Quali processi sono peculiari del metabolismo

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COME ACCELERARE LO SCAMBIO DI SOSTANZE: 7 MODI PER SCOMPARARE IL METABOLISMO

Il metabolismo lento è alla base di molti problemi di salute, come l'obesità o il diabete di tipo 2. Pertanto, è importante sapere come accelerare il metabolismo.

Come accelerare il metabolismo - 7 metodi

Il metabolismo lento è alla base di molti problemi di salute, come l'obesità o il diabete di tipo 2. Pertanto, è importante sapere come accelerare il metabolismo. Ma prima, diamo un'occhiata a quali processi sono peculiari del metabolismo, quali sintomi indicano una diminuzione del tasso di processi metabolici.

Metabolismo: che cos'è in un linguaggio semplice?

Metabolismo o metabolismo è un termine che descrive l'intera serie di reazioni biochimiche che si verificano nel corpo. Due tipi di reazioni sono caratteristiche del metabolismo:

catabolismo: il processo di distruzione delle molecole con il rilascio di energia;

Anabolismo - il processo di creazione di grandi molecole biologiche da componenti più piccoli che entrano nel corpo dall'esterno.

La nutrizione è la base dell'intero metabolismo. Alcune molecole entrano nel corpo con il cibo e si decompongono, rilasciando energia. Questa energia va alla sintesi di altre molecole che sono necessarie per la vita, proteine, acidi nucleici, neurotrasmettitori, ecc.

Tuttavia, la funzione delle molecole che entrano nel corpo con il cibo non è solo quella di fornire energia, ma anche di assicurare l'apporto di tutte quelle sostanze che sono necessarie per la sintesi delle molecole del corpo.

Cioè, per vivere normalmente con il cibo, deve essere fornita la giusta quantità di elementi come carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto, fosforo, zolfo, calcio, potassio, sodio, zinco, ecc. Oltre ai composti chimici - aminoacidi, acidi grassi, alcuni carboidrati, vitamine, ecc.

Ogni sistema di organi da endocrino a digestivo dipende dal suo lavoro su quanto velocemente le cellule sono in grado di produrre energia. E più il metabolismo è attivo, maggiore è l'immunità, migliore è la fertilità e la salute sessuale, più lunga è la vita, ecc.

Tipi di tasso metabolico

Basale o principale. Questo è il tasso metabolico minimo che si verifica durante il riposo completo, ad esempio, in uno stato di sonno.

Velocità a riposo. Una persona non dorme, ma non si muove - giace tranquillamente o si siede. Di solito, questa variante del metabolismo rappresenta il 50-70% delle calorie bruciate al giorno.

L'effetto termico del cibo. Questa è la quantità di calorie che il corpo spende per la digestione del cibo. Di norma, il 10% di tutte le risorse bruciate in un giorno.

L'effetto caldo dell'esercizio. Il numero di calorie bruciate durante l'intenso sforzo fisico.

Termogenesi antisportiva. Il numero di calorie che viene speso per azioni fisiche non intense: camminare lentamente, mantenere una postura eretta, cambiare la postura.

Fattori che influenzano il tasso metabolico

Età. Più una persona è anziana, più lenti sono i processi metabolici.

La quantità di massa muscolare. Più muscoli, più veloce metabolismo.

Dimensione del corpo Più grande è la persona, più velocemente il suo corpo brucia calorie.

Temperatura ambiente Più freddo, più calorie bruciate.

Attività fisica

Stato ormonale. Molti disturbi ormonali possono modificare estremamente il tasso metabolico.

È vero che in alcune persone il metabolismo viene accelerato dalla nascita?

No, non è vero.

Spesso le persone in sovrappeso si lamentano del fatto che il loro metabolismo è così lento per natura. Così si ingrassano per gli occhi e per l'aria. Ma per coloro che hanno un peso corporeo normale, tutto brucia, perché il metabolismo è geneticamente molto veloce.

Questa è una teoria molto conveniente per l'auto-giustificazione in presenza di un eccesso di peso. Ma non è supportato da scientifici.

Al contrario, sono stati ottenuti dati che suggeriscono che le persone in sovrappeso hanno spesso un più alto tasso metabolico.

Altri studi hanno dimostrato che le persone in sovrappeso possono avere un metabolismo leggermente più lento rispetto ai loro coetanei del fisico normale, ma non più dell'8%.

Sintomi di disordini metabolici in donne e uomini

Pensavamo che un basso tasso metabolico sia dovuto principalmente al sovrappeso. Connesso, ovviamente. Tuttavia, il corpo che soffre di rallentare i processi metabolici è il cervello.

Può sembrare strano, il cervello spende 16 volte più energia sul suo lavoro di quanto i muscoli scheletrici debbano mantenere la sua attività vitale. Pertanto, i segni di una diminuzione del tasso di processi metabolici sono molto polimorfici e molti di essi sono associati proprio alla dimostrazione di sintomi neurologici.

I segni di metabolismo alterato e lento nelle donne e negli uomini sono più o meno gli stessi. Tuttavia, ci sono differenze. Ad esempio, le donne spesso subiscono irregolarità nel ciclo mestruale, oltre a cambiamenti nella natura dell'apparenza della cellulite.

Problemi di peso:

il peso corporeo è aumentato, e non può essere ridotto in alcun modo, tutti quei metodi che una volta agito non aiutano più;

incapacità a perdere peso, anche con uno sforzo fisico regolare, ad esempio, fitness 5 volte a settimana;

l'incapacità di perdere peso anche con una forte restrizione dell'apporto calorico, a volte praticamente durante il digiuno;

accumulo di grasso in aree del corpo in cui questo non è stato osservato in precedenza.

Allergico, Immune e Comune:

ridotta temperatura corporea;

costante sensazione di freddo;

strana ipersensibilità a determinati prodotti, ecc.;

l'incapacità di forzare te stesso ad essere fisicamente attivo;

raffreddori costanti.

