Sõna ainevahetus ehk ainevahetus on tuttav kõigile, kes kaotavad kaalu või üritavad kaalus juurde võtta. On tavaks mõista seda kui inimkehas toimuvate keemiliste protsesside ja energiareaktsioonide kompleksi. Ainevahetus määrab suuresti inimese välimuse ja tervise, elu kestuse ja kvaliteedi.

Mis on ainevahetus

Iga elusorganism, ka inimorganism, on keeruline keemialabor. Ained, mis satuvad söömise, hingamise ja muude protsesside käigus seestikku, toimivad pidevas koostoimes kehas olevate molekulide ja aatomitega, mille tõttu vabaneb siseorganite tööks vajalik energia.

Ainevahetusprotsessid on seotud järgmisega:

  • Toiduga kaasas olevate komponentide töötlemine;
  • Nende teisendamine lihtsateks komponentideks;
  • Jäätmeelementide eraldumine keharakkudest;
  • Rakkude küllastumine vajaliku materjaliga.

Elus organism ei saa eksisteerida ilma ainevahetuseta. See võimaldab teil kohaneda erinevate välistegurite mõjuga. Tark loodus on muutnud selle protsessi automaatseks. Vahetusreaktsioonid võimaldavad rakkudel, organitel ja kudedel pärast rikkumisi ja negatiivseid tegureid väljastpoolt kiiresti ise taastuda. Tänu ainevahetusele on regenereerimisprotsessid tagatud. See teeb inimkehast äärmiselt keeruka kõrgelt organiseeritud süsteemi, mis on võimeline eneseregulatsiooniks ja enesesäilitamiseks, osaleb hingamisprotsessides, kudede regenereerimisel, paljunemisel, kasvul jne..

Kui möllate lihtsate sõnadega, mis on ainevahetus või ainevahetus, siis selle olemus seisneb keemiliste komponentide töötlemises ja nende energiaks muundamises. Need protsessid koosnevad kahest etapist, mis on omavahel seotud:

Need kaks protsessi toimivad üheaegselt, kuid on põhimõtteliselt erinevad. Katabolism kutsub esile organismi siseneva toidu lagunemise, esmalt makrotoitaineteks ja seejärel lihtsateks komponentideks. Selle protsessi tulemusena vabaneb energia, mida mõõdetakse kilokaloritega. Selle energia põhjal ehitatakse molekulid keha rakkudele ja kudedele. Anabolism hõlmab lihtsate komponentide sünteesi keerukateks ja nõuab märkimisväärseid energiakulusid.

Ainevahetusprotsesside tulemusena vabanev energia läheb kehalisele tegevusele ja keha sisemiste protsesside kulgemisele. Pealegi võtab viimane sellest umbes 80 protsenti, ülejäänu kulub kehalisele tegevusele.

Samuti on tavaks väljutada plasti ja energia ainevahetust. Plastiline ainevahetus hõlmab protsesse, mille tulemusena moodustuvad rakkudes uued kehale iseloomulikud struktuurid ja ühendid.

Energia ainevahetus on energia muundumine, mille tulemusena vabaneb bioloogilise oksüdatsiooni tõttu energia, mida on vaja rakkude, elundite, kudede ja kogu keha eluks..

Põhiainevahetus ja seda mõjutavad tegurid

Mis on põhiainevahetus? See termin tähistab kalorite hulka, mida keha elu säilitamiseks kulutab. See ainevahetus moodustab kuni 75% kõigist keha tarbitavatest kaloritest. Basaalse ainevahetuse kiirust mõjutavad järgmised tegurid:

  • Korrus. Meestel on võrdsetes tingimustes basaalse ainevahetuse tase kõrgem kui naistel, kuna nende lihasmass on suurem.
  • Kere struktuur. Mida rohkem lihaseid, seda kiirem on ainevahetus. Suurenenud rasvaprotsent seevastu aeglustab seda..
  • Kasv. Mida kõrgem see on, seda suurem on põhiainevahetus..
  • Vanus. Laste ainevahetusprotsesside kõrgeim tase aeglustub vanusega.
  • Kehaline aktiivsus. Regulaarne treenimine aitab teil rasva põletada ja lihasmassi suurendada, mis aitab kiirendada teie põhiainevahetust.
  • Toitumine. Nii ülesöömine kui ka sagedane paastumine mõjutavad ainevahetust negatiivselt, aeglustades seda.

Ainevahetushäire: mis see on

Inimese metabolism mõjutab kõigi vajalike komponentide sisenemist tema kehasse. Ainevahetushäired põhjustavad mitmesuguseid füsioloogilisi häireid, näiteks kehakaalu suurenemist ja rasvumist.

Ainevahetusprotsesside häireid võivad provotseerida mitmed tegurid: ebatervislik toitumine, endokriinsed ja muud haigused, halvad harjumused, pidev stress, keskkonnategurid jne..

Ainevahetushäired, nii ühes kui ka teises suunas, kutsuvad esile muutusi keha töös. Nad saavad end tunda järgmiste sümptomite abil:

  • habras juuksed ja küüned, nahaprobleemid, hambakaaries;
  • pidev nälg või janu;
  • kaalu järsk tõus ilma põhjuseta;
  • krooniline kõhukinnisus või lahtised väljaheited.

Need omadused võivad viidata mitte ainult ainevahetushäiretele, vaid ka terviseprobleemidele, seega peate uurimiseks ja diagnoosimiseks pöörduma endokrinoloogi poole.

Lisaks normaalsele ainevahetusele saab ainevahetust kiirendada või aeglustada. Aeglane ainevahetus - mis see on? Selles keha seisundis on kehasse sisenevate toitainete muundumisprotsesside intensiivsus äärmiselt madal. Ainevahetusprotsesside aeglustumise tõttu ei põletata kõiki kehasse sisenevaid kaloreid, mis provotseerib liigse rasva moodustumist.

Kui me räägime kiirenenud ainevahetusest, siis kaalub inimene sel juhul liiga vähe ega saa ka intensiivse toitumise korral kaalus juurde, kuna tema kehasse sisenevad komponendid ei imendu täielikult. Tundub, mis selles viga on? Sellise probleemiga inimene võib aga tunda pidevat nõrkust, nõrka immuunsust ja olla liiga vastuvõtlik mitmesugustele nakkustele. Sageli on selle seisundi põhjuseks türotoksikoos - kilpnäärme haigus.

Kuidas kiirendada ainevahetust

Selliseid inimesi on vähem, kuid sellegipoolest on neid, kelle jaoks on kiire ainevahetus probleemiks, kui nad ei saa sel põhjusel kaalus juurde võtta ja halveneva tervisega silmitsi seista. Ka seda seisundit ei peeta normiks ja teatud juhtudel tuleb ainevahetusprotsesse aeglustada. Selleks kasutatakse järgmisi meetmeid:

  • Ainevahetuse kiirendamiseks on soovitatav piisavalt magada Kuid selle aeglustamiseks võite magada natuke vähem (kuid mitte palju, sest unepuudus on täis tõsiseid terviseprobleeme). Unepuudus tõstab kortisooli taset kehas, mis aeglustab ainevahetust.
  • Hommikueine on soovitatav mitte kohe pärast ärkamist, vaid veidi hiljem, kuna varajane hommikusöök aktiveerib ainevahetusprotsesse.
  • Kohv elavdab ja kiirendab ainevahetust, nii et neil, kes tahavad paremaks saada, soovitatakse sellest mitte liiga vaevuda.
  • Parem on süüa harvem ja suurtes kogustes - lõppude lõpuks teavad kõik, et osade toitumine kiirendab ainevahetust.
  • Sellised tooted nagu vürtsid, tsitrusviljad, roheline tee, valgud kiirendavad ainevahetusprotsesse, nii et te ei tohiks neile toetuda.
  • Proovige süüa kõrge kalorsusega toite.
  • Ärge jooge külma vett, kuna sel juhul kulutab keha selle soojendamiseks palju energiat.

Aeglane ainevahetus: mida teha?

Ainevahetusprotsesside aeglustumine on paljude probleemide põhjus ja see pole mitte ainult ülekaal, vaid ka sellised tõsised patoloogiad nagu näiteks suhkurtõbi.

Seetõttu on oluline teada, kuidas seda kiirendada ja millised meetodid on selle jaoks ohutud. Ainevahetuse kiirendamiseks peaksite pöörama tähelepanu järgmistele soovitustele:

  • Unusta nälg ja jäigad dieedid. Kõik see ainult aeglustab ainevahetust. Soovitatav on süüa murdosa - sageli ja väikeste portsjonitena. See režiim aitab kiirendada ainevahetust ja soodustab korralikku kehakaalu langust..
  • Piisav uni on oluline, kuna unepuudus aeglustab ainevahetusprotsesse. Seda seletatakse asjaoluga, et keha, olles suurenenud stressi tingimustes, hakkab energiat kokku hoidma ja aeglustab ainevahetust. Lisaks kutsub unepuudus esile ka stressihormoonide tootmise ja sellel on ka negatiivne mõju..
  • Füüsiline aktiivsus on normaalse ainevahetuse oluline tingimus. See aitab vastavalt suurendada lihasmassi, ainevahetus kiireneb.
  • Abiks on kõrge intensiivsusega intervalltreening. See on ideaalne tegevus ainevahetuse kiirendamiseks..
  • Kasulik on ka jõu koormus ja seda mitte ainult meestele, vaid ka naistele. Need aitavad lihaseid heas vormis hoida ja keha kulutab rohkem energiat..
  • Toidus ainevahetust aeglustavaid toite on soovitatav minimeerida. Need on peamiselt lihtsad süsivesikud, maiustused, kiirtoit ja muud kahjulikud ained. Otsige neile kasulikumat alternatiivi..
  • Ainevahetusprotsesse kiirendavatest toodetest tasub esile tõsta valke, rohelist teed, musta kohvi, vürtse, küüslauku, aga ka pähkleid, seemneid, puuvilju, köögivilju, ürte. Need tooted nõuavad vastavalt palju energiat, ainevahetus kiireneb.
  • Sageli keelduvad kehakaalu langetajad rasvade söömisest, mis on viga, kuna nende puudumine on täis ainevahetushäireid ja tõsiseid häireid kehas. Peate valima nende kasulikud allikad - taimeõlid, avokaadod, kala jne..

