Tana metabolizmining ta'rifi. Metabolizm nima va uning buzilishining sabablari nimada? Metabolik jarayonlarning tezligiga nima ta'sir qiladi

11.11.2020

Moddalar almashinuvi va energiya haqida umumiy tushuncha Inson tanasi, barcha tirik organizmlar kabi, ochiq energiya tizimi sifatida mavjud. Bu shuni anglatadiki, organizm doimiy ravishda oddiy kimyoviy birikmalar ko'rinishidagi moddani yo'qotadi. Shu bilan birga, energiya tanadan chiqariladi. Ammo tana barqaror energiya tizimidir, shuning uchun materiya va energiyaning yo'qolishi ularning atrof-muhitdan doimiy ravishda so'rilishi bilan to'ldiriladi. Shunday qilib, inson tanasi orqali doimiy materiya va undagi energiya oqimi mavjud. Bu uzluksiz oqim tirik organizmlarning eng muhim xususiyatlaridan biri bo'lib, metabolizm va energiya yoki metabolizm deb ataladi.

Tanaga kiradigan moddada kimyoviy energiya (molekulyar kimyoviy bog'lanish energiyasi) mavjud. Bu energiya organizmda boshqa birikmalarning kimyoviy energiyasiga, shuningdek issiqlik, mexanik va elektr energiyasiga aylanadi. Organizmda oz miqdorda elektr energiyasi ishlab chiqariladi, lekin u asab va mushak tizimlarining ishlashi uchun muhimdir.

Metabolizm butun organizm darajasida sodir bo'ladigan yagona jarayon bo'lib, u har bir alohida hujayrada sodir bo'ladigan metabolik jarayonlardan iborat. Metabolizmning mohiyati - bu organizmdagi moddalarning energiya sarflanishi yoki chiqishi bilan sodir bo'ladigan barcha xilma-xilligi. Shunday qilib, metabolizmning umumiy jarayoni bir-biri bilan chambarchas bog'liq bo'lgan ikki tomonga ega:

Anabolizm (assimilyatsiya, plastik almashinuv) - hujayralarda sodir bo'ladigan sintez reaktsiyalari to'plami. Shu bilan birga, oddiyroq moddalardan murakkabroq moddalar sintezlanadi. Anabolizm reaktsiyalari energiya narxiga to'g'ri keladi. Anabolizm reaktsiyalari uchun asosiy energiya manbai ATP hisoblanadi. Bunday reaksiyalarga barcha hujayralarda uchraydigan oqsil biosintezini misol qilib keltirish mumkin. Anabolizm uchun boshlang'ich materiallar tanaga oziq-ovqat bilan kiradigan va ovqat hazm qilish jarayoni natijasida hosil bo'lgan oziq moddalardir. Anabolik reaktsiyalar natijasida tananing doimiy o'zini o'zi yangilashi, o'sishi va rivojlanishi mavjud. Bundan tashqari, anabolizm reaktsiyalari katabolizm jarayonlari uchun organik birikmalarning etkazib beruvchilari hisoblanadi.

Katabolizm (dissimilyatsiya, energiya almashinuvi) - bu murakkabroq organik moddalarning oddiyroq, karbonat angidrid va suvgacha bo'linishi va parchalanishi reaktsiyalari to'plami. Bu reaksiyalar energiyaning ajralishi bilan boradi, uning yarmiga yaqini issiqlikka aylanadi va tana haroratini saqlashga sarflanadi, ikkinchi yarmi esa sintezda ishlatiladigan ATP molekulalarida yuqori energiyali aloqalar shaklida saqlanadi. reaktsiyalar.

Inson tanasini tashkil etuvchi asosiy organik moddalar oqsillar, uglevodlar, yog'lar, nuklein kislotalar bo'lsa, ba'zi moddalar boshqa moddalarga, masalan, uglevodlar yog'larga va aksincha, oqsillar yog'lar va uglevodlarga aylanishi mumkin. Tananing noorganik moddalari suv va mineral tuzlardir. To'liq, muvozanatli dietada etarli miqdorda va sifatli organik moddalar bo'lishi kerak, shuningdek, zarur mineral tuzlar, suv va vitaminlar bo'lishi kerak. Muvozanatni talab qiladigan 60 ga yaqin ozuqa moddalari mavjud.

Ayrim tarkibiy qismlarni chiqarib tashlashga olib keladigan monoton ovqatlanish metabolik kasalliklarni keltirib chiqaradi. Protein, uglevod, yog' va suv-tuz almashinuvini ajratish odatiy holdir. Oziq-ovqatning energiya qiymati kilokaloriya (kkal) bilan o'lchanadi. Insonning kunlik energiya talabi o'rtacha 3100 kilojoulni tashkil qiladi.Bu qiymat jinsi, yoshi, jismoniy va hissiy faolligiga bog'liq. Metabolik jarayonlarning yuqori faolligi tufayli 1-5 yoshli bolalarda tana vazniga nisbatan ayniqsa yuqori energiya xarajatlari.

Protein almashinuvi Inson tanasini tashkil etuvchi barcha organik birikmalar orasida oqsillar eng katta miqdorni tashkil qiladi. Organizmdagi oqsillarning vazifalari juda xilma-xildir: strukturaviy (ular hujayra membranalarining bir qismidir, sitoskeleton hosil qiladi); katalitik (ferment oqsillari); tartibga soluvchi (oqsillar - gormonlar); transport (qon plazmasining albomlari va globulinlari, eritrotsitlar gemoglobini); himoya (oqsillar - antikorlar, qon ivish tizimining oqsillari); retseptor, signal (retseptor uchlari membranalarining oqsillari); kontraktil (mushak hujayralarining aktin va miyozin, flagella va siliya tubulin oqsili); energiya (oqsillarning parchalanishi paytida energiyani ozod qilish);

Proteinlar muvozanatli dietada alohida ahamiyatga ega, chunki ular inson tanasida boshqa organik birikmalardan sintez qilinmaydi va oziq-ovqatning bir qismi sifatida qabul qilinishi kerak. Kimyoviy nuqtai nazardan, oqsillar aminokislotalardan tashkil topgan polimerik birikmalardir. Insonning ovqat hazm qilish traktida oziq-ovqat oqsillari aminokislotalarga bo'linadi, ulardan o'z oqsillari tana hujayralarida sintezlanadi. Inson oqsillarida 22 xil aminokislotalar mavjud. Barcha aminokislotalar muhim va muhim bo'lmaganlarga bo'linadi.

Inson tanasida boshqa aminokislotalardan almashtiriladigan moddalar hosil bo'lishi mumkin. Muhim aminokislotalarni inson tanasi sintez qila olmaydi, shuning uchun ularni oziq-ovqatdan olish kerak. Voyaga etgan odamning tanasida 14 ta aminokislota sintezlanishi mumkin. Bolalarda 10 ta, kattalarda 8 ta muhim aminokislotalar (arginin, valin, leysin, izolösin va boshqalar) mavjud. Har qanday muhim aminokislotalarning etishmasligi yoki yo'qligi o'sish va rivojlanishning sekinlashishiga va hatto to'xtashiga olib keladi. Shu munosabat bilan oqsillarning biologik qiymati tushunchasi mavjud.

Barcha muhim aminokislotalarni va etarli miqdorda o'z ichiga olgan oqsillar to'liq oqsillar deb ataladi. Bular hayvon oqsillari (go'sht, baliq, tuxum, sut oqsillari). Barcha muhim aminokislotalarni o'z ichiga olmaydi oqsillar to'liq emas deb ataladi. Bu o'simlik oqsillari (kartoshka oqsillaridan tashqari).

