Metabolismo - definizioni

Ipoglicemia

Il metabolismo (metabolismo) è una combinazione di tutte le reazioni chimiche che si verificano nel corpo. Tutte queste reazioni sono divise in 2 gruppi.

1. Il metabolismo plastico (anabolismo, assimilazione, biosintesi) è quando le sostanze più complesse vengono prodotte (sintetizzate) da sostanze semplici. Ad esempio:

durante la fotosintesi, il glucosio viene sintetizzato dal biossido di carbonio e dall'acqua
nelle cellule umane da semplici sostanze organiche (amminoacidi, glucosio, ecc.) causate dal sangue dal sistema digestivo, sostanze organiche complesse sono sintetizzate, ad esempio, da aminoacidi - proteine, dal glucosio - glicogeno.

2. Il metabolismo energetico (catabolismo, dissimilazione, decadimento) è quando le sostanze complesse si scompongono in quelle più semplici e l'energia viene rilasciata. Ad esempio:

Nel sistema digestivo umano, sostanze organiche complesse (proteine, grassi, carboidrati) si scindono in altre più semplici (proteine in amminoacidi, carboidrati in glucosio) e l'energia viene rilasciata sotto forma di calore.
il glucosio viene ossidato dall'ossigeno al biossido di carbonio e all'acqua, e viene generata energia, che viene immagazzinata in 38 ATP.

Attenzione, ATP!
Durante il metabolismo energetico tutte le sostanze si decompongono e l'ATP viene sintetizzata. Durante il metabolismo plastico, tutte le sostanze sono sintetizzate e l'ATP si decompone.

SCAMBIO DI SOSTANZE

Grande dizionario enciclopedico. Del 2000.

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Metabolismo (metabolismo) e trasformazione di energia nel corpo

Metabolismo (metabolismo)

Il metabolismo, o metabolismo, è una combinazione di processi biochimici e processi di attività cellulare. Garantisce l'esistenza di organismi viventi. Esistono processi di assimilazione (anabolismo) e dissimilazione (catabolismo). Questi processi sono aspetti diversi di un singolo processo di metabolismo e conversione di energia negli organismi viventi.

assimilazione

L'assimilazione è il processo associato all'assorbimento, all'assimilazione e all'accumulo di sostanze chimiche che vengono utilizzate per sintetizzare i composti necessari per il corpo.

Scambio di plastica

Il metabolismo plastico è un insieme di reazioni di sintesi che assicurano la ripresa della composizione chimica, la crescita cellulare.

dissimilazione

La dissimilazione è un processo associato alla scomposizione delle sostanze.

Scambio di energia

Il metabolismo energetico è una combinazione della scissione di composti complessi con il rilascio di energia. Gli organismi dell'ambiente nel processo di vita in certe forme assorbono energia. Quindi restituiscono l'importo equivalente in un'altra forma.

I processi di assimilazione non sono sempre bilanciati con i processi di dissimilazione. L'accumulo di sostanze e la crescita negli organismi in via di sviluppo sono fornite dai processi di assimilazione, quindi prevalgono. I processi di dissimilazione predominano con la mancanza di nutrienti, il lavoro fisico intenso e l'invecchiamento.

I processi di assimilazione e dissimilazione sono strettamente correlati ai tipi di nutrizione degli organismi. La principale fonte di energia per gli organismi viventi della Terra è la luce del sole. Risponde indirettamente o direttamente ai loro bisogni energetici.

autotrofi

Gli autotrofi (dal greco Autos - auto e trofeo - cibo, nutrizione) sono organismi che possono sintetizzare composti organici da inorganici usando un certo tipo di energia. Ci sono fototrofi e chemotropi.

fototrofi

Fototrofi (dal greco Foto - luce) - organismi che per la sintesi di composti organici dall'uso inorganico dell'energia della luce. Alcuni procarioti (batteri dello zolfo fotosintesi e cianobatteri) e piante verdi appartengono a loro.

chemiotrofia

Chemotrophs (dal greco Chimica - Chimica) per la sintesi di composti organici dall'uso inorganico dell'energia delle reazioni chimiche. Questi includono alcuni procarioti (batteri di ferro, batteri di zolfo, fissazione dell'azoto, ecc.). I processi autotrofi riguardano maggiormente i processi di assimilazione.

eterotrofi

Gli eterotrofi (dal greco Heteros - l'altro) - sono organismi che sintetizzano i propri composti organici dai composti organici finiti sintetizzati da altri organismi. La maggior parte dei procarioti, dei funghi e degli animali appartengono a loro. Per loro, la fonte di energia è la materia organica che ricevono dal cibo: organismi viventi, i loro residui o prodotti di scarto. I principali processi di organismi eterotrofi - la rottura di sostanze - si basano su processi di dissimilazione.

L'energia nei sistemi biologici viene utilizzata per fornire diversi processi nel corpo: termico, meccanico, chimico, elettrico, ecc. Parte dell'energia durante le reazioni di scambio energetico viene dissipata come calore, parte di essa è immagazzinata in legami chimici ad alta energia di determinati composti organici. Questa sostanza universale è l'ATP adenosina trifosfato. È un accumulatore chimico universale di energia nella cellula.

Sotto l'azione dell'enzima, un residuo di acido fosforico viene scisso. Quindi l'ATP si trasforma in adenosina difosfato - ADP. In questo caso, vengono rilasciati circa 42 kJ di energia. La rimozione di due residui di acido fosforico produce adenosina monofosfato - ATP (vengono rilasciati 84 kJ di energia). La molecola AMP può essere tagliata. Così, durante la rottura dell'ATP, viene rilasciata una grande quantità di energia, che viene utilizzata per sintetizzare i composti necessari per il corpo, mantenere una certa temperatura corporea, ecc.

La natura dei legami macroergici dell'ATP rimane infine non chiarita, sebbene superino più volte l'intensità energetica delle obbligazioni ordinarie.

metabolismo

definizione

Il metabolismo cellulare include molte reazioni chimiche che si verificano negli organelli e sono necessarie per sostenere la vita.
Il metabolismo coinvolge due processi:

catabolismo (dissimilazione, metabolismo energetico) - un insieme di reazioni chimiche finalizzate alla decomposizione di sostanze complesse con la formazione di energia;
anabolismo (assimilazione, metabolismo plastico) - reazioni di biosintesi, in cui si formano sostanze organiche complesse con il dispendio di energia.

Fig. 1. Catabolismo e anabolismo.

Entrambi i processi si verificano simultaneamente e sono in equilibrio. Le sostanze coinvolte nell'anabolismo e nel catabolismo provengono dall'ambiente esterno. Per il normale metabolismo in una cellula animale sono necessarie proteine, grassi, carboidrati, ossigeno e acqua. Le piante devono essere fornite con acqua, ossigeno e luce solare.

Dissimilazione e assimilazione sono processi interconnessi che non si verificano in uno spazio l'uno dall'altro. Perché si verifichi l'anabolismo, è necessaria energia che viene rilasciata durante il processo di catabolismo. Per il taglio (dissimilazione) sono necessari enzimi sintetizzati nel processo di assimilazione.

Catabolismo e anabolismo

La dissimilazione può verificarsi in presenza o assenza di ossigeno.
In relazione all'ossigeno, tutti gli organismi sono divisi in due tipi:

aerobes - vivere solo in presenza di ossigeno (animali, piante, alcuni funghi);
anaerobi - possono esistere in assenza di ossigeno (alcuni batteri e funghi).

Quando l'ossigeno viene assorbito, si verifica il processo di ossidazione e le sostanze complesse si suddividono in altre più semplici. La fermentazione avviene in un ambiente privo di ossigeno. Come risultato di questi due processi, viene rilasciata una grande quantità di energia.

Per gli organismi aerobici, il catabolismo procede in tre fasi, come descritto nella tabella.

Qual è il metabolismo in biologia?

Molti hanno sentito parlare del metabolismo e del suo effetto sul peso. Ma cosa significa questo concetto e c'è un legame tra il buon metabolismo e il grasso corporeo? Per capire questo, è necessario capire l'essenza stessa del metabolismo.

Essenza del metabolismo

La parola difficile metabolismo ha un sinonimo - un metabolismo, e questo concetto, forse, all'udienza di più persone. In biologia, il metabolismo è una combinazione di reazioni chimiche che si verificano nel corpo di tutti gli esseri viventi sul pianeta, compresi gli esseri umani. Come risultato di queste trasformazioni, tutto il corpo funziona.

Metabolismo: che cos'è in un linguaggio semplice? Varie sostanze entrano nel corpo umano attraverso la respirazione, il cibo, il bere:

nutrienti (proteine, grassi, carboidrati);
ossigeno;
acqua;
sali minerali;
vitamine.

Tutti questi elementi non possono essere assimilati dal corpo nella sua forma originale, quindi il corpo avvia processi speciali per decomporre sostanze in componenti e da esse per raccogliere nuove particelle. Da nuovi componenti si formano nuove celle. Questo è un aumento del volume muscolare, la rigenerazione della pelle con lesioni (tagli, ulcere, ecc.), Il rinnovamento dei tessuti che si verifica costantemente.

Senza il metabolismo, l'attività vitale umana è impossibile. È errato pensare che il processo di metabolismo del corpo avvenga solo quando facciamo qualcosa. Anche in uno stato di completo riposo (che, a proposito, fornire il corpo è molto difficile, perché facciamo sempre movimenti: sbattiamo le palpebre, giriamo la testa, muoviamo le mani) il corpo ha bisogno di dividere elementi complessi e crearne di semplici per rinnovare i tessuti, per garantire il funzionamento degli organi interni, respirazione, ecc.

