Преобладание диссимиляции над ассимиляцией приводит к ожирению

Ассимиляция и диссимиляция

Обмен веществ представляет собой единство двух процессов: ассимиляции и диссимиляции.

Ассимиляцией называют сумму процессов созидания живой материи: усвоение клетками веществ, поступающих в организм из внешней среды, образование более сложных химических соединений из более простых, происходящий в организме синтез живой протоплазмы. Термин «ассимиляция» происходит от латинского слова assimulo — делаю подобным и в буквальном переводе означает «уподобление», т. е. такое использование клетками различных веществ, при котором эти последние превращаются в живую материю.

Диссимиляция (от слова dissimulo — делаю неподобным) — это разрушение живой материи, распад, расщепление веществ, входящих в состав клеточных структур, в частности белковых соединений. При этом образуются удаляемые из организма продукты распада.

Часто трудно решить, являются ли определенные биохимические процессы ассимиляторными или диссимиляторными. Таковы, например, происходящие в организме процессы переноса определенных химических групп (остатка фосфорной кислоты, аминной группы) от одного химического соединения к другому — процессы трансфосфорилирования, трансаминирования и др.

Ассимиляция и диссимиляция взаимно противоположны и неразрывно связаны. Ассимиляция сопровождается усилением диссимиляторных процессов, которые в свою очередь подготовляют почву для ассимиляторных. Примером взаимосвязи ассимиляции и диссимиляции могут служить многочисленные опыты, показавшие, что при росте организма и размножении клеток, когда происходит усиленное образование живой протоплазмы и синтез белка, значительно усиливаются реакции распада. Поэтому при росте организма резко повышены затраты энергии. Варбург обнаружил, что окислительные процессы после оплодотворения яйца морского ежа, когда начинается размножение клеток, усиливаются в 6 раз. Равным образом, резко усиливаются диссимиляторные процессы в целом организме при быстром росте злокачественной опухоли, когда происходит интенсивное новообразование клеток.

Процессы ассимиляции и диссимиляции неотделимо связаны, но не всегда являются, однако, взаимно уравновешенными. Так, в период роста организма наблюдается значительная интенсивность обоих процессов при относительном преобладании ассимиляции.

Использованные источники: www.medical-enc.ru

СТАТЬИ ПО ТЕМЕ:

  Сериалы про ожирение

  Капсулы от ожирения редуксин

Диссимиляция — это. Этапы диссимиляции

Диссимиляция – это комплекс химических реакций, в которых происходит постепенный распад сложных органических веществ до более простых. Этот процесс сопровождается высвобождением энергии, значительная часть которой используется в синтезе АТФ.

Диссимиляция в биологии

Диссимиляция является процессом, противоположным ассимиляции. В качестве исходных веществ, подлежащих распаду, выступают нуклеиновые кислоты, белки, жиры и углеводы. А конечные продукты — это вода, углекислый газ и аммиак. В организме животных продукты распада по мере постепенного накопления выводятся наружу. А у растений углекислый газ выделяется частично, а аммиак в полном объеме применяется в процессе ассимиляции, служа исходным материалом для биосинтеза органических соединений.

Взаимосвязь диссимиляции и ассимиляции позволяет тканям организма постоянно обновляться. Например, в течение 10 дней в человеческой крови обновляется половина клеток альбумина, а за 4 месяца перерождаются все эритроциты. Соотношение интенсивности двух противоположных процессов обмена веществ зависит от многих факторов. Это и стадия развития организма, и возраст, и физиологическое состояние. В ходе роста и развития в организме преобладает ассимиляция, в результате образовываются новые клетки, ткани и органы, происходит их дифференциация, то есть масса тела увеличивается. В случае наличия патологий и при голодании процесс диссимиляции преобладает над ассимиляцией, и тело уменьшается в весе.

Классификация организмов по характеру диссимиляции

Все организмы можно поделить на две группы, в зависимости от условий, в которых протекает диссимиляция. Это аэробы и анаэробы. Первым для жизнедеятельности требуется свободный кислород, вторые не испытывают необходимости в нем. У анаэробов диссимиляция протекает путем брожения, которое представляет собой бескислородное ферментативное расщепление органических веществ до более простых. Например, молочнокислое или спиртовое брожение.

