Sveiki, dārgie lasītāji, šodien es vēlētos runāt par tādiem svarīgiem jēdzieniem kā anabolisms, katabolisms un vielmaiņa (vielmaiņa). Tā kā visi jau ir dzirdējuši par tiem, bet ne visi zina, ko tie nozīmē. Tātad, izdomāsim, kas tas ir.

Šis ir ķīmisko reakciju kopums, kas atbalsta dzīva organisma dzīvību (vairošanos un augšanu). Metabolisms ir sadalīts 2 veidos: anabolisms un katabolisms, tāpēc viens nevar pastāvēt bez otra. Lai padarītu to skaidrāku, apsveriet vielmaiņu, izmantojot dzīvas būtnes (cilvēka, dzīvnieka utt.) piemēru:

Evolūcijas procesā dzīvie organismi iemācījās izdzīvot, pateicoties tam, ka tie izstrādāja iekšējo vielu uzkrāšanas un sadedzināšanas mehānismu (anabolisms un katabolisms). To var iedomāties kā ar saules enerģiju darbināmu vienību. Ir saule, viss griežas un griežas, un liekā enerģija tiek uzkrāta baterijās (anabolisms). Saules nav, baterijas sāk darboties (katabolisms). Un, ja ilgu laiku nebūs saules, tad mūsu mehāniskais cilvēka ķermeņa prototips apstāsies.

Tāpēc dzīve darbojas gandrīz šādi, ja mēs to uzskatām par pirmo tuvinājumu. Mūsu ķermenis ir balstīts uz to pašu principu, ka pat tad, ja pēc ilgāka enerģijas (pārtikas) neienākšanas organismā, tas neizdosies. Dzīvās būtnes ir iemācījušies daļēji iznīcināt sevi, izmantojot atbrīvoto enerģiju, lai turpinātu kustību, lai atrastu pārtiku. Pagaidām zinātniekiem nav izdevies izveidot šādu mehānismu laboratorijā, un, iespējams, viņi arī drīz neapgūs. Dabai bija vajadzīgs milzīgs laiks, lai to izdarītu...

Anabolisms un katabolisms

Tagad, kad viss ir aptuveni skaidrs par vielmaiņu, sapratīsim terminus anabolisms un katabolisms.

Anabolisms ir jaunu vielu, šūnu un audu radīšanas (sintēzes) process. Piemēram, muskuļu šķiedru, jaunu šūnu radīšana, tauku uzkrāšanās, hormonu un olbaltumvielu sintēze.

Katabolisms ir apgriezts anabolisma process, tas ir, sarežģītu vielu sadalīšana vienkāršākos un audu un šūnu sadalīšanās. Piemēram, tauku, pārtikas un tā tālāk sadalīšana (iznīcināšana).

Nav nepieciešams vizionārs, lai saprastu, ka šiem diviem procesiem ir jālīdzsvaro vienam otru. Tāpēc tikai tad dzīvā būtne var saglabāt savu veselību un dzīvību. Šajā brīdī jūs varētu apstāties un pajautāt sev, kāpēc man tas viss ir jāzina? Viss ir tik labi sakārtots.

Tā tas ir, bet ir nemierīgi cilvēki, kuri patiešām vēlas izjaukt šo līdzsvaru, lai, piemēram, palielinātu muskuļu masu. Viņi ir gatavi pavadīt stundas, trenējoties sporta zālēs, lai palielinātu bicepsus vai slīpos muskuļus. Tam pat tika izgudrots īpašs sporta veids – bodibildings. Tātad, ja cilvēks, trenējoties, kaut nedaudz nojauš, ka tieši tā notiek viņa ķermeņa iekšienē, bet, kad viņš to dara aiz nezināšanas, tas ir kaut kas cits.

Dzīvē ir arī daudzas situācijas, kuras gribas kaut kā izskaidrot, lai saprastu un pieņemtu pareizo lēmumu. Ņemsim vienkāršu piemēru: jauna un slaida meitene ēd visu un nepieņemas svarā. Pagāja pāris gadu desmiti un pēkšņi viss mainījās – viņa pieņēmās svarā.

Tas ir saistīts ar to, ka ar gadiem vielmaiņas procesi (vielmaiņa) palēninās, un tas noved pie liekā svara uzkrāšanās, ja netiek pienācīgi rūpēties par sevi (pareizs uzturs un aktīvs dzīvesveids). Taču tā nenotiek ar visiem, ir laimīgi cilvēki, kuri visu mūžu ēd visu, kas redzams, nesporto un paliek slaidi...

