Ķermeņa metabolisma definīcija. Kas ir vielmaiņa un kādi ir tā pārkāpuma cēloņi? Kas ietekmē vielmaiņas procesu ātrumu

11.11.2020

Vispārīgs vielmaiņas un enerģijas jēdziens Cilvēka ķermenis, tāpat kā visi dzīvie organismi, pastāv kā atvērta enerģijas sistēma. Tas nozīmē, ka ķermenis pastāvīgi zaudē vielu diezgan vienkāršu ķīmisku savienojumu veidā. Tajā pašā laikā enerģija tiek noņemta no ķermeņa. Bet ķermenis ir stabila enerģētiskā sistēma, tāpēc matērijas un enerģijas zudumi tiek papildināti ar to pastāvīgu uzsūkšanos no apkārtējās vides. Tādējādi caur cilvēka ķermeni notiek pastāvīga matērijas un tajā esošās enerģijas plūsma. Šī nepārtrauktā plūsma ir viena no svarīgākajām dzīvo organismu īpašībām, un to sauc par vielmaiņu un enerģiju vai vielmaiņu.

Viela, kas nonāk organismā, satur ķīmisko enerģiju (intramolekulāro ķīmisko saišu enerģiju). Šī enerģija organismā tiek pārvērsta citu savienojumu ķīmiskajā enerģijā, kā arī siltumenerģijā, mehāniskajā un elektriskajā enerģijā. Ķermenī tiek ražots maz elektriskās enerģijas, taču tā ir svarīga nervu un muskuļu sistēmas darbībai.

Metabolisms ir vienots process, kas notiek visa organisma līmenī, tas sastāv no vielmaiņas procesiem, kas notiek katrā atsevišķā šūnā. Metabolisma būtība ir visdažādākās vielu pārvērtības organismā, kas notiek vai nu ar enerģijas tērēšanu, vai ar tās atbrīvošanu. Tāpēc visam metabolisma procesam ir divas nesaraujami saistītas puses:

Anabolisms (asimilācija, plastiskā apmaiņa) ir sintēzes reakciju kopums, kas notiek šūnās. Tajā pašā laikā no vienkāršākām vielām tiek sintezētas sarežģītākas vielas. Anabolisma reakcijas rada enerģijas izmaksas. Galvenais enerģijas avots anabolisma reakcijām ir ATP. Šādu reakciju piemērs ir olbaltumvielu biosintēze, kas notiek visās šūnās. Anabolisma izejmateriāli ir barības vielas, kas nonāk organismā ar pārtiku un veidojas gremošanas procesa rezultātā. Anabolisko reakciju rezultātā notiek pastāvīga ķermeņa pašatjaunošanās, augšana un attīstība. Turklāt anabolisma reakcijas ir organisko savienojumu piegādātāji katabolisma procesiem.

Katabolisms (disimilācija, enerģijas metabolisms) ir sarežģītāku organisko vielu sadalīšanās un sabrukšanas reakciju kopums uz vienkāršākām, līdz pat oglekļa dioksīdam un ūdenim. Šīs reakcijas notiek līdz ar enerģijas izdalīšanos, no kuras aptuveni puse pārvēršas siltumā un tiek tērēta ķermeņa temperatūras uzturēšanai, bet otrā puse enerģijas tiek uzkrāta augstas enerģijas saišu veidā ATP molekulās, ko izmanto sintēzē. reakcijas.

Galvenās organiskās vielas, kas veido cilvēka ķermeni, ir olbaltumvielas, ogļhidrāti, tauki, nukleīnskābes, savukārt dažas vielas var pārvērsties citās, piemēram, ogļhidrātus var pārvērst taukos un otrādi, olbaltumvielas var pārvērsties taukos un ogļhidrātos. Ķermeņa neorganiskās vielas ir ūdens un minerālsāļi. Pilnvērtīgam, sabalansētam uzturam vajadzētu saturēt organiskās vielas pietiekamā daudzumā un kvalitātē, kā arī tajā jābūt nepieciešamajiem minerālsāļiem un ūdenim un vitamīniem. Ir apmēram 60 barības vielas, kurām nepieciešams līdzsvars.

Monotons uzturs, kas izraisa atsevišķu sastāvdaļu izslēgšanu, izraisa vielmaiņas traucējumus. Ir ierasts atšķirt olbaltumvielu, ogļhidrātu, tauku un ūdens-sāļu metabolismu. Pārtikas enerģētisko vērtību mēra kilokalorijās (kcal). Cilvēka ikdienas enerģijas nepieciešamība vidēji ir aptuveni 3100 kilodžouli.Šī vērtība ir atkarīga no dzimuma, vecuma, fiziskās un emocionālās aktivitātes. Īpaši augstas enerģijas izmaksas ķermeņa svara izteiksmē bērniem vecumā no 1 līdz 5 gadiem, jo ir augsta vielmaiņas procesu aktivitāte.

Olbaltumvielu metabolisms No visiem organiskajiem savienojumiem, kas veido cilvēka ķermeni, olbaltumvielas veido lielāko daudzumu. Olbaltumvielu funkcijas organismā ir ļoti dažādas: strukturālas (tās ir daļa no šūnu membrānām, veido citoskeletu); katalītisks (enzīmu proteīni); regulējošie (olbaltumvielas - hormoni); transports (asins plazmas albumīni un globulīni, eritrocītu hemoglobīns); aizsargājošs (olbaltumvielas - antivielas, asins koagulācijas sistēmas proteīni); receptors, signāls (receptoru galu membrānu proteīni); saraušanās (muskuļu šūnu aktīns un miozīns, flagellas un skropstu tubulīna proteīns); enerģija (enerģijas atbrīvošanās olbaltumvielu sadalīšanās laikā);

Olbaltumvielām ir īpaša nozīme sabalansētā uzturā, jo tās cilvēka organismā netiek sintezētas no citiem organiskiem savienojumiem un ir jāuzņem ar pārtiku. No ķīmiskā viedokļa olbaltumvielas ir polimēru savienojumi, kas sastāv no aminoskābēm. Cilvēka gremošanas traktā pārtikas olbaltumvielas tiek sadalītas aminoskābēs, no kurām pēc tam ķermeņa šūnās tiek sintezēti viņu pašu proteīni. Cilvēka proteīni satur 22 dažādas aminoskābes. Visas aminoskābes ir sadalītas neaizvietojamās un neaizvietojamās.

Aizvietojamie var veidoties cilvēka organismā no citām aminoskābēm. Neaizvietojamās aminoskābes cilvēka ķermenis nevar sintezēt, tāpēc tās jāiegūst ar pārtiku. Pieauguša cilvēka organismā var sintezēt 14 aminoskābes. Bērniem ir 10 neaizvietojamās aminoskābes, bet pieaugušajiem – 8 (arginīns, valīns, leicīns, izoleicīns utt.). Vienas neaizvietojamās aminoskābes trūkums vai trūkums izraisa augšanas un attīstības palēnināšanos un pat pārtraukšanu. Šajā sakarā pastāv proteīnu bioloģiskās vērtības jēdziens.