Relativo al lavoro del tratto digestivo:

costipazione cronica o diarrea;

frequente gonfiore e flatulenza;

brontolio eccessivo nell'addome dopo aver mangiato;

digestione lenta (potresti sentirti pesante la sera nello stomaco da quello che hai mangiato a pranzo);

Mentale e neurologico:

sonno notturno inquieto;

depressione e / o ansia;

problemi di concentrazione;

la vita, come in un sogno, una sorta di confusione;

maggiore sensibilità alla luce intensa e ai suoni forti;

dermatologica:

pelle sottile che si spacca facilmente (specialmente sui talloni);

fragili unghie a crescita lenta.

Sesso correlato:

impotenza negli uomini;

frigidità nelle donne;

fallimento del ciclo mestruale nelle donne.

Cambiare il comportamento alimentare: oltre a un alto senso di fame, un segno caratteristico di una diminuzione del ritmo dei processi metabolici è la brama con i dolci, specialmente se si manifesta acutamente a mezzogiorno.

Segni tipicamente femminili di metabolismo rallentato compromessa includono un cambiamento nella natura della localizzazione dei depositi di cellulite. La cellulite sui glutei, sulla schiena e sulle superfici laterali delle cosce è un fenomeno del tutto normale, che non indica alcun problema di salute. Ma se la cellulite comincia a manifestarsi sulla superficie anteriore delle cosce, sull'addome, sulle mani, dice già che il metabolismo è lento.

A volte una diminuzione del tasso metabolico può mostrare secchezza delle fauci e sete costante, non associata all'inclusione nella dieta di un gran numero di cibi salati e piccanti. Questo sintomo è simile al diabete, ma può manifestarsi anche senza il diabete pronunciato.

Dai segni poco noti di una diminuzione del tasso di metabolismo includono l'omissione delle spalle e l'aumento della curvatura. Questo sintomo è più pronunciato negli uomini, specialmente in quelli che in precedenza avevano una cintura scapolare ben sviluppata.

Se hai trovato una buona quantità dei segni sopra elencati di un metabolismo lento, allora, molto probabilmente, questo problema esiste realmente nella tua vita. Ma non disperare. È curabile È possibile accelerare il metabolismo, anche autonomamente a casa.

Cosa rallenta il metabolismo?

Per capire come ripristinare il metabolismo nel corpo, devi prima selezionare i principali fattori che portano a una violazione dei processi metabolici.

Diete dure

Nonostante il fatto che gli scienziati hanno dimostrato che contare le calorie per una corretta perdita di peso è praticamente inutile, molte persone continuano a torturarsi con diete dure, contare le calorie e ricevere quantità meno significative di nutrienti. E di conseguenza, rallenta i tuoi processi metabolici.

Perché sta succedendo questo?

Molto semplice Il metabolismo dipende interamente dall'assunzione di sostanze nutritive. Senza di essi, la produzione di energia e la sintesi delle molecole dell'organismo stesso sono impossibili. Se riduci significativamente la quantità di calorie che entrano nel corpo, allo stesso tempo è necessario ridurre la quantità di sostanze nutritive.

Il grasso bruciante in tali condizioni sarà ridotto al minimo dal corpo, perché valuterà la situazione come la fame, che può portare alla morte. E inizierà a salvarsi riducendo al minimo i costi energetici, cioè rallentando i processi metabolici.

Al tuo corpo non importa assolutamente perché non lo dai da mangiare: perché vuoi perdere peso, o perché sei in una città assediata. Lui sa una cosa: non c'è abbastanza cibo. E, quindi, è necessario passare ai più rigorosi risparmi di tutte le risorse, compresi i depositi di grasso.

A proposito, è la limitazione estremamente forte delle calorie che entrano nel corpo al giorno che è una delle ragioni per la comparsa di un effetto plateau sulla perdita di peso.

Alimenti che rallentano il metabolismo

Tutti i dolci

Tutto significa tutto. Compreso "utile naturale". Ciò è dovuto al fatto che tutti i composti dolci portano a "confusione metabolica", e quindi rallentano il metabolismo.

Naturalmente, la gravità degli effetti negativi sul metabolismo di diversi cibi dolci è diversa.

Quindi il più pericoloso zucchero da tavola comune, fruttosio (e molti prodotti "naturali salutari" che lo contengono, ad esempio succhi di frutta) e dolcificanti artificiali. Così come i dolcificanti naturali, che non sono intrinsecamente sostitutivi, e sono lo stesso zucchero da tavola e fruttosio solo con nomi diversi. Questi dolcificanti includono nettare di agave o sciroppo d'acero.

Altri sostituti dello zucchero naturale, come la stevia o l'eritritolo, sono meno dannosi. Ma rallentano il metabolismo.

cereali

Il fatto che alcuni panini e pasta per perdere peso non aiuta e il metabolismo non sta chiaramente spingendo, capiscono quasi tutto.

Tuttavia, molte persone credono erroneamente che il cibo preparato con cereali integrali aumenti solo il metabolismo. Sfortunatamente non lo è. Per tutti i cereali contengono (in diverse quantità e rapporti) tre componenti malsani:

glutine, che è molto dannoso per il corpo;

amido, trasformandosi facilmente in zucchero;

l'acido fitico, che impedisce l'assorbimento di alcuni oligoelementi, cioè imitando la fame del corpo, contro cui rallenta il metabolismo.

Molti grassi vegetali e grassi trans

La maggior parte degli olii vegetali, specialmente quelli che sono poco costosi e ampiamente distribuiti, ad esempio l'olio di girasole o di colza, sono estremamente dannosi per l'organismo. In realtà abbattere l'intero metabolismo. I grassi trans hanno un effetto simile.

Come accelerare il metabolismo?

Abbasso una dieta conteggio delle calorie

Abbiamo già spiegato in dettaglio perché una dieta che limita fortemente il numero di calorie porta ad un metabolismo più lento e, di conseguenza, ad un aumento del peso corporeo. Quindi, il rifiuto di tali diete rigide è un prerequisito per accelerare il metabolismo.

E qui è molto importante notare che tutti quelli che si rifiutano di mangiare e permettono al loro corpo di assorbire il numero di calorie di cui hanno bisogno sono in attesa di un "panino" in più, vale a dire lo sviluppo di un atteggiamento più corretto verso il cibo.

È stato stabilito che le persone che non sottopongono i loro corpi a digiuno periodico (leggi: diete), hanno meno propensione a spuntini costanti, è più facile rifiutare i dolci.