Il ciclo di scambio può essere diviso in 2 processi.

1. Distruzione (anabolismo) è la rottura di tutti gli elementi che entrano nel corpo in sostanze più semplici.

Come sapete, le proteine, che sono contenute nel cibo, sono costituite da amminoacidi. Per costruire nuove cellule, non abbiamo bisogno di una proteina nella sua forma pura, ma di una serie di amminoacidi che il corpo riceve durante il processo di degradazione delle proteine. Ogni prodotto proteico è costituito da diversi aminoacidi, quindi le proteine del pollo non possono sostituire le proteine del latte. Tuttavia, il nostro corpo nel processo di anabolismo rompe ciascuno di questi prodotti, prendendo da loro esattamente quei preziosi "mattoni" che sono necessari.

Con l'anabolismo, l'energia viene rilasciata da ogni sostanza, che è necessaria per la costruzione di molecole complesse. Questa energia è le stesse calorie, il cui conto è così importante per perdere peso.

2. La creazione (catabolismo) è la sintesi di componenti complessi da componenti semplici e la costruzione di nuove cellule da essi. Il processo di catabolismo, è possibile osservare con la crescita di capelli e unghie o quando si stringono le ferite. Include anche il rinnovo del sangue, i tessuti degli organi interni e molti processi che si verificano nel nostro corpo inosservati.

Per creare nuove cellule e hanno bisogno di energia (colore), che vengono rilasciate durante l'anabolismo. Se questa energia è troppo, non viene spesa completamente per la sintesi di molecole, ma viene depositata "in riserva" nel tessuto adiposo.

Scambio proteico

Le proteine sono di origine vegetale e animale. Entrambi i gruppi di sostanze sono necessari per il normale funzionamento del corpo. I composti proteici non si depositano nel corpo sotto forma di grasso. Tutta la proteina che entra nel corpo di una persona adulta, si rompe e viene sintetizzata in una nuova proteina al ritmo di 1: 1. Ma nei bambini, il processo di catabolismo (creazione di cellule) prevale sul decadimento dovuto alla crescita del loro corpo.

Le proteine possono essere complete e difettose. Il primo consiste di tutti e 20 gli amminoacidi ed è contenuto solo in prodotti di origine animale. Se almeno un aminoacido manca in un composto proteico, si riferisce al secondo tipo.

Scambio di carboidrati

Carboidrati: la principale fonte di energia per il nostro corpo. Sono complessi e semplici. Il primo gruppo è cereali, cereali, pane, verdure e frutta. Questi sono i cosiddetti carboidrati benefici, che vengono lentamente decomposti nel corpo e gli forniscono una lunga carica di energia. I carboidrati veloci o semplici sono zucchero, prodotti a base di farina bianca, vari dolci, pasticcini e bevande gassate. In generale, il nostro corpo non ha bisogno di tale cibo: il corpo funzionerà correttamente senza di esso.

Una volta nel corpo, i carboidrati complessi vengono convertiti in glucosio. Il suo livello di sangue è relativamente lo stesso per tutto il tempo. I carboidrati veloci fanno sì che questo livello fluttui notevolmente, il che influisce sia sul benessere generale di una persona che sul suo stato d'animo.

Con un eccesso di carboidrati che iniziano ad essere depositati sotto forma di cellule adipose, con una carenza - sono sintetizzati dalla proteina interna e dal tessuto adiposo.

Metabolismo dei grassi

Uno dei prodotti della lavorazione dei grassi nel corpo è la glicerina. È lui con la partecipazione degli acidi grassi a trasformarsi nel grasso che si deposita nel tessuto adiposo. Con un eccesso di assunzione di lipidi, il tessuto adiposo cresce e vediamo il risultato: il corpo umano si allenta, aumenta di volume.

Un altro posto per la deposizione di grasso in eccesso - lo spazio tra gli organi interni. Tali riserve sono chiamate viscerali e sono ancora più pericolose per l'uomo. L'obesità degli organi interni non consente loro di lavorare come prima. Più spesso, le persone hanno l'obesità al fegato, perché è lei che per prima prende il colpo, filtrando attraverso i prodotti di decadimento del grasso. Anche una persona magro può avere grasso viscerale a causa di disturbi del metabolismo dei grassi.

Il tasso medio giornaliero di lipidi per una persona è di 100 g, anche se questo valore può essere ridotto a 20 g, tenendo conto dell'età, del peso della persona, del suo obiettivo (ad esempio, perdita di peso), delle malattie.

Lo scambio di acqua e sali minerali

L'acqua è uno dei componenti più importanti per l'uomo. È noto che il corpo umano è fluido al 70%. L'acqua è presente nella composizione del sangue, della linfa, del plasma, del fluido extracellulare, delle cellule stesse. Senza acqua, la maggior parte delle reazioni chimiche non può procedere.

Molte persone oggi non hanno fluidità senza esserne consapevoli. Ogni giorno, il nostro corpo rilascia acqua con il sudore, l'urina, il respiro. Per ricostituire le riserve è necessario bere fino a 3 litri di liquidi al giorno. Anche l'umidità contenuta nei prodotti alimentari è inclusa in questa disposizione.

I sintomi della mancanza d'acqua possono essere mal di testa, stanchezza, irritabilità, letargia.

I sali minerali costituiscono circa il 4,5% del peso corporeo totale. Sono necessari per una varietà di processi metabolici, tra cui il mantenimento del tessuto osseo, il trasporto di impulsi nei muscoli e nelle cellule nervose, creando ormoni tiroidei. Una corretta alimentazione quotidiana reintegra completamente i sali minerali. Tuttavia, se la vostra dieta non è bilanciata, a causa della mancanza di sale, possono sorgere vari problemi.

Il ruolo delle vitamine nel corpo

Quando entrano nel corpo, le vitamine non subiscono la spaccatura, ma diventano elementi costitutivi già pronti per costruire le cellule. È per questo motivo che il nostro corpo reagisce bruscamente alla mancanza di una particolare vitamina: dopotutto, senza la sua partecipazione, alcune funzioni sono disturbate.

Il tasso di vitamine ogni giorno per una persona è piccolo. Tuttavia, con le moderne abitudini alimentari, molte persone soffrono di carenza vitaminica - una carenza di vitamina acuta. Un eccesso di queste sostanze porta all'ipovitaminosi, che non è meno pericoloso.

Poche persone pensano che la composizione vitaminica degli alimenti possa variare notevolmente durante la lavorazione del cibo o la sua lunga conservazione. Pertanto, la quantità di vitamine in frutta e verdura diminuisce drasticamente a causa della conservazione a lungo termine. Il trattamento termico può spesso "uccidere" tutte le proprietà benefiche del cibo.

I medici raccomandano di assumere complessi minerali e vitaminici nelle stagioni in cui non sono disponibili alimenti biologici freschi.

Tasso metabolico

Esiste un metabolismo di base o di base. Questo è un indicatore dell'energia che il nostro corpo ha bisogno di mantenere tutte le sue funzioni. Il livello del metabolismo mostra quante calorie il corpo umano spenderà nel riposo completo. Per riposo completo si intende l'assenza di qualsiasi attività fisica: cioè, se menti per un giorno a letto senza nemmeno agitare le ciglia.

Questo indicatore è molto importante perché molte donne, non conoscendo il livello del loro metabolismo, nel tentativo di perdere peso riducono l'apporto calorico a un punto che è inferiore al metabolismo principale. Ma il metabolismo di base è necessario per il lavoro del cuore, dei polmoni, della circolazione sanguigna, ecc.

Puoi calcolare autonomamente il livello del metabolismo su uno dei siti su Internet. Per fare ciò, dovrai inserire informazioni sul tuo sesso, età, altezza e peso corporeo. Per sapere quante calorie hai bisogno al giorno, al fine di mantenere il tuo peso, l'indice del metabolismo di base deve essere moltiplicato per il coefficiente di attività. Tali calcoli possono anche essere effettuati direttamente sul sito.

Il metabolismo accelerato consente alle persone di mangiare di più e allo stesso tempo di non ingrassare. E questo per non parlare del benessere generale di una persona che, con un metabolismo veloce, si sente sana, vigorosa e felice. Da cosa dipende il tasso metabolico?

Paul. Un organismo maschile consuma più energia delle sue femmine per mantenere le sue funzioni. In media, un uomo ha bisogno del 5-6% in più di calorie rispetto a una donna. Ciò è dovuto al fatto che nel corpo femminile c'è naturalmente più tessuto adiposo, che richiede meno energia per il mantenimento.
Età. Dall'età di 25 anni, il corpo umano subisce cambiamenti. I processi di Exchange iniziano a ricostruire e rallentare. Con 30 anni di ogni decennio successivo, il metabolismo rallenta del 7-10%. A causa del fatto che il tasso di processi metabolici è ridotto, è più facile per una persona anziana guadagnare peso in eccesso. Con l'età, l'apporto calorico di cibo dovrebbe essere ridotto di 100 calorie ogni 10 anni. E l'attività fisica, al contrario, dovrebbe aumentare. Solo in questo caso sarai in grado di supportare la tua figura nella giusta forma.
Il rapporto tra grasso e tessuto muscolare nel corpo. I muscoli consumano energia anche a riposo. Per mantenere il loro tono il corpo deve dare più energia che mantenere riserve di grasso. Un atleta spende il 10-15% in più di calorie rispetto a una persona con un eccesso di peso corporeo. Questo non riguarda lo sforzo fisico, che l'atleta, sicuramente di più. E sul metabolismo di base, cioè sulla quantità di energia che viene consumata a riposo.
Potenza. Eccesso di cibo, digiuno, disturbi alimentari, una grande quantità di cibi grassi, malsani e pesanti - tutto questo influenza negativamente la velocità dei processi metabolici.