Olbaltumvielas, kas satur visas neaizvietojamās aminoskābes un pietiekamā daudzumā, sauc par pilnvērtīgām olbaltumvielām. Tie ir dzīvnieku olbaltumvielas (gaļas, zivju, olu, piena olbaltumvielas). Olbaltumvielas, kas nesatur visas neaizvietojamās aminoskābes, sauc par nepilnīgām. Tie ir augu izcelsmes proteīni (izņemot kartupeļu proteīnus).

Pārtikas olbaltumvielas proteolītisko enzīmu iedarbībā, kas ir daļa no gremošanas sulas, sadalās aminoskābēs un uzsūcas caur zarnu sieniņām asinīs. Ar asins plūsmu aminoskābes iekļūst ķermeņa šūnās un piedalās tālākās transformācijās (olbaltumvielu biosintēzē, pārvēršanā citās aminoskābēs utt.).

Pilnīga 1 grama olbaltumvielu oksidēšanās līdz oglekļa dioksīdam, ūdenim un urīnvielai tiek atbrīvota 17,6 kJ (4,1 kcal) enerģijas. Olbaltumvielas praktiski netiek nogulsnētas rezervē. Ar olbaltumvielu badu šūnās tiek izmantoti pašu šūnu membrānu proteīni, kas izraisa smagus vielmaiņas traucējumus. Pieauguša cilvēka ikdienas nepieciešamība pēc olbaltumvielām ir 90-150 grami (atkarībā no fiziskās aktivitātes).

Pārtikā esošo olbaltumvielu pārpalikumu var pārvērst par glikogēnu un taukiem, bet kopumā aminoskābju pārpalikums tiek oksidēts par oglekļa dioksīdu, ūdeni un amonjaku. Amonjaks ir toksisks, tāpēc tas aknās tiek pārveidots par netoksisku urīnvielu un izdalās ar urīnu. Pieauguša cilvēka organismā sintezēto olbaltumvielu daudzums parasti ir vienāds ar bojājošos proteīnu daudzumu. Bērniem olbaltumvielu sintēze dominē pār to sadalīšanos, un veciem cilvēkiem sadalīšanās process dominē pār sintēzi.

Pieaugušā vecumā veselam cilvēkam ir slāpekļa līdzsvars, t.i., no pārtikas olbaltumvielām iegūtais slāpekļa daudzums ir vienāds ar izvadītā slāpekļa daudzumu. Jaunā, augošā organismā uzkrājas olbaltumvielu masa, tāpēc slāpekļa bilance būs pozitīva, t.i., ienākošā slāpekļa daudzums pārsniedz no organisma izvadīto. Vecumdienās dominējošā olbaltumvielu sadalīšanās dēļ slāpekļa bilance ir negatīva, tas ir, slāpekļa daudzums, kas nonāk organismā, ir mazāks par slāpekļa daudzumu, kas izdalās no organisma.

Slimības, kas saistītas ar olbaltumvielu trūkumu. Olbaltumvielu saturs asins serumā samazinās, attīstās hipoproteinēmija. Pēc asins proteīniem sadalās aknu, muskuļu un ādas olbaltumvielas. Vēlāk sirds un smadzeņu muskuļu olbaltumvielas sadalās. Agrīns indikators ir urīnvielas izmaiņas urīnā.

Ogļhidrātu metabolisms Ogļhidrāti cilvēka organismā nonāk kā daļa no pārtikas monosaharīdu (glikoze, fruktoze, galaktoze), disaharīdu (saharoze, maltoze, laktoze) un polisaharīdu (ciete, glikogēns) veidā. Līdz 60% cilvēka enerģijas metabolisma ir atkarīga no ogļhidrātu transformācijas. Ogļhidrātu oksidēšana ir daudz ātrāka un vieglāka nekā tauku un olbaltumvielu oksidēšana. Cilvēka organismā ogļhidrāti veic vairākas svarīgas funkcijas:

enerģija (pilnīgi oksidējoties vienam gramam glikozes, atbrīvojas 17,6 k. J enerģijas); receptors (veido glikokaliksa šūnu ogļhidrātu receptorus); aizsargājošs (daļa no gļotām); uzglabāšana (muskuļos un aknās tiek noglabāta rezervē glikogēna veidā);

Cilvēka gremošanas traktā polisaharīdi un disaharīdi ar amilolītisko enzīmu palīdzību tiek sadalīti līdz glikozei un citiem monosaharīdiem. Cilvēka asinīs glikozes saturs ir ļoti nemainīgs - no 0,08 līdz 0,12%. Organismā liekie ogļhidrāti no asinīm hormona insulīna ietekmē tiek nogulsnēti glikogēna polisaharīda veidā aknās un muskuļos. Ar insulīna trūkumu attīstās nopietna slimība - cukura diabēts.

Glikogēna krājumi pieauguša cilvēka organismā ir aptuveni 400 grami. Šīs rezerves ir viegli mobilizējamas enerģijas vajadzībām: hormona glikagona un dažu enzīmu ietekmē glikogēns tiek sadalīts līdz glikozei. Cilvēka ikdienas nepieciešamība pēc ogļhidrātiem 400 - 600 grami. Augu pārtika ir bagāta ar ogļhidrātiem. Ja pārtikā trūkst ogļhidrātu, tos var sintezēt no taukiem un olbaltumvielām. Pārtikā esošie ogļhidrāti vielmaiņas laikā pārvēršas taukos.

Tauku vielmaiņa Tauki (lipīdi) veido 10-20% no ķermeņa svara. Lielākā daļa cilvēka tauku molekulu ir trīsvērtīgā spirta glicerīna un augstāko karbonskābju (taukskābju) esteri. Lipīdi var būt cieti (tauki) vai šķidri (eļļas). Tauki veic vairākas svarīgas funkcijas:

strukturāls (tauki - fosfolipīdi ir šūnu membrānu struktūras pamatā); enerģija (pilnīga 1 g tauku oksidēšanās līdz oglekļa dioksīdam un ūdenim atbrīvo 38,9 k. J (9,3 kcal) enerģijas); aizsargājošs (siltumizolācija un hidroizolācija no zemas temperatūras ārējām ietekmēm un agresīviem ūdens šķīdumiem, mehāniskā spiediena saspiešanas ietekme uz noteiktām ķermeņa daļām); nolietojums (dažu iekšējo orgānu (nieru u.c.) tauku kapsulas); endogēna ūdens avots (1 g tauku oksidēšanās laikā izdala 1,1 g ūdens, ko organisms var izmantot vielmaiņas vajadzībām; stepju un tuksnešu dzīvnieki var ilgstoši nedzer, jo ir oksidācijas rezerves tauki);regulējoši (daži hormoni ir tauku atvasinājumi, piemēram, progesterons, androsterons utt.); ir taukos šķīstošo vitamīnu šķīdinātāji.

Gremošanas traktā taukus sadala lipolītiskie enzīmi glicerīnā un taukskābēs. Šīs vielas tievās zarnas gļotādas šūnās pārvēršas cilvēka paša taukos un uzsūcas limfā. Liekie tauki no pārtikas nogulsnējas uz iekšējo orgānu virsmas un zemādas taukaudos. Cilvēka tauki satur piesātinātās un nepiesātinātās taukskābes. Nepiesātinātās taukskābes cilvēka organismā nesintezējas, tāpēc tās jāiegūst ar pārtiku.