Anaboliskais steroīds

Tās ir hormonālās zāles, ko sportisti lieto muskuļu masas palielināšanai, taču šīs zāles ir ļoti bīstamas veselībai. Tā kā tie traucē anabolisko procesu, tas ir, jaunu šūnu un audu veidošanos, kas noved pie hormonālās nelīdzsvarotības (hormonālās sistēmas). Šādas iejaukšanās rezultātā var rasties veselības problēmas tādos orgānos kā sirds, aknas un nieres.

Bet ir arī “kataboliskie” steroīdi, kurus medicīnā izmanto dažādu nopietnu slimību ārstēšanai, bet tos lieto arī sportisti, lai paātrinātu tauku dedzināšanu (žāvēšanu). Tie ir arī kaitīgi un traucē hormonālo sistēmu, šādu zāļu iedarbība ir pretēja darbībai (apgriezti proporcionāla) anaboliskajai. Tāpēc nodarbojies ar “tīru” sportu bez narkotikām un esi vesels.

Apkopojiet. Metabolisms ir ķīmisko reakciju process, kas atbalsta dzīvību (vairošanos un augšanu), un vielmaiņa sastāv no diviem komponentiem: anabolisma (jaunu vielu un šūnu radīšana) un katabolisma (sarežģītu vielu sadalīšanās vienkāršākos). Un viens nevar pastāvēt bez otra (anabolisms un katabolisms), jo līdzsvars (līdzsvars) ir dzīvība (harmonija). Nodarbojieties ar “tīriem” sporta veidiem bez anaboliskām un kataboliskām zālēm, kas grauj tavu veselību.

Spēlējiet sportu, ēdiet pareizi - lai jums veicas!

BIOLOĢISKĀ OKSIDĀCIJA

Metabolisms ir ļoti koordinēta un mērķtiecīga šūnu darbība, ko nodrošina daudzu savstarpēji saistītu enzīmu līdzdalība -

sistēmas.

Tas veic trīs specializētas funkcijas:

1. Enerģija – apgādā šūnu ar ķīmisko enerģiju,

2. Plastmasa – makromolekulu kā celtniecības bloku sintēze,

3. Specifisku šūnu funkciju veikšanai nepieciešamo biomolekulu sintēze un iznīcināšana.

Viss metabolisms sastāv no anabolisma un katabolisma. Abi šie procesi

sa go un tiek regulēti autonomi.

Anabolisms

Anabolisms ir olbaltumvielu, nukleīnskābju un citu makromolekulu biosintēze no mazām prekursoru molekulām. Tā kā to papildina sarežģītāka struktūra, tas prasa enerģijas patēriņu. Šādas enerģijas avots ir ATP enerģija.

Tāpat dažu vielu (taukskābju, holesterīna) biosintēzei nepieciešami enerģētiski bagāti ūdens atomi.

doroda - to avots ir NADPH. Reakcijas laikā

tas tiek oksidēts līdz NADP. Tiek veidots NADPH cikls.

Katabolisms

Katabolisms ir sarežģītu organisko molekulu sadalīšanās vienkāršākos gala produktos. To pavada tajā esošās enerģijas izdalīšanās

vielu sarežģīta struktūra. Viss katabolisms ir sadalīts trīs posmos:

I posms

Rodas zarnās (pārtikas sagremošana) vai lizosomās nevajadzīgu molekulu sadalīšanās laikā. Šajā gadījumā tiek atbrīvots apmēram 1% no molekulā esošās enerģijas. Tas tiek izkliedēts kā siltums.

II posms

Vielas, kas veidojas intracelulārās hidrolīzes laikā vai iekļūst

šūnā no asinīm, parasti pārvēršas par pirovīnskābe, acetilgrupa(kā daļa no acetil-S-CoA) un dažās citās mazās organiskās molekulās

kuly. Otrā posma lokalizācija ir citozols un mitohondriji. Daļa enerģijas tiek izkliedēta siltuma veidā un tiek absorbēti aptuveni 13% no vielas enerģijas.

III posms

Visas šīs reakcijas -

pas iet uz mitohondrijiem. Acetil-S-CoA ieslēdzas

trikarbonskābes cikla un oksidācijas reakcijā

pārvēršas par oglekļa dioksīdu

aiz muguras. Izolētie atomi ir

ūdeņradis apvienojas ar NAD un FAD un atjauno

viņu. Pēc šī NADH un

FADH2 transportē ūdeņradi

V elpošanas enzīmu ķēde, kas atrodas uz iekšējās atmiņas

mitohondriju brāna. Šeit

V procesa rezultāts, ko sauc par "oksidatīvā fosforilēšana"

veidojas ūdens un galvenais bioloģiskais produkts

oksidēšana - ATP. Daļa šajā posmā atbrīvotās molekulas enerģijas tiek izkliedēta

V siltuma veidā un tiek absorbēti aptuveni 46% no sākotnējās vielas enerģijas.

