Wat is metabolisme in eenvoudige termen? Hoe het metabolisme in het lichaam te versnellen

Waarschijnlijk heeft iedereen dit onbegrijpelijke woord - metabolisme herhaaldelijk gehoord. Laten we eens kijken wat het metabolische proces in het menselijk lichaam is?

Wat is het metabolisme in het lichaam

Nu is de naam van de ziekte "metabool syndroom" erg populair, wat precies een overtreding is van dit metabolisme. Het wordt gekenmerkt door obesitas en het optreden van hart- en vaatziekten, aandoeningen van het bewegingsapparaat en andere.

Metabolisme is het metabolisme in ons lichaam.

Het helpt de opname van stoffen voor de levensduur van ons lichaam en tegelijkertijd de verwijdering van reeds gebruikte en onnodige stoffen. Daarom zullen we in detail bekijken hoe een normaal of versneld metabolisme kan worden verkregen en wat het is..

Hier is de stofwisseling in het lichaam duidelijk verstoord

Metabolisme vanuit medisch oogpunt

Alle processen in het lichaam worden ondersteund door een constant metabolisme. Alle chemische reacties in het lichaam, dit is niets anders dan de stofwisseling.

Dit proces heeft twee kanten:

  • Katabolisme is de opname van voedingsstoffen van buitenaf en verwerkt tot energie om de lichaamscellen te voeden.
  • Anabolisme is interne processen in het lichaam, de aanmaak van hormonen, enzymen, de vernieuwing van celstructuren.

Beide processen gaan tegelijkertijd en constant door, als er ergens een storing in het lichaam is, worden we dienovereenkomstig ziek.

Soorten metabolisme

Absoluut alle processen in het lichaam hebben energie nodig, het ademhalingsproces, wanneer we onze armen en benen bewegen, wanneer we eten, wanneer we slapen, in mindere mate, maar het lichaam besteedt er ook energie aan.

Er zijn twee soorten metabolisme:

Basis of permanent, dankzij hem leeft het lichaam. Soms kost het veel energie, soms minder, maar het lekt constant.

Extra metabolisme wordt geassocieerd met lichaamsbeweging en voedsel dat moet worden verteerd.

Een snelle stofwisseling is een fysiologisch kenmerk van een bepaalde persoon, dankzij hem blijft hij altijd slank. Maar een langzamer metabolisme zal een persoon extra kilo's opleveren. Dit zijn allemaal eigenschappen van het basismetabolisme..

Factoren die de stofwisseling beïnvloeden

Alle factoren zijn onderverdeeld in twee typen. Degenen die statisch zijn en niet kunnen worden gewijzigd, en degenen die veranderlijk zijn, worden dynamisch genoemd..

Permanent, ze kunnen niet worden gewijzigd:

Degenen die vatbaar zijn voor verandering:

  • Lichaamsgewicht
  • Voeding
  • Fysieke activiteit en levensstijl

Dynamische factoren kunnen worden beïnvloed door een gezonde levensstijl (gezonde levensstijl), maar ze kunnen het metabolisme enigszins verschuiven naar versnelling. Statistieken spelen hierbij een grote rol.

Hoe u uw stofwisseling versnelt

Hoe sneller het stofwisselingsproces, hoe beter voor ons lichaam, het evenwicht “ontvangen, verwerkt en uitgescheiden door het lichaam” verloopt met een goede snelheid, cellen worden sneller vernieuwd en alle processen verlopen sneller. Dit komt allemaal tot uiting in ons uiterlijk. Het metabolisme vertraagt ​​met de leeftijd.

Er zijn goede gewoonten om je stofwisseling te versnellen:

Koud water versnelt de stofwisseling met 30-40%. Als je koud water drinkt en jezelf ook met koud water overgooit, zoals Dr. Bubnovsky altijd schrijft en zegt in zijn programma's, dan kan het metabolisme worden versneld en zal de gezondheidstoestand aanzienlijk verbeteren. Alleen dit moet geleidelijk gebeuren.

Voldoende slaap, wat idealiter 7-8 uur slaap per dag is. Met ons levensritme kunnen maar weinig mensen het betalen, dus wordt voorgesteld om de Groundhog Day-modus in te schakelen, tenminste in het weekend, en actieve rust af te wisselen met passieve rust.

Diep ademhalen is erg handig om het metabolisme te versnellen, en voor vrouwen is het beter met de maag, en ook tijdens het lopen en het is beter om 30-40 minuten per dag voor het slapen gaan of om de andere dag in te nemen. Het metabolisme zal aanzienlijk toenemen en ook de maag zal veel kleiner worden.

Lichamelijke oefeningen in het ritme van "actieve training / rust" gedurende ongeveer 15 minuten per dag, je kunt verschillende benaderingen doen, als je tijd hebt. Het ritme "actieve training / rust" wordt als volgt in de tijd opgesplitst - train 1-2 minuten actief, rust 15-30 seconden, herstel de ademhaling.

Vermijd rigide diëten ten gunste van goede voeding. Verdeel voedsel als volgt in calorieën, 's ochtends - meer calorieën, maar' s middags - nee. En probeer sommige producten niet helemaal op te geven, het is ongezond. Beetje bij beetje zijn vaak gezonde voedingsmiddelen beter. Bij strikte diëten vertraagt ​​het metabolisme en wordt het interne evenwicht in het lichaam verstoord.

Een gezonde levensstijl zal altijd helpen het metabolisme en je gezondheid te versnellen!

Leef gezond! Metaboolsyndroom

Tekenen van een verhoogd en vertraagd metabolisme, een lijst met voedingsmiddelen die het metabolisme versnellen

Het menselijk lichaam heeft veel voedingsstoffen en energie nodig om de werking van alle lichaamssystemen te waarborgen. Al deze processen zijn het antwoord op de vraag wat metabolisme is - dit zijn allemaal metabolische processen in het lichaam die de klok rond plaatsvinden. Hoe beter het metabolisme van een persoon is, hoe beter alle systemen werken. Dit proces is verantwoordelijk voor de gezondheid, het uiterlijk en de hoeveelheid krachten die het lichaam kan genereren..

Wat is metabolisme

Metabolisme is het chemische proces van het omzetten van voedingsstoffen die het lichaam in welke vorm dan ook binnenkomen. Nadat het voedsel de maag is binnengekomen, begint het splitsingsproces, het valt uiteen in kleine componenten, die veranderen in kleine moleculen, waaruit ons lichaam wordt opgebouwd. Het is een verzamelnaam die veel processen in het lichaam omvat die van invloed zijn op lichaamsbouw, hormonale kenmerken, de opnamesnelheid en de mate van verwerking van voedsel..

Wat beïnvloedt de stofwisseling

De stofwisseling kan normaal, hoog of langzaam zijn. Er is een bepaalde lijst met factoren die deze indicator beïnvloeden. Als u weet wat uw metabolisme kan beïnvloeden, kunt u dit proces onder controle houden, extra kilo's vermijden of, omgekeerd, winnen. Al deze factoren houden verband met voeding en gewoonten, bijvoorbeeld:

  1. Spiermassa. De aanwezigheid van spieren is een bepalende factor die de stofwisseling beïnvloedt. Een kilo spier verbrandt tot 200 kcal per dag, vetweefsel bespaart u tegelijkertijd niet meer dan 50 kcal. Om deze reden hebben atleten geen problemen met overgewicht; intensieve training versnelt het proces van accumulatie van afzettingen. Spiermassa beïnvloedt metabole processen 24 uur per dag. En niet alleen tijdens het sporten.
  2. Frequentie, aantal maaltijden. Lange intervallen tussen maaltijden hebben een nadelig effect op de stofwisseling. Het lichaam begint voorraden te maken, zet het uit in geval van honger tijdens lange pauzes. Alle voedingsdeskundigen raden aan om 5-6 keer per dag fractionele maaltijden te doen, kleine porties om de honger te stillen, maar niet om te veel te eten. Het optimale interval tussen maaltijden is 3 uur.
  3. Eten. Wat je eet heeft een direct effect op de stofwisseling. Diëten sluiten vaak dierlijke, plantaardige vetten volledig uit van het dieet, maar hun afwezigheid leidt tot een vertraagde productie van hormonen, wat het metabolisme vertraagt.
  4. Dranken. Een drinkregime helpt het afbraakproces te versnellen wanneer er in de algehele waterbalans geen rekening wordt gehouden met de juiste hoeveelheid gewoon water, thee, koffie of sap. Het wordt aanbevolen om minimaal 1,5-2,5 liter water per dag te drinken..
  5. Genetica. Er is een stofwisseling in de cel, dus de genetische gegevens programmeren ze voor een bepaalde modus. Het versnelde metabolisme van veel mensen is een "geschenk" van ouders.
  6. Het metabolisme van het lichaam kan psycho-emotionele sterke schokken ernstig vertragen.
  7. Diëten. Die diëten die bepaalde voedingsmiddelen sterke beperkingen opleggen, veroorzaken vaak een sterke afname van de stofwisseling, wat een nadelig effect heeft op het hele lichaam.
  8. Ziekten. Verschillende soorten pathologieën, hormonale afwijkingen beïnvloeden het metabolisme en de energie.
  9. Geslacht. Er zijn verschillen in metabole processen bij mannen en vrouwen..