Augu eļļas ir nepiesātināto taukskābju avots. Pieauguša cilvēka ikdienas nepieciešamība pēc taukiem ir 80-100 g, savukārt apmēram 30% no to daudzuma vajadzētu būt augu eļļām kā nepiesātināto taukskābju avotam. Ja pārtikā trūkst tauku, tos var sintezēt no olbaltumvielām un ogļhidrātiem. Pārmērīgs dzīvnieku tauku patēriņš veicina holesterīna veidošanos, kas nogulsnējas uz artēriju iekšējām sieniņām un noved pie to sieniņu sabiezēšanas un veicina hipertensijas attīstību.

Ūdens un sāls metabolisms Cilvēka organismā ir aptuveni 65% ūdens. Īpaši daudz ūdens satur nervu audu šūnas (neironus), liesas un aknu šūnas - līdz 85%. Embrionālajās šūnās ūdens daudzums var būt līdz 95%, un vecajās šūnās tā saturs tiek samazināts līdz 60%. Uz katru pieauguša cilvēka ķermeņa svara kilogramu ir aptuveni 700 g ūdens, no kuriem 500 g intracelulārā un 200 g ārpusšūnu ūdens. Ikdienas ūdens zudums urīnā, elpošanas laikā, caur ādu, ar izkārnījumiem pieaugušam cilvēkam ir aptuveni 2,5 litri, tāpēc ikdienas ūdens nepieciešamība ir vienāda ar šo daudzumu.

Ūdens zudumu papildināšana tiek veikta uz šķidruma uzņemšanas rēķina. Olbaltumvielu, tauku un ogļhidrātu oksidēšanās rezultātā organismā katru dienu veidojas aptuveni 300 g ūdens. Ūdenim kā ķīmiskai vielai ir vairākas unikālas fizikālās un ķīmiskās īpašības, uz kurām balstās tā funkcijas, kuras tas veic organismā:

ir universāls šķīdinātājs (visas bioķīmiskās reakcijas šūnās notiek tikai izšķīdinātā stāvoklī); nosaka šūnu un audu elastību (turgoru); ir šķidruma transporta sistēmu (citoplazmas, asiņu, limfas kustība) un gremošanas sulu pamats; ir iekšējās vides (asinis, limfa; audu, pleiras, cerebrospinālais, locītavu šķidrums) pamatā; ir bioķīmisko reakciju reaģents; piedalās siltuma saglabāšanā, sadalē un pārdalē organismā un termoregulācijā; Bez ūdens cilvēks var dzīvot ne vairāk kā 5 dienas.

Minerālsāļi ir nepieciešami normālai vielmaiņas procesu norisei un visu orgānu sistēmu darbībai, normālai augšanai un attīstībai. Makroelementi, kuru skaits organismā ir desmitiem un simtiem gramu, ir nātrijs, kālijs, kalcijs, fosfors un magnijs. Cilvēka ķermenim nepieciešami ļoti dažādi mikroelementi, kuru daudzums tiek aprēķināts miligramos. Parasti minerālsāļu nepieciešamību sedz pārtikas produkti, izņemot galda sāli un jodu, kas dažos reģionos, tostarp Altaja apgabalā, ir nabadzīgi ūdeņos un augsnēs. Katrs minerālu elements pilda savu svarīgo lomu, un to nevar aizstāt ar citu elementu.

Dažu minerālelementu funkcijas cilvēka organismā un to ikdienas nepieciešamība Elementa nosaukums Funkcijas organismā Dienas nepieciešamība, g Nātrijs (nātrija hlorīds) Joni atrodas audu šķidrumā uz šūnas membrānas ārējās virsmas; nodrošina šūnu uzbudināmības procesus 10 - 12 Kālija joni atrodas uz šūnas membrānas iekšējās virsmas un nodrošina šūnu uzbudināmības procesus 2 - 3

Fosfors Iekļauts kaulu audu starpšūnu vielā; ir nepieciešama fosforu saturošu organisko savienojumu sastāvdaļa (ATP, DNS, RNS) 1, 5 - 2, 0 Kalcijs Iekļauts kaulu audu starpšūnu vielā; joni piedalās muskuļu kontrakcijas un asins recēšanas procesos 0,6 - 0,8 Magnijs Iekļauts kaulaudu starpšūnu vielā; 0,3 Dzelzs Iekļauts hemoglobīnā un dažos oksidējošos enzīmos 0,001 - 0,003 Hlors (nātrija hlorīds) Iekļauts kuņģa sulā (sālsskābe) 10 - 12

Sērs Iekļauts dažās aminoskābēs 0,8-1,0 Jods Iekļauts vairogdziedzera hormonos 0,00003 Cinks Iekļauts fermentos, kas katalizē insulīna un dzimumhormonu veidošanos Fluors Iekļauts zobu un kaulu cietajos audos Broms Iekļauts nervu audos, nodrošinot ierosmes un inhibīcijas procesus. Varš Iekļauts dažos fermentos 0,001 Kobalts Iekļauts B 12 vitamīna molekulā, aktivizē dažu elpceļu enzīmu darbību

Šūnas tiek pastāvīgi veiktas vielmaiņa (metabolisms) - daudzveidīgas ķīmiskās pārvērtības, kas nodrošina to augšanu, dzīvības aktivitāti, pastāvīgu kontaktu un apmaiņu ar vidi. Pateicoties vielmaiņai, olbaltumvielas, tauki, ogļhidrāti un citas vielas, kas veido šūnu, tiek nepārtraukti sadalīti un sintezēti. Reakcijas, kas veido šos procesus, notiek ar īpašu enzīmu palīdzību noteiktā šūnas organoīdā, un tām ir raksturīga augsta organizētība un sakārtotība. Pateicoties tam, šūnās tiek panākta sastāva relatīvā noturība, šūnu struktūru un starpšūnu vielas veidošanās, iznīcināšana un atjaunošana.

Metabolisms ir nesaraujami saistīts ar enerģijas pārveidošanas procesiem. Ķīmisko transformāciju rezultātā ķīmisko saišu potenciālā enerģija tiek pārvērsta cita veida enerģijā, ko izmanto jaunu savienojumu sintēzei, šūnu struktūras un darbības uzturēšanai utt.

Metabolisms sastāv no diviem savstarpēji saistītiem, vienlaicīgi notiekošiem procesiem organismā - plastmasas un enerģijas apmaiņa .

Plastiskā vielmaiņa (anabolisms, asimilācija) - visu bioloģiskās sintēzes reakciju kopums. Šīs vielas nonāk šūnu organellu veidošanā un jaunu šūnu veidošanā dalīšanās laikā.Plastmasas apmaiņu vienmēr pavada enerģijas uzsūkšanās.

Enerģijas vielmaiņa (katabolisms, disimilācija) - reakciju kopums sarežģītu lielmolekulāro organisko vielu - olbaltumvielu, nukleīnskābju, tauku, ogļhidrātu - sadalīšanai vienkāršākos, mazmolekulāros. Šajā gadījumā tiek atbrīvota lielu organisko molekulu ķīmiskajās saitēs esošā enerģija. Atbrīvotā enerģija tiek uzkrāta ar enerģiju bagātu ATP fosfāta saišu veidā.