Normalizzazione del sonno

La mancanza di riposo influisce sul metabolismo allo stesso modo della mancanza di cibo - lo rallenta. La spiegazione è di nuovo semplice. Il corpo crede che sia in uno stato di estrema pressione, che può essere pericoloso per la sua stessa esistenza. E inizia a risparmiare energia, rallentando i processi metabolici.

Pertanto, quando rilevi i segni di un metabolismo lento, dovresti prestare immediatamente attenzione al tuo sonno. E se ci sono problemi evidenti con il riposo notturno, prova a normalizzarlo con tutte le tue forze.

Per fare questo, puoi provare ad aumentare il livello di ormone del sonno - la melatonina.

Ottimizzazione dell'attività fisica

Abbastanza spesso, i sintomi del rallentamento del metabolismo si possono trovare nei giovani che stanno cercando di condurre uno stile di vita sano cosiddetto e per questo si torturano con lo sforzo fisico.

Il fitness è utile, anche per la perdita di peso. Questo è indiscutibile. Ma solo l'attività fisica dovrebbe essere normale. Sovrallenamento rallenta il metabolismo proprio come è rallentato dalla mancanza di sonno e diete dure. Il corpo entra anche in uno stato di stress e inizia a risparmiare energia.

Inoltre, con sovrallenamento nel sangue aumenta il livello dell'ormone dello stress - cortisolo. In questo contesto, la sensibilità all'insulina diminuisce, il che porta inevitabilmente ad un aumento di peso.

Pertanto, per migliorare il metabolismo e perdere peso, esercitare con moderazione. Nella sua misura. Cioè, non è necessario allenarsi quando non si è ancora recuperato dalla sessione precedente, quando si hanno muscoli indolenziti o semplicemente non hanno forza.

E non guardare gli amici e le fidanzate che sono stati fidanzati l'ultima volta con te, e oggi stanno già saltando energicamente. Ogni persona ha la propria velocità di recupero.

Intervallo allenamento ad alta intensità (ITVI)

All'inizio del 21 ° secolo, gli scienziati hanno dimostrato che l'allenamento ad intervalli ad alta intensità aiuta ad accelerare il metabolismo e perdere peso in modo molto più efficace rispetto ai classici corsi di fitness, come i tradizionali esercizi cardio.

Ciò è dovuto alla risposta ormonale che forma il corpo in risposta allo sforzo fisico.

Carichi di potenza

Quando gli uomini sono impegnati nella forma fisica, e indipendentemente dallo scopo, non si allontanano dall'allenamento per la forza. Ma le donne con questo tipo di attività fisica spesso hanno problemi, perché le donne per qualche ragione credono che non abbiano solo bisogno di carichi di energia. Sono pericolosi per loro, dal momento che porteranno ad un aumento delle dimensioni del corpo e alla ristrutturazione del corpo secondo il tipo maschile.

Certo, questo è un errore. E molto dannoso. Dal momento che interferisce con le lezioni di fitness per eseguire il lavoro a cui sono indirizzate, accelera il metabolismo e si libera di depositi di grasso in eccesso.

Il fatto è che senza carichi di potenza è estremamente difficile costruire muscoli. E senza una quantità significativa di massa muscolare, non sarà possibile ottenere un'accelerazione del metabolismo, poiché i muscoli in molti aspetti forniscono un rapido passaggio dei processi metabolici.

Pertanto, sia gli uomini che le donne nelle lezioni di fitness dovrebbero assolutamente prestare attenzione all'allenamento per la forza. E affinché i rappresentanti della debole metà dell'umanità si ricostruiscano nel modo maschile, i preparativi ormonali devono essere presi. Proprio così di per sé non funzionerà.

Il rifiuto di prodotti che rallentano il metabolismo

Se vuoi accelerare il metabolismo, devi abbandonare dolci e carboidrati. Se non riesci a eliminare completamente il dolce, è necessario, almeno, sostituirlo con le opzioni meno dannose - la stevia.

Introduzione alla dieta di prodotti che accelerano il metabolismo

Prima di tutto, si tratta di prodotti proteici, poiché hanno un effetto termico molto elevato e quindi accelerano il metabolismo.

Il tè verde e il caffè nero sono due bevande note per la loro capacità di migliorare il metabolismo.

L'aglio, come i prodotti a base di carne, ha un alto effetto termico.

Le spezie riscaldanti sono prodotti che accelerano il metabolismo e bruciano i grassi. Dimostrare anche buone qualità termogeniche. Lavorare la cannella, lo zenzero, la curcuma.

Prodotti con un indice glicemico basso, ma allo stesso tempo perfettamente saturi. Questi sono noci e semi, legumi, tutti i tipi di cavoli e altre verdure a foglia verde, pomodori, melanzane.

Tutti questi prodotti, principalmente noci, contribuiscono allo sviluppo del polipeptide PPY del pancreas, che sostituisce le voglie umane per i dolci e altri carboidrati, desideriamo mangiare i grassi. Questo aumenta significativamente il tasso di bruciare i grassi.

Questa azione è l'opposto degli effetti degli ormoni della fame, che, al contrario, fanno mangiare più carboidrati a una persona.

risultati

Il metabolismo consiste di due parti: catabolismo - distruzione di composti che entrano nell'organismo e anabolismo - sintesi delle proprie molecole.

Affinché il tasso metabolico sia alto, tutte le sostanze e l'energia di cui ha bisogno dovrebbero fluire nel corpo. Pertanto, per un rapido metabolismo, è necessario mangiare pienamente e non fare una dieta pesante e torturarsi con lo sforzo fisico.

Molti alimenti nocivi possono rallentare significativamente il metabolismo. Pertanto, tutti coloro che vogliono accelerarlo dovrebbero rimuovere completamente questi prodotti dannosi dalla loro dieta e sostituirli con prodotti che accelerano il metabolismo e garantiscono la combustione dei grassi. Pubblicato su econet.ru.

Ci sono domande - chiedi qui.

Cos'è il metabolismo in un linguaggio semplice: definizione e descrizione

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:

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.

Metabolismo. Processi metabolici.