Welke processen zijn inherent aan het metabolisme

Dit concept omvat de hele cyclus van verwerking van stoffen die het lichaam binnenkomen. Maar er zijn meer specifieke delen van wat metabolisme wordt genoemd. Het metabolisme is onderverdeeld in twee hoofdtypen:

  1. Anabolisme. Dit is het proces van het synthetiseren van nucleïnezuren, eiwitten, hormonen, lipiden om nieuwe stoffen, cellen en weefsels te creëren. Vetten hopen zich op dit moment op, spiervezels worden gevormd, energie wordt geabsorbeerd (geaccumuleerd), de accumulatie ervan.
  2. Katabolisme. Het tegenovergestelde van het hierboven beschreven proces, alle complexe componenten vallen uiteen in eenvoudigere. Energie wordt opgewekt en vrijgegeven. Op dit moment vindt de vernietiging van spiervezels plaats, die atleten constant proberen te vermijden, vetten, koolhydraten uit voedsel worden afgebroken om extra energie te verkrijgen.

Eindproducten

Elk proces in het lichaam verdwijnt niet zonder een spoor achter te laten, er zijn altijd restanten die verder uit het lichaam verwijderd worden. Ze worden eindproducten genoemd en het metabolisme heeft ze ook, de volgende opties onderscheiden zich van uitscheiding:

  • door het omhulsel van het lichaam (kooldioxide);
  • achterste darmopname (water);
  • uitwerpselen (ammoniak, urinezuur, ureum).

Metabole typen

Er zijn twee hoofdtypes van het metabolisme in het concept: koolhydraten en eiwitten. Dit laatste omvat de verwerking van dit bestanddeel van dierlijke en plantaardige oorsprong. Om het menselijk lichaam volledig te laten functioneren, heeft het beide groepen van deze stoffen nodig. Er is geen afzetting van eiwitverbindingen in het lichaam in de vorm van vet. Alle eiwitten die door een persoon worden verkregen, ondergaan een vervalproces, waarna een nieuw eiwit wordt gesynthetiseerd in een verhouding van 1: 1. Bij kinderen prevaleert het proces van katabolisme boven anabolisme vanwege de snelle groei van het lichaam. Er zijn twee soorten eiwitten:

  • compleet - bevat 20 aminozuren, komt alleen voor in dierlijke producten;
  • defect - elk eiwit waar ten minste 1 van de vereiste aminozuren ontbreekt.

Het koolhydraatmetabolisme is verantwoordelijk voor het genereren van het grootste deel van de energie. Wijs complexe en eenvoudige koolhydraten toe. Het eerste type omvat groenten, brood, fruit, granen en granen. Dit type wordt ook wel "nuttig" genoemd, omdat de splitsing over een lange tijd plaatsvindt en het lichaam een ​​lange lading geeft. Eenvoudige of snelle koolhydraten - witte bloemproducten, suiker, gebak, koolzuurhoudende dranken, snoep. Het menselijk lichaam kan ze helemaal missen, ze worden zeer snel verwerkt. Deze twee typen hebben de volgende kenmerken:

  • complexe koolhydraten vormen glucose, waarvan het gehalte altijd ongeveer hetzelfde is;
  • snelle zorgen ervoor dat deze indicator fluctueert, wat de stemming en het welzijn van een persoon beïnvloedt.

Tekenen van een goede stofwisseling

Dit concept omvat de stofwisseling waarmee een persoon geen problemen ervaart met obesitas of ongecontroleerd gewichtsverlies. Een goede stofwisseling is wanneer het stofwisselingsproces niet te snel of te langzaam gaat. Elke persoon probeert te corrigeren, dit probleem onder controle te krijgen en een optimale stofwisseling te bereiken die het lichaam niet zou schaden.

Het metabolisme moet overeenkomen met de norm, voor elke persoon is het anders, maar als er sprake is van overgewicht of, omgekeerd, pijnlijke dunheid, dan is er iets in het lichaam verkeerd. De belangrijkste tekenen van een goed metabolisme zijn de gezondheid van orgaansystemen, de huid en het menselijk zenuwstelsel:

  • gebrek aan huiduitslag;
  • optimale verhouding van spier- en lichaamsvet;
  • goede haarconditie;
  • normale werking van het maagdarmkanaal;
  • gebrek aan chronische vermoeidheid.

Stofwisselingsziekten

De oorzaak van afwijkingen in metabole processen kunnen verschillende pathologische aandoeningen zijn die het werk van de endocriene klieren of erfelijke factoren beïnvloeden. De geneeskunde bestrijdt met succes ziekten, maar tot dusver was het niet mogelijk om te gaan met genetische aanleg. In de overgrote meerderheid van de gevallen wordt een slecht metabolisme veroorzaakt door een onjuist dieet of te strikte voedselbeperkingen. Misbruik van vet voedsel, caloriearm voedsel, hongerdiëten leiden tot een slechte werking van metabole processen. Slechte gewoonten verergeren de toestand enorm:

  • alcohol drinken;
  • roken;
  • inactieve levensstijl.

Symptomen van metabole stoornissen

Alle bovengenoemde redenen veroorzaken manifestaties van een slecht metabolisme. De aandoening manifesteert zich in de regel in de vorm van overgewichtstoename, verslechtering van de huid en het haar. Het is alleen mogelijk om van alle negatieve symptomen af ​​te komen door de oorzaak van metabole stoornissen (ziekten, verkeerde voeding, inactieve levensstijl) weg te nemen. U moet voor uw gezondheid zorgen en de stofwisseling in het lichaam normaliseren als de volgende afwijkingen optreden:

  • ernstige zwelling;
  • kortademigheid;
  • overgewicht;
  • kwetsbaarheid van nagels;
  • verkleuring van de huid, verslechtering van de toestand;
  • haaruitval, kwetsbaarheid.

Hoe te vertragen

De omgekeerde situatie kan zich ook voordoen, waarbij een te snel metabolisme de binnenkomende componenten zo actief verwerkt dat een persoon te dun wordt, geen spiermassa kan krijgen, een vetlaag. Deze aandoening wordt niet als normaal beschouwd en de stofwisselingsprocessen moeten worden vertraagd. Om dit te doen, kunt u het volgende doen:

  • drink wat meer koffie;
  • beperk de tijd dat u slaapt;
  • drink meer melk;
  • een uur na het ontwaken ontbijten;
  • als u actief aan sport doet, verminder dan de belasting;
  • eet strikt 3 keer per dag, porties moeten een gevoel van volledige verzadiging geven;
  • vermijd groene thee, citrusvruchten, eiwitrijk voedsel.

Hoe metabolisme en metabolisme te versnellen

Deze vraag wordt vaker gesteld, vooral voor mensen die willen afvallen. Als u er na de tests van overtuigd bent dat de oorzaak van obesitas niet een erfelijke aanleg (genetische aandoeningen) of een endocriene systeemziekte is, kunt u uw dieet en fysieke activiteit gaan volgen. Hieronder staan ​​opties die, wanneer ze samen worden gebruikt, u zullen helpen om te gaan met een langzame stofwisseling..

