постоянно протекающий процесс биохимических реакций в организме человека, благодаря которому поддерживаются все жизненные процессы. У некоторых людей метаболизм очень быстрый, у других, наоборот, очень медленный. Это объясняется тем, что для каждого человека скорость обменных процессов генетически обусловлена.
Если поток биохимических реакций в организме происходит нормально, все органы и системы будут работать отлично, не будет откладываться лишний жир, фигура будет оставаться стройной. Лишний вес – это основной показатель плохого обмена веществ.
Химические реакции, протекающие в ходе метаболизма, способствуют росту и развитию организма.
Химические реакции метаболизма проходят метаболические пути, в ходе которых одно химическое вещество превращается в другое в ходе последовательной ферментации. Для обмена веществ ферменты играют важную роль. Они позволяют проводит организму необходимые реакции, высвобождавшие энергию. В данном случае действие ферментов сравнимо с действием катализатора, они ускоряют химический процесс.
Большинство структур организма состоят из трех основных классов молекул: аминокислот, липидов и углеводов. В связи с тем, что данные молекулы имеют жизненно важное значение, в ходе метаболизма они используются для энергии либо для строительства. Данные вещества могут соединяться вместе, образуя полимеры и белки.
Белки, состоящие из аминокислот располагаются в линейной последовательности и соединяются при помощи пептидной связи. Большинство этих белков являются ферментами, ускоряющий процессы химических реакций. Другие белки служат для формирования цитоскелета. Также следует отметить, что аминокислоты вносят вклад в энергетическую составляющую клеточного метаболизма.
Липиды являются наиболее разнообразной группой биохимических веществ. Основные структурные виды липидов используются в биологических мембранах, а также в качестве источника энергии.
Как правило метаболизм разделяют на две категории: катаболизм и анаболизм.
Катаболизм
В ходе катаболизма происходит расщепление органических веществ и сбор энергии путем клеточного дыхания. Сюда относят разрушение и окисление молекул пищи. Катаболизм необходим для получения энергии, а также компонентов, которые необходимы для анаболических реакций. Катаболизм делится на три основных этапа. На первом этапе крупные органические молекулы (полисахариды, белки и липиды) перевариваются на более мелкие компоненты вне клеток. На втором этапе эти компоненты поглощаются клетками и превращаются в ещё более мелкие молекулы, чаще в ацетил-кофермент А, высвобождающий определенное количество энергии. На третьем этапе полученные молекулы окисляются до воды и двуокиси углерода в ходе цикла лимонной кислоты и цепи переноса электронов. Крупные молекулы не могу быть поглощены клетками, так как перед этим они должны быть разбиты на более мелкие компоненты. Данные полимеры расщепляются определенными ферментами — протеазами, расщепляющие белки на аминокислоты и гликозид-гидролазы, расщепляющие полисахариды в простые сахара — моносахариды. Углеводный катаболизм расщепляют углеводы на более мелкие вещества и они поглощаются клетками в виде моносахаридов. Далее внутри происходит процесс гликолиза, в ходе которого сахара превращаются в пируват, который является промежуточным продуктом в нескольких метаболических путях, но большая часть поступает в цикл лимонной кислоты. Несмотря на то, что некоторые АТФ генерируются в цикле лимонной кислоты, наиболее важным является NADH, полученный из NAD+ как ацетил-кофермента А, который окисляется. В ходе данного окисления выделяется углекислый газ как побочный продукт. Жировой катаболизм происходит путем гидролиза, высвобождая жирные кислоты и глицерин. Аминокислоты используются для синтеза белков либо они окисляются до мочевины и диоксида углерода как источника энергии. Окисление аминокислот начинается с удаления аминогруппы при помощи трансамиазы.
Анаболизм
В ходе анаболизма энергия используется для строительства клеточных компонентов, сюда входят белки и нуклеиновые кислоты. Сложные молекулы, составляющие клеточные структуры строятся последовательно от своих предшественников. Анаболизм включает три этапа. На первом этапе образуются такие предшественники как аминокислоты, моносахариды, нуклеотиды и изопреноиды. На втором этапе они активируются в реактивные формы с энергией из АТФ. На третьем этапе происходит их конструирование в сложные молекулы — в белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты и липиды.
Что замедляет обмен веществ?
По исследованиям ученых, каждые 10 лет в организме человека происходит замедление метаболизма на 10%. Таким образом, начинается постепенное старение. Как замедлить же процесс старения? Зная определенные правила, мы можем улучшить свой обмен веществ и таким образом влиять на здоровье в целом.
Обмен веществ – это сложный процесс. В нем участвуют все системы и органы человека: желудок, печень, кишечник, почки, сосуды, кожа и т.д. Любители жареной, тяжелой, сладкой или очень соленой пищи заставляют ежедневно работать свои органы с повышенной нагрузкой, что ведет к замедлению метаболизма. Постепенно у человека появляется склонность к полноте, поскольку органы выделения с большим трудом избавляют организм от шлаков. Наладив обмен веществ, вы не только избавитесь от лишних килограммов, но улучшите общее состояние своего здоровья.
Итак, обмен веществ – это процесс переработки в энергию пищи, которая поступает в организм, дальнейший расход и сжигание полученных калорий. Активнее всего расход энергии происходит в мышечной ткани, поэтому для ускорения обменных процессов надо усиливать физические нагрузки.
Для нормальной работы организм должен вовремя перерабатывать поступившую пищу в энергию, в течение дня полностью расходовать калории. В результате обменные процессы будут происходить правильно, будет поддерживаться хорошее физическое состояние и здоровье. Лучше съесть меньше еды, чем избыточное ее количество, так как излишек может перейти в жировые отложения.
1.Чрезмерное употребление простых углеводов и сахаросодержащих продуктов.
2.Недостаток физической активности, малоподвижный образ жизни.
3.Недостаток белка в ежедневном меню для необходимой мышечной регенерации.
4.Избыточный вес.
5.Недостаточное ежедневное употребление воды. Для активных обменных процессов обязательно нужно достаточное поступление воды в организм.
Существует много способов улучшения обменных процессов в организме. Но при наличии некоторых заболеваний, корректировать обменные процессы можно только под контролем врача. Например, при сахарном диабете, при сердечнососудистых заболеваниях, при гормональных нарушениях и др. Прежде, чем решить, какие техники и способы активизации обмена веществ использовать, обязательно проконсультируйтесь с вашим врачом.
Метаболизм – что это такое? Простым языком можно описать, как непрерывные процессы в человеческом организме. А проще говоря, обмен веществ, который способствует поддержанию абсолютно всех жизненно важных функций.
Как он работает
Обмен веществ включает в себя основные этапы, их несколько:
- переработка пищи, а точнее, питательных элементов, которые в ней содержатся;
- превращение данных питательных веществ в мельчайшие частицы;
- выведение из клеток отработанного материала;
- снабжение клеток новым строительным материалом.
То есть, иными словами, пища, попадая в наше тело, вначале движется прямиком в желудок, где под воздействием желудочного сока расщепляется на очень мелкие составляющие, которые разделяются на полезные для организма вещества и на отходы. Полезные вещества в свою очередь (витамины, аминокислоты, минералы, белки, жиры, углеводы и прочие элементы, влияющие на жизнедеятельность) усваиваются клетками, а после излишки выводятся с калом, потом и мочой.
Как клетки сохраняют химические реакции в равновесии?
Они разбирают большие молекулы в более простые строительные блоки, а затем используют эти строительные блоки для создания новых необходимых им компонентов. Разложение сложных органических молекул происходит через катаболические пути и обычно включает выделение энергии. Через катаболические пути полимеры, такие как белки, нуклеиновые кислоты и полисахариды, восстанавливаются до их составляющих частей: аминокислот, нуклеотидов и сахаров соответственно. Напротив, синтез новых макромолекул происходит через анаболические пути, требующие ввода энергии.
Выходить из организма могут и полезные продукты жизнедеятельности, которые не усваиваются. Это может быть вызвано разными факторами, такими как отсутствие определенных микроэлементов, плохое питание, неправильный распорядок дня и т.д.
Стоит отметить, что те самые мельчайшие частицы, которыми мы снабдили организм в процессе трапезы, – это есть энергия. Именно она дает нам силы двигаться, дышать, думать и разговаривать. Без полноценного питания невозможно нормальное функционирование ни одного живого организма, в том числе человеческого.