Comprensione generale del metabolismo delle sostanze organiche.
Cos'è il metabolismo? Il concetto di metabolismo. Metodi di ricerca
Metabolismo: il significato della parola. Metabolismo di carboidrati e lipidi.

Il metabolismo è un metabolismo, trasformazioni chimiche che avvengono dal momento in cui i nutrienti entrano nell'organismo vivente fino al momento in cui i prodotti finali di queste trasformazioni vengono rilasciati nell'ambiente esterno. Il metabolismo include tutte le reazioni, a seguito delle quali vengono costruiti gli elementi strutturali delle cellule e dei tessuti, e i processi in cui l'energia viene estratta dalle sostanze contenute nelle cellule. A volte, per convenienza, i due lati del metabolismo sono considerati separatamente - anabolismo e catabolismo, vale a dire. i processi di creazione di sostanze organiche e i processi della loro distruzione. processi anabolici tipicamente legati alla spesa energetica e causare la formazione di molecole più complesse dal semplice catabolico anche accompagnata dal rilascio di energia e terminare la formazione del prodotto finale (scarto) metabolismo come urea, anidride carbonica, acqua e ammoniaca.

Una cellula vivente è un sistema altamente organizzato. Ha varie strutture, così come enzimi che possono distruggerli. Contiene anche macromolecole di grandi dimensioni che possono rompersi in componenti più piccoli a causa dell'idrolisi (scissione sotto l'azione dell'acqua). La cellula di solito contiene molto potassio e pochissimo sodio, anche se la cellula esiste in un ambiente dove c'è molto sodio e relativamente poco potassio e la membrana cellulare è facilmente permeabile ad entrambi gli ioni. Di conseguenza, una cellula è un sistema chimico, molto lontano dall'equilibrio. L'equilibrio si verifica solo nel processo dell'autolisi post-mortem (la digestione stessa sotto l'azione dei suoi stessi enzimi).

Il bisogno di energia.

Per mantenere il sistema in uno stato lontano dall'equilibrio chimico, è necessario eseguire il lavoro, e con questo scopo è richiesta energia. Ottenere questa energia e fare questo lavoro è una condizione indispensabile affinché la cellula rimanga nello stato stazionario (normale), lontano dall'equilibrio. Allo stesso tempo, esegue anche altri lavori relativi all'interazione con l'ambiente, ad esempio: nelle cellule muscolari, contrazione; nelle cellule nervose - conducendo impulsi nervosi; nelle cellule dei reni - la formazione di urina, significativamente diversa nella composizione dal plasma sanguigno; in cellule specializzate del tratto gastrointestinale - la sintesi e la secrezione di enzimi digestivi; nelle cellule delle ghiandole endocrine - la secrezione di ormoni; nelle cellule delle lucciole - bagliore; nelle cellule di alcuni pesci - la generazione di scariche elettriche, ecc.

In nessuno dei precedenti esempi, la fonte diretta di energia che la cellula utilizza per produrre lavoro è l'energia contenuta nella struttura di adenosina trifosfato (ATP). A causa della natura della sua struttura, questo composto è ricco di energia e la rottura dei legami tra i suoi gruppi fosfato può avvenire in modo tale che l'energia rilasciata viene utilizzata per la produzione di lavoro. Tuttavia, l'energia non può essere resa disponibile alla cellula con una semplice rottura idrolitica dei legami fosfatici di ATP: in questo caso, viene sprecata, essendo rilasciata sotto forma di calore. Il processo dovrebbe consistere in due fasi consecutive, ognuna delle quali riguarda un prodotto intermedio, qui indicato X - F (nelle equazioni precedenti, X e Y indicano due diverse sostanze organiche: Φ - fosfato; ADP - adenosina difosfato).

Il termine "metabolismo" è entrato nella vita di tutti i giorni da quando i medici hanno iniziato ad associare sovrappeso o sottopeso, nervosismo eccessivo o, al contrario, letargia di un paziente con un aumento o diminuzione del metabolismo. Per i giudizi sull'intensità del metabolismo inserire il test per il "metabolismo primario". Il metabolismo basale è un indicatore della capacità del corpo di produrre energia. Il test viene eseguito a stomaco vuoto a riposo; misurare l'assorbimento di ossigeno (O2) e il rilascio di anidride carbonica (CO2). Confrontando questi valori, determina in che misura il corpo utilizza ("brucia") i nutrienti. Gli ormoni della ghiandola tiroidea influenzano l'intensità del metabolismo, pertanto, quando diagnosticano malattie associate a disturbi metabolici, i medici misurano sempre più il livello di questi ormoni nel sangue.

Metabolismi di ricerca.

Quando si studia il metabolismo di una qualsiasi delle sostanze nutritive, tutte le sue trasformazioni sono tracciate dalla forma in cui entra nel corpo fino ai prodotti finali rimossi dal corpo. In tali studi, viene utilizzato un insieme estremamente diversificato di metodi biochimici. Uso di animali o organi intatti. Il composto studiato viene somministrato all'animale e quindi i possibili prodotti di conversione (metaboliti) di questa sostanza sono determinati nelle sue urine e negli escrementi. Informazioni più specifiche possono essere ottenute esaminando il metabolismo di un particolare organo, come il fegato o il cervello. In questi casi, la sostanza viene iniettata nel corrispondente vaso sanguigno e i metaboliti sono determinati nel sangue che scorre dall'organo. Poiché questo tipo di procedura è molto difficile, spesso vengono utilizzate sezioni sottili di organi per la ricerca. Sono incubati a temperatura ambiente o a temperatura corporea in soluzioni con aggiunta della sostanza, il cui metabolismo è studiato. Le cellule in tali preparazioni non sono danneggiate, e poiché le sezioni sono molto sottili, la sostanza penetra facilmente nelle cellule e le lascia facilmente. A volte sorgono difficoltà perché la sostanza passa attraverso le membrane cellulari troppo lentamente. In questi casi, i tessuti vengono schiacciati per distruggere le membrane e la poltiglia cellulare viene incubata con la sostanza in esame. Fu in tali esperimenti che fu dimostrato che tutte le cellule viventi ossidano il glucosio a CO2 e acqua e che solo il tessuto epatico è in grado di sintetizzare l'urea.