Disordini metabolici

Le cause dei disordini metabolici possono essere le malattie della tiroide, delle ghiandole surrenali, dell'ipofisi e delle ghiandole sessuali. Il fattore che non possiamo influenzare, ereditario, può anche dare origine a cambiamenti nel lavoro del corpo.

Tuttavia, la causa più comune del metabolismo ritardato è il cattivo comportamento alimentare. Questi includono eccesso di cibo, abuso di grassi animali, pasti abbondanti, grandi intervalli tra i pasti. Gli appassionati di diete espresse dovrebbero essere consapevoli che il digiuno, la prevalenza di cibi ipocalorici nella dieta sono il modo giusto per rompere l'equilibrio interno.

Spesso, le cattive abitudini - fumare e bere alcolici - portano a rallentare i processi. A rischio, anche le persone inattive, costantemente prive di sonno, sono esposte a frequenti stress, ricevono una quantità incompleta di vitamine e minerali.

Cos'è il metabolismo lento così pericoloso?

I sintomi con cui si può giudicare sui fallimenti nei processi metabolici:

eccesso di peso corporeo;
gonfiore;
deterioramento della pelle, cambiando il suo colore in un grigio doloroso;
unghie fragili;
fragilità e perdita di capelli;
mancanza di respiro.

Oltre alle manifestazioni esterne, ci sono anche quelle interne. Queste sono malattie metaboliche che sono molto individuali. I disturbi del corpo dovuti allo squilibrio interno possono essere molto diversi, ce ne sono molti. In effetti, sotto il metabolismo capisci la totalità di tutti i processi del corpo, che sono anche moltissimi.

Come accelerare il metabolismo?

Al fine di normalizzare il tasso di processi metabolici, è necessario eliminare le ragioni per cui si è verificato uno squilibrio.

Le persone che hanno poche attività fisiche nelle loro vite hanno bisogno di aumentare la loro attività motoria. Non avere fretta di correre nel calore della palestra e di esaurire il tuo corpo con allenamenti insopportabili - è altrettanto dannoso come passare l'intera giornata sul monitor. Inizia in piccolo. Vai dove sei solito andare in giro. Sali le scale invece di usare l'ascensore. Aumentare gradualmente il carico. Un buon modo per "allungare" il tuo corpo sarà la partecipazione a giochi sportivi - calcio, pallacanestro, tennis, ecc.
Il ritmo dell'uomo moderno spesso lo costringe a rinunciare a dormire abbastanza. In questo caso, è meglio donare guardando un film o altri mezzi di riposo e dormire bene. Il sonno difettoso porta a molti disturbi nel corpo, compreso il fatto che influisce direttamente sul desiderio di una persona di mangiare carboidrati veloci. Ma i dolci sono assorbiti male nel corpo di una persona "addormentata", mettendo da parte nelle aree problematiche.
Iniziare a bere acqua. Bevi un bicchiere d'acqua dopo il sonno, mezz'ora prima dei pasti e un'ora dopo. Bere acqua a piccoli sorsi e non più di 200 ml alla volta. Iniziando a consumare almeno 2 litri di liquidi al giorno, fornirai al corpo la quantità necessaria di umidità per la maggior parte dei processi metabolici.
Se hai gravi disturbi metabolici, fai un corso di massaggio. Non importa che tipo scegli. Qualsiasi massaggio ha l'effetto del drenaggio linfatico, stimola il flusso sanguigno e di conseguenza "accelera" il metabolismo.

Fornisci al tuo corpo abbastanza ossigeno e calore solare. Fai una passeggiata all'aria aperta, soprattutto con tempo soleggiato. Ricorda che l'ossigeno è uno degli elementi più importanti per un normale metabolismo. Puoi provare gli esercizi di respirazione, che insegneranno al tuo corpo a respirare profondamente. E i raggi del sole ti daranno preziosa vitamina D, che è molto difficile da ottenere da altre fonti.
Sii positivo Secondo le statistiche, le persone che si rallegrano più spesso durante il giorno hanno un tasso metabolico più elevato rispetto agli eterni pessimisti.
Mangia

Nutrizione - Dieta per il metabolismo

Il comportamento alimentare anormale è la causa più comune del metabolismo lento. Se mangi troppo spesso o, al contrario, solo 1-2 volte al giorno, il tuo metabolismo è a rischio di essere disturbato.

In modo ottimale, ogni 2-3 ore, cioè 5-6 volte al giorno. Di questi, dovrebbero esserci 3 pasti completi - colazione, pranzo, cena e 2-3 spuntini leggeri.

La giornata inizia con la colazione e solo in questa condizione puoi contare sul corretto metabolismo. La colazione dovrebbe essere densa e nutriente, costituita da carboidrati lenti, che ci darà energia per il giorno, proteine e grassi. A cena, è meglio lasciare cibi proteici - pesce magro, carne, pollame e verdure. Come spuntino, è ideale per bere yogurt naturale, kefir, frutta o formaggio fresco. Se sei affascinato dalla fame prima di andare a letto, puoi permetterti una ricotta a basso contenuto di grassi.

Se hai un metabolismo più lento, puoi influenzarne la velocità aggiungendo alimenti alla tua dieta per accelerare il metabolismo:

agrumi;
mele;
mandorle;
caffè nero naturale;
tè verde fresco senza zucchero e altri additivi;
latticini a basso contenuto di grassi;
spinaci;
fagioli;
bianco e cavolfiore, broccoli;
carne di tacchino magra

Metabolismo - perdita di peso

Non molte persone sanno che il peso dipende direttamente dalla velocità dei processi metabolici nel nostro corpo. Dal livello del metabolismo dipende dal numero di calorie che il corpo brucia a riposo. Per una persona è 1000 calorie, per un'altra - 2000. La seconda persona, anche senza praticare sport, può permettersi il valore energetico della dieta quotidiana quasi il doppio della prima.

Se hai chili in più e il metabolismo di base è basso, devi mangiare pochissimo per perdere peso. Inoltre, un corpo con un metabolismo lento sarà molto riluttante a dare massa grassa. È più corretto accelerare il metabolismo delle sostanze al fine di garantire il normale funzionamento dell'intero organismo.

Accelerazione del metabolismo Haley Pomeroy

Il nostro corpo consuma energia anche a riposo. Pertanto, la nutrizionista americana Haley Pomroy propone di accelerare i processi metabolici e perdere peso solo a causa loro. Se segui esattamente le istruzioni di Hayley, ti garantisce una perdita di peso di 10 kg al mese con quasi nessuno sforzo. Il grasso andato a finire non viene restituito se non si violano i principi di una corretta alimentazione in futuro.

Il complesso, proposto da un americano, ti salverà dalla dieta mono, durante la quale persegue una fame dolorosa. Haley ha sviluppato un piano nutrizionale equilibrato, che mira non a ridurre il valore nutrizionale del menu, ma a migliorare il flusso di tutti i processi nel corpo.

Al fine di mantenere il metabolismo allo stesso livello, è necessario alimentarlo costantemente con il cibo. Questo non significa che ci dovrebbe essere molto cibo. Haley consiglia di mangiare spesso, ma in piccole porzioni. Quindi il tuo corpo sarà costantemente impegnato a elaborare le sostanze e non avrà il tempo di rallentare. Assumere in modo ottimale 3 pasti densi - colazione, pranzo e cena. E tra loro, fai 2-3 spuntini.

Nonostante il fatto che il nutrizionista non ti limiti quasi nella scelta degli ingredienti, alcuni dei prodotti dannosi per il metabolismo dovranno ancora essere abbandonati. Si tratta di piatti a base di zucchero, piatti a base di grano, bevande alcoliche, latticini grassi.

Il piano alimentare di Haley Pomroy dura 4 settimane. Ogni settimana è divisa in blocchi.

1 ° blocco - carboidrati complessi. Durata - 2 giorni. La tua dieta dovrebbe essere dominata da alimenti ricchi di carboidrati sani. Questo è principalmente verdure, cereali integrali, cereali. Prenditi cura di abbastanza fibra nel menu. La fibra aiuta a mantenere normali livelli di glucosio nel sangue, che possono fluttuare a causa della grande quantità di alimenti a base di carboidrati.
2 ° blocco - proteine e vegetali. Durata - 2 giorni. Per l'elaborazione e l'assimilazione di composti proteici, il nostro corpo consuma più calorie. Mangiare cibi a basso contenuto di grassi che contengono proteine: pollame, carne, pesce, soia, fiocchi di latte, uova. Aggiungi alimenti proteici agli alimenti proteici.
3 ° blocco - aggiunta di grassi sani. Mangi una dieta equilibrata, cioè, consuma carboidrati, proteine e grassi. Preferisci oli vegetali naturali, avocado, arachidi.

Per ulteriori informazioni sulla dieta di Haley Pomroy, è possibile trovare nel suo libro "Dieta per accelerare il metabolismo".