Nüüd teate, mis on ainevahetus ja kuidas seda normaliseerida. Lihtsate reeglite abil saate seda teha tervist kahjustamata..

Ainevahetus: anabolism + katabolism

Sisu

Nende ridade lugejad tunnevad tõenäoliselt kaalu langetamise probleemi. Kuid pärast selle artikli lugemist saavad paljud suhtuda oma keha, mis on veidi ülekaaluline, korrastamise probleemi täiesti erinevalt. Kaalu kaotamise probleemi ei tohiks seostada jäiga dieedi, pideva nälja, lahja ja maitsetu toidu ning muude õudustega. Mitte dieedid, mis võivad teid tappa, peate kasutama kehakaalu langetamiseks, vaid stimuleerima ainevahetuse kiirenemist. Just sellega, et ainevahetus on see, kuidas selle abil saledat kujundit luua, proovime sellest selles artiklis aru saada. Ainevahetuse kiirendamise teema, mida nimetatakse ka ainevahetuseks, on äärmiselt oluline ja äärmiselt vajalik.

Ainevahetus - mis see on

Ainevahetuse mõiste viitab nendele biokeemilistele protsessidele, mis toimuvad igas elusorganismis ja toetavad selle elu, aidates kasvada, kahjustusi parandada, paljuneda ja keskkonnaga suhelda. Ainevahetust kvantifitseeritakse tavaliselt selle järgi, kui kiiresti organism toidust ja joogist saadud kalorid energiaks muudab..

Ainevahetus on kahes vormis:

  • dissimilatsioon, destruktiivne ainevahetus või katabolism;
  • assimilatsioon, konstruktiivne ainevahetus või anabolism.

Kõik need vormid mõjutavad kehakaalu ja keha koostist. Inimesele vajalike kalorite arv sõltub otseselt mitmest parameetrist:

  • inimese kehaline aktiivsus;
  • piisavalt magada;
  • dieet või dieet.

Ainevahetus on sisuliselt energia ja ainete muundumine, mis põhineb sisemisel ja välisel ainevahetusel, katabolismil ja anabolismil. Loomeprotsessi - anaboolia - käigus sünteesitakse molekule väikestest komponentidest. See protsess nõuab sünteesimiseks energiat. Katabolismi hävitavad protsessid on destruktiivse suuna keemiliste reaktsioonide jada, milles keerulised molekulid jagunevad palju väiksemateks. Nende protsessidega kaasneb tavaliselt energia eraldumine.

Kuidas anabolism töötab

Anaboolia viib uute rakkude loomiseni, kõigi kudede kasvu, lihasmassi kasvu ja luu mineralisatsiooni suurenemiseni. Monomeere kasutatakse anaboolsete protsesside käigus keeruliste polümeerühendite ehitamiseks. Monomeeride kõige tavalisemad näited on aminohapped ja kõige tavalisemad polümeermolekulid on valgud.

Anaboolseid protsesse määravad hormoonid on:

  • kasvuhormoon, mille tõttu maks sünteesib kasvu eest vastutavat hormooni somatomediini;
  • insuliinitaoline kasvufaktor IGF1, mis stimuleerib valgu tootmist;
  • insuliin, mis määrab suhkru (glükoosi) taseme veres;
  • testosteroon, mis on meessuguhormoon;
  • östrogeen on naissuguhormoon.

Kuidas toimub katabolüüs

Katabolismi eesmärk on pakkuda inimkehale energiat nii rakutasandil kui ka erinevate liikumiste sooritamiseks. Kataboolsed reaktsioonid tekivad polümeeride hävitamisel üksikuteks monomeerideks. Selliste reaktsioonide näited:

  • polüsahhariidide molekulide jagamine monosahhariidide tasemeni ja keerulised süsivesikute molekulid, näiteks glükogeen, lagunevad polüsahhariidideks ja lihtsamad, riboos või glükoos, lagunevad monosahhariidide tasemeni;
  • valgud jaotatakse aminohapeteks.

Toidu tarbimisel kehas toimub toitainete orgaaniliste ainete lagunemine, samal ajal kui hävitava toimega vabaneb kehas ATP (adenosiinitrifosfaat) molekulides salvestatud energia.

Peamised kataboolseid reaktsioone pakkuvad hormoonid on:

- kortisool, mida sageli nimetatakse stressihormooniks;

- glükagoon, mis soodustab glükogeeni lagunemist maksas ja tõstab veresuhkru taset;

- tsütoksiinid, mis pakuvad omamoodi rakkude vastastikust mõju.

ATP ettevõttesse salvestatud energia on anaboolsete reaktsioonide kütus. Selgub, et katabolismil on tihe seos anabolismiga: esimene annab viimasele energiat rakkude kasvule, kudede parandamisele, ensüümide ja hormoonide sünteesile.

Kui katabolismi protsessis tekib liigne energia, see tähendab, et seda toodetakse rohkem, kui on vajalik anabolismi jaoks, siis inimkeha tagab selle ladustamise glükogeeni või rasvana. Võrreldes lihaskoega on rasvkude suhteliselt passiivne, selle rakud on passiivsed ja nad ei vaja enese ülalpidamiseks palju energiat..

Kirjeldatud protsesside paremaks mõistmiseks uurige järgmist pilti.

Tabelis on kokku võetud peamised erinevused anaboolsete ja kataboolsete protsesside vahel:

Ainevahetuse ja kehakaalu suhe

Seda seost, kui te ei süvene teoreetilistesse arvutustesse, võib kirjeldada järgmiselt: meie keha kaal on katabolismi tagajärjed miinus anabolism või vabanenud energia kogus miinus energia, mida meie keha kasutab. Liigne energia kehas salvestub keharasvana või glükogeenina, mis koguneb maksa ja lihastesse.

Üks gramm rasva, vabastades energiat, võib anda 9 kcal. Võrdluseks võib öelda, et vastav valkude ja süsivesikute kogus annab 4 kcal. Ülekaal on tingitud keha suuremast võimest liigset energiat rasvana salvestada, kuid ka hormonaalsed probleemid ja haigused, sealhulgas pärilikud, võivad seda põhjustada. Nende negatiivne mõju võib ainevahetuse külmutada..

Paljud inimesed arvavad, et kõhnadel inimestel on ainevahetus kiirem, rasvunud inimestel aga aeglane ainevahetus, mis viib nende ülekaaluni. Kuid aeglane ainevahetus on harva ülekaalulisuse tõeline põhjus. See mõjutab muidugi keha energiavajadust, kuid kehakaalu kasvu aluseks on energia tasakaalustamatus kehas, kui tarbitakse palju rohkem kaloreid kui tarbitakse.

Inimese ainevahetust puhkeolekus, mida sageli nimetatakse põhiainevahetuseks või põhiainevahetuskiiruseks, ei saa mitmel viisil muuta. Niisiis on ainevahetuse intensiivsuse andmiseks üks tõhusamaid strateegiaid lihasmassi kasvatamine. Kuid tõhusam on strateegia, milles määratakse kindlaks keha energiavajadus, pärast mida elustiil nendega kohandatakse. Kaal kaotatakse kiiremini ja tõhusamalt.

Kuidas jaotatakse tarbitud kaloreid

Suurem osa inimese poolt tarbitavast energiast - 60–70% kõigist kaloritest - on organismi jaoks vajalik elutähtsate protsesside toetamiseks (ainevahetuse põhikiirus), südame ja aju tööks, hingamiseks jne. Füüsilise aktiivsuse säilitamine võtab 25–30% kaloritest ja toidu seedimine - 10%.

Ainevahetuse intensiivsus inimese erinevates kudedes ja elundites on väga erinev. Niisiis vajavad inimese lihased, kes hõivavad 33 kg 84-kilogrammise inimese kogu kehamassist, ainult 320 kcal ja 1,8 kg kaaluv maks vajab 520 kcal.

Inimese kalorivajadus sõltub kolmest peamisest tegurist.

  1. Kere suurus, keha tüüp.

Kui kehakaal on suur, on vaja rohkem kaloreid. Inimene, kellel on rohkem lihaseid kui rasva, vajab rohkem kaloreid kui keegi, kes kaalub sama, kuid kelle lihaste ja rasvade suhe on madalam. Neil, kellel on rohkem lihaseid, on kõrgem ainevahetus.

  1. Vanus.

Vanusega hakkavad toimima korraga mitmed tegurid, mis vähendavad kalorite arvu. Lihasmassi vähenemine vanusega suurendab rasvade ja lihaste suhet, ainevahetuse kiirus muutub ja kalorivajadus muutub vastavalt. Seda protsessi mõjutavad ka muud vanusega seotud tegurid:

- mõlemast soost inimesed hakkavad vananedes tootma vähem energiat tarbivaid anaboolseid hormoone ja kasvuhormooni sekretsioon väheneb vanusega;

- energiakasutuse ja -tarbimise protsesside korrigeerimine toimub menopausi abil;

- vanusega inimese füüsiline aktiivsus väheneb, tema töö muutub vähem aktiivseks ja nõuab vähem stressi;

- ainevahetusprotsessi mõjutavad "rakujäätmed", mis surevad koos vanusega ja kogunevad rakud.

  1. Korrus.

Meeste ainevahetuse kiirus on tavaliselt suurem kui naistel ja vastavalt on nende lihaste-rasvade suhe kõrgem. Järelikult põletavad mehed sama vanuse ja kehakaalu korral keskmiselt rohkem kaloreid..

Kuidas arvutada ainevahetuse kiirust

Neid kaloreid, mille keha kulutab põhiliste elutähtsate funktsioonide pakkumisele, nimetatakse ainevahetuseks ehk põhi- või põhiainevahetuseks. Põhifunktsioonid nõuavad üsna stabiilset energiakogust ja neid vajadusi pole nii lihtne muuta. Põhiainevahetus võtab 60–70 protsenti kaloritest, mida inimene iga päev põletab.