Anche le cellule sono sistemi molto complessi. Hanno un nucleo e nel citoplasma circostante ci sono corpi più piccoli, i cosiddetti. organelli di varie dimensioni e trame. Usando la tecnica appropriata, il tessuto può essere "omogeneizzato" e quindi sottoposto a centrifugazione differenziale (separazione) e formulazioni contenenti solo mitocondri, solo microsomi o un liquido trasparente - il citoplasma. Questi farmaci possono essere separatamente incubati con il composto il cui metabolismo è studiato, e in questo modo si può determinare quali particolari strutture subcellulari sono coinvolte nelle sue successive trasformazioni. Ci sono casi in cui la reazione iniziale ha luogo nel citoplasma, il suo prodotto subisce la trasformazione in microsomi e il prodotto di questa trasformazione entra in una nuova reazione già nei mitocondri. L'incubazione della sostanza studiata con cellule viventi o con un omogenato tissutale di solito non rivela le singole fasi del suo metabolismo, e solo gli esperimenti sequenziali in cui l'una o l'altra struttura subcellulare vengono utilizzate per l'incubazione ci permettono di comprendere l'intera catena di eventi.

L'uso di isotopi radioattivi.

Per studiare il metabolismo di una sostanza, è necessario: 1) metodi analitici appropriati per determinare questa sostanza e i suoi metaboliti; e 2) metodi per distinguere la sostanza aggiunta dalla stessa sostanza già presente nella preparazione biologica. Questi requisiti sono stati il principale ostacolo allo studio del metabolismo fino a quando non sono stati scoperti isotopi radioattivi degli elementi, principalmente il carbonio radioattivo 14C. Con l'avvento di composti marcati con 14C, così come gli strumenti per misurare la radioattività debole, queste difficoltà furono superate. Se l'acido grasso marcato con 14C viene aggiunto a una preparazione biologica, ad esempio a una sospensione di mitocondri, non sono necessarie analisi speciali per determinare i prodotti delle sue trasformazioni; per stimare il tasso di utilizzo, è sufficiente misurare semplicemente la radioattività delle frazioni mitocondriali prodotte successivamente. La stessa tecnica rende facile distinguere le molecole di acido grasso radioattivo introdotte dallo sperimentatore dalle molecole di acidi grassi già presenti nei mitocondri all'inizio dell'esperimento.

Cromatografia ed elettroforesi.

Oltre ai requisiti di cui sopra, sono anche necessari metodi per separare le miscele costituite da piccole quantità di sostanze organiche. La più importante di esse - la cromatografia, che si basa sul fenomeno dell'adsorbimento. La separazione dei componenti della miscela viene effettuata su carta o mediante adsorbimento sul sorbente, che è costituito da colonne riempite (lunghi tubi di vetro), seguito da una graduale eluizione (lisciviazione) di ciascuno dei componenti.

La separazione per elettroforesi dipende dal segno e dal numero di cariche delle molecole ionizzate. L'elettroforesi viene effettuata su carta o su un supporto inerte (inattivo), come l'amido, la cellulosa o la gomma. Un metodo di separazione altamente sensibile ed efficiente è la gascromatografia. Viene utilizzato nei casi in cui le sostanze da separare sono allo stato gassoso o possono essere trasferite su di esso.

L'animale, l'organo, la sezione tissutale, l'omogenato e la frazione di organelli cellulari occupano l'ultimo posto della serie - un enzima capace di catalizzare una certa reazione chimica. L'isolamento degli enzimi in forma purificata è una sezione importante nello studio del metabolismo.

La combinazione di questi metodi ci ha permesso di tracciare le principali vie metaboliche nella maggior parte degli organismi (compresi gli umani), per stabilire esattamente dove questi vari processi avvengono e per scoprire le fasi successive delle principali vie metaboliche. Ad oggi sono note migliaia di singole reazioni biochimiche e sono stati studiati gli enzimi coinvolti.

Poiché l'ATP è necessario per quasi ogni manifestazione dell'attività cellulare, non sorprende che l'attività metabolica delle cellule viventi sia principalmente rivolta alla sintesi di ATP. Varie sequenze complesse di reazioni che utilizzano la potenziale energia chimica contenuta nelle molecole di carboidrati e grassi (lipidi) servono a questo scopo.

METABOLISMO DI CARBOIDRATI E LIPOIDI

Sintesi di ATP. Metabolismo anaerobico (senza ossigeno).

Il ruolo principale dei carboidrati e dei lipidi nel metabolismo cellulare è che la loro scissione in composti più semplici fornisce la sintesi di ATP. Non c'è dubbio che gli stessi processi procedessero nelle prime, più primitive cellule. Tuttavia, in un'atmosfera priva di ossigeno, la completa ossidazione di carboidrati e grassi in CO2 era impossibile. Queste cellule primitive avevano tutti i meccanismi con cui la ristrutturazione della struttura della molecola di glucosio forniva la sintesi di piccole quantità di ATP. Stiamo parlando dei processi che i microrganismi chiamano fermentazione. La digestione del glucosio meglio studiata ad alcol etilico e CO2 nel lievito.

Nel corso di 11 reazioni consecutive necessarie per completare questa trasformazione, viene formato un numero di prodotti intermedi, che sono esteri fosforici (fosfati). Il loro gruppo fosfato viene trasferito ad adenosina difosfato (ADP) con la formazione di ATP. La resa netta di ATP è di 2 molecole di ATP per ogni molecola di glucosio suddivisa nel processo di fermentazione. Processi simili si verificano in tutte le cellule viventi; poiché forniscono l'energia necessaria per l'attività vitale, a volte sono (non proprio correttamente) chiamate respirazione cellulare anaerobica.

Nei mammiferi, compreso l'uomo, tale processo è chiamato glicolisi e il suo prodotto finale è acido lattico, non alcol e CO2. L'intera sequenza di reazioni di glicolisi, ad eccezione degli ultimi due stadi, è completamente identica al processo che si verifica nelle cellule di lievito.

Metabolismo aerobico (usando ossigeno).