Этапы диссимиляции у аэробных организмов: подготовительный этап

Расщепление органических веществ у аэробов осуществляется в три шага. При этом на каждом из них происходит несколько определенных ферментативных реакций.

Первый этап – подготовительный. Основная роль на этой стадии принадлежит у многоклеточных организмов пищеварительным ферментам, находящимся в желудочно-кишечном тракте. У одноклеточных – ферментам лизосом. В ходе первого этапа белки распадаются на аминокислоты, жиры образуют глицерин и жирные кислоты, полисахариды расщепляются на моносахариды, нуклеиновые кислоты на нуклеотиды.

Гликолиз

Второй этап диссимиляции – гликолиз. Он протекает без кислорода. Биологическая сущность гликолиза состоит в том, что он представляет собой начало расщепления и окисления глюкозы, в результате чего накапливается свободная энергия в виде 2 молекул АТФ. Это происходит в ходе нескольких последовательно идущих реакций, конечным итогом которых становится образование из одной молекулы глюкозы двух молекул пирувата и такого же количества АТФ. Именно в виде аденозинтрифосфорной кислоты запасается часть энергии, которая выделилась в результате гликолиза, Остальная часть подлежит рассеиванию в виде тепла. Химическая реакция гликолиза: С6Н12O6 + 2АДФ + 2Ф → 2С3Н4O3 + 2АТФ.

В условиях недостатка кислорода в растительных клетках и в клетках дрожжей пирувират расщепляется на два вещества: этиловый спирт и углекислый газ. Это и есть спиртовое брожение.

Количество энергии, высвобождаемой при гликолизе, недостаточно для тех организмов, которые дышат кислородом. Именно поэтому в организме животных и человека при больших физических нагрузках в мышцах синтезируется молочная кислота, служащая резервным источником энергии и накапливающаяся в виде лактата. Характерным признаком данного процесса является появление боли в мышцах.

Кислородный этап

Диссимиляция – это очень сложный процесс, и третий кислородный этап также представляет собой две последовательно идущих реакции. Речь идет о цикле Кребса и окислительном фосфорилировании.

В ходе кислородного дыхания происходит окисление пирувирата до окончательных продуктов, которыми являются СО2 и Н2О. При этом выделяется энергия, запасаемая в виде 36 молекул АТФ. Затем эта же энергия обеспечивает синтез органических веществ в пластическом объеме. Эволюционно возникновение данного этапа связано с накоплением в атмосфере молекулярного кислорода и появлением аэробных организмов.

Местом осуществления окислительного фосфорилирования (клеточного дыхания) являются внутренние мембраны митохондрий, внутри которых имеются молекулы-переносчики, осуществляющие транспорт электронов к молекулярному кислороду. Энергия, образуемая на этой стадии, частично расссеивается в виде тепла, остальная же идет на образование АТФ.

Диссимиляция в биологии – это энергетический обмен, реакция которого выглядит так: С6Н12O6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2O + 38АТФ.

Таким образом, диссимиляция – это совокупность реакций, происходящих за счет органических веществ, которые были ранее синтезированы клеткой, и свободного кислорода, который поступил из внешней среды в процессе дыхания.

Использованные источники: fb.ru

СМОТРИТЕ ЕЩЕ:

  Сериалы про ожирение

  Капсулы от ожирения редуксин

Обмен веществ и энергии в организме

Обмен веществ представляет собой сложный процесс превращений веществ в организме, обеспечивающий его рост, развитие, деятельность и жизнь в целом.

Ф. Энгельс определял обмен веществ как основной признак жизни, отмечая при этом, что с прекращением обмена веществ, прекращается и жизнь.

Обмен веществ непрерывно протекает во всех клетках, тканях и системах организма.

Исследования, проведенные с помощью меченых атомов и других современных методов исследования, показали, что обмен веществ, протекает одинаково интенсивно как в плазме клетки, так и в ее ядерной структуре, в том числе и в хромосомах.