Otrajā posmā tiek atbrīvoti aptuveni 30% no molekulā esošās enerģijas. Šajā gadījumā tiek uzglabāti aptuveni 13% no kopējās vielas enerģijas (jeb aptuveni 43% no šajā posmā atbrīvotās enerģijas).

Trešajā posmā izdalās līdz 70% no vielas kopējās enerģijas. No šī daudzuma tiek absorbēti gandrīz 66%, kas ir aptuveni 46% no kopējā daudzuma.

Tādējādi no 100% molekulas enerģijas šūna uzglabā vairāk nekā pusi

(59%. Nevienam mūsdienu dzinējam nav tik augsta efektivitāte!

Anabolisms un katabolisms ir galvenie vielmaiņas procesi.

Katabolisms ir sarežģītu organisko savienojumu enzīmu sadalīšana, kas notiek šūnā oksidācijas reakciju dēļ. Katabolismu pavada enerģijas izdalīšanās un tās uzkrāšanās ATP augstas enerģijas fosfātu saitēs.

Anabolisms ir sarežģītu organisko savienojumu - proteīnu, nukleīnskābju, polisaharīdu - sintēze no vienkāršiem prekursoriem, kas nonāk šūnā no vides vai veidojas katabolisma procesā. Sintēzes procesi ir saistīti ar brīvās enerģijas patēriņu, ko piegādā ATP (31. att.).

Rīsi. 31 Metabolisma ceļu shēma baktēriju šūnā

Atkarībā no disimilācijas procesa (katabolisma) bioķīmijas izšķir elpošanu un fermentāciju.

Elpa ir sarežģīts dažādu savienojumu bioloģiskās oksidācijas process, kas saistīts ar liela daudzuma enerģijas veidošanos, kas uzkrāta augstas enerģijas saišu veidā ATP (adenozīntrifosfāta), UTP (uridīna trifosfāta) uc struktūrā, un oglekļa dioksīda un ūdens veidošanās. Ir aerobā un anaerobā elpošana.

Fermentācija– nepilnīga organisko savienojumu sadalīšanās, veidojoties nelielam enerģijas daudzumam un ar enerģiju bagātiem produktiem.

Anabolisms ietver sintēzes procesus, kuros tiek izmantota katabolisma radītā enerģija. Dzīvā šūnā katabolisma un anabolisma procesi notiek vienlaicīgi un nepārtraukti. Viņiem ir kopīgas daudzas reakcijas un starpprodukti.

Dzīvos organismus klasificē pēc to izmantotā enerģijas vai oglekļa avota. Ogleklis ir dzīvās vielas galvenais elements. Tam ir vadošā loma konstruktīvā metabolismā.

Atkarībā no šūnu oglekļa avota visi organismi, ieskaitot prokariotus, tiek sadalīti autotrofos un heterotrofos.

Autotrofi izmantot CO 2 kā vienīgo oglekļa avotu, reducējot to ar ūdeņradi, kas tiek atdalīts no ūdens vai citām vielām. Viņi sintezē organiskās vielas no vienkāršiem neorganiskiem savienojumiem foto- vai ķīmiskās sintēzes procesā.

Heterotrofi iegūt oglekli no organiskiem savienojumiem.

Dzīvie organismi var izmantot gaismas vai ķīmisko enerģiju. Organismus, kas dzīvo no gaismas enerģijas, sauc fototrofisks. Tie sintezē organiskās vielas, absorbējot Saules elektromagnētisko starojumu (gaismu). Tie ietver augus, zilaļģes, zaļās un purpursarkanās sēra baktērijas.

Organismus, kas saņem enerģiju no substrātiem, barības avotiem (neorganisko vielu oksidēšanās enerģiju) sauc ķīmijtrofi. UZ ķīmijheterotrofi ietver lielāko daļu baktēriju, kā arī sēnītes un dzīvniekus.

Ir neliela grupa ķīmijautotrofi. Pie šādiem ķīmiski sintētiskajiem mikroorganismiem pieder nitrificējošās baktērijas, kuras, oksidējot amonjaku līdz slāpekļskābei, atbrīvo sintēzei nepieciešamo enerģiju. Ķīmijsintētika ietver arī ūdeņraža baktērijas, kas iegūst enerģiju, oksidējot molekulāro ūdeņradi.

Ogļhidrāti kā enerģijas avots

Lielākajā daļā organismu organisko vielu sadalīšanās notiek skābekļa klātbūtnē – aerobā vielmaiņa. Šīs apmaiņas rezultātā paliek enerģētiski nabadzīgi galaprodukti (CO 2 un H 2 O), bet izdalās daudz enerģijas. Aerobo vielmaiņas procesu sauc par elpošanu, anaerobo - fermentāciju.