Väärib märkimist, et vanusega, alates umbes 30-aastasest, hakkab ainevahetuse kiirus igal kümnendil aeglustuma 6%. Keha puhkeseisundis vajamineva energiahulga (BM, põhiainevahetus) saate arvutada mitmel etapil:

  • mõõta oma pikkust sentimeetrites;
  • kaalu ennast ja pane oma kaal kilogrammides kirja;
  • arvuta BM valemi järgi.

Meeste ja naiste puhul erinevad valemid üksteisest:

  • meeste puhul on ainevahetuse kiirus: 66+ (13,7 x kaal kg) + (5 x kõrgus cm) - (6,8 x vanus aastates);
  • ainevahetuse kiirus naistel on: 655 + (9,6 x kaal kg) + (1,8 x kõrgus cm) - (4,7 x vanus aastates).

Niisiis, 25-aastase 177,8 cm pikkuse ja 81,7 kg kaaluva mehe BMR = 1904,564.

Saadud väärtuse aluseks võttes saate seda korrigeerida vastavalt kehalise aktiivsuse astmele, korrutades selle koefitsiendiga:

  • istuva eluviisiga inimeste jaoks - 1,2;
  • neile, kes käivad spordis 1-2 korda nädalas - 1,375;
  • neile, kes tegelevad spordiga 3-5 korda nädalas - 1,55;
  • neile, kes tegelevad iga päev spordiga - 1725;
  • neile, kes veedavad kogu oma aja jõusaalis - 1,9.

Meie näites on mõõduka aktiivsuse päevased kogukulud 2952,0742 kcal. Just seda kalorite hulka vajab keha, et hoida oma kaalu ligikaudu samal tasemel. Kaalu langetamiseks tuleb kaloreid vähendada 300–500 kcal võrra.

Lisaks baasainevahetusele on teie päevase kalorikulu määramisel veel kaks tegurit:

  1. toidu seedimise ja selle transportimisega seotud toidu termogeneesi protsessid. See on umbes 10% päevas kasutatud kaloritest. See väärtus on samuti stabiilne ja seda on peaaegu võimatu muuta;
  2. kehaline aktiivsus on kõige kergemini muutuv tegur, mis mõjutab päevaseid kalorite kulutusi.

Kust saab keha energiat oma vajaduste jaoks?

Ainevahetus põhineb toitumisel. Keha vajab peamisi energiakomponente - valke, rasvu ja süsivesikuid. Neist sõltub inimese energiabilanss. Kehasse sattuvad süsivesikud võivad olla kolmes vormis - tsellulooskiud, suhkur ja tärklis. Just tärklisega suhkur loovad inimesele peamised energiaallikad. Kõik kehakuded sõltuvad glükoosist, nad kasutavad seda igat liiki tegevuseks, lagunedes lihtsamateks komponentideks.

Glükoosipõletusreaktsioon näeb välja selline: C6H12Umbes6+ 6 Umbes2 ——> 6 CO2 + 6 H2O + energia, samas kui üks gramm lagundatud süsivesikuid annab 4 kcal. Sportlase dieet peaks sisaldama kompleksseid süsivesikuid - otra, tatart, riisi, mis lihasmassi suurendades peaksid moodustama 60–65% kogu dieedist.

Teine kontsentreeritud energiaallikas on rasv. Jaotatuna toodavad nad kaks korda rohkem energiat kui valgud ja süsivesikud. Rasvadest saadav energia saadakse raskustega, kuid edukalt on selle kogus palju suurem - mitte 4 kcal, vaid 9.

Toitumises mängib olulist rolli ka mineraalide ja vitamiinide komplekt. Nad ei anna otsest panust keha energiasse, kuid reguleerivad keha ja normaliseerivad ainevahetusradasid. Ainevahetuses on vitamiinid A, B eriti olulised.2 või riboflaviin, pantoteen- ja nikotiinhape.

Mis on ainevahetus? Bioloogia küsimus

Ainevahetus ehk ainevahetus on ainete ja energia muundumise loomulikus järjekorras elusüsteemides, mille eesmärk on nende säilitamine ja enese taastootmine; kõigi kehas toimuvate keemiliste reaktsioonide komplekt. Elu määratlemisel tõi F. Engels välja, et selle kõige olulisem omadus on pidev O. v. ümbritseva välise olemusega, mille lõppemisega ka elu lakkab. T. umbes., O. sisse. - kõige olulisem ja asendamatum elumärk.
Eranditult on organismide kõik elundid ja koed pidevas keemilises koostoimes teiste elundite ja kudedega, samuti organismi ümbritseva väliskeskkonnaga. Isotoopnäitajate meetodi abil tehti kindlaks, et intensiivne O. saj. esineb igas elusrakus.

METABOLISM

METABOLISM ehk metabolism, keemilised muundumised, mis toimuvad hetkest, mil toitained satuvad elusorganismi, kuni hetkeni, mil nende muundumiste lõppsaadused vabanevad väliskeskkonda. Ainevahetus hõlmab kõiki reaktsioone, mille tulemuseks on rakkude ja kudede struktuurielementide ehitamine, ning protsesse, mille käigus eraldatakse energia rakkudes sisalduvatest ainetest. Mõnikord käsitletakse mugavuse huvides eraldi ainevahetuse kahte külge - anabolismi ja katabolismi, s.t. orgaaniliste ainete loomise ja hävitamise protsessid. Anaboolsed protsessid on tavaliselt seotud energia kulutamisega ja viivad keerukamate molekulide moodustumiseni lihtsamatest, kataboolsete protsessidega kaasneb aga energia eraldumine ja lõpeb ainevahetuse lõpp-produktide (jääkainete), näiteks karbamiidi, süsinikdioksiidi, ammoniaagi ja vee moodustumisega..

Mõiste "ainevahetus" on igapäevaellu jõudnud juba ajast, mil arstid hakkasid seostama patsiendi ülekaalu või alakaalust, liigset närvilisust või vastupidi letargiat suurenenud või vähenenud ainevahetusega. Ainevahetuse intensiivsuse hindamiseks panid nad testi "põhiainevahetusele". Põhiline ainevahetuse kiirus on keha energiatootmise näitaja. Katse tehakse tühja kõhuga puhkeasendis; hapniku omastamine (O2) ja süsinikdioksiidi (CO2). Neid väärtusi võrreldes määravad nad kindlaks, kui täielikult keha toitaineid “põletab”. Ainevahetuse kiirust mõjutavad kilpnäärmehormoonid, seetõttu on arstid ainevahetushäiretega seotud haiguste diagnoosimisel viimasel ajal üha sagedamini mõõtnud nende hormoonide taset veres. Vt ka TÜROID.

Uurimismeetodid.

Mis tahes toitainete ainevahetuse uurimisel jälgitakse kõiki selle muutusi alates vormist, milles see kehasse satub, kuni kehast eemaldatud lõppproduktideni. Sellistes uuringutes kasutatakse väga mitmekesist biokeemiliste meetodite kogumit..

Tervete loomade või elundite kasutamine.

Testitavat ühendit manustatakse loomale ja seejärel määratakse selle aine võimalikud muundumissaadused (metaboliidid) uriinis ja väljaheites. Täpsemat teavet saab konkreetse elundi, näiteks maksa või aju, ainevahetust uurides. Nendel juhtudel süstitakse aine sobivasse veresooni ja metaboliidid määratakse sellest elundist voolavas veres..

Kuna seda tüüpi protseduure seostatakse suurte raskustega, kasutatakse uurimiseks sageli elundite õhukesi sektsioone. Neid inkubeeritakse toatemperatuuril või kehatemperatuuril lahustes, lisades ainet, mille ainevahetust uuritakse. Selliste preparaatide rakud ei ole kahjustatud ja kuna sektsioonid on väga õhukesed, tungib aine kergesti rakkudesse ja väljub neist hõlpsalt. Mõnikord tekivad raskused aine liiga aeglase läbipääsu tõttu läbi rakumembraanide. Nendel juhtudel purustatakse koed membraanide hävitamiseks ja raku läga inkubeeritakse uuritava ainega. Just sellistes katsetes näidati, et kõik elusrakud oksüdeerivad glükoosi CO-ks2 ja vesi ning et ainult maksakude on võimeline karbamiidi sünteesima.

Lahtrite kasutamine.

Isegi rakud on väga keerukalt organiseeritud süsteemid. Neil on tuum ja ümbritsevas tsütoplasmas on väiksemad kehad, nn. erineva suuruse ja konsistentsiga organellid. Sobiva tehnika abil saab koe "homogeniseerida" ja seejärel diferentsiaaltsentrifuugida (eraldada), et saada preparaate, mis sisaldavad ainult mitokondreid, ainult mikrosoome või selget vedelikku - tsütoplasmat. Neid ravimeid saab eraldi inkubeerida ühendiga, mille ainevahetust uuritakse, ja sel viisil on võimalik kindlaks teha, millised rakulised struktuurid osalevad selle järjestikustes muundumistes. On juhtumeid, kui esialgne reaktsioon toimub tsütoplasmas, selle produkt transformeerub mikrosoomides ja selle muundumise saadus läheb juba mitokondrites uude reaktsiooni. Uuritava aine inkubeerimine elusrakkude või koehomogenaadiga ei näita tavaliselt selle ainevahetuse üksikuid etappe ja kogu sündmuste ahelat on võimalik mõista ainult järjestikuste katsete käigus, kus inkubeerimiseks kasutatakse teatud rakulisi struktuure.

Radioaktiivsete isotoopide kasutamine.