Клетки должны сбалансировать свои катаболические и анаболические пути, чтобы контролировать их уровни критических метаболитов — тех молекул, которые созданы ферментативной активностью, — и обеспечить достаточную энергию. И наоборот, во временах избытка избыточная глюкоза превращается в формы хранения, такие как гликоген, крахмалы и жиры.
Водный и солевой обмены
Рисунок 4: Катаболические и анаболические пути метаболизма клеток. Катаболические пути включают разрушение молекул питательных веществ в пригодные для использования формы. В этом процессе энергия либо сохраняется в молекулах энергии для последующего использования, либо выделяется в виде тепла. Анаболические пути затем выстраивают новые молекулы из продуктов катаболизма, и эти пути обычно используют энергию. Новые молекулы, созданные через анаболические пути, полезны для построения структур клеток и поддержания клетки.
Виды обмена веществ
Современная наука выделяет три типа метаболизма: основной (базовый), активный, пищеварительный.
- Базовый метаболизм — занимается обменом веществ в то время, когда человек даже не задумывается об этом. Например, во время пробуждения с утра, когда завтрак еще не попал в организм, он активизирует химические процессы в нашем теле, такие как белковый синтез, обмен жиров и т.д. К тому же основной метаболизм отвечает за механику сердца, кишечника, дыхания, органов секреции, кровеносной системы и прочих органов и систем. К слову, мозг человека занимает лишь 1–2% массы всего тела, а энергии потребляет вплоть до 25%.
- Активный метаболизм – расход питательных веществ во время физических нагрузок. Высокая подвижность провоцирует работу активного обмена веществ, а вместе
ПРОЦЕССОВ МЕТАБОЛИЗМА» — Студопедия
1. Витамины, химическая природа, классификация, биологическая роль.
2. Общебиологические признаки витаминов.
3. Функции витаминов.
4. Источники витаминов для человека, потребность в витаминах.
5. Нарушения обмена витаминов. Алиментарные и вторичные а- и гиповитаминозы. Гипервитаминозы.
6. Антивитамины, понятие, роль в процессах метаболизма.
7. Понятие о витаминзависимых, витаминдефицитных и витаминрезистентных состояниях.
8. Витаминоподобные вещества, понятие, отличия от витаминов.
9. Общая характеристика группы жирорастворимых витаминов.
10. Витамин Д, химическая природа, роль в процессах минерализации, суточная потребность.
11. Провитамины группы Д. Активные формы витаминов группы Д. Роль почечных и печеночных гидроксилаз в их образовании.
12. Проявление гипо- и гипервитаминозов Д. Нарушения фосфорно-кальциевого обмена при рахите.
13. Витамин А, химическая природа, биологическая роль, суточная потребность. Проявления гипо- и гипервитаминозов.
14. Витамин К, химическая природа, потребность, биологическая роль. Проявления недостаточности витамина К.
15. Витамин Е, химическая природа, потребность, биологическая роль. Проявления недостаточности витамина Е.
16. Общая характеристика водорастворимых витаминов.
17. Коферментная функция витаминов группы В.
18. Витамин С, строение, роль в процессах жизнедеятельности, суточная потребность.
19. Цинга, причины возникновения, механизм поражения соединительной ткани при цинге.
20. Принцип и химизм качественного открытия и количественного определения витамина С в продуктах и биологических жидкостях.
21. Программированный контроль–1: знать строение, суточную потребность и биологическую роль витаминов А, Д2 и Д3, В1, В2, В3, В5, В6, В9, Н, С.
22. Ферменты, химическая природа, роль в процессах метаболизма.
23. Общие свойства ферментов как катализаторов.
24. Особенности ферментативного катализа.
25. Активный центр фермента, понятие, теории конформации активного центра.
26. Основные этапы ферментативного катализа (механизм действия ферментов).
27. Понятие о термолабильности ферментов.
28. Зависимость скорости ферментативной реакции от температуры. Температурный оптимум.
29. Принцип качественного открытия ферментов.
30. Зависимость скорости ферментативной реакции от концентрации фермента и субстрата. Константа Михаэлиса.
31. Зависимость скорости ферментативной реакции от реакции среды, рН-оптимум действия ферментов.
32. Специфичность ферментов, ее виды.
33. Химический состав ферментов, понятие об одно- и двухкомпонентных ферментах.
34. Кофакторы ферментов: ионы металлов и коферменты.
35. Коферментные функции витаминов (примеры).
36. Программированный контроль–2: знать строение и биологическую роль коферментов: КоА, НАД, НАДФ, ФАД, ФМН, ПФ, ТГФК, ТПФ, биотин-кофермент.
37. Эффекторы, понятие, типы.
38. Активаторы, их роль в ферментативном катализе. Механизм действия активаторов.
39. Ингибирование, его виды, понятие об ингибиторах.
40. Механизм конкурентного ингибирования. Лекарственные препараты как ингибиторы ферментов.
41. Механизм неконкурентного ингибирования.
42. Понятие о субстратном и бесконкурентном ингибировании.
43. Регуляция ферментативной активности.
44. Понятие об аллостерическом центре ферментов. Аллостерические активаторы и ингибиторы. Регуляция по принципу обратной связи.
45. Химическая модификация ферментов. Регуляция активности ферментов путем фосфорилирования и дефосфорилирования. Значение регуляции.
46. Многообразие ферментов. Классификация и номенклатура ферментов.
47. Единицы измерения количества и активности ферментов.
48. Принцип количественного определения ферментов, диагностическое значение.
49. Гормоны, понятие, химическая природа, биологическая роль. Общебиологические признаки гормонов.
50. Понятие о прогормонах. Механизм превращения прогормонов в биологически активные гормоны. Роль прогормонов.
51. Клетки-мишени и клеточные рецепторы гормонов, строение рецептора.
52. Механизм передачи регуляторного сигнала в клетку гормоном мембранного способа рецепции.
53. Циклическая 3,5-АМФ как посредник между гормонами и внутриклеточными механизмами регуляции. Другие посредники.
54. Механизм передачи гормонального сигнала эффекторным системам гормоном цитозольного способа рецепции.
55. Центральная регуляция эндокринной системы. Роль либеринов, статинов, тропных гормонов гипофиза.
56. Эйкозаноиды, понятие, химическое строение, представители, их роль в регуляции метаболизма и физиологических функций.
57. Строение, биосинтез и метаболизм иодтиронинов. Влияние на обмен веществ. Гипо- и гипертиреозы, механизм возникновения и последствия.
58. Инсулин, строение, образование из проинсулина. Влияние на обмен углеводов, липидов, аминокислот.
59. Адреналин и норадреналин, биосинтез, пути метаболизма, механизм регуляторного действия.
60. Стероидные гормоны (коры надпочечников и половые), структура, метаболизм, механизм регуляторного действия.
61. Нарушение функций эндокринных желез.
62. Принцип качественного открытия гормонов: инсулина, тироксина, 17-кетостероидов.
63. Программированный контроль–3: знать строение, способ рецепции, механизм действия и биологическую роль тироксина, адреналина, норадреналина, гистамина, ГАМК, серотонина, кортизола, альдостерона, тестостерона, прогестерона, эстрона, эстрадиола, схему строения инсулина.
Модуль № 3
«ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН. ОБМЕН И ФУНКЦИЯ УГЛЕВОДОВ»
Контрольные вопросы к семинару по теме:
«Энергетический обмен. Общие пути катаболизма»
1. Понятие об анаболизме и катаболизме и их взаимосвязи.
2. Эндэргонические и экзэргонические реакции в живой клетке.
3. Макроэргические соединения, понятие. Макроэргическая связь, ее особенности. Типы макроэргических соединений.
4. АТФ и другие макроэргические соединения, пути образования и использования АТФ.
5. Окисление пищевых веществ как основной источник полезной энергии. Типы окисления.
6. Схема катаболизма основных пищевых веществ. Понятие об общих и специфических путях катаболизма.
7. Понятие о тканевом дыхании. Структурная организация митохондриаль-ной дыхательной цепи.
8. НАД-зависимые дегидрогеназы, химическое строение коферментов, роль в процессах тканевого дыхания.
9. Желтые окислительные ферменты (ФАД-зависимые дегидрогеназы), химическое строение простетической группы, роль ферментов в тканевом дыхании.
10. Цитохромная система, представители, роль.
11. Схема тканевого дыхания. Сопряжение процессов окисления и фосфорилирования в дыхательной цепи, коэффициент Р/О.
12. Терморегуляторная функция тканевого дыхания.
13. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты, строение пируватдегидрогеназного комплекса, последовательность реакций, связь с дыхательной цепью, энергетика, регуляция.
14. Ацетил-КоА, пути образования и превращений в организме. Значение процессов.
15. Цитратный цикл, последовательность реакций, ферменты, связь с дыхательной цепью, энергетика, регуляция, биологическая роль (программированный контроль).
«Обмен углеводов»
1. Основные углеводы животных, их содержание в тканях, биологическая роль.
2. Основные углеводы пищи человека, потребность в углеводах.
3. Переваривание и всасывание углеводов.
4. Глюкоза как важнейший метаболит углеводного обмена.
5. Общая схема источников и путей расходования глюкозы в организме.
6. Катаболизм глюкозы.
7. Анаэробный распад глюкозы (программированный контроль), химизм, распределение, энергетика и физиологическое значение. Субстратное фосфорилирование.
8. Гликонеогенез. Взаимосвязь гликолиза и гликонеогенеза (цикл Кори).
9. Аэробный дихотомический распад глюкозы. Этапы, энергетика, распределение и физиологическое значение.
10. Челночные механизмы переноса водорода из цитозоля в митохондрии.
11. Пентозофосфатный путь превращения глюкозы, распределение и физиологическое значение, энергетика. Биологическое значение.
12. Пентозофосфатный цикл превращения глюкозы, окислительная и неокислительная стадии, биологическое значение.
13. Сахарная нагрузка как метод, характеризующий толерантность к глюкозе.
14. Значение метода сахарной нагрузки для клиники. Типы сахарных кривых.
15. Свойства и распространение гликогена. Особенности обмена.
16. Биосинтез гликогена в печени и мышцах.
17. Распад гликогена в печени и мышцах, особенности.
18. Фосфорилированные и дефосфорилированные формы фосфорилазы и гликогенсинтетазы, регуляция активности.
19. Гликопротеины, строение олигосахаридного компонента, биологическая роль.
20. Сиаловые кислоты, строение, представители, биологические функции.
21. Гликозаминогликаны и протеогликаны. Строение, представители, функции.
22. Принцип и химизм ферментативного метода определения глюкозы в крови (глюкозооксидазного).
23. Принцип колориметрического метода определения глюкозы по реакции с орто-толуидином.
24. Принцип количественного определения сахара мочи по Альтгаузену.
25. Расчет количества единиц инсулина, назначаемого больному сахарным диабетом.
26. Принцип количественного определения гликопротеинов в сыворотке крови. Диагностическое значение.
27. Принцип количественного определения сиаловых кислот в сыворотке крови. Диагностическое значение.
28. Качественное открытие гликозаминогликанов. Принцип.
29. Принцип качественного открытия малатдегидрогеназы и сукцинатдегидрогеназы.
Модуль № 4
«ОБМЕН И ФУНКЦИЯ АМИНОКИСЛОТ.
Обменом веществ (метаболизмом) и энергии, называют совокупность химических и физических превращений, происходящих в живом организме и обеспечивающих его жизнедеятельность во взаимосвязи с внешней средой. Суть обмена веществ заключается в поступлении в организм из внешней среды различных веществ, усвоении и использовании их в процессе жизнедеятельности и выделении образующихся продуктов обмена во внешнюю среду. Обмен веществ и энергии – специфическое свойство живого организма.
Назначение обмена веществ и энергии заключается в обеспечении организма химическими веществами, необходимыми для построения всех его структурных элементов и восстановления распадающихся в организме веществ.
Второе важнейшее биологическое назначение обмена веществ – обеспечение всех жизненных функций организма энергией.
Различают две стороны обмена веществ: анаболизм и катаболизм. Анаболизм– совокупность реакции обмена веществ, ведущих к построению тканей организма, образованию в них сложных органических веществ. Анаболизм основан наассимиляции – процессе использования организмом внешних по отношению к нему веществ и синтезу свойственных ему сложных органических соединений.Катаболизм –совокупность реакций обмена веществ, приводящих к распаду веществ в живом организме, в его основе лежитдиссимиляция– процесс разрушения органических веществ.
Процессы ассимиляции и диссимиляции неразрывно связаны: диссимиляция способствует ассимиляторным процессам, а ассимиляция сопровождается усилением диссимиляции (в работающей мышце происходит распад гликогена до молочной кислоты и высвобождение энергии, в ходе распада образуются фосфорные эфиры глюкозы, т.е. благодаря диссимиляции идут процессы диссимиляции).
В течении жизни наблюдаются разные количественные соотношения ассимиляторных и диссимиляторных процессов: в растущем организме преобладает ассимиляция; у взрослого устанавливается относительное равновесия анаболизма и катаболизма; в старческий период ассимиляция отстает от диссимиляции. Усиление любой деятельности организма, особенно мышечной, усиливает диссимиляторные процессы.
Основные этапы обмена веществ и их биологическое значение
Процессы обмена белков, жиров и углеводов имеют свои характерные особенности. Но существуют и принципиально общие закономерности, позволяющие выделить три этапа обмена веществ:
— переработку пищевых продуктов в органах пищеварения;
— межуточный обмен веществ;
— образование конечных продуктов метаболизма.
1 этап– это последовательное расщепление химических компонентов пищи в желудочно-кишечном тракте до низкомолекулярных структур и всасывание образовавшихся простых химических продуктов в кровь или лимфу.
Расщепление белков, жиров и углеводов происходит под влиянием специфических ферментов. Белки расщепляются пептидазами до аминокислот, жиры – липазами до глицерина и жирных кислот, сложные углеводы – амилазами до моносахаридов. Перечисленные вещества легко всасываются в кровь или лимфу, разносятся током к крови, к печени и тканям, где подвергаются дальнейшим превращениям.
Энергетическая ценность этого этапа ничтожна, но его значение заключается в образовании простейших веществ, которые в дальнейшем служит энергетическим источником.
2 этап – межуточный обмен веществ объединяет превращения аминокислот, моносахаридов, глицерина и жирных кислот. Процессы обмена углеводов, жиров и белков взаимосвязаны на стадии ключевых продуктов метаболизма (пировиноградная кислота, ацетилкоэнзим А) и имеют общий конечный путь – окислительный распад конечных продуктов углеводов, жиров, ацетилкоэнзима, который называется цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса).
Процессы межуточного обмена веществ приводит к синтезу видоспецефических белков, жиров и углеводов и их комплексов нуклеопротеидов, фосфолипидов и др., т.е. к образованию составных частей организма. Процессы межуточного обмена являются основными источниками энергии. Основная часть энергии (2\3) высвобождается в результате окисления в цикле Кребса.
Сохранение энергии осуществляется путем ее превращения в энергию особых химических соединений – макроэргов. В организме человека и животных функцию макроэргов выполняет аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Именно АТФ аккумулирует 60-70% всей энергии. 30-40% энергии выделяется при окислении белков, жиров и углеводов и превращается в тепловую энергию и выделяется из организма во внешнюю среду в процессе теплоотдачи.
3 этапобмена заключается в образовании и выделений конечных продуктов обмена. Азотосодержащие продукты выделяются с мочой, калом и через кожу. Углерод выделяется главным образом в виде СО2через легкие и частично с мочой и калом. Выделение водорода происходит преимущественно в виде воды через легкие и кожу.
Общие принципы регуляции обмена веществ
В процессе жизнедеятельности живой организм постоянно меняет интенсивность обменных процессов, приспосабливаясь к условиям существования. В основе подобного приспособления лежит регуляция обмена веществ, сущность которой заключается в воздействии на скорость биохимических реакций, протекающих в клетках (основное изменение касается активности ферментов).
Различают три уровня регуляции обмена веществ:
— автоматическую регуляцию на уровне клетки;
— нервную и гуморальную регуляции метаболизма;
Автоматическая регуляция на уровне клетки (саморегуляция)
В каждой клетке есть специализированные ультраструктурные элементы взаимодействие которых обеспечивает внутриклеточный метаболизм. В митохондриях образуется АТФ, окисление пировиноградной кислоты, жирных кислот. В лизосомах находятся гидролитические ферменты с активностью в кислой среде. В рибосомах происходит синтез белка.
В основе саморегуляции клетки лежит принцип обратной связи, т. е. концентрация вещества в клетке регулирует активность химического процесса, влияя на активность и синтез ферментов (например, фосфорилаза печени катализирует процесс и распада и синтеза гликогена печени в зависимости от концентрации глюкозы, при избыточном присутствии глюкозы активизируется процесс синтеза гликогена).