Ogļhidrāti ir galvenais enerģijas materiāls, ko šūnas galvenokārt izmanto ķīmiskās enerģijas ražošanai. Turklāt olbaltumvielas un taukus var izmantot arī elpošanas laikā, bet spirtus un organiskās skābes - fermentācijas laikā.

Organismi ogļhidrātus sadala dažādos veidos, kuros svarīgākais starpprodukts ir pirovīnskābe (piruvāts). Piruvāts ir galvenais vielmaiņas process elpošanas un fermentācijas laikā. Ir trīs galvenie PVC veidošanās mehānismi.

1. Fruktozes difosfāts (glikolīze) vai Embden-Meyerhoff-Parnas ceļš- universāls ceļš.

Process sākas ar fosforilēšanos (32. att.). Piedaloties enzīmam heksokināzei un ATP, glikoze tiek fosforilēta pie sestā oglekļa atoma, veidojot glikozes-6-fosfātu. Šī ir aktīvā glikozes forma. Tas kalpo kā sākuma produkts ogļhidrātu sadalīšanai jebkurā no trim veidiem.

Glikolīzes laikā glikozes-6-fosfāts tiek izomerizēts par fruktozes-6-fosfātu un pēc tam ar 6-fosfofruktokināzes darbību fosforilēts pie pirmā oglekļa atoma. Iegūtais fruktozes-1,6-bifosfāts enzīma aldolāzes ietekmē viegli sadalās divās triozēs: fosfogliceraldehīdā un dihidroksiacetona fosfātā. Turpmāka C3-ogļhidrātu pārvēršana tiek veikta, pateicoties ūdeņraža un fosfora atlikumu pārnešanai caur vairākām organiskām skābēm, piedaloties specifiskām dehidrogenāzēm. Visas reakcijas šajā ceļā, izņemot trīs reakcijas, kurās iesaistīta heksokināze, 6-fosfofruktokināze un piruvāta kināze, ir pilnībā atgriezeniskas. Pirovīnskābes veidošanās stadijā beidzas ogļhidrātu transformācijas anaerobā fāze.

Maksimālais enerģijas daudzums, ko šūna saņem, oksidējot vienu ogļhidrātu molekulu ar glikolītisko ceļu, ir 2 × 10 5 J.

32. att. Fruktozes difosfāta ceļš glikozes sadalīšanai

2. Pentozes fosfāts (Warburg-Dickens-Horecker)ceļš ir raksturīga arī lielākajai daļai organismu (galvenokārt augiem, un mikroorganismiem tam ir palīgfunkcija). Atšķirībā no glikolīzes, PF ceļš nerada piruvātu.

Glikoze-6-fosfāts tiek pārveidots par 6-fosfoglikolaktonu, kas tiek dekarboksilēts (33. att.). Šajā gadījumā veidojas ribulozes-5-fosfāts, kas pabeidz oksidācijas procesu. Turpmākās reakcijas tiek uzskatītas par pentozes fosfātu pārvēršanas procesiem heksozes fosfātos un otrādi, t.i. veidojas cikls. Tiek uzskatīts, ka pentozes fosfāta ceļš vienā posmā pāriet glikolīzē.

Kad katras sešas glikozes molekulas iziet cauri PF, viena glikozes-6-fosfāta molekula tiek pilnībā oksidēta līdz CO 2 un 6 NADP + molekulas tiek reducētas līdz NADP·H 2 . Kā enerģijas iegūšanas mehānisms šis ceļš ir divas reizes mazāk efektīvs nekā glikolītiskais: katrai glikozes molekulai veidojas 1 ATP molekula.

Rīsi. 33. Pentozes fosfāta ceļš glikozes-6-fosfāta sadalīšanai

Šī ceļa galvenais mērķis ir nodrošināt nukleīnskābju sintēzei nepieciešamās pentozes un nodrošināt lielāko daļu taukskābju un steroīdu sintēzei nepieciešamā NADPH 2 veidošanos.

3. Entnera-Dudorofa ceļš (ketodeoksifosfoglukonāta vai KDPG ceļš) atrodami tikai baktērijās. Glikozi fosforilē ATP molekula, piedaloties enzīmam heksokināzei (34. att.).

34. att. Entnera-Dudorofa ceļš glikozes sadalīšanai

Fosforilācijas produkts, glikozes-6-fosfāts, tiek dehidrogenēts līdz 6-fosfoglikonātam. Enzīma fosfoglikonāta dehidrogenāzes ietekmē no tā tiek atdalīts ūdens un veidojas 2-keto-3-deoksi-6-fosfoglukonāts (KDPG). Pēdējo sašķeļ ar specifisku aldolāzi piruvātā un gliceraldehīda-3-fosfātā. Gliceraldehīds tiek tālāk pakļauts enzīmiem glikolītiskajā ceļā un tiek pārveidots par otro piruvāta molekulu. Turklāt šis ceļš nodrošina šūnu ar 1 ATP molekulu un 2 NADH 2 molekulām.

