METABOLISME: wat het is en hoe het te verbeteren

Metabolisme is een proces van chemische transformaties van voedingsstoffen die ons lichaam binnenkomen. Metabolisme in eenvoudige woorden is wanneer het lichaam het voedsel dat we hebben geconsumeerd, afbreekt tot kleine componenten en daaruit nieuwe moleculen van ons lichaam bouwt.

De term metabolisme zelf is gevormd uit het Griekse woord "Metabole", wat zich vertaalt als "verandering" of "transformatie". Te veel omvat dit woord op zichzelf - en hormonale kenmerken en kenmerken van het lichaam en de directe afhankelijkheid van het lichaam van het aantal calorieën dat je consumeert. Daarom, om te verduidelijken, laten we alles in de juiste volgorde behandelen.

Wat is metabolisme en hoe kan het beter worden

Allereerst moeten degenen die zich bezighouden met "competent" gewichtsverlies nadenken over het metabolisme. Grofweg, maar begrijpelijk gesproken, metabolisme is een soort oven, waarvan de kracht de snelheid bepaalt waarmee onze calorieën worden verbrand. Een hoog niveau van metabolisme doet wonderen in het algemeen - het vermindert de hoeveelheid gehate calorieën tot een zodanige toestand dat het lichaam begint te voeden met zijn eigen reserves. Dus gaat het vet.

Wat is het metabolisme?

RMR (Resting Metabolic Rate) - het aantal calorieën, voldoende om de vitale functies van het lichaam te ondersteunen. Voor elk individu is deze indicator individueel - dit is een puur genetische realiteit.

Het volgende essentiële deel van het metabolisme is lichaamsmassa en spiermassa. Hier is er een directe afhankelijkheid van de ander: hogere spiermassa, hogere stofwisseling en omgekeerd. Waarom zou het? Ja, slechts een halve kilo spieren "vernietigt" 35-50 calorieën per dag. Dezelfde hoeveelheid vet bespaart slechts 5-10 calorieën.

Component nummer 3 - uw schildklier. Daarom is waardevol advies voor mensen boven de 30 jaar dat het zinvol is om naar de dokter te gaan en alle tests voor hormonen + echografie van de schildklier te doorstaan. Dat het een directe fusie heeft op metabolisme en vetverbranding.

Anabolisme en katabolisme

Twee even belangrijke concepten die direct verband houden met gezond metabolisme.

Anabolisme - een verzameling chemische processen die verantwoordelijk zijn voor de weefsels, cellen van uw lichaam, hun ontwikkeling en voor de synthese van aminozuren.

Katabolisme - het splitsen van voedselmoleculen voor hun latere transformatie in de energie van je lichaam.

Het is de energie afgeleid van katabolisme die nodig is voor het volledige leven van het organisme.

Dus hoe gebruik je echt je ingebouwde vetverbrander in de goede richting? Ja, alles is over het algemeen niet moeilijk.

De eerste fase - ga voor de spiegel staan, evalueer jezelf objectief en bepaal het type van je lichaamsbouw - dit is waar het metabolisme direct mee verbonden is, en in feite de eerste stap om je eigen vetverbrandingsmachine te controleren.

We zijn allemaal verschillend, maar de meeste wetenschappers zijn het eens over drie soorten structuren van menselijke lichamen:

ectomorfie

Het heeft een klein lichaam;

De vorm van de borst is vlak;

Spiermassa is vrij moeilijk te verkrijgen;

Zeer snel metabolisme.

Als u de "magere" ectomorf bent, dan is er behoefte aan een groot aantal calorieën. En hier is er een kleine ongetwijfeld vreugde - het is noodzakelijk dat de ectomorf vóór het naar bed gaan eet om de processen van katabolisme te deactiveren. Bijna alle fysieke inspanningen in ectomorfen moeten worden gericht op specifieke spiergroepen. Het zou leuk zijn om sportvoeding te gebruiken.

mesomorph

De build is atletisch, atletisch;

De vorm van het lichaam is rechthoekig;

Mesomorfen zijn meestal erg sterk;

Ervaar geen problemen met het opbouwen van spieren;

Kan problemen met overgewicht ondervinden.

Heb geen problemen met het opbouwen van spieren en het opbouwen van overtollig vet. Dit is niet goed - zorg er altijd voor dat je eet en in welke hoeveelheid. Dat wil zeggen, voor de mesomorfen is een goed gekozen dieet essentieel. Er kan ook niet zonder reguliere cardio worden gedaan.

endomorph

Ronde vorm van de figuur;

En spier- en vetmassa groeien, zoals ze zeggen, "met een knal";

Problemen hebben met afvallen;

Het belangrijkste voor endomorfen is het eiwitdieet berekend op basis van calorieën + reguliere cardiotraining - hardlopen, fietsen en wandelen.

De volgende fase is om te gaan met de concepten die volgen uit het bovenstaande - snel en langzaam metabolisme.

Langzaam metabolisme - uitgedrukt in hoge eetlust en gebrek aan verlangen om te bewegen en deel te nemen aan actieve sporten. Hier is het in de eerste plaats belangrijk om het eetpatroon en de voedingsgewoonten in het algemeen te veranderen. Na, zal het resultaat gemakkelijker zijn om fysieke activiteit te behouden.

Snel metabolisme - integendeel, komt tot uiting in de wens om minder te eten en meer te bewegen. Zulke mensen zijn vaak bedroefd door het feit dat het ondanks alle inspanningen catastrofaal moeilijk is om spiermassa te winnen. Mensen met een snel metabolisme hebben een goed, calorierijk dieet en een uitgebreid trainingssysteem nodig dat de ontvangen energie omzet in de juiste richting.

De laatste fase. Afslanken en metabole processen in uw lichaam verstandig gebruiken.

Waar hangt metabolisme van af?

1. Leeftijd, gewicht, lengte, geslacht, lichaam (lees over lichaamstypes, zie hierboven);

2. Voeding, oefening (en de juiste combinatie ervan, afhankelijk van het type lichaamsstructuur);

3. De gezondheidstoestand (stabiele hormonale achtergrond, die wordt gecontroleerd door een arts-endocrinoloog);

4. Geestelijke gezondheid (gebrek aan stress en andere psychotische factoren).

Stofwisselingsprocessen in vetweefsel zijn ongelooflijk traag in vergelijking met metabolisme in spierweefsel. Degenen die echt problemen hebben met overgewicht hebben minder energie nodig, maar eten nog steeds meer dan nodig is. Deze extra "opgegeten" energie wordt niet verbruikt, maar gaat snel in de vetreserves van ons lichaam - en waar anders kunnen we het stellen? Uiteraard is een dergelijk metabolisme om af te vallen niet mogelijk.

Overtollig vet, dat geleidelijk doordringt in de interne organen, beïnvloedt de stabiliteit van het endocriene systeem en schudt onze hormonen. Bij vrouwen veroorzaakt overtollig lichaamsvet bijvoorbeeld vertragingen of permanente cyclusstoringen. Er is de kans op het ontwikkelen van het metabool syndroom.

Wat is metabool syndroom?

Dit is een aandoening waarbij het onderhuidse vet leidt tot ernstige schendingen van de interne metabolische processen - lipide en koolhydraat. Dit is het geval waarin een persoon letterlijk van alles begint "op te zwellen". Er zijn hartproblemen en arteriële hypertensie. De druk en de hoeveelheid suiker in het bloed stijgt sterk.

Opgemerkt moet echter worden dat al deze symptomen geen verband houden met het metabool syndroom, als de indicatoren van uw lichaamsbouw (tailleomvang en gewicht) normaal zijn. Hoewel, zelfs in dit geval, is een bezoek aan de dokter vereist.

Hoe uw metabolisme te versnellen om gewicht te verliezen?

Stop jezelf voor de gek te houden!

Verwijder uit het dieet van vetten en eenvoudige koolhydraten (chocolade, brood, cakes, boter, enz.)

Beperk vetarme eiwitten (kipfilet, melk, eiwit) en vezels (fruit, groenten). Dus je verbetert eindelijk je stofwisseling en versnelt je metabolisme.

Verminder koolhydraten - integendeel, ze vertragen het metabolisme.

Metabolisme (metabolisme) en de transformatie van energie in het lichaam

Metabolisme. Kunststof- en energiebeurzen. Autotrophs en Heterotrophs

Metabolisme (metabolisme)

Metabolisme of metabolisme is een combinatie van biochemische processen en processen van celactiviteit. Garandeert het bestaan ​​van levende organismen. Er zijn processen van assimilatie (anabolisme) en dissimilatie (katabolisme). Deze processen zijn verschillende aspecten van een enkel proces van metabolisme en energieconversie in levende organismen.

assimilatie

Assimilatie is het proces dat samenhangt met de absorptie, assimilatie en accumulatie van chemicaliën die worden gebruikt om de voor het lichaam noodzakelijke verbindingen te synthetiseren.

Kunststof uitwisseling

Kunststofmetabolisme is een reeks synthesereacties die zorgen voor de hervatting van de chemische samenstelling, celgroei.

veinzerij

Dissimilatie is een proces dat samenhangt met de afbraak van stoffen.

Energie-uitwisseling

Energiemetabolisme is een combinatie van het splitsen van complexe verbindingen met het vrijkomen van energie. Organismen uit de omgeving in het proces van het leven in bepaalde vormen absorberen energie. Vervolgens geven ze het equivalente bedrag in een andere vorm terug.

Assimilatieprocessen zijn niet altijd in balans met dissimilatieprocessen. De opeenhoping van stoffen en groei in zich ontwikkelende organismen wordt geleverd door de processen van assimilatie, dus ze hebben de overhand. Dissimilatieprocessen overheersen met een gebrek aan voedingsstoffen, intensief fysiek werk en veroudering.

De processen van assimilatie en dissimilatie hangen nauw samen met de soorten voeding van organismen. De belangrijkste energiebron voor levende organismen van de aarde is zonlicht. Het voldoet indirect of direct aan hun energiebehoeften.

autotrophs

Autotrophs (uit het Grieks) Autos - zelf en trofee - voedsel, voeding) zijn organismen die organische verbindingen kunnen synthetiseren uit anorganisch gebruik van een bepaald soort energie. Er zijn phototrophs en chemotrophs.

phototrophic

Phototrophs (uit het Grieks. Foto's - licht) - organismen die voor de synthese van organische verbindingen uit anorganisch de energie van licht gebruiken. Sommige prokaryoten (fotosynthetiserende zwavelbacteriën en cyanobacteriën) en groene planten behoren daartoe.

chemotroof

Chemotrophs (uit het Grieks, Chemie - Chemie) voor de synthese van organische verbindingen uit anorganisch gebruik de energie van chemische reacties. Deze omvatten enkele prokaryoten (ijzerbacteriën, zwavelbacteriën, stikstoffixatie, enz.). Autotrofe processen hebben meer te maken met assimilatieprocessen.

heterotrophs

Heterotrofen (van het Grieks Heteros - de andere) - zijn organismen die hun eigen organische verbindingen synthetiseren uit de voltooide organische verbindingen gesynthetiseerd door andere organismen. De meeste prokaryoten, schimmels en dieren behoren tot hen. Voor hen is de bron van energie organisch materiaal dat ze van voedsel ontvangen: levende organismen, hun residuen of afvalproducten. De belangrijkste processen van heterotrofe organismen - de afbraak van stoffen - zijn gebaseerd op dissimilatieprocessen.

Energie in biologische systemen wordt gebruikt om verschillende processen in het lichaam aan te bieden: thermisch, mechanisch, chemisch, elektrisch, enz. Een deel van de energie tijdens energie-uitwisselingsreacties wordt als warmte afgevoerd, een deel ervan wordt opgeslagen in hoogenergetische chemische bindingen van bepaalde organische verbindingen. Universeel zo'n stof is adenosine trifosfaat ATP. Het is een universele chemische accumulator van energie in de cel.

Onder de werking van het enzym wordt één fosforzuurresidu gesplitst. Vervolgens verandert ATP in adenosinedifosfaat - ADP. In dit geval wordt ongeveer 42 kJ energie vrijgegeven. De verwijdering van twee fosforzuurresten produceert adenosine monofosfaat - ATP (84 kJ energie wordt vrijgegeven). Het AMP-molecuul kan worden gesplitst. Tijdens de afbraak van ATP komt er dus een grote hoeveelheid energie vrij, die wordt gebruikt om de verbindingen te synthetiseren die nodig zijn voor het lichaam, om een ​​bepaalde lichaamstemperatuur te handhaven, enz.