Plastmasas un enerģijas apmaiņas reakcijas ir savstarpēji saistītas un to vienotībā veido vielmaiņu un enerģijas pārveidi katrā šūnā un organismā kopumā.

plastmasas apmaiņa

Plastmasas apmaiņas būtība slēpjas tajā, ka no vienkāršām vielām, kas šūnā nonāk no ārpuses, veidojas šūnu vielas. Apskatīsim šo procesu uz svarīgāko šūnas organisko savienojumu - olbaltumvielu - veidošanās piemēra.

Olbaltumvielu sintēze ir sarežģīts, daudzpakāpju process, kas ietver DNS, mRNS, tRNS, ribosomas, ATP un dažādus enzīmus. Sākotnējais olbaltumvielu sintēzes posms ir polipeptīdu ķēdes veidošanās no atsevišķām aminoskābēm, kas atrodas

stingri noteikta secība. Galvenā loma aminoskābju secības noteikšanā, t.i. Olbaltumvielu primārā struktūra pieder DNS molekulām. Aminoskābju secību olbaltumvielās nosaka nukleotīdu secība DNS molekulā. DNS daļu, ko raksturo noteikta nukleotīdu secība, sauc par gēnu. Gēns ir DNS daļa, kas ir ģenētiskās informācijas elementāra daļiņa. Tādējādi katra konkrētā specifiskā proteīna sintēzi nosaka gēns. Katra aminoskābe polipeptīdu ķēdē atbilst trīs nukleotīdu kombinācijai – tripletam jeb kodonam. Tie ir trīs nukleotīdi, kas nosaka vienas aminoskābes piesaisti polipeptīdu ķēdei. Piemēram, DNS reģions ar AAC tripletu atbilst aminoskābes leicīnam, TTT tripletam – lizīnam un TGA – treonīnam. Šo korelāciju starp nukleotīdiem un aminoskābēm sauc par ģenētisko kodu. Olbaltumvielas satur 20 aminoskābes un tikai 4 nukleotīdus. Tikai kods, kas sastāv no trim secīgām bāzēm, varētu nodrošināt visu 20 aminoskābju iesaistīšanos olbaltumvielu molekulu struktūrās. Kopumā ģenētiskajā kodā ir 64 dažādi tripleti, kas attēlo iespējamās četru slāpekļa bāzu kombinācijas pa trim, kas ir vairāk nekā pietiekami, lai kodētu 20 aminoskābes. Katrs triplets kodē vienu aminoskābi, bet lielāko daļu aminoskābju kodē vairāk nekā viens kodons. Šobrīd DNS kods ir pilnībā atšifrēts. Katrai aminoskābei ir precīzi noteikts tās kodējošo tripletu sastāvs. Piemēram, aminoskābe arginīns var atbilst tādiem DNS nukleotīdu tripletiem kā HCA, HCG, HCT, HCC, TCT, TCC.

Olbaltumvielu sintēze tiek veikta uz ribosomām, un informācija par proteīna struktūru tiek šifrēta DNS, kas atrodas kodolā. Lai proteīns tiktu sintezēts, informācija par aminoskābju secību tās primārajā struktūrā ir jānogādā ribosomās. Šis process ietver divus posmus: transkripciju un tulkošanu.

Transkripcija (burtiski - pārrakstīšana) notiek kā matricas sintēzes reakcija. Uz DNS ķēdes, tāpat kā uz matricas, saskaņā ar komplementaritātes principu tiek sintezēta mRNS ķēde, kas savā nukleotīdu secībā precīzi kopē (komplementāra) DNS polinukleotīdu ķēdi, un timīns DNS atbilst uracilam RNS. Messenger RNS nav visas DNS molekulas kopija, bet tikai daļa no tās – viens gēns, kas nes informāciju par samontējamā proteīna struktūru. Ir īpaši mehānismi sintēzes sākuma punkta “atpazīšanai”, DNS ķēdes izvēlei, no kuras tiek nolasīta informācija, kā arī procesa pabeigšanas mehānismi, kuros piedalās īpaši kodoni. Tādā veidā veidojas kurjera RNS. Citoplazmā nonāk mRNS molekula, kas satur tādu pašu informāciju kā gēni. RNS kustība caur kodola membrānu citoplazmā notiek īpašu proteīnu dēļ, kas veido kompleksu ar RNS molekulu.

Citoplazmā mRNS molekulas vienā galā ir savērta ribosoma; aminoskābes citoplazmā tiek aktivizētas ar enzīmu palīdzību un ar īpašu enzīmu palīdzību atkal tiek piesaistītas tRNS (īpaša saistīšanās vieta šai aminoskābei). Katrai aminoskābei ir sava tRNS, kuras viena no sekcijām (antitikodons) ir nukleotīdu triplets, kas atbilst noteiktai aminoskābei un ir komplementārs stingri noteiktam mRNS tripletam.

Sākas nākamais biosintēzes posms - pārraide : polipeptīdu ķēžu montāža uz mRNS šablona. Kad proteīna molekula tiek samontēta, ribosoma pārvietojas pa mRNS molekulu, un tā nepārvietojas vienmērīgi, bet ar pārtraukumiem, pa tripletu. Ribosomai pārvietojoties pa mRNS molekulu, šeit ar tRNS palīdzību tiek piegādātas aminoskābes, kas atbilst mRNS tripletiem. Katram tripletam, uz kura ribosoma apstājas kustībā pa pavedienam līdzīgo mRNS molekulu, tRNS pievienojas stingri komplementāri. Šajā gadījumā ar tRNS saistītā aminoskābe atrodas ribosomas aktīvajā centrā. Šeit īpaši ribosomu fermenti atdala aminoskābi no tRNS un piesaista to iepriekšējai aminoskābei. Pēc pirmās aminoskābes uzstādīšanas ribosoma pārvieto vienu tripletu, un tRNS, atstājot aminoskābi, migrē uz citoplazmu nākamajai aminoskābei. Ar šī mehānisma palīdzību proteīna ķēde tiek veidota soli pa solim. Aminoskābes tajā tiek apvienotas stingri saskaņā ar kodēšanas tripletu izvietojumu mRNS molekulas ķēdē. Jo tālāk ribosoma ir pārvietojusies gar mRNS, jo lielāks proteīna molekulas segments tiek "samontēts". Kad ribosoma sasniedz mRNS pretējo galu, sintēze ir pabeigta. Vītņveida proteīna molekula atdalās no ribosomas. MRNS molekulu var izmantot polipeptīdu sintēzei daudzas reizes, tāpat kā ribosomu. Viena mRNS molekula var saturēt vairākas ribosomas (poliribosomas). To skaitu nosaka mRNS garums.

Olbaltumvielu biosintēze ir sarežģīts daudzpakāpju process, kura katru saiti katalizē noteikti enzīmi un enerģiju apgādā ATP molekulas.

enerģijas apmaiņa

Sintēzei pretējs process ir disimilācija – šķelšanās reakciju kopums. Disimilācijas rezultātā tiek atbrīvota enerģija, ko satur pārtikas vielu ķīmiskās saites. Šo enerģiju šūna izmanto dažādu darbu veikšanai, tostarp asimilācijai. Barības vielu sadalīšanās laikā enerģija tiek atbrīvota pakāpeniski, piedaloties vairākiem fermentiem. Enerģijas metabolismā parasti izšķir trīs posmus.