Переваривание и усвоение пищевых продуктов происходит при участии ферментов. Синтез и распад белков, нуклеиновых кислот, липидов, гормонов и других веществ в тканях организма представляет собой также совокупность ферментативных реакций. Впрочем, и любое функциональное проявление живого организма — дыхание, мышечное сокращение, нервно-психическая деятельность, размножение и т.д. — тоже непосредственно связаны с действием соответствующих ферментных систем. Иными словами, без ферментов нет жизни. Их значение для человеческого организма не ограничивается рамками нормальной физиологии. В основе многих заболеваний человека лежат нарушения ферментативных процессов.
Витамины могут быть отнесены к группе биологически активных соединений, оказывающих свое действие на обмен веществ в ничтожных концентрациях. Это органические соединения различной химической структуры, которые необходимы для нормального функционирования практически всех процессов в организме. Они повышают устойчивость организма к различным экстремальным факторам и инфекционным заболеваниям, способствуют обезвреживанию и выведению токсических веществ и т.д.
Метаболические процессы — это последовательности биохимических реакций, которые происходят в живых клетках для поддержания жизни. Их можно разделить на два основных типа. Катаболические процессы, или пути, включают распад сложных молекул из пищи на более мелкие единицы, которые можно использовать в качестве строительных блоков для новых молекул или для обеспечения энергии. Анаболические пути включают использование энергии для создания новых химических веществ, которые становятся компонентами клеток.Эти реакции становятся возможными благодаря ряду органических катализаторов, известных как ферменты.
Катаболические процессы — это метаболические процессы, которые расщепляют пищу в организме, создавая новые молекулы или обеспечивая энергию.Вместе два типа метаболических процессов позволяют превращать сырье или питательные вещества, которые усваиваются организмом, в ткани.Одно соединение, общее для всей клеточной жизни, необходимо для этих преобразований. Аденозинтрифосфат (АТФ) используется для хранения энергии, получаемой из питательных веществ, таких как углеводы, и для высвобождения энергии, когда она требуется для создания новых молекул.
ДНК состоит из нуклеотидов в типе метаболического процесса, известного как анаболический.Катаболические процессы
Некоторые организмы, такие как зеленые растения, делают свою собственную пищу из неорганических материалов, в то время как другие, такие как животные, потребляют органические материалы для получения своего питания.Пищу, которую потребляют животные, можно разделить на три основных типа — углеводы, липиды (жиры и масла) и белки. Пищеварение включает катаболические процессы, которые разбивают их на более простые компоненты. Например, относительно сложные углеводы, такие как полисахариды и дисахариды, расщепляются на глюкозу, а белки — на аминокислоты. Эти более простые соединения могут быть использованы анаболическими процессами для создания новых материалов, или они могут быть далее разрушены для обеспечения энергии.
Анаболические процессы включают сокращения мышц, которые обеспечивают движение у животных.Клеточное дыхание — это процесс, при котором углеводная глюкоза (C 6 H 12 O 6 ) распадается на диоксид углерода (CO 2 ) и воду (H 2 O), производя энергию, которая хранится в спс.Процедура включает окисление, и там, где есть атмосферный кислород, его используют при аэробном дыхании. Это процесс, который происходит у животных, растений и некоторых микроорганизмов. Общая реакция может быть суммирована как
Анаболические процессы используют пищу, расщепленную катаболическими процессами, но если сломано больше, чем используется, это может привести к накоплению жира в организме.В условиях, когда свободного кислорода нет, происходит анаэробное дыхание. Это встречается только у некоторых микроорганизмов, которые живут в почве, разлагающихся органических веществах, под морем, глубоко под землей и в кишечнике животных. Эти организмы используют альтернативы, такие как нитраты, сульфаты, фумарат и даже сера вместо свободного кислорода.Анаэробное дыхание намного менее эффективно, чем аэробный процесс, и вырабатывает намного меньше АТФ, но в начале истории Земли — до появления в атмосфере свободного кислорода — это была единственная возможная форма дыхания.
У животных липиды также окисляются до углекислого газа и воды, но первые несколько этапов отличаются.Химия организмов происходит в водной среде, но жиры и масла не смешиваются с водой. Первым шагом является эмульгирование этих веществ, что означает преобразование их в форму, которая будет смешиваться с водой, так же, как моющие средства могут помочь в ликвидации разливов нефти. Это делается с помощью мыльных веществ, содержащихся в желчи, выделяемых желчным пузырем в тонкую кишку. Затем липиды расщепляются на жирные кислоты и глицерин, которые могут всасываться через кишечник и которые затем могут подвергаться реакциям окисления, аналогичным реакциям, проводимым с углеводами.
Белки — очень большие, сложные молекулы, состоящие из строительных блоков, известных как аминокислоты. Они метаболизируются различными реакциями, которые разделяют их на аминокислоты, которые могут быть поглощены, а затем использованы внутри клеток. Как правило, белки не используются для обеспечения энергии, но вместо этого аминокислоты используются для производства новых белков для наращивания тканей и мышц.В тех случаях, когда в рационе нет углеводов или жиров, а организм израсходовал свои жировые запасы, белки могут использоваться для выработки энергии путем окисления их аминокислот. В этих случаях организм может начать разрушать мышечные белки.
Анаболические процессы
Также известный как биосинтез, это реакции, которые расходуют энергию, запасенную в АТФ катаболическими процессами.Они включают в себя строительство белков из аминокислот и строительство ДНК из нуклеотидов. У животных также могут быть включены сокращения мышц, которые приводят в движение силой, так как они требуют использования накопленной энергии. У растений синтез глюкозы из углекислого газа и воды посредством фотосинтеза является еще одним анаболическим путем.
Метаболические процессы и масса тела
Энергия, полученная из пищи в результате катаболизма, может быть использована сразу же, анаболическими процессами, но если она не используется, большая часть ее сохраняется в виде жира.Количество энергии, которое можно извлечь из пищи, может быть измерено в калориях. Точно так же количество, использованное различными формами упражнений, также может быть измерено таким образом. Если потребляется больше калорий, чем используется, жир будет накапливаться, что приведет к увеличению веса. И наоборот, если израсходовано больше калорий, чем потреблено, организм будет получать энергию, используя свои жировые запасы, теряя вес.
Клетки питаются от АТФ, который в основном синтезируется митохондриями.,Метаболизм— Лучший канал здоровья
Метаболизм относится ко всем химическим процессам, происходящим внутри вашего тела, которые обеспечивают жизнь и нормальное функционирование (поддержание нормального функционирования в организме называется гомеостазом). Эти процессы включают те, которые разрушают питательные вещества из нашей пищи, и те, которые строят и восстанавливают наш организм.
Строительство и восстановление организма требует энергии, которая в конечном итоге поступает из вашей пищи.
Количество энергии, измеряемое в килоджоулях (кДж), которое ваш организм сжигает в любой момент времени, зависит от вашего метаболизма.
Достижение или поддержание здорового веса является уравновешивающим действием. Если мы регулярно едим и пьем больше килоджоулей, чем нам нужно для нашего метаболизма, мы храним его в основном в виде жира.
Большая часть энергии, которую мы используем каждый день, используется для правильного функционирования всех систем нашего организма. Это вне нашего контроля. Тем не менее, мы можем заставить метаболизм работать на нас, когда мы тренируемся. Когда вы активны, тело сжигает больше энергии (килоджоулей).
Два процесса метаболизма
Наш метаболизм сложен — проще говоря, он состоит из двух частей, которые тщательно регулируются организмом, чтобы обеспечить их баланс.Они:
- Катаболизм — разбивка пищевых компонентов (таких как углеводы, белки и пищевые жиры) на их более простые формы, которые затем могут быть использованы для обеспечения энергией и основными строительными блоками, необходимыми для роста и восстановления.
- Анаболизм — часть метаболизма, в которой наше тело построено или отремонтировано. Анаболизм требует энергии, которая в конечном итоге поступает из нашей пищи. Когда мы едим больше, чем нужно для ежедневного анаболизма, избыточные питательные вещества обычно накапливаются в нашем организме в виде жира.
Скорость метаболизма
Уровень метаболизма вашего тела (или общий расход энергии) можно разделить на три составляющие:
- Базовый уровень метаболизма (BMR) — даже в состоянии покоя организм нуждается в энергии (килоджоулях) для поддержания правильной работы всех своих систем (таких как дыхание, поддержание сердцебиения для циркуляции крови, выращивание и восстановление клеток и регулирование уровня гормонов). BMR тела составляет наибольшее количество энергии, расходуемой ежедневно (50–80 процентов вашего ежедневного потребления энергии).