Mis tahes aine ainevahetuse uurimiseks vajate: 1) asjakohaseid analüütilisi meetodeid selle aine ja selle metaboliitide määramiseks; ja 2) meetodid lisatud aine eristamiseks samast ainest, mis on juba bioloogilises valmistises olemas. Need nõuded olid ainevahetuse uurimisel peamiseks takistuseks kuni elementide radioaktiivsete isotoopide ja kõigepealt radioaktiivse süsiniku 14 C. avastamiseni. 14 C-ga märgistatud ühendite ja nõrga radioaktiivsuse mõõtmiseks mõeldud vahendite tulekuga need raskused ületati. Kui bioloogilisele preparaadile, näiteks mitokondrite suspensioonile, lisatakse 14C-märgistatud rasvhape, siis selle muundumissaaduste määramiseks pole vaja erianalüüse; selle kasutamise määra hindamiseks piisab, kui lihtsalt mõõta järjestikku saadud mitokondrite fraktsioonide radioaktiivsust. Sama tehnika võimaldab hõlpsasti eristada eksperimentaatori sisestatud radioaktiivseid rasvhappemolekule rasvhappemolekulidest, mis juba katse alguses mitokondrites esinevad..

Kromatograafia ja elektroforees.

Lisaks eelmainitud nõuetele vajab biokeemik ka meetodeid, mis võimaldavad eraldada väikestes kogustes orgaanilistest ainetest koosnevaid segusid. Kõige olulisem neist on kromatograafia, mis põhineb adsorptsiooni nähtusel. Segu komponentide eraldamine toimub kas paberil või adsorbeerides kolonnidega täidetud sorbendil (pikad klaastorud), millele järgneb iga komponendi järkjärguline elueerimine (väljapesemine)..

Elektroforeesi teel eraldamine sõltub ioniseeritud molekulide märgist ja laengute arvust. Elektroforees viiakse läbi paberil või mõnel inertsel (mitteaktiivsel) kandjal nagu tärklis, tselluloos või kumm.

Väga tundlik ja tõhus eraldusmeetod on gaasikromatograafia. Seda kasutatakse juhtudel, kui eraldatavad ained on gaasilises olekus või neid saab selliseks muuta..

Ensüümide eraldamine.

Kirjeldatud seeria viimasel kohal - looma, organi, koe sektsioon, homogenaat ja rakuorganellide fraktsioon - hõivab ensüüm, mis on võimeline katalüüsima teatud keemilist reaktsiooni. Ensüümide eraldamine puhastatud kujul on ainevahetuse uurimise oluline osa.

Nende meetodite kombineerimine võimaldas jälgida enamiku organismide (sealhulgas inimeste) peamisi ainevahetusradasid, teha kindlaks täpselt, kus need erinevad protsessid toimuvad, ja selgitada välja peamiste ainevahetusradade järjestikused etapid. Nüüdseks on teada tuhandeid üksikuid biokeemilisi reaktsioone ja uuritud on nendes osalevaid ensüüme..

Rakkude metabolism.

Elusrakk on väga organiseeritud süsteem. See sisaldab mitmesuguseid struktuure, samuti ensüüme, mis võivad neid hävitada. See sisaldab ka suuri makromolekule, mis võivad hüdrolüüsi (vee toimel lõhenemise) tagajärjel laguneda väiksemateks komponentideks. Rakk sisaldab tavaliselt palju kaaliumi ja väga vähe naatriumi, ehkki rakk eksisteerib keskkonnas, kus on palju naatriumi ja suhteliselt vähe kaaliumi, ning rakumembraan on mõlemat iooni kergesti läbilaskev. Järelikult on rakk tasakaalust kaugel asuv keemiline süsteem. Tasakaal tekib ainult surmajärgse autolüüsi protsessis (enda seedimine oma ensüümide mõjul).

Energiavajadus.

Süsteemi hoidmiseks keemilisest tasakaalust kaugel olevas seisundis on vaja tööd ja see nõuab energiat. Selle energia vastuvõtmine ja selle töö tegemine on hädavajalik tingimus raku püsimiseks statsionaarses (normaalses) olekus, kaugel tasakaalust. Samal ajal teeb see ka muud tööd, mis on seotud keskkonnaga suhtlemisega, näiteks: lihasrakkudes - kontraktsioon; närvirakkudes - närviimpulsi juhtimine; neerurakkudes - uriini moodustumine, mis oma koostiselt erineb oluliselt vereplasmast; seedetrakti spetsialiseeritud rakkudes - seedeensüümide süntees ja vabanemine; endokriinsete näärmete rakkudes - hormoonide sekretsioon; kuma tulelendude rakkudes; mõne kala rakkudes - elektrilahenduste tekitamine jne..

Energiaallikad.

Ühes ülaltoodud näites on raku otseseks energiaallikaks energia, mis sisaldub adenosiinitrifosfaadi (ATP) struktuuris. Struktuuri iseärasuste tõttu on see ühend energiarikas ja selle fosfaatrühmade vaheliste sidemete purunemine võib toimuda nii, et vabanenud energiat kasutatakse töö tootmiseks. Energia ei saa aga rakule kättesaadavaks muutuda ATP fosfaatsidemete lihtsa hüdrolüütilise purunemisega: sellisel juhul raisatakse see ära, eraldub kuumusena. Protsess peaks koosnema kahest järjestikusest etapist, millest kumbki hõlmab vaheühendit, mida tähistatakse siin X-F (ülaltoodud võrrandites tähistavad X ja Y kahte erinevat orgaanilist ainet; F - fosfaat; ADP - adenosiindifosfaat):

Kuna ATP on vajalik rakkude aktiivsuse praktiliselt igasuguse ilmnemise jaoks, pole üllatav, et elusrakkude metaboolne aktiivsus on suunatud peamiselt ATP sünteesile. Seda eesmärki täidavad erinevad keerulised reaktsioonide järjestused, mis kasutavad süsivesikute ja rasvade (lipiidide) molekulides sisalduvat potentsiaalset keemilist energiat..

Süsivesikute ja lipiidide metaboolism

ATP süntees.

Anaeroobne (ilma hapnikuta). Süsivesikute ja lipiidide peamine roll raku ainevahetuses on see, et nende lagunemine lihtsamateks ühenditeks tagab ATP sünteesi. Pole kahtlust, et samad protsessid toimusid ka esimestes, kõige primitiivsetes rakkudes. Kuid hapnikuvaeses atmosfääris süsivesikute ja rasvade täielik oksüdeerumine CO-ks2 oli võimatu. Nendel primitiivsetel rakkudel olid endiselt mehhanismid, mille abil glükoosimolekuli struktuuri ümberkorraldamine võimaldas sünteesi väikestes kogustes ATP-d. Need on protsessid, mida nimetatakse fermentatsiooniks mikroorganismides. Parim uuritud glükoosi kääritamine etüülalkoholiks ja CO-ks2 pärmis.

Selle transformatsiooni lõpuleviimiseks vajalike 11 järjestikuse reaktsiooni käigus moodustuvad mitmed vahesaadused, milleks on fosforhappe estrid (fosfaadid). Nende fosfaatrühm viiakse ATP moodustamiseks adenosiindifosfaadile (ADP). ATP puhassaagis on 2 ATP molekuli iga fermentatsiooni käigus lagundatud glükoosimolekuli kohta. Sarnased protsessid toimuvad kõigis elusrakkudes; kuna nad varustavad elutegevuseks vajalikku energiat, nimetatakse neid mõnikord (mitte päris õigesti) rakkude anaeroobseks hingamiseks.

Imetajatel, sealhulgas inimestel, nimetatakse seda protsessi glükolüüsiks ja selle lõppproduktiks on piimhape, mitte alkohol ja CO2. Glükolüüsi reaktsioonide kogu järjestus, välja arvatud kaks viimast etappi, on täiesti identne pärmirakkudes toimuva protsessiga..

Aeroobne (kasutab hapnikku). Hapniku ilmnemisel atmosfääris, mille allikaks oli ilmselt taimede fotosüntees, kujunes evolutsiooni käigus välja mehhanism, mis tagab glükoosi täieliku oksüdeerumise CO2 ja vesi, aeroobne protsess, kus ATP puhassaagis on 38 ATP molekuli iga oksüdeeritud glükoosimolekuli kohta. Seda rakkude protsessi, mis kasutab hapnikut energiarikaste ühendite moodustamiseks, nimetatakse rakuhingamiseks (aeroobne). Erinevalt tsütoplasma ensüümide poolt läbi viidud anaeroobsest protsessist toimuvad mitokondrites oksüdatiivsed protsessid. Mitokondrites oksüdeeritakse anaeroobses faasis moodustunud vaheprodukt püroviinhape CO2 kuues järjestikuses reaktsioonis, millest kumbki viiakse paar elektrone ühisele aktseptorile - koensüüm nikotiinamiidadeniindinukleotiid (NAD). Seda reaktsioonide järjestust nimetatakse trikarboksüülhappe tsükliks, sidrunhappe tsükliks või Krebsi tsükliks. Igast glükoosimolekulist moodustatakse 2 püroviinhappe molekuli; Glükoosimolekulist eraldatakse oksüdatsiooni ajal 12 elektronide paari, mida kirjeldatakse võrrandiga:

Elektronide ülekanne.

Igal mitokondrionil on mehhanism, mille abil trikarboksüülhappetsüklis moodustunud redutseeritud NAD (NAD CH H, kus H on vesinik) kannab oma elektronipaari hapnikku. Ülekanne ei toimu aga otseselt. Elektronid kanduvad justkui "käest kätte" ja alles pärast kandeahela läbimist kinnituvad nad hapnikuga. See "elektronide transpordiahel" koosneb järgmistest komponentidest:

NADH P N ® Flavinadenine Dinkleotide ® Koensüüm Q ®

® tsütokroom b ® tsütokroom c ® tsütokroom a ® O2

Kõik selle süsteemi komponendid, mis asuvad mitokondrites, on ruumis fikseeritud ja omavahel ühendatud. See olek hõlbustab elektronide ülekannet..

NAD sisaldab nikotiinhapet (vitamiin niatsiin) ja flaviinadeniin dinukleotiid sisaldab riboflaviini (vitamiin B2). Koensüüm Q on maksas sünteesitud suure molekulmassiga kinoon ja tsütokroomid on kolm erinevat valku, millest igaüks sisaldab sarnaselt hemoglobiiniga hemogruppi.