Посредством обмена веществ обеспечивается восприятие веществ, поступающих из внешней среды, и превращение их в организме в вещества самого организма. Кроме того, посредством обмена веществ организм обеспечивается энергией, необходимой для его жизнедеятельности. Посредством обмена веществ восстанавливается потеря воды в организме (водный обмен), удовлетворяется потребность в минеральных веществах (минеральный обмен), а также возмещается распад органических веществ и обеспечивается поступление органических веществ, необходимых для синтетических процессов (пластический обмен).

Обмен веществ состоит из двух взаимно противоположных, параллельно протекающих процессов. Первый из них — катаболизм, или диссимиляция, включает реакции, связанные с распадом веществ, их окислением и выведением из организма продуктов распада. Второй важнейший процесс обмена веществ — анаболизм, или ассимиляция, объединяет все реакции, связанные с синтезом необходимых веществ, их усвоением и использованием для роста, развития и жизнедеятельности организма.

Посредством обмена веществ и неразрывной взаимосвязи процессов диссимиляции и ассимиляции осуществляется взаимодействие организма с внешней средой. Это взаимодействие является важнейшим и постоянным условием, определяющим жизнь. Сочетание катаболических и анаболических процессов обеспечивает постоянное обновление состава тела, которое в связи с этим находится в динамическом состоянии постоянной перестройки и обновления.

Вещество живого тела не является покоящимся и неизменным; оно подвергается непрерывному распаду и синтезу, в результате которых обеспечивается высокий уровень обновления клеточных и тканевых структур. Процессы диссимиляции и ассимиляции, их взаимное соотношение и взаимосвязь составляют сущность обмена веществ, а следовательно, и сущность жизни. В этом отношении знаменательны слова И. М. Сеченова, который говорил: «проследить судьбу пищевых веществ в организме значит познать сущность жизненных процессов во всей их совокупности».

В нормальных условиях у взрослого человека процессы ассимиляции и диссимиляции протекают в объеме, обеспечивающем относительное равновесие обмена веществ, характеризующееся постоянством веса тела.

Процессы ассимиляции и диссимиляции в живом организме объединены в единое целое. Они согласованы между собой, организованы по времени и образуют целостную систему, обеспечивающую сохранение живого тела и его нормальную функциональную способность.

Обмен веществ и энергии в процессе жизнедеятельности подвергается изменениям, соответственно создающимся условиям и изменяющимся потребностям организма. Сложная система регуляторных механизмов обеспечивает при этом необходимый уровень интенсивности процессов ассимиляции и диссимиляции соответственно состоянию организма. Обмен веществ в тканях регулируется на клеточном и молекулярном уровнях, на основе саморегулирования. Что же касается целостного организма, то здесь регулирование обмена веществ осуществляется на основе гуморальной и нервной регуляции. В регулировании обмена веществ принимают участие многие гормоны. На белковый обмен существенное влияние оказывает гормон щитовидной железы — тироксин. На углеводный обмен регулирующее влияние оказывают гормон надпочечников — адреналин и гормон поджелудочной железы — инсулин.

Особенно многообразному влиянию подвергается жировой обмен, в регулировании которого участвуют гормоны поджелудочной и щитовидной желез, гипофиза, надпочечников. В регулировании обмена веществ ведущая роль принадлежит центральной нервной системе, которая осуществляет свое координирующее влияние на обмен веществ посредством гормонов. В торможении и активировании секреции гормонов четко определена важность роли нервной системы. Нервная регуляция обмена веществ осуществляется вегетативной нервной системой прямым и косвенным путем.

Прямая нервная регуляция предусматривает местное непосредственное, трофическое действие на обмен веществ, в тканях и органах. Косвенная нервная регуляция проявляется воздействием нервной системы на железы внутренней секреции, усиливая или тормозя гормонообразование и поступление гормонов в кровь.

Скорость химических реакций обмена веществ, их согласованность и последовательность регулируются также деятельностью ферментных и ряда других регуляторных систем, особенно нервной системы.

Некоторые вещества, например креатин, глюкоза, способны повышать интенсивность окислительных процессов. Особенно выраженное действие на обмен веществ оказывает тироксин, который, воздействуя на структуру митохондрий, повышает интенсивность окислительных процессов. Необходимо отметить, что любой гормон, воздействуя на ту или иную систему и функцию, в то же время оказывает влияние на обмен веществ.