Pirmais posms ir sagatavošanās . Šajā posmā sarežģīti lielmolekulāri organiskie savienojumi tiek sadalīti fermentatīvā veidā, hidrolīzes ceļā, līdz vienkāršākiem savienojumiem - no kuriem tie sastāv - monomēri: olbaltumvielas - līdz aminoskābēm, ogļhidrāti - līdz monosaharīdiem (glikoze), nukleīnskābes - par nukleotīdiem utt. . Šajā posmā izdalās neliels enerģijas daudzums, kas tiek izkliedēts siltuma veidā.

Otrais posms ir bez skābekļa jeb anaerobs. To sauc arī par anaerobo elpošanu (glikolīzi) vai fermentāciju. Glikolīze notiek dzīvnieku šūnās. To raksturo gradācija, vairāk nekā duci dažādu enzīmu līdzdalība un liela skaita starpproduktu veidošanās. Piemēram, muskuļos anaerobās elpošanas rezultātā sešu oglekļa glikozes molekula sadalās 2 pirovīnskābes (C3H403) molekulās, kuras pēc tam tiek reducētas līdz pienskābei (C3H603). Šajā procesā ir iesaistīta fosforskābe un ADP. Procesa vispārējā izpausme ir šāda:

C6H1 206+ 2H3P04+ 2ADP -» 2C3H603+ 2ATP + 2H20.

Sadalīšanas laikā izdalās aptuveni 200 kJ enerģijas. Daļa no šīs enerģijas (apmēram 80 kJ) tiek tērēta divu ATP molekulu sintēzei, kā rezultātā 40% enerģijas tiek uzkrāta ķīmiskās saites veidā ATP molekulā. Atlikušie 120 kJ enerģijas (vairāk nekā 60%) tiek izkliedēti kā siltums. Šis process ir neefektīvs.

Alkoholiskās fermentācijas laikā no vienas glikozes molekulas daudzpakāpju procesa rezultātā tiek iegūtas divas etilspirta molekulas, divas CO2 molekulas.

C6H1206+ 2H3P04+ 2ADP -> 2C2H5OH ++ 2C02+ 2ATP + 2H20.

Šajā procesā enerģijas izvade (ATP) ir tāda pati kā glikolīzē. Fermentācijas process ir enerģijas avots anaerobiem organismiem.

Trešais posms ir skābeklis jeb aerobā elpošana vai skābekļa sadalīšana. . Šajā enerģijas metabolisma posmā notiek iepriekšējā posmā izveidoto organisko vielu turpmākā sadalīšanās, oksidējot tās ar atmosfēras skābekli līdz vienkāršām neorganiskām vielām, kas ir galaprodukti - CO2 un H20. Skābekļa elpošanu pavada liela enerģijas daudzuma (apmēram 2600 kJ) izdalīšanās un tā uzkrāšanās ATP molekulās.

Rezumējot, aerobās elpošanas vienādojums izskatās šādi:

2C3H603+ 602+ 36ADP -» 6C02+ 6H20 + 36ATP + 36H20.

Tādējādi divu pienskābes molekulu oksidēšanās laikā, pateicoties atbrīvotajai enerģijai, veidojas 36 energoietilpīgas ATP molekulas. Līdz ar to aerobā elpošana spēlē galveno lomu šūnas nodrošināšanā ar enerģiju.

Zinātnieki jau sen ir definējuši vielmaiņu. Kas ir vielmaiņa? Tas ir sarežģītu ķīmisku reakciju komplekss, kas notiek cilvēka vai citas dzīvas būtnes organismā un ietekmē tā dzīvotspēju, vitalitātes uzturēšanu, augšanu, attīstību un vairošanos, kā arī aizsardzību no apkārtējās vides negatīvās ietekmes. Metabolisms ir dzīvā organisma normālas pastāvēšanas priekšnoteikums.

Regulāra šūnu piegāde ar barības vielām, kā arī nemitīga dažādu ķīmisko procesu rezultātā radušos sabrukšanas galaproduktu izvadīšana ir bioķīmiskās un enerģētiskās vielmaiņas pamatā. Bioloģija pēta šo parādību būtību un to ietekmes uz dzīvo organismu rezultātu. Kas ir vielmaiņa, kāda ir bioķīmisko un enerģētisko procesu ātruma ietekme uz ķermeņa formas un uzbūves izmaiņām, uzturu un dzīvesveidu, kā arī spēju pielāgoties dažādiem cilvēka eksistences apstākļiem? Tās visas ir bioloģisko pētījumu kategorijas.

Galvenie vielmaiņas veidi

Sīkāk aplūkosim pašu procesu un tā definīciju. Kas ir vielmaiņa? Tas ir process, kas veicina no ārpuses nākošo uzturvielu (olbaltumvielu, tauku, ogļhidrātu, vitamīnu, ūdens un minerālvielu) pārstrādi, kā rezultātā cilvēka organisms pats rada olbaltumvielas, ogļhidrātus un taukus. Tajā pašā laikā sabrukšanas produkti (šķelšanās), citiem vārdiem sakot, atkritumi tiek izvadīti caur ekskrēcijas sistēmu ārējā vidē. Biologi ir identificējuši vairākus galvenos vielmaiņas procesu veidus.

Tie ir olbaltumvielu, lipīdu (tauku), ogļhidrātu, sāls un ūdens metabolisms. Dažādi fermenti, kas ir iesaistīti dažādu uzturvielu pārvēršanā, vienlaikus ir arī nepieciešama gremošanas sastāvdaļa. Tie strukturē mūsu pārtiku. Šajā gadījumā enzīmu metabolisms tiek regulēts pareizajā virzienā.

Divi svarīgākie savstarpēji saistīti vielmaiņas procesa posmi

Kā organismā notiek bioķīmiskās pārvērtības? Kas izraisa vielmaiņas ātruma svārstības? Veselam cilvēkam vielmaiņas procesi organismā norit intensīvi un ātri.

Šo ķīmisko reakciju tehnoloģija ietver divus paralēlus, savstarpēji saistītus, nepārtrauktus posmus: disimilāciju un asimilāciju.

Anabolisms (asimilācija) ir process, kas saistīts ar nepieciešamo savienojumu veidošanos, kuru sintēzes laikā tiek absorbēta enerģija.

Katabolisms (disimilācija) ir process, kas, gluži pretēji, veicina dažādu vielu sadalīšanos un rezultātā enerģijas izdalīšanos. Skābeklis tiek uzskatīts par šī oksidatīvā procesa galveno katalizatoru (paātrinātāju).

Faktori, kas ietekmē bazālo vielmaiņu

Sniedzot definīciju, kas ir vielmaiņa, zinātnieki ir noteikuši nepieciešamo minimālo uzturvielu un enerģijas patēriņu, lai uzturētu organisma vitālo aktivitāti ideālos komfortablos apstākļos, kad cilvēks atrodas miera stāvoklī. Metabolisma procesu intensitāti var ietekmēt:

ģenētiskā atmiņa vai iedzimtība;
cilvēka vecums (jo ar gadiem vielmaiņas ātrums pakāpeniski samazinās);
klimatiskie apstākļi;
motora aktivitāte vai tās trūkums;
cilvēka ķermeņa svars (cilvēkiem ar aptaukošanos ir nepieciešams vairāk kaloriju, lai uzturētu dzīvību).