Ovqat hazm qilish sharbatlarining bir qismi bo'lgan proteolitik fermentlar ta'siri ostida oziq-ovqat oqsillari aminokislotalarga bo'linadi va ichak devorlari orqali qonga so'riladi. Qon oqimi bilan aminokislotalar tana hujayralariga kiradi va keyingi o'zgarishlarda (oqsillarning biosintezi, boshqa aminokislotalarga aylanishi va boshqalar) ishtirok etadi.

1 gramm oqsillarni karbonat angidrid, suv va karbamidga to'liq oksidlanishi 17,6 k.J (4,1 kkal) energiya ajralishi bilan birga keladi. Proteinlar zahirada deyarli to'planmaydi. Hujayralarda protein ochligi bilan hujayralar membranalarining oqsillari o'zlari ishlatiladi, bu esa og'ir metabolik kasalliklarga olib keladi. Voyaga etgan odamning oqsillarga bo'lgan kunlik ehtiyoji 90-150 grammni tashkil qiladi (jismoniy faollikka bog'liq).

Oziq-ovqat mahsulotidagi ortiqcha protein glikogen va yog'ga aylanishi mumkin, lekin umuman olganda, ortiqcha aminokislotalar karbonat angidrid, suv va ammiakga oksidlanadi. Ammiak zaharli hisoblanadi, shuning uchun u jigarda toksik bo'lmagan karbamidga aylanadi va siydik bilan chiqariladi. Voyaga etgan odamning tanasida sintezlangan oqsillar miqdori odatda parchalanadigan oqsil miqdoriga teng. Bolalarda oqsil sintezi ularning parchalanishidan, qariyalarda esa parchalanish jarayoni sintezdan ustun turadi.

Voyaga etganida, sog'lom odamda azot balansi mavjud, ya'ni oziq-ovqat oqsillaridan olingan azot miqdori chiqarilgan azot miqdoriga teng. Yosh, o'sib borayotgan organizmda oqsil massasi to'planadi, shuning uchun azot balansi ijobiy bo'ladi, ya'ni kiruvchi azot miqdori tanadan chiqarilgan miqdordan oshadi. Keksa yoshda oqsillarning asosiy parchalanishi tufayli azot balansi manfiy bo'ladi, ya'ni organizmga kiradigan azot miqdori organizmdan chiqarilgan azot miqdoridan kamroq bo'ladi.

Protein etishmasligi bilan bog'liq kasalliklar. Qon zardobida oqsil miqdori kamayadi, gipoproteinemiya rivojlanadi. Qon oqsillaridan keyin jigar, mushaklar va terining oqsillari parchalanadi. Keyinchalik yurak va miya mushaklarining oqsillari parchalanadi. Erta ko'rsatkich - siydikdagi karbamidning o'zgarishi.

Uglevod almashinuvi Uglevodlar inson organizmiga monosaxaridlar (glyukoza, fruktoza, galaktoza), disaxaridlar (saxaroza, maltoza, laktoza) va polisaxaridlar (kraxmal, glikogen) shaklida oziq-ovqat tarkibiga kiradi. Inson energiya almashinuvining 60% gacha bo'lgan qismi uglevodlarning o'zgarishiga bog'liq. Uglevodlarning oksidlanishi yog'lar va oqsillarning oksidlanishiga qaraganda ancha tez va osonroqdir. Inson tanasida uglevodlar bir qator muhim funktsiyalarni bajaradi:

energiya (bir gramm glyukoza to'liq oksidlanishi bilan 17,6 k. J energiya chiqariladi); retseptor (glikokaliks hujayralarining uglevod retseptorlarini hosil qiladi); himoya (shilliq qismi); saqlash (mushaklar va jigarda glikogen ko'rinishidagi zahirada saqlanadi);

Odamning ovqat hazm qilish traktida polisaxaridlar va disaxaridlar amilolitik fermentlar ta'sirida glyukoza va boshqa monosaxaridlarga parchalanadi. Inson qonida glyukoza miqdori juda doimiy, 0,08 dan 0,12% gacha. Organizmda insulin gormoni ta'sirida qondan ortiqcha uglevodlar jigar va mushaklarda glikogen polisakkarid shaklida to'planadi. Insulin etishmovchiligi bilan jiddiy kasallik rivojlanadi - diabetes mellitus.

Voyaga etgan odamning tanasida glikogen zahiralari taxminan 400 grammni tashkil qiladi. Bu zahiralar energiya ehtiyojlari uchun osongina safarbar qilinadi: glyukagon gormoni va ba'zi fermentlar ta'sirida glikogen glyukozagacha parchalanadi. Insonning uglevodlarga bo'lgan kunlik ehtiyoji 400 - 600 gramm. O'simlik ovqatlari uglevodlarga boy. Oziq-ovqatda uglevodlar etishmasligi bilan ular yog'lar va oqsillardan sintezlanishi mumkin. Oziq-ovqat tarkibidagi ortiqcha uglevodlar metabolizm jarayonida yog'larga aylanadi.

Yog 'almashinuvi Yog'lar (lipidlar) tana vaznining 10-20% ni tashkil qiladi. Inson yog'larining aksariyat molekulalari uch atomli spirt glitserin va yuqori karboksilik (yog'li) kislotalarning esterlaridir. Lipidlar qattiq (yog'lar) yoki suyuq (yog'lar) bo'lishi mumkin. Yog'lar bir qator muhim funktsiyalarni bajaradi:

strukturaviy (yog'lar - fosfolipidlar hujayra membranalari tuzilishining asosidir); energiya (1 g yog'ning karbonat angidridga to'liq oksidlanishi va suv 38,9 k. J (9,3 kkal) energiya chiqaradi); himoya (past harorat va agressiv suvli eritmalarning tashqi ta'siridan issiqlik izolyatsiyasi va gidroizolyatsiyasi, tananing ayrim qismlariga mexanik bosimning siqish ta'siri); amortizatsiya (ba'zi ichki organlarning (buyraklar va boshqalar) yog 'kapsulalari); endogen suv manbai (oksidlanish jarayonida 1 g yog' organizm tomonidan metabolik ehtiyojlar uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan 1,1 g suv ajralib chiqadi; dasht va cho'l hayvonlari. yog'ning oksidlanish zahirasi tufayli uzoq vaqt ichmasdan ketish); tartibga soluvchi (ba'zi gormonlar yog'larning hosilalari, masalan, progesteron, androsteron va boshqalar); yog'da eriydigan vitaminlar uchun erituvchilar.

Ovqat hazm qilish traktida yog'lar lipolitik fermentlar ta'sirida glitserin va yog' kislotalariga parchalanadi. Ingichka ichak shilliq qavati hujayralaridagi bu moddalar odamning o'z yog'lariga aylanadi va limfa ichiga so'riladi. Ovqatdan ortiqcha yog 'ichki organlar yuzasida va teri osti yog' to'qimalarida to'planadi. Inson yog'larida to'yingan va to'yinmagan yog'li kislotalar mavjud. To'yinmagan yog'li kislotalar inson tanasida sintez qilinmaydi, shuning uchun ularni oziq-ovqatdan olish kerak.

O'simlik moylari to'yinmagan yog'li kislotalarning manbai hisoblanadi. Katta yoshli odamning yog'larga bo'lgan kunlik ehtiyoji 80-100 g ni tashkil qiladi, ularning miqdorining taxminan 30% to'yinmagan yog'li kislotalar manbai sifatida o'simlik moylari bo'lishi kerak. Oziq-ovqatda yog' etishmasligi bilan ular oqsillar va uglevodlardan sintezlanishi mumkin. Hayvonlarning yog'larini ortiqcha iste'mol qilish arteriyalarning ichki devorlariga yotqizilgan xolesterin hosil bo'lishiga yordam beradi va ularning devorlarining qalinlashishiga olib keladi va gipertenziya rivojlanishiga yordam beradi.

