Понятие об анаболизме и катаболизме


Анаболизм и катаболизм

Анаболизм и катаболизм – это основные метаболические процессы.

Катаболизм – это ферментативное расщепление сложных органических соединений, осуществляющееся внутри клетки за счет реакций окисления. Катаболизм сопровождается выделением энергии и запасанием ее в макроэргических фосфатных связях АТФ.

Анаболизм – это синтез сложных органических соединений – белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов – из простых предшественников, поступающих в клетку из окружающей среды или образующихся в процессе катаболизма. Процессы синтеза связаны с потреблением свободной энергии, которая поставляется АТФ (рис. 31).

Рис. 31 Схема путей метаболизма в бактериальной клетке

В зависимости от биохимии процесса диссимиляции (катаболизма) различают дыхание и брожение.

Дыхание– это сложный процесс биологического окисления различных соединений), сопряженный с образованием большого количества энергии, аккумулируемой в виде макроэргических связей в структуре АТФ (аденозинтрифосфат), УТФ (уридинтрифосфат) и т.д., и образованием углекислого газа и воды. Различают аэробное и анаэробное дыхание.

Брожение– неполный распад органических соединений с образованием незначительного количества энергии и продуктов, богатых энергией.

Анаболизм включает процессы синтеза, при которых используется энергия, вырабатываемая в процессе катаболизма. В живой клетке одновременно и непрерывно протекают процессы катаболизма и анаболизма. Многие реакции и промежуточные продукты являются для них общими.

Живые организмы классифицируют в соответствии с тем, какой источник энергии или углерода они используют. Углерод – основной элемент живой материи. В конструктивном метаболизме ему принадлежит ведущая роль.

В зависимости от источника клеточного углерода все организмы, включая прокариотные, делят на автотрофы и гетеротрофы.

Автотрофыиспользуют CO2 в качестве единственного источника углерода, восстанавливая его водородом, который отщепляется от воды или другого вещества. Органические вещества они синтезируют из простых неорганических соединений в процессе фото- или хемосинтеза.

Гетеротрофы получают углерод из органических соединений.

Живые организмы могут использовать световую или химическую энергию. Организмы, живущие за счет энергии света, называют фототрофными.Органические вещества они синтезируют, поглощая электромагнитное излучение Солнца (свет). К ним относятся растения, сине-зеленые водоросли, зеленые и пурпурные серобактерии.

Организмы, получающие энергию из субстратов, источников питания (энергия окисления неорганических веществ), называют хемотрофами.Кхемогетеротрофамотносятся большинство бактерий, а так же грибы и животные.

Существует немногочисленная группа хемоавтотрофов. К таким хемосинтезирующим микроорганизмам относятся нитрифицирующие бактерии, которые, окисляя аммиак до азотистой кислоты, высвобождают необходимую для синтеза энергию. К хемосинтетикам относятся также водородные бактерии, получающие энергию в процессе окисления молекулярного водорода.

Углеводы как источник энергии

У большинства организмов расщепление органических веществ происходит в присутствии кислорода – аэробный обмен. В результате такого обмена остаются бедные энергией конечные продукты (СО2и Н2О), но высвобождается много энергии. Процесс аэробного обмена называется дыханием, анаэробного – брожением.

Углеводы – основной энергетический материал, который клетки используют в первую очередь для получения химической энергии. Кроме того, при дыхании могут использоваться также белки и жиры, а при брожении – спирты и органические кислоты.

Расщепление углеводов организмы осуществляют разными путями, в которых важнейшим промежуточным продуктом является пировиноградная кислота (пируват). Пируват занимает центральное место в метаболизме при дыхании и брожении. Выделяют три основных механизма образования ПВК.

1.Фруктозодифосфатный (гликолиз) или путь Эмбдена-Мейергофа-Парнаса– универсальный путь.

Процесс начинается с фосфорилирования (рис. 32). При участии фермента гексокиназы и АТФ глюкоза фосфорилируется по шестому углеродному атому с образованием глюкозо-6-фосфата. Это активная форма глюкозы. Она служит исходным продуктом при расщеплении углеводов любым из трех путей.