Elektroonitranspordiahelas iga NAD P H-st üle kantud elektronipaari kohta2, Sünteesitakse 3 ATP molekuli. Kuna igast glükoosimolekulist eraldatakse 12 elektronide paari ja kantakse NAD-i molekulidesse, moodustub iga glükoosimolekuli kohta kokku 3 × 12 = 36 ATP molekuli. Seda ATP moodustumise protsessi oksüdatsiooni ajal nimetatakse oksüdatiivseks fosforüülimiseks..

Lipiidid energiaallikana.

Rasvhappeid saab energiaallikana kasutada umbes samamoodi kui süsivesikuid. Rasvhapete oksüdeerimine toimub rasvhappemolekulist kahe süsiniku fragmendi järjestikusel lõhustamisel atsetüülkoensüümi A (atsetüül-CoA) moodustumisel ja kahe elektronipaari samaaegsel ülekandmisel elektroni ülekandeahelasse. Saadud atsetüül-CoA on trikarboksüülhappe tsükli normaalne komponent ja tulevikus ei erine selle saatus süsivesikute ainevahetuse kaudu saadava atsetüül-CoA saatusest. Seega on ATP sünteesi mehhanismid nii rasvhapete kui ka glükoosi metaboliitide oksüdeerimisel praktiliselt ühesugused..

Kui looma keha saab energiat peaaegu täielikult ainult rasvhapete oksüdeerumise tõttu ja see juhtub näiteks nälja või suhkurtõve ajal, siis ületab atsetüül-CoA moodustumise kiirus trikarboksüülhappe tsüklis oksüdeerumise määra. Sel juhul reageerivad üleliigsed atsetüül-CoA molekulid üksteisega, mille tulemusena moodustuvad lõppkokkuvõttes atsetoäädik- ja β-hüdroksüvõihapped. Nende akumuleerumine on patoloogilise seisundi põhjus, nn. ketoos (atsidoosi tüüp), mis võib raske diabeedi korral põhjustada kooma ja surma.

Energia salvestamine.

Loomad ei söö regulaarselt ja nende keha peab toidus sisalduva energia kuidagi talletama, mille allikaks on looma omastatavad süsivesikud ja rasvad. Rasvhappeid saab neutraalsete rasvadena säilitada kas maksas või rasvkoes. Seedetraktis suures koguses tarnitavad süsivesikud hüdrolüüsitakse glükoosiks või muudeks suhkruteks, mis seejärel muundatakse maksas samaks glükoosiks. Siin sünteesitakse glükoosist hiiglaslik polümeerglükogeen, sidudes glükoosijäägid üksteisega veemolekulide väljutamise teel (glükoosijääkide arv glükogeeni molekulides ulatub 30 000-ni). Kui tekib energiavajadus, laguneb glükogeen reaktsioonis uuesti glükoosiks, mille saaduseks on glükoosfosfaat. See glükoosfosfaat suunatakse glükolüüsi rajale, protsessile, mis on osa glükoosi oksüdeerumise rajast. Maksas võib glükoosfosfaat läbida ka hüdrolüüsi ja saadud glükoos siseneb vereringesse ning veri toimetab seda keha erinevates osades asuvatesse rakkudesse..

Lipiidide süntees süsivesikutest.

Kui toidust imenduvate süsivesikute kogus on korraga suurem kui glükogeeni kujul salvestatav, siis liigsed süsivesikud muudetakse rasvaks. Reaktsioonide esialgne järjestus langeb kokku tavapärase oksüdatsioonirajaga, s.t. esiteks moodustub atsetüül-CoA glükoosist, kuid seejärel kasutatakse seda atsetüül-CoA raku tsütoplasmas pika ahelaga rasvhapete sünteesiks. Sünteesiprotsessi võib kirjeldada kui rasvarakkude normaalse oksüdatsiooniprotsessi ümberpööramist. Seejärel ladustatakse rasvhapped neutraalsete rasvade (triglütseriidid) kujul, mis ladestuvad keha erinevates osades. Kui energiat on vaja, hüdrolüüsitakse neutraalseid rasvu ja rasvhapped sisenevad vereringesse. Siin need adsorbeeritakse plasmavalkude molekulide (albumiinid ja globuliinid) abil ning seejärel imenduvad neid erinevat tüüpi rakkudes. Loomadel pole mehhanisme, mis suudaksid rasvhapetest glükoosi sünteesida, kuid taimedel on sellised mehhanismid olemas..

Lipiidide metabolism.

Lipiidid sisenevad kehasse peamiselt rasvhapete triglütseriidide kujul. Soolestikus toimub pankrease ensüümide toimel hüdrolüüs, mille saadused imenduvad sooleseina rakkudes. Siin sünteesitakse neist uuesti neutraalseid rasvu, mis sisenevad lümfisüsteemi kaudu verre ja transporditakse kas maksa või ladestuvad rasvkoesse. Eespool on juba välja toodud, et rasvhappeid saab uuesti sünteesida ka süsivesikute eellastest. Tuleb märkida, et kuigi imetajarakkudes võib pika ahelaga rasvhapete molekulides olla üks kaksikside (C-9 ja C-10 vahel), ei suuda need rakud teist ja kolmandat kaksiksidet lisada. Kuna kahe ja kolme kaksiksidemega rasvhapetel on imetajate ainevahetuses oluline roll, on need peamiselt vitamiinid. Seetõttu on linool (C18: 2) ja linoleen (C18: 3) happeid nimetatakse asendamatuteks rasvhapeteks. Samal ajal võib imetajarakkudes neljanda kaksiksideme lisada linoleenhappesse ja arahhidoonhapet süsinikahelat pikendades (C20: 4), samuti vajalik ainevahetusprotsessides osaleja.

Lipiidide sünteesi käigus kantakse koensüümiga A (atsüül-CoA) seotud rasvhappejäägid üle glütserofosfaadile, fosforhappe ja glütserooli estrile. Selle tulemusena moodustub fosfatiidhape - ühend, milles üks glütserooli hüdroksüülrühm esterdatakse fosforhappega ja kaks rühma rasvhapetega. Neutraalsete rasvade moodustumisel eemaldatakse fosforhape hüdrolüüsi teel ja atsüül-CoA-ga reageerimisel võtab selle asemele kolmas rasvhape. Koensüüm A moodustub pantoteenhappest (üks vitamiinidest). Selle molekul sisaldab sulfhüdrüül (- SH) rühma, mis võib reageerida hapetega, moodustades tioestreid. Fosfolipiidide moodustumisel reageerib fosfatiidhape otse ühe lämmastikaluse aktiveeritud derivaadiga, nagu koliin, etanoolamiin või seriin.

Välja arvatud D-vitamiin, sünteesib keha kõik loomadel leiduvad steroidid (kompleksalkoholide derivaadid) ise. See hõlmab kolesterooli (kolesterooli), sapphappeid, meeste ja naiste suguhormoone ning neerupealiste hormoone. Mõlemal juhul on atsetüül-CoA sünteesi lähteainena: sünteesitud ühendi süsiniku skelett ehitatakse atsetüülrühmadest korduva kondenseerimise teel.

VALGU METABOLISM

Aminohapete süntees.

Taimed ja enamik mikroorganisme saavad elada ja kasvada keskkonnas, kus nende toitmiseks on saadaval ainult mineraalid, süsinikdioksiid ja vesi. See tähendab, et kõik neis leiduvad orgaanilised ained sünteesivad need organismid ise. Kõigis elusrakkudes leiduvad valgud on ehitatud 21 tüüpi aminohapetest, mis on ühendatud erinevates järjestustes. Aminohappeid sünteesivad elusorganismid. Mõlemal juhul põhjustab rea keemilisi reaktsioone a-ketohappe moodustumist. Üks selline a-ketohape, nimelt a-ketoglutaarhape (trikarboksüülhappetsükli tavaline komponent), osaleb lämmastiku sidumises vastavalt järgmisele võrrandile:

a-ketoglutaarhape + NH3 + ÜLE CH N ®

® Glutamiinhape + NAD.

Seejärel võib glutamiinhappe lämmastiku viia mis tahes ülejäänud a-keto-happesse, moodustades vastava aminohappe.

Inimese kehal ja enamikul teistel loomadel on säilinud võime sünteesida kõiki aminohappeid, välja arvatud üheksa nn. asendamatud aminohapped. Kuna nendele üheksale vastavaid ketohappeid ei sünteesita, tuleb asendamatud aminohapped saada toidust..

Valkude süntees.

Aminohappeid on vaja valkude biosünteesiks. Biosünteesi protsess kulgeb tavaliselt järgmiselt. Raku tsütoplasmas „aktiveeritakse“ iga aminohape reaktsioonis ATP-ga ja kinnitub seejärel selle konkreetse aminohappe jaoks spetsiifilise ribonukleiinhappemolekuli terminaalsele rühmale. See keeruline molekul seondub väikese kehaga, nn. ribosoom, asendis, mille määrab ribosoomile kinnitatud pikem ribonukleiinhappe molekul. Pärast seda, kui kõik need keerukad molekulid on sobivalt rivistunud, on algse aminohappe ja ribonukleiinhappe vahelised sidemed katkenud ja naaberaminohapete vahelised sidemed tekivad - sünteesitakse spetsiifiline valk. Biosünteesiprotsess varustab valke mitte ainult organismi kasvuks või keskkonda sekreteerimiseks. Kõik elusrakkude valgud lagunevad lõpuks nende koostisosade aminohapeteks ja elu säilitamiseks tuleb rakud uuesti sünteesida.

Muude lämmastikku sisaldavate ühendite süntees.

Imetajatel kasutatakse aminohappeid mitte ainult valkude biosünteesiks, vaid ka lähteainena paljude lämmastikku sisaldavate ühendite sünteesimisel. Aminohape türosiin on hormoonide adrenaliini ja norepinefriini eelkäija. Lihtsaim aminohape glütsiin on lähteainena puriinide, mis on osa nukleiinhapetest, ja porfüriinide, mis on osa tsütokroomidest ja hemoglobiinist, biosünteesil. Asparagiinhape on nukleiinhappe pürimidiinide eelkäija. Kreatiini, koliini ja sarkosiini biosünteesi käigus kantakse metioniini metüülrühm paljudesse teistesse ühenditesse. Kreatiini biosünteesis kantakse arginiini guanidiinirühm ka ühest ühendist teise. Trüptofaan toimib nikotiinhappe eelkäijana ja taimedes valiinist sünteesitakse vitamiin nagu pantoteenhape. Kõik need on vaid mõned näited aminohapete kasutamisest biosünteesiprotsessides..