- Термический эффект пищи (также известный как термогенез) — ваш организм использует энергию для переваривания продуктов и напитков, которые вы потребляете, а также поглощает, транспортирует и сохраняет их питательные вещества. На термогенез приходится около 5–10 процентов вашего потребления энергии.
- Энергия, используемая во время физической активности — это энергия, используемая физическим движением, и она больше всего зависит от того, сколько энергии вы используете каждый день. Физическая активность включает в себя запланированные упражнения (например, бег на пробежку или занятия спортом), но также включает в себя все побочные действия (такие как вывешивание белья, игра с собакой или даже ерзание!).
По данным умеренно активного человека (30–45 минут физической активности умеренной интенсивности в день), этот компонент обеспечивает 20 процентов нашего ежедневного потребления энергии.
Скорость основного обмена (BMR)
BMR относится к количеству энергии, необходимой вашему организму для поддержания гомеостаза.
Ваш BMR во многом определяется вашей общей мышечной массой, особенно мышечной массой, потому что для поддержания мышечной массы требуется много энергии. Все, что уменьшает мышечную массу, уменьшит ваш BMR.
Поскольку ваш BMR учитывает большую часть вашего общего энергопотребления, важно сохранять или даже увеличивать мышечную массу с помощью упражнений при попытке похудеть.
Это означает объединение упражнений (в частности, упражнений с отягощением и сопротивлением для увеличения мышечной массы) с изменениями в направлении более здорового режима питания, а не только с помощью диетических изменений, поскольку употребление слишком небольшого количества килоджоулей стимулирует организм замедлять обмен веществ для сохранения энергии.
Поддержание сухой мышечной массы также помогает снизить вероятность получения травм во время тренировок, а физические упражнения увеличивают ваши ежедневные энергетические затраты.
У среднего мужчины BMR составляет около 7 100 кДж в день, в то время как у средней женщины BMR составляет около 5 900 кДж в день. Расход энергии непрерывен, но скорость меняется в течение дня. Уровень расхода энергии обычно самый низкий ранним утром.
Факторы, влияющие на наш BMR
На ваш BMR влияют несколько факторов, работающих в комбинации, в том числе:
- Размер тела — большие взрослые тела имеют больше метаболизирующей ткани и больший BMR.
- Количество мышечной ткани — мышца быстро сжигает килоджоули.
- Количество жира в организме — жировые клетки «вялые» и сжигают гораздо меньше килоджоулей, чем большинство других тканей и органов тела.
- Срочная диета, голодание или голодание — употребление слишком малого количества килоджоулей стимулирует организм замедлять обмен веществ для сохранения энергии. BMR может снизиться на 15%, и если мышечная ткань также теряется, это еще больше снижает BMR.
- Возраст — метаболизм замедляется с возрастом из-за потери мышечной ткани, а также из-за гормональных и неврологических изменений.
- Рост — младенцы и дети имеют более высокие потребности в энергии на единицу массы тела из-за потребностей в энергии роста и дополнительной энергии, необходимой для поддержания температуры тела.
- Пол — как правило, мужчины имеют более быстрый метаболизм, потому что они, как правило, больше.
- Генетическая предрасположенность — ваш уровень метаболизма может быть частично решен вашими генами.
- Гормональный и нервный контроль — BMR контролируется нервной и гормональной системами.Гормональный дисбаланс может влиять на то, как быстро или медленно организм сжигает килоджоули.
- Температура окружающей среды — если температура очень низкая или очень высокая, организму приходится работать усерднее, чтобы поддерживать нормальную температуру тела, что повышает BMR.
- Инфекция или болезнь — BMR увеличивается, потому что организму приходится работать усерднее, чтобы строить новые ткани и создавать иммунный ответ.
- Объем физической активности — трудолюбивым мышцам нужно много энергии, чтобы сжечь.Регулярные физические упражнения увеличивают мышечную массу и учат тело сжигать килоджоули с большей скоростью, даже в состоянии покоя.
- Наркотики — как кофеин или никотин, могут увеличить BMR.
- Недостаток питания — например, диета с низким содержанием йода снижает функцию щитовидной железы и замедляет обмен веществ.
Термический эффект пищи
Ваш BMR увеличивается после того, как вы поели, потому что вы используете энергию, чтобы есть, переваривать и усваивать пищу, которую вы только что съели. Подъем происходит вскоре после того, как вы начинаете есть, и достигает пика через два-три часа.
Это увеличение BMR может варьироваться от двух процентов до 30 процентов, в зависимости от размера еды и типов пищи, которую съели.
Различные продукты повышают BMR на разные количества. Например:
- Жиры повышают BMR на 0–5 процентов.
- Углеводы повышают BMR на 5–10 процентов.
- Белки повышают BMR на 20–30 процентов.
- Горячие пряные продукты (например, продукты, содержащие перец чили, хрен и горчицу) могут оказывать значительное термическое воздействие.
Энергия, используемая при физической нагрузке
Во время напряженных или энергичных физических нагрузок наши мышцы могут прожечь до 3000 кДж в час. Расход энергии мышц составляет всего около 20 процентов от общего расхода энергии в состоянии покоя, но во время напряженных упражнений он может возрасти в 50 и более раз.
Энергия, используемая во время упражнений, является единственной формой расхода энергии, которую мы можем контролировать.
Однако оценить энергию, расходуемую во время упражнений, сложно, поскольку истинное значение для каждого человека будет варьироваться в зависимости от таких факторов, как его вес, возраст, состояние здоровья и интенсивность, с которой выполняется каждое действие.
В Австралии есть рекомендации по физической активности, которые рекомендуют количество и интенсивность активности в зависимости от возраста и стадии жизни. Для нашего общего состояния здоровья важно, чтобы мы ограничивали время сидячего (сидя или бездельничая) и следили за тем, чтобы мы получали как минимум 30 минут физической активности умеренной интенсивности каждый день.
В качестве приблизительного ориентира:
- Умеренное упражнение означает, что вы можете говорить во время упражнений, но не можете петь.
- Энергичные упражнения означают, что вы не можете говорить и выполнять упражнения одновременно.
Метаболизм и возрастное увеличение веса
Мышечная ткань имеет большой аппетит к килоджоулям. Чем больше у вас мышечной массы, тем больше килоджоулей вы будете сжигать.
Люди имеют тенденцию прибавлять в весе с возрастом, отчасти потому, что тело медленно теряет мышцы. Не ясно, является ли потеря мышц результатом процесса старения или потому что многие люди менее активны с возрастом. Тем не менее, это, вероятно, больше связано с тем, чтобы стать менее активным. Исследования показали, что силовые и силовые тренировки могут уменьшить или предотвратить потерю мышц.
Если вы старше 40 лет, у вас уже есть заболевание или вы не занимались в течение некоторого времени, обратитесь к врачу перед началом новой фитнес-программы.
Гормональные нарушения обмена веществ
Гормоны помогают регулировать наш обмен веществ. Некоторые из наиболее распространенных гормональных нарушений влияют на щитовидную железу. Эта железа выделяет гормоны, чтобы регулировать многие метаболические процессы, в том числе расход энергии (скорость сжигания килоджоулей).
Заболевания щитовидной железы включают:
- Гипотиреоз (underactive щитовидная железа) — метаболизм замедляется, потому что щитовидная железа не выделяет достаточно гормонов.Частой причиной является аутоиммунное заболевание Хашимото. Некоторые из симптомов гипотиреоза включают необычное увеличение веса, вялость, депрессию и запор.
- Гипертиреоз (сверхактивная щитовидная железа) — железа выделяет большее количество гормонов, чем необходимо, и ускоряет обмен веществ. Наиболее распространенной причиной этого заболевания является болезнь Грейвса. Некоторые из симптомов гипертиреоза включают повышенный аппетит, потерю веса, нервозность и диарею.
Генетические нарушения обмена веществ
Наши гены являются основой для белков в нашем организме, а наши белки отвечают за пищеварение и метаболизм нашей пищи.
Иногда дефектный ген означает, что мы производим белок, который неэффективен в нашей пище, что приводит к нарушению обмена веществ. В большинстве случаев генетическими нарушениями обмена веществ можно управлять под наблюдением врача, уделяя пристальное внимание диете.