Suv va tuz almashinuvi Inson tanasida taxminan 65% suv mavjud. Ayniqsa, katta miqdorda suv asab to'qimalarining hujayralari (neyronlar), taloq va jigar hujayralari - 85% gacha. Embrion hujayralarida suv miqdori 95% gacha bo'lishi mumkin, eski hujayralarda esa uning miqdori 60% gacha kamayadi. Voyaga etgan odamning har bir kilogramm vazniga taxminan 700 g suv, 500 g hujayra ichidagi va 200 g hujayradan tashqari suv mavjud. Siydikda, nafas olishda, teri orqali, kattalarda najas bilan kunlik suv yo'qotilishi taxminan 2,5 litrni tashkil qiladi, shuning uchun kunlik suvga bo'lgan ehtiyoj bu miqdorga teng.

Suv yo'qotishlarini to'ldirish suyuqlikni oziq-ovqat iste'mol qilish hisobiga amalga oshiriladi. Oqsillar, yog'lar va uglevodlarning oksidlanishi tufayli tanada har kuni taxminan 300 g suv hosil bo'ladi. Kimyoviy modda sifatida suv bir qator o'ziga xos fizik va kimyoviy xususiyatlarga ega bo'lib, u organizmda bajaradigan funktsiyalarga asoslanadi:

universal hal qiluvchi (hujayralardagi barcha biokimyoviy reaktsiyalar faqat erigan holatda sodir bo'ladi); hujayralar va to'qimalarning elastikligini (turgorini) aniqlaydi; suyuqlik tashish tizimlari (sitoplazma, qon, limfa harakati) va ovqat hazm qilish sharbatlarining asosi hisoblanadi; ichki muhitning asosi (qon, limfa; to'qima, plevra, miya omurilik, artikulyar suyuqlik); biokimyoviy reaksiyalarda reagent hisoblanadi; tanadagi issiqlikni saqlash, taqsimlash va qayta taqsimlashda va termoregulyatsiyada ishtirok etadi; Suvsiz odam 5 kundan ortiq yashay olmaydi.

Mineral tuzlar metabolik jarayonlarning normal borishi va barcha organ tizimlarining ishlashi, normal o'sishi va rivojlanishi uchun zarurdir. Tanadagi soni o'nlab va yuzlab gramm bo'lgan makroelementlar natriy, kaliy, kaltsiy, fosfor va magniydir. Inson tanasi turli xil iz elementlarini talab qiladi, ularning miqdori milligramm bilan hisoblanadi. Qoida tariqasida, mineral tuzlarga bo'lgan ehtiyoj oziq-ovqat mahsulotlari bilan qoplanadi, osh tuzi va yod bundan mustasno, ba'zi hududlarning suvlari va tuproqlarida, shu jumladan Oltoy o'lkasi hududida kambag'aldir. Har bir mineral element o'zining muhim rolini bajaradi va uni boshqa element bilan almashtirib bo'lmaydi.

Ayrim mineral elementlarning inson organizmidagi vazifalari va ularning kunlik talabi Elementning nomi Organizmdagi vazifalari Kundalik ehtiyoj, g Natriy (natriy xlorid) Hujayra membranasining tashqi yuzasida to`qima suyuqligida ionlar bo`ladi; hujayra qo'zg'aluvchanlik jarayonlarini ta'minlaydi 10 - 12 Kaliy ionlari hujayra membranasining ichki yuzasida joylashgan va hujayra qo'zg'aluvchanlik jarayonlarini ta'minlaydi 2 - 3

Fosfor Suyak to'qimalarining hujayralararo moddasiga kiritilgan; fosfor o'z ichiga olgan organik birikmalarning (ATP, DNK, RNK) zarur tarkibiy qismidir 1, 5 - 2, 0 Kaltsiy Suyak to'qimalarining hujayralararo moddasiga kiritilgan; ionlar mushaklarning qisqarishi va qon ivishi jarayonlarida ishtirok etadi 0,6 - 0,8 Magniy Suyak to'qimalarining hujayralararo moddasiga kiradi; 0,3 Temir gemoglobin va ba'zi oksidlovchi fermentlar tarkibiga kiradi 0,001 - 0,003 Xlor (natriy xlorid) Me'da shirasiga (xlorid kislotasi) kiradi 10 - 12

Oltingugurt Ba'zi aminokislotalar tarkibiga kiradi 0,8 - 1,0 Yod Qalqonsimon bez gormonlari tarkibiga kiradi 0,00003 Sink Insulin va jinsiy gormonlar hosil bo'lishini katalizlovchi fermentlar tarkibiga kiradi Ftor Tish va suyaklarning qattiq to'qimalariga kiradi Brom Nerv to'qimalariga kiradi, ajralish jarayonlarini inhibe qiladi. Ba'zi fermentlar tarkibiga kiruvchi mis 0,001 kobalt B 12 vitamini molekulasi tarkibiga kiradi, ba'zi nafas olish fermentlarining faolligini faollashtiradi.

Hujayralar doimiy ravishda amalga oshiriladi metabolizm (metabolizm) - ularning o'sishi, hayotiy faolligi, atrof-muhit bilan doimiy aloqasi va almashinuvini ta'minlaydigan turli xil kimyoviy o'zgarishlar. Metabolizm tufayli hujayrani tashkil etuvchi oqsillar, yog'lar, uglevodlar va boshqa moddalar doimiy ravishda parchalanadi va sintezlanadi. Bu jarayonlarni tashkil etuvchi reaktsiyalar ma'lum bir hujayra organoididagi maxsus fermentlar yordamida sodir bo'ladi va yuqori tashkilot va tartibliligi bilan ajralib turadi. Shu tufayli hujayralardagi tarkibning nisbiy doimiyligiga, hujayra tuzilmalari va hujayralararo moddaning shakllanishi, yo'q qilinishi va yangilanishiga erishiladi.

Metabolizm energiyani aylantirish jarayonlari bilan uzviy bog'liqdir. Kimyoviy o'zgarishlar natijasida kimyoviy bog'larning potentsial energiyasi boshqa turdagi energiyaga aylanadi, yangi birikmalar sintezi, hujayralarning tuzilishi va funktsiyalarini saqlash uchun ishlatiladi va hokazo.

Metabolizm organizmda bir vaqtning o'zida sodir bo'ladigan o'zaro bog'liq ikkita jarayondan iborat - plastik va energiya almashinuvi .

Plastmassa almashinuvi (anabolizm, assimilyatsiya) - biologik sintezning barcha reaktsiyalarining yig'indisi. Bu moddalar hujayra organellalarini qurishga va bo'linish jarayonida yangi hujayralar paydo bo'lishiga boradi.Plastmassa almashinuvi doimo energiyaning yutilishi bilan birga keladi.

Energiya almashinuvi (katabolizm, dissimilyatsiya) - murakkab yuqori molekulyar organik moddalar - oqsillar, nuklein kislotalar, yog'lar, uglevodlarni oddiyroq, past molekulyarlarga bo'linish reaktsiyalari to'plami. Bunda yirik organik molekulalarning kimyoviy bog`lari tarkibidagi energiya ajralib chiqadi. Chiqarilgan energiya energiyaga boy ATP fosfat bog'lari shaklida saqlanadi.

Plastmassa va energiya almashinuvi reaktsiyalari o'zaro bog'liq bo'lib, ularning birligida har bir hujayradagi va umuman tanadagi metabolizm va energiya almashinuvini tashkil qiladi.

plastik almashinuv

Plastmassa almashinuvining mohiyati shundan iboratki, hujayra ichiga tashqaridan kirib kelgan oddiy moddalardan hujayra moddalari hosil bo'ladi. Keling, bu jarayonni hujayraning eng muhim organik birikmalari - oqsillarning hosil bo'lishi misolida ko'rib chiqaylik.