Producten

Het eerste dat verandert als je stofwisseling laag is, is voeding. In 90% van de gevallen heeft dit item de hoogste prioriteit bij het afvallen. Het wordt aanbevolen om de volgende regels te volgen:

  1. Cellulose. Er moet veel van dit product in de voeding zitten, dit bestanddeel wordt lange tijd in het spijsverteringskanaal opgenomen, waardoor het lichaam lang verzadigd raakt. Volgens studies versnelt deze stof in de voeding het metabolisme met 10%. Je kunt vezels kopen in supermarkten, het wordt ook gevonden in durumpasta, ontbijtgranen, grof brood.
  2. Eiwitrijk voedsel. Eiwit heeft aanzienlijke thermische eigenschappen en het lichaam moet veel calorieën uitgeven om het te verwerken. Hij neemt ook deel aan het opbouwen van spiermassa, wat ook een positief effect heeft op het verhogen van de stofwisseling. Veel eiwit zit in kippeneieren, kippenvlees, zuivel en gefermenteerde melkproducten.
  3. Citrus. Ze helpen het spijsverteringskanaal te stimuleren en versnellen de verwijdering van onnodig water uit het lichaam. Grapefruit wordt beschouwd als de beste citrus voor gewichtsverlies, je kunt ook mandarijnen, sinaasappels en citroenen eten.
  4. Gember neemt deel aan het transport van voedingsstoffen en hun opname. Het product helpt het lichaam om sneller zuurstof door het lichaam te transporteren en stimuleert zo het vetverbrandingsproces. U kunt het product in elke vorm opnemen. Het verliest zijn eigenschappen niet, zelfs niet tijdens warmtebehandeling.
  5. Gebruik kaneel om je bloedsuikerspiegel te verlagen. Ze fungeert niet alleen als middel om diabetes te voorkomen, maar helpt ook de stofwisseling te versnellen. Dit onderdeel helpt alleen bij langdurig gebruik.

Dranken

Met voldoende toevoer van water naar de cellen, vindt de regeneratie sneller plaats, wat zorgt voor een jeugdige huid, snelle eliminatie van vervalproducten die een giftig effect hebben op het lichaam. Water normaliseert en versnelt het splijten, verteren. Het vloeistofvolume wordt berekend rekening houdend met soepen, maar koffie of thee valt niet onder deze groep. Deze drankjes nemen water weg, dus na het drinken moet je een paar kopjes gewoon water drinken.

De belangrijkste voorwaarde voor alle dranken is de afwezigheid van suiker, u kunt desgewenst een vervanger toevoegen. De volgende vloeistoffen worden aanbevolen:

  • fruit drank;
  • compotes;
  • hibiscus;
  • versgeperste sappen in kleine hoeveelheden;
  • witte, groene thee;
  • kruidenafkooksels.

Verdovende middelen

Geneesmiddelen kunnen de stofwisseling niet radicaal beïnvloeden, ze hebben alleen het noodzakelijke effect als onderdeel van een geïntegreerde aanpak: sport, voeding, afwijzing van slechte gewoonten. De volgende opties worden beschouwd als populaire medicijnen om de stofwisseling te verbeteren:

  1. Steroïden. Ze zijn vooral in trek bij de bodybuilder, maar deze medicijnen hebben een zeer tastbaar effect op de hormonale achtergrond in het lichaam. Bij meisjes kunnen deze stoffen de beëindiging van de menstruatiecyclus, de gewelddadige haargroei op het lichaam en een verandering in het timbre van de stem veroorzaken. Bij mannen vermindert dit medicijn het libido, vermindert het de potentie. Wanneer u stopt met het gebruik van steroïden, is er een zeer snelle gewichtstoename, een sterke afname van de immuniteit.
  2. Amfetamine, cafeïne, fenamine en andere stimulerende middelen. Langdurig, ongecontroleerd gebruik leidt tot slapeloosheid, depressie, snelle verslaving.
  3. Groeihormoon of groeihormoon. Een zacht medicijn dat helpt om spiermassa op te bouwen en niet veel bijwerkingen heeft, stimuleert de stofwisseling lange tijd.
  4. L-thyroxine. Het heeft een stimulerend effect op de functie van de schildklier, wat helpt om snel af te vallen zonder het terug te geven. De nadelen zijn: prikkelbaarheid, nervositeit, zweten, verstoring van sommige lichaamssystemen.
  5. Clenbuterol. Het verhoogt de snelheid van metabole processen sterk, vermindert snel het lichaamsgewicht. Bijwerkingen duiden op het optreden van tachycardie, sprongen in lichaamstemperatuur.
  6. Vitaminecomplexen. Ze verbeteren het algemene welzijn, verzadigen het lichaam met de noodzakelijke stoffen voor de volledige werking van alle lichaamssystemen. Het is een belangrijke bron voor het volledig functioneren van een persoon; vitamines ondersteunen het werk van alle organen van het lichaam. Het is beter om een ​​kant-en-klaar vitaminecomplex te gebruiken, dat rijk is aan alle soorten sporenelementen.

Opdrachten

Als het trage metabolisme geen diagnose is vanwege de genetische kenmerken van het lichaam, dan is sport het belangrijkste stadium om het metabolisme te verbeteren. Elke arts zal aanbevelen om meer te bewegen als u overtollig gewicht wilt verliezen. Onvoldoende dagelijkse krachtbelastingen leiden tot stagnerende processen in het lichaam, vertragen de bloedcirculatie, wat een nadelig effect heeft op de voeding van cellen en organen. Door dagelijkse trainingen te doen, wordt uw metabolisme aanzienlijk versneld.

Er zijn geen specifieke en speciale oefeningen voor deze doeleinden; het is noodzakelijk om het lichaam regelmatig te belasten. U kunt dit gebruiken als onderdeel van een behandeling die de kwaliteit van het hele regime drastisch verbetert. De effectiviteit van voeding, medicijnen om het metabolisme te versnellen, hangt af van sportactiviteiten. Voor deze doeleinden wordt aanbevolen om dagelijkse cardiotraining uit te voeren:

  • joggen op een loopband of buitenshuis;
  • Amerikaans voetbal;
  • basketbal;
  • yoga;
  • geschiktheid;
  • Pilates;
  • vormgeven;
  • aerobics;
  • fietsen of hometrainer.

Metabolisme

Metabolisme is in de eerste plaats het metabolisme van het lichaam voor energieproductie. Alle levende organismen op aarde zijn open systemen die de stroom van energie en materie van buitenaf actief kunnen organiseren. Energiemetabolisme in cellen helpt ons leven. Energie is nodig voor de implementatie van vitale processen, maar vooral voor de chemische synthese van stoffen die worden gebruikt om de structuren van de cel en het lichaam op te bouwen en te herstellen.

Metabolisme

Levende wezens kunnen slechts twee soorten energie gebruiken: licht (energie van zonnestraling) en chemisch (energie van bindingen van chemische verbindingen). Op basis hiervan zijn organismen verdeeld in twee groepen: fototrofen en chemotrofen..

De belangrijkste bron van structurele moleculen is koolstof. Afhankelijk van de koolstofbronnen worden levende organismen in twee groepen verdeeld: autotrofen met een anorganische koolstofbron (kooldioxide) en heterotrofen met organische koolstofbronnen.

Het proces van het verbruiken van energie en stoffen heet voeding. Er zijn twee manieren om te eten:

  • holozoïcum - door voedseldeeltjes in het lichaam op te vangen;
  • holofytisch - zonder opname, door de opname van opgeloste voedingsstoffen door de oppervlaktestructuren van het lichaam.

Laten we eens kijken naar de processen die gepaard gaan met het binnendringen van stoffen in de cel.

Transport van stoffen in de cel

Er zijn twee soorten penetratie van stoffen in de cel via membranen: passief en actief transport.

Passief transport

Passief transport - overdracht van stoffen langs een concentratiegradiënt van een gebied met een hoge concentratie naar een lage concentratie zonder energieverbruik (bijvoorbeeld diffusie, osmose).

Diffusie - passieve beweging van een stof van een gebied met een hogere concentratie naar een gebied met een lagere concentratie.

Langs het pad van eenvoudige diffusie bewegen materiedeeltjes door de bilipidenlaag van het membraan. De richting van eenvoudige diffusie wordt alleen bepaald door het verschil in de concentratie van de stof aan beide zijden van het membraan. Door eenvoudige diffusie, hydrofobe stoffen (O2, N2, benzeen) en polaire kleine moleculen (CO2, H2O, ureum). Polaire relatief grote moleculen (aminozuren, monosacchariden), geladen deeltjes (ionen) en macromoleculen (DNA, eiwitten) dringen niet door.

Simpele diffusie is een proces waarbij gas of opgeloste stoffen zich verspreiden en het volledige volume van een stof vullen. Moleculen of ionen opgelost in een vloeistof, in een chaotische toestand, botsen met de wanden van het celmembraan, wat een dubbel resultaat kan veroorzaken: het molecuul zal stuiteren of door het membraan gaan. Als de kans op de laatste groot is, zeggen ze dat het membraan permeabel is voor deze stof..