Gillian Michaels: accelera il metabolismo

Da bambina, Jillian Michaels soffriva di grave sovrappeso. Conoscenza del fitness, la ragazza ha deciso di dedicarsi a uno stile di vita sano. Ora questa è una donna di successo che non solo è in gran forma, ma insegna anche agli altri come aiutare il suo corpo.

Tra le varie tecniche efficaci, Gillian ha un programma speciale chiamato "Accelerate Metabolism". È progettato non per i principianti nello sport, ma per coloro che dal primo allenamento saranno in grado di sopportare l'intenso programma di allenamento di un'ora.

Prima di tutto, un americano chiede di non prestare attenzione alla tua dieta. Lei consiglia di includere nella dieta alimenti che avranno un effetto positivo sul metabolismo.

Fagioli rossi Questo prodotto contiene un amido speciale, che non viene assorbito dal corpo, ma aiuta a purificare l'intestino. La cellulosa rimuove le tossine e la composizione di vitamine e minerali dei fagioli influisce sulla formazione dei muscoli sia negli uomini che nelle donne.
Cipolle e aglio - questi combattenti con colesterolo dannoso. Antiossidanti contenuti in cipolle e aglio, rimuovono perfettamente scorie dal corpo.
Lamponi e fragole Queste bacche regolano i livelli di glucosio nel sangue. Sostanze speciali nella composizione di fragole e lamponi impediscono l'assorbimento di grassi e amidi.
Broccoli e altre verdure crocifere. Questi sono alimenti a basso contenuto calorico che ti daranno una lunga sensazione di sazietà.
Cereali integrali, muesli Cereali, ovviamente, calorie e molti durante la dieta li rifiutano. Ma il pericolo è solo cereali e piatti di farina sbucciati. Gillian consiglia di mangiare avena, grano saraceno, orzo, grano.

Un allenamento mirato a bruciare i grassi e accelerare il metabolismo è un programma di 50 minuti. È aerobico o cardiovascolare. L'allenamento inizia con un riscaldamento di 5 minuti, termina con un attacco di 5 minuti, il cui scopo è quello di allungare i muscoli e calmare il corpo dopo l'esercizio.

Gli esercizi sono abbastanza semplici in esecuzione, possono essere ripetuti ciascuno senza l'aiuto di un istruttore. Ma solo coloro che sono costantemente coinvolti nello sport possono resistere al ritmo veloce del programma. Nel tentativo di perdere peso, non danneggiare il corpo, perché iniziare da zero a grandi carichi è pericoloso per la salute. Prepara gradualmente il tuo corpo, iniziando con camminare a ritmo sostenuto, fare jogging, cardio-complessi a breve termine.

Una condizione indispensabile per l'esistenza di qualsiasi organismo vivente è la costante fornitura di sostanze nutritive e l'escrezione dei prodotti di decadimento finale.

Cos'è il metabolismo in biologia

Il metabolismo, o metabolismo, è una serie speciale di reazioni chimiche che avvengono in qualsiasi organismo vivente a sostegno della sua attività e della sua vita. Tali reazioni consentono all'organismo di svilupparsi, crescere e moltiplicarsi, pur mantenendo la sua struttura e rispondendo agli stimoli ambientali.

Il metabolismo si divide in due fasi: catabolismo e anabolismo. Nella prima fase, tutte le sostanze complesse sono divise e diventano più semplici. Al secondo, gli acidi nucleici, i lipidi e le proteine vengono sintetizzati insieme ai costi energetici.

Il ruolo più importante nel processo metabolico è svolto dagli enzimi, che sono catalizzatori biologici attivi. Sono in grado di ridurre l'energia di attivazione di una reazione fisica e regolare i percorsi di scambio.

Le catene e le componenti metaboliche sono assolutamente identiche per molte specie, che è la prova dell'unità di origine di tutti gli esseri viventi. Tale somiglianza mostra l'apparenza relativamente precoce dell'evoluzione nella storia dello sviluppo degli organismi.

Classificazione per tipo di metabolismo

Qual è il metabolismo in biologia, è descritto in dettaglio in questo articolo. Tutti gli organismi viventi che esistono sul pianeta Terra possono essere divisi in otto gruppi, guidati dalla fonte di carbonio, energia e il substrato che viene ossidato.

Gli organismi viventi possono utilizzare l'energia derivante dalle reazioni chimiche o dalla luce come fonte di nutrimento. Come substrato ossidabile possono essere sia sostanze organiche che inorganiche. La fonte di carbonio è diossido di carbonio o organico.

Esistono tali microrganismi che, in diverse condizioni di esistenza, usano diversi tipi di metabolismo. Dipende dall'umidità, dall'illuminazione e da altri fattori.

Gli organismi multicellulari possono essere caratterizzati dal fatto che lo stesso organismo può avere cellule con diversi tipi di processi metabolici.

catabolismo

La biologia considera il metabolismo e l'energia attraverso un "catabolismo". Questo termine si riferisce ai processi metabolici durante i quali vengono suddivise grandi particelle di grassi, amminoacidi e carboidrati. Durante il catabolismo appaiono molecole semplici che sono coinvolte nelle reazioni di biosintesi. È grazie a questi processi che il corpo è in grado di mobilitare l'energia, trasformandola in una forma accessibile.

Negli organismi che vivono attraverso la fotosintesi (cianobatteri e piante), la reazione di trasferimento di elettroni non rilascia energia, ma si accumula, grazie alla luce solare.

Negli animali, le reazioni di catabolismo sono associate alla scissione di elementi complessi in più semplici. Tali sostanze sono nitrati e ossigeno.

Il catabolismo negli animali è diviso in tre fasi:

Scissione di sostanze complesse in modo più semplice.
Scissione di molecole semplici ancora più semplici.
Il rilascio di energia.

anabolismo

Il metabolismo (la biologia di classe 8 considera questo concetto) è anche caratterizzato da anabolismo - un insieme di processi metabolici di biosintesi con dispendio energetico. Le molecole complesse, che sono la base energetica delle strutture cellulari, sono successivamente formate dai più semplici precursori.

Innanzitutto vengono sintetizzati amminoacidi, nucleotidi e monosaccaridi. Quindi gli elementi di cui sopra diventano forme attive a causa dell'energia di ATP. E all'ultimo stadio, tutti i monomeri attivi sono combinati in strutture complesse, come proteine, lipidi e polisaccaridi.

Vale la pena notare che non tutti gli organismi viventi sintetizzano molecole attive. La biologia (il metabolismo è descritto in dettaglio in questo articolo) identifica organismi come autotrofi, chemotrofi ed eterotrofi. Ottengono energia da fonti alternative.

Energia derivata dalla luce solare

Qual è il metabolismo in biologia? Il processo attraverso il quale esiste tutta la vita sulla terra e che distingue gli organismi viventi dalla materia inanimata.

Alcuni protozoi, piante e cianobatteri si nutrono dell'energia solare. Questi rappresentanti del metabolismo si verificano a causa della fotosintesi - il processo di assorbimento di ossigeno e il rilascio di anidride carbonica.

digestione

Molecole come l'amido, le proteine e la cellulosa vengono scomposte prima di essere utilizzate dalle cellule. Enzimi speciali che abbattono le proteine in amminoacidi e polisaccaridi in monosaccaridi prendono parte al processo di digestione.

Gli animali possono secernere tali enzimi solo da cellule speciali. Ma i microrganismi tali sostanze secernono nello spazio circostante. Tutte le sostanze prodotte da enzimi extracellulari entrano nel corpo attraverso il "trasporto attivo".

Controllo e regolazione

Cos'è il metabolismo in biologia, puoi leggere in questo articolo. Ogni organismo è caratterizzato da omeostasi - la costanza dell'ambiente interno dell'organismo. La presenza di una tale condizione è molto importante per qualsiasi organismo. Poiché sono tutti circondati da un ambiente in costante evoluzione, per mantenere condizioni ottimali all'interno delle cellule, tutte le reazioni metaboliche devono essere regolate in modo appropriato e preciso. Un buon metabolismo consente agli organismi viventi di entrare costantemente in contatto con l'ambiente e di rispondere ai suoi cambiamenti.

Informazioni storiche

Qual è il metabolismo in biologia? La definizione è all'inizio dell'articolo. Il concetto di "metabolismo" fu usato per la prima volta da Theodor Schwann negli anni quaranta del diciannovesimo secolo.

Gli scienziati hanno studiato il metabolismo per diversi secoli e tutto è iniziato con tentativi di studiare organismi animali. Ma il termine "metabolismo" fu usato per la prima volta da Ibn al-Nafis, il quale credeva che tutto il corpo fosse costantemente in uno stato di nutrizione e decadimento, quindi è caratterizzato da continui cambiamenti.

La lezione di biologia "Metabolismo" rivelerà l'essenza di questo concetto e descriverà esempi che aiuteranno ad aumentare la profondità della conoscenza.

Santorio Santorio ottenne il primo esperimento metabolico controllato nel 1614. Ha descritto le sue condizioni prima e dopo aver mangiato, lavorato, bevuto acqua e dormendo. Fu il primo a notare che la maggior parte del cibo consumato fu perso durante il processo di "evaporazione invisibile".

Negli studi iniziali, non sono state rilevate reazioni di scambio e gli scienziati hanno ritenuto che il tessuto vivente fosse controllato da una forza vitale.