Protein sintezi DNK, mRNK, tRNK, ribosomalar, ATP va turli fermentlarni o'z ichiga olgan murakkab, ko'p bosqichli jarayondir. Protein sintezining boshlang'ich bosqichi - bu erda joylashgan alohida aminokislotalardan polipeptid zanjirining shakllanishi

qat'iy belgilangan ketma-ketlik. Aminokislotalarning tartibini aniqlashda asosiy rol, ya'ni. Proteinning asosiy tuzilishi DNK molekulalariga tegishli. Oqsillardagi aminokislotalarning ketma-ketligi DNK molekulasidagi nukleotidlar ketma-ketligi bilan belgilanadi. DNKning nukleotidlarning ma'lum bir ketma-ketligi bilan tavsiflangan bo'limiga gen deyiladi. Gen - bu genetik ma'lumotning elementar zarrasi bo'lgan DNKning bo'limi. Shunday qilib, har bir o'ziga xos oqsilning sintezi gen tomonidan belgilanadi. Polipeptid zanjiridagi har bir aminokislota uchta nukleotid - triplet yoki kodon birikmasiga to'g'ri keladi. Bu bitta aminokislotaning polipeptid zanjiriga bog'lanishini aniqlaydigan uchta nukleotiddir. Misol uchun, AAC tripletiga ega bo'lgan DNK mintaqasi aminokislota leytsinga, TTT uchligi lizinga va TGA treoninga mos keladi. Nukleotidlar va aminokislotalar o'rtasidagi bu bog'liqlik genetik kod deb ataladi. Proteinlar tarkibida 20 ta aminokislota va faqat 4 ta nukleotid mavjud. Faqat uchta ketma-ket asosdan tashkil topgan kod barcha 20 aminokislotalarning oqsil molekulalari tuzilmalarida ishtirok etishini ta'minlashi mumkin edi. Umuman olganda, genetik kodda to'rtta azotli asoslarning mumkin bo'lgan kombinatsiyasini ifodalovchi 64 xil triplet mavjud, bu 20 ta aminokislotalarni kodlash uchun etarli. Har bir triplet bitta aminokislota uchun kodlanadi, lekin ko'pchilik aminokislotalar bir nechta kodon tomonidan kodlangan. Hozirda DNK kodi to'liq deshifrlangan. Har bir aminokislota uchun uning kodlovchi uchliklarining tarkibi aniq aniqlangan. Masalan, arginin aminokislotasi HCA, HCG, HCT, HCC, TCT, TCC kabi DNK nukleotidlarining tripletlariga mos kelishi mumkin.

Protein sintezi ribosomalarda amalga oshiriladi va oqsil tuzilishi haqidagi ma'lumotlar yadroda joylashgan DNKda shifrlangan. Protein sintezlanishi uchun uning birlamchi tuzilishidagi aminokislotalarning ketma-ketligi haqidagi ma'lumot ribosomalarga yetkazilishi kerak. Ushbu jarayon ikki bosqichni o'z ichiga oladi: transkripsiya va tarjima.

Transkripsiya (so'zma-so'z - qayta yozish) matritsa sintezining reaktsiyasi sifatida davom etadi. DNK zanjirida, xuddi matritsada bo'lgani kabi, komplementarlik printsipiga ko'ra, mRNK zanjiri sintezlanadi, u o'zining nukleotidlar ketma-ketligida DNK polinukleotid zanjiriga to'liq ko'chiriladi (to'ldiruvchi), DNKdagi timin esa RNKdagi urasilga mos keladi. Messenger RNK butun DNK molekulasining nusxasi emas, balki uning faqat bir qismi - yig'ilishi kerak bo'lgan oqsilning tuzilishi haqida ma'lumotni olib yuradigan bitta gendir. Sintezning boshlang'ich nuqtasini "tanish" uchun maxsus mexanizmlar, ma'lumot o'qiladigan DNK zanjirini tanlash, shuningdek, maxsus kodonlar ishtirok etadigan jarayonni yakunlash mexanizmlari mavjud. Xabarchi RNK shunday shakllanadi. Genlar bilan bir xil ma'lumotga ega bo'lgan mRNK molekulasi sitoplazmaga kiradi. RNK ning yadro membranasi orqali sitoplazmaga o'tishi RNK molekulasi bilan kompleks hosil qiluvchi maxsus oqsillar tufayli sodir bo'ladi.

Sitoplazmada mRNK molekulasining bir uchida ribosoma bog'langan; sitoplazmadagi aminokislotalar fermentlar yordamida faollashadi va maxsus fermentlar yordamida tRNKga (bu aminokislota uchun maxsus bog'lanish joyi) qayta biriktiriladi. Har bir aminokislota o'z tRNKsiga ega, uning bo'limlaridan biri (antikodon) ma'lum bir aminokislotaga mos keladigan va qat'iy belgilangan mRNK tripletini to'ldiruvchi nukleotidlar uchligidir.

Biosintezning keyingi bosqichi boshlanadi - efirga uzatish : mRNK shablonida polipeptid zanjirlarini yig'ish. Protein molekulasi yig'ilganda ribosoma mRNK molekulasi bo'ylab harakatlanadi va u silliq emas, balki vaqti-vaqti bilan, triplet-uchlik harakat qiladi. Ribosoma mRNK molekulasi bo'ylab harakatlanar ekan, mRNK tripletlariga mos keladigan aminokislotalar bu erga tRNK yordamida yetkaziladi. Ribosoma ipga o'xshash mRNK molekulasi bo'ylab harakatini to'xtatadigan har bir tripletga tRNK qat'iy ravishda komplementar biriktirilgan. Bunday holda, tRNK bilan bog'langan aminokislotalar ribosomaning faol markazida joylashgan. Bu yerda maxsus ribosoma fermentlari tRNK dan aminokislotalarni ajratib oladi va oldingi aminokislotaga biriktiradi. Birinchi aminokislota o'rnatilgandan so'ng, ribosoma bir triplet harakat qiladi va tRNK aminokislotani qoldirib, keyingi aminokislota uchun sitoplazmaga o'tadi. Ushbu mexanizm yordamida oqsil zanjiri bosqichma-bosqich tuziladi. Unda aminokislotalar mRNK molekulasi zanjirida kodlovchi tripletlarning joylashishiga qat'iy muvofiq ravishda birlashtiriladi. Ribosoma mRNK bo'ylab qanchalik uzoqqa siljigan bo'lsa, oqsil molekulasining segmenti shunchalik katta bo'ladi "yig'iladi". Ribosoma mRNKning qarama-qarshi uchiga yetganda, sintez tugallanadi. Ribosomadan ipsimon oqsil molekulasi ajralib chiqadi. mRNK molekulasi, xuddi ribosoma kabi, ko'p marta polipeptidlarni sintez qilish uchun ishlatilishi mumkin. Bitta mRNK molekulasida bir nechta ribosomalar (poliribosoma) bo'lishi mumkin. Ularning soni mRNK uzunligi bilan belgilanadi.

Protein biosintezi murakkab ko'p bosqichli jarayon bo'lib, uning har bir bo'g'ini ma'lum fermentlar tomonidan katalizlanadi va ATP molekulalari tomonidan energiya bilan ta'minlanadi.

energiya almashinuvi

Sintezga qarama-qarshi jarayon dissimilyatsiya - bo'linish reaktsiyalari to'plamidir. Dissimilyatsiya natijasida oziq-ovqat moddalarining kimyoviy bog'lari tarkibidagi energiya ajralib chiqadi. Bu energiya hujayra tomonidan turli ishlarni, jumladan, assimilyatsiya qilish uchun ishlatiladi. Oziq moddalarning parchalanishi jarayonida energiya bir qator fermentlar ishtirokida bosqichma-bosqich chiqariladi. Energiya almashinuvida odatda uch bosqich ajratiladi.