De aard van de macro-economische banden van ATP blijft uiteindelijk niet opgehelderd, hoewel ze de energie-intensiteit van gewone obligaties verschillende keren overschrijden.

Celmetabolisme. Energiemetabolisme en fotosynthese. Matrixsynthesereacties.

Het concept van metabolisme

Metabolisme is de totaliteit van alle chemische reacties die plaatsvinden in een levend organisme. De waarde van metabolisme bestaat uit het creëren van de noodzakelijke stoffen voor het lichaam en het voorzien van energie.

Er zijn twee componenten van het metabolisme - katabolisme en anabolisme.

Componenten van het metabolisme

De processen van plastic en energiemetabolisme zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden. Alle synthetische (anabole) processen hebben de energie nodig die wordt geleverd tijdens dissimilatiereacties. De splitsingsreacties zelf (katabolisme) verlopen alleen met de deelname van enzymen gesynthetiseerd in het assimilatieproces.

De rol van FTF in het metabolisme

De energie die vrijkomt bij de afbraak van organisch materiaal niet direct door de cel en wordt opgeslagen in de vorm van energierijke verbindingen gewoonlijk in de vorm van adenosinetrifosfaat (ATP). Door zijn chemische aard verwijst ATP naar mononucleotiden.

ATP (adenosinetrifosfaatzuur) is een mononucleotide dat bestaat uit adenine, ribose en drie fosforzuurresten die met elkaar verbonden zijn door macro-chemische bindingen.

In deze verbindingen, opgeslagen energie die wordt vrijgegeven wanneer ze breken:
ATP + H2O → ADP + H3PO4 + Q1
ADP + H2O → AMP + H3PO4 + Q2
AMF + H2O → Adenine + Ribose + H3PO4 + Q3,
waarbij ATP adenosinetrifosfaat is; ADP - adenosine difosforzuur; AMP - adenosine monofosforzuur; Q1 = Q2 = 30,6 kJ; Q3 = 13,8 kJ.
De voorraad ATP in de cel is beperkt en aangevuld als gevolg van het proces van fosforylering. Fosforylatie is de toevoeging van een fosforzuur residu aan ADP (ADP + F → ATP). Het gebeurt met verschillende intensiteit tijdens ademhaling, fermentatie en fotosynthese. ATP wordt extreem snel bijgewerkt (bij mensen is de levensduur van een enkel ATP-molecuul minder dan 1 minuut).
De energie opgeslagen in ATP-moleculen wordt door het lichaam gebruikt in anabole reacties (biosynthesereacties). Het ATP-molecuul is de universele bewaarder en drager van energie voor alle levende wezens.

Energie-uitwisseling

De energie die nodig is voor het leven, de meeste organismen worden verkregen als gevolg van oxidatie van organische stoffen, dat wil zeggen als gevolg van katabole reacties. De belangrijkste verbinding die als brandstof fungeert, is glucose.
Met betrekking tot vrije zuurstof worden organismen in drie groepen verdeeld.

Classificatie van organismen in relatie tot vrije zuurstof

In obligate aeroben en facultatieve anaëroben in aanwezigheid van zuurstof verloopt het katabolisme in drie fasen: voorbereidend, zuurstofvrij en zuurstof. Als gevolg daarvan vervalt organisch materiaal tot anorganische verbindingen. In obligate anaëroben en facultatieve anaëroben met zuurstofgebrek verloopt het katabolisme in twee eerste fasen: voorbereidend en zuurstofvrij. Als een resultaat worden tussenliggende organische verbindingen gevormd, die nog steeds rijk aan energie zijn.

Stadia van katabolisme

1. De eerste fase - voorbereidend - bestaat in de enzymatische splitsing van complexe organische verbindingen in eenvoudiger. Eiwitten worden afgebroken tot aminozuren, vetten tot glycerol en vetzuren, polysacchariden tot monosacchariden, nucleïnezuren tot nucleotiden. In multicellulaire organismen gebeurt dit in het maagdarmkanaal, in eencellige organismen - in lysosomen onder invloed van hydrolytische enzymen. De afgegeven energie wordt gedissipeerd in de vorm van warmte. De resulterende organische verbindingen worden verder geoxideerd of door de cel gebruikt om hun eigen organische verbindingen te synthetiseren.
2. De tweede fase - onvolledige oxidatie (zuurstofvrij) - is de verdere splitsing van organische stoffen, wordt uitgevoerd in het cytoplasma van de cel zonder de deelname van zuurstof. De belangrijkste energiebron in de cel is glucose. Anoxische, onvolledige oxidatie van glucose wordt glycolyse genoemd. Als resultaat van glycolyse van één molecuul glucose worden twee moleculen van pyrodruivenzuur (PVC, pyruvaat) CH gevormd.3COCOOH, ATP en water, evenals waterstofatomen, die worden gebonden door het NAD + transportvectormolecuul en worden opgeslagen als NAD · H.
De totale glycolyse-formule is als volgt:
C6H12O6 + 2H3PO4 + 2ADF + 2 NAD + → 2C3H4O3 + 2H2O + 2ATP + 2NAD · H.
Vervolgens wordt in de afwezigheid van zuurstof in het medium glycolyse producten (PVK en NAD · H) wordt gerecirculeerd ethyl- alcohol - alcoholische gisting (gistcellen en planten met zuurstofgebrek)
CH3COCOOH → CO2 + CH3DREAM
CH3DREAM + 2NAD · N → C2H5HE + 2NAD +,
ofwel in melkzuur - melkzuurgisting (in dierlijke cellen met zuurstofgebrek)
CH3COCOOH + 2NAD · N → C3H6O3 + 2ad +.
In aanwezigheid van zuurstof in het milieu ondergaan de glycolyseproducten verdere splitsing aan de eindproducten.
3. De derde fase - volledige oxidatie (ademhaling) - is de oxidatie van PVC tot koolstofdioxide en water, wordt uitgevoerd in de mitochondria met de verplichte deelname van zuurstof.
Het bestaat uit drie fasen:
A) vorming van acetyl co-enzym A;
B) oxidatie van acetyl-co-enzym A in de Krebs-cyclus;
B) oxidatieve fosforylatie in de elektronentransportketen.

A. In de eerste stap PVK overgedragen van het cytoplasma naar mitochondriën, waar het samenwerkt met de enzymen en matrix vormen 1) kooldioxide, dat wordt uitgevoerd uit de cel; 2) waterstofatomen, die door dragermoleculen worden getransporteerd naar het binnenmembraan van de mitochondriën; 3) acetyl-co-enzym A (acetyl-CoA).
B. In de tweede fase wordt acetyl-co-enzym A geoxideerd in de Krebs-cyclus. Citroenzuurcyclus (tricarboxylic acid cyclus de citroenzuurcyclus), - een keten van opeenvolgende reacties, waarbij één molecuul van acetyl-CoA gevormd 1) twee moleculen kooldioxide, 2) het molecuul van ATP en 3) vier paar waterstofatomen worden overgedragen molekuly- dragers - NAD en FAD. Dus, als een resultaat van glycolyse en de Krebs-cyclus, splitst het glucosemolecuul zich tot CO2, en de energie die vrijkomt tijdens dit proces wordt besteed aan de synthese van 4 ATP en accumuleert in 10 NAD · H en 4 FAD · H2.
B. In het derde stadium waterstofatomen met NAD · H en FAD · H2 geoxideerd door moleculaire zuurstof O2 met de vorming van water. Eén NAD · N kan 3 ATP en één FAD · H vormen2-2 ATP. De energie die in dit geval wordt vrijgegeven, wordt dus opgeslagen in de vorm van nog eens 34 ATP.
Dit proces verloopt als volgt. Waterstofatomen concentreren zich rond de buitenzijde van het mitochondriale binnenmembraan. Ze verliezen elektronen die worden overgebracht langs de keten van dragermoleculen (cytochromen) van de elektronentransportketen (ETC) naar de binnenkant van het binnenmembraan, waar ze worden gecombineerd met zuurstofmoleculen:
oh2 + e - → o2 -.
Als gevolg van de activiteit van de enzymen van de elektronoverdrachtsketen, is het binnenmembraan van mitochondriën van binnenuit negatief geladen (vanwege2 - ), en buitenkant - positief (vanwege H +), zodat een potentiaalverschil wordt gecreëerd tussen de oppervlakken. In het binnenmembraan van mitochondria zitten ingebedde moleculen van het enzym ATP-synthetase, die een ionenkanaal bezitten. Wanneer het potentiaalverschil over het membraan een kritisch niveau bereikt, de positief geladen deeltjes H + vermogen elektrisch veld begint te duwen door het ATPase kanaal en, eenmaal op het binnenoppervlak van het membraan reageert met zuurstof tot water:
1 / 2O2 - +2H + → H2O.
De energie van waterstofionen H +, getransporteerd door het ionenkanaal van het binnenmembraan van de mitochondriën, wordt gebruikt voor de fosforylatie van ADP naar ATP:
ADP + F → ATP.
Een dergelijke vorming van ATP in mitochondriën met de deelname van zuurstof wordt oxidatieve fosforylering genoemd.
De totale glucosespreiding-vergelijking in het proces van cellulaire ademhaling:
C6H12O6 + 6O2 + 38H3PO4 + 38ADF → 6CO2 + 44H2O + 38ATP.
Tijdens glycolyse worden dus tijdens het ademhalen van de cellen 2 ATP-moleculen gevormd, nog eens 36 ATP-moleculen, in het algemeen met volledige oxidatie van glucose, 38 ATP-moleculen.

Kunststof uitwisseling

Plastic uitwisseling, of assimilatie, is een set van reacties die de synthese van complexe organische verbindingen uit meer eenvoudige (fotosynthese, chemosynthese, proteïne biosynthese, etc.) verschaffen.

Heterotrofe organismen bouwen hun eigen organisch materiaal van organische voedselcomponenten. Heterotrofe assimilatie komt in feite neer op moleculaire herschikking:
organische voedingsstoffen (eiwitten, vetten, koolhydraten) → eenvoudige organische moleculen (aminozuren, vetzuren, monosacchariden) → body macromoleculen (eiwitten, vetten, koolhydraten).
Autotrofe organismen zijn in staat om volledig autonoom organisch materiaal te synthetiseren van anorganische moleculen die worden geconsumeerd uit de externe omgeving. Tijdens het proces van foto- en chemosynthese treedt de vorming van eenvoudige organische verbindingen op, waaruit macromoleculen verder worden gesynthetiseerd:
anorganische stoffen (CO2, H2O) → eenvoudige organische moleculen (aminozuren, vetzuren, monosacchariden) → lichaammacromoleculen (eiwitten, vetten, koolhydraten).

fotosynthese

Fotosynthese - de synthese van organische verbindingen van anorganisch door de energie van licht. De totale vergelijking van fotosynthese:

Fotosynthese verloopt met de medewerking van fotosynthetische pigmenten, die de unieke eigenschap hebben de energie van zonlicht om te zetten in de energie van een chemische binding in de vorm van ATP. Fotosynthetische pigmenten zijn eiwitachtige stoffen. Het belangrijkste pigment is chlorofyl. In eukaryoten zijn fotosynthetische pigmenten ingebed in het binnenmembraan van plastiden, in prokaryoten - in de invaginatie van het cytoplasmamembraan.
De structuur van de chloroplast lijkt sterk op de structuur van de mitochondriën. Het binnenmembraan van thylakoid gran bevat fotosynthetische pigmenten, evenals eiwitten van de elektronoverdrachtsketen en ATP-synthetase-enzymmoleculen.
Het proces van fotosynthese bestaat uit twee fasen: licht en donker.
1. De lichtfase van fotosynthese verloopt alleen in het licht in het membraan van thylakoids grana.
Dit omvat chlorofyl-absorptie van lichte quanta, de vorming van een ATP-molecuul en fotolyse van water.
Onder invloed van een kwantum van licht (hv) verliest chlorofyl elektronen, die in de aangeslagen toestand overgaan:

Deze elektronen worden door dragers overgedragen naar de buitenzijde, dat wil zeggen het oppervlak van het thylakoïdemembraan dat naar de matrix is ​​gericht, waar het zich ophoopt.
Tegelijkertijd vindt fotolyse van water plaats binnen de thylakoïden, dat wil zeggen, de ontbinding ervan onder de werking van licht:

De resulterende elektronen worden door dragers overgebracht op chlorofylmoleculen en hersteld. Chlorofylmoleculen keren terug naar een stabiele toestand.
De protonen van waterstof gevormd tijdens de fotolyse van water hopen zich op in de thylakoïde, waardoor een H + -reservoir ontstaat. Als gevolg hiervan wordt het binnenoppervlak van het thylakoïdemembraan positief geladen (ten koste van H +) en is het buitenoppervlak negatief (ten koste van e -). Met de opeenhoping van tegengesteld geladen deeltjes aan beide zijden van het membraan, neemt het potentiaalverschil toe. Wanneer het potentiaalverschil is bereikt, begint de elektrische veldkracht de protonen door het ATP-synthetasekanaal te duwen. De energie die vrijkomt tijdens dit proces wordt gebruikt om ADP-moleculen te fosforyleren:
ADP + F → ATP.