Con la comparsa dell'ossigeno nell'atmosfera, la cui origine apparentemente era la fotosintesi delle piante, durante l'evoluzione è stato sviluppato un meccanismo per assicurare l'ossidazione completa del glucosio alla CO2 e all'acqua, un processo aerobico in cui la resa ATP netta è di 38 molecole di ATP per ogni molecola di glucosio ossidato. Questo processo di consumo di ossigeno da parte delle cellule per la formazione di composti ricchi di energia è noto come respirazione cellulare (aerobica). In contrasto con il processo anaerobico, condotto da enzimi citoplasmatici, i processi ossidativi si svolgono nei mitocondri. Nei mitocondri, l'acido piruvico, un prodotto intermedio formato nella fase anaerobica, viene ossidato a CO2 in sei reazioni consecutive, in ognuna delle quali una coppia di elettroni viene trasferita ad un comune accettore, coenzima nicotinammide adenina dinucleotide (NAD). Questa sequenza di reazioni è chiamata ciclo dell'acido tricarbossilico, ciclo dell'acido citrico o ciclo di Krebs. Da ciascuna molecola di glucosio si formano 2 molecole di acido piruvico; 12 coppie di elettroni vengono scisse dalla molecola di glucosio durante la sua ossidazione.

I lipidi come fonte di energia.

Gli acidi grassi possono essere utilizzati come fonte di energia più o meno allo stesso modo dei carboidrati. L'ossidazione degli acidi grassi procede dalla successiva scissione del frammento bicarbonato dalla molecola di acido grasso per formare l'acetil coenzima A (acetil CoA) e il trasferimento simultaneo di due coppie di elettroni alla catena di trasferimento degli elettroni. L'acetil CoA risultante è un componente normale del ciclo dell'acido tricarbossilico e in seguito il suo destino non differisce da quello dell'acetil CoA fornito dal metabolismo dei carboidrati. Pertanto, i meccanismi della sintesi di ATP durante l'ossidazione di entrambi gli acidi grassi e metaboliti del glucosio sono quasi gli stessi.

Se il corpo dell'animale riceve energia quasi interamente a causa dell'ossidazione degli acidi grassi da solo, e questo accade, ad esempio, durante il digiuno o il diabete, la velocità di formazione dell'acetil-CoA supera il suo tasso di ossidazione nel ciclo dell'acido tricarbossilico. In questo caso, le molecole extra di acetil CoA reagiscono tra loro, dando luogo alla formazione di acido acetoacetico e acido b-idrossibutirrico. Il loro accumulo è la causa della condizione patologica, il cosiddetto. chetosi (un tipo di acidosi), che nel diabete grave può causare coma e morte.

Gli animali mangiano in modo irregolare e il loro corpo ha bisogno di immagazzinare in qualche modo l'energia contenuta nel cibo, la cui fonte è l'assorbimento di carboidrati e grassi. Gli acidi grassi possono essere immagazzinati come grassi neutri, sia nel fegato che nel tessuto adiposo. I carboidrati, in grandi quantità, nel tratto gastrointestinale vengono idrolizzati a glucosio o altri zuccheri, che vengono poi convertiti nello stesso glucosio nel fegato. Qui, un gigantesco glicogeno polimerico viene sintetizzato dal glucosio associando i residui di glucosio l'uno all'altro con l'eliminazione delle molecole d'acqua (il numero di residui di glucosio nelle molecole di glicogeno raggiunge i 30.000). Quando c'è bisogno di energia, il glicogeno si disintegra di nuovo in glucosio nella reazione, il cui prodotto è il glucosio fosfato. Questo glucosio fosfato è diretto al percorso della glicolisi, un processo che fa parte del percorso per l'ossidazione del glucosio. Nel fegato, il glucosio fosfato può anche essere sottoposto a idrolisi e il glucosio risultante entra nel flusso sanguigno e viene trasportato dal sangue alle cellule in diverse parti del corpo.

Sintesi di lipidi da carboidrati.

Se la quantità di carboidrati assorbita dal cibo in una volta è maggiore di quella che può essere immagazzinata sotto forma di glicogeno, il carboidrato in eccesso viene convertito in grasso. La sequenza iniziale di reazioni coincide con il solito modo ossidativo, vale a dire Inizialmente, l'acetil-CoA è formato dal glucosio, ma poi questo acetil-CoA è usato nel citoplasma della cellula per sintetizzare gli acidi grassi a catena lunga. Il processo di sintesi può essere descritto come l'inversione di un normale processo di ossidazione delle cellule grasse. Gli acidi grassi vengono quindi memorizzati come grassi neutri (trigliceridi) che si accumulano in diverse parti del corpo. Quando l'energia è richiesta, i grassi neutri subiscono l'idrolisi e gli acidi grassi entrano nel sangue. Qui vengono adsorbiti da molecole proteiche plasmatiche (albumina e globulina) e quindi assorbiti da cellule di vario tipo. Non ci sono meccanismi in grado di sintetizzare il glucosio dagli acidi grassi negli animali, ma le piante hanno tali meccanismi.

I lipidi entrano nel corpo principalmente sotto forma di trigliceridi degli acidi grassi. Nell'intestino sotto l'azione degli enzimi pancreatici, subiscono l'idrolisi, i cui prodotti sono assorbiti dalle cellule della parete intestinale. Qui, i grassi neutri sono nuovamente sintetizzati da loro, che entrano nel sangue attraverso il sistema linfatico e vengono trasportati nel fegato o depositati nel tessuto adiposo. È già stato indicato sopra che gli acidi grassi possono anche essere sintetizzati nuovamente dai precursori dei carboidrati. Va notato che, sebbene l'inclusione di un doppio legame nelle molecole di acidi grassi a catena lunga (tra C-9 e C-10) possa verificarsi nelle cellule di mammifero, queste cellule non sono in grado di includere il secondo e il terzo doppio legame. Poiché gli acidi grassi con due e tre doppi legami svolgono un ruolo importante nel metabolismo dei mammiferi, sono essenzialmente vitamine. Pertanto, gli acidi linoleico (C18: 2) e linolenico (C18: 3) sono chiamati acidi grassi essenziali. Allo stesso tempo, nelle cellule di mammifero, un quarto doppio legame può essere incorporato nell'acido linolenico e nell'acido arachidonico (C20: 4), anche un partecipante necessario nei processi metabolici, può essere formato allungando la catena di carbonio.