Birinchi bosqich - tayyorgarlik . Bu bosqichda murakkab yuqori molekulyar organik birikmalar gidroliz yo‘li bilan fermentativ yo‘l bilan parchalanib, oddiyroq birikmalarga – ular tarkibidagi monomerlarga: oqsillar – aminokislotalarga, uglevodlar – monosaxaridlarga (glyukoza), nuklein kislotalar – nukleotidlarga va boshqalarga parchalanadi. . Bu bosqichda issiqlik shaklida tarqaladigan oz miqdorda energiya chiqariladi.

Ikkinchi bosqich anoksik yoki anaerobdir. U anaerob nafas olish (glikoliz) yoki fermentatsiya deb ham ataladi. Hayvon hujayralarida glikoliz sodir bo'ladi. Bu gradatsiya, o'ndan ortiq turli fermentlarning ishtiroki va ko'p miqdordagi oraliq mahsulotlarning shakllanishi bilan tavsiflanadi. Masalan, mushaklarda anaerob nafas olish natijasida olti uglerodli glyukoza molekulasi 2 molekula piruvik kislotaga (C3H403) parchalanadi, keyinchalik ular sut kislotasiga (C3H603) aylanadi. Bu jarayonda fosfor kislotasi va ADP ishtirok etadi. Jarayonning umumiy ifodasi quyidagicha:

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

Ajralish jarayonida taxminan 200 kJ energiya ajralib chiqadi. Bu energiyaning bir qismi (taxminan 80 kJ) ikkita ATP molekulasining sinteziga sarflanadi, buning natijasida energiyaning 40% ATP molekulasida kimyoviy bog'lanish shaklida saqlanadi. Qolgan 120 kJ energiya (60% dan ortiq) issiqlik sifatida tarqaladi. Bu jarayon samarasiz.

Spirtli fermentatsiya paytida, bir molekula glyukozadan, ko'p bosqichli jarayon natijasida, ikki molekula etil spirti, ikki molekula CO2

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

Bu jarayonda energiya chiqishi (ATP) glikolizdagi kabi bo'ladi. Fermentatsiya jarayoni anaerob organizmlar uchun energiya manbai hisoblanadi.

Uchinchi bosqich - kislorod yoki aerob nafas olish yoki kislorodning bo'linishi. . Energiya almashinuvining ushbu bosqichida oldingi bosqichda hosil bo'lgan organik moddalarning keyingi bo'linishi ularni atmosfera kislorodi bilan oddiy noorganik moddalarga oksidlash orqali sodir bo'ladi, ular yakuniy mahsulot - CO2 va H20. Kislorod bilan nafas olish katta miqdorda energiya (taxminan 2600 kJ) ajralib chiqishi va uning ATP molekulalarida to'planishi bilan birga keladi.

Xulosa shaklida aerob nafas olish tenglamasi quyidagicha ko'rinadi:

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

Shunday qilib, ikki molekula sut kislotasi oksidlanishida ajralib chiqqan energiya hisobiga 36 ta energiya ko'p ATP molekulalari hosil bo'ladi. Binobarin, aerob nafas olish hujayrani energiya bilan ta'minlashda asosiy rol o'ynaydi.

Metabolizm uzoq vaqtdan beri olimlar tomonidan aniqlangan. Metabolizm nima? Bu inson yoki boshqa tirik mavjudotning tanasida sodir bo'ladigan va uning hayotiyligiga, hayotiyligini ta'minlashga, o'sishiga, rivojlanishiga va ko'payishiga, shuningdek, atrof-muhitning salbiy ta'siridan himoyalanishiga ta'sir qiluvchi murakkab kimyoviy reaktsiyalar majmuasidir. Moddalar almashinuvi tirik organizmning normal mavjudligi uchun zaruriy shartdir.

Hujayralarning oziq moddalar bilan muntazam ta'minlanishi, shuningdek, turli xil kimyoviy jarayonlar natijasida hosil bo'lgan parchalanishning yakuniy mahsulotlarini doimiy ravishda chiqarib yuborish biokimyoviy va energiya almashinuvining asosidir. Biologiya bu hodisalarning mohiyatini va ularning tirik organizmga ta'siri natijasini o'rganadi. Metabolizm nima, biokimyoviy va energiya jarayonlarining tezligi tananing shakli va tuzilishidagi o'zgarishlarga, ovqatlanish va turmush tarziga, shuningdek, inson hayotining turli sharoitlariga moslashishga qanday ta'sir qiladi? Bularning barchasi biologik tadqiqotlarning barcha toifalari.

Metabolizmning asosiy turlari

Keling, jarayonning o'zi va uning ta'rifini batafsil ko'rib chiqaylik. Metabolizm nima? Bu tashqaridan keladigan ozuqa moddalarini (oqsillar, yog'lar, uglevodlar, vitaminlar, suv va minerallar) qayta ishlashga yordam beradigan jarayon bo'lib, buning natijasida inson tanasi o'zining oqsillari, uglevodlari va yog'larini hosil qiladi. Shu bilan birga, parchalanish mahsulotlari (ajralish), boshqacha aytganda, chiqindi mahsulotlar ekskretor tizim orqali tashqi muhitga chiqariladi. Biologlar metabolik jarayonlarning bir nechta asosiy turlarini aniqladilar.

Bular oqsil, lipid (yog'), uglevod, tuz va suv almashinuvi. Turli xil oziq moddalarni aylantirishda ishtirok etadigan turli xil fermentlar bir vaqtning o'zida ovqat hazm qilishning zarur tarkibiy qismidir. Ular bizning ovqatimizni tuzadilar. Bunday holda, fermentlarning metabolizmi to'g'ri yo'nalishda tartibga solinadi.

Metabolik jarayonning o'zaro bog'liq ikkita eng muhim bosqichi

Organizmda biokimyoviy o'zgarishlar qanday sodir bo'ladi? Metabolizm tezligining o'zgarishiga nima sabab bo'ladi? Sog'lom odamda organizmdagi metabolik jarayonlar jadal va tez davom etadi.

Ushbu kimyoviy reaktsiyalarning texnologiyasi ikkita parallel, o'zaro bog'liq, uzluksiz bosqichlarni o'z ichiga oladi: dissimilyatsiya va assimilyatsiya.

Anabolizm (assimilyatsiya) - bu sintez jarayonida energiya so'rilgan zarur birikmalarning shakllanishi bilan bog'liq jarayon.

Katabolizm (dissimilyatsiya) - bu, aksincha, turli moddalarning parchalanishiga va natijada energiya chiqishiga yordam beradigan jarayon. Kislorod bu oksidlanish jarayonining asosiy katalizatori (tezlatuvchisi) hisoblanadi.

Bazal metabolizmga ta'sir qiluvchi omillar

Metabolizm nima ekanligini ta'riflab, olimlar inson dam olayotganda ideal qulay sharoitda tananing hayotiy faoliyatini ta'minlash uchun zarur bo'lgan ozuqa moddalari va energiyaning minimal iste'molini aniqladilar. Metabolik jarayonlarning intensivligiga quyidagilar ta'sir qilishi mumkin:

genetik xotira yoki irsiyat;
insonning yoshi (chunki metabolik tezligi yillar davomida asta-sekin kamayadi);
iqlim sharoiti;
vosita faoliyati yoki uning yo'qligi;
inson tana vazni (semiz odamlar hayotni qo'llab-quvvatlash uchun ko'proq kaloriya talab qiladi).