Симптомы генетических нарушений обмена веществ могут быть очень похожи на симптомы других расстройств и заболеваний, что затрудняет точное определение точной причины. Обратитесь к врачу, если вы подозреваете, что у вас есть нарушение обмена веществ.
Некоторые генетические нарушения обмена веществ включают в себя:
- Непереносимость фруктозы — неспособность расщеплять фруктозу, которая является видом сахара, содержащегося во фруктах, фруктовых соках, сахаре (например, тростниковый сахар), меде и некоторых овощах.
- Галактоземия — невозможность превращения углеводной галактозы в глюкозу. Галактоза не встречается сама по себе в природе. Он вырабатывается, когда пищеварительная система расщепляет лактозу на глюкозу и галактозу. Источники лактозы включают молоко и молочные продукты, такие как йогурт и сыр.
- Фенилкетонурия (ФКУ) — невозможность превращения аминокислоты фенилаланин в тирозин. Высокий уровень фенилаланина в крови может вызвать повреждение мозга.Следует избегать продуктов с высоким содержанием белка и продуктов, содержащих аспартам искусственного подсластителя.
Где можно получить помощь
,- Классы
- Класс 1 — 3
- Класс 4 — 5
- Класс 6 — 10
- Класс 11 — 12
- КОНКУРСЫ
- BBS
- 000000000 Книги
- NCERT Книги для 5 класса
- NCERT Книги Класс 6
- NCERT Книги для 7 класса
- NCERT Книги для 8 класса
- NCERT Книги для 9 класса
- NCERT Книги для 10 класса
- NCERT Книги для 11 класса
- NCERT Книги для 12-го класса
- NCERT Exemplar
- NCERT Exemplar Class 8
- NCERT Exemplar Class 9
- NCERT Exemplar Class 10
- NCERT Exemplar Class 11
- NCERT Exemplar Class 12 9000al Aggar
Agaris Agard Agard Agard Agard Agard 2000 12000000- Классы
- Решения RS Aggarwal класса 10
- Решения RS Aggarwal класса 11
- Решения RS Aggarwal класса 10 90 003 Решения RS Aggarwal класса 9
- Решения RS Aggarwal класса 8
- Решения RS Aggarwal класса 7
- Решения RS Aggarwal класса 6
- Решения RD Sharma
- Решения класса RD Sharma
- Решения класса 9 Шарма 7 Решения RD Sharma Class 8
- Решения RD Sharma Class 9
- Решения RD Sharma Class 10
- Решения RD Sharma Class 11
- Решения RD Sharma Class 12
- ФИЗИКА
- Механика
- 000000 Электромагнетизм
- ХИМИЯ
- Органическая химия
- Неорганическая химия
- Периодическая таблица
- МАТС
- Теорема Пифагора
- Отношения и функции
- Последовательности и серии
- Таблицы умножения
- Детерминанты и матрицы
- Прибыль и убыток
- Полиномиальные уравнения
- Делительные дроби
- 000 ФОРМУЛЫ
- Математические формулы
- Алгебровые формулы
- Тригонометрические формулы
- Геометрические формулы
- КАЛЬКУЛЯТОРЫ
- Математические калькуляторы
- S000
- S0003
- Pегипс Класс 6
- Образцы документов CBSE для класса 7
- Образцы документов CBSE для класса 8
- Образцы документов CBSE для класса 9
- Образцы документов CBSE для класса 10
- Образцы документов CBSE для класса 11
- Образец образца CBSE pers for Class 12
- CBSE Документ с вопросами о предыдущем году
- CBSE Документы за предыдущий год Class 10
- CBSE Вопросы за предыдущий год Class 12
- HC Verma Solutions
- HC Verma Solutions Класс 11 Физика
- Решения HC Verma Class 12 Physics
- Решения Lakhmir Singh
- Решения Lakhmir Singh Class 9
- Решения Lakhmir Singh Class 10
- Решения Lakhmir Singh Class 8
- Примечания
- CBSE
- Notes
- CBSE Класс 7 Примечания CBSE
- Класс 8 Примечания CBSE
- Класс 9 Примечания CBSE
- Класс 10 Примечания CBSE
- Класс 11 Примечания CBSE
- Класс 12 Примечания CBSE
- Дополнительные вопросы CBSE 8 класса
- Дополнительные вопросы CBSE 8 по естественным наукам
- CBSE 9 класса Дополнительные вопросы
- CBSE 9 дополнительных вопросов по науке CBSE 9000 Класс 10 Дополнительные вопросы по математике
- Класс 3
- Класс 4
- Класс 5
- Класс 6
- Класс 7
- Класс 8
- Класс 9
- Класс 10
- Класс 11
- Класс 12
- Решения NCERT для класса 11
- Решения NCERT для физики класса 11
- Решения NCERT для класса 11 Химия Решения для класса 11 Биология
- NCERT Solutions для Класс 12 Физика
- Решения NCERT для 12 класса Химия
- Решения NCERT для 12 класса Биология
- Решения NCERT для 12 класса Математика
- Решения NCERT Класс 12 Бухгалтерский учет
- Решения NCERT Класс 12 Бизнес исследования
- Решения NCERT Класс 12 Экономика
- NCERT Solutions Class 12 Бухгалтерский учет Часть 1
- NCERT Solutions Class 12 Бухгалтерский учет Часть 2
- NCERT Solutions Class 12 Микроэкономика
- NCERT Solutions Class 12 Коммерция
- NCERT Solutions Class 12 Макроэкономика
- Решения NCERT для математики класса 4
- Решения NCERT для класса 4 EVS
- Решения NCERT для математики класса 5
- Решения NCERT для класса 5 EVS
- Решения NCERT для класса 6 Maths
- Решения NCERT для класса 6 Science
- Решения NCERT для класса 6 Общественные науки
- Решения NCERT для класса 6 Английский
- Решения NCERT для класса 7 Математика
- Решения NCERT для 7 класса Science
- Решения NCERT для 7 класса Общественные науки
- Решения NCERT для 7 класса Английский
- для 8 класса Математика
- Решения NCERT для класса 8 Science
- Решения NCERT для класса 8 Общественные науки
- NCERT Solutio ns для класса 8 Английский
- Решения NCERT для класса 9 Общественные науки
- Решения NCERT для класса 9 Математика Глава 1
- Решения NCERT Для класса 9 Математика 9 класса Глава 2
- Решения NCERT для математики 9 класса Глава 3
- Решения NCERT для математики 9 класса Глава 4
- Решения NCERT для математики 9 класса Глава 5
- Решения NCERT для математики 9 класса Глава 6
- Решения NCERT для Математика 9 класса Глава 7
- Решения NCERT для математики 9 класса Глава 8
- Решения NCERT для математики 9 класса Глава 9
- Решения NCERT для математики 9 класса Глава 10
- Решения NCERT для математики 9 класса Глава 11
- Решения NCERT для Математика 9 класса Глава 12
- Решения NCERT для математики 9 класса Глава 13
- Решения NCERT для математики 9 класса Глава 14
- Решения NCERT для математики класса 9 Глава 15
- Решения NCERT для науки 9 класса Глава 1
- Решения NCERT для науки 9 класса Глава 2
- Решения NCERT для класса 9 Наука Глава 3
- Решения NCERT для 9 класса Наука Глава 4
- Решения NCERT для 9 класса Наука Глава 5
- Решения NCERT для 9 класса Наука Глава 6
- Решения NCERT для 9 класса Наука Глава 7
- Решения NCERT для 9 класса Научная глава 8
- Решения NCERT для 9 класса Научная глава
- Научные решения NCERT для 9 класса Научная глава 10
- Научные решения NCERT для 9 класса Научная глава 12
- Научные решения NCERT для 9 класса Научная глава 11
- Решения NCERT для 9 класса Научная глава 13
- Решения NCERT для 9 класса Научная глава 14
- Решения NCERT для класса 9 Science Глава 15
- Решения NCERT для класса 10 Общественные науки
- Решения NCERT для математики класса 10 Глава 1
- Решения NCERT для математики класса 10 Глава 2
- решения NCERT для математики класса 10 глава 3
- решения NCERT для математики класса 10 глава 4
- решения NCERT для математики класса 10 глава 5
- решения NCERT для математики класса 10 глава 6
- решения NCERT для математики класса 10 Глава 7
- решения NCERT для математики класса 10 глава 8
- решения NCERT для математики класса 10 глава 9
- решения NCERT для математики класса 10 глава 10
- решения NCERT для математики класса 10 глава 11