При гликолизе глюкозо-6-фосфат изомеризуется во фруктозо-6-фосфат, а затем под действием 6-фосфофруктокиназы фосфорилируется по первому углеродному атому. Образовавшийся фруктозо-1,6-дифосфат под действием фермента альдолазы легко распадается на две триозы: фосфоглицериновый альдегид и дигидроксиацетонфосфат. Дальнейшее превращение С3-углеводов осуществляется за счет переноса водорода и фосфорных остатков через ряд органических кислот с участием специфических дегидрогеназ. Все реакции этого пути, за исключением трех, протекающих с участием гексокиназы, 6-фосфофруктокиназы и пируваткиназы, полностью обратимы. На стадии образования пировиноградной кислоты заканчивается анаэробная фаза превращения углеводов.

Баланс:

Максимальное количество энергии, получаемое клеткой при окислении одной молекулы углеводов гликолитическим путем, равно 2·105Дж.

Рис.32. Фруктозодифосфатный путь расщепления глюкозы

2.Пентозофосфатный (Варбурга-Дикенса-Хорекера)путь характерен также для большинства организмов (в большей степени для растений, а для микроорганизмов играет вспомогательную роль). В отличие от гликолиза ПФ путь не образует пируват.

Глюкозо-6-фосфат превращается в 6-фосфоглюколактон, который декарбоксилируется (рис. 33). При этом образуется рибулозо-5-фосфат, на котором завершается процесс окисления. Последующие реакции рассматриваются как процессы превращения пентозофосфатов в гексозофосфаты и обратно, т.е. образуется цикл. Считают, что пентозофосфатный путь на одном из этапов переходит в гликолиз.

При прохождении через ПФ путь каждых шести молекул глюкозы происходит полное окисление одной молекулы глюкозо-6-фосфата до CO2и восстановление 6 молекул НАДФ+до НАДФ·Н2. Как механизм получения энергии этот путь в два раза менее эффективен, чем гликолитический: на каждую молекулу глюкозы образуется 1 молекула АТФ.

Рис. 33. Пентозофосфатный путь расщепления глюкозо-6-фосфата

Основное назначение этого пути – поставлять пентозы, необходимые для синтеза нуклеиновых кислот, и обеспечивать образование большей части НАДФ·Н2, необходимого для синтеза жирных кислот, стероидов.

3.Путь Энтнера-Дудорова (кетодезоксифосфоглюконатный или КДФГ-путь)встречается только у бактерий. Глюкоза фосфорилируется молекулой АТФ при участии фермента гексокиназы (рис. 34).

Рис.34. Путь Энтнера-Дудорова расщепления глюкозы

Продукт фосфорилирования – глюкозо-6-фосфат – дегидрируется до 6-фосфоглюконата. Под действием фермента фосфоглюконатдегидрогеназы от него отщепляется вода и образуется 2-кето-3-дезокси-6-фосфоглюконат (КДФГ). Последний расщепляется специфичной альдолазой на пируват и глицеральдегид-3-фосфат. Глицеральдегид далее подвергается действию ферментов гликолитического пути и трансформируется во вторую молекулу пирувата. Кроме того, этот путь поставляет клетке 1 молекулу АТФ и 2 молекулы НАД·Н2.

Таким образом, основным промежуточным продуктом окислительного расщепления углеводов является пировиноградная кислота, которая при участии ферментов превращается в различные вещества. Образовавшаяся одним из путей ПВК в клетке подвергается дальнейшему окислению. Освобождающиеся углерод и водород удаляются из клетки. Углерод выделяется в форме CO2, водород передается на различные акцепторы. Причем может передаваться либо ион водорода, либо электрон, поэтому перенос водорода равноценен переносу электрона. В зависимости от конечного акцептора водорода (электрона) различают аэробное дыхание, анаэробное дыхание и брожение.

Дыхание

Дыхание – окислительно-восстановительный процесс, идущий с образованием АТФ; роль доноров водорода (электронов) в нем играют органические или неорганические соединения, акцепторами водорода (электронов) в большинстве случаев служат неорганические соединения.

Если конечный акцептор электронов – молекулярный кислород, дыхательный процесс называют аэробным дыханием. У некоторых микроорганизмов конечным акцептором электронов служат такие соединения, как нитраты, сульфаты и карбонаты. Этот процесс называется анаэробным дыханием.

Аэробное дыхание – процесс полного окисления субстратов до CO2 и Н2О с образованием большого количества энергии в форме АТФ.

Полное окисление пировиноградной кислоты происходит в аэробных условиях в цикле трикарбоновых кислот (ЦТК или цикл Кребса) и дыхательной цепи.