Mikroorganismide ja kõrgemate taimede poolt ammooniumioonina imendunud lämmastik kulub peaaegu täielikult aminohapete moodustamiseks, millest siis sünteesitakse palju elusrakkude lämmastikku sisaldavaid ühendeid. Taimed ega mikroorganismid ei ima liigset lämmastiku kogust. Seevastu loomadel sõltub imendunud lämmastiku kogus toidus sisalduvatest valkudest. Kogu lämmastik, mis on organismi sattunud aminohapete kujul ja mida biosünteesiprotsessides ei tarbita, eritub organismist kiiresti uriiniga. See juhtub järgmiselt. Maksas viivad kasutamata aminohapped oma lämmastiku a-ketoglutaarhappesse, moodustades glutamiinhappe, mis deaminiseeritakse ammoniaagi eraldamiseks. Lisaks võib ammoniaagilämmastikku kas glutamiini sünteesi abil ajutiselt säilitada või kasutada kohe maksas leiduva karbamiidi sünteesiks..

Glutamiinil on ka teine ​​roll. See võib läbida hüdrolüüsi neerudes koos ammoniaagi vabanemisega, mis naatriumioonide vastu siseneb uriini. See protsess on äärmiselt oluline kui vahend happe-aluse tasakaalu säilitamiseks looma kehas. Peaaegu kogu ammoniaak, mis on saadud aminohapetest ja võib-olla ka muudest allikatest, muundatakse maksas karbamiidiks, mistõttu vaba ammoniaaki on veres tavaliselt vähe. Teatud tingimustel sisaldab uriin küllaltki palju ammoniaaki. See ammoniaak moodustub neerudes glutamiinist ja läheb uriini vastutasuks naatriumioonide eest, mis seeläbi uuesti imenduvad ja kehas püsivad. Seda protsessi tõhustab atsidoosi areng - seisund, kus keha vajab täiendavaid koguseid naatriumkatioone, et siduda liigseid vesinikkarbonaadi ioone veres.

Liigne kogus pürimidiine lagundatakse maksas ka reaktsioonide käigus, mille käigus eraldub ammoniaak. Mis puutub puriinidesse, siis nende liig oksüdeerub, moodustades kusihappe, mis eritub uriiniga inimestel ja teistel primaatidel, kuid mitte teistel imetajatel. Lindudel puudub karbamiidi sünteesi mehhanism ja kõigi lämmastikku sisaldavate ühendite vahetamise lõpptoode on kusihape, mitte karbamiid..

Nukleiinhapped.

Nende lämmastikku sisaldavate ühendite struktuuri ja sünteesi on üksikasjalikult kirjeldatud artiklis NUCLEIC ACIDS.

METABOLISMEORGAANILISTE AINETE ÜLDMÕISTED

On võimalik sõnastada mõned ainevahetust käsitlevad üldised mõisted või "reeglid". Allpool on toodud mõned põhilised "reeglid", et paremini mõista, kuidas ainevahetus kulgeb ja seda reguleeritakse..

1. Ainevahetusrajad on pöördumatud. Lagunemine ei käi kunagi teed, mis oleks sulandumisreaktsioonide lihtne ümberpööramine. See hõlmab muid ensüüme ja muid vaheühendeid. Sageli toimuvad raku erinevates osades vastupidiselt suunatud protsessid. Niisiis sünteesitakse rasvhapped tsütoplasmas ühe ensüümikomplekti osalusel ja oksüdeeritakse mitokondrites täiesti erineva komplekti osalusel.

2. Elusrakkudes on piisavalt ensüüme, et kõik teadaolevad metaboolsed reaktsioonid saaksid kulgeda palju kiiremini, kui organismis tavaliselt täheldatakse. Järelikult on rakkudes mõned regulatiivsed mehhanismid. Selliseid mehhanisme on avastatud erinevat tüüpi.

a) Antud aine metaboolsete muundumiste kiirust piiravaks teguriks võib olla selle aine sisenemine rakku; sel juhul on reguleerimine suunatud sellele protsessile. Näiteks insuliini roll on seotud asjaoluga, et see hõlbustab ilmselt glükoosi tungimist kõikidesse rakkudesse, samas kui glükoos transformeerub sisenemise kiirusega. Samamoodi sõltub raua ja kaltsiumi tungimine soolestikust verre protsessidest, mille kiirus on reguleeritud.

b) Ained pole kaugeltki alati võimelised vabalt ühest rakusektsioonist teise liikuma; on tõendeid selle kohta, et rakusisest transporti reguleerivad mõned steroidhormoonid.

c) tuvastas kahte tüüpi "negatiivse tagasiside" servomehhanisme.

Bakteritest on leitud näiteid, et teatud reaktsioonide järjestuse produkt, näiteks aminohape, pärsib ühe selle aminohappe moodustamiseks vajaliku ensüümi biosünteesi..

Mõlemal juhul vastutas ensüüm, mille biosüntees on mõjutatud, selle aminohappe sünteesini viiva metaboolse raja esimese "määratleva" etapi eest (reaktsioon diagrammil 4)..

Teine mehhanism on imetajatel hästi mõistetav. See on ainevahetusraja esimese "määratleva" etapi eest vastutava ensüümi lihtne pärssimine lõppsaaduse (meie puhul aminohappe) poolt.

Teist tüüpi tagasisidekontroll toimib juhtudel, kui trikarboksüülhappetsükli vahesaaduste oksüdeerumine on seotud ATP moodustumisega ADP-st ja fosfaadist oksüdatiivse fosforüülimise käigus. Kui kogu rakus leiduv fosfaadi ja (või) ADP varu on juba ammendatud, siis oksüdeerumine peatub ja võib jätkuda alles pärast seda, kui see varustus jälle piisab. Seega toimub oksüdeerumine, mille eesmärk on tarnida kasutatavat energiat ATP kujul, alles siis, kui ATP süntees on võimalik..

3. Biosünteetilistes protsessides osaleb suhteliselt väike osa ehitusplokkidest, millest igaüht kasutatakse paljude ühendite sünteesiks. Nende hulgas on atsetüülkoensüüm A, glütserofosfaat, glütsiin, karbamüülfosfaat, mis varustab karbamüüli (H2N - CO–) rühm, foolhappe derivaadid, mis toimivad hüdroksümetüül- ja formüülrühmade allikana, S-adenosüülmetioniin - metüülrühmade, glutamiin- ja asparagiinhapete allikas, mis varustab aminorühmi, ja lõpuks, glutamiin - amiidrühmade allikas. Sellest suhteliselt väikesest komponentide arvust ehitatakse kõik erinevad ühendid, mida elusorganismides leiame.

4. Lihtsad orgaanilised ühendid osalevad metaboolsetes reaktsioonides harva otseselt. Tavaliselt tuleb need kõigepealt "aktiveerida", kinnitades ühte paljudest ainevahetuses üldiselt kasutatavatest ühenditest. Näiteks võib glükoos oksüdeeruda alles pärast selle esterdamist fosforhappega; muude muundumiste jaoks tuleb see esterdada uridiindifosfaadiga. Rasvhapped ei saa osaleda metaboolsetes muundumistes enne, kui nad moodustavad estrid koos koensüümiga A. Kõik need aktivaatorid on kas seotud ühe ribonukleiinhappe moodustava nukleotiidiga või on moodustatud mõnest vitamiinist. Seetõttu on lihtne mõista, miks vitamiine nõutakse nii väikestes kogustes. Neid kulutatakse "koensüümide" moodustamisele ja iga koensüümi molekuli kasutatakse kogu keha elu jooksul korduvalt, erinevalt põhitoitainetest (näiteks glükoosist), mille iga molekuli kasutatakse ainult üks kord.

Kokkuvõtteks tuleb öelda, et terminit "ainevahetus", mis varem ei tähendanud midagi keerulisemat kui ainult süsivesikute ja rasvade kasutamist kehas, kasutatakse nüüd tuhandete ensümaatiliste reaktsioonide tähistamiseks, mille kogu komplekti saab kujutada tohutu ainevahetusradade võrgustikuna, mis korduvalt ristuvad ( vaheühendite olemasolu tõttu) ja mida kontrollivad väga peened reguleerivad mehhanismid.

MINERAALAINETE METABOLISM

Suhteline sisu.

Allpool on elusorganismides leiduvad elemendid loetletud kahanevas järjekorras, sõltuvalt nende suhtelisest arvukusest: 1) hapnik, süsinik, vesinik ja lämmastik; 2) kaltsium, fosfor, kaalium ja väävel; 3) naatrium, kloor, magneesium ja raud; 4) mangaan, vask, molübdeen, seleen, jood ja tsink; 5) alumiinium, fluor, räni ja liitium; 6) broom, arseen, plii ja võib-olla mõned teised.

Hapnik, süsinik, vesinik ja lämmastik on elemendid, mis moodustavad keha pehmed koed. Neid leidub ühendites nagu süsivesikud, lipiidid, valgud, vesi, süsinikdioksiid ja ammoniaak. Punktides loetletud elemendid. 2 ja 3 on kehas tavaliselt ühe või mitme anorgaanilise ühendi ja pp elementidena. 4, 5 ja 6 esinevad ainult mikroelementides ja seetõttu nimetatakse neid mikroelementideks.

Jaotus kehas.

Kaltsium.