В различные возрастные периоды может изменяться программа обмена веществ. В нормальных условиях у взрослого человека процессы диссимиляции и ассимиляции протекают в объеме, обеспечивающем относительное равновесие обмена веществ. Однако в различные возрастные периоды программа обмена веществ может несколько изменяться. Эти изменения тем более возможны, что деятельность ферментов с одинаковой энергией может происходить как в направлении интенсификации процессов ассимиляции и диссимиляции, так и в сторону их ослабления, задержки и торможения.

Так, в молодом возрасте, примерно до 25 лет, когда процессы роста и развития еще не завершены, обмен веществ характеризуется некоторым преобладанием процессов ассимиляции над процессами диссимиляции. При этом можно рассматривать действующую программу обмена как белковую программу, направленную к полному удовлетворению всех синтетических потребностей, связанных с ростом, пластическими и другими структурными процессами, протекающими в организме в этот возрастной период. В среднем возрасте (25-60 лет) в обмене веществ отмечается некоторое равновесие, при котором интенсивность и объем процессов диссимиляции и ассимиляции примерно равны. В этом возрастном периоде, достаточно продолжительном, процессы роста и развития организма завершены и действовавшая в молодом возрасте белковая программа обмена веществ начинает постепенно (к 40 годам) заменяться «жировой» программой, при которой преобладают синтетические процессы, связанные с образованием нейтрального жира.

Программа обмена веществ после 60 лет характеризуется некоторым преобладанием процессов диссимиляции над процессами ассимиляции. Такое программирование обмена веществ может рассматриваться как переход к старости с прогрессирующим соответственно возрасту ослаблением ассимиляционных процессов, с одновременным нарастанием и интенсификацией процессов диссимиляции, сопровождаемых ослаблением функциональных возможностей различных систем организма. Приведенные данные о естественном возрастном программировании обмена веществ, весьма относительны и строго индивидуальны. У разных людей те или иные изменения обмена веществ могут наступать в различные возрастные периоды.

Под влиянием различных экзогенных и эндогенных факторов возможны нарушения обмена веществ. Они весьма многообразны и выражаются в недостаточном усвоении или избыточном накоплении веществ, изменении взаимодействия веществ и характера их превращений, накоплении промежуточных продуктов обмена, в образовании веществ, не свойственных нормальному обмену. Нарушения обмена веществ лежат в основе любого патологического процесса. Они особенно выражены при расстройствах трофической и регуляторной функций нервной системы и контролируемых ею эндокринных систем. К нарушениям обмена веществ приводит недостаточное или избыточное в количественном отношении питание, а также питание, неполноценное в биологическом отношении. Выражением нарушений обмена, возникающих при этом, является развитие таких состояний, как алиментарная дистрофия, маразм, ожирение.

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

Пищевые вещества — белки, липиды, полисахариды и другие высокомолекулярные соединения — подвергаются в пищеварительном тракте гидролитическому расщеплению на более простые низкомолекулярные соединения. Последние, поступая в кровь и в ткани, подвергаются дальнейшим превращениям — аэробному окислению, окислительному фосфорилированию. В процессе этих превращений наряду с окислением до CO2 и H2O происходит использование продуктов окисления для синтеза аминокислот и других важных метаболитов. Аэробное окисление, таким образом, сочетает в себе элементы распада и синтеза и является связующим звеном в этих взаимно противоположных процессах в обмене белков, жиров, углеводов и других веществ.

Продукты расщепления пищевых веществ в пищеварительном тракте — аминокислоты белков, жирные кислоты жиров, моносахариды углеводов — вместе с аналогичными веществами, образовавшимися в органах и тканях, составляют «метаболический фонд», постоянно используемый организмом для биосинтеза и формирования новых структурных образований, а также для удовлетворения потребности в энергии.

Распад веществ, поступивших из внешней среды, происходящий в организме в результате диссимиляции, сопровождается выделением энергии, составляя энергетику обмена.