Аэробное дыхание состоит из двух фаз:

1). Образующийся в процессе гликолиза пируват окисляется до ацетил-КоА, а затем до CO2, а освобождающиеся атомы водорода перемещаются к акцепторам. Так осуществляется ЦТК.

2). Атомы водорода, отщепленные дегидрогеназами, акцептируются коферментами анаэробных и аэробных дегидрогеназ. Затем они переносятся по дыхательной цепи, на отдельных участках которой образуется значительное количество свободной энергии в виде высокоэнергетических фосфатов.

Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса, ЦТК)

Пируват, образующийся в процессе гликолиза, при участии мультиферментного комплекса пируватдегидрогеназы декарбоксилируется до ацетальдегида. Ацетальдегид, соединяясь с коферментом одного из окислительных ферментов – коферментом А (КоА-SH), образует «активированную уксусную кислоту» - ацетил-КоА – высокоэнергетическое соединение.

Ацетил-КоА под действием цитрат-синтетазы вступает в реакцию со щавелевоуксусной кислотой (оксалоацетат), образуя лимонную кислоту (цитрат С6), которая является основным звеном ЦТК (рис. 35). Цитрат после изомеризации превращается в изоцитрат. Затем следует окислительное (отщепление Н) декарбоксилирование (отщепление СО2) изоцитрата, продуктом которого является 2-оксоглутарат (С5). Под влиянием ферментного комплекса ɑ-кетоглутаратдегидрогеназы с активной группой НАД он превращается в сукцинат, теряя СО2 и два атома водорода. Сукцинат затем окисляется в фумарат (С4), а последний гидратируется (присоединение Н2О) в малат. В завершающей цикл Кребса реакции происходит окисление малата, что приводит к регенерации оксалоацетата (С4). Оксалоацетат взаимодействует с ацетил-КоА, и цикл повторяется снова. Каждая из 10 реакций ЦТК, за исключением одной, легко обратима. В цикл вступают два атома углерода в виде ацетил-КоА и такое же количество атомов углерода покидают этот цикл в виде СО2.

Рис. 35. Цикл Кребса (по В.Л. Кретовичу):

1, 6 – система окислительного декарбоксилирования; 2 – цитратсинтетаза, кофермент А; 3, 4 – аконитатгидратаза; 5 – изоцитратдегидрогеназа; 7 – сукцинатдегидрогеназа; 8 – фумаратгидратаза; 9 – малатдегидрогеназа; 10 – спонтанное превращение; 11 - пируваткарбоксилаза

В результате четырех окислительно-восстановительных реакций цикла Кребса осуществляется перенос трех пар электронов на НАД и одной пары электронов на ФАД. Восстановленные таким путем переносчики электронов НАД и ФАД подвергаются затем окислению уже в цепи переноса электронов. В цикле образуется одна молекула АТФ, 2 молекулы СО2 и 8 атомов водорода.

Биологическое значение цикла Кребса заключается в том, что он является мощным поставщиком энергии и «строительных блоков» для биосинтетических процессов. Цикл Кребса действует только в аэробных условиях, в анаэробных он разомкнут на уровне α-кетоглутаратдегидрогеназы.

Дыхательная цепь

Последней стадией катаболизма является окислительное фосфорилирование. В ходе этого процесса высвобождается большая часть метаболической энергии.

Восстановленные в цикле Кребса переносчики электронов НАД и ФАД подвергаются окислению в дыхательной цепи или цепи транспорта электронов. Молекулы-переносчики – это дегидрогеназы, хиноны и цитохромы.

Обе ферментные системы у прокариот находятся в плазматической мембране, а у эукариот – во внутренней мембране митохондрий. Электроны от атомов водорода (НАД, ФАД) по сложной цепи переносчиков переходят к молекулярному кислороду, восстанавливая его, при этом образуется вода.

Баланс. Расчеты энергетического баланса показали, что при расщеплении глюкозы гликолитическим путем и через цикл Кребса с последующим окислением в дыхательной цепи до СО2 и Н2О на каждую молекулу глюкозы образуется 38 молекул АТФ. Причем максимальное количество АТФ образуется в дыхательной цепи – 34 молекулы, 2 молекулы - в ЭМП-пути и 2 молекулы – в ЦТК (рис. 36).