Tādējādi ogļhidrātu oksidatīvās sadalīšanās galvenais starpprodukts ir pirovīnskābe, kas, piedaloties fermentiem, tiek pārvērsta dažādās vielās. PVK, kas veidojas vienā no šūnā esošajiem veidiem, tiek pakļauts tālākai oksidācijai. Atbrīvotais ogleklis un ūdeņradis tiek izņemti no šūnas. Ogleklis izdalās CO 2 veidā, ūdeņradis tiek pārnests uz dažādiem akceptoriem. Turklāt var pārnest vai nu ūdeņraža jonu, vai elektronu, tāpēc ūdeņraža pārnešana ir līdzvērtīga elektrona pārnešanai. Atkarībā no galīgā ūdeņraža akceptora (elektrona) izšķir aerobo elpošanu, anaerobo elpošanu un fermentāciju.

Elpa

Elpošana ir redoksprocess, kas notiek, veidojoties ATP; Ūdeņraža (elektronu) donoru lomu tajā spēlē organiskie vai neorganiskie savienojumi, un vairumā gadījumu neorganiskie savienojumi kalpo kā ūdeņraža (elektronu) akceptori.

Ja galīgais elektronu akceptors ir molekulārais skābeklis, tiek saukts elpošanas process aerobā elpošana. Dažos mikroorganismos galīgais elektronu akceptors ir tādi savienojumi kā nitrāti, sulfāti un karbonāti. Šo procesu sauc anaerobā elpošana.

Aerobā elpošana– substrātu pilnīgas oksidēšanās process līdz CO 2 un H 2 O, veidojot lielu enerģijas daudzumu ATP formā.

Pilnīga pirovīnskābes oksidēšanās notiek aerobos apstākļos trikarbonskābes ciklā (TCA ciklā vai Krebsa ciklā) un elpošanas ķēdē.

Aerobā elpošana sastāv no divām fāzēm:

1). Piruvāts, kas veidojas glikolīzes laikā, tiek oksidēts par acetil-CoA un pēc tam par CO 2, un atbrīvotie ūdeņraža atomi pārvietojas uz akceptoriem. Šādi tiek veikta TTC.

2). Ūdeņraža atomus, ko atdala dehidrogenāzes, pieņem anaerobo un aerobo dehidrogenāžu koenzīmi. Pēc tam tie tiek transportēti pa elpošanas ķēdi, kuras atsevišķos posmos veidojas ievērojams daudzums brīvās enerģijas augstas enerģijas fosfātu veidā.

Trikarbonskābes cikls (Krebsa cikls, TCA cikls)

Piruvāts, kas veidojas glikolīzes laikā, tiek dekarboksilēts līdz acetaldehīdam, piedaloties daudzenzīmu kompleksam piruvāta dehidrogenāzei. Acetaldehīds, apvienojoties ar viena no oksidatīvo enzīmu koenzīmu - koenzīmu A (CoA-SH), veido "aktivētu etiķskābi" - acetil-CoA - augstas enerģijas savienojumu.

Acetil-CoA citrāta sintetāzes iedarbībā reaģē ar oksaloetiķskābi (oksaloacetātu), veidojot citronskābi (C6 citrātu), kas ir galvenā TCA cikla saite (35. att.). Citrāts pēc izomerizācijas pārvēršas izocitrātā. Tam seko oksidatīvā (H eliminācija) dekarboksilēšana (CO 2 eliminācija) izocitrāts, kura produkts ir 2-oksoglutarāts (C 5). Fermentu kompleksa ɑ-ketoglutarāta dehidrogenāzes ar aktīvo grupu NAD ietekmē pārvēršas sukcinātā, zaudējot CO 2 un divus ūdeņraža atomus. Pēc tam sukcināts tiek oksidēts par fumarātu (C4), bet pēdējais tiek hidratēts (pievienojot H2O) malātam. Krebsa cikla pēdējā reakcijā malāts tiek oksidēts, kas noved pie oksaloacetāta (C 4) reģenerācijas. Oksaloacetāts reaģē ar acetil-CoA un cikls atkārtojas. Katra no 10 TCA cikla reakcijām, izņemot vienu, ir viegli atgriezeniska. Divi oglekļa atomi nonāk ciklā acetil-CoA formā, un tikpat daudz oglekļa atomu atstāj šo ciklu CO 2 formā.