Kaltsiumi esineb peamiselt luudes ja hammastes, peamiselt fosfaadina ning väikestes kogustes karbonaadi ja fluoriidina. Toiduga varustatud kaltsium imendub peamiselt soolestiku ülaosades, millel on nõrgalt happeline reaktsioon. Sellist imendumist (inimestel imendub siin ainult 20–30% toidukaltsiumist) soodustab D-vitamiin. D-vitamiini toimel toodavad soolerakud spetsiaalset valku, mis seob kaltsiumi ja hõlbustab selle kandumist sooleseina kaudu verre. Imendumist mõjutab ka teatud muude ainete, eriti fosfaadi ja oksalaadi olemasolu, mis väikestes kogustes soodustavad imendumist ja suures koguses pärsivad seda..

Veres on umbes pool kaltsiumist seotud valkudega, ülejäänu on kaltsiumiioonid. Ioniseeritud ja ioniseerimata vormide suhe sõltub kaltsiumi üldkontsentratsioonist veres, samuti valgu ja fosfaadi sisaldusest ning vesinikioonide kontsentratsioonist (vere pH). Ioonimata kaltsiumi osakaal, mida mõjutab valgu tase, võimaldab kaudselt hinnata toitumise kvaliteeti ja maksa efektiivsust, milles toimub plasmavalkude süntees..

Ioniseeritud kaltsiumi hulka mõjutavad ühelt poolt D-vitamiin ja imendumist mõjutavad tegurid ning teiselt poolt kõrvalkilpnäärme hormoon ja võib-olla ka D-vitamiin, kuna mõlemad need ained reguleerivad nii kaltsiumi sadestumise kiirust luukoes kui ka selle mobiliseerumist., s.t. luudest välja pesemine. Paratüreoidhormooni liig stimuleerib kaltsiumi vabanemist luukoest, mis viib selle kontsentratsiooni suurenemiseni plasmas. Muutes kaltsiumi ja fosfaadi imendumise ja eritumise määra, samuti luude moodustumise ja hävimise kiirust, kontrollivad need mehhanismid rangelt kaltsiumi ja fosfaadi kontsentratsiooni vereseerumis. Kaltsiumioonid mängivad regulatiivset rolli paljudes füsioloogilistes protsessides, sealhulgas närvilistes reaktsioonides, lihaste kokkutõmbumises ja vere hüübimises. Kaltsiumi eritumine organismist toimub tavaliselt (2/3 võrra) sapi ja soolte kaudu ning vähemal määral (1/3) neerude kaudu..

Fosfor.

Fosfori metabolism - luu ja hammaste üks põhikomponente - sõltub suuresti samadest teguritest nagu kaltsiumi metabolism. Fosforit sisaldavat fosforit leidub kehas ka sadades erinevates füsioloogiliselt olulistes orgaanilistes estrites. Parathormoon stimuleerib fosfori eritumist uriiniga ja selle vabanemist luukoest; seeläbi reguleerib see fosfori kontsentratsiooni vereplasmas.

Naatrium.

Naatrium, rakuvälise vedeliku peamine katioon koos valgu, kloriidi ja vesinikkarbonaadiga, mängib kriitilist rolli vere osmootse rõhu ja pH (vesinikioonide kontsentratsioon) reguleerimisel. Seevastu rakud sisaldavad väga vähe naatriumi, kuna neil on naatriumioonide väljutamise ja kaaliumiioonide hoidmise mehhanism. Kogu naatrium, mis ületab keha vajadusi, eritub kiiresti neerude kaudu..

Kuna naatrium kaob kõigis eritumisprotsessides, peab see toiduga pidevalt kehasse sisenema. Atsidoosi korral, kui suures koguses anioone (näiteks kloriid või atsetoatsetaat) tuleb organismist väljutada, takistavad neerud liigset naatriumi kadu glutamiinist ammoniaagi moodustumise kaudu. Naatriumi eritumist neerude kaudu reguleerib neerupealise koore hormoon aldosteroon. Selle hormooni mõjul lastakse verre tagasi piisavalt naatriumi, et säilitada normaalne osmootne rõhk ja rakuvälise vedeliku normaalne maht.

Naatriumkloriidi ööpäevane vajadus on 5–10 g. See väärtus suureneb, kui imendub suur kogus vedelikku, kui suureneb higistamine ja eritub rohkem uriini..

Kaalium.

Erinevalt naatriumist leidub kaaliumi rakkudes suures koguses, kuid rakuvälises vedelikus on seda vähe. Kaaliumi põhiülesanne on rakusisese osmootse rõhu reguleerimine ja happe-aluse tasakaalu säilitamine. Samuti mängib see olulist rolli närviimpulsside juhtimisel ja paljudes ensüümsüsteemides, sealhulgas lihaste kokkutõmbumises osalevates. Kaalium on looduses laialt levinud ja seda leidub ohtralt mis tahes toidus, seega ei saa kaaliumipuudus iseenesest tekkida. Plasmas reguleerib kaaliumi kontsentratsiooni aldosteroon, mis stimuleerib selle eritumist uriiniga.

Toiduga satub väävel kehasse peamiselt kahe aminohappe - tsüstiini ja metioniini koostises. Nende aminohapete ainevahetuse viimastel etappidel vabaneb väävel ja oksüdeerumise tagajärjel muutub see anorgaaniliseks. Tsüstiini ja metioniini koostises on väävel struktuurvalkudes. Olulist rolli mängib ka tsüsteiini sulfhüdrüülrühm (–SH), millest sõltub paljude ensüümide aktiivsus.

Suurem osa väävlist eritub uriiniga sulfaadina. Väikeses koguses eritunud sulfaati seostatakse tavaliselt orgaaniliste ühenditega, näiteks fenoolidega.

Magneesium.

Magneesiumi metabolism on sarnane kaltsiumi metabolismile ja fosfaadiga kompleksi kujul sisaldub see element ka luukoes. Magneesiumi leidub kõigis elusrakkudes, kus see toimib paljude ensüümsüsteemide olulise osana; seda rolli on veenvalt näidanud süsivesikute ainevahetuse näide lihastes. Magneesium, nagu kaalium, on laialt levinud ja tõenäoliselt puudub selle puudus..

Raud.

Rauda leidub hemoglobiinis ja teistes hemoproteiinides, nimelt müoglobiinis (lihase hemoglobiin), tsütokroomides (hingamisteede ensüümid) ja katalaasis, samuti mõnes ensüümis, mis ei sisalda hemogruppe. Raud imendub soolestiku ülaosas ja see on ainus element, mis imendub alles siis, kui selle varustus kehas on täielikult ammendatud. Plasmas transporditakse rauda koos valguga (transferriin). Raud ei eritu neerude kaudu; selle ülejääk koguneb maksas koos spetsiaalse valgu (ferritiin).

Mikroelemendid.

Igal kehas oleval mikroelemendil on oma erifunktsioon, mis on seotud sellega, et see stimuleerib ühe või teise ensüümi toimet või mõjutab seda muul viisil. Insuliini kristallimiseks on vaja tsinki; lisaks on see karboanhüdraasi (süsinikdioksiidi transportimisel osalev ensüüm) ja mõnede teiste ensüümide komponent. Molübdeen ja vask on samuti erinevate ensüümide olulised komponendid. Jood on vajalik kilpnäärmehormooni trijodotüroniini sünteesiks. Fluoriid (sisaldub hambaemailis) aitab vältida hammaste lagunemist.

METABOLIITIDE KASUTAMINE

Süsivesikud.

Vaakum.

Toidus sisalduvate süsivesikute seedimisel vabanevad monosahhariidid ehk lihtsad suhkrud liiguvad soolestikust vereringesse läbi protsessi, mida nimetatakse imendumiseks. Imendumismehhanism on lihtsa difusiooni ja keemilise reaktsiooni (aktiivne absorptsioon) kombinatsioon. Üks hüpotees protsessi keemilise faasi olemuse kohta viitab sellele, et selles faasis ühinevad monosahhariidid fosforhappega reaktsioonis, mida katalüüsib kinaasirühma ensüüm, misjärel nad tungivad veresoontesse ja vabanevad siin ensümaatilise defosforüülimise (fosfaatsideme purunemise) tagajärjel, mida katalüüsib üks fosfataasidest. Aktiivne imendumine seletab asjaolu, et erinevad monosahhariidid imenduvad erineva kiirusega ja süsivesikud imenduvad ka siis, kui veresuhkru tase on kõrgem kui soolestikus, s.t. tingimustes, kus oleks loomulik eeldada, et nad liiguvad vastupidises suunas - verest soolestikku.

Homöostaasi mehhanismid.

Vereringesse sisenevad monosahhariidid suurendavad veresuhkru taset. Paastu ajal on glükoosi kontsentratsioon veres tavaliselt vahemikus 70 kuni 100 mg 100 ml vere kohta. Seda taset hoitakse mehhanismide kaudu, mida nimetatakse homöostaasi (enesestabiliseerimise) mehhanismideks. Niipea kui veresuhkru tase soolestikust imendumise tagajärjel tõuseb, tulevad mängu protsessid, mis eemaldavad suhkru verest, nii et selle tase ei kõigu liiga palju..

Sarnaselt glükoosiga liiguvad kõik teised monosahhariidid vereringest maksa, kus need muundatakse glükoosiks. Nüüd ei saa neid eristada nii imendunud glükoosist kui ka juba kehas olevast glükoosist ning nad läbivad samad metaboolsed muutused. Üks maksas toimiva süsivesikute homöostaasi mehhanismidest on glükogenees, mille kaudu glükoos kandub verest rakkudesse, kus see muundatakse glükogeeniks. Glükogeeni hoitakse maksas kuni veresuhkru taseme languseni: sellises olukorras põhjustab homöostaatiline mehhanism kogunenud glükogeeni lagunemist glükoosiks, mis siseneb uuesti verre.

Teisendused ja kasutamine.

Kuna veri varustab glükoosi kõikidesse keha kudedesse ja kõik koed kasutavad seda energia saamiseks, väheneb vere glükoositase peamiselt selle kasutamise kaudu.