Рис. 36. Схема ассимиляции глюкозы при аэробном дыхании

 

Неполное окисление органических соединений

Дыхание обычно связано с полным окислением органического субстрата, т.е. конечными продуктами распада являются СО2 и Н2О.

Однако некоторые бактерии и ряд грибов не до конца окисляют углеводы. Конечными продуктами неполного окисления являются органические кислоты: уксусная, лимонная, фумаровая, глюконовая и др., которые аккумулируются в среде. Этот окислительный процесс используется микроорганизмами для получения энергии. Однако общий выход энергии при этом значительно меньший, чем при полном окислении. Часть энергии окисляемого исходного субстрата сохраняется в образующихся органических кислотах.

Микроорганизмы, развивающиеся за счет энергии неполного окисления, используются в микробиологической промышленности для получения органических кислот и аминокислот.

Метаболизм, катаболизм, анаболизм I Что это и как влиять?

Site Navigation - use tab or left/right arrows to navigate, use down arrows to open sub menus where available, press escape key to return to top level.

Назад
  • Питание
    • Бестселлеры
    • Наборы
    • Новинки
    • Пробники
    • Распродажа
    • Нет опыта использования спортивного питания?
    • Питание Домашняя Страница
    • Популярное
      • Бестселлеры
      • Наборы
      • Новинки
      • Пробники
      • Распродажа
      • Нет опыта использования спортивного питания?
    • Протеин
      • Протеин  Домашняя Страница
      • Сывороточный протеин
      • Молоко и казеин
      • Протеин для веганов
      • Смеси и формулы
    • Еда и закуски
      • Еда и закуски  Домашняя Страница
      • Протеиновые батончики
      • Ореховые пасты
      • Ароматизаторы и сахарозаменители
      • Протеиновые напитки
      • Заменители питания
      • Еда
      • Протеиновые закуски
    • Витамины и микроэлементы
      • Витамины и микроэлементы  Домашняя Страница
      • Поливитамины
      • Здоровье иммунной системы
      • Витамины
      • Минеральные вещества
      • Омега-3 и рыбий жир
    • Аминокислоты
      • Аминокислоты  Домашняя Страница
      • BCAA
      • Глютамин
      • L-Карнитин
    • Креатин
      • Креатин  Домашняя Страница
      • Моногидрат креатина
    • Управление весом тела
      • Управление весом тела  Домашняя Страница
      • Набор массы
      • Продукты для потери веса
      • Диетические шейки
      • Жиросжигатели
    • Продукты для приема до, во время и после тренировки
      • Продукты для приема до, во время и после тренировки  Домашняя Страница
      • До тренировки
      • Во время тренировки
      • После тренировки
    • Углеводы
      • Углеводы  Домашняя Страница
      • Продукты с углеводами
      • Энергетические батончики
      • Энергетические гели
      • Энергетические напитки
    • Клетчатка и незаменимые жиры
      • Клетчатка и незаменимые жиры  Домашняя Страница
      • Продукты с клетчаткой
      • Растения, травы и нутриенты
      • Омега-3 и рыбий жир
    • Аксессуары
      • Аксессуары  Домашняя Страница
      • Бутылки и шейкеры
      • Контейнеры для еды
      • Мерные ложки и тубы
      • Аксессуары для тренировок
  • Одежда
    • Одежда Домашняя Страница
    • Аутлет
      • Аутлет  Домашняя Страница
      • Мужской аутлет
      • Женский аутлет
      • Мужские топы
      • Женские топы
      • Мужские брюки и шорты
      • Женские леггинсы
      • Аутлет аксессуаров
    • Мужская одежда
      • Мужская одежда  Домашняя Страница
      • Новинки
      • Куртки и жилеты
      • Толстовки и худи
      • Спортивные штаны
      • Шорты
      • Майки
      • Футболки и топы
      • Нижнее бельё и носки
      • Вся одежда
    • Женская одежда
      • Женская одежда  Домашняя Страница
      • Новинки
      • Куртки и жилеты
      • Толстовки и худи
      • Спортивные штаны
      • Спортивные леггинсы
      • Спортивные шорты
      • Спортивные бюстгальтеры
      • Футболки и топы
      • Нижнее бельё и носки
      • Майки
      • Вся одежда
    • Коллекции одежды
      • Коллекции одежды  Домашняя Страница
      • Коллекция A/WEAR
      • Новинки
      • Бестселлеры
      • Коллекция Composure
      • Все для тренировок
      • Коллекция Original
      • Коллекция Performance
      • Коллекция Power
      • Коллекция Power Ultra
      • Коллекция Raw
      • Бесшовная одежда
      • Коллекция Velocity
    • Аксессуары
      • Аксессуары  Домашняя Страница
      • Новинки
      • Сумки и рюкзаки
      • Бутылки и шейкеры
      • Спортивные шапки и перчатки
      • Антивирусные маски
      • Контейнеры для еды
      • Нижнее белье и носки
      • Аксессуары для спортзала
      • Аксессуары для лифтинга
      • Оборудование для тренировок
  • Витамины
    • Витамины Домашняя Страница
    • Витамины и микроэлементы
    • Потеря веса
    • Омега-3 и рыбий жир
    • Кости и суставы