В промежуточном обмене веществ в результате аэробного окисления и сочетающегося с ним окислительного фосфорилирования происходит освобождение химической энергии. Примерно половина ее (40-50%) аккумулируется в макроэргических соединениях, составляя «энергетический фонд», который используется для синтеза высокоэргических соединений (нуклеозидтрифосфат, аденозинтрифосфорная кислота). Гидролитическое расщепление АТФ (аденозинтрифосфорная кислота) на АДФ (аденозиндифосфорная кислота) сопровождается освобождением тепла. Половина всей химической энергии, освобождающейся в процессе обмена веществ, превращается в тепло. Таким образом, в обмене веществ сочетаются две стороны — энергетическая, обеспечивающая все области активной и пассивной деятельности, и пластическая, обеспечивающая рост новых тканей и регенерацию отживших клеток и тканевых элементов.

Использованные источники: www.pravilnoe-pokhudenie.ru

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

  Рассчитать есть ли ожирение

  Ожирение 3 степени как быть

ОРГАНИЗМ И СРЕДА

Течение обмена веществ зависит от возрастно-половых особенностей организма и его функционального состояния. В частности, в период роста и созревания интенсивность обмена (при прочих равных условиях) на единицу массы тела выше, чем в сформировавшемся организме. Причем на фоне общей высокой активности его процесс ассимиляции преобладает над диссимиляцией. Иными словами, обмен веществ протекает с положительным энергетическим балансом. Это и обеспечивает увеличение роста и массы тела.


Рис. 5. Схема «электронного каскада» (из К. Вилли, В. Детье, 1974): цепи метаболических реакций, в процессе которых электроны передаются с субстрата на кислород и происходит накопление энергии в биологически полезной форме — в виде макроэргических фосфатных связей.


Рис. 6. График изменения энергии активации: 1 — принципиальная схема реакции, протекающей в отсутствие катализатора и в его присутствии (из А. Гизе, 1959); 2 — изменение энергии активации превращения глюкозо-1-фосфат в отсутствии А и в присутствии Б фермента (из К. Вилли, В. Детье, 1974).

В зрелом возрасте наступает период относительно устойчивого равновесия между ассимиляцией и диссимиляцией и наблюдается прекращение роста и стабилизация массы тела. В пожилом и старческом возрастах диссимиляция несколько преобладает над ассимиляцией, что приводит к исхуданию, а в некоторых случаях к ожирению (в результате несовершенного использования продуктов питания) организма.


Рис. 7. Энергетический обмен в мышце (из А. Лёви и Ф. Сикевица, 1971): мышца рассматривается как механохимический преобразователь, использующий для совершения работы энергию АТФ, которая синтезируется следующими системами: митохондриями; из креатинфосфата; благодаря миокиназной реакции двух молекул АДФ; за счет анаэробного гликолиза с образованием молочной кислоты.

Преобладание одного из процессов (ассимиляции или диссимиляции) над другим также зависит от характера выполняемой работы, особенно физической, состояния здоровья, от складывающихся в каждый отдельный момент взаимоотношений организма с окружающей средой и пр.


Рис. 8. Схема баланса энергии между организмом и средой (из Г. И. Полякова, 1964).

Рис. 9. Схема сети возможных взаимодействий в организме (по П. Вейсу, 1960): а — воздействия факторов внешней среды на различные структурно-функциональные уровни организма; б — воздействия организма на различные уровни представительства внешней среды.

Влияние среды на живой объект многогранно: являясь поставщиком всех необходимых для жизнедеятельности организма веществ, она служит источником постоянного потока субъективно воспринимаемых и не воспринимаемых, но объективно оказывающих влияние возмущающих воздействий (атмосферное давление, температура, химический состав воздуха, различные виды радиации, прямой контакт с живыми и неживыми объектами и т. д). Существование организма в данных условиях возможно, если он на все эти воздействия точно и своевременно реагирует приспособительными реакциями: изменением обмена веществ, работы органов кровообращения, дыхания, пищеварения, аппарата движения, деятельности регулирующих систем (нервной и желез внутренней секреции). При этом изменения организма не должны выходить за рамки допустимых пределов физиологических колебаний, иначе наступит нарушение его нормальной жизнедеятельности — заболевшие и даже смерть.