Lihastes muundatakse vere glükoos glükogeeniks. Lihasglükogeeni ei saa siiski kasutada verre liikuva glükoosi tootmiseks. See sisaldab energiavaru ja selle kasutamise määr sõltub lihaste aktiivsusest. Lihaskoe sisaldab kahte ühendit, millel on rohkesti kergesti kättesaadavat energiat energiarikaste fosfaatsidemete kujul - kreatiinfosfaat ja adenosiinitrifosfaat (ATP). Kui fosfaatrühmad nendest ühenditest eraldatakse, eraldub energia lihaste kokkutõmbumiseks. Lihase uuesti kokkutõmbamiseks tuleb need ühendused taastada oma algkujul. Selleks on vaja energiat glükogeeni lagunemisproduktide oksüdeerimisel. Lihase kokkutõmbumisel muundatakse glükogeen glükoosfosfaadiks ja seejärel rea reaktsioonide kaudu fruktoosdifosfaadiks. Fruktoosdifosfaat laguneb kaheks kolme süsinikuga ühendiks, millest pärast etappide seeriat moodustub kõigepealt püroviinhape ja lõpuks - piimhape, nagu juba mainiti süsivesikute ainevahetuse kirjeldamisel. See glükogeeni muundamine piimhappeks koos energia eraldumisega võib toimuda hapniku puudumisel.

Hapnikupuudusel koguneb piimhape lihastesse, difundeerub vereringesse ja satub maksa, kus sellest moodustub uuesti glükogeen. Kui hapnikku on piisavalt, siis piimhape lihastesse ei kogune. Selle asemel oksüdeeritakse see, nagu eespool kirjeldatud, läbi trikarboksüülhappe tsükli süsinikdioksiidiks ja veeks, moodustades ATP, mida saab kasutada.

Süsivesikute metabolism närvikoes ja erütrotsüütides erineb lihaste ainevahetusest selle poolest, et glükogeen siin ei osale. Kuid ka siin on vaheühenditeks püroviin- ja piimhapped, mis tekivad glükoosfosfaadi lõhustamisel.

Glükoosi kasutatakse mitte ainult rakuhingamisel, vaid ka paljudes muudes protsessides: laktoosi (piimasuhkru) sünteesimisel, rasvade moodustamisel, samuti spetsiaalsetes suhkrutes, mis moodustavad sidekoe ja mitmete muude kudede polüsahhariidid.

Maksa glükogeen, mis sünteesitakse süsivesikute imendumisel soolestikus, on kõige hõlpsam glükoosiallikas, kui imendumine puudub. Kui see allikas on ammendatud, algab glükoneogeneesi protsess maksas. Glükoos moodustub sel juhul mõnest aminohappest (58 g glükoosi moodustub 100 g valgust) ja mitmetest muudest mitte-süsivesikutest ühenditest, sealhulgas neutraalsete rasvade glütseroolijääkidest.

Neerud mängivad süsivesikute ainevahetuses mingit, kuigi mitte nii olulist rolli. Nad eemaldavad kehast liigse glükoosi, kui selle kontsentratsioon veres on liiga kõrge; madalamal kontsentratsioonil glükoos praktiliselt ei eritu.

Süsivesikute ainevahetuse reguleerimises osalevad mitmed hormoonid, sealhulgas kõhunäärme, hüpofüüsi eesmise ja neerupealise koore hormoonid..

Pankrease hormooninsuliin vähendab glükoosi kontsentratsiooni veres ja suurendab selle kontsentratsiooni rakkudes. Ilmselt stimuleerib see ka glükogeeni ladustumist maksas. Kortikosteroon, neerupealise koore hormoon ja neerupealise medulla toodetud adrenaliin, mõjutavad süsivesikute ainevahetust, stimuleerides glükogeeni lagunemist (peamiselt lihastes ja maksas) ja glükoosi sünteesi (maksas).

Lipiidid.

Vaakum.

Pärast rasvade seedimist jäävad soolestikku peamiselt väikesed kolesterooli ja letsitiini segu ning rasvlahustuvate vitamiinide jäljed. Kõik need ained on sapisoolade emulgeeriva ja lahustuva toime tõttu väga peenelt hajutatud. Lahustuv toime on tavaliselt seotud ebastabiilsete keemiliste ühendite moodustumisega rasvhapete ja sapisoolade vahel. Need kompleksid tungivad peensoole epiteeli rakkudesse ja lagunevad siin rasvhapeteks ja sapisooladeks. Viimased transporditakse maksa ja sekreteeritakse uuesti sapiga, rasvhapped aga ühinevad glütserooli või kolesterooliga. Saadud taastatud rasvad sisenevad mesenteersetesse lümfisoonetesse piimmahla kujul, nn. "Hyleus". Mesenteria laevadest siseneb chyle läbi lümfisüsteemi läbi rindkere kanali vereringesüsteemi.

Pärast toidu seedimist tõuseb veres lipiidide sisaldus umbes 500 mg-lt (tühja kõhuga) kuni 1000 mg-ni 100 ml plasma kohta. Veres leiduvad lipiidid on rasvhapete, neutraalsete rasvade, fosfolipiidide (letsitiin ja tsefaliin), kolesterooli ja kolesterooli estrite segu..

Levitamine.

Veri viib lipiidid keha erinevatesse kudedesse ja peamiselt maksa. Maksal on võime modifitseerida sinna sisenevaid rasvhappeid. See on eriti ilmne liikide puhul, kus hoitakse kõrge küllastunud või vastupidi küllastumata rasvhapete sisaldusega rasvu: nende loomade maksas muutub küllastunud ja küllastumata hapete suhe nii, et selle koostisesse ladestunud rasv vastab antud organismile iseloomulikule rasvale.

Maksa rasvu kasutatakse kas energiaks või viiakse verre ja toimetatakse erinevatesse kudedesse. Siin võib neid lisada kudede struktuuri elementidesse, kuid enamik neist ladestub rasvavarudesse, kus neid hoitakse kuni energiavajaduse tekkimiseni; siis viiakse nad uuesti maksa ja oksüdeeritakse siin.

Lipiidide ainevahetust, nagu ka süsivesikute ainevahetust, reguleeritakse homöostaatiliselt. Lipiidide ja süsivesikute ainevahetust mõjutavad homöostaasi mehhanismid on ilmselt tihedalt seotud, sest kui süsivesikute metabolism aeglustub, suureneb lipiidide metabolism ja vastupidi..

Teisendused ja kasutamine.

Neli süsinikhapet - atsetoäädikhape (kahe atsetaadiühiku kondenseerumisprodukt) ja b-hüdroksüvõihape - ja kolme süsinikuga ühendi atsetoon, mis moodustub ühe süsinikuaatomi eemaldamisel atsetoäädikhappest, nimetatakse ühiselt ketooni (atsetooni) kehadeks. Tavaliselt esinevad ketokehad veres väikestes kogustes. Nende liigne moodustumine raske diabeedi korral põhjustab nende taseme tõusu veres (ketoneemia) ja uriinis (ketonuuria) - seda seisundit tähistatakse mõistega "ketoos".

Valk.

Vaakum.

Valkude seedimisel seedeensüümide abil moodustub aminohapete ja väikeste peptiidide segu, mis sisaldab kahte kuni kümmet aminohappejääki. Need tooted imenduvad soole limaskestas ja siin lõpeb hüdrolüüs - ka peptiidid lagunevad aminohapeteks. Verisse sisenevad aminohapped segatakse samade siin paiknevate aminohapetega. Veri sisaldab soolte aminohapete segu, mis moodustub koevalkude lagunemisel ja keha sünteesib uuesti.

Süntees.

Kudedes toimub valkude lagunemine ja nende neoplasm pidevalt. Veres sisalduvad aminohapped imenduvad kudedes valkude moodustamise lähteainena valikuliselt ja muud aminohapped sisenevad kudedest verre. Sünteesitakse ja lagundatakse mitte ainult struktuurvalke, vaid ka vereplasma valke, samuti valguhormoone ja ensüüme.

Täiskasvanu kehas aminohappeid või valke praktiliselt ei ladustata, seetõttu toimub aminohapete eemaldamine verest sama kiirusega kui nende kudedest verre. Kasvavas kehas moodustuvad uued koed ja see protsess kulutab koevalkude lagunemise tõttu rohkem aminohappeid kui verre..

Maks osaleb valkude ainevahetuses kõige aktiivsemal viisil. Siin sünteesitakse vereplasma valgud - albumiin ja globuliinid - ning maksa enda ensüümid. Niisiis, koos plasmavalkude kadumisega taastatakse albumiini sisaldus plasmas - intensiivse sünteesi tõttu - üsna kiiresti. Maksa aminohappeid kasutatakse mitte ainult valkude moodustamiseks, vaid need ka lagunevad, mille käigus neis sisalduv energia ekstraheeritakse..

Teisendused ja kasutamine.

Kui energiaallikana kasutatakse aminohappeid, siis neist lõhustunud aminorühm (–NH2) on suunatud karbamiidi moodustumisele ja ülejäänud molekul lämmastikuvaba oksüdeeritakse umbes samamoodi nagu glükoos või rasvhapped.

Nn ornitiinitsükkel kirjeldab, kuidas ammoniaak muundatakse karbamiidiks. Selles tsüklis liitub aminohappest ammoniaagi kujul lõhustatud aminorühm koos süsinikdioksiidiga ornitiini molekuliga, moodustades tsitrulliini. Tsitrulliin lisab teise lämmastikuaatomi, seekord asparagiinhappest, ja muundub arginiiniks. Lisaks sellele läbib arginiin hüdrolüüsi, moodustades karbamiidi ja ornitiini. Ornitiin võib nüüd uuesti tsüklisse siseneda ja karbamiid eritub organismist neerude kaudu kui üks ainevahetuse lõppprodukt. Vaata ka HORMONID; ENTSÜÜMID; Rasvad ja õlid; NUKLEIINHAPPED; VALGUD; VITAMIINID.

Leninger A. Biokeemia alused, kd. 1-3. M., 1985
Strayer L. Biokeemia, kd. 1-3. M., 1985
Murray R., Grenner D., Meyes P., Rodwell V. inimese biokeemia, vol. 1-2. M., 1993
Alberts B., Bray D., Lews D. jt. Raku molekulaarbioloogia, kd. 1-3. M., 1994

Lisateave Hüpoglükeemia