Nel processo di sintesi lipidica, i residui di acidi grassi associati al coenzima A (acil-CoA) vengono trasferiti a glicerofosfato, un estere dell'acido fosforico e del glicerolo. Come risultato, si forma acido fosfatidico - un composto in cui un gruppo idrossile di glicerolo è esterificato con acido fosforico e due gruppi con acidi grassi. Quando si formano grassi neutri, l'acido fosforico viene rimosso dall'idrolisi e il terzo acido grasso prende il suo posto come risultato della reazione con l'acil-CoA. Il coenzima A è formato dall'acido pantotenico (una delle vitamine). Nella sua molecola c'è un gruppo sulfidrilico (- SH) capace di reagire con gli acidi per formare i tioesteri. Quando si formano i fosfolipidi, l'acido fosfatidico reagisce direttamente con un derivato attivato di una delle basi azotate, come colina, etanolammina o serina.

Con l'eccezione della vitamina D, tutti gli steroidi trovati nei corpi degli animali (derivati di alcoli complessi) sono facilmente sintetizzati dal corpo stesso. Questi includono il colesterolo (colesterolo), gli acidi biliari, gli ormoni sessuali maschili e femminili e gli ormoni surrenali. In ogni caso, acetil CoA serve come materiale di partenza per la sintesi: lo scheletro di carbonio del composto sintetizzato è costruito da gruppi acetilici ripetendo ripetutamente la condensazione.

Sintesi degli aminoacidi Le piante e la maggior parte dei microrganismi possono vivere e crescere in un ambiente in cui solo minerali, anidride carbonica e acqua sono disponibili per la loro nutrizione. Ciò significa che tutti questi organismi si trovano in essi, questi organismi si sintetizzano. Le proteine trovate in tutte le cellule viventi sono costruite da 21 tipi di amminoacidi uniti in sequenze diverse. Gli amminoacidi sono sintetizzati dagli organismi viventi. In ogni caso, una serie di reazioni chimiche porta alla formazione di a-chetoacido. Un acido tal-cheto, cioè l'acido a-chetoglutarico (un componente comune del ciclo dell'acido tricarbossilico), è coinvolto nel legame dell'azoto.

L'azoto acido glutammico può quindi essere trasferito a uno qualsiasi degli altri a-chetoacidi per formare il corrispondente amminoacido.

Il corpo umano e la maggior parte degli altri animali hanno mantenuto la capacità di sintetizzare tutti gli amminoacidi con l'eccezione di nove cosiddetti. amminoacidi essenziali. Poiché i chetoacidi corrispondenti a questi nove non sono sintetizzati, gli aminoacidi essenziali devono provenire dal cibo.

Gli aminoacidi sono necessari per la biosintesi delle proteine. Il processo di biosintesi procede di solito come segue. Nel citoplasma della cellula, ciascun amminoacido viene "attivato" in reazione con ATP e quindi collegato al gruppo terminale della molecola di acido ribonucleico specifica per questo particolare amminoacido. Questa complessa molecola si lega a un piccolo corpo, il cosiddetto. ribosoma, nella posizione determinata dalla più lunga molecola di acido ribonucleico attaccata al ribosoma. Dopo che tutte queste molecole complesse sono state allineate correttamente, i legami tra l'amminoacido originale e l'acido ribonucleico si rompono e si creano legami tra gli amminoacidi vicini: una proteina specifica viene sintetizzata. Il processo di biosintesi fornisce proteine non solo per la crescita dell'organismo o per la secrezione nel terreno. Tutte le proteine delle cellule viventi alla fine decadono nei loro amminoacidi costituenti, e per mantenere la vita, le cellule devono essere nuovamente sintetizzate.

Sintesi di altri composti contenenti azoto.

Nei mammiferi, gli aminoacidi sono utilizzati non solo per la biosintesi delle proteine, ma anche come materiale di partenza per la sintesi di molti composti contenenti azoto. L'aminoacido tirosina è un precursore degli ormoni adrenalina e noradrenalina. La glicina aminoacidica più semplice è il materiale di partenza per la biosintesi delle purine che costituiscono gli acidi nucleici e le porfirine che costituiscono citocromi ed emoglobina. L'acido aspartico è un precursore degli acidi nucleici pirimidinici. Il gruppo metilico di metionina viene trasmesso ad un numero di altri composti durante la biosintesi di creatina, colina e sarcosina. Durante la biosintesi della creatina, anche il gruppo guanidinico di arginina viene trasferito da un composto all'altro. Il triptofano funge da precursore dell'acido nicotinico e una vitamina come l'acido pantotenico viene sintetizzata dalla valina nelle piante. Tutti questi sono solo alcuni esempi dell'uso di aminoacidi nei processi di biosintesi.

L'azoto, assorbito da microrganismi e piante superiori sotto forma di ione ammonio, viene impiegato quasi interamente sulla formazione di amminoacidi, dai quali vengono poi sintetizzati molti composti contenenti azoto di cellule viventi. Né piante né microrganismi assorbono l'azoto in eccesso. Al contrario, negli animali, la quantità di azoto assorbita dipende dalle proteine contenute nel cibo. Tutto l'azoto entra nel corpo sotto forma di amminoacidi e non viene consumato nei processi di biosintesi, piuttosto rapidamente espulso dal corpo con l'urina. Succede come segue. Nel fegato, gli aminoacidi inutilizzati trasferiscono il loro azoto in acido α-chetoglutarico per formare acido glutammico, che viene deaminato, rilasciando ammoniaca. Inoltre, l'azoto ammoniacale può essere temporaneamente immagazzinato dalla sintesi di glutammina o immediatamente utilizzato per la sintesi dell'urea che scorre nel fegato.

La glutammina ha un altro ruolo. Può essere idrolizzato nel rene per rilasciare l'ammoniaca, che entra nelle urine in cambio di ioni di sodio. Questo processo è estremamente importante come mezzo per mantenere l'equilibrio acido-base nel corpo di un animale. Quasi tutta l'ammoniaca, derivata da amminoacidi e, possibilmente, da altre fonti, viene convertita in urea nel fegato, quindi non c'è quasi nessuna ammoniaca libera nel sangue. Tuttavia, in alcune condizioni, l'urina contiene quantità abbastanza significative di ammoniaca. Questa ammoniaca si forma nei reni dalla glutammina e passa nelle urine in cambio di ioni di sodio, che vengono così ri-adsorbiti e trattenuti nel corpo. Questo processo è potenziato dallo sviluppo dell'acidosi, una condizione in cui il corpo ha bisogno di quantità addizionali di cationi di sodio per legare gli ioni bicarbonato in eccesso nel sangue.