Als de concentratie van een bepaalde stof aan beide zijden van het membraan anders is, vindt er een proces plaats dat helpt om de concentratie te egaliseren. Zowel zeer oplosbare (hydrofiele) als onoplosbare (hydrofobe) stoffen passeren het celmembraan.

In het geval dat het membraan slecht doorlaatbaar of ondoordringbaar is voor een bepaalde stof, wordt het onderworpen aan de werking van osmotische krachten. Bij een lagere concentratie van een stof in een cel krimpt het, bij een hogere concentratie laat het water binnen.

Veel stoffen dringen door middel van eenvoudige diffusie door biologische membranen. Stoffen met een hoge polariteit en een organisch karakter kunnen echter niet door het membraan dringen door eenvoudige diffusie; deze stoffen komen de cel binnen door gefaciliteerde diffusie. Facilitated diffusion is de diffusie van een stof langs de gradiënt van zijn concentratie, die wordt uitgevoerd met behulp van speciale transportdragereiwitten die in het membraan zijn ondergedompeld. De deelname van dragereiwitten zorgt voor een hogere mate van gefaciliteerde diffusie vergeleken met eenvoudige passieve diffusie. Gefaciliteerde diffusie vereist geen speciale energiekosten vanwege de hydrolyse van ATP. Deze functie onderscheidt gefaciliteerde diffusie van actief transmembraantransport..

Osmose is een proces van diffusie in één richting door een semi-permeabel membraan van oplosmiddelmoleculen naar een hogere concentratie van een opgeloste stof uit een volume met een lagere concentratie van een opgeloste stof.

Het transport van oplosmiddel over het membraan is te wijten aan osmotische druk. Deze osmotische druk komt voort uit het feit dat het systeem de concentratie van de oplossing in beide media probeert te egaliseren, gescheiden door een membraan, en wordt beschreven door de tweede wet van de thermodynamica. Het is gelijk aan de overmatige externe druk die vanaf de zijkant van de oplossing moet worden uitgeoefend om het proces te stoppen, dat wil zeggen om voorwaarden te scheppen voor osmotisch evenwicht. Overmatige overdruk boven osmotische druk kan leiden tot omgekeerde osmose - omgekeerde diffusie van het oplosmiddel.

Actief transport

Actief transport is de overdracht van een stof door een cel of intracellulair membraan, of door een laag cellen, die tegen de concentratiegradiënt stroomt van een gebied met een lage concentratie naar een gebied met een hoge concentratie, d.w.z. met het verbruik van de vrije energie van het lichaam. In de meeste gevallen is de energiebron de energie van ATP's met hoge energie.

Kalium-natriumpomp

Stoffen die actief worden vervoerd, althans via sommige celmembranen, zijn onder meer natrium, kalium, calcium, ijzer, waterstof, chloor, jodium, urinezuurionen, sommige suikers en de meeste aminozuren.

Het mechanisme van actief transport wordt het best bestudeerd voor de natrium-kaliumpomp (Na + / K + -pomp) - een transportproces dat natriumionen door het celmembraan naar buiten pompt en tegelijkertijd kaliumionen de cel in pompt. Deze pomp is verantwoordelijk voor het handhaven van verschillende concentraties natrium- en kaliumionen aan beide zijden van het membraan, evenals voor de aanwezigheid van een negatief elektrisch potentiaal in de cellen..

Overweeg de werking van de pomp. Wanneer 2 kaliumionen binden aan een dragereiwit buiten en 3 natriumionen binden aan de binnenkant, wordt de ATPase-functie van het eiwit geactiveerd. Dit leidt tot de splitsing van 1 ATP-molecuul tot ADP met de afgifte van de energie van een hoogenergetische fosfaatbinding. Aangenomen wordt dat deze vrijgekomen energie een chemische en conformationele verandering veroorzaakt in het dragereiwitmolecuul, waardoor 3 natriumionen naar buiten bewegen en 2 kaliumionen de cel in gaan..

Afb. 1. Kaliumnatriumpomp.

Fagocytose en pinocytose

Fagocytose en pinocytose verwijzen ook naar actief transport.

Afb. 3. Pinocytose.

De transformatie van stoffen in de cel

Voedingsstoffen die het lichaam binnenkomen, zijn betrokken bij metabolische processen.

Synthese van stoffen in de cel

Syntheseproces = plastic metabolisme = assimilatie = anabolisme

Om iets te bouwen, moet je energie besteden - dit proces gaat samen met het absorberen van energie.

Type organismeEen voorbeeld van plastic ruilen
AutotrofenFotosynthese
HeterotrofenEiwitsynthese

Katabolisme

Het tegenovergestelde van anabolisme -

Afbraakproces = energiemetabolisme = dissimilatie = katabolisme

Dit is het proces waarbij complexe stoffen worden ontbonden in eenvoudige. "Breken - niet bouwen", zodat er energie vrijkomt.

Dit zijn in feite oxidatiereacties, ze komen voor in mitochondriën, het eenvoudigste voorbeeld is ademhaling. Bij het ademen worden complexe organische stoffen afgebroken tot eenvoudige, kooldioxide en energie komen vrij.

Over het algemeen zijn deze twee processen met elkaar verbonden en transformeren ze in elkaar. Samenvattend kan de vergelijking van het metabolisme - metabolisme in een cel - als volgt worden geschreven:

katabolisme + anabolisme = celmetabolisme = metabolisme

Laten we deze processen in meer detail bekijken..

Energiemetabolisme = dissimilatie = katabolisme

Dit proces vindt plaats in verschillende fasen en we moeten nadenken over hoe het in verschillende organismen verloopt..

Er zullen slechts 2 organismen zijn - meercellig (bijvoorbeeld mens) en eencellig (plant en dier).

En vergeet niet dat de combinatie van de letters ATP (adenosinetrifosfaat) 'energie' betekent. Alleen zit deze energie in een molecuul.

Anabolisme

Katabole routes beïnvloeden de omzetting van voedselmaterialen in onomkeerbare tussenproducten. Anabole routes daarentegen zijn sequenties van door enzymen gekatalyseerde reacties waarbij de bouwstenen van de componenten van grote moleculen of macromoleculen (zoals eiwitten, koolhydraten en vetten) worden gevormd uit dezelfde tussenproducten.

De katabole routes hebben dus een welomschreven begin maar hebben geen uniek identificeerbare eindproducten; anabole routes daarentegen leiden tot duidelijk te onderscheiden eindproducten van diffuse oorsprong. De twee routes zijn verbonden door fosfaatoverdrachtsreacties waarbij ADP (adenosinedifosfaat), AMP (adenonmonofosforzuur) en ATP betrokken zijn, evenals elektronenoverdracht, die het aantal reducerende equivalenten (d.w.z. waterstofatomen of elektronen) dat vrijkomt, vermindert. tijd van katabole reacties. gebruikt voor biosynthese.

Maar hoewel de katabole en anabole routes nauw verwant zijn, en het algemene effect van het ene type route duidelijk het tegenovergestelde is van het andere, hebben ze weinig gemeenschappelijke stappen..

De anabole route voor de synthese van een bepaald molecuul begint meestal met heel andere tussenproducten dan die gevormd door het katabolisme van dat molecuul; micro-organismen kataboliseren bijvoorbeeld aromatische (dat wil zeggen ringbevattende of cyclische) aminozuren tot acetyl-co-enzym A en een tussenproduct van de Krebs-cyclus. De biosynthese van deze aminozuren begint echter met een verbinding die is afgeleid van pyruvaat en een tussenproduct in het metabolisme van pentose (een algemene naam voor suikers met vijf koolstofatomen). Evenzo wordt histidine gesynthetiseerd uit pentosesuiker, maar gekataboliseerd tot α-oxoglutaraat.

Zelfs wanneer het katabole product wordt gebruikt in de anabole route, ontstaan ​​er verschillen; vetzuren die in acetyl-co-enzym A worden gekataboliseerd, worden dus niet rechtstreeks gesynthetiseerd uit acetyl-co-enzym A, maar uit het derivaat ervan, malonyl-co-enzym A (zie lipidencomponenten hieronder). Bovendien kunnen zelfs enzymen die ogenschijnlijk identieke stappen in de katabole en anabole routes katalyseren, verschillende eigenschappen vertonen. In het algemeen is het pad naar beneden (katabolisme) dus anders dan het pad naar boven (anabolisme). Deze verschillen zijn belangrijk omdat ze de regulering van katabole en anabole processen in de cel mogelijk maken..