Rīsi. 35. Krebsa cikls (pēc V.L. Kretoviča):

1, 6 – oksidatīvā dekarboksilēšanas sistēma; 2 – citrāta sintetāze, koenzīms A; 3, 4 – akonitāta hidratāze; 5 – izocitrāta dehidrogenāze; 7 – sukcinātdehidrogenāze; 8 – fumarāta hidratāze; 9 – malāta dehidrogenāze; 10 – spontāna transformācija; 11 - piruvāta karboksilāze

Četru Krebsa cikla redoksreakciju rezultātā trīs elektronu pāri tiek pārnesti uz NAD un viens elektronu pāris uz FAD. Šādā veidā reducētie elektronu nesēji NAD un FAD tiek pakļauti oksidēšanai jau elektronu transportēšanas ķēdē. Ciklā tiek iegūta viena ATP molekula, 2 CO 2 molekulas un 8 ūdeņraža atomi.

Krebsa cikla bioloģiskā nozīme ir tāda, ka tas ir spēcīgs enerģijas piegādātājs un biosintētisko procesu “celtniecības bloki”. Krebsa cikls darbojas tikai aerobos apstākļos; anaerobos apstākļos tas ir atvērts α-ketoglutarāta dehidrogenāzes līmenī.

Elpošanas ķēde

Pēdējais katabolisma posms ir oksidatīvā fosforilēšanās. Šī procesa laikā tiek atbrīvota lielākā daļa vielmaiņas enerģijas.

Krebsa ciklā reducētie elektronu nesēji NAD un FAD ir pakļauti oksidācijai elpošanas ķēdē vai elektronu transportēšanas ķēdē. Nesējmolekulas ir dehidrogenāzes, hinoni un citohromi.

Abas enzīmu sistēmas atrodas prokariotu plazmas membrānā un eikariotu mitohondriju iekšējā membrānā. Elektroni no ūdeņraža atomiem (NAD, FAD) caur sarežģītu nesēju ķēdi nonāk molekulārajā skābeklī, to reducējot, un veidojas ūdens.

Līdzsvars. Enerģijas bilances aprēķini parādīja, ka, glikozei sadaloties glikolītiski un caur Krebsa ciklu, kam seko oksidēšanās elpošanas ķēdē līdz CO 2 un H 2 O, katrai glikozes molekulai veidojas 38 ATP molekulas. Turklāt maksimālais ATP daudzums veidojas elpošanas ķēdē - 34 molekulas, 2 molekulas EMT ceļā un 2 molekulas TCA ciklā (36. att.).

Nepilnīga organisko savienojumu oksidēšanās

Elpošana parasti ir saistīta ar pilnīgu organiskā substrāta oksidēšanos, t.i. galīgie sadalīšanās produkti ir CO 2 un H 2 O.

Tomēr dažas baktērijas un vairākas sēnītes pilnībā neoksidē ogļhidrātus. Nepilnīgas oksidācijas galaprodukti ir organiskās skābes: etiķskābe, citronskābe, fumārskābe, glikonskābe u.c., kas uzkrājas vidē. Šo oksidatīvo procesu izmanto mikroorganismi, lai iegūtu enerģiju. Tomēr kopējā enerģijas ieguve ir ievērojami mazāka nekā ar pilnīgu oksidēšanu. Daļa no oksidētā sākotnējā substrāta enerģijas tiek uzkrāta iegūtajās organiskajās skābēs.

Mikroorganismus, kas attīstās nepilnīgas oksidācijas enerģijas dēļ, izmanto mikrobioloģiskajā rūpniecībā organisko skābju un aminoskābju ražošanai.

Jūs droši vien esat dzirdējuši tādus izteicienus kā anabolisms, katabolisms un vielmaiņa. Ja šie vārdi jums joprojām ir neskaidri, es jums palīdzēšu to izdomāt un saprast, ko šie termini nozīmē.
Patiesībā viss ir ļoti vienkārši, šie termini tiek lietoti medicīnā, bioloģijā, bioķīmijā utt. Vienkārši dažiem autoriem, mēģinot kaut ko pastāstīt, patīk lietot daudz speciālas terminoloģijas, tādējādi mulsinot klausītājus. Viņi aizmirst, ka runā ar dažādu profesiju cilvēkiem, tāpēc ne visi viņus saprot.
Piemēram, es vienmēr cenšos vienkāršos un saprotamos vārdos pastāstīt pat ļoti sarežģītas lietas no dažādām zinātnēm. Dažreiz ir lietderīgi sarežģītas lietas padarīt vienkāršas
Lai gan izglītotam cilvēkam, protams, būtu jāzina dažādu zinātņu pamatjēdzieni...