Meklējot atbildi uz jautājumu, kas ir pamata vielmaiņa jeb bazālā vielmaiņa, fiziologi ierosina ņemt vērā 4 faktorus: cilvēka dzimumu, vecumu, augumu un ķermeņa svaru. Vidēji bazālā metabolisma intensitāte ir 1 kcal stundā uz 1 kg ķermeņa svara. Vīriešiem pamata vielmaiņa dienā ir aptuveni vienāda ar 1500-1700 kcal. Sievietēm šis skaitlis ir aptuveni 1300-1500 kcal. Bērniem vielmaiņa, kā likums, ir augstāka nekā pieaugušajiem, bet gadu gaitā pakāpeniski samazinās.

Metabolisms un enerģijas līdzsvars

Katram cilvēkam ir individuāls vielmaiņas un enerģijas līmeņa rādītājs. Enerģijas uzņemšanai no ārpuses ar pārtiku un tās iztērēšanai ķermeņa dzīvības nodrošināšanai (pamata vielmaiņa plus enerģijas patēriņš fiziskajām un garīgajām aktivitātēm) ir jābūt līdzsvarotam. Šo enerģiju mēra siltuma vienībās – kilokalorijās. Līdzsvars starp ienākošās enerģijas daudzumu un patērētās enerģijas daudzumu nodrošina normālu enerģijas bilanci.

Vielmaiņas procesu regulēšana

Pamata vielmaiņu ietekmējošo faktoru ietekmē un starpību starp uzņemto un patērēto kaloriju daudzumu mainās vielmaiņas procesu intensitāte. Nozīmīgākā loma regulēšanā visos līmeņos pieder nervu sistēmai. Izmaiņas var notikt tieši pašos audos vai orgānos, kā arī būt fermentu un hormonu daudzuma un aktivitātes regulēšanas sekas.

Pateicoties atgriezeniskās saites principam, mūsu organisms spēj patstāvīgi regulēt vielmaiņas līmeni. Piemēram, lielam glikozes daudzumam nonākot asinsritē, tiek atbrīvota enerģija, kas palielina insulīna sekrēciju. Tas inhibē glikozes ražošanu no glikogēna aknās, kas, savukārt, noved pie tā koncentrācijas samazināšanās asinīs.

Kas ir vielmaiņas traucējumi un kādi ir to cēloņi

Ar dažādiem vielmaiņas traucējumiem var rasties smagas, dažkārt neatgriezeniskas sekas. Ogļhidrātu metabolisma traucējumi var izraisīt cukura diabēta attīstību, nepareiza lipīdu vielmaiņa var izraisīt sliktā holesterīna uzkrāšanos, kas izraisa asinsvadu un sirds slimības. Pārmērīgs brīvo radikāļu daudzums izraisa priekšlaicīgu novecošanos un vēzi. Šādu neveiksmju iemesli var būt gan iekšēji, gan ārēji.

Kas ir vielmaiņas traucējumi no iekšpuses? Tās ir dažādas ģenētiskas problēmas, kas saistītas ar iedzimtu faktoru (gēnu mutācija, kas kodē enzīmu sintēzi, kas izraisa vielmaiņas procesu defektus). Citi cēloņi var būt nervu sistēmas slimības, endokrīnās sistēmas traucējumi (vairogdziedzera, hipofīzes, virsnieru dziedzeru darbības traucējumi).

Ārējos cēloņos fiziologi iekļauj uztura pārkāpumus (pārēšanās, nesabalansēts uzturs un tā tālāk), ignorējot veselīga dzīvesveida noteikumus. Noskaidrojot, kas ir nenormāla vielmaiņa, jāatceras: ir gan atsevišķi tās rašanās cēloņi, gan kompleksi, kad līdztekus slimībai cilvēkam var būt arī uztura traucējumi, fiziska neaktivitāte.

Tauku vielmaiņa

Lipīdu (tauku) metabolisms ir pelnījis īpašu diskusiju. Tauki cilvēka ķermenī ir bagātākais enerģijas avots. Kas ir lipīdu metabolisms? Lipīdu oksidēšanās procesā izdalās vairāk enerģijas nekā ogļhidrātu un olbaltumvielu pārstrādē kopā. Papildus lielam enerģijas daudzumam tauku sadalīšanās veido daudz mitruma, kas atbalsta ūdens vielmaiņu.

Ķermeņa tauki ir būtiskas uzturvielas. Atsevišķi vitamīni izšķīst lipīdos, tie kalpo kā šūnu membrānu sastāvdaļa, materiāls noteiktu hormonu un enzīmu sintēzei, piedalās neiromuskulārajā transmisijā. Taukaudi veic siltumizolācijas un aizsargfunkciju, mīkstina un mitrina ādu. Pietiekams un sabalansēts tauku daudzums uzturā garantē pareizu lipīdu vielmaiņu, veselību un izcilu izskatu.

Kas ir ātra vielmaiņa jeb kā pieņemties svarā

Cik bieži cilvēki, neapmierināti ar savu tievumu, sūdzas, ka ēdiens viņiem neder. Ātrās vielmaiņas dēļ viņi nevar iegūt optimālu svaru. Paaugstināts vielmaiņas ātrums ir ģenētiski raksturīgs cilvēkiem ar ektomorfu ķermeņa tipu. Tiem raksturīgs neliels zemādas tauku daudzums un lēns muskuļu veidošanās ātrums. Kas ir ātra vielmaiņa? Tas ir augsts vielmaiņas reakciju ātrums.

Cilvēki ar šādu "dabas dāvanu" tiek atalgoti ar paaugstinātu aktivitāti, labu fizisko formu un nav pakļauti liekā ķermeņa svara parādīšanai. Pēc 30 gadiem, īpaši sievietēm, fiziskās neaktivitātes un nepietiekama uztura rezultātā atsevišķās ķermeņa daļās var rasties zemādas tauku slāņa sabiezējums. Daļēji tas ir rezultāts tam, ka ik pēc sešiem mēnešiem, sākot no šī vecuma, vielmaiņas ātrums samazinās par 3-4%. Bet skaitļa labošana šajos gadījumos ir ļoti vienkārša: jums vienkārši jāievēro sabalansēts uzturs un jāpalielina fiziskā aktivitāte.

Kā atjaunot pareizu vielmaiņu?

Daudzi stingru nesabalansētu diētu cienītāji, kas garantē ātru svara zudumu, drīz nonāk dilemmas priekšā. Turpinot samazināt uztura kaloriju saturu, viņi pazemina vielmaiņas līmeni, kas noved pie svaru bultiņas fiksācijas. Kaloriju deficīts vairs neizraisa svara zudumu. Uztura speciālistiem šajā gadījumā ieteicams palielināt vielmaiņu. Kas ir ātra vielmaiņa? Tās ir obligātas rīta brokastis, daļēji sabalansēts uzturs visas dienas garumā, liels ūdens daudzums, aerobikas un anaerobās nodarbības, pastaigas brīvā dabā, pirts un pirts apmeklēšana un gulēšana vismaz 8-9 stundas. Turklāt uzturā ir jāiekļauj produkti, kas paātrina vielmaiņu: garšvielas (pipari, kanēlis, ingvers, sinepes), jūras veltes, citrusaugļi (greipfrūti), žeņšeņs, B vitamīni, zaļā tēja.