De waarde van ATP in metabolisme

De energie die vrijkomt bij de afbraak van organische stoffen wordt niet direct door de cel gebruikt, maar opgeslagen in de vorm van hoogenergetische verbindingen, meestal in de vorm van adenosinetrifosfaat (ATP). Door zijn chemische aard behoort ATP tot mononucleotiden en bestaat het uit de stikstofhoudende basis van adenine, de koolhydraatribose en drie fosforzuurresten.

De energie die vrijkomt bij de hydrolyse van ATP wordt door de cel gebruikt voor allerlei werkzaamheden. Aan biologische synthese wordt veel energie besteed. ATP is een universele energiebron voor de cel. De voorraad ATP in de cel is beperkt en wordt aangevuld door het proces van fosforylering, dat optreedt met verschillende intensiteiten tijdens ademhaling, fermentatie en fotosynthese. ATP wordt extreem snel vernieuwd (bij mensen is de levensduur van één ATP-molecuul minder dan 1 minuut).

Energiemetabolisme in de cel. ATP-synthese.

ATP-synthese vindt plaats in de cellen van alle organismen tijdens het fosforylatieproces, d.w.z. toevoeging van anorganisch fosfaat aan ADP. De energie voor fosforylering van ADP wordt gegenereerd tijdens het energiemetabolisme. Energiemetabolisme of dissimilatie is een combinatie van de reactie van afbraak van organische stoffen, vergezeld van het vrijkomen van energie. Afhankelijk van de habitat kan de dissimilatie in twee of drie fasen plaatsvinden..

In de meeste levende organismen - aeroben die in een zuurstofomgeving leven - worden tijdens de dissimilatie drie fasen uitgevoerd: voorbereidend, zuurstofvrij, zuurstof. In anaëroben die leven in een zuurstofarme omgeving of in aeroben met een gebrek aan zuurstof, verloopt de dissimilatie alleen in de eerste twee fasen met de vorming van organische tussenverbindingen, die nog steeds rijk zijn aan energie.

De eerste fase is voorbereidend. In het maagdarmkanaal van meercellige organismen wordt het uitgevoerd door spijsverteringsenzymen. In eencellige organismen - door lysosoom-enzymen. In het eerste stadium worden eiwitten afgebroken tot aminozuren, vetten tot glycerol en vetzuren, polysacchariden tot monosacchariden, nucleïnezuren tot nucleotiden. Dit proces heet vertering..

De tweede fase is anoxisch (glycolyse). De biologische betekenis ligt in het begin van de geleidelijke afbraak en oxidatie van glucose met de accumulatie van energie in de vorm van 2 ATP-moleculen. Glycolyse vindt plaats in het cytoplasma van cellen. Het bestaat uit verschillende opeenvolgende reacties van de omzetting van een glucosemolecuul in twee moleculen pyrodruivenzuur (pyruvaat) en twee ATP-moleculen, in de vorm waarvan een deel van de energie die vrijkomt bij glycolyse wordt opgeslagen:

De rest van de energie wordt afgevoerd als warmte.

In gist- en plantencellen (bij gebrek aan zuurstof) valt pyruvaat uiteen in ethylalcohol en kooldioxide. Dit proces wordt alcoholische fermentatie genoemd..

De energie die wordt verzameld tijdens de glycolyse is te laag voor organismen die zuurstof gebruiken om te ademen. Dat is de reden waarom melkzuur (C3H6O3) wordt gevormd in de spieren van dieren, inclusief mensen, onder zware belasting en een gebrek aan zuurstof, dat zich ophoopt in de vorm van lactaat. Spierpijn verschijnt. Bij ongetrainde mensen gaat dit sneller dan bij getrainde mensen..

De derde fase is zuurstof, dat bestaat uit twee opeenvolgende processen: de Krebs-cyclus, genoemd naar de Nobelprijswinnaar Hans Krebs, en oxidatieve fosforylering. De betekenis ervan ligt in het feit dat pyruvaat tijdens zuurstofademhaling wordt geoxideerd tot de eindproducten - kooldioxide en water, en de energie die vrijkomt bij oxidatie wordt opgeslagen in de vorm van 36 ATP-moleculen. (34 moleculen in de Krebs-cyclus en 2 moleculen tijdens oxidatieve fosforylering). Deze energie van afbraak van organische verbindingen zorgt voor de reacties van hun synthese in plastic uitwisseling. Het zuurstofstadium is ontstaan ​​na de ophoping van een voldoende hoeveelheid moleculaire zuurstof in de atmosfeer en het verschijnen van aërobe organismen.

De Krebs-cyclus vertegenwoordigt fase III van het vrijkomen van energie uit voedsel. Elke omwenteling van deze cyclus wordt geïnitieerd door de vorming van citraat met zes koolstofatomen uit oxaloacetaat (vier koolstofatomen) en acetyl-co-enzym A; daaropvolgende reacties leiden tot de omzetting van oxaloacetaat en de vorming van twee moleculen kooldioxide. De koolstofatomen die in de vorming van kooldioxide terechtkomen, zijn niet meer beschikbaar voor de cel. Bij een gelijktijdige stapsgewijze oxidatie, waarbij waterstofatomen of elektronen uit tussenproducten worden verwijderd. Gevormd tijdens de cyclus en via het draagsysteem, worden ze uiteindelijk overgebracht naar zuurstof met de vorming van water - kwantitatief zijn ze de belangrijkste manier om ATP te genereren uit ADP en anorganisch fosfaat. Deze gebeurtenissen staan ​​bekend als terminale ademhaling en oxidatieve fosforylering..

Oxidatieve fosforylering of cellulaire ademhaling vindt plaats op de binnenste membranen van mitochondriën, waarin moleculen van elektronendragers zijn ingebed. Tijdens deze fase komt het grootste deel van de metabole energie vrij. Dragermoleculen transporteren elektronen naar moleculaire zuurstof. Een deel van de energie wordt afgevoerd in de vorm van warmte en een deel wordt besteed aan de vorming van ATP.

De totale reactie van het energiemetabolisme:

Plastic uitwisseling

Plastic metabolisme = assimilatie = anabolisme

Plastic metabolisme of assimilatie is een reeks reacties die zorgen voor de synthese van complexe organische verbindingen in de cel. Heterotrofe organismen bouwen hun eigen organische stof op uit biologische voedingscomponenten. Heterotrofe assimilatie wordt in wezen teruggebracht tot de herschikking van moleculen:

Organische voeding (eiwitten, vetten, koolhydraten) → spijsvertering → Eenvoudige organische moleculen (aminozuren, vetzuren, monosuiker) → biologische syntheses → Lichaamsmacromoleculen (eiwitten, vetten, koolhydraten).

Autotrofe organismen zijn in staat om volledig onafhankelijk organische stoffen te synthetiseren uit anorganische moleculen die worden geconsumeerd uit de externe omgeving. Tijdens autotrofe assimilatie gaan de reacties van foto- en chemosynthese, die de vorming van eenvoudige organische verbindingen vormen, vooraf aan de biologische synthese van moleculen van macromoleculen:

Anorganische stoffen (kooldioxide, water) → fotosynthese, chemosynthese → Eenvoudige organische moleculen (aminozuren, vetzuren, monosuiker) → biologische syntheses → Lichaamsmacromoleculen (eiwitten, vetten, koolhydraten).

Fotosynthese

Fotosynthese is de synthese van organische verbindingen uit anorganische, die afkomstig is van de energie van de cel. De leidende rol in de fotosyntheseprocessen wordt gespeeld door fotosynthetische pigmenten, die een unieke eigenschap hebben - om licht op te vangen en de energie om te zetten in chemische energie. Fotosynthetische pigmenten vormen een vrij grote groep eiwitachtige stoffen. De belangrijkste en belangrijkste in termen van energie is het pigmentchlorofyl, dat voorkomt in alle fototrofen, behalve fotosynthetische bacteriën. Fotosynthetische pigmenten zijn ingebed in het binnenmembraan van plastiden in eukaryoten of in invaginaties van het cytoplasmatische membraan in prokaryoten.

In het fotosyntheseproces worden, naast monosacchariden (glucose, enz.), Die worden omgezet in zetmeel en door de plant worden opgeslagen, monomeren van andere organische verbindingen gesynthetiseerd - aminozuren, glycerol en vetzuren. Dankzij fotosynthese voorzien plantencellen, of beter gezegd chlorofylhoudende cellen, zichzelf en al het leven op aarde van de nodige organische stoffen en zuurstof..