ANABOLISMS ir nosaukums visiem jaunu vielu, šūnu un ķermeņa audu radīšanas procesiem.
Anabolisma piemēri: olbaltumvielu un hormonu sintēze organismā, jaunu šūnu radīšana, tauku uzkrāšanās, jaunu muskuļu šķiedru radīšana – tas viss ir anabolisms. Tas ir, visu ķermeņa procesu kopumu, kuru laikā notiek jebkādu jaunu vielu un audu radīšana, sauc par anabolismu!

KATABOLISMS ir pretējs anabolismam. Tas ir, tas ir sarežģītu vielu sadalīšana vienkāršākos, kā arī ķermeņa šūnu un audu veco daļu sadalīšana.
Jums var šķist, ka katabolisms ir kaut kas slikts, jo tā ir iznīcināšana... Patiesībā tas tā nav, jo tauku un ogļhidrātu sadalīšana enerģijas ražošanai arī ir katabolisms, un bez šīs enerģijas ķermenis nevar pastāvēt.
Turklāt šo enerģiju var novirzīt nepieciešamo vielu sintēzei, šūnu veidošanai un ķermeņa atjaunošanai, tas ir, anabolismam. Anabolisms un katabolisms ir savstarpēji saistīti.

Jūs, iespējams, esat dzirdējuši arī frāzi "anaboliskie steroīdi" — tās ir nelegālas zāles, kuras lieto daži sportisti. Termins “anabolisks” nav biedējošs, tas vienkārši nozīmē, ka šīs vielas ir iesaistītas anaboliskajos procesos, tas ir, jaunu šūnu un vielu radīšanas procesos. Bet briesmas ir tādas, ka anaboliskie steroīdi ir hormonālas zāles, tie traucē cilvēka hormonālo sistēmu un iznīcina to. Hormonālā nelīdzsvarotība izraisa vielmaiņas traucējumus, traumas un nopietnas slimības, piemēram, sirds, aknu un nieru slimības – to zina jebkurš ārsts.
Draugi - nodarbojieties ar tīru sportu bez ķimikālijām, lai organismu nevis grautu, bet gan stiprinātu!

Tātad anabolisms ir jaunu vielu sintēzes process, katabolisms ir vielu sadalīšanās process.
To visu kopā sauc par METABOLISMU, kas nozīmē vielmaiņu.
Kā redzat, anabolisms un katabolisms ir pretēji procesi, taču tās ir viena procesa divas daļas – vielmaiņa, un abas šīs daļas ir svarīgas!
Pareiza anabolisma un katabolisma kombinācija nodrošina līdzsvarotu vielmaiņu un jūsu ķermeņa veselību.

Un vielmaiņa ir visu ķermeņa dzīvībai svarīgo procesu pamatā:

enerģijas un vielu transformācija dzīvā organismā, kas ļauj šūnām augt, attīstīties un saglabāt savu struktūru;
enerģijas un vielu apmaiņa starp pašu organismu un vidi.

Metabolisma reakciju ātrumu ietekmē šādi faktori:

stāvs: pamata vielmaiņas procesi vīriešiem ir par 10–20% augstāki nekā sievietēm;
vecums: no 25 līdz 30 gadiem vielmaiņas procesu ātrums samazinās vidēji par 3%, tas notiek ik pēc desmit gadiem;
svars: jo lielāka ir iekšējo orgānu, muskuļu un kaulu kopējā masa, jo augstāks būs katabolisms;

Anabolisma un katabolisma procesi

Anabolisms(plastiskā vielmaiņa) ir jaunu šūnu un to struktūru, ķermeņa organisko vielu un audu radīšanas process, ko pavada enerģijas uzsūkšanās.

Šis process veicina:

jaunu audu, tostarp muskuļu, attīstība un augšana;
bioloģisko struktūru (šūnu, audu) atjaunošana un atjaunošana;
kaulu mineralizācija.

Anabolisma procesi notiek miera stāvoklī un anabolisko hormonu (insulīna, augšanas hormona, steroīdu), kā arī vielu ar anabolisku aktivitāti (aminoskābes, olbaltumvielas utt.) ietekmē.

Anabolisma klīniskie piemēri ir nagu augšana, muskuļu masa, kaulu plaisu dzīšana.

Katabolisms(enerģijas metabolisms) ir pretējs anabolismam, sarežģītu vielu, šūnu struktūru, orgānu un audu sadalīšanas procesam vienkāršās vielās.

Katabolisma posmi notiek ar enerģijas ražošanu ATP formā. Tādējādi katabolisma svarīgākā funkcija ir nodrošināt organismu ar nepieciešamo enerģiju no pārtikas un šīs enerģijas tālāku izmantošanu organisma vajadzībām.