- решения NCERT для математики класса 10, глава 12
- Решения NCERT для математики класса 10, глава 13
- соль NCERT Решения для математики класса 10 Глава 14
- Решения NCERT для математики класса 10 Глава 15
- Решения NCERT для науки 10 класса Глава 1 Решения NCERT для науки 10 класса Глава 2
- Класс 11 Коммерческая программа Syllabus
- Учебный курс по бизнес-классу 11000
- Учебная программа по экономическому классу
- Учебная программа по 12 классу
- Учебная программа по 12 классу
- Учебная программа по экономическому классу
- Решения TS Grewal Класс 12 Бухгалтерский учет
- Решения TS Grewal Класс 11 Бухгалтерский учет
- ML Решения Aggarwal Class 10 Maths
- ML Решения Aggarwal Class 9 Математика
- ML Решения Aggarwal Class 8 Maths
- ML Решения Aggarwal Class 7 Математические решения
- ML 6 0004
- ML 6
- Selina Solution для 8 класса
- Selina Solutions для 10 класса
- Selina Solution для 9 класса 9
- Frank Solutions для класса 10 Maths
- Frank Solutions для класса 9 Maths
- IAS 2019 Mock Test 1
- IAS 2019 Mock Test 2
- KPSC KAS экзамен
- UPPSC PCS экзамен
- MPSC экзамен
- RPSC RAS экзамен
- TNPSC группа 1
- APPSC группа 1
- BPSC экзамен
- экзамен
- экзамен
- WPSS
- экзамен
- WPSS
- экзамен
- JPS
- экзамен
- экзамен
- PMS
- экзамен
- PMS
- экзамен
- экзамен
- экзамен
- 9000
- Ключ ответа UPSC 2019
- IA S Коучинг Бангалор
- IAS Коучинг Дели
- IAS Коучинг Ченнаи
- IAS Коучинг Хайдарабад
- IAS Коучинг Мумбаи
- Бумага
- JEE JEE 9000
- JEE
- JEE-код
- JEE-код
- JEE J000
- J0004 JEE
- JEE Вопрос
- Биномиальная теорема
- JEE Статьи
- Квадратичное уравнение
- Программа Бьюя NEET
- NEET 2020
- NEET Приемлемость Критерии NEET 2020 S000 S000
- Жалоба Разрешение
- Customer Care
- Поддержка центр
- GSEB
- GSEB Силабус
- GSEB Вопрос бумаги
- GSEB образец бумаги
- GSEB Книги
- MSBSHSE
- MSBSHSE Syllabus
- MSBSHSE Учебники
- MSBSHSE Образцы документов
- MSBSHSE Вопросные записки
- AP Board
- -й год APSERT
- -й год SBSUS
- -й год
- SUBSUS
- SUBSUS
- SUBSUS
- SUBSUS
- SUBSUS
- SUBSUS
- SUBSUS SUBSUS
- SUBSUS SUBSUS
- SUBSUS SUBSUS
SUBSUS
- MP Board Syllabus
- MP Board Образцы документов
- MP Board Учебники
- Assam Board Syllabus
- Assam Board Учебники Sample Board Paperss
- Бихарская доска Syllabus
- Бихарская доска Учебники
- Бихарская доска Вопросные бумаги
- Бихарская модель Бумажные макеты
- доска
- Sislabus
- Совет 9408 S0008
- Sisplus
- S0008
- Sample P000S
- Sample
- S000S PSEB Syllabus
- учебники PSEB
- учебные материалы PSEB
- учебное пособие Раджастхан Syllabus
- учебники RBSE
- учебные вопросы RBSE
- JKBOSE Программа курса
- JKBOSE Примеры Papers
- JKBOSE экзамен Pattern
- TN Совет Силабус
- TN Совет вопрос Papers
- TN Board Примеры Papers
- Samacheer Kalvi Книги
- JAC Силабус
- JAC учебники
- JAC Вопрос Papers
- Telangana Совет Силабус
- Telangana совет учебники
- Telangana Совет Вопрос Papers
- KSEEB KSEEB Силабус
- KSEEB Модель Вопрос Papers
- KBPE Силабус
- KBPE Учебники
- KBPE Вопрос Papers
- UP Совет Силабус
- UP Совет Книги
- UP Совет Вопрос Papers
- Западная Бенгалия Совет Силабус
- Западная Бенгалия Совет учебниками
- West Bengal совет Вопрос документы
- Банк экзаменов
- SBI Exams
- PIL, Exams
- RBI Exams
- PIL, РРБ экзамен
- SSC Exams
- SSC JE
- SSC GD
- SSC CPO 900 04
- SSC CHSL
- SSC CGL
- RRB экзаменов
- RRB JE
- RRB NTPC
- RRB ALP
- L0003000000 L0003000000000000 UPSC CAPF
- Список государственных экзаменов Статьи
- Класс 1
- Класс 2
- Класс 3
- Физические вопросы
- Вопросы химии
- Химические вопросы
- Химические вопросы
- Вопросы химии
- Химические науки
- Вопросы химии
- Вопросы
- Вопросы по науке
- Вопросы ГК
- Обучение на дому
- Программа CAT BYJU’S
- CAT
- CAT
- CAT
- CAT
- CAT
- CAT
- CAT
- CAT
- FreeBS 40004 CAT 2020 Exam Pattern
- Биология
- Статья по биологии
- CBSE Класс 11 Советы по подготовке биологии
- CBSE TBSE 12 Bi.Между в биологии
- Симптомы биологии
Метаболизм и энергетика | Блог HealthEngine
Что такое метаболизм?
Метаболизм в основном относится ко всем химическим реакциям в организме , используемым для , производящим энергию . Это включает в себя сложный набор процессов, которые преобразуют топливо в специализированные соединения, нагруженные энергией. В организме основной конечный агент для производства энергии называется аденозинтрифосфат (АТФ).Когда АТФ расщепляется или используется клетками, выделяется огромное количество энергии. Эта энергия необходима для роста и деления клеток, синтеза важных соединений, сокращения мышц и выполнения многих других важных функций.
Метаболизм , следовательно, производит энергию для выполнения всех функций различных тканей в организме. Метаболизм работает путем разложения продуктов питания или соединений в организме на более мелкие компоненты. Затем они могут вступать в особые реакции с образованием АТФ.Оставшиеся компоненты перерабатываются организмом и используются для регенерации исходных соединений.
Источники энергии
У тела есть три основных типа молекул, которые он использует для энергии:
- Углеводы: Это соединения типа сахара в организме. Углеводы поступают из таких продуктов, как хлеб, злаки, картофель, фрукты и сахаросодержащие продукты, а также от вредных привычек. Когда углеводы перевариваются в желудочно-кишечной системе, они распадаются на более мелкие молекулы, такие как глюкоза (простой сахар).Основными местами хранения углеводов в организме являются печень и мышцы.
- Липиды: Это в основном относится к жирам (таким как холестерин) из рациона или хранится в жировой ткани (другими словами, жировые отложения). Липиды разлагаются на более мелкие компоненты, называемые жирными кислотами для получения энергии. Следовательно, липиды — это просто цепи жирных кислот, соединенных вместе.
- Белки: Они составляют почти три четверти всех твердых веществ в организме.Белки, таким образом, являются основными структурными компонентами в организме. Они состоят из более мелких агентов, называемых аминокислотами — считаются строительными блоками белков. Белок присутствует в рационе таких продуктов, как мясо, яйца, орехи и молочные продукты.
В целом, углеводов образуют основной источник энергии для организма. Они наиболее эффективны при производстве АТФ или энергии (то есть они производят намного больше АТФ на количество разложенного топлива). Организм сначала расщепляет углеводы, а затем жиры и, наконец, белки, только если два других топлива истощены.Это важно, поскольку белки, как правило, менее эффективны в производстве энергии. Кроме того, белки выполняют несколько важных функций, поэтому в случае их разрушения несколько систем могут выйти из строя.
Чтобы проиллюстрировать пример, в случае голода в организме будет меньше доступных углеводов, поэтому начнут расщепляться жировые запасы в организме. Как только все запасы углеводов и жиров будут исчерпаны, организм начнет расщеплять белки для выработки энергии.
На диаграмме ниже представлена сводка основных источников энергии организма.Они расщепляются ферментами на более мелкие частицы. Эти небольшие углеродные цепи могут затем вступать в специальные пути для генерации энергии (обсуждается ниже).