De vorming van ATP tijdens fotosynthese onder de werking van lichtenergie wordt fotofosforylering genoemd.
Waterstofionen, die op het buitenoppervlak van het thylakoid membraan zijn verschenen, ontmoeten daar elektronen en vormen atoomwaterstof, die zich bindt aan het NADP-waterstof-dragermolecuul (nicotinamide-adenine-dinucleotide-fosfaat):
2H + + 4e - + NADF + → NADF · N2.
Tijdens de lichtfase van fotosynthese treden er dus drie processen op: de vorming van zuurstof door de ontleding van water, de synthese van ATP en de vorming van waterstofatomen in de vorm van NADPH2. Zuurstof diffundeert in de atmosfeer, en ATP en NADF · H2 deelnemen aan de processen van de donkere fase.
2. De donkere fase van fotosynthese verloopt zowel in het licht als in het donker in de matrix van chloroplast en is een reeks opeenvolgende transformaties van CO2, uit de lucht komen, in de cyclus van Calvijn. De reacties van de donkere fase als gevolg van de energie van ATP worden uitgevoerd. In de cyclus van Calvin CO2 bindt aan waterstof van NADPH2 met de vorming van glucose.
Tijdens het fotosyntheseproces worden, naast monosacchariden (glucose, enz.), Monomeren van andere organische verbindingen gesynthetiseerd - aminozuren, glycerol en vetzuren. Dus, dankzij fotosynthese, planten planten zichzelf en al het leven op aarde met essentiële organische stoffen en zuurstof.
Vergelijkende kenmerken van fotosynthese en ademhaling van eukaryoten worden in de tabel gepresenteerd.

Wat is metabolisme in de biologie?

Velen hebben gehoord over het metabolisme en het effect op het gewicht. Maar wat betekent dit concept en is er een verband tussen goed metabolisme en lichaamsvet? Om dit te begrijpen, is het noodzakelijk om de essentie van metabolisme te begrijpen.

Essentie van metabolisme

Het moeilijke woordmetabolisme heeft een synoniem - een metabolisme, en dit concept, misschien, bij het horen van meer mensen. In de biologie is metabolisme een combinatie van chemische reacties die voorkomen in het lichaam van alle levende wezens op de planeet, inclusief de mens. Als gevolg van deze transformaties werkt het hele lichaam.

Metabolisme - wat is het in eenvoudige taal? Verschillende stoffen komen het lichaam binnen via ademhaling, voedsel, drinken:

  • voedingsstoffen (eiwitten, vetten, koolhydraten);
  • zuurstof;
  • water;
  • minerale zouten;
  • vitaminen.

Al deze elementen kunnen niet worden geassimileerd door het lichaam in zijn oorspronkelijke vorm, dus start het lichaam met speciale processen om stoffen in componenten te ontleden en daaruit nieuwe deeltjes te verzamelen. Van nieuwe componenten worden nieuwe cellen gevormd. Dit is een toename in spiervolume, huidregeneratie met laesies (snijwonden, zweren, enz.), Weefselvernieuwing die constant optreedt.

Zonder metabolisme is menselijke vitale activiteit onmogelijk. Het is een verkeerde mening dat het proces van het metabolisme van het lichaam alleen plaatsvindt als we iets doen. Zelfs in een staat van volledige rust (die overigens het lichaam heel moeilijk maken, omdat we altijd bewegingen maken: we knipperen, ons hoofd draaien, onze handen bewegen) moet het lichaam complexe elementen splitsen en eenvoudige maken om weefsels te vernieuwen, om het functioneren van interne organen te garanderen, ademhalen, etc.

De uitwisselingscyclus kan worden onderverdeeld in 2 processen.

1. Vernietiging (anabolisme) is de ineenstorting van alle elementen die het lichaam binnenkomen in eenvoudiger stoffen.

Zoals je weet, bestaat eiwit, dat in voedsel zit, uit aminozuren. Om nieuwe cellen te bouwen, hebben we geen eiwit in zijn pure vorm nodig, maar een reeks aminozuren die het lichaam ontvangt tijdens het proces van eiwitafbraak. Elk eiwitproduct bestaat uit verschillende aminozuren, dus eiwitten van kip kunnen geen vervanging zijn voor eiwit uit melk. Echter, ons lichaam in het proces van anabolisme breekt elk van deze producten af ​​en neemt precies die waardevolle "bouwstenen" die nodig zijn van hen af.

Met anabolisme wordt energie uit elke stof vrijgemaakt, wat nodig is voor de constructie van complexe moleculen. Deze energie is de calorieën, waarvan de telling zo belangrijk is bij het verliezen van gewicht.

2. Creatie (katabolisme) is de synthese van complexe componenten uit eenvoudige componenten en de constructie van nieuwe cellen daaruit. Het proces van katabolisme, je kunt observeren met de groei van haar en nagels of bij het aanhalen van wonden. Het omvat ook de vernieuwing van bloed, weefsels van interne organen en vele processen die onopgemerkt door ons plaatsvinden in het lichaam.

Om nieuwe cellen te maken en energie (kleur) nodig te hebben, die vrijkomen tijdens anabolisme. Als deze energie te veel is, wordt het niet volledig besteed aan de synthese van moleculen, maar wordt het "in reserve" in het vetweefsel gedeponeerd.

Proteïne-uitwisseling

Eiwitten zijn van plantaardige en dierlijke oorsprong. Beide groepen stoffen zijn nodig voor de normale werking van het lichaam. Eiwitverbindingen worden niet als vet in het lichaam afgezet. Alle eiwitten die het lichaam van een volwassen persoon binnendringen, worden afgebroken en worden in een verhouding van 1: 1 tot een nieuw eiwit gesynthetiseerd. Maar bij kinderen heerst het proces van katabolisme (het maken van cellen) boven verval als gevolg van de groei van hun lichaam.

Eiwitten kunnen compleet en defect zijn. De eerste bestaat uit alle 20 aminozuren en is alleen aanwezig in producten van dierlijke oorsprong. Als er ten minste 1 aminozuur ontbreekt in een eiwitverbinding, wordt dit naar het tweede type verwezen.

Koolhydraat uitwisseling

Koolhydraten - de belangrijkste energiebron voor ons lichaam. Ze zijn complex en eenvoudig. De eerste groep bestaat uit granen, granen, brood, groenten en fruit. Dit zijn de zogenaamde heilzame koolhydraten, die langzaam worden afgebroken in het lichaam en zorgen voor een lange lading energie. Snelle of eenvoudige koolhydraten zijn suiker, witte bloemproducten, verschillende snoepjes, gebak en koolzuurhoudende dranken. In grote lijnen heeft ons lichaam helemaal geen behoefte aan dergelijk voedsel: het lichaam zal zonder dit goed functioneren.

Eenmaal in het lichaam worden complexe koolhydraten omgezet in glucose. Haar bloedniveau is relatief dezelfde gedurende de tijd. Snelle koolhydraten zorgen ervoor dat dit niveau sterk schommelt, wat zowel het algemene welzijn van een persoon als zijn humeur beïnvloedt.

Met een overmaat aan koolhydraten beginnen te worden afgezet in de vorm van vetcellen, met een tekort - worden gesynthetiseerd uit het interne eiwit en vetweefsel.

Vetmetabolisme

Een van de producten van de verwerking van vetten in het lichaam is glycerine. Het is hij met de deelname van vetzuren verandert in het vet dat is afgezet in het vetweefsel. Met een teveel aan vetinname groeit vetweefsel en we zien het resultaat - het menselijk lichaam wordt los, neemt in volume toe.

Een andere plaats voor het afzetten van overtollig vet - de ruimte tussen de interne organen. Dergelijke reserves worden visceraal genoemd en ze zijn zelfs nog gevaarlijker voor mensen. Overgewicht van de interne organen laat niet toe dat ze werken zoals voorheen. Meestal hebben mensen obesitas bij de lever, omdat zij het is die eerst de klap opvangt en door de vervalproducten van vet filtert. Zelfs een dun persoon kan visceraal vet hebben als gevolg van stoornissen van het vetmetabolisme.

De gemiddelde dagelijkse lipidecijfer voor een persoon is 100 g, hoewel deze waarde kan worden verlaagd tot 20 g, rekening houdend met de leeftijd, het gewicht van de persoon, zijn doel (bijvoorbeeld gewichtsverlies), ziekten.

De uitwisseling van water en minerale zouten

Water is een van de belangrijkste componenten voor mensen. Het is bekend dat het menselijk lichaam voor 70% vloeibaar is. Water is aanwezig in de samenstelling van het bloed, lymfe, plasma, extracellulaire vloeistof, de cellen zelf. Zonder water kunnen de meeste chemische reacties niet doorgaan.

Veel mensen missen tegenwoordig vocht zonder zich daarvan bewust te zijn. Elke dag geeft ons lichaam water af met zweet, urine, adem. Om de reserves aan te vullen, moet je tot 3 liter vocht per dag drinken. Vocht in voedsel zit ook in deze bepaling.

Symptomen van watertekort kunnen hoofdpijn, vermoeidheid, prikkelbaarheid, lethargie zijn.

Minerale zouten vormen ongeveer 4,5% van het totale lichaamsgewicht. Ze zijn nodig voor een verscheidenheid aan metabole processen, waaronder het onderhouden van botweefsel, het transporteren van impulsen in spieren en zenuwcellen en het creëren van schildklierhormonen. Een goede voeding herstelt dagelijks volledig minerale zouten. Als uw dieet echter niet in evenwicht is, kunnen er vanwege een tekort aan zout verschillende problemen optreden.

De rol van vitamines in het lichaam

Wanneer ze het lichaam binnenkomen, ondergaan vitamines geen splitsing, maar worden ze kant-en-klare bouwstenen voor het bouwen van cellen. Het is om deze reden dat ons lichaam sterk reageert op het ontbreken van een bepaalde vitamine: immers, zonder zijn deelname zijn sommige functies verstoord.

Het aantal vitaminen per dag voor een persoon is klein. Met moderne eetgewoonten ervaren veel mensen echter vitaminegebrek - een acuut vitaminegebrek. Een overmaat van deze stoffen leidt tot hypovitaminose, wat niet minder gevaarlijk is.

Weinig mensen denken dat de vitaminesamenstelling van voedingsmiddelen sterk kan variëren tijdens de verwerking van voedsel of de lange opslag ervan. Zo neemt de hoeveelheid vitamines in groenten en fruit sterk af als gevolg van langdurige opslag. Warmtebehandeling kan vaak alle heilzame eigenschappen van voedsel "doden".

Artsen raden aan om mineraal- en vitaminecomplexen te nemen in de seizoenen wanneer geen verse biologische voeding beschikbaar is.

Metabolische snelheid

Er bestaat zoiets als een basis- of basismetabolisme. Dit is een indicator van de energie die ons lichaam nodig heeft om al zijn functies te behouden. Het niveau van metabolisme toont hoeveel calorieën het menselijk lichaam in volledige rust zal spenderen. Met volledige rust wordt bedoeld de afwezigheid van enige fysieke activiteit: dat wil zeggen, als u een dag in bed ligt zonder zelfs met uw wimpers te zwaaien.