Asosiy metabolizm yoki bazal metabolizm nima degan savolga javob izlashda fiziologlar 4 omilni hisobga olishni taklif qilishadi: jinsi, yoshi, bo'yi va tana vazni. O'rtacha, bazal metabolizmning intensivligi 1 kg tana vazniga soatiga 1 kkal. Erkaklarda kuniga asosiy metabolizm taxminan 1500-1700 kkalga teng. Ayollarda bu ko'rsatkich taxminan 1300-1500 kkal. Bolalarda metabolizm, qoida tariqasida, kattalarnikiga qaraganda yuqori, lekin yillar davomida asta-sekin kamayadi.

Metabolizm va energiya muvozanati

Har bir inson metabolizm va energiya darajasining individual ko'rsatkichiga ega. Oziq-ovqat bilan tashqaridan energiya olish va uning organizmning hayotini ta'minlash uchun sarflanishi (asosiy metabolizm va jismoniy va aqliy faoliyatga energiya sarfi) muvozanatli bo'lishi kerak. Bu energiya issiqlik birliklarida - kilokaloriyada o'lchanadi. Kiruvchi energiya miqdori va iste'mol qilinadigan energiya miqdori o'rtasidagi muvozanat normal energiya balansini ta'minlaydi.

Metabolik jarayonlarni tartibga solish

Asosiy metabolizmga ta'sir qiluvchi omillar ta'siri ostida va kaloriyalarni qabul qilish va sarflash o'rtasidagi farq metabolik jarayonlarning intensivligi o'zgaradi. Barcha darajadagi tartibga solishda eng muhim rol asab tizimiga tegishli. O'zgarishlar bevosita to'qimalar yoki organlarning o'zida sodir bo'lishi mumkin, shuningdek, fermentlar va gormonlar miqdori va faolligini tartibga solish natijasi bo'lishi mumkin.

Qayta aloqa printsipi tufayli tanamiz metabolizm darajasini mustaqil ravishda tartibga solishga qodir. Misol uchun, ko'p miqdorda glyukoza qon oqimiga kirganda, energiya chiqariladi, bu esa insulin sekretsiyasini oshiradi. Jigardagi glikogendan glyukoza ishlab chiqarishni inhibe qiladi, bu esa, o'z navbatida, uning qondagi kontsentratsiyasining pasayishiga olib keladi.

Metabolik buzilish nima va uning sabablari nima

Turli xil metabolik kasalliklar bilan og'ir, ba'zan qaytarilmas oqibatlarga olib kelishi mumkin. Uglevod almashinuvidagi nosozliklar diabetes mellitusning rivojlanishiga olib kelishi mumkin, noto'g'ri lipid almashinuvi qon tomirlari va yurak kasalliklarini keltirib chiqaradigan yomon xolesterin to'planishiga olib kelishi mumkin. Haddan tashqari erkin radikallar erta qarish va saratonga olib keladi. Bunday muvaffaqiyatsizliklarning sabablari ham ichki, ham tashqi bo'lishi mumkin.

Ichkaridan metabolik buzilish nima? Bu irsiy omil (metabolik jarayonlarda nuqsonlarni keltirib chiqaradigan fermentlar sintezini kodlovchi genlarning mutatsiyasi) bilan bog'liq turli xil genetik muammolar. Boshqa sabablar asab tizimining kasalliklari, endokrin kasalliklar (qalqonsimon bez, gipofiz bezi, buyrak usti bezlari disfunktsiyasi) bo'lishi mumkin.

Tashqi sabablarga ko'ra, fiziologlar sog'lom turmush tarzi qoidalariga e'tibor bermasdan, dietada buzilishlarni (ortiqcha ovqatlanish, muvozanatsiz ovqatlanish va boshqalar) o'z ichiga oladi. Noto'g'ri metabolizm nima ekanligini bilib, esda tutish kerak: uning paydo bo'lishining alohida sabablari ham, kasallik bilan birga odamda ovqatlanishning buzilishi, jismoniy harakatsizlik bo'lishi mumkin bo'lgan murakkab sabablar ham bor.

Yog 'almashinuvi

Lipid (yog ') almashinuvi alohida muhokamaga loyiqdir. Inson tanasidagi yog'lar energiyaning eng boy manbaidir. Lipidlar almashinuvi nima? Lipidlarning oksidlanishi jarayonida uglevodlar va oqsillarni birgalikda qayta ishlashga qaraganda ko'proq energiya chiqariladi. Ko'p miqdorda energiyaga qo'shimcha ravishda, yog'larning parchalanishi suv almashinuvini qo'llab-quvvatlaydigan juda ko'p namlik hosil qiladi.

Tana yog'lari muhim oziq moddalardir. Alohida vitaminlar lipidlarda eriydi, ular hujayra membranalarining tarkibiy qismi, ma'lum gormonlar va fermentlar sintezi uchun material bo'lib xizmat qiladi va nerv-mushak uzatilishida ishtirok etadi. Yog 'to'qimasi issiqlik izolyatsion va himoya funktsiyasini bajaradi, terini yumshatadi va namlaydi. Ratsiondagi etarli va muvozanatli yog' miqdori to'g'ri lipid almashinuvini, sog'lig'ini va ajoyib ko'rinishini kafolatlaydi.

Tez metabolizm nima, yoki qanday qilib kilogramm olish mumkin

Qanchalik tez-tez odamlar o'zlarining nozikligidan norozi bo'lib, oziq-ovqat ularga mos kelmasligidan shikoyat qiladilar. Tez metabolizm tufayli ular optimal vaznga erisha olmaydi. Metabolik tezligining oshishi ektomorfik tana turiga ega bo'lgan odamlarga genetik jihatdan xosdir. Ular teri osti yog'ining oz miqdori va mushaklarning sekin qurilishi bilan tavsiflanadi. Tez metabolizm nima? Bu metabolik reaktsiyalarning yuqori tezligi.

Bunday "tabiat sovg'asi" bo'lgan odamlar faollik, yaxshi jismoniy shakl bilan taqdirlanadi va ortiqcha tana vaznining paydo bo'lishiga tobe bo'lmaydi. 30 yildan so'ng, ayniqsa, ayollarda, jismoniy harakatsizlik va noto'g'ri ovqatlanish natijasida tananing ayrim qismlarida teri osti yog 'qatlamining qalinlashishi mumkin. Bu qisman har olti oyda, bu yoshdan boshlab, metabolizm tezligi 3-4% ga kamayishi natijasidir. Ammo bu holatlarda raqamni tuzatish juda oddiy: siz faqat muvozanatli dietaga rioya qilishingiz va jismoniy faollikni oshirishingiz kerak.

To'g'ri metabolizmni qanday tiklash mumkin?

Tez vazn yo'qotishni kafolatlaydigan qat'iy muvozanatsiz dietani yaxshi ko'radigan ko'plab ixlosmandlar tez orada ikkilanishga duch kelishadi. O'z dietasining kaloriya miqdorini kamaytirishni davom ettirib, ular metabolizm darajasining pasayishiga olib keladi, bu esa tarozi o'qining mahkamlanishiga olib keladi. Kaloriya tanqisligi endi vazn yo'qotishga olib kelmaydi. Bu holda ovqatlanish bo'yicha mutaxassislarga metabolizmni oshirish tavsiya etiladi. Tez metabolizm nima? Bu majburiy ertalabki nonushta, kun bo'yi fraksiyonel muvozanatli ovqatlanish, ko'p miqdorda suv ichish, aerob va anaerobik mashg'ulotlar, ochiq havoda sayr qilish, saunalar va hammomlarga tashrif buyurish va kamida 8-9 soat uxlash. Bundan tashqari, dietaga metabolizmni tezlashtiradigan mahsulotlarni kiritish kerak: ziravorlar (qalampir, doljin, zanjabil, xantal), dengiz mahsulotlari, tsitrus mevalari (greypfrut), ginseng, B vitaminlari, yashil choy.