Использованные источники: wiki.1vc0.ru

ВАС МОЖЕТ ЗАИНТЕРЕСОВАТЬ:

  Буклет об ожирении

  Код по мкб ожирение 3 степени

biohimiyaverstka

2.1. Общие закономерности обмена веществ и энергии

Живые организмы характеризуются рядом признаков, отличающих их от неживой природы. Одним из таких признаков является обмен веществ – постоянно протекающий самосовершенствующийся, саморегулирующийся процесс. Обмен веществ – это все реакции, происходящие в организме. Обмен веществ представляет собой сложную цепь процессов, заключающихся в усвоении веществ из окружающей среды (продукты питания, кислород), их химические превращения и выделение в окружающую среду конечных продуктов этих превращений.

Любая работа – от самой легкой до сверхтяжелой – сопровождается выраженными изменениями функционального состояния организма. Эти изменения касаются всех уровней организации – клеточного, органного, системного, межсистемного и организменного. Один из ранних и наиболее ярких проявлений этих изменений – обмен веществ и энергии.

Обмен веществ и энергии составляет сущность жизнедеятельности любого организма. Само явление жизни – это способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой. Именно с обменом веществ связаны основные проявления жизни: раздражимость живой материи (т. е. способность реагировать на воздействия внешней среды), способность к движению, росту, развитию.

К обмену веществ с окружающей средой способны все живые организмы, поглощая вещества, необходимые для питания, и выделяя продукты жизнедеятельности. В неживой природе также существует обмен веществ, однако при небиологическом круговороте веществ они просто переносятся с одного места на другое или меняется их агрегатное состояние. В отличие от обменных процессов в неживой природе, у живых организмов они имеют качественно иной уровень. В круговороте органических веществ самыми существенными стали процессы превращения веществ – процессы синтеза и распада.

Обмен веществ включает в себя разнообразные физиологические, физические и химические процессы. К физиологическим процессам относятся поступление питательных веществ (белков, липидов, углеводов, минеральных веществ, воды, витаминов и др.) из окружающей среды и выделение продуктов жизнедеятельности организмов. Физические процессы – это сорбция, всасывание, различные формы движения. К химическим процессам относятся распад питательных веществ и синтез необходимых организму соединений.

В обмене веществ несколько стадий:

1. Поступление веществ извне – питание.

2. Переваривание – происходит в желудочно-кишечном тракте, при этом чужеродные биополимеры лишаются своей тканевой и видовой специфичности, распадаясь до мономеров.

3. Всасывание – прохождение мономеров через слизистую желудочно-кишечного тракта во внутреннюю среду организма.

4. Промежуточный (межуточный) обмен – ферментатив- но-обусловленные и регулируемые гормонально-ал- лостерические внутриклеточные процессы синтеза и распада. Метаболизм – превращение веществ, в процессе которого происходит изменение их структуры, т. е. химические процессы.

5. Выделение конечных продуктов обмена.

В химических процесса обмена веществ выделяют внешний и промежуточный виды обмена.

Внешний обмен – это внеклеточное превращение веществ на путях их поступления и выделения. Промежуточный обмен – это превращение веществ внутри клеток. Процессы промежуточного обмена включают превращение компонентов пищи после их переваривания и всасывания, то есть метаболизм – совокупность всех химических реакции в клетке. Именно этот вид обмена изучает динамическая биохимия.

В метаболизме принято выделять два противоположных процесса – катаболизм и анаболизм . Процесс, включающий целый ряд сложных химических превращений веществ из окружающей среды до веществ живого организма, идущий с поглощением энергии, называется анаболизмом (биосинтезом). Другая сторона метаболизма – катаболизм – это процесс, в результате которого сложные органические соединения распадаются на простые и выделяется энергия, необходимая для реакций биосинтеза (распад).

Катаболизм (диссимиляция) и анаболизм (ассимиляция) нельзя рассматривать как два самостоятельных процесса. Это две теснейшим образом взаимосвязанные стороны одного и того же процесса. Так, синтез специфических для организма веществ, относящийся к ассимиляции, требует затрат энергии, которую организм получает в процессе биологического окисления, т. е. в процессе диссимиляции. Однако соотношение ассимиляции и диссимиляции, скорость их протекания существенно меняются как на протяжении жизни организма, так и в течение менее продолжительных периодов времени.