Deze indicator is erg belangrijk, omdat veel vrouwen in een poging om gewicht te verliezen, omdat ze het niveau van hun metabolisme niet kennen, de calorie-inname verlagen tot een punt dat lager is dan het belangrijkste metabolisme. Maar het basismetabolisme is noodzakelijk voor het werk van het hart, de longen, de bloedcirculatie, enz.

U kunt zelfstandig het metabolisme op een van de sites op internet berekenen. Om dit te doen, moet u informatie invoeren over uw geslacht, leeftijd, lengte en lichaamsgewicht. Om erachter te komen hoeveel calorieën u per dag nodig hebt om uw gewicht te behouden, moet de basismetabolisme-index worden vermenigvuldigd met de activiteitscoëfficiënt. Dergelijke berekeningen kunnen ook rechtstreeks op de site worden gemaakt.

Versneld metabolisme stelt mensen in staat meer te eten en tegelijkertijd geen vetweefsel op te doen. En dit is niet om het algemene welzijn van een persoon te noemen die, met een snel metabolisme, zich gezond, krachtig en gelukkig voelt. Waarvan is het metabolisme afhankelijk?

  • Paul. Een mannelijk organisme verbruikt meer energie dan zijn vrouwtjes om zijn functies te behouden. Gemiddeld heeft een man 5-6% meer calorieën nodig dan een vrouw. Dit komt door het feit dat er in het vrouwelijk lichaam van nature meer vetweefsel is, dat minder energie nodig heeft om te onderhouden.
  • Age. Vanaf 25-jarige leeftijd ondergaat het menselijk lichaam veranderingen. Uitwisselingsprocessen beginnen opnieuw te bouwen en te vertragen. Met 30 jaar van elk daaropvolgend decennium vertraagt ​​het metabolisme met 7-10%. Vanwege het feit dat de snelheid van metabole processen wordt verminderd, is het gemakkelijker voor een oudere persoon om overgewicht te bereiken. Met de leeftijd moet de calorie-inname van voedsel met 100 calorieën per 10 jaar worden verminderd. En fysieke activiteit daarentegen zou moeten toenemen. Alleen in dit geval kunt u uw figuur in de juiste vorm ondersteunen.
  • De verhouding tussen vet en spierweefsel in het lichaam. Spieren consumeren energie, zelfs in rust. Om hun toon te behouden, moet het lichaam meer energie geven dan om de vetreserves te behouden. Een atleet besteedt 10-15% meer calorieën dan een persoon met een overgewicht aan lichaamsgewicht. Dit gaat niet over fysieke inspanning, die de atleet, zeker meer. En over het basismetabolisme, dat is de hoeveelheid energie die in rust wordt verbruikt.
  • Vermogen. Teveel eten, vasten, eetstoornissen, een grote hoeveelheid vet, ongezond, zwaar voedsel - dit alles heeft een nadelig effect op de snelheid van metabolische processen.

Stofwisselingsstoornissen

De oorzaken van stofwisselingsstoornissen kunnen aandoeningen van de schildklier, bijnieren, hypofyse en geslachtsklieren zijn. De factor die we niet kunnen beïnvloeden, erfelijk, kan ook aanleiding geven tot veranderingen in het werk van het lichaam.

De meest voorkomende oorzaak van vertraagd metabolisme is echter slecht eetgedrag. Deze omvatten overeten, misbruik van dierlijke vetten, zware maaltijden, grote tussenpozen tussen de maaltijden. Liefhebbers van express dieet moeten zich ervan bewust zijn dat vasten, het voorkomen van caloriearm voedsel in de voeding, de juiste manier is om het interne evenwicht te doorbreken.

Dikwijls leiden slechte gewoonten - roken en alcoholgebruik tot vertraging van de processen. Risico, ook mensen die inactief zijn, voortdurend gebrek aan slaap, worden blootgesteld aan frequente stress, ontvangen een onvolledige hoeveelheid vitamines en mineralen.

Wat is een zo gevaarlijke langzame stofwisseling?

Symptomen waarmee u kunt oordelen over storingen in metabole processen:

  • overtollig lichaamsgewicht;
  • zwelling;
  • verslechtering van de huid, veranderend van kleur in een pijnlijk grijs;
  • broze nagels;
  • breekbaarheid en haaruitval;
  • kortademigheid.

Naast externe manifestaties zijn er ook interne manifestaties. Dit zijn stofwisselingsziekten die heel individueel zijn. Aandoeningen van het lichaam als gevolg van interne onbalans kunnen heel verschillend zijn, ze zijn echt heel veel. Inderdaad, onder het metabolisme begrijpen de totaliteit van alle processen van het lichaam, die ook een groot aantal zijn.

Hoe het metabolisme te versnellen?

Om de snelheid van metabole processen te normaliseren, is het noodzakelijk om de redenen weg te nemen waarvoor een onbalans optrad.

  • Mensen die weinig fysieke activiteiten in hun leven hebben, moeten hun motoriek vergroten. Haast je niet om in de hitte van de sportschool te rennen en je lichaam uit te putten met ondraaglijke workouts - dit is net zo schadelijk als de hele dag op de monitor doorbrengen. Begin klein. Ga waar je naartoe ging met het transport. Beklim de trap in plaats van de lift te gebruiken. Verhoog geleidelijk de belasting. Een goede manier om je lichaam te "stretchen" is deelname aan sportspellen - voetbal, basketbal, tennis, enz.
  • Het ritme van de moderne mens dwingt hem vaak om genoeg slaap op te geven. In dit geval is het beter om te doneren om naar een film of ander middel van rust te kijken en goed te slapen. Een gebrekkige slaap leidt tot veel aandoeningen in het lichaam, waaronder directe aantasting van de behoefte van een persoon om snelle koolhydraten te eten. Maar snoep wordt in het lichaam van een "slaperige" persoon slecht opgenomen, opzij liggend in probleemgebieden.
  • Begin met water drinken. Drink een glas water na het slapen, een half uur voor de maaltijd en een uur erna. Drink water in kleine slokjes en niet meer dan 200 ml per keer. Als u minimaal 2 liter vocht per dag consumeert, voorziet u het lichaam van de nodige hoeveelheid vocht voor de meeste stofwisselingsprocessen.
  • Als je ernstige stofwisselingsstoornissen hebt, ga dan voor een massage. Het maakt niet uit wat voor soort u kiest. Elke massage heeft het effect van lymfedrainage, stimuleert de doorbloeding en als gevolg - "versnelt" het metabolisme.
  • Voorzie je lichaam van voldoende zuurstof en zonnewarmte. Maak een wandeling in de frisse lucht, vooral bij zonnig weer. Onthoud dat zuurstof een van de belangrijkste elementen is voor een normaal metabolisme. Je kunt ademhalingsoefeningen proberen, die je lichaam leren om diep te ademen. En de zonnestralen geven u waardevolle vitamine D, die erg moeilijk te verkrijgen is uit andere bronnen.
  • Wees positief. Volgens statistieken hebben mensen die zich overdag vaker verheugen, een hogere stofwisseling dan de eeuwige pessimisten.
  • Eet goed.

Voeding - Dieet voor metabolisme

Abnormaal eetgedrag is de meest voorkomende oorzaak van langzame stofwisseling. Als u te vaak of juist 1-2 keer per dag eet, loopt uw ​​stofwisseling het risico gestoord te worden.

Optimaal is er elke 2-3 uur, dat wil zeggen 5-6 keer per dag. Hiervan zouden er 3 volledige maaltijden moeten zijn - ontbijt, lunch, diner en 2-3 lichte snacks.

De dag begint met het ontbijt en alleen onder deze voorwaarde kunt u rekenen op het juiste metabolisme. Het ontbijt moet dicht en voedzaam zijn, bestaat uit langzame koolhydraten, die ons energie geven voor de dag, eiwitten en vetten. Tijdens het avondeten is het beter om eiwitrijk voedsel achter te laten - mager vlees, vlees, gevogelte en groenten. Als tussendoortje is het ideaal om natuurlijke yoghurt, kefir, fruit of wat kwark te eten. Als u overweldigd bent door honger voor het slapen gaan, kunt u zich veroorloven om magere kwark te kopen.

Als u een langzamer metabolisme heeft, kunt u de snelheid ervan beïnvloeden door voedingsmiddelen aan uw dieet toe te voegen om het metabolisme te versnellen:

  • citrusvruchten;
  • appels;
  • amandelen;
  • natuurlijke zwarte koffie;
  • verse groene thee zonder suiker en andere additieven;
  • magere zuivelproducten;
  • spinazie;
  • bonen;
  • wit en bloemkool, broccoli;
  • mager kalkoenvlees

Metabolisme - gewichtsverlies

Niet veel mensen weten dat het gewicht direct afhangt van de snelheid van de metabole processen in ons lichaam. Van het niveau van metabolisme hangt af van het aantal calorieën dat het lichaam in rust verbrandt. Voor één persoon is het 1000 calorieën, voor een ander - 2000. De tweede persoon kan, zelfs zonder te sporten, de energetische waarde van het dagelijkse dieet bijna twee keer zo hoog als de eerste betalen.

Als je extra kilo's hebt en het basismetabolisme laag is, moet je heel weinig eten om af te vallen. Bovendien zal een lichaam met een langzaam metabolisme zeer terughoudend zijn in het geven van vetmassa. Het is juister om het metabolisme van stoffen te versnellen om de normale werking van het hele organisme te garanderen.

Versnelling van het metabolisme Haley Pomeroy

Ons lichaam verbruikt energie, zelfs in rust. Daarom stelt de Amerikaanse voedingsdeskundige Haley Pomroy voor om de stofwisselingsprocessen te versnellen en alleen door hen af ​​te vallen. Als je de instructies van Hayley precies opvolgt, garandeert ze je een gewichtsverlies van 10 kg per maand zonder al te veel moeite. Gegaan vet wordt niet teruggegeven als je in de toekomst de principes van goede voeding niet schendt.

Het complex, voorgesteld door een Amerikaan, zal je redden van een mono-dieet, waarbij je een pijnlijke honger hebt. Haley heeft een uitgebalanceerd voedingsplan ontwikkeld dat niet bedoeld is om de voedingswaarde van het menu te verminderen, maar om de stroom van alle processen in het lichaam te verbeteren.

Om het metabolisme op hetzelfde niveau te houden, is het noodzakelijk om het constant met voedsel te voeden. Dit betekent niet dat er veel voedsel zou moeten zijn. Haley beveelt aan om vaak te eten, maar in kleine porties. Dus je lichaam zal constant bezig zijn met het verwerken van substanties en zal geen tijd hebben om te vertragen. Maak optimaal 3 dichte maaltijden - ontbijt, lunch en diner. En tussen hen, plaats 2-3 snacks.

Ondanks het feit dat de voedingsdeskundige je bijna niet beperkt in de keuze van ingrediënten, zullen sommige van de producten die schadelijk zijn voor het metabolisme nog steeds moeten worden opgegeven. Dit zijn gerechten met suikergehalte, tarweschotels, alcoholische dranken, vette zuivelproducten.

Het maaltijdplan van Haley Pomroy is 4 weken. Elke week is verdeeld in blokken.

  1. 1e blok - complexe koolhydraten. Duur - 2 dagen. Uw dieet moet worden gedomineerd door voedingsmiddelen die rijk zijn aan gezonde koolhydraten. Dit zijn voornamelijk groenten, volle granen, granen. Zorg voor voldoende vezels in het menu. Fiber helpt om de normale bloedglucosewaarden te handhaven, die kunnen fluctueren als gevolg van de grote hoeveelheid koolhydraten.
  2. 2e blok - eiwit en groente. Duur - 2 dagen. Voor de verwerking en assimilatie van eiwitverbindingen verbruikt ons lichaam de meeste calorieën. Eet vetarme voedingsmiddelen die eiwitten bevatten: gevogelte, vlees, vis, soja, kwark, eieren. Voeg eiwitrijk voedsel toe aan eiwitrijk voedsel.
  3. 3e blok - toevoeging van gezonde vetten. Je eet een uitgebalanceerd dieet, dat wil zeggen consumeert koolhydraten, eiwitten en vetten. Geef de voorkeur aan natuurlijke plantaardige oliën, avocado's, pinda's.