Nel ventesimo secolo, Edward Buchner ha introdotto il concetto di enzimi. Da ora in poi, lo studio del metabolismo è iniziato con lo studio delle cellule. Durante questo periodo, la biochimica divenne una scienza.

Qual è il metabolismo in biologia? La definizione può essere data come segue: si tratta di una serie speciale di reazioni biochimiche che supportano l'esistenza dell'organismo.

minerali

L'inorganismo svolge un ruolo molto importante nel metabolismo. Tutti i composti organici sono composti da grandi quantità di fosforo, ossigeno, carbonio e azoto.

La maggior parte dei composti inorganici consente di controllare il livello di pressione all'interno delle cellule. Inoltre, la loro concentrazione ha un effetto positivo sul funzionamento delle cellule muscolari e nervose.

I metalli di transizione (ferro e zinco) regolano l'attività delle proteine di trasporto e degli enzimi. Tutti i microelementi inorganici sono assimilati a causa delle proteine di trasporto e non sono mai in uno stato libero.

Il metabolismo è il processo che si verifica nel corpo umano ogni secondo. Sotto questo termine dovrebbe essere intesa la totalità di tutte le reazioni del corpo. Il metabolismo è l'integrità di tutte le energie e reazioni chimiche che sono responsabili di assicurare il normale funzionamento e l'auto-riproduzione. Si verifica tra il fluido extracellulare e le cellule stesse.

La vita è semplicemente impossibile senza il metabolismo. A causa del metabolismo, qualsiasi organismo vivente si adatta a fattori esterni.

È interessante notare che la natura ha organizzato in modo così competente un uomo che il suo metabolismo avviene automaticamente. Questo è ciò che consente alle cellule, agli organi e ai tessuti di riprendersi in modo indipendente dopo l'influenza di determinati fattori esterni o guasti interni.

A causa del metabolismo, il processo di rigenerazione avviene senza interferire con esso.

Inoltre, il corpo umano è un sistema complesso e altamente organizzato capace di autoconservazione e autoregolazione.

Qual è l'essenza del metabolismo?

Sarebbe corretto dire che il metabolismo è un cambiamento, una trasformazione, un trattamento di sostanze chimiche e anche energia. Questo processo consiste in 2 fasi principali interconnesse:

distruzione (catabolismo). Prevede la decomposizione di sostanze organiche complesse che entrano nel corpo, a più semplice. Questo è un metabolismo energetico speciale che si verifica durante l'ossidazione o la decomposizione di una determinata sostanza chimica o organica. Di conseguenza, l'energia viene rilasciata nel corpo;
sollevamento (anabolismo). Nel suo corso, la formazione di sostanze importanti per il corpo - acidi, zuccheri e proteine. Questo scambio di plastica avviene con il dispendio energetico obbligatorio, che dà all'organismo l'opportunità di coltivare nuovi tessuti e cellule.

Il catabolismo e l'anabolismo sono due processi uguali nel metabolismo. Sono strettamente correlati l'uno all'altro e si verificano ciclicamente e coerentemente. Per dirla in termini semplici, entrambi i processi sono estremamente importanti per una persona, perché gli danno l'opportunità di mantenere un livello adeguato di attività vitale.

Se c'è una violazione nell'anabolismo, allora in questo caso c'è una significativa necessità di un ulteriore uso di steroidi anabolizzanti (quelle sostanze che possono migliorare il rinnovamento cellulare).

Durante la vita ci sono diverse fasi importanti del metabolismo:

ottenere i nutrienti necessari che entrano nel corpo con il cibo;
l'assorbimento di sostanze vitali nella linfa e nella circolazione sanguigna, dove la rottura degli enzimi;
la distribuzione delle sostanze nel corpo, il rilascio di energia e il loro assorbimento;
escrezione di prodotti metabolici per minzione, defecazione e sudore.

Cause e conseguenze dei disturbi metabolici e del metabolismo

Se una qualsiasi delle fasi del catabolismo o dell'anabolismo fallisce, allora questo processo diventa una causa dell'interruzione dell'intero metabolismo. Tali cambiamenti sono così patologici che impediscono al corpo umano di funzionare normalmente e di eseguire il processo di autoregolazione.

Lo squilibrio dei processi metabolici può verificarsi in qualsiasi segmento della vita di una persona. È particolarmente pericoloso durante l'infanzia, quando tutti gli organi e le strutture sono allo stadio della formazione. Nei bambini, le interruzioni del metabolismo sono piene di malattie così gravi:

rachitismo;
l'anemia;
ipoglicemia durante la gravidanza e al di fuori di esso.

Esistono importanti fattori di rischio per questo processo:

ereditarietà (mutazioni a livello genico, malattie ereditarie);
la via sbagliata della vita umana (dipendenza, stress, cattiva alimentazione, lavoro inattivo sedentario, mancanza di regime quotidiano);
vivere in una zona ambientalmente sporca (fumo, aria polverosa, acqua potabile sporca).

Le ragioni del fallimento dei processi metabolici possono essere diverse. Può essere cambiamenti patologici nel lavoro delle ghiandole importanti: ghiandole surrenali, ipofisi e tiroide.

Inoltre, l'inosservanza della dieta (cibo secco, eccesso di cibo frequente, doloroso entusiasmo per diete forti), nonché scarsa ereditarietà sono tra i motivi del fallimento.

Esistono numerosi segni esterni grazie ai quali è possibile imparare autonomamente a riconoscere i problemi del catabolismo e dell'anabolismo:

peso corporeo insufficiente o eccessivo;
affaticamento somatico e gonfiore degli arti superiori e inferiori;
placche ungueali indebolite e rottura dei capelli;
eruzioni cutanee, acne, desquamazione, pallore o arrossamento del tegumento.

Come fare scambi con il cibo?

Qual è il metabolismo nel corpo hanno già capito. Ora è necessario capire le sue caratteristiche e le modalità di recupero.

Il metabolismo primario nel corpo e il suo primo stadio. Durante il suo corso, il cibo e i nutrienti entrano in azione. Esistono molti alimenti che possono influire positivamente sul metabolismo e sul metabolismo, ad esempio:

prodotti ricchi di fibre vegetali grossolane (barbabietole, sedano, cavoli, carote);
carne magra (filetto di pollo senza pelle, vitello);
tè verde, agrumi, zenzero;
pesce ricco di fosforo (specialmente acqua salata);
frutta esotica (avocado, noci di cocco, banane);
verdi (aneto, prezzemolo, basilico).

Se il metabolismo è eccellente, il corpo sarà magro, i capelli e le unghie forti, la pelle senza difetti estetici e il benessere è sempre buono.

In alcuni casi, gli alimenti che migliorano i processi metabolici potrebbero non essere appetibili e non appetitosi. Nonostante questo, è difficile fare a meno di loro nella questione della regolazione del metabolismo.

Non solo grazie ai prodotti alimentari di origine vegetale, ma anche con il giusto approccio alla tua routine, puoi ripristinare il corpo e il metabolismo. Tuttavia, è importante sapere che farlo in breve tempo non funzionerà.

Ripristino del metabolismo - un processo lungo e graduale che non richiede deviazioni dal corso.

Nell'affrontare questo problema, devi sempre concentrarti sui seguenti postulati:

colazione abbondante obbligatoria;
dieta rigorosa;
massima assunzione di liquidi.

Per mantenere il metabolismo devi mangiare spesso e in modo frazionale. È importante ricordare che la colazione - questo è il pasto più importante, che inizia il metabolismo. Dovrebbe includere cereali ad alto contenuto di carboidrati, ma alla sera, al contrario, è meglio rifiutarli e dare la preferenza a prodotti proteici a basso contenuto calorico, come il kefir e la cagliata.

Accelerare qualitativamente il metabolismo aiuterà l'uso di grandi quantità di acqua minerale o depurata senza gas. Dobbiamo anche ricordare degli snack, che dovrebbero includere fibre grossolane. Aiuterà ad estrarre dal corpo l'ammontare massimo di tossine e colesterolo, tanto che non saranno necessari farmaci che abbassano il colesterolo, il metabolismo farà tutto.

Il metabolismo (o metabolismo, dal greco μεταβολή - "trasformazione, cambiamento") (in seguito denominato "O. secolo.") È l'ordine naturale di trasformazione delle sostanze e dell'energia nei sistemi viventi sottostanti la vita, finalizzato alla loro conservazione e all'autoproduzione. ; un insieme di tutte le reazioni chimiche che si verificano nel corpo.

Il filosofo e pensatore tedesco Friedrich Engels, che definisce la vita, ha sottolineato che la sua proprietà più importante è la costante O. in. con la natura esterna circostante, con la cessazione della vita. Quindi, il metabolismo è il segno più essenziale e indispensabile della vita.

Senza eccezione, tutti gli organi e i tessuti degli organismi sono in uno stato di continua interazione chimica con altri organi e tessuti, nonché con l'ambiente circostante l'organismo. Usando il metodo degli indicatori isotopici, è stato trovato che il metabolismo intensivo si verifica in qualsiasi cellula vivente.