Анаболизм и катаболизм — SportWiki энциклопедия

Гормональная регуляция

В организме под влиянием гормонов постоянно протекают две противоположные реакции:

Анаболизм - синтез новых структур или веществ, этот процесс поддерживает обновление и рост новых тканей организма, в том числе мышц. Анаболические процессы протекают в покое и под влиянием анаболических гормонов: стероиды, гормон роста, пептиды, инсулин, а также средств с анаболической активностью (анаболические стероиды, протеин, аминокислоты и многое другое). Эти средства перечислены и описаны в разделе Фармакология и Спортивное питание.

Катаболизм - разрушение структур или веществ, это необходимо для образования простых веществ (глюкозы, аминокислот), которые могут быть использованы для экстренных нужд. В бодибилдинге особое значение имеет катаболизм белков (мышц), при этом происходит разрушение мышечного протеина до аминокислот. Катаболические реакции провоцируются, прежде всего стрессом, утомлением, физической нагрузкой, голодом и другими ситуациями, которые сопровождаются подъёмом концентрации кортизола, адреналина, и, в меньшей степени, гормонами щитовидной железы.

Читайте основную статью: Антикатаболическое действие

Главная задача бодибилдинга заключается в том, чтобы подавить катаболизм белков и запустить анаболизм. На этом принципе строится питание атлетов, комплексы спортивных добавок, курсы фармакологии, режим отдыха и так далее.

Зеленым цветом выделены положительные эффекты, красным - отрицательные.

Анаболизм и катаболизм мышечной массы

Ознакомившись с данным комплексным руководством, вы узнаете о роли анаболизма и катаболизма в физиологических и гормональных процессах, которые влияют на рост и потерю мышечной массы.

«Анаболизм» и «катаболизм» являются, пожалуй, наиболее часто употребляемыми терминами в бодибилдинге. Однако большинство людей на самом деле не слишком хорошо разбираются в тех процессах, которые они обозначают, а лишь знают, что первое относится к синтезу новых структур, а второе к их разрушению.

Учитывая вышесказанное, многие атлеты основной акцент делают на улучшении состава тела и мышечной гипертрофии, а сжигание жира зачастую является для них основной задачей. Поэтому мне представляется разумным рассказать о том, какую именно роль играют анаболизм и катаболизм в этих процессах, а также в работе организма в целом.

В данном руководстве будут рассмотрены основные принципы функционирования эндокринной системы человека и их влияние на белковый анаболизм и катаболизм. Метаболизм углеводов и жирных кислот будет рассмотрен в отдельной статье, наряду с ролью анаэробных и аэробных упражнений.

Содержание статьи

Что такое метаболизм?

Метаболизм является одним из тех терминов, который знает и использует почти каждый из нас, однако лишь немногие понимают, так что он на самом деле означает. В данной главе мы ликвидируем пробелы в знаниях разберемся, что такое метаболизм простым языком.

Все живые организмы состоят из простейших частичек – клеток. Да, это означает, что даже примитивные микроорганизмы, присутствующие в теле человека, являются живыми и состоят из огромного количества (думаю из 100 триллионов) клеток, хотя многие состоят всего из одной. Но я отвлекся...

В этих клетках постоянно происходят химические реакции, сопровождающиеся поглощением и выделением энергии. Эти реакции делятся на два класса, о которых мы уже упоминали во введении, – анаболические и катаболические. В первых энергия используется для построения компонентов клеток и молекул, а во вторых – для разрушения сложных структур и веществ.