Voor meer informatie over het dieet van Haley Pomroy, kunt u het vinden in haar boek "Dieet om metabolisme te versnellen."

Gillian Michaels - Versnel het metabolisme

Als kind leed Jillian Michaels aan ernstig overgewicht. Overwogen met fitness besloot het meisje om zich te wijden aan een gezonde levensstijl. Nu is dit een succesvolle vrouw die niet alleen in goede vorm is, maar ook anderen leert hoe ze haar lichaam kan helpen.

Van de verschillende effectieve technieken heeft Gillian een speciaal programma genaamd "Versnellen van metabolisme". Het is niet ontworpen voor beginners in de sport, maar voor degenen die vanaf de eerste training bestand zijn tegen het intensieve fitnessprogramma van een uur.

Allereerst vraagt ​​een Amerikaan aandacht te schenken aan je dieet. Ze adviseert om dieetvoedingsmiddelen op te nemen die een positief effect hebben op de stofwisseling.

  • Rode bonen. Dit product bevat een speciaal zetmeel dat niet door het lichaam wordt opgenomen, maar helpt de darmen te reinigen. Cellulose verwijdert gifstoffen en de vitamine- en mineraalsamenstelling van bonen beïnvloedt de vorming van spieren bij zowel mannen als vrouwen.
  • Uien en knoflook - deze jagers met schadelijke cholesterol. Antioxidanten in uien en knoflook, verwijderen slakken perfect uit het lichaam.
  • Frambozen en aardbeien. Deze bessen regelen de bloedsuikerspiegel. Speciale substanties in de samenstelling van aardbeien en frambozen voorkomen de opname van vet en zetmeel.
  • Broccoli en andere kruisbloemige groenten. Dit zijn caloriearme voedingsmiddelen die u een lang gevoel van verzadiging zullen geven.
  • Volkoren granen, muesli. Granen, natuurlijk, calorieën, en veel tijdens het dieet weigeren ze. Maar het gevaar is alleen geschilde granen en bloemschotels. Gillian beveelt het eten van haver, boekweit, gerst, tarwe.

Een training gericht op het verbranden van vet en het versnellen van het metabolisme is een programma van 50 minuten. Het is aerobisch of cardiovasculair. De training begint met een warming-up van 5 minuten en eindigt met een hap van 5 minuten, die bedoeld is om de spieren te strekken en het lichaam te kalmeren na het sporten.

Oefeningen zijn vrij eenvoudig in uitvoering, ze kunnen elk worden herhaald zonder de hulp van een instructeur. Maar alleen degenen die constant betrokken zijn bij sport kunnen het hoge tempo van het programma doorstaan. Probeer uw lichaam niet te beschadigen in een poging om af te vallen, want het starten van nul naar grote ladingen is gevaarlijk voor de gezondheid. Bereid je lichaam geleidelijk voor, beginnend met stevig wandelen, joggen, kortetermijn-cardio-complexen.

Een onmisbare voorwaarde voor het bestaan ​​van een levend organisme is de constante toevoer van voedingsstoffen en de uitscheiding van de uiteindelijke vervalproducten.

Wat is metabolisme in de biologie

Metabolisme, of metabolisme, is een speciale reeks chemische reacties die plaatsvinden in elk levend organisme om zijn activiteit en leven te ondersteunen. Dergelijke reacties stellen het lichaam in staat zich te ontwikkelen, te groeien en te vermenigvuldigen, terwijl het zijn structuur behoudt en reageert op omgevingsstimuli.

Het metabolisme is verdeeld in twee fasen: katabolisme en anabolisme. In de eerste fase worden alle complexe stoffen gesplitst en eenvoudiger. Bij de tweede worden nucleïnezuren, lipiden en eiwitten gesynthetiseerd samen met energiekosten.

De belangrijkste rol in het metabole proces wordt gespeeld door enzymen, die actieve biologische katalysatoren zijn. Ze zijn in staat de activeringsenergie van een fysieke reactie te verminderen en uitwisselingspaden te reguleren.

Stofwisselingsketens en componenten zijn voor veel soorten absoluut identiek, wat het bewijs is van de eenheid van oorsprong van alle levende wezens. Een dergelijke gelijkenis toont het relatief vroege verschijnen van evolutie in de geschiedenis van de ontwikkeling van organismen.

Indeling naar type metabolisme

Wat metabolisme in de biologie is, wordt in dit artikel in detail beschreven. Alle levende organismen die op planeet Aarde bestaan, kunnen in acht groepen worden verdeeld, geleid door de bron van koolstof, energie en het substraat dat wordt geoxideerd.

Levende organismen kunnen energie gebruiken uit chemische reacties of licht als een bron van voeding. Als een oxideerbaar substraat kunnen zowel organische als anorganische stoffen zijn. De koolstofbron is koolstofdioxide of organisch.

Er zijn dergelijke micro-organismen die, in verschillende bestaansvoorwaarden, verschillende soorten metabolisme gebruiken. Het hangt af van vochtigheid, verlichting en andere factoren.

Meercellige organismen kunnen worden gekenmerkt door het feit dat hetzelfde organisme cellen kan hebben met verschillende soorten metabole processen.

katabolisme

Biologie beschouwt metabolisme en energie door zoiets als "katabolisme". Deze term verwijst naar metabolische processen waarbij grote deeltjes van vetten, aminozuren en koolhydraten worden gesplitst. Tijdens katabolisme verschijnen eenvoudige moleculen die betrokken zijn bij biosynthesereacties. Het is door deze processen dat het lichaam energie kan mobiliseren en het in een toegankelijke vorm kan veranderen.

In organismen die leven door fotosynthese (cyanobacteriën en planten), laat de elektronenoverdrachtsreactie geen energie vrij, maar hoopt zich op, dankzij zonlicht.

Bij dieren worden katabolismereacties geassocieerd met het splitsen van complexe elementen in eenvoudiger. Dergelijke stoffen zijn nitraten en zuurstof.

Katabolisme bij dieren is verdeeld in drie fasen:

  1. Splitsing van complexe stoffen naar eenvoudiger.
  2. Splitsing van eenvoudige moleculen tot nog eenvoudiger.
  3. Het vrijkomen van energie.

anabolisme

Het metabolisme (klasse 8 biologie overweegt dit concept) wordt ook gekenmerkt door anabolisme - een reeks metabole processen van biosynthese met energieverbruik. Complexe moleculen, die de basis vormen voor energie van cellulaire structuren, worden achtereenvolgens gevormd uit de eenvoudigste voorlopers.

Eerst worden aminozuren, nucleotiden en monosacchariden gesynthetiseerd. Vervolgens worden de bovenstaande elementen actieve vormen vanwege de energie van ATP. En in het laatste stadium worden alle actieve monomeren gecombineerd tot complexe structuren, zoals eiwitten, lipiden en polysacchariden.

Het is vermeldenswaard dat niet alle levende organismen actieve moleculen synthetiseren. Biologie (metabolisme wordt in dit artikel in detail beschreven) identificeert dergelijke organismen als autotrofen, chemotrofen en heterotrofen. Ze krijgen energie uit alternatieve bronnen.

Energie afkomstig van zonlicht

Wat is metabolisme in de biologie? Het proces waardoor al het leven op aarde bestaat en levende wezens onderscheidt van levenloze materie.

Sommige protozoa, planten en cyanobacteriën voeden zich met de energie van zonlicht. Deze vertegenwoordigers van het metabolisme vinden plaats door fotosynthese - het proces van zuurstofopname en het vrijkomen van koolstofdioxide.

spijsvertering

Moleculen zoals zetmeel, eiwitten en cellulose worden afgebroken voordat ze door de cellen worden gebruikt. Speciale enzymen die eiwitten afbreken in aminozuren en polysacchariden in monosacchariden nemen deel aan het proces van spijsvertering.

Dieren kunnen dergelijke enzymen alleen uit speciale cellen afscheiden. Maar micro-organismen die dergelijke stoffen afscheiden in de omringende ruimte. Alle stoffen die worden geproduceerd door extracellulaire enzymen komen het lichaam binnen via "actief transport".

Controle en regulering

Wat is metabolisme in de biologie, lees je in dit artikel. Elk organisme wordt gekenmerkt door homeostase - de constantheid van de interne omgeving van het organisme. De aanwezigheid van een dergelijke aandoening is erg belangrijk voor elk organisme. Omdat ze allemaal omgeven zijn door een omgeving die voortdurend verandert, om optimale omstandigheden in de cellen te behouden, moeten alle metabole reacties correct en nauwkeurig worden gereguleerd. Een goed metabolisme maakt het voor levende organismen mogelijk om constant contact te maken met de omgeving en te reageren op de veranderingen ervan.

Historische informatie

Wat is metabolisme in de biologie? De definitie staat aan het begin van het artikel. Het concept 'metabolisme' werd voor het eerst gebruikt door Theodor Schwann in de jaren veertig van de negentiende eeuw.

Wetenschappers bestuderen het metabolisme al enkele eeuwen en het begon allemaal met pogingen om dierlijke organismen te bestuderen. Maar de term "metabolisme" werd voor het eerst gebruikt door Ibn al-Nafis, die geloofde dat het hele lichaam constant in een staat van voeding en verval is, daarom wordt het gekenmerkt door voortdurende veranderingen.

De biologieles 'Metabolisme' zal de essentie van dit concept onthullen en voorbeelden beschrijven die de kennisdiepte helpen vergroten.

Santorio Santorio verkreeg het eerste gecontroleerde metabole experiment in 1614. Hij beschreef zijn toestand voor en na het eten, werken, drinken en slapen. Hij was de eerste die zag dat het grootste deel van het geconsumeerde voedsel verloren ging tijdens het proces van "onzichtbare verdamping".

In eerste studies werden uitwisselingsreacties niet gedetecteerd en wetenschappers geloofden dat levend weefsel werd gecontroleerd door levende kracht.

In de twintigste eeuw introduceerde Edward Buchner het concept van enzymen. Vanaf nu begon de studie van het metabolisme met het bestuderen van cellen. Tijdens deze periode werd biochemie een wetenschap.

Wat is metabolisme in de biologie? De definitie kan het volgende worden gegeven - dit is een speciale reeks biochemische reacties die het bestaan ​​van het organisme ondersteunen.

mineralen

Het anorganisme speelt een zeer belangrijke rol in het metabolisme. Alle organische verbindingen zijn samengesteld uit grote hoeveelheden fosfor, zuurstof, koolstof en stikstof.

Met de meeste anorganische verbindingen kunt u het drukniveau in de cellen regelen. Ook heeft hun concentratie een positief effect op het functioneren van spier- en zenuwcellen.

Transitiemetalen (ijzer en zink) reguleren de activiteit van transporteiwitten en enzymen. Alle anorganische micro-elementen worden geassimileerd door transporteiwitten en bevinden zich nooit in een vrije toestand.

Metabolisme is het proces dat elke seconde in het menselijk lichaam plaatsvindt. Onder deze term moet worden verstaan ​​de totaliteit van alle reacties van het lichaam. Metabolisme is de integriteit van absoluut alle energie- en chemische reacties die verantwoordelijk zijn voor een normaal functioneren en zelfreproductie. Het komt voor tussen de extracellulaire vloeistof en de cellen zelf.

Het leven is eenvoudigweg onmogelijk zonder metabolisme. Door het metabolisme past elk levend organisme zich aan externe factoren aan.

Het is opmerkelijk dat de natuur zo'n mens zo competent heeft geregeld dat zijn metabolisme automatisch plaatsvindt. Hierdoor kunnen cellen, organen en weefsels onafhankelijk herstellen na de invloed van bepaalde externe factoren of interne storingen.

Vanwege het metabolisme vindt het regeneratieproces plaats zonder het te verstoren.

Bovendien is het menselijk lichaam een ​​complex en zeer georganiseerd systeem dat in staat is tot zelfbehoud en zelfregulering.

Wat is de essentie van metabolisme?