Con il cibo, varie sostanze entrano nel corpo dall'ambiente esterno. Nel corpo, queste sostanze subiscono cambiamenti (sono metabolizzati), a seguito della quale vengono parzialmente convertiti in sostanze dell'organismo stesso. Questo è il processo di assimilazione. In stretta collaborazione con l'assimilazione, avviene il processo inverso: la dissimilazione. Le sostanze di un organismo vivente non rimangono invariate, ma si dividono più o meno rapidamente con il rilascio di energia; sono sostituiti da composti di recente assimilazione, e i prodotti di decomposizione prodotti durante la decomposizione vengono escreti dal corpo. processi chimici in cellule viventi sono caratterizzate da un elevato grado di ordine: reazioni di decomposizione e sintesi sono organizzati in un certo modo nel tempo e nello spazio allineate tra loro e formano un sistema integrale, superfine regolata è sviluppato in una lunga evoluzione. La stretta relazione tra i processi di assimilazione e dissimilazione manifesta nel fatto che quest'ultimo non è solo una fonte di energia nel corpo, ma anche una fonte di materie prime per le reazioni di sintesi.

La base dell'ordine metabolico dei fenomeni è la consistenza dei tassi delle singole reazioni chimiche, che dipende dall'azione catalitica di specifiche proteine - enzimi. Quasi ogni sostanza, per partecipare a O. c., Deve interagire con l'enzima. Allo stesso tempo, cambierà ad alta velocità in una direzione molto specifica. Ogni reazione enzimatica è un anello separato nella catena di quelle trasformazioni (vie metaboliche), che insieme costituiscono il metabolismo. L'attività catalitica degli enzimi varia entro limiti molto ampi ed è sotto il controllo di un complesso e delicato sistema di regolamenti che fornisce all'organismo condizioni di vita ottimali in condizioni ambientali variabili. Pertanto, l'ordine naturale delle trasformazioni chimiche dipende dalla composizione e dall'attività del sistema enzimatico, che viene regolato in base alle esigenze dell'organismo.

Per la cognizione del metabolismo, è essenziale studiare sia l'ordine delle singole trasformazioni chimiche che le cause immediate che determinano questo ordine. O. v. Si è formato proprio all'origine della vita sulla Terra, quindi si basa su un piano biochimico che è uniforme per tutti gli organismi del nostro pianeta. Tuttavia, nel processo di sviluppo della materia vivente, i cambiamenti e il miglioramento di O. in. sono andati in modi diversi in diversi rappresentanti del mondo animale e vegetale. Pertanto, gli organismi appartenenti a diversi gruppi sistematici e in piedi a diversi livelli di sviluppo storico, insieme a somiglianze fondamentali nell'ordine di base delle trasformazioni chimiche, presentano differenze significative e caratteristiche. L'evoluzione della natura vivente è stata accompagnata da cambiamenti nelle strutture e proprietà dei biopolimeri, così come i meccanismi energetici, i sistemi di regolazione e il coordinamento del metabolismo.

Schema del metabolismo

I. Assimilazione

Differenze particolarmente significative nel metabolismo dei rappresentanti di diversi gruppi di organismi nelle fasi iniziali del processo di assimilazione. Si crede che gli organismi primari siano usati per nutrirsi di materia organica che è sorta a livello abiogenico (vedi l'origine della vita); Con il successivo sviluppo della vita, alcuni degli esseri viventi sono stati in grado di sintetizzare la materia organica. Su questa base, tutti gli organismi possono essere divisi in eterotrofi e autotrofi (vedi organismi autotrofi e organismi eterotrofi). Negli eterotrofi, a cui appartengono tutti gli animali, i funghi e molti tipi di batteri, O. v. basato sulla nutrizione con sostanze organiche già pronte. È vero, hanno la capacità di assorbire una quantità relativamente piccola di CO2, utilizzandola per sintetizzare sostanze organiche più complesse. Tuttavia, questo processo è compiuto dagli eterotrofi solo a causa dell'uso di energia contenuta nei legami chimici delle sostanze organiche negli alimenti. Gli autotrofi (piante verdi e alcuni batteri) non hanno bisogno di sostanze organiche pronte e svolgono la loro sintesi primaria dai loro elementi costitutivi. Alcuni degli autotrofi (batteri di zolfo, batteri di ferro e batteri nitrificanti) usano per questo l'energia di ossidazione delle sostanze inorganiche (vedi chemiosintesi). Le piante verdi formano materia organica a causa dell'energia della luce solare nel processo di fotosintesi - la principale fonte di materia organica sulla Terra.

Durante la fotosintesi piante verdi assimilano CO2 e formano carboidrati, fotosintesi è una catena di successione si verificano reazioni redox in cui partecipa clorofilla - il pigmento verde in grado di intrappolare l'energia solare. A causa dell'energia della luce, si verifica la decomposizione fotochimica dell'acqua e l'ossigeno viene rilasciato nell'atmosfera e l'idrogeno viene utilizzato per ridurre la CO2. Nelle fasi relativamente iniziali della fotosintesi si forma acido fosfoglicerico che, pur subendo una riduzione, produce tre zuccheri di carbonio, triosi. Due trioso - phosphoglyceraldehyde fosfodioksiatseton e - sotto l'azione delle condense dell'enzima aldolasi per formare esoso - fruttosio-difosfato, che, a sua volta, si trasforma in altre esoso - glucosio, mannosio, galattosio. La condensazione del fosfossiacetone con un numero di altre aldeidi porta alla formazione di pentosi. L'esosi conseguente piante sono il materiale di partenza per la sintesi di carboidrati complessi - saccarosio, amido, inulina, cellulosa (cellulosa) e altri.

I pentosi danno origine a pentosani altamente molecolari coinvolti nella costruzione di tessuti di sostegno delle piante. In molte piante, gli esosi possono essere convertiti in polifenoli, acidi fenolici carbossilici e altri composti aromatici. Come conseguenza della polimerizzazione e della condensazione, da questi composti si formano tannini, antociani, flavonoidi e altri composti complessi.

Animali e altri eterotrofi ricevono carboidrati in forma finita con il cibo, principalmente sotto forma di disaccaridi e polisaccaridi (saccarosio, amido). Nel tratto digestivo, i carboidrati sotto l'azione degli enzimi sono suddivisi in monosaccaridi, che vengono assorbiti nel sangue e diffusi da esso a tutti i tessuti del corpo. Nei tessuti dei monosaccaridi viene sintetizzato un polisaccaride di riserva animale, il glicogeno. Vedi il metabolismo dei carboidrati.

I prodotti primari della fotosintesi, chemiosintesi e formato da loro o con carboidrati alimentari assorbita sono il materiale di partenza per la sintesi dei lipidi - grassi e altre sostanze simili. Ad esempio, l'accumulo di grassi nei semi di maturazione delle piante oleaginose avviene a scapito degli zuccheri. Alcuni microrganismi (ad esempio, Torulopsis lipofera) quando coltivate in soluzione di glucosio per 5 ore per formare un grasso 11% della sostanza secca. Il glicerolo, che è necessario per la sintesi dei grassi, è formato dalla riduzione della fosfogliceraldeide. acidi grassi ad alto peso molecolare - palmitico, stearico, oleico e altri, dando l'interazione di glicerina con grasso, sintetizzata nel corpo da acido acetico - prodotto di ossidazione fotosintesi o sostanze formate dal decadimento di carboidrati. Gli animali ottengono grassi anche con il cibo. In questo caso, i grassi nel tratto digestivo vengono suddivisi dalle lipasi in glicerolo e acidi grassi e vengono assorbiti dall'organismo. Vedi il metabolismo dei grassi.

Negli organismi autotrofi, la sintesi proteica inizia con l'assimilazione dell'azoto inorganico (N) e la sintesi degli aminoacidi. Nel processo di fissazione dell'azoto, alcuni microrganismi assimilano l'azoto molecolare dall'aria, che viene convertito in ammoniaca (NH3). piante superiori e microrganismi chemiosintetici consumano azoto sotto forma di sali di ammonio e nitrati, quest'ultimo essendo precedentemente sottoposto a riduzione enzimatica di NH3. Sotto l'azione di enzimi appropriati NH3 viene poi accoppiato con chetoacidi o idrossi, formando così amminoacidi (ad esempio acido piruvico e NH3 dare uno dei più importanti amminoacidi - alanina). Gli amminoacidi così formati possono essere ulteriormente sottoposti a transaminazione e altre trasformazioni, cedendo tutti gli altri amminoacidi che costituiscono le proteine.

Gli organismi eterotrofi sono anche in grado di sintetizzare amminoacidi da sali di ammonio e carboidrati, ma gli animali e gli esseri umani ottengono la maggior parte degli amminoacidi con proteine alimentari. Gli organismi eterotrofi non possono sintetizzare un numero di amminoacidi e dovrebbero riceverli in forma finita come parte delle proteine alimentari.

Gli amminoacidi, combinandosi l'uno con l'altro sotto l'azione degli enzimi corrispondenti, formano varie proteine (vedi l'articolo Proteine, sezione Biosintesi delle proteine). Le proteine sono tutti enzimi. Alcune proteine strutturali e contrattili hanno anche attività catalitica. Quindi, la miosina della proteina muscolare è in grado di idrolizzare l'adenosina trifosfato (ATP), che fornisce l'energia necessaria per la contrazione muscolare. Semplici proteine che entrano in interazione con altre sostanze danno luogo a proteine complesse - protidi: collegamento con carboidrati, proteine, lipidi che formano glicoproteine - lipoproteine, acidi nucleici - nucleoproteine. Lipoproteine - il principale componente strutturale delle membrane biologiche; le nucleoproteine fanno parte della cromatina dei nuclei delle cellule, formano particelle di sintesi proteica cellulare - i ribosomi. Vedi anche l'azoto nel corpo, il metabolismo delle proteine.