Aslida, ideal metabolizm nima? Bu iste'mol qilinadigan oziq-ovqat miqdori va uning sarflanishining vakolatli nisbati. Erta nonushta tanani "uyg'onishi" va metabolik jarayonni boshlashiga yordam beradi, fraksiyonel ovqatlanish ochlik va tanaga zarar etkazmasdan hayotiy moddalar bilan ta'minlaydi va jismoniy faollik tanani kerakli shaklga keltiradi. Ochlik, aksincha, metabolizmni sekinlashtiradi va to'xtatadi, bu esa vazn yo'qotish jarayonining to'xtatilishiga olib keladi.

Xulosa

Metabolik kasalliklarning oldini olish nafaqat shifokorga muntazam tashrif buyurish, balki sog'lom ovqatlanish, malakali ish rejimi va etarli dam olish, ekologik va sanitariya me'yorlariga rioya qilish (iloji boricha), jismoniy faoliyatdan iborat. Metabolizm nima ekanligini bilib, siz tanangizning mukammal ishlashini ta'minlashingiz va ko'p yillar davomida sog'lom bo'lishingiz mumkin!

Metabolizm yoki moddalar almashinuvi- bu tirik hujayrada sodir bo'ladigan, uning hayotiy faolligini, o'sishini, bo'linishini va tashqi muhit bilan o'zaro ta'sirini ta'minlaydigan kimyoviy reaktsiyalar va jarayonlarning to'liq majmui.

Aynan to'g'ri moddalar almashinuvi hujayralarni tashkil etuvchi yoki hujayralar va hujayralararo moddaning ishlashi, yo'q qilinishi, yangilanishi uchun zarur bo'lgan moddalar molekulalarining parchalanishi va assimilyatsiya qilinishini ta'minlaydi. To'g'ri metabolizm tufayli organizmning to'qima qoplami 80 kun ichida yangilanadi, mushak tolasi oqsillari 180 kun ichida, jigar hujayralari va qon zardobi 10 kun ichida yangilanadi, ba'zi jigar fermentlari esa atigi 2-4 soat ichida yangilanadi.

Metabolizm jarayon bilan uzviy bog‘liqdir energiya konvertatsiyasi. Kimyoviy reaksiyalar natijasida murakkab organik molekulalarning potentsial energiyasi boshqa turdagi energiyaga aylanadi va u hujayralarning barcha hayotiy jarayonlari uchun ishlatiladi. Bu jarayonlarning barchasi katalizatorlar ishtirokida davom etadi - fermentlar. Tirik organizmlarning har bir turi uchun metabolizm o'ziga xos, faqat ushbu turga xosdir. Har bir turning metabolizmi, birinchi navbatda, uning yashash muhiti va umuman yashash sharoitlari bilan belgilanadi.

Metabolizm quyidagilardan iborat ikkita asosiy jarayon bir-biri bilan chambarchas bog'langan va bir vaqtning o'zida davom etadi:

Anabolizm (assimilyatsiya);
Katabolizm (dissimilyatsiya).

Anabolizm ( plastik almashinuv) katabolizm natijasida olingan oddiyroqlardan murakkab organik molekulalarni sintez qilish (konstruksiya qilish) jarayonlari.

Katabolik jarayonlar - bu katta molekulalarning hujayra ichiga o'tishi mumkin bo'lgan kichikroq molekulalarga bo'linishi uchun kimyoviy reaktsiyalar majmuasidir. Shu bilan birga, organizmlar odatda ATP molekulalarida saqlaydigan energiya chiqariladi ( adenozin trifosfat). Katabolizm odatda oksidlanish yoki gidrolitik reaktsiyalar paytida sodir bo'ladi. Shu bilan birga, bunday jarayonlar kislorod ishtirokida ham davom etadi ( nafas, aerob yo'l) va uning ishtirokisiz (fermentatsiya, glikoliz - anaerob yo'l).

Metabolizmning turiga qarab, mavjud tirik organizmlarning ikki turi:

1) Geterotroflar- bular katabolizm natijasida hosil bo'ladigan mahsulotlar va jarayonda ajralib chiqadigan energiya hisobiga organik birikmalarni sintez qiluvchi organizmlar. Bunday organizmlarning to'qimalarini shakllantirish uchun dastlabki xom ashyo oddiy organik moddalardir. Bu birikmalardan har bir hujayra alohida o'ziga kerakli birikmalarni sintez qiladi. Shunday qilib, oqsil sintezi mahalliy darajada paydo bo'lishi mumkin (glikogen to'g'ridan-to'g'ri mushaklarda sintezlanadi va jigardan qon bilan ta'minlanmaydi).

2) Avtotroflar- bular oksidlanish reaktsiyalari yordamida karbonat angidriddan organik birikmalarni sintez qila oladigan organizmlar ( kimyosintez) va quyosh nuri ( fotosintez). Bunday organizmlar bakteriyalar va yashil o'simliklarning ayrim turlaridir.

Evolyutsiya jarayonida tirik organizmlarning rivojlanishi bilan tartibga solish tizimlari yanada murakkab va tartibli bo'lib qoldi. Bugungi kunda yuqori darajada rivojlangan organizmlar qo'shimcha tartibga solishga ega gormonal mexanizmlar va asab mexanizmlari, ular bevosita fermentlarning sinteziga yoki fermentlarning o'ziga ta'sir qiladi va hujayralarning ma'lum bir fermentga sezgirligiga ham ta'sir qilishi mumkin.

11 277

"Metabolizm" (metabolizm) atamasi yunonchada "o'zgarish" yoki "o'zgarish" degan ma'noni anglatadi. Xo'sh, nima o'zgartirilmoqda?

Metabolizm- bu tanadagi barcha biokimyoviy va energiya jarayonlarining kombinatsiyasi bo'lib, uning davomida kiruvchi oziq-ovqat, suv, havo energiyaga va hayotni saqlab qolish uchun zarur bo'lgan bir qator moddalarga aylanadi. Bu funktsiya tanamizga o'z tuzilishini saqlab qolish, zararni tiklash, toksinlardan xalos bo'lish va ko'payish uchun oziq-ovqat va boshqa resurslardan foydalanish imkonini beradi. Boshqacha qilib aytganda, metabolizm zaruriy jarayon bo'lib, usiz tirik organizmlar nobud bo'ladi.

Metabolik funktsiyalar:

doimiy o'zgaruvchan mavjudlik sharoitida tananing ichki muhitining barqarorligini saqlash va tashqi sharoitlarning o'zgarishiga moslashish.
hayot, rivojlanish va o'z-o'zini ko'paytirishni ta'minlash.

Metabolizm hayotni ta'minlash uchun zarur bo'lgan ozuqa moddalarining so'rilishi bilan boshlanadi. Ammo biz boshqa odamlarning oqsillari, yog'lari va uglevodlarini o'zlashtiramiz! Va siz o'zingizni qurishingiz kerak. Nima qilishim kerak? To'g'ri! Kiruvchi murakkab moddalarni oddiyroq tarkibiy qismlarga ajrating, so'ngra ulardan individual oqsillar, yog'lar va uglevodlarni hosil qiling. Ya'ni, siz avval qismlarga ajratishingiz kerak, keyin esa qurishingiz kerak.

Shuning uchun butun metabolik jarayonni bir-biriga yaqin bo'lgan 2 ta komponentga, bitta jarayonning ikkita qismiga - metabolizmga bo'lish mumkin.