Patiesībā, kāds ir ideālais metabolisms? Šī ir kompetenta patērētās pārtikas daudzuma un tā izdevumu attiecība. Agrās brokastis palīdzēs organismam “pamosties” un uzsākt vielmaiņas procesus, frakcionēts uzturs nodrošinās dzīvībai svarīgas vielas bez izsalkuma un kaitējuma organismam, bet fiziskās aktivitātes ienesīs ķermeni vēlamajā formā. Bads, gluži pretēji, palēnina un aptur vielmaiņu, kas noved pie svara zaudēšanas procesa pārtraukšanas.

Secinājums

Vielmaiņas traucējumu profilakse sastāv ne tikai no regulārām vizītēm pie ārsta, bet arī no veselīga uztura, kompetenta darba režīma un pietiekamas atpūtas, vides un sanitāro standartu ievērošanas (ja iespējams), fiziskās aktivitātes. Zinot, kas ir vielmaiņa, jūs varat nodrošināt nevainojamu ķermeņa darbību un saglabāt veselību daudzus gadus!

Vielmaiņa vai vielmaiņa- tas ir pilnīgs ķīmisko reakciju un procesu komplekss, kas notiek dzīvā šūnā, nodrošinot tās dzīvības aktivitāti, augšanu, dalīšanos un mijiedarbību ar ārējo vidi.

Tieši pareizi vielmaiņa nodrošina to vielu molekulu sadalīšanos un asimilāciju, kas veido šūnas vai ir nepieciešamas šūnu un starpšūnu vielas funkcionēšanai, iznīcināšanai, atjaunošanai. Pateicoties pareizai vielmaiņai, ķermeņa audu apvalks tiek atjaunināts 80 dienās, muskuļu šķiedru proteīni tiek atjaunināti 180 dienās, aknu šūnas un asins serums tiek atjaunināti 10 dienās, un daži aknu enzīmi tiek atjaunoti tikai 2-4 stundās.

Vielmaiņa nesaraujami saistīta ar procesu enerģijas pārveide. Ķīmisko reakciju rezultātā sarežģītu organisko molekulu potenciālā enerģija tiek pārvērsta cita veida enerģijā, kas tiek izmantota visiem šūnu dzīvības procesiem. Visi šie procesi notiek, piedaloties katalizatoriem - fermenti. Katrai dzīvo organismu sugai vielmaiņa ir unikāla, raksturīga tikai šai sugai. Katras sugas metabolismu galvenokārt nosaka tās dzīvotnes apstākļi un pastāvēšana kopumā.

Metabolisms sastāv no divi galvenie procesi, kas ir nesaraujami saistīti viens ar otru un darbojas vienlaikus:

Anabolisms (asimilācija);
Katabolisms (disimilācija).

Anabolisms ( plastmasas apmaiņa) ir sarežģītu organisko molekulu sintēzes (konstruēšanas) procesi no vienkāršākām, kas iegūti katabolisma rezultātā.

Kataboliskie procesi ir ķīmisku reakciju komplekss lielu molekulu sadalīšanai mazākās, kas varētu nonākt šūnā. Tajā pašā laikā tiek atbrīvota enerģija, ko organismi parasti uzglabā ATP molekulās ( adenozīna trifosfāts). Katabolisms parasti notiek oksidatīvo vai hidrolītisko reakciju laikā. Tajā pašā laikā šādi procesi notiek gan ar skābekļa piedalīšanos ( elpa, aerobais ceļš), un bez tā līdzdalības (fermentācija, glikolīze - anaerobais ceļš).

Atkarībā no vielmaiņas veida ir divu veidu dzīvi organismi:

1) Heterotrofi- tie ir organismi, kas sintezē organiskos savienojumus, pateicoties produktiem, kas veidojas katabolisma un procesā izdalītās enerģijas rezultātā. Sākotnējās izejvielas šādu organismu audu veidošanai ir vienkāršas organiskas vielas. No šiem savienojumiem katra šūna atsevišķi sintezē tai nepieciešamos savienojumus. Tādējādi proteīnu sintēze var rasties lokāli (glikogēns tiek sintezēts tieši muskuļos, nevis piegādāts ar asinīm no aknām).

2) Autotrofi- tie ir organismi, kas var sintezēt organiskos savienojumus no oglekļa dioksīda, izmantojot oksidācijas reakcijas ( ķīmiskā sintēze) un saules gaisma ( fotosintēze). Šādi organismi ir daži baktēriju un zaļo augu veidi.

Evolūcijas laikā attīstoties dzīviem organismiem, regulējošās sistēmas ir kļuvušas sarežģītākas un sakārtotākas. Mūsdienās augsti attīstītiem organismiem ir papildu regulējums hormonālie mehānismi un nervu mehānismi, kas vai nu tieši iedarbojas uz enzīmu sintēzi vai uz pašiem fermentiem, kā arī var ietekmēt šūnu jutību pret konkrētu fermentu.

11 277

Termins "vielmaiņa" (metabolisms) grieķu valodā nozīmē "pārmaiņas" vai "pārveidošana". Tātad, kas tiek pārveidots?

Vielmaiņa- tas ir visu organismā notiekošo bioķīmisko un enerģētisko procesu apvienojums, kura laikā ienākošā pārtika, ūdens, gaiss tiek pārvērsts enerģijā un vairākās dzīvības uzturēšanai nepieciešamās vielās. Šī funkcija ļauj mūsu ķermenim izmantot pārtiku un citus resursus, lai saglabātu savu struktūru, labotu bojājumus, atbrīvotos no toksīniem un vairoties. Citiem vārdiem sakot, vielmaiņa ir nepieciešams process, bez kura dzīvie organismi mirs.

Metabolisma funkcijas:

ķermeņa iekšējās vides noturības saglabāšana nepārtraukti mainīgos eksistences apstākļos un pielāgošanās ārējo apstākļu izmaiņām.
dzīvības, attīstības un pašvairošanās nodrošināšana.

Metabolisms sākas ar barības vielu uzsūkšanos, kas nepieciešamas dzīvības uzturēšanai. Mēs taču uzņemam citu cilvēku olbaltumvielas, taukus un ogļhidrātus! Un jums ir jāveido savs. Kas man jādara? Pareizi! Sadaliet ienākošās kompleksās vielas vienkāršākos sastāvdaļās un pēc tam veidojiet no tām atsevišķus proteīnus, taukus un ogļhidrātus. Tas ir, vispirms ir jāizjauc un pēc tam jābūvē.

Līdz ar to visu vielmaiņas procesu var iedalīt 2 cieši saistītās komponentēs, viena procesa divās daļās – vielmaiņā.