Chemosynthese

Chemosynthese is ook een proces van het synthetiseren van organische verbindingen uit anorganische, maar wordt niet uitgevoerd door lichtenergie, maar door chemische energie die wordt verkregen tijdens de oxidatie van anorganische stoffen (zwavel, waterstofsulfide, ijzer, ammoniak, nitriet, enz.). De belangrijkste zijn nitrificerende, ijzer- en zwavelbacteriën.

De energie die vrijkomt bij oxidatiereacties wordt door bacteriën opgeslagen in de vorm van ATP en gebruikt voor de synthese van organische verbindingen. Chemosynthetische bacteriën spelen een zeer belangrijke rol in de biosfeer. Ze nemen deel aan afvalwaterzuivering, dragen bij aan de ophoping van mineralen in de bodem, verhogen de bodemvruchtbaarheid.

Waarom metabolisme bestuderen

Er zijn twee belangrijke redenen om de metabole route te bestuderen:

  1. om kwantitatief chemische veranderingen te beschrijven die worden gekatalyseerd door enzymen uit de wegcomponent;
  2. beschrijf de verschillende intracellulaire controles die de snelheid bepalen waarmee deze route functioneert.

Onderzoeken met hele organismen of organen kunnen informatie opleveren dat de ene stof in een andere wordt omgezet en dat dit proces in een specifiek weefsel is gelokaliseerd. Zo kunnen experimenten aantonen dat ureum, het belangrijkste stikstofhoudende eindproduct van het eiwitmetabolisme bij zoogdieren, uitsluitend in de lever wordt geproduceerd. Ze kunnen echter de details van de betrokken enzymatische stappen niet onthullen. Aanwijzingen voor de identiteit van de betrokken producten en voor mogelijke chemische veranderingen veroorzaakt door enzymen van componenten kunnen worden verschaft door middel van een van de vier methoden, waaronder onderzoek naar gehele organismen of weefsels..

Ten eerste kunnen bepaalde metabolieten, onder omstandigheden van stress of onevenwichtigheden die verband houden met ziekte, zich meer dan normaal ophopen. Zo verschijnt tijdens de stress van intensieve training melkzuur in de bloedbaan en verdwijnt glycogeen, de vorm waarin koolhydraten zich ophopen in de spieren. Dergelijke waarnemingen bewijzen echter niet dat melkzuur een normaal tussenproduct is in het glycogeenkatabolisme; ze tonen eerder alleen aan dat verbindingen die melkzuur kunnen produceren, normale tussenproducten kunnen zijn. In dit voorbeeld wordt melkzuur inderdaad geproduceerd als reactie op abnormale omstandigheden en wordt het niet rechtstreeks geproduceerd in de routes van koolhydraatkatabolisme.

Ten tweede kan de introductie van metabole gifstoffen leiden tot de accumulatie van specifieke metabolieten. Als dieren bijvoorbeeld fluorazijnzuur binnenkrijgen, hoopt citroenzuur zich op in de lever. Dit geeft correct aan dat fluorazijnzuur, hetzij als zodanig toegediend of afgeleid van fluorazijnzuur via de tricarbonzuur (TCA) -cyclus, het citraat-oxidatie-enzym remt.

Ten derde kan het lot van elke nutriënt - inderdaad vaak het lot van een bepaalde chemische groep of atoom in een nutriënt - relatief gemakkelijk worden gevolgd voor de introductie van een nutriënt die is gelabeld met een isotoop. Isotopen zijn vormen van een element die chemisch niet van elkaar te onderscheiden zijn, maar verschillen in fysische eigenschappen..

Het gebruik van een niet-radioactieve stikstofisotoop in de jaren dertig toonde voor het eerst de dynamische toestand van de bestanddelen van het lichaam. Eerder werd aangenomen dat weefseleiwitten stabiel zijn na vorming en alleen verdwijnen met de dood in de cel. Toen ratten aminozuren kregen die waren gelabeld met isotoop stikstof, werd gevonden dat de isotoop werd opgenomen in veel van de aminozuren in lever- en darmproteïnen, ook al veranderde het totale proteïnegehalte van deze weefsels niet. Dit suggereert dat de eiwitten van deze weefsels in een dynamische stabiele toestand bestaan, waarin relatief hoge synthesesnelheden in evenwicht worden gehouden door gelijke mate van afbraak. Dus hoewel de gemiddelde levercel een levensduur van enkele maanden heeft, wordt de helft van de eiwitten elke vijf tot zes dagen gesynthetiseerd en afgebroken. Aan de andere kant vernieuwen spier- of herseneiwitten, weefsels die zich (in tegenstelling tot de darmen of lever) niet hoeven aan te passen aan veranderingen in de chemische samenstelling van hun omgeving, niet zo snel.

Ten slotte zijn genetisch gemodificeerde organismen (mutanten) niet in staat bepaalde enzymen in actieve vorm te synthetiseren. Dergelijke defecten, zo niet dodelijk, resulteren in de accumulatie en eliminatie van het defecte enzymsubstraat; bij normale organismen hoopt het substraat zich niet op omdat het enzym erop inwerkt. De betekenis van deze waarneming werd voor het eerst gerealiseerd in het begin van de 20e eeuw, toen de uitdrukking "aangeboren metabole fouten" werd gebruikt om erfelijke aandoeningen te beschrijven waarbij verschillende aminozuren en andere metabolieten in de urine worden uitgescheiden. Bij micro-organismen, waarin genetische mutaties relatief gemakkelijk te induceren zijn, is deze methode erg nuttig geweest voor het selecteren van specifieke mutaties. Naast hun nut bij het ontrafelen van metabole routes, leidde het gebruik van mutanten in de vroege jaren 1940 tot de postulatie van de één gen-één enzymhypothese (Nobelprijswinnaars George Beadle en Edward L. Tatum); hun ontdekkingen openden het veld van biochemische genetica en onthulden voor het eerst de aard van de fijne beheersing van het metabolisme.

Aangezien gedetailleerde informatie over de mechanismen van de componenten van enzymatische stappen in een metabole route niet kan worden verkregen uit studies met hele organismen of weefsels, zijn er verschillende methoden ontwikkeld om deze processen te bestuderen - bijvoorbeeld gesneden weefsels en homogenaten en celvrije extracten, die worden geproduceerd door fysieke vernietiging van cellen en celwanden en ander puin verwijderen. De snijweefseltechniek werd met succes gebruikt door Nobelprijswinnaar Hans Krebs in zijn begin jaren dertig onderzoek naar het mechanisme van ureumvorming in de lever. Er zijn metingen gedaan van het stimulerende effect van kleine hoeveelheden aminozuren op zowel de snelheid van zuurstofopname als de hoeveelheid zuurstofopname; aminozuren werden toegevoegd aan leverplakjes die in een voedingsbodem werden gebaad. Dergelijke metingen onthulden het cyclische karakter van het proces; specifieke aminozuren fungeerden als katalysator en stimuleerden de ademhaling meer dan verwacht van de toegevoegde hoeveelheden. Dit kwam omdat het toegevoegde materiaal tijdens de cyclus opnieuw werd gevormd..

Benadrukt moet worden dat biochemici begrijpen dat studies van geïsoleerde en sterk gezuiverde systemen, zoals die hierboven kort beschreven, niet meer dan in de buurt van de biologische realiteit kunnen komen. De identificatie van nauwkeurige en grove controle van de metabole route en (indien nodig) andere invloeden op deze route moet uiteindelijk het bestuderen van de route door de cel of het organisme omvatten. Hoewel sommige methoden geschikt zijn gebleken om de resultaten in vitro te vergelijken met de situatie in levende organismen, kan het ontwikkelen van nieuwe experimentele benaderingen de ontwikkeling van complexere metabolische processen vereisen, zoals processen die betrokken zijn bij differentiatie en ontwikkeling..

Metabolisme [metabolisme]

Metabolisme is de opname van voedingsstoffen en vloeistoffen uit de omgeving in het lichaam, hun spijsvertering, assimilatie en uitscheiding van producten.