Аэробный метаболизм
Аэробный Метаболизм относится к метаболическим процессам, которые происходят в присутствии кислорода. Кислород действует как окислитель при сгорании различных видов топлива. Происходят особые реакции, которые в конечном итоге приводят к принятию кислорода электронами (маленькими отрицательно заряженными частицами).Это приводит к высвобождению энергии и выработке АТФ. Отходы — это вода и углекислый газ, которые легко выводятся из организма. Углеводы являются основным топливом, используемым для аэробного обмена.
При отсутствии кислорода определенные реакции невозможны. Происходит другой процесс с участием пировиноградной кислоты, который также приводит к выработке АТФ. Эти механизмы позволяют клеткам выживать в течение нескольких дополнительных минут, когда они лишены кислорода. Анаэробный метаболизм вызывает накопление молочной кислоты.Кроме того, это менее эффективный способ производства энергии. Меньше АТФ производится на молекулу исходного топлива.
Углеводный обмен
Когда углеводов расщепляются в кишечнике, они превращаются в более простые простые сахара, которые могут всасываться. Глюкоза является основным производимым агентом. Глюкоза попадает в клетки и сразу же расщепляется для производства энергии или превращается в гликоген (накопительная форма глюкозы). Основные запасы гликогена в организме находятся в печени и мышцах.Эти источники могут быть использованы для энергии при необходимости.
Гликоген расщепляется, чтобы воспроизвести глюкозу . Глюкоза подвергается ряду реакций, чтобы в конечном итоге произвести АТФ. Эти реакции зависят от адекватного снабжения кислородом и глюкозой. Если кислорода не хватает, глюкоза все еще может быть нарушена другим набором реакций, как описано выше. Однако, если глюкозы не хватает, организм обратится к другим источникам топлива для получения энергии.
Метаболизм глюкозы включает следующие этапы:
- Гликолиз: Это в основном относится к расщеплению глюкозы на агент, называемый пировиноградной кислотой.Эта молекула производит пару молекул АТФ.
- цикл Кребса: Пировиноградная кислота входит в цикл Кребса, превращаясь в ацетил-КоА. Это снова серия реакций, которые приводят к распаду топлива на углекислый газ и воду. Это генерирует больше полезной энергии. Исходное соединение регенерируется, поэтому цикл может продолжаться. Цикл Кребса происходит в митохондриях клеток. Это маленькие овальные клетки с двойной мембраной, маленькие органы, которые действуют как электростанции клетки.
- Окислительное фосфорилирование: Во время цикла Кребса много потенциальной энергии передается в виде электронов другому соединению, называемому NAD. Это нарушается в цепи переноса электронов. Цепочка реакций происходит, когда электроны передаются следующему соединению в линии. Последний агент, который принимает электроны — это кислород. Этот процесс генерирует много энергии, которая превращается в АТФ.
Липидный обмен
Липиды — это в основном жиры в организме, которые включают холестерин, триглицериды и фосфолипиды.Основными их компонентами являются жирные кислоты, которые выделяются при расщеплении липидов. Жирные кислоты всасываются через кишечник и поглощаются через лимфатическую систему. Жиры могут быть использованы для энергии или могут храниться в виде жировой ткани. Метаболизм липидов включает следующие процессы:
- Липолиз: Это относится к расщеплению жиров на их жирные кислоты и другие компоненты. Некоторые из этих агентов могут вступать непосредственно в цикл Кребса для окисления.Триглицериды распадаются на жирные кислоты и глицерин. Последняя превращается в пировиноградную кислоту, которая может войти в цикл Кребса.
- Бета-окисление: Это относится к расщеплению жирных кислот в митохондриях. В результате этого процесса образуется АТФ, а также ацетил-КоА, который может войти в цикл Кребса и производить больше энергии.
Липидный обмен эффективен с точки зрения производства АТФ. Однако липиды не растворяются в крови, поэтому их запасы могут быть труднодоступными.Поэтому они не полагаются на производство больших количеств АТФ в течение короткого времени, а используются, когда поставки углеводов ограничены.
Кетоз
Кетоз означает увеличение концентрации кетонов в организме в крови. Самый распространенный кетон — , уксусная кислота — . Это вызвано метаболизмом преимущественно жиров при отсутствии достаточного углеводного обмена. Таким образом, он является признаком голодания, сахарного диабета (так как инсулин не может переносить глюкозу в клетки) и иногда возникает, когда диеты почти полностью состоят из жира.
Когда углеводы недоступны для энергии, организм переключается на метаболизм жирных кислот . Организм берет их из жировой ткани (жировые запасы тела). Образующиеся жирные кислоты могут либо расщепляться для получения энергии, либо превращаться в кетоновые тела в печени. Некоторые кетоны могут выделяться из дыхания и придавать ему сладкий запах (ацетоновое дыхание).
Белковый обмен
Тело состоит из большого количества белков с различными структурами и функциями.Основным компонентом белков являются аминокислоты. Приблизительно 20 различных аминокислот составляют строительные блоки всех белков. Аминокислоты классифицируются как незаменимые (это означает, что они необходимы в рационе, поскольку организм не может их синтезировать), так и несущественные (то есть, организм может вырабатывать их при необходимости).
Необходим правильный баланс аминокислот , чтобы все важные белки могли быть синтезированы. Когда белки перевариваются, связи между аминокислотами разрываются, и они освобождаются.Обычно аминокислоты будут перерабатываться и использоваться для производства новых белков. Однако, если источники энергии ограничены, аминокислоты могут быть использованы для выработки энергии. Это должно происходить только тогда, когда запасы углеводов и жиров истощаются, поскольку белки образуют несколько важных структур в организме. Если они интенсивно метаболизируются, это может повлиять на функцию тканей.
В процессе белкового обмена происходят следующие процессы:
- Дезаминирование: Первым шагом в расщеплении аминокислот является удаление аминогруппы (части аминокислотной структуры, содержащей азот и водород).Аммиак образуется в результате этого процесса, который превращается в мочевину в печени. Мочевина может затем выводиться с мочой. Аминокислота превращается в соединение, называемое кетокислотой, которое может войти в цикл Кребса.
- Окисление аминокислот: Это относится к расщеплению кетокислот и образованию АТФ, аналогичного ацетил-КоА в метаболизме углеводов и липидов. Количество АТФ, образующегося в результате метаболизма белка, немного меньше метаболизма глюкозы для эквивалентных весов.
Последствия потери веса
Несколько диет используют вышеуказанные принципы метаболизма для генерации потери веса . Чтобы похудеть, ваше тело должно сжигать больше калорий (с помощью упражнений), чем это следует из диеты. Некоторые диеты ограничивают общее количество калорий, что, очевидно, приведет к потере веса, так как запасы энергии в организме будут использованы. Другие диеты работают, пытаясь изменить нормальный баланс между углеводным, липидным и белковым обменом. Помните, что организм сначала сжигает углеводы, а затем жиры и белки, только когда два других истощаются.Поэтому, если углеводы в рационе ограничены, организм начнет сжигать жировые запасы. Низкокалорийные диеты (LCD) и программы замещения пищи, такие как диета Тони Фергюсона, работают именно по этому механизму.
Статья любезно рассмотрено:
DAA WA Онкологическая группа по интересам
и
Food4Health (Helen Baker Dietitian-APD)
Дополнительная информация
 | Для получения дополнительной информации о фитнесе и физических упражнениях, в том числе о растяжках, видах физических упражнений, восстановлении упражнений и физических упражнениях с состоянием здоровья, а также о некоторых полезных видеороликах см. Фитнес и физические упражнения. |
 | Для получения дополнительной информации о питании, включая информацию о типах и составе пищи, питании и людях, условиях, связанных с питанием, а также о диетах и рецептах, а также некоторые полезные видео и инструменты, см. Раздел Питание. |
 | Для получения дополнительной информации об ожирении, здоровье и социальных проблемах, а также о методах снижения веса, а также о некоторых полезных инструментах см. Ожирение и потеря веса . |
Ссылки
- Fine EJ, Feinman RD. Термодинамика диет для похудения. Нутр Метаб (Лонд) . 2004; 1 (1): 15. [Аннотация | Полный текст]
- Guyton AC, Hall JE. Учебник медицинской физиологии (10-е издание). Эдинбург: WB Saunders Company; 2000. [Книга]
- Джонсон Л. Основы медицинской физиологии (2-е издание). Филадельфия, Пенсильвания: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс; 1998. [Книга]
- Martini F, Ober WC.Основы анатомии и физиологии (5-е издание). Нью-Джерси, Нью-Джерси: Прентис-Халл; 2001. [Книга]