II. dissimilazione

La fonte di energia necessaria per sostenere la vita, la crescita, la riproduzione, la mobilità, irritabilità e altri processi vitali manifestazioni ossidazione fanno parte dei prodotti di taglio che vengono utilizzati per la sintesi dei componenti cellulari strutturali.

Il più antico e quindi il più comune per tutti gli organismi è il processo di scissione anaerobica di sostanze organiche, che viene effettuato senza la partecipazione dell'ossigeno (vedi fermentazione, glicolisi). Successivamente, questo meccanismo iniziale per ottenere energia dalle cellule viventi fu integrato dall'ossidazione dei prodotti intermedi risultanti con l'ossigeno dell'aria, che apparve nell'atmosfera terrestre a causa della fotosintesi. È così che è nata la respirazione intracellulare o tissutale. Per i dettagli, vedere l'ossidazione biologica.

La principale fonte di energia immagazzinata nei legami chimici nella maggior parte degli organismi sono i carboidrati. La scissione dei polisaccaridi nel corpo inizia con la loro idrolisi enzimatica. Ad esempio, le piante con la germinazione dei semi memorizzato amilasi amido ivi idrolizzate, animali assorbiti dal cibo amido viene idrolizzato da amilasi di saliva e pancreas, formando maltosio. Il maltosio viene ulteriormente idrolizzato per formare il glucosio. Nel corpo animale, il glucosio si forma anche come risultato della scissione del glicogeno. Il glucosio subisce ulteriori trasformazioni nei processi di fermentazione o glicolisi, a seguito del quale si forma l'acido piruvico. Quest'ultimo, a seconda del tipo di metabolismo dell'organismo, formato nel processo di sviluppo storico, può ulteriormente subire varie trasformazioni. Durante i vari tipi di fermentazione e glicolisi nei muscoli, l'acido piruvico subisce trasformazioni anaerobiche. In condizioni aerobiche, - durante la respirazione - può subire ossidativa decarbossilazione con formazione di acido acetico e una fonte di formazione drugh acidi organici: ossalico, acetico, citrico, cis-aconitico, acido isocitrico, acido ossalico, succinico, chetoglutarico, succinico, fumarico e malico. Loro trasformazioni enzimatiche reciproche conducono per completare l'ossidazione di acido piruvico in CO2 e H2O, chiamato il ciclo degli acidi tricarbossilici o ciclo di Krebs.

La dissimilazione dei grassi inizia anche con la loro scissione idrolitica da parte delle lipasi per formare acidi grassi liberi e glicerolo; queste sostanze possono quindi essere facilmente ossidate, dando in ultima analisi CO2 e H2O. L'ossidazione degli acidi grassi avviene principalmente attraverso la cosiddetta β-ossidazione, cioè in modo tale che due atomi di carbonio vengono separati dalla molecola di acido grasso, dando il residuo di acido acetico, e si forma un nuovo acido grasso che può subire ulteriore β-ossidazione. I residui di acido acetico risultanti sono utilizzati per sintetizzare vari composti (ad esempio aromatici, isoprenoidi, ecc.) O sono ossidati a CO2 e H2O. Vedi anche il metabolismo dei grassi, i lipidi.

La dissimilazione delle proteine inizia con la loro scissione idrolitica da parte degli enzimi proteolitici, con conseguente formazione di peptidi a basso peso molecolare e aminoacidi liberi. Tale formazione secondaria di amminoacidi si verifica, ad esempio, molto intensamente durante la germinazione dei semi, quando le proteine contenute nell'endosperma o nelle piantine di semi si idrolizzano per formare amminoacidi liberi, che sono parzialmente utilizzati per costruire tessuti di una pianta in via di sviluppo e parzialmente sottoposti a degradazione ossidativa. La decomposizione ossidativa degli amminoacidi che si verifica durante il processo di dissimilazione viene effettuata mediante deaminazione e porta alla formazione del corrispondente cheto o idrossi acidi. Questi ultimi sono o ulteriormente ossidati a CO2 e H2O, o usati per sintetizzare vari composti, inclusi nuovi amminoacidi. Negli uomini e negli animali, una rottura particolarmente intensa degli amminoacidi si verifica nel fegato.

L'MN3 libero si forma durante la deaminazione degli amminoacidi per il corpo; si lega con acidi o si trasforma in urea, acido urico, asparagina o glutammina. Negli animali, i sali di ammonio, l'urea e l'acido urico vengono escreti dal corpo, mentre nelle piante si utilizzano l'asparagina, la glutammina e l'urea come fonti di stoccaggio dell'azoto. Pertanto, una delle più importanti differenze biochimiche delle piante dagli animali è la quasi completa assenza dei primi rifiuti azotati. La formazione di urea nella dissimilazione ossidativa degli amminoacidi è svolta principalmente dal cosiddetto ciclo ornitina, che è strettamente associato ad altre trasformazioni di proteine e amminoacidi nel corpo. La dissimilazione degli amminoacidi può avvenire anche attraverso la loro decarbossilazione, in cui la CO2 e alcune ammine o un nuovo amminoacido si formano da un amminoacido (ad esempio, quando l'istidina è decarbossilata, l'istamina, una sostanza fisiologicamente attiva, si forma e quando l'acido aspartico è decarbossilato, un nuovo amminoacido è (α o β-alanina.) Le ammine possono essere sottoposte a metilazione per formare varie betaine e composti importanti come, ad esempio, la colina. Le piante usano ammine (insieme ad alcuni amminoacidi) per bi osintez alcaloidi.

III. Scambio di comunicazione di carboidrati, lipidi, proteine e altri composti

Tutti i processi biochimici che si verificano nel corpo sono strettamente correlati tra loro. La relazione del metabolismo proteico con i processi redox viene effettuata in vari modi. Le singole reazioni biochimiche sottese al processo di respirazione si verificano a causa dell'azione catalitica degli enzimi corrispondenti, cioè delle proteine. Allo stesso tempo, i prodotti di clivaggio della proteina stessi - gli amminoacidi possono subire varie trasformazioni redox - decarbossilazione, deaminazione, ecc.

Pertanto, i prodotti della deaminazione degli acidi aspartico e glutammico - acido ossalico-acetico e acido α-chetoglutarico - sono allo stesso tempo i collegamenti più importanti nelle trasformazioni ossidative dei carboidrati che si verificano durante la respirazione. L'acido piruvico, il più importante prodotto intermedio formato durante la fermentazione e la respirazione, è anche strettamente associato al metabolismo delle proteine: interagendo con l'NH3 e l'enzima corrispondente, fornisce l'amminoacido essenziale α-alanina. La connessione più stretta tra i processi di fermentazione e di respirazione e il metabolismo dei lipidi nel corpo si manifesta nel fatto che la fosfogliceraldeide, che si forma nei primi stadi della dissimilazione dei carboidrati, è il materiale di partenza per la sintesi del glicerolo. D'altra parte, come risultato dell'ossidazione dell'acido piruvico, si ottengono residui di acido acetico dai quali vengono sintetizzati acidi grassi ad alto peso molecolare e vari isoprenoidi (terpeni, carotenoidi, steroidi). Pertanto, i processi di fermentazione e respirazione portano alla formazione di composti necessari per la sintesi di grassi e altre sostanze.

IV. Il ruolo delle vitamine e dei minerali nel metabolismo

Nelle trasformazioni di sostanze nel corpo occupano un posto importante vitamine, acqua e vari composti minerali. Le vitamine sono coinvolte in numerose reazioni enzimatiche nella composizione dei coenzimi. Pertanto, un derivato della vitamina B1 - pirofosfato di tiamina - funge da coenzima per la decarbossilazione ossidativa (α-chetoacidi, compreso acido piruvico, estere fosfato di vitamina B6 - fosfato piridossale - è necessario per la transaminazione catalitica, la decarbossilazione e altre reazioni di scambio di aminoacidi. pigmento.Le funzioni di un certo numero di vitamine (ad esempio l'acido ascorbico) non sono completamente comprese.Tali tipi di organismi differiscono nella loro capacità di biosintesi delle vitamine, e i loro bisogni nella raccolta di quelle o di altre vitamine provenienti dal cibo, che sono necessarie per il normale metabolismo.

Un ruolo importante nel metabolismo minerale è giocato da Na, K, Ca, P, così come gli oligoelementi e altre sostanze inorganiche. Na e K sono coinvolti nei fenomeni bioelettrici e osmotici nelle cellule e nei tessuti, nei meccanismi di permeabilità delle membrane biologiche; Ca e P sono i componenti principali di ossa e denti; Fe fa parte dei pigmenti respiratori - l'emoglobina e la mioglobina, così come un certo numero di enzimi. Altri microelementi (Cu, Mn, Mo, Zn) sono necessari per l'attività di quest'ultimo.

Gli esteri dell'acido fosforico e, soprattutto, gli acidi fosforici di adenosina, che percepiscono e accumulano energia rilasciata nel corpo durante la glicolisi, l'ossidazione e la fotosintesi, svolgono un ruolo decisivo nei meccanismi del metabolismo energetico. Questi e alcuni altri composti ricchi di energia (vedi composti ad alta energia) trasferiscono l'energia contenuta nei loro legami chimici per l'uso in lavori meccanici, osmotici e di altro tipo o per effettuare reazioni sintetiche con il consumo di energia (vedi anche bioenergia).