Quantità eccessive di pirimidine si dissolvono anche nel fegato attraverso una serie di reazioni in cui l'ammoniaca viene rilasciata. Per quanto riguarda le purine, il loro eccesso subisce l'ossidazione con la formazione di acido urico, che viene escreto nelle urine degli umani e di altri primati, ma non in altri mammiferi. Negli uccelli non esiste alcun meccanismo per la sintesi dell'urea, ed è l'acido urico, e non l'urea, che è il loro prodotto finale dello scambio di tutti i composti contenenti azoto.

RAPPRESENTAZIONI GENERALI DI METABOLISMO DI SOSTANZE ORGANICHE

È possibile formulare alcuni concetti generali, o "regole" relative al metabolismo. Le seguenti sono alcune delle "regole" principali per capire meglio come procede il metabolismo e viene regolato.

1. Le vie metaboliche sono irreversibili. La decadenza non segue mai un percorso che sarebbe semplicemente un'inversione delle reazioni di fusione. Coinvolge altri enzimi e altri intermedi. Spesso i processi diretti opposti si svolgono in diversi compartimenti della cella. Così, gli acidi grassi sono sintetizzati nel citoplasma con la partecipazione di un insieme di enzimi e ossidati nei mitocondri con la partecipazione di un insieme completamente diverso.

2. Gli enzimi nelle cellule viventi sono sufficienti in modo che tutte le reazioni metaboliche note possano procedere molto più rapidamente di quanto si osservi di solito nel corpo. Di conseguenza, ci sono alcuni meccanismi di regolamentazione nelle cellule. Aperto vari tipi di tali meccanismi.

a) Il fattore che limita la velocità delle trasformazioni metaboliche di una data sostanza può essere l'assunzione di questa sostanza nella cellula; in questo caso, la regolazione è diretta proprio a questo processo. Il ruolo dell'insulina, per esempio, è legato al fatto che sembra facilitare la penetrazione del glucosio in tutte le cellule, mentre il glucosio subisce trasformazioni con la velocità con cui viene fornito. Allo stesso modo, la penetrazione di ferro e calcio dall'intestino nel sangue dipende dai processi, la cui velocità è regolata.

b) Le sostanze sono lontane dall'essere sempre libere di spostarsi da un compartimento cellulare all'altro; Ci sono prove che il trasferimento intracellulare sia regolato da alcuni ormoni steroidei.

c) Sono stati identificati due tipi di servomeccanismi di "feedback negativo".

Nei batteri, sono stati trovati esempi che la presenza di un prodotto di alcune sequenze di reazioni, come un amminoacido, inibisce la biosintesi di uno degli enzimi necessari per la formazione di questo amminoacido.

In ogni caso, l'enzima che risente biosintesi, era responsabile della prima "determinazione" step (Schema di Reazione 4) la via metabolica che porta alla sintesi di questo aminoacido.

Il secondo meccanismo è ben studiato nei mammiferi. Questa è una semplice inibizione del prodotto finale (nel nostro caso, un amminoacido) dell'enzima responsabile della prima fase "determinante" della via metabolica.

Un altro tipo di regolazione mediante retroazione agisce nei casi in cui l'ossidazione degli intermedi del ciclo dell'acido tricarbossilico è associata alla formazione di ATP da ADP e fosfato durante la fosforilazione ossidativa. Se l'intero stock di fosfato e / o ADP nella cella è già esaurito, l'ossidazione si interrompe e può riprendere solo dopo che questa riserva diventa nuovamente sufficiente. Pertanto, l'ossidazione, il cui significato è quello di fornire energia utile sotto forma di ATP, si verifica solo quando è possibile la sintesi di ATP.

3. Un numero relativamente piccolo di elementi costitutivi è coinvolto nei processi biosintetici, ognuno dei quali viene utilizzato per sintetizzare molti composti. Tra questi ci sono acetil coenzima A, glicerolo fosfato, glicina, carbammil fosfato, che fornisce il gruppo carbamilico (H2N-CO-), derivati dell'acido folico, che fungono da fonte di gruppi idrossimetilici e formilici, S-adenosilmetionina - una fonte di gruppi metilici, acidi glutammici e aspartici, che forniscono gruppi amminici, e infine, la glutammina è una fonte di gruppi ammidici. Da questo numero relativamente piccolo di componenti sono costruiti tutti i vari composti che troviamo negli organismi viventi.

4. Composti organici semplici raramente partecipano direttamente alle reazioni metaboliche. Di solito devono prima essere "attivati" attaccandosi a uno di un numero di composti universalmente utilizzati nel metabolismo. Il glucosio, ad esempio, può subire l'ossidazione solo dopo che è stato esterificato con acido fosforico, per le sue altre trasformazioni deve essere esterificato con uridina difosfato. acidi grassi non possono essere coinvolti nella conversione metabolica prima formano esteri con coenzima A. Ciascuno di questi attivatori o simile a uno dei nucleotidi comprendenti l'acido ribonucleico, o formati da qualsiasi vitamina. È facile capire a questo proposito perché le vitamine sono richieste in quantità così ridotte. Essi vengono consumati nella formazione di "coenzimi", e ogni molecola del coenzima per tutta la vita dell'organismo viene utilizzato più volte, a differenza di nutrienti essenziali (come il glucosio), ogni molecola dei quali è utilizzato solo una volta.

In conclusione, va detto che il termine "metabolismo" si intende il sopra qualcosa di più complicato che solo l'uso di carboidrati e grassi nel corpo, ora è usato per riferirsi a migliaia di reazioni enzimatiche, la cui combinazione può essere rappresentato come una grande rete di vie metaboliche più volte attraversato ( dovuto alla presenza di prodotti intermedi comuni) e controllato da meccanismi regolatori molto sottili.