Het zou correct zijn om te zeggen dat metabolisme een verandering is, een transformatie, een verwerking van chemicaliën, en ook energie. Dit proces bestaat uit 2 hoofdverbindingsstappen:

  • vernietiging (katabolisme). Het zorgt voor de ontbinding van complexe organische stoffen die het lichaam binnenkomen, om eenvoudiger te worden. Dit is een speciaal energiemetabolisme dat optreedt tijdens de oxidatie of afbraak van een bepaalde chemische of organische stof. Als gevolg hiervan komt er energie vrij in het lichaam;
  • opheffen (anabolisme). In zijn loop, de vorming van belangrijke stoffen voor het lichaam - zuren, suiker en eiwit. Deze plastic uitwisseling vindt plaats met verplicht energieverbruik, waardoor het lichaam nieuwe weefsels en cellen kan laten groeien.

Katabolisme en anabolisme zijn twee gelijke processen in het metabolisme. Ze zijn extreem nauw verwant aan elkaar en komen cyclisch en consistent voor. Simpel gezegd, beide processen zijn uiterst belangrijk voor een persoon, omdat ze hem de mogelijkheid bieden om voldoende vitale activiteit te behouden.

Als er sprake is van een overtreding bij anabolisme, dan is er in dit geval een aanzienlijke behoefte aan aanvullend gebruik van anabole steroïden (die stoffen die celvernieuwing kunnen bevorderen).

Tijdens het leven zijn er verschillende belangrijke stadia van metabolisme:

  1. het verkrijgen van de noodzakelijke voedingsstoffen die het lichaam met voedsel binnenkomen;
  2. de opname van vitale stoffen in de lymfe en bloedbaan, waar de afbraak van enzymen plaatsvindt;
  3. de verdeling van de stoffen in het lichaam, het vrijkomen van energie en hun absorptie;
  4. uitscheiding van metabolische producten door plassen, ontlasting en zweet.

Oorzaken en gevolgen van metabole aandoeningen en metabolisme

Als een van de stadia van katabolisme of anabolisme faalt, dan wordt dit proces een oorzaak van verstoring van het gehele metabolisme. Dergelijke veranderingen zijn zo pathologisch dat ze voorkomen dat het menselijk lichaam normaal functioneert en het proces van zelfregulering uitvoeren.

Onevenwichtigheid van metabole processen kan in elk segment van het leven van een persoon voorkomen. Het is vooral gevaarlijk in de kindertijd, wanneer alle organen en structuren zich in het stadium van vorming bevinden. Bij kinderen zijn verstoringen in het metabolisme beladen met dergelijke ernstige ziekten:

  • rachitis;
  • bloedarmoede;
  • hypoglycemie tijdens de zwangerschap en daarbuiten.

Er zijn belangrijke risicofactoren voor dit proces:

  1. erfelijkheid (mutaties op genniveau, erfelijke ziekten);
  2. de verkeerde manier van leven van de mens (verslaving, stress, slechte voeding, sedentair inactief werk, gebrek aan dagelijks regime);
  3. leven in een milieuvervuilde omgeving (rook, stoffige lucht, vuil drinkwater).

De redenen voor het falen van metabole processen kunnen verschillende zijn. Het kan pathologische veranderingen zijn in het werk van belangrijke klieren: bijnieren, hypofyse en schildklier.

Daarnaast zijn niet-naleving van het dieet (droog voedsel, frequente te veel eten, pijnlijk enthousiasme voor harde diëten), evenals slechte erfelijkheid een van de redenen voor falen.

Er zijn een aantal uiterlijke tekens waarmee je zelfstandig de problemen van katabolisme en anabolisme kunt leren herkennen:

  • onvoldoende of overmatig lichaamsgewicht;
  • somatische vermoeidheid en zwelling van de bovenste en onderste ledematen;
  • verzwakte nagelplaten en haarbreuk;
  • huiduitslag, acne, peeling, bleekheid of roodheid van het omhulsel.

Hoe om uitwisselingen met voedsel te maken?

Wat is het metabolisme in het lichaam al doorgekomen? Nu is het noodzakelijk om de kenmerken en manieren van herstel ervan te begrijpen.

Primair metabolisme in het lichaam en de eerste fase. Tijdens de loop ervan stromen voedsel en voedingsstoffen binnen. Er zijn veel voedingsmiddelen die een gunstige invloed kunnen hebben op het metabolisme en metabolisme, bijvoorbeeld:

  • producten rijk aan grove plantaardige vezels (bieten, selderij, kool, wortelen);
  • mager vlees (kipfilet zonder vel, kalfsvlees);
  • groene thee, citrusvruchten, gember;
  • fosforrijke vis (vooral zout water);
  • exotisch fruit (avocado's, kokosnoten, bananen);
  • greens (dille, peterselie, basilicum).

Als het metabolisme uitstekend is, dan zal het lichaam slank zijn, haar en nagels sterk, huid zonder cosmetische gebreken, en welzijn is altijd goed.

In sommige gevallen zijn voedingsmiddelen die de metabolische processen verbeteren, misschien niet smakelijk en niet eetbaar. Desondanks is het moeilijk om ze zonder te doen bij het aanpassen van het metabolisme.

Niet alleen dankzij voedingsproducten van plantaardige oorsprong, maar ook met de juiste benadering van uw routine, kunt u het lichaam en de stofwisseling herstellen. Het is echter belangrijk om te weten dat dit in een korte tijd niet zal werken.

Restauratie van het metabolisme - een lang en geleidelijk proces dat geen afwijkingen van de cursus vereist.

Bij het omgaan met dit probleem, moet u zich altijd concentreren op de volgende postulaten:

  • verplicht stevig ontbijt;
  • strikt dieet;
  • maximale vloeistofinname.

Om het metabolisme te behouden, moet je vaak en weinig eten. Het is belangrijk om te onthouden dat het ontbijt - dit is de belangrijkste maaltijd, die het metabolisme begint. Het zou high-carb granen moeten bevatten, maar 's avonds, integendeel, is het beter om ze te weigeren en de voorkeur te geven aan laagcalorische eiwitproducten, zoals kefir en wrongel.

Kwalitatief versnellen van het metabolisme helpt bij het gebruik van grote hoeveelheden mineraal of gezuiverd water zonder gas. We moeten ook onthouden over snacks, die ook grove vezels moeten bevatten. Het zal helpen om de maximale hoeveelheid gifstoffen en cholesterol uit het lichaam te extraheren, zo sterk dat er geen cholesterolverlagende medicijnen nodig zijn, het metabolisme zal alles doen.

Metabolisme (of metabolisme, van het Griekse μεταβολή - "transformation, change") (hierna "O. century." Genoemd) Is de natuurlijke orde van transformatie van stoffen en energie in levende systemen die ten grondslag liggen aan het leven, gericht op hun behoud en zelfreproductie. ; een reeks van alle chemische reacties die in het lichaam voorkomen.

De Duitse filosoof en denker Friedrich Engels, die het leven definieert, wees erop dat haar belangrijkste eigenschap de constante O. in is. met de omringende externe natuur, met de opheffing waarvan het leven eindigt. Het metabolisme is dus het meest essentiële en onmisbare teken van leven.

Zonder uitzondering bevinden alle organen en weefsels van organismen zich in een staat van voortdurende chemische interactie met andere organen en weefsels, evenals met de omgeving rond het organisme. Met behulp van de methode van isotopische indicatoren werd vastgesteld dat intensieve stofwisseling plaatsvindt in elke levende cel.

Met voedsel komen verschillende stoffen het lichaam binnen vanuit de externe omgeving. In het lichaam ondergaan deze stoffen veranderingen (worden gemetaboliseerd), waardoor ze gedeeltelijk worden omgezet in stoffen van het organisme zelf. Dit is het proces van assimilatie. In nauwe samenwerking met assimilatie vindt het omgekeerde proces plaats: dissimilatie. Stoffen van een levend organisme blijven niet onveranderd, maar worden min of meer gesplitst met het vrijkomen van energie; ze worden vervangen door nieuw geassimileerde verbindingen en de afbraakproducten die tijdens de afbraak geproduceerd worden, worden uit het lichaam uitgescheiden. Chemische processen in levende cellen worden gekenmerkt door een hoge mate van ordening: ontledingen en synthese op een bepaalde manier georganiseerd in tijd en ruimte uitgelijnd met elkaar en vormen een integrale, superfijne gereguleerd systeem ontwikkeld in een lange evolutie. De nauwe relatie tussen de processen van assimilatie en dissimilatie uiting in het feit dat deze niet alleen een bron van energie in het lichaam, maar ook een bron van grondstoffen voor de synthesereacties.

De basis van de metabole volgorde van verschijnselen is de consistentie van de snelheden van individuele chemische reacties, die afhangt van de katalytische werking van specifieke eiwitten - enzymen. Bijna elke stof, om deel te nemen aan O. c., Moet een wisselwerking hebben met het enzym. Tegelijkertijd zal het met hoge snelheid in een zeer specifieke richting veranderen. Elke enzymatische reactie is een aparte schakel in de keten van die transformaties (metabole routes), die samen het metabolisme vormen. De katalytische activiteit van enzymen varieert binnen zeer ruime grenzen en staat onder controle van een complex en delicaat stelsel van voorschriften die het lichaam optimale leefomstandigheden bieden onder verschillende omgevingsomstandigheden. De natuurlijke volgorde van chemische transformaties hangt dus af van de samenstelling en activiteit van het enzymsysteem, dat wordt aangepast afhankelijk van de behoeften van het organisme.

Voor kennis van metabolisme is het essentieel om zowel de volgorde van individuele chemische transformaties als de directe oorzaken die deze volgorde bepalen te bestuderen. O. v. Het werd gevormd aan de oorsprong van het leven op aarde en is daarom gebaseerd op een biochemisch plan dat uniform is voor alle organismen van onze planeet. Echter, in het proces van de ontwikkeling van levende materie, veranderingen en de verbetering van O. in. ze gingen op verschillende manieren in verschillende vertegenwoordigers van de dieren- en plantenwereld. Daarom organismen die behoren tot verschillende taxonomische groepen en zijn in verschillende stadia van historische ontwikkeling, in aanvulling op de basis gelijkenis voornamelijk fijne chemische transformaties zijn essentieel en kenmerkende verschillen. De evolutie van de natuur gepaard met veranderingen in de structuur en eigenschappen van biopolymeren en energie mechanismen, systemen van de regelgeving en de coördinatie van het metabolisme.

Metabolismeschema

I. Assimilatie

Bijzonder significante verschillen in het metabolisme van vertegenwoordigers van verschillende groepen organismen in de beginfasen van het assimilatieproces. Van primaire organismen wordt aangenomen dat ze worden gebruikt voor het voeden met organisch materiaal dat abiogeen is ontstaan ​​(zie de oorsprong van het leven); Met de daaropvolgende ontwikkeling van het leven, konden sommige levende wezens organische materie samenvoegen. Op basis hiervan kunnen alle organismen worden verdeeld in heterotrofen en autotrofen (zie autotrofe organismen en heterotrofe organismen). In heterotrofen, waartoe alle dieren, schimmels en vele soorten bacteriën behoren, O. v. gebaseerd op voeding met kant-en-klare organische stoffen. Het is waar dat ze het vermogen hebben om wat, relatief kleine hoeveelheden CO2 te absorberen, door het te gebruiken om complexere organische stoffen te synthetiseren. Dit proces wordt echter alleen bereikt door heterotrofen vanwege het gebruik van energie in de chemische bindingen van organische stoffen in voedsel. Autotrophs (groene planten en sommige bacteriën) hebben geen kant-en-klare organische stoffen nodig en voeren hun primaire synthese uit van hun samenstellende elementen. Sommige van de autotrophs (zwavelbacteriën, ijzerbacteriën en nitrificerende bacteriën) gebruiken hiervoor de oxidatie-energie van anorganische stoffen (zie chemosynthese). Groene planten vormen organische materie door de energie van zonlicht in het proces van fotosynthese - de belangrijkste bron van organisch materiaal op aarde.

Bij de fotosynthese groene planten assimileren CO2 en vormen koolhydraten, fotosynthese is een keten van achtereenvolgens optredende redoxreacties waarbij deelneemt Chlorophyll - het groene pigment staat vangen zonne-energie. Door de energie van licht treedt de fotochemische afbraak van water op en wordt zuurstof in de atmosfeer afgegeven en waterstof wordt gebruikt om CO2 te verminderen. In een relatief vroeg stadium van fotosynthese gevormd fosfoglycerinezuur, die herstel ondergaat, geeft trohuglerodnye suiker - triose. Twee triose - fosfoglyceraldehyde fosfodioksiatseton en - fructose-difosfaat die op zijn beurt wordt omgezet in andere hexose - - glucose, mannose, galactose onder invloed van het enzym aldolase condenseren hexose vormen. De condensatie van fosfodioxyaceton met een aantal andere aldehyden leidt tot de vorming van pentosen. De resulterende hexose in planten zijn het uitgangsmateriaal voor de synthese van complexe koolhydraten - sucrose, zetmeel, inuline, cellulose (cellulose) en anderen.