Поэтому, когда мы говорим о метаболизме, то имеем в виду совокупность всех этих физиологических реакций внутри клетки, которые необходимы для поддержания жизнедеятельности. Множество переменных, таких как гормональный фон, физическая активность, наличие питательных веществ и энергетическое состояние влияет на эти процессы, а также на то, когда и как они протекают. На данный момент просто усвойте – метаболизм - это весьма сложная система реакций в клетках, в ходе которых поглощается и высвобождается энергия.

«В ходе анаболических реакций синтезируются клеточные компоненты и молекулы, в то время как в ходе катаболических происходит обратный процесс».

Улучшение состава тела

Цель большинства атлетов – улучшить состав тела (т. е. уменьшить содержание жира и/или нарастить мышечную массу). Проблема заключается в том, что этот «противоречивый» процесс включает в себя как увеличение, так и снижение массы тела. В бодибилдинге и фитнесе многие люди становятся одержимы идеей одновременно избавиться от жира и нарастить мышечную массу.

Тем не менее, теоретически, эти процессы являются взаимоисключающими, поскольку один требует энергетического дефицита, а другой – энергетических излишков. Поэтому когда мне на глаза попадается какая-то «волшебная» программа, гарантирующая одновременное избавление от жира и наращивание мышц, то я стараюсь держаться от нее подальше, поскольку это довольно самонадеянное заявление, претендующее на преодоление законов термодинамики.

Так что идею одновременного наращивания мышечной массы и сжигания жира лучше всего представить в виде качелей (доска на подставке) – если одна сторона поднимается, то другая обязательно опуститься.

Именно поэтому традиционный подход многих атлетов, желающих улучшить состав тела, заключается в чередовании периодов наращивания мышц и потери жира. В просторечии эти процессы называют «массой» и «сушкой» соответственно. Есть также период поддержания, когда атлет не набирает/теряет мышечную массу и жир.

Итак, давайте теперь посмотрим на то, какую роль играет анаболизм и катаболизм белков, когда дело доходит до совершенствования состава тела.

Белок и наращивание скелетной мышечной ткани

Скелетная мышечная ткань является крупнейшим «хранилищем» аминокислот в организме человека. Многие бодибилдеры и просто сторонники здорового образа жизни любят обсуждать тему потребление белка, в основном потому, что этот макронутриент обеспечивает «строительный материал» (аминокислоты), необходимый для синтеза мышечной ткани.

Однако люди часто неправильно истолковывают информацию по данному вопросу. На самом деле, белки являются важнейшими макромолекулами, играющими множество важных ролей в организме человека. Они имеют отношение не только к синтезу мышечной ткани, но и принимают участие во многих других процессах:

  • Белковый обмен организма в целом – синтез и распад белка во всех органах, включая скелетные и прочие мышцы
  • Белковый обмен в скелетных мышцах — синтез и распад белка, происходящий только в скелетных мышцах

Как вы уже наверняка догадались, когда дело доходит до улучшения состава тела, мы стараемся намеренно нарастить именно скелетную мышечную ткань, а не какую-нибудь другую. Это не означает, что общий синтез белка в организме играет негативную роль (так как на самом деле он жизненно важен для существования), но его запредельный уровень в течение определенного периода времени может привести к увеличению органов и проблемам со здоровьем.

Синтез, распад, обмен, анаболизм, катаболизм и гипертрофия

Прежде чем мы двинемся дальше, я хотел бы дать определение тем терминам, которые будут использованы в данном руководстве:

  • Синтез мышечного белка – синтеза белка, происходящий в скелетной мышечной ткани
  • Распад мышечного белка – распад белка, происходящий исключительно в скелетной мышечной ткани
  • Белковый обмен – баланс между синтезом и распадом белка
  • Белковый анаболизм в мышцах — состояние мышечной ткани, при котором синтез белка превышает его распад, и когда мышцы, следовательно, увеличиваются в размерах.
  • Белковый катаболизм в мышцах – состояние мышечной ткани, при котором распад белка превышает его синтез, и когда мышцы, следовательно, уменьшаются в размерах.
  • Гипертрофия — разрастание ткани (обычно применительно к мышцам)
  • Атрофия – уменьшению мышц в объеме, усыхание (процесс противоположный гипертрофии)

Основные гормоны и факторы, относящиеся к белковому анаболизму и катаболизму в скелетных мышцах

Итак, мы подошли к главной теме данного руководства. Настало время поговорить о том, какие факторы играют наибольшую роль в анаболизме и катаболизме белка, что в конечном итоге