Различные этапы ассимиляции и диссимиляции могут быть представлены одними и теми же химическими реакциями. Так, гидролитическое расщепление белков на аминокислоты происходит в процессе как ассимиляция (при пищеварении в желудочно-кишечном тракте), так и

в процессе диссимиляции (при разрушении тканевых белков организма).

На соотношение ассимиляции и диссимиляции, на общую интенсивность обменных процессов существенное влияние оказывают мышечная активность, температура окружающей среды и самого организма (например, при заболевании), качественный и количественный состав пищи и многие другие факторы. При выполнении интенсивной мышечной работы резко усиливаются процессы диссимиляции, обеспечивающие энергией мышечную деятельность. Процессы ассимиляции, требующие значительных энергических затрат, из-за дефицита поступления энергетических веществ приостанавливаются. После завершения работы происходит переключение энергетического обмена на преимущественное обеспечение различных процессов ассимиляции: восполнение затраченных энергетических субстратов, разрушившихся структурных белков, белков-ферментов и синтез многих других жизненно важных для организма веществ.

Вещества, образующиеся в ходе химических реакций, принято называть метаболитами . Число химических реакций в клетках организма человека огромно, но все эти реакции протекают согласованно. Цепи химических реакций образуют метаболические пути, или циклы, каждый из которых выполняет определенную функцию. Связывающий путь (цикл), объединяющий пути распада и синтеза веществ, называется амфиболическим . Примером такого цикла может служить цикл Кребса. В амфиболических путях вещества, как правило, окисляются до углекислого газа и воды.

Сопрягающим в метаболизме звеном, кроме амфиболических путей, является АТФ.

Пластический и функциональный обмен. Под пластическим обменом понимают комплекс химических реакций, приводящих к синтезу специфических для организма веществ: структурных веществ, ферментов, гормонов, paзличных секретов, запасных источников энергии.

Функциональный обмен – это комплекс реакций, обеспечивающих функциональную активность клетки, орга-

на, ткани (например, реакции, обеспечивающие мышечное сокращение, работу сердца, легкого, печени, почек). Функциональный обмен связан в основном с процессами преобразования энергии.

Между пластическим и функциональным обменами существуют конкурентные отношения за обладание различными, необходимым для осуществления этих процессов субстратами и АТФ. АТФ является универсальным, непосредственным источником энергии для всех энергоемких процессов. Энергетический обмен организма – это комплекс химических реакций, в процессе которых за счет энергии, освобождающейся при распаде углеводов, жиров, продуктов белкового обмена, происходит новообразование (ресинтез) молекул АТФ, распавшихся в процессе энергетического обеспечении функциональной или пластической деятельности клеток.

Если клетки проявляют функциональную активность, поток энергии направляется на ее обеспечение. Реакции пластическоого обмена в это время из-за дефицита энергии заметно угнетаются. Так, при напряженной мышечной работе в организме резко замедляются почти все процессы синтеза, за исключением синтеза некоторых гормонов, некоторого количества углеводов. После прекращения или снижения функциональной активности процессы синтеза усиливаются.

Энергетический обмен. Каждое органическое соединение живой материи обладает определенным запасом энергии, которая заключена в химических связях между атомами. При разрыве химической связи происходит изменение уровня свободной энергии соединения. Если изменение уровня свободной энергии соединения при разрыве химической связи составляет более 25 кДж/моль, такая связь называется макроэргической. Не следует путать свободную энергию соединения с энергией связи, под которой понимается энергия, необходимая для разрыва связи между двумя атомами в любой молекуле. Соединения, содержащие макроэргические связи, называются макроэргическими.

В табл. 9 приведены данные по изменению уровня свободной энергии некоторых соединений при гидролизе их фосфатных связей.

Приведем структурные формулы двух соединений, которые играют важную роль в энергообеспечении мышечной работы – АТФ и креатинфосфата:

Использованные источники: studfiles.net

Похожие статьи