Katabolismu provocē:

badošanās un citas situācijas, ko papildina adrenalīna koncentrācijas palielināšanās;

Katabolisma stadijas

Lielas molekulas (olbaltumvielas, tauki un ogļhidrāti) tiek sadalītas vienkāršās molekulās. Šis process notiek kuņģa-zarnu traktā, ārpus šūnas.
Otrajā posmā šūnā nonāk vienkāršas molekulas un sākas enerģijas ražošana.
Trešais posms ir elpošana (ar skābekļa piedalīšanos), tas beidzas ar oglekļa dioksīda, ūdens un liela enerģijas daudzuma veidošanos.

Katabolisma klīniskais piemērs ir tauku dedzināšana – svara zudums.

Anabolisma un katabolisma procesi organismā var būt divos stāvokļos: līdzsvars vai īslaicīga dominēšana viens pār otru.

Anaboliskā procesa pārsvars veicina masas uzkrāšanos un audu augšanu, un kataboliskais process veicina audu struktūru iznīcināšanu un enerģijas veidošanos.

Anabolisma un katabolisma līdzsvara vai nelīdzsvarotības attiecība ir atkarīga no vecuma:

Bērniem dominē anaboliskie procesi;
Pieaugušajiem abi procesi ir līdzsvarā, taču to attiecība var mainīties atkarībā no veselības stāvokļa, fiziskā un psihoemocionālā stresa;
Gados vecākiem cilvēkiem dominē katabolisma process.

Saikne starp anabolismu un katabolismu

Anabolisms un katabolisms ir divi pilnīgi pretēji procesi, taču, neskatoties uz to, tie ir cieši saistīti.

Katabolisko reakciju rezultātā veidojas vielas un enerģija, kas tiek izmantota anaboliskajā procesā. Un anabolisms nodrošina katabolismam nepieciešamos fermentus un vielas.

Piemēram, cilvēka ķermenis var apmierināt vajadzību pēc 14 aminoskābēm. Šo procesu nelīdzsvarotība var izraisīt ķermeņa nāvi.

Izdomāsim, kā tas atšķiras no citiem uztura bagātinātājiem.

Uzziniet. Tas nav tik grūti, kā šķiet.

Ko darīt, lai atbrīvotos no alus vēdera? Vispirms izlasi šo: . Viss par uzturu un pareizu vingrošanu.

Anabolisms un katabolisms sportā

Fiziskā aktivitāte – treniņš – ir spēcīgs stress organismam. Un, kā mēs rakstījām iepriekš, tas ir nepieciešams, lai izraisītu katabolisko reakciju. Treniņi liek ķermenim meklēt enerģiju ne tikai taukos, kurus cītīgi cenšamies sadedzināt, bet arī olbaltumvielās.

Šīs kataboliskās reakcijas rezultāts ir ne tikai svara zudums, bet arī muskuļu masas zudums muskuļu katabolisma rezultātā, kas sportistam ir briesmīgi.

Tāpēc sportā liela nozīme ir olbaltumvielu katabolismam, kurā muskuļu proteīns tiek sadalīts aminoskābēs. Sportista galvenais uzdevums ir vājināt olbaltumvielu katabolismu un izraisīt anabolismu. Uz šī principa balstās kultūristu un sportistu uzturs, sporta piedevu kompleksi un atpūtas režīmi.

Veidi, kā mainīt vielmaiņu uz anabolisko procesu pārsvaru:

Diēta– palielināt proteīna pārtikas patēriņu. Jo vairāk olbaltumvielu, jo vairāk būvmateriālu šūnām un muskuļiem. Ir vērts atzīmēt, ka olbaltumvielas nebūs tik noderīgas, ja ēdiens būs mazkaloriju, jo... ķermenim trūks enerģijas. Visam jābūt sabalansētam.

Jūs varat lietot aminoskābju piedevas savā uzturā, tie uzsūcas ātrāk nekā proteīna produkti, jo to sagremošanai netiek tērēts laiks. Rezultātā muskuļu šūnas ātrāk saņem celtniecības materiālu un attiecīgi ātrāk atjaunojas un palielinās apjoms.

Nomākt katabolismu- nav viegls, bet izpildāms uzdevums: zināt, kad pārtraukt treniņus (varat pat tos samazināt līdz 30 minūtēm), gulēt daudz, neizlaist ēdienreizes, izvairīties no stresa un pārmērīga darba.

Paātrināt anabolismu ar dopingu– īpašs hormonu komplekts, kas nav ieteicams, jo tas ir aizliegts un kaitīgs organismam (izraisa hormonālo nelīdzsvarotību).

Anabolisma un katabolisma dinamiskais līdzsvars nodrošina pareizu vielmaiņu un labu veselību. Būt veselam!