1. Katabolisms- Tie ir tādi procesi organismā, kas ir vērsti uz pārtikas, kā arī pašu molekulu sadalīšanu vienkāršākās vielās, vienlaikus atbrīvojot enerģiju un uzglabājot to adenozīna trifosfāta (ATP) veidā.
Pirmā katabolisma stadija ir gremošanas process, kura laikā olbaltumvielas sadalās aminoskābēs, ogļhidrāti – glikozē, lipīdi – glicerīnā un taukskābēs. Tad jau šūnās šīs molekulas pārvēršas vēl mazākās, piemēram, taukskābes - par acetil-CoA, glikozi - par piruvātu, aminoskābes - par oksaloacetātu, fumarātu un sukcinātu utt. Galvenie katabolisma galaprodukti ir ūdens, oglekļa dioksīds, amonjaks un urīnviela.

Sarežģītu vielu iznīcināšana ir nepieciešama neatliekamām vajadzībām enerģijas iegūšanai un jaunu audu veidošanai. Bez katabolisma procesiem ķermenis paliktu bez enerģijas, kas nozīmē, ka tas nevarētu pastāvēt. Galu galā šī enerģija vēlāk tiks novirzīta nepieciešamo vielu sintēzei, audu veidošanai un ķermeņa atjaunošanai, tas ir, anabolismam. Enerģija nepieciešama arī muskuļu kontrakcijai, nervu impulsu pārraidei, ķermeņa temperatūras uzturēšanai utt.

2. Anabolisms- tie ir vielmaiņas procesi organismā, kas ir vērsti uz šī organisma šūnu un audu veidošanos. Daudzas vielas, kas iegūtas katabolisma rezultātā, organisms pēc tam izmanto citu vielu sintēzei (anabolismam).
Anaboliskie procesi vienmēr notiek ar ATP enerģijas uzsūkšanos. Anaboliskā vielmaiņas gaitā no mazākām molekulām strukturējas lielākas molekulas, bet no vienkāršākām struktūrām veidojas sarežģītākas.
Tādējādi katabolisma un sekojošā anabolisma rezultātā no organismā nonākušajām uzturvielām tiek uzbūvēti šim organismam raksturīgie proteīni, tauki un ogļhidrāti.

1. tabula Anabolisma un katabolisma salīdzinājums.

Neskatoties uz anabolisma un katabolisma pretstatu, tie ir nesaraujami saistīti un nevar iztikt viens bez otra.
Anabolisma un katabolisma procesu kopums ir vielmaiņa jeb vielmaiņa.
Šo divu komponentu līdzsvaru regulē hormoni un tas liek organismam darboties nevainojami. Fermenti vienlaikus pildot katalizatoru lomu vielmaiņas procesos.

Kā mēra vielmaiņas ātrumu? Kas vielmaiņas ātrums?

Mērot vielmaiņas līmeni, protams, neviens neskaita jaunizveidoto vai iznīcināto šūnu vai audu skaitu.
Vielmaiņas ātrumu mēra pēc absorbētās un atbrīvotās enerģijas daudzuma. Mēs runājam par enerģiju, kas nonāk organismā ar pārtiku, un to, ko cilvēks tērē dzīves procesā. To mēra kalorijās.
Kalorijas ķermenim ir tāpat kā benzīns automašīnai. Tas ir enerģijas avots, pateicoties kuram pukst sirds, saraujas muskuļi, darbojas smadzenes un cilvēks elpo.

Kad viņi saka "palielināts vai samazināts metabolisms", tas nozīmē palielinātu vai samazinātu metabolisma ātrumu (vai intensitāti).

vielmaiņas ātrums ir enerģijas daudzums, ko organisms patērē kalorijās noteiktā laika periodā.

Cik daudz kaloriju dienā sadedzina vesels cilvēks?
Enerģija, ko cilvēks tērē dzīves procesā, ietver 3 sastāvdaļas:
1) Enerģija, kas tiek tērēta galvenajam metabolismam (tas ir galvenais metabolisma rādītājs) +
2) Enerģija, kas iztērēta pārtikas asimilācijai - pārtikas specifiskā dinamiskā darbība (SDAP) +
3) Enerģija, kas tiek tērēta fiziskajām aktivitātēm.

Bet, ja runa ir par individuālu pastiprinātu vai pazeminātu vielmaiņu, tad domāts ir galvenais vielmaiņa.

Pamata apmaiņa - kas tas ir?

BX- tas ir minimālais enerģijas daudzums, kas ķermenim nepieciešams, lai uzturētu normālu darbību pilnīgas atpūtas apstākļos 12 stundas pēc ēšanas nomoda stāvoklī un izslēdzot visu ārējo un iekšējo faktoru ietekmi.
Šī enerģija tiek tērēta ķermeņa temperatūras uzturēšanai, asinsritei, elpošanai, izvadīšanai, endokrīnās sistēmas darbībai, nervu sistēmas darbībai, šūnu vielmaiņas procesiem.
Bāzes vielmaiņa parāda, cik intensīvi notiek vielmaiņa un enerģija organismā.
Galvenā vielmaiņa ir atkarīga no dzimuma, svara, vecuma, iekšējo orgānu stāvokļa, ārējo faktoru ietekmes uz organismu (uztura trūkums vai pārmērība, fizisko aktivitāšu intensitāte, klimats utt.)
Pamata metabolisms var palielināties vai samazināties ārējo vai iekšējo faktoru ietekmē. Tātad ārējās temperatūras pazemināšana palielina bazālo metabolismu. Ārējās temperatūras paaugstināšanās samazina bazālo vielmaiņas ātrumu.

Kāpēc ir svarīgi zināt bazālo metabolismu?

Jo bazālā vielmaiņa ir vielmaiņas un enerģijas intensitātes rādītājs organismā, tad tā izmaiņas var liecināt par noteiktu slimību klātbūtni.
Šim nolūkam "pareizo bazālo apmaiņu" salīdzina ar "faktisko bazālo apmaiņu".

Pamata maiņa- Tas ir vidējais rādītājs, kas tika noteikts, pamatojoties uz liela skaita veselu cilvēku aptaujas rezultātiem. To uzskata par normu.
Pamatojoties uz šiem rezultātiem, ir sastādītas īpašas tabulas, kas norāda uz pareizu bazālo metabolismu, ņemot vērā dzimumu, vecumu un svaru.
Pareiza bazālā apmaiņa tiek uzskatīta par 100%. To mēra kcal 24 stundās.
Veselam pieaugušam cilvēkam pareizais bazālais metabolisms ir aptuveni 1 kcal uz 1 kg ķermeņa svara stundā.

Faktiskā bazālā apmaiņa ir indivīda individuālā pamata apmaiņa. To izsaka kā procentuālo novirzi no maksājuma. Ja faktiskā bazālā apmaiņa palielināts - ar plus zīmi, ja pazemināts - ar mīnus zīmi.

Atkāpe no noteiktās vērtības par +15 vai -15% tiek uzskatīta par pieņemamu.
Atkāpes no +15% līdz +30% tiek uzskatītas par apšaubāmām, un tām ir nepieciešama uzraudzība un kontrole.
Atkāpes no +30% līdz +50% tiek uzskatītas par mērenām novirzēm, no +50% līdz +70% - smagas, un vairāk nekā +70% - ļoti smagas.
Tiek uzskatīts, ka bazālā vielmaiņas ātruma samazināšanās par 30–40% ir saistīta ar slimību, kurai nepieciešama šīs slimības ārstēšana.

Faktiskā bazālā apmaiņa nosaka ar kalorimetriju īpašās laboratorijās.