Alle stoffen die het lichaam van het dier binnenkomen, ondergaan daarin aanzienlijke transformaties. Sommigen van hen breken af ​​tot eenvoudige, meestal anorganische producten, terwijl ze de energie vrijgeven die door het lichaam wordt gebruikt, zowel voor spierwerk als voor secretoire en zenuwprocessen (dissimilatie). Hun vervalproducten worden uit het lichaam uitgescheiden. Andere stoffen ondergaan minder diepe splitsing en daaruit worden stoffen gemaakt die lijken op de samenstellende delen van het lichaam (assimilatie - assimilatie). Nieuw gecreëerde stoffen veranderen in actieve elementen van cellen en weefsels of worden in een reserve gedeponeerd, waardoor ze potentiële energiebronnen worden. Anorganische stoffen worden opgenomen in het algemene metabolisme van het lichaam, ondergaan samen met organische complexe transformaties en nemen deel aan alle levensmanifestaties.

In alle levende cellen en weefsels van het lichaam, zowel in een rustige toestand als tijdens activiteit, vinden gelijktijdig twee tegengestelde processen plaats: de vernietiging van een stof en de synthese ervan.

Metabole processen

Metabolisme bestaat uit twee nauw met elkaar verbonden processen: assimilatie en dissimilatie. Deze twee processen zijn niet alleen gelijktijdig, maar ook onderling afhankelijk. Het ene is onmogelijk zonder het andere, omdat er geen werk in het lichaam kan plaatsvinden zonder de afbraak van stoffen die eerder door het lichaam zijn opgenomen. Aan de andere kant is er voor de syntheseprocessen in het lichaam energie nodig, die vrijkomt bij het verval van stoffen.

Deze twee processen vormen het metabolisme van het lichaam. Metabolisme vindt constant en continu plaats. Alle cellen, alle lichaamsweefsels, met uitzondering van zulke dichte en schijnbaar onwankelbare botten en geile formaties, bevinden zich in een constant proces van verval en vernieuwing. Dit geldt voor zowel organische als anorganische stoffen..

Assimilatie (anabolisme)

Assimilatie of anabolisme is de overgang van de samenstellende delen van voedingsstoffen die het menselijk lichaam vanuit de externe omgeving in de cellen zijn binnengekomen, dat wil zeggen de omzetting van eenvoudigere stoffen in chemisch complexe stoffen. Als gevolg van assimilatie vermenigvuldigen cellen zich. Hoe jonger het lichaam, hoe actiever de assimilatieprocessen daarin plaatsvinden, wat de groei en ontwikkeling ervan verzekert.

Dissimilatie (katabolisme)

Dissimilatie of katabolisme is het uiteenvallen (decompositie) van versleten celonderdelen, inclusief de afbraak van stoffen in de samenstelling van eiwitverbindingen.

Tussentijdse uitwisseling

Intermediaire (intermediaire) uitwisseling is verschillende en complexe transformaties van organische en anorganische verbindingen in de lichaamscellen.

De studie van intermediaire uitwisseling onthult de essentie van het levensproces en maakt het mogelijk deze te beheersen. De studie van intermediaire uitwisseling wordt voornamelijk uitgevoerd door biochemische methoden. Onlangs is voor deze doeleinden de methode van radioactieve, gelabelde atomen op grote schaal gebruikt, waardoor het lot van een element in het lichaam kan worden achterhaald. Het is voldoende om een ​​molecuul eiwit, vet, koolhydraten of zout dat een radioactief element bevat aan het dier voor te stellen, om er binnen enkele minuten voor te zorgen dat het zich door het hele lichaam heeft verspreid. Zo is aangetoond dat muizen in slechts 10 dagen de helft van hun lichaamsvet terugkrijgen..

In de studie van intermediair metabolisme, de transformaties die worden ondergaan in organen, weefsels, cellen van stoffen die vanuit de darm in het bloed worden opgenomen, dat wil zeggen de afbraak- en syntheseprocessen, tot de vorming van eindproducten die uit het lichaam moeten worden uitgescheiden.

Heel moeilijk en niet duidelijk genoeg is de vraag naar de manieren en mechanismen van vorming in het lichaam van stoffen die specifiek zijn voor elk individu, voor elk orgaan en zelfs voor elk weefsel, zoals eiwitten. Het is nog steeds onbekend wat hun specificiteit is en hoe specifieke eiwitten worden gemaakt uit voedingssubstanties. Er zijn aanwijzingen dat andere organische stoffen - koolhydraten, vetten en zelfs anorganische residuen - ook zowel individueel als orgaanspecifiek zijn..

Om de studie te vergemakkelijken kan de intermediaire uitwisseling worden onderverdeeld in de uitwisseling van koolhydraten, vetten, eiwitten, water en zouten.

Er moet echter rekening mee worden gehouden dat deze presentatiemethode tot op zekere hoogte willekeurig is, aangezien de uitwisseling van al deze stoffen onlosmakelijk met elkaar is verbonden en een enkel proces vormt.

Eiwitmetabolisme

Eiwitten of eiwitten spelen een belangrijke rol bij de gezondheid, normale groei en ontwikkeling van het menselijk lichaam. Ze vervullen twee verschillende fysiologische functies: plastic en energie.

Eiwitfuncties

De plastic functie van eiwitten is dat ze deel uitmaken van alle cellen en weefsels. De energetische functie van eiwitten is dat ze door oxidatie in aanwezigheid van zuurstof afbreken en energie afgeven. Wanneer 1 g eiwit wordt afgebroken, komt er 4,1 kcal energie vrij.

Eiwitstructuur

Eiwitten bestaan ​​uit aminozuren. Volgens hun aminozuursamenstelling zijn ze verdeeld in compleet en defect.

Complete eiwitten

Complete eiwitten komen voor in dierlijke producten (vlees, eieren, vis, kaviaar, melk en zuivelproducten). Voor een normale groei en ontwikkeling van het lichaam in de dagelijkse voeding van kinderen en adolescenten is het noodzakelijk om voldoende complete eiwitten te hebben.

Defecte eiwitten

Defecte eiwitten worden aangetroffen in plantaardig voedsel (brood, aardappelen, maïs, erwten, mungboon, bonen, rijst, enz.).

Vet metabolisme

Vetten, zoals eiwitten, in het menselijk lichaam hebben een plastische en energetische waarde. 1 g vet, geoxideerd in het lichaam in aanwezigheid van zuurstof, geeft 9,3 kcal energie vrij. Er zijn twee soorten vetten: dierlijk en plantaardig.

Koolhydraat metabolisme

Voor het menselijk lichaam zijn koolhydraten voornamelijk van energetische waarde. Vooral bij het uitvoeren van fysiek werk worden koolhydraten als eerste afgebroken en voorzien ze cellen, weefsels en vooral spieren van de nodige energie voor hun activiteit. Bij oxidatie van 1 g koolhydraten in aanwezigheid van zuurstof komt 4,1 kcal energie vrij. Koolhydraten komen in grote hoeveelheden voor in plantaardig voedsel (brood, aardappelen, fruit, meloenen) en snoep.

Wateruitwisseling

De hoeveelheid water in het lichaam

Water maakt deel uit van alle cellen en weefsels van het menselijk lichaam. Afhankelijk van de fysiologische eigenschappen van elk weefsel, zit er water in verschillende hoeveelheden in. 50 - 60% van het lichaam van een volwassene is water, in het lichaam van jongeren is het watergehalte hoger. De dagelijkse waterbehoefte van volwassenen is 2-3 liter.

Effect van water op het lichaam

Water speelt een belangrijke rol bij de stofwisseling. Als een persoon helemaal niet eet, maar water in normale hoeveelheden gebruikt, kan hij 40-45 dagen leven (totdat zijn lichaamsgewicht met 40% is verminderd). Maar als voedsel daarentegen normaal is en er geen water wordt geconsumeerd, kan een persoon binnen een week sterven (totdat het gewicht met 20-22% is verminderd).

Water komt het lichaam binnen via eten en drinken. Het wordt via de maag en darmen in het bloed opgenomen en neemt deel aan metabole processen in cellen en weefsels, het meeste wordt buiten uitgescheiden door ademhaling, zweten en urine.

In de hete zomerperiode is er tijdens het zweten en ademen een groot waterverlies door het lichaam. Daarom neemt de behoefte van het lichaam aan water toe. Met dorst en een gevoel van droge mond, zonder toevlucht te nemen tot overvloedig gebruik van water, moet u vaak uw mond spoelen, aangezuurd water (water met citroen, mineraalwater) de dorst beter lessen en tegelijkertijd ervaart het hart geen extra stress.

Minerale zoutuitwisseling

Minerale zouten maken deel uit van alle cellen en weefsels van het menselijk lichaam. Maak onderscheid tussen macro- en micro-elementen.

Macronutriënten

Macronutriënten zijn onder meer natrium, chloor, calcium, fosfor, kalium en ijzer. Ze worden in grote hoeveelheden aangetroffen in bloed, cellen, vooral botten.