Pentosen geven aanleiding tot hoog-moleculaire pentosanen die betrokken zijn bij de constructie van weefseldragers. In veel planten kunnen hexosen worden omgezet in polyfenolen, fenolcarbonzuren en andere aromatische verbindingen. Als resultaat van polymerisatie en condensatie worden tanninen, anthocyaninen, flavonoïden en andere complexe verbindingen uit deze verbindingen gevormd.

Dieren en andere heterotrofen krijgen koolhydraten in afgewerkte vorm met voedsel, voornamelijk in de vorm van disachariden en polysacchariden (sucrose, zetmeel). In het spijsverteringskanaal worden koolhydraten onder de werking van enzymen gesplitst in monosacchariden, die in het bloed worden opgenomen en daardoor naar alle weefsels van het lichaam worden verspreid. In weefsels van monosacchariden wordt een reservepolysaccharide van een dier, glycogeen, gesynthetiseerd. Zie koolhydraatmetabolisme.

De primaire producten van fotosynthese, chemosynthese en daaruit gevormde of geabsorbeerde koolhydraten dieet het uitgangsmateriaal voor de synthese van lipiden - vetten en andere stoffen. De accumulatie van vetten in de rijpingszaden van oliehoudende planten gebeurt bijvoorbeeld ten koste van suikers. Bepaalde micro-organismen (bijvoorbeeld, Torulopsis lipofera) indien gekweekt op glucose-oplossing gedurende 5 uur op een 11% vet op droge stof te vormen. Glycerol, dat nodig is voor de synthese van vetten, wordt gevormd door de reductie van fosfoglyceraldehyde. Hoogmoleculaire vetzuren - palmitinezuur, stearinezuur, oliezuur en anderen, waardoor de interactie van glycerol met vet, gesynthetiseerd in het lichaam uit azijnzuur - product van fotosynthese oxidatie of stoffen gevormd door de afbraak van koolhydraten. Dieren krijgen ook vetten met voedsel. In dit geval worden vetten in het spijsverteringskanaal door lipasen in glycerol en vetzuren gesplitst en door het lichaam opgenomen. Zie vetstofwisseling.

In autotrofe organismen begint de eiwitsynthese met de assimilatie van anorganische stikstof (N) en de synthese van aminozuren. In het proces van stikstofbinding assimileren sommige micro-organismen moleculaire stikstof uit de lucht, die wordt omgezet in ammoniak (NH3). Hogere planten en micro-organismen verbruiken chemosynthetische stikstof in de vorm van ammoniumzouten en nitraten, welke laatste tevoren onderworpen aan enzymatische reductie tot NH3. Onder invloed van geschikte enzymen NH3 wordt vervolgens gekoppeld met keto- of hydroxyzuren, waarbij aminozuren (b.v. pyrodruivenzuur en NH3 geeft een van de belangrijkste aminozuren - alanine) vormen. De aldus gevormde aminozuren kunnen verder worden onderworpen aan transaminering en andere transformaties, wat alle andere aminozuren oplevert die de eiwitten vormen.

Heterotrofe organismen kunnen ook aminozuren uit ammoniakzouten en koolhydraten synthetiseren, maar dieren en mensen krijgen het grootste deel van de aminozuren met voedseleiwitten. Heterotrofe organismen kunnen een aantal aminozuren niet synthetiseren en moeten ze in afgewerkte vorm ontvangen als onderdeel van voedseleiwitten.

Aminozuren die elkaar onder invloed van geschikte enzymen verschillende eiwitten (zie artikel eiwitten rubriek biosynthese eiwit) te vormen. Eiwitten zijn allemaal enzymen. Sommige structurele en contractiele eiwitten hebben ook katalytische activiteit. Aldus is een spiereiwit myosine kan hydrolyseren adenosine trifosfaat (ATP), waarbij de energie voor spiercontractie levert. Simpele eiwitten aangaan van interactie met andere stoffen leiden tot complexe eiwitten - proteïden: verbinden met koolhydraten, eiwitten vormen glycoproteïnen, lipiden - lipoproteïnen, nucleïnezuren - kerneiwitten. Lipoproteïnen - de belangrijkste structurele component van biologische membranen; nucleoproteïnen maken deel uit van het chromatine van celkernen, vormen cellulaire eiwit-synthetiserende deeltjes - de ribosomen. Zie ook stikstof in het lichaam, eiwitmetabolisme.

II. veinzerij

De energiebron die nodig is voor het behoud van leven, groei, voortplanting, mobiliteit, prikkelbaarheid en andere manifestaties van vitale activiteit zijn de processen van oxidatie van een deel van de splitsingsproducten die door cellen worden gebruikt voor de synthese van structurele componenten.

De oudste en daarom de meest gebruikelijke voor alle organismen is het proces van anaerobe splitsing van organische stoffen, dat wordt uitgevoerd zonder de deelname van zuurstof (zie fermentatie, glycolyse). Later werd dit initiële mechanisme voor het verkrijgen van energie door levende cellen aangevuld met de oxidatie van de resulterende tussenproducten met zuurstof uit de lucht, die als resultaat van fotosynthese in de atmosfeer van de aarde verscheen. Dit is hoe intracellulaire of weefselrespiratie ontstond. Zie voor meer informatie biologische oxidatie.

De belangrijkste bron van energie opgeslagen in chemische bindingen in de meeste organismen zijn koolhydraten. Het splitsen van polysacchariden in het lichaam begint met hun enzymatische hydrolyse. Bijvoorbeeld, planten met zaadkieming opgeslagen daarin gehydrolyseerd zetmeel amylasen, dieren geabsorbeerd uit voedsel zetmeel wordt gehydroliseerd door amylase speeksel en de pancreas, de vorming van maltose. Maltose wordt verder gehydrolyseerd om glucose te vormen. In het dierlichaam wordt glucose ook gevormd als gevolg van de afbraak van glycogeen. Glucose ondergaat verdere transformaties in de processen van fermentatie of glycolyse, waardoor pyrodruivenzuur wordt gevormd. De laatste, afhankelijk van het type metabolisme van het organisme, gevormd in het proces van historische ontwikkeling, kan verder verschillende transformaties ondergaan. Tijdens verschillende soorten fermentatie en glycolyse in spieren ondergaat pyrodruivenzuur anaërobe transformaties. Onder aërobe omstandigheden, - tijdens de ademhaling - het kan oxidatieve decarboxylering ondergaan onder vorming van azijnzuur als een bron van vorming drugh organische zuren: oxaalzuur, azijnzuur, citroenzuur, cis-aconietzuur, isocitroenzuur, oxaalzuur, barnsteenzuur, ketoglutaarzuur, barnsteenzuur, fumaarzuur en appelzuur. Wederzijds enzymatische omzettingen die tot oxidatie pyrodruivenzuur volledig tot CO2 en H2O, genaamd de citroenzuurcyclus of Krebs cyclus.

Dissimilatie van vetten begint ook met hun hydrolytische splitsing door lipasen om vrije vetzuren en glycerol te vormen; deze stoffen kunnen vervolgens gemakkelijk worden geoxideerd, waardoor uiteindelijk CO2 en H2O worden verkregen. Oxidatie van vetzuren zich voornamelijk in zogenaamde β-oxidatie, ie. E., Zodat de moleculen van vetzuren gesplitst twee koolstofatomen, waardoor het azijnzuur residu, en de vorming van een nieuw vetzuur, waarbij β-oxidatie verder kan ondergaan. De resulterende azijnzuurresten worden ofwel gebruikt om verschillende verbindingen te synthetiseren (bijvoorbeeld aromaten, isoprenoïden, enz.) Of worden geoxideerd tot CO2 en H20. Zie ook vetmetabolisme, lipiden.

De dissimilatie van eiwitten begint met hun hydrolytische splitsing door proteolytische enzymen, resulterend in de vorming van peptiden met laag molecuulgewicht en vrije aminozuren. Een dergelijke secundaire vorming van aminozuren vindt bijvoorbeeld zeer intens plaats tijdens zaadontkieming, wanneer eiwitten die zich in het endosperm bevinden of zaadzaailingen hydrolyseren om vrije aminozuren te vormen, die gedeeltelijk worden gebruikt om weefsels van een zich ontwikkelende plant te bouwen en gedeeltelijk oxidatieve afbraak ondergaan. De oxidatieve afbraak van aminozuren die optreedt tijdens het dissimilatieproces wordt uitgevoerd door deaminatie en leidt tot de vorming van de overeenkomstige keto- of hydroxyzuren. Deze laatste worden verder geoxideerd tot CO2 en H20, of worden gebruikt om verschillende verbindingen te synthetiseren, waaronder nieuwe aminozuren. Bij mensen en dieren treedt een bijzonder intense afbraak van aminozuren op in de lever.

Gratis MN3 wordt gevormd tijdens deaminatie van aminozuren voor het lichaam; het bindt zich met zuren of wordt omgezet in ureum, urinezuur, asparagine of glutamine. Bij dieren worden ammoniumzouten, ureum en urinezuur uitgescheiden uit het lichaam, in planten worden asparagine, glutamine en ureum in het lichaam gebruikt als opslagbronnen van stikstof. Eén van de belangrijkste biochemische verschillen van planten van dieren is dus de bijna volledige afwezigheid van het eerste stikstofhoudend afval. De vorming van ureum bij de oxidatieve dissimilatie van aminozuren wordt hoofdzakelijk uitgevoerd door de zogenaamde ornithine-cyclus, die nauw verbonden is met andere transformaties van eiwitten en aminozuren in het lichaam. Dissimilatie van aminozuren kan ook plaatsvinden door hun decarboxylatie, waarbij CO2 en wat amine of een nieuw aminozuur worden gevormd uit een aminozuur (wanneer bijvoorbeeld histidine gedecarboxyleerd is, wordt histamine, een fysiologisch actieve stof, gevormd en wanneer asparaginezuur gedecarboxyleerd is, is een nieuw aminozuur (α of β-alanine.) Aminen kunnen methylatie ondergaan om verschillende betaïnes en belangrijke verbindingen te vormen, zoals bijvoorbeeld choline. Planten gebruiken amines (samen met enkele aminozuren) voor bi osintez-alkaloïden.

III. Communicatie-uitwisseling van koolhydraten, lipiden, eiwitten en andere verbindingen

Alle biochemische processen die in het lichaam plaatsvinden, zijn nauw met elkaar verbonden. De relatie van eiwitmetabolisme met redoxprocessen wordt op verschillende manieren uitgevoerd. De individuele biochemische reacties die ten grondslag liggen aan het ademhalingsproces treden op vanwege de katalytische werking van de overeenkomstige enzymen, d.w.z. eiwitten. Tegelijkertijd kunnen de eiwitsplitsingsproducten zelf - aminozuren kunnen verschillende redoxtransformaties ondergaan - decarboxylatie, deaminatie, enz.

Aldus zijn de producten van deaminering asparaginezuur en glutaminezuur - oxaalazijnzuur en α-ketoglutaarzuur - zijn echter de belangrijkste verbindingen koolhydraat oxidatieve omzettingen die tijdens respiratie. Pyruvic zuur, het belangrijkste tussenproduct dat tijdens gisting en ademhaling wordt gevormd, is ook nauw verbonden met eiwitmetabolisme: interactie met NH3 en het overeenkomstige enzym, geeft het het essentiële aminozuur a-alanine. De nauwe relatie van processen vergisting en beademing met lipidemetabolisme in het organisme blijkt dat fosfoglyceraldehyde gevormd in de vroege stadia van koolhydraten dissimilatie is het uitgangsmateriaal voor de synthese van glycerol. Anderzijds, de oxidatie van pyrodruivenzuur, azijnzuur residu verkregen, die gesynthetiseerd uit hoog moleculaire vetzuren en diverse isoprenoïden (terpenen, carotenoïden, steroïden). Aldus leiden de processen van fermentatie en ademhaling tot de vorming van verbindingen die nodig zijn voor de synthese van vetten en andere stoffen.