1. Katabolizm- Bu organizmdagi oziq-ovqatni, shuningdek, o'z molekulalarini oddiyroq moddalarga bo'lish, energiyani chiqarish va uni adenozin trifosfat (ATP) shaklida saqlashga qaratilgan jarayonlardir.
Katabolizmning birinchi bosqichi ovqat hazm qilish jarayoni bo'lib, bu jarayonda oqsillar aminokislotalarga, uglevodlar glyukozaga, lipidlar glitserin va yog' kislotalariga parchalanadi. Keyin, allaqachon hujayralarda bu molekulalar kichikroq bo'lganlarga aylanadi, masalan, yog 'kislotalari - atsetil-KoAga, glyukoza - piruvatga, aminokislotalar - oksaloatsetat, fumarat va suksinat va boshqalarga aylanadi. Katabolizmning asosiy yakuniy mahsulotlari suv, karbonat angidrid, ammiak va karbamiddir.

Murakkab moddalarni yo'q qilish energiya olish va yangi to'qimalarni qurishning shoshilinch ehtiyojlari uchun zarurdir. Katabolizm jarayonlarisiz tana energiyasiz qolar edi, ya'ni u mavjud bo'lolmaydi. Axir, bu energiya keyinchalik zarur moddalarni sintez qilishga, to'qimalarni yaratishga va tananing yangilanishiga, ya'ni anabolizmga yo'naltiriladi. Energiya mushaklarning qisqarishi, nerv impulslarini uzatish, tana haroratini saqlash va boshqalar uchun ham kerak.

2. Anabolizm- bu organizmdagi hujayralar va to'qimalarni shakllantirishga qaratilgan organizmdagi metabolik jarayonlar. Katabolizm natijasida olingan ko'plab moddalar keyinchalik organizm tomonidan boshqa moddalarning sintezi (anabolizmi) uchun ishlatiladi.
Anabolik jarayonlar har doim ATP energiyasining so'rilishi bilan davom etadi. Anabolik metabolizm jarayonida kichikroq molekulalardan yirikroq molekulalar, oddiyroq tuzilmalardan esa murakkabroq molekulalar hosil bo'ladi.
Shunday qilib, katabolizm va keyingi anabolizm natijasida bu organizmga xos bo'lgan oqsillar, yog'lar va uglevodlar tanaga kiradigan ozuqa moddalaridan quriladi.

1-jadval Anabolizm va katabolizmni solishtirish.

Anabolizm va katabolizmning qarama-qarshiligiga qaramay, ular bir-biri bilan uzviy bog'langan va bir-birisiz davom eta olmaydi.
Anabolizm va katabolizm jarayonlarining umumiyligi metabolizm yoki metabolizmdir.
Ushbu ikki komponentning muvozanati gormonlar tomonidan tartibga solinadi va tananing muammosiz ishlashini ta'minlaydi. Fermentlar metabolik jarayonlarda katalizator rolini o'ynagan holda.

Metabolizm tezligi qanday o'lchanadi? Nima metabolizm tezligi?

Metabolizm darajasini o'lchash, albatta, hech kim yangi hosil bo'lgan yoki yo'q qilingan hujayralar yoki to'qimalarning sonini hisoblamaydi.
Metabolizm tezligi so'rilgan va chiqarilgan energiya miqdori bilan o'lchanadi. Biz oziq-ovqat bilan tanaga kiradigan energiya va inson hayot jarayonida sarflaydigan energiya haqida gapiramiz. U kaloriyalarda o'lchanadi.
Kaloriyalar tanaga benzin avtomobil uchun bo'lgani kabi. Bu energiya manbai bo'lib, uning yordamida yurak uradi, mushaklar qisqaradi, miya ishlaydi va inson nafas oladi.

Ular "metabolizmning kuchayishi yoki kamayishi" deganda, ular metabolizmning ko'tarilgan yoki kamaygan tezligini (yoki intensivligini) anglatadi.

metabolizm tezligi organizm tomonidan ma'lum vaqt davomida kaloriyalarda iste'mol qilinadigan energiya miqdori.

Sog'lom odam kuniga qancha kaloriya yoqadi?
Insonning hayot jarayonida sarflaydigan energiyasi 3 komponentni o'z ichiga oladi:
1) Asosiy metabolizmga sarflanadigan energiya (bu metabolizmning asosiy ko'rsatkichi) +
2) Oziq-ovqat mahsulotlarini assimilyatsiya qilish uchun sarflangan energiya - oziq-ovqatning o'ziga xos dinamik harakati (SDAP) +
3) Jismoniy faoliyatga sarflanadigan energiya.

Ammo individual ravishda ko'tarilgan yoki kamaygan metabolizm haqida gap ketganda, bu asosiy metabolizm nazarda tutiladi.

Asosiy almashinuv - bu nima?

BX- bu uyqu holatida ovqatlanishdan 12 soat o'tgach va barcha tashqi va ichki omillar ta'sirini hisobga olmaganda, to'liq dam olish sharoitida tananing normal ishlashini ta'minlash uchun zarur bo'lgan minimal energiya miqdori.
Bu energiya tana haroratini saqlash, qon aylanishi, nafas olish, chiqarish, endokrin tizimning ishlashi, asab tizimining ishlashi va hujayra metabolizmi jarayonlariga sarflanadi.
Bazal metabolizm tanadagi metabolizm va energiya qanchalik intensiv davom etishini ko'rsatadi.
Asosiy metabolizm jinsga, vaznga, yoshga, ichki organlarning holatiga, tashqi omillarning tanaga ta'siriga (oziqlanishning etishmasligi yoki ko'pligi, jismoniy faoliyat intensivligi, iqlim va boshqalar) bog'liq.
Bazal metabolizm tashqi yoki ichki omillar ta'sirida kuchayishi yoki kamayishi mumkin. Shunday qilib, tashqi haroratni pasaytirish bazal metabolizmni oshiradi. Tashqi haroratning oshishi bazal metabolizm tezligini pasaytiradi.

Nima uchun asosiy metabolizmni bilish muhim?

Chunki bazal metabolizm - organizmdagi metabolizm va energiya intensivligining ko'rsatkichi, keyin uning o'zgarishi ma'lum kasalliklarning mavjudligini ko'rsatishi mumkin.
Buning uchun "to'g'ri bazal almashinuv" "haqiqiy bazal almashinuv" bilan taqqoslanadi.

Asosiy almashinuv tufayli- Bu ko'plab sog'lom odamlar o'rtasida o'tkazilgan so'rov natijalari asosida aniqlangan o'rtacha ko'rsatkich. Bu norma deb hisoblanadi.
Ushbu natijalar asosida jins, yosh va vaznni hisobga olgan holda to'g'ri bazal metabolizmni ko'rsatadigan maxsus jadvallar tuzildi.
To'g'ri bazal almashinuv 100% sifatida qabul qilinadi. U 24 soat davomida kkal bilan o'lchanadi.
Sog'lom kattalar uchun to'g'ri bazal metabolizm soatiga 1 kg tana vazniga taxminan 1 kkalni tashkil qiladi.

Haqiqiy bazal almashinuv individning individual bazal almashinuvidir. To'lovdan foizli og'ish sifatida ifodalanadi. Agar a haqiqiy bazal almashinuv ortdi - ortiqcha belgisi bilan, tushirilsa - minus belgisi bilan.

Belgilangan qiymatdan +15 yoki -15% ga og'ish maqbul deb hisoblanadi.
+15% dan +30% gacha bo'lgan og'ishlar shubhali hisoblanadi va monitoring va nazoratni talab qiladi.
+30% dan +50% gacha bo'lgan og'ishlar o'rtacha og'ish, +50% dan +70% gacha - og'ir va +70% dan ortiq - juda og'ir deb hisoblanadi.
Bazal metabolizm darajasining 30-40% ga pasayishi ham ushbu kasallik uchun davolanishni talab qiladigan kasallik bilan bog'liq deb hisoblanadi.

Haqiqiy bazal almashinuv maxsus laboratoriyalarda kalorimetriya yordamida aniqlanadi.