Spoorelementen

Sporenelementen omvatten mangaan, kobalt, koper, aluminium, fluor, jodium, zink. Ze komen voor in bloed, cellen en botten, maar in kleinere hoeveelheden. Minerale zouten spelen een belangrijke rol bij het metabolisme, vooral bij de processen van celexcitatie.

Weefselademhaling

Weefselademhaling is de laatste fase in de afbraak van organisch materiaal in de lichaamscellen, waarbij zuurstof betrokken is en kooldioxide wordt gevormd.

Om uit te leggen waarom stoffen die gewoonlijk resistent zijn tegen moleculaire zuurstof tijdens weefselademhaling worden geoxideerd, werd het idee van zuurstofactivering naar voren gebracht. Aangenomen wordt dat zuurstof peroxide vormt, waaruit actieve zuurstof wordt afgesplitst. Ook wordt waterstof geactiveerd, dat van de ene stof op de andere overgaat, waardoor een van de stoffen rijker aan zuurstof blijkt te zijn, dat wil zeggen het wordt geoxideerd, terwijl de andere er armer in wordt, dat wil zeggen dat het wordt verminderd.

Cellulaire pigmenten, die ijzer bevatten en zich op het celoppervlak en oxiderende stoffen bevinden, zijn van groot belang bij de ademhaling van weefsels. IJzer is een van de sterkste katalysatoren, zoals te zien is in het voorbeeld van hemoglobine in het bloed. Daarnaast zijn er andere katalysatoren die de overdracht van zuurstof of waterstof vergemakkelijken. Hiervan zijn het enzym catalase en het tripeptide-glutathion bekend, dat zwavel bevat, dat waterstof bindt en het afsplitst van oxiderende stoffen

Energie-uitwisseling

Als gevolg van chemische, mechanische, thermische veranderingen in organische stoffen die in voedsel zitten, wordt hun potentiële energie omgezet in thermische, mechanische en elektrische energie. Weefsels en organen doen hun werk, cellen vermenigvuldigen zich, hun versleten componenten worden vernieuwd, een jong organisme groeit en ontwikkelt zich door deze opgewekte energie. De constantheid van de menselijke lichaamstemperatuur wordt ook door deze energie verzekerd..

Thermoregulatie

Metabole intensiteit

In verschillende organen van het lichaam verloopt het metabolisme met verschillende intensiteiten. Dit kan gedeeltelijk worden beoordeeld aan de hand van de hoeveelheid bloed die er doorheen stroomt, omdat voedingsstoffen en zuurstof met het bloed aan hen worden afgegeven..

Per 100 g stof

Passes per minuut in bloed (in ml)

Regulatie van het metabolisme

Zenuwachtige regulering

Bij hogere dieren worden metabole processen gereguleerd door het zenuwstelsel, wat het verloop van alle chemische processen beïnvloedt. Alle veranderingen in het metabolisme worden waargenomen door het zenuwstelsel, dat door reflex de vorming en uitscheiding stimuleert van enzymatische systemen die stoffen afbreken en synthetiseren.

Humorale regulatie

Metabole processen zijn ook afhankelijk van humorale regulatie, die wordt bepaald door de toestand van de endocriene klieren. De organen van interne afscheiding, vooral de hypofyse, bijnieren, schildklier en geslachtsklieren, bepalen grotendeels het verloop van de stofwisseling. Sommigen van hen beïnvloeden de intensiteit van het dissimilatieproces, terwijl anderen de stofwisseling van individuele stoffen van vetten, mineralen, koolhydraten, enz. Beïnvloeden..

De rol van de lever bij de stofwisseling

Factoren die de stofwisseling beïnvloeden

Leeftijd

Het metabolisme is ook anders bij dieren van verschillende leeftijden. Bij jonge dieren overheersen de syntheseprocessen die nodig zijn voor hun groei (hun synthese overschrijdt 4-12 keer het verval). Bij volwassen dieren zijn de processen van assimilatie en dissimilatie meestal in evenwicht..

Borstvoeding

De ruil wordt ook beïnvloed door de producten die door de dieren worden geproduceerd. Het metabolisme van een melkgevende koe wordt dus opnieuw opgebouwd naar de synthese van specifieke stoffen van melkcaseïne, melksuiker. Materiaal van de site http://wiki-med.com

Voeding

Verschillende soorten dieren hebben een verschillende stofwisseling, vooral als ze verschillende soorten voedsel eten. De aard en mate van metabole processen wordt beïnvloed door de aard van de voeding. Van bijzonder belang is de hoeveelheid en samenstelling van eiwitten, vitamine en minerale samenstelling van voedsel. Eenzijdige voeding van een bepaalde stof heeft aangetoond dat dieren, die zich alleen met eiwitten voeden, zelfs met spierwerk kunnen leven. Dit komt doordat eiwitten zowel een bouwmateriaal als een energiebron in het lichaam zijn..

Verhongering

Tijdens verhongering gebruikt het lichaam zijn reserves, eerst leverglycogeen en vervolgens vet uit vetdepots. De afbraak van eiwitten in het lichaam neemt af en de hoeveelheid stikstof in de uitscheidingen neemt af. Dit wordt al gevonden vanaf de eerste vastendag en geeft aan dat de afname van de eiwitafbraak een reflexkarakter heeft, omdat er binnen een dag of twee nog veel voedingsstoffen in de darmen zitten. Bij verdere hongersnood wordt het stikstofmetabolisme op een laag niveau gebracht. Pas nadat de toevoer van koolhydraten en vetten in het lichaam al is uitgeput, begint de verhoogde afbraak van eiwitten en neemt de afgifte van stikstof sterk toe. Nu zijn eiwitten de belangrijkste energiebron voor het lichaam. Dit is altijd een voorbode van een naderende dood. Ademhalingscoëfficiënt aan het begin van het vasten is 0,9 - het lichaam verbrandt voornamelijk koolhydraten en daalt vervolgens tot 0,7 - vetten worden gebruikt, aan het einde van het vasten is het gelijk aan 0,8 - het lichaam verbrandt eiwitten uit het lichaam.

Absolute hongersnood (bij drinkwater) kan een persoon tot 50 dagen aanhouden, bij honden - meer dan 100 dagen, bij paarden - tot 30 dagen.

De duur van vasten kan worden verlengd met pre-training, aangezien het lichaam blijkt dat het lichaam na korte periodes van vasten meer winkels opslaat dan normaal, en dit vergemakkelijkt secundair vasten..

Een autopsie van de karkassen van dieren die stierven door verhongering, laat zien dat verschillende organen in verschillende mate in gewicht afnemen. Onderhuids weefsel verliest vooral in gewicht, dan verliezen spieren, huid en het spijsverteringskanaal, klieren en nieren nog minder in gewicht; het hart en de hersenen verliezen niet meer dan 2-3% van hun gewicht.

Oefen stress

Het metabolisme tijdens fysieke activiteit gaat gepaard met een intensivering van het dissimilatieproces vanwege de behoefte aan energie van het hoge lichaam.

Zelfs met volledige rust besteedt het dier energie aan het werk van inwendige organen, waarvan de activiteit nooit stopt: hart, ademhalingsspieren, nieren, klieren, enz. De skeletspieren verkeren voortdurend in een bepaalde staat van spanning, waarvan het onderhoud ook een aanzienlijke hoeveelheid energie kost. Dieren besteden veel energie aan het ontvangen, kauwen en verteren van voedsel. Bij een paard wordt hier tot 20% van de energie van het voer aan besteed. Maar het energieverbruik neemt vooral toe tijdens spierwerk, en hoe meer, hoe harder het werk wordt uitgevoerd. Dus een paard dat, wanneer het op een vlakke weg rijdt met een snelheid van 5-6 km per uur, 150 calorieën warmte per kilometer van het pad verbruikt, en met een snelheid van 10-12 km per uur - 225 cal.

De energiebron voor spierwerk is voornamelijk koolhydraten. Bij hard en langdurig werk, wanneer de voorraad koolhydraten is opgebruikt, gebruikt het lichaam vetten en zelfs eiwitten, en zet deze eerst om in koolhydraten.

Milieu

De omgeving wordt ook sterk beïnvloed door het metabolisme - temperatuur, vochtigheid, druk, licht. Bij lage omgevingstemperaturen neemt de afgifte van warmte toe, en dit veroorzaakt een reflexmatige toename van de productie en daardoor intensivering van vervalprocessen in het lichaam.