IV. De rol van vitamines en mineralen in het metabolisme

In de transformaties van stoffen in het lichaam innemen een belangrijke plaats vitaminen, water en verschillende minerale verbindingen. Vitaminen zijn betrokken bij talrijke enzymatische reacties in de samenstelling van co-enzymen. Bijvoorbeeld, een derivaat van vitamine B1 - thiaminepyrofosfaat - dient als een co-enzym bij de oxidatieve decarboxylering van (α-ketozuren zoals pyrodruivenzuur, fosfaatester van vitamine B6 - pyridoxal - is essentieel voor de katalytische transaminering, decarboxylatie en andere aminozuuruitwisseling reacties derivaat van vitamine A in de samenstelling van het optische element. pigment De functies van een aantal vitaminen (bijvoorbeeld ascorbinezuur) zijn niet helemaal duidelijk: verschillende soorten organismen verschillen in hun vermogen tot biosynthese van vitamines, en hun behoeften in het verzamelen van die of andere vitaminen die afkomstig zijn van voedsel, die nodig zijn voor een normaal metabolisme.

Een belangrijke rol in het mineraalmetabolisme wordt gespeeld door Na, K, Ca, P, evenals sporenelementen en andere anorganische stoffen. Na en K zijn betrokken bij bio-elektrische en osmotische verschijnselen in cellen en weefsels, in de mechanismen van permeabiliteit van biologische membranen; Ca en P zijn de belangrijkste componenten van botten en tanden; Fe maakt deel uit van de ademhalingspigmenten - hemoglobine en myoglobine, evenals een aantal enzymen. Andere micro-elementen (Cu, Mn, Mo, Zn) zijn nodig voor de activiteit van de laatste.

Een cruciale rol in het energiemetabolisme mechanismen spelen fosforzuurester hoofdzakelijk adenozinfosfornye zuur dat opnemen en opslaan van de energie die vrijkomt in het lichaam in de glycolyse proces de oxidatie fotosynthese. Deze en enkele andere energierijke verbindingen (zie hoogenergetische verbindingen) dragen de energie in hun chemische bindingen over voor gebruik in mechanisch, osmotisch en ander werk, of voor het uitvoeren van synthetische reacties met energieverbruik (zie ook bio-energie).

V. Stofwisselingsregulatie

De verrassende coördinatie en coördinatie van processen van een metabolisme in een levend organisme wordt bereikt door strikte en plastische coördinatie van O. tot. zowel in cellen als in weefsels en organen. Deze coördinatie bepaalt voor een bepaald organisme de aard van het metabolisme dat vorm heeft gekregen in het proces van historische ontwikkeling, ondersteund en geregisseerd door de mechanismen van erfelijkheid en de interactie van het organisme met de externe omgeving.

De regulatie van het metabolisme op cellulair niveau wordt uitgevoerd door de synthese en activiteit van enzymen te reguleren. De synthese van elk enzym wordt bepaald door het overeenkomstige gen. Verschillende tussenproducten van O. v., Handelend op een bepaald deel van het DNA-molecuul dat informatie bevat over de synthese van dit enzym, kan de synthese ervan induceren (triggeren, versterken) of, integendeel, onderdrukken (stoppen). Dus stopt E. coli met een overmaat isoleucine in een voedingsmedium de synthese van dit aminozuur. Overtollige isoleucine werkt op twee manieren:

  • a) remt (remt) de activiteit van het enzym threonine dehydratase, dat de eerste fase van de keten van reacties katalyseert die leidt tot de synthese van isoleucine, en
  • b) onderdrukt de synthese van alle enzymen die nodig zijn voor isoleucine-biosynthese (inclusief threonine-dehydratase).

Remming van threonine-dehydratase wordt uitgevoerd volgens het principe van allosterische regulatie van enzymactiviteit.

De theorie van genetische regulatie voorgesteld door Franse wetenschappers F. Jacob en J. Monod beschouwt onderdrukking en inductie van enzymsynthese als twee kanten van hetzelfde proces. Verschillende repressors zijn gespecialiseerde receptoren in de cel, die elk "afgestemd" zijn om te interageren met een specifieke metaboliet die de synthese van een bepaald enzym induceert of onderdrukt. Aldus zijn in de cellen polynucleotide-DNA-ketens omsloten "instructies" voor de synthese van een grote verscheidenheid aan enzymen, en de vorming van elk daarvan kan worden veroorzaakt door het effect van de signalerende metaboliet (inductor) op de overeenkomstige repressor (zie voor meer informatie moleculaire genetica, operon).

De belangrijkste rol in de regulatie van metabolisme en energie in cellen wordt gespeeld door eiwit-lipide biologische membranen rond het protoplasma en de daarin gelegen kern, mitochondriën, plastiden en andere subcellulaire structuren. De intrede van verschillende stoffen in de cel en de afgifte daarvan in de cel worden gereguleerd door de permeabiliteit van biologische membranen. Een aanzienlijk deel van de enzymen wordt geassocieerd met membranen, waarin ze "ingesloten" lijken te zijn. Als gevolg van de interactie van een enzym met lipiden en andere componenten van het membraan, zal de conformatie van het molecuul, en dus de eigenschappen ervan als katalysator, anders zijn dan in een homogene oplossing. Deze omstandigheid is van groot belang voor de regulatie van enzymatische processen en het metabolisme in het algemeen.

De belangrijkste manier waarop de regulering van het metabolisme in levende organismen hormonen is. Bij dieren met een significante afname van het caxapa-gehalte in het bloed neemt bijvoorbeeld de afgifte van adrenaline toe, wat bijdraagt ​​aan de afbraak van glycogeen en de vorming van glucose. Wanneer er een teveel aan suiker in het bloed zit, neemt de secretie van insuline toe, wat de afbraak van glycogeen in de lever remt, waardoor er minder glucose in het bloed komt. Een belangrijke rol in het werkingsmechanisme van hormonen behoort tot cyclisch adenosine monofosforzuur (cAMP). Bij dieren en mensen, hormonale regulatie Metabolisme. nauw verwant aan de coördinerende activiteit van het zenuwstelsel (zie nerveuze regulatie).

Vanwege de totaliteit van biochemische reacties die nauw met elkaar verbonden zijn, die het metabolisme vormen, interageert het organisme met de omgeving, wat een onmisbare voorwaarde is voor het leven. Friedrich Engels schreef: "Van het metabolisme via voeding en uitscheiding... volgen alle andere eenvoudigste levensfactoren..." (Anti-Dühring, 1966, blz. 80). Dus, de ontwikkeling (ontogenese) en groei van organismen, erfelijkheid en variabiliteit, prikkelbaarheid en hogere nerveuze activiteit - deze belangrijkste manifestaties van het leven kunnen worden begrepen en ondergeschikt gemaakt aan de menselijke wil op basis van het bepalen van de erfelijke patronen van metabolisme en veranderingen die daarin optreden onder invloed van veranderende omstandigheden externe omgeving (binnen de normale reactie van het organisme). Zie ook biologie, biochemie, genetica, moleculaire biologie en de literatuur over deze artikelen. (biochemicus, doctor in de biologische wetenschappen, professor (1944), overeenkomstig lid van de USSR Academy of Sciences Vatslav Leonovich Kretovich)

VI. Stofwisselingsstoornissen

Elke ziekte gaat gepaard met stofwisselingsstoornissen. Ze zijn vooral verschillend in aandoeningen van de trofische en regulerende functies van het zenuwstelsel en de endocriene klieren die het controleert. Het metabolisme wordt ook aangetast door een abnormaal dieet (overmatig of onvoldoende en kwalitatief ontoereikende voeding, zoals een tekort aan of teveel aan vitamines in voedsel, enz.). De uitdrukking van een algemene schending van O. c. (en dus energie-uitwisseling), als gevolg van een verandering in de intensiteit van oxidatieve processen, zijn verschuivingen in de hoofdcentrale. De toename is kenmerkend voor ziekten die verband houden met de verbeterde functie van de schildklier, een afname - met het tekort aan deze klier, functieverlies van de hypofyse en bijnieren en algemene uithongering. Toereken schendingen van proteïne, vet, koolhydraat, mineraal, watermetabolisme; echter, alle soorten metabolisme zijn zo nauw met elkaar verbonden dat een dergelijke verdeling willekeurig is.

Stofwisselingsstoornissen worden uitgedrukt in onvoldoende of overmatige accumulatie van stoffen die betrokken zijn bij het metabolisme, in het veranderen van hun interactie en de aard van transformaties, in de accumulatie van tussenproducten van het metabolisme, in onvolledige of overmatige secretie van O.-producten. en bij de vorming van stoffen die niet kenmerkend zijn voor normaal metabolisme. Diabetes mellitus wordt dus gekenmerkt door onvoldoende vertering van koolhydraten en een schending van hun overgang naar vet; obesitas veroorzaakt overmatige omzetting van koolhydraten in vet; Jicht wordt geassocieerd met een verminderde excretie van urinezuur. Overtollige urine-uitscheiding van urine, fosfaat en oxalaatzouten kan leiden tot precipitatie van deze zouten en de ontwikkeling van nierstenen. Onvoldoende afgifte van een aantal eindproducten van het eiwitmetabolisme als gevolg van bepaalde nierziekten leidt tot uremie.

De accumulatie in het bloed en de weefsels van een aantal intermediaire metabole producten (melkzuur, pyruvisch, acetoazijnzuur) wordt waargenomen bij overtreding van oxidatieve processen, eetstoornissen en beriberi; verstoring van het mineraalmetabolisme kan leiden tot verschuivingen in de zuur-basebalans. De cholesterolmetabolische stoornis ligt ten grondslag aan atherosclerose en bepaalde soorten galsteenziekte. Ernstige stoornissen van het metabolisme omvatten de afbraak van eiwitabsorptie bij thyrotoxicose, chronische ettering en sommige infecties; overtreding van de absorptie van water bij diabetes insipidus, kalkzouten en fosfor bij rachitis, osteomalacie en andere ziekten van botweefsel, natriumzouten - bij de ziekte van Addison.

Diagnose van metabole stoornissen

De diagnose van stofwisselingsstoornissen is gebaseerd op de studie van gasuitwisseling, de relatie tussen de hoeveelheid van een stof die het lichaam binnenkomt en de afgifte ervan, de bepaling van chemische componenten van bloed, urine en andere uitscheidingen. Om metabole stoornissen te bestuderen, worden isotoopindicatoren geïntroduceerd (bijvoorbeeld radioactief jodium - voornamelijk 131I - voor thyreotoxicose).

Behandeling van metabole stoornissen is voornamelijk gericht op het elimineren van de oorzaken van hun oorzaken. Zie ook "moleculaire ziekten", erfelijke ziekten en literatuur onder deze artikelen. (S. M. Leites)

Lees meer over het metabolisme in de literatuur:

  • F. Engels, The Dialectic of Nature, Karl Marx, F. Engels, Works, 2de editie, deel 20;
  • Engels F., Anti-Dühring, ibid;
  • Wagner P., Mitchell G., Genetics and Metabolism vertalen van Engels naar M., 1958;
  • Christian Boehmer Anfinsen. Moleculaire basis van evolutie, vertaald uit het Engels, M., 1962;
  • Jacob Francois, Mono Jacques. Biochemische en genetische mechanismen van regulatie in een bacteriële cel, in het boek: Molecular Biology. Problemen en vooruitzichten, Moskou, 1964;
  • Oparin Alexander Ivanovich. De opkomst en eerste ontwikkeling van het leven, M., 1966;
  • Skulachev Vladimir Petrovich. Accumulatie van energie in een cel, M., 1969;
  • Moleculen en cellen, vertaald uit het Engels, c. 1-5, M., 1966 - 1970;
  • Kretovich Vatslav Leonovich. Fundamentals of Plant Biochemistry, 5th Edition, M., 1971;
  • Zbarsky Boris Iljitsj, Ivanov I. I., Mardashev Sergey Rufovich. Biological chemistry, 5th ed., L., 1972.

Wat is metabolisme?

De rol van koolhydraten in het menselijk lichaam