V. Regolazione del metabolismo

La coordinazione sorprendente e il coordinamento di processi di un metabolismo in un organismo vivo sono raggiunti da coordinazione stretta e plastica di O. a. sia nelle cellule che nei tessuti e negli organi. Questo coordinamento determina per un determinato organismo la natura del metabolismo che ha preso forma nel processo di sviluppo storico, sostenuto e diretto dai meccanismi di ereditarietà e dall'interazione dell'organismo con l'ambiente esterno.

La regolazione del metabolismo a livello cellulare viene effettuata regolando la sintesi e l'attività degli enzimi. La sintesi di ciascun enzima è determinata dal gene corrispondente. Vari prodotti intermedi di O. v., Che agiscono su una certa parte della molecola di DNA contenente informazioni sulla sintesi di questo enzima, possono indurre (innescare, amplificare) o, al contrario, reprimere (interrompere) la sua sintesi. Quindi, E. coli con un eccesso di isoleucina in un mezzo nutritivo interrompe la sintesi di questo amminoacido. L'eccesso di isoleucina agisce in due modi:

a) inibisce (inibisce) l'attività dell'enzima treonina deidratasi, che catalizza il primo stadio della catena di reazioni che porta alla sintesi dell'isoleucina, e
b) reprime la sintesi di tutti gli enzimi necessari per la biosintesi delle isoleucina (compresa la treonina deidratasi).

L'inibizione della treonina deidratasi viene effettuata secondo il principio della regolazione allosterica dell'attività enzimatica.

La teoria della regolazione genetica proposta dagli scienziati francesi F. Jacob e J. Monod considera la repressione e l'induzione della sintesi enzimatica come due facce dello stesso processo. Diversi repressori sono recettori specializzati nella cellula, ognuno dei quali è "sintonizzato" per interagire con uno specifico metabolita che induce o reprime la sintesi di un particolare enzima. Pertanto, nelle cellule, le catene di DNA polinucleotidico sono racchiuse "istruzioni" per la sintesi di un'ampia varietà di enzimi e la loro formazione può essere causata dall'effetto del metabolita di segnalazione (induttore) sul corrispondente repressore (per maggiori dettagli, vedere genetica molecolare, operone).

Il ruolo più importante nella regolazione del metabolismo e dell'energia nelle cellule è giocato dalle membrane biologiche proteico-lipidiche che circondano il protoplasma e il nucleo situato in esso, i mitocondri, i plastidi e altre strutture subcellulari. L'ingresso di varie sostanze nella cellula e il loro rilascio da esso sono regolati dalla permeabilità delle membrane biologiche. Una parte significativa degli enzimi è associata alle membrane, in cui sembrano essere "incorporate". Come risultato dell'interazione di un enzima con lipidi e altri componenti della membrana, la conformazione della sua molecola, e quindi le sue proprietà come catalizzatore, sarà diversa rispetto a una soluzione omogenea. Questa circostanza è di grande importanza per la regolazione dei processi enzimatici e del metabolismo in generale.

Il mezzo più importante con cui la regolazione del metabolismo negli organismi viventi è gli ormoni. Ad esempio, negli animali con una diminuzione significativa del contenuto di caxapa nel sangue aumenta il rilascio di adrenalina, che contribuisce alla scissione del glicogeno e alla formazione di glucosio. Quando vi è un eccesso di zucchero nel sangue, aumenta la secrezione di insulina, che rallenta il processo di degradazione del glicogeno nel fegato, in conseguenza del quale una minore quantità di glucosio entra nel sangue. Un ruolo importante nel meccanismo d'azione degli ormoni appartiene all'acido monofosforico ciclico di adenosina (cAMP). Negli animali e nell'uomo, Metabolismo del regolamento ormonale. strettamente correlato all'attività di coordinamento del sistema nervoso (vedi regolazione nervosa).

A causa della totalità delle reazioni biochimiche che sono strettamente correlate tra loro e costituiscono il metabolismo, l'organismo interagisce con l'ambiente, che è una condizione indispensabile per la vita. Friedrich Engels ha scritto: "Dal metabolismo attraverso la nutrizione e l'escrezione... seguono tutti gli altri fattori di vita più semplici..." (Anti-Dühring, 1966, 80). Quindi, lo sviluppo (ontogenesi) e la crescita di organismi, ereditarietà e variabilità, irritabilità e attività nervosa più elevata - queste più importanti manifestazioni della vita possono essere capite e subordinate alla volontà umana sulla base della determinazione dei modelli ereditari del metabolismo e dei cambiamenti che si verificano sotto l'influenza delle mutevoli condizioni ambiente esterno (all'interno della normale reazione dell'organismo). Vedi anche biologia, biochimica, genetica, biologia molecolare e letteratura su questi articoli. (biochimico, dottore in scienze biologiche, professore (1944), membro corrispondente dell'Accademia delle scienze dell'URSS Vatslav Leonovich Kretovich)

VI. Disordini metabolici

Qualsiasi malattia è accompagnata da disturbi metabolici. Sono particolarmente distinti nei disturbi delle funzioni trofiche e regolatrici del sistema nervoso e delle ghiandole endocrine che controlla. Il metabolismo è inoltre compromesso da una dieta anormale (dieta eccessiva o insufficiente e qualitativamente inadeguata, come mancanza o eccesso di vitamine nel cibo, ecc.). L'espressione di una violazione generale di O. c. (e quindi lo scambio di energia), a causa di un cambiamento nell'intensità dei processi ossidativi, sono cambiamenti nello scambio principale. Il suo aumento è caratteristico di malattie associate a una funzione potenziata della ghiandola tiroidea, una diminuzione - con la carenza di questa ghiandola, la perdita della funzione delle ghiandole pituitaria e surrenale e la fame generale. Assegni le violazioni di proteine, grassi, carboidrati, minerali, metabolismo dell'acqua; tuttavia, tutti i tipi di metabolismo sono così strettamente correlati che una tale divisione è arbitraria.

I disturbi metabolici sono espressi in un accumulo insufficiente o eccessivo di sostanze coinvolte nel metabolismo, nel cambiamento della loro interazione e natura delle trasformazioni, nell'accumulo di prodotti intermedi del metabolismo, nella secrezione incompleta o eccessiva dei prodotti O. e nella formazione di sostanze che non sono caratteristiche del normale metabolismo. Pertanto, il diabete mellito è caratterizzato da insufficiente digestione di carboidrati e da una violazione della loro transizione verso il grasso; l'obesità causa un'eccessiva conversione dei carboidrati in grassi; La gotta è associata ad una ridotta escrezione di acido urico. L'eccesso di escrezione urinaria di sali di urina, fosfato e ossalato può portare alla precipitazione di questi sali e allo sviluppo di calcoli renali. Il rilascio insufficiente di un certo numero di prodotti finali del metabolismo proteico dovuto a determinate malattie dei reni porta all'uremia.

L'accumulo nel sangue e nei tessuti di un certo numero di prodotti metabolici intermedi (acido lattico, piruvico, acetoacetico) si osserva in violazione dei processi ossidativi, dei disturbi alimentari e del beriberi; il disturbo del metabolismo minerale può portare a cambiamenti nell'equilibrio acido-base. Il disordine metabolico del colesterolo è alla base dell'aterosclerosi e di alcuni tipi di malattia da calcoli biliari. Gravi disordini del metabolismo includono la rottura dell'assorbimento proteico nella tireotossicosi, la suppurazione cronica e alcune infezioni; violazione dell'assorbimento di acqua nel diabete insipido, sali di calcio e fosforo nel rachitismo, osteomalacia e altre malattie del tessuto osseo, sali di sodio - nella malattia di Addison.

Diagnosi di disordini metabolici

La diagnosi dei disordini metabolici si basa sullo studio dello scambio gassoso, sulla relazione tra la quantità di una sostanza che entra nel corpo e il suo rilascio, la determinazione dei componenti chimici del sangue, delle urine e di altre escrezioni. Per studiare i disturbi metabolici, vengono introdotti indicatori isotopici (ad esempio, lo iodio radioattivo - principalmente 131I - per tireotossicosi).

Il trattamento dei disordini metabolici è principalmente finalizzato all'eliminazione delle cause delle loro cause. Vedi anche "malattie molecolari", malattie ereditarie e letteratura sotto questi articoli. (S. M. Leites)

Maggiori informazioni sul metabolismo in letteratura:

F. Engels, La dialettica della natura, Karl Marx, F. Engels, Opere, 2 edizione, volume 20;
Engels F., Anti-Dühring, ibid;
Wagner P., Mitchell G., Genetica e Metabolismo traducono dall'inglese al M., 1958;
Christian Boehmer Anfinsen. Base molecolare dell'evoluzione, tradotta dall'inglese, M., 1962;
Jacob Francois, Mono Jacques. Meccanismi biochimici e genetici di regolazione in una cellula batterica, nel libro: Biologia molecolare. Problemi e prospettive, Mosca, 1964;
Oparin Alexander Ivanovich. L'emergenza e lo sviluppo iniziale della vita, M., 1966;
Skulachev Vladimir Petrovich. Accumulo di energia in una cellula, M., 1969;
Molecole e cellule, tradotte dall'inglese, c. 1-5, M., 1966 - 1970;
Kretovich Vatslav Leonovich. Fundamentals of Plant Biochemistry, 5th Edition, M., 1971;
Zbarsky Boris Ilyich, Ivanov I. I., Mardashev Sergey Rufovich. Chimica biologica, 5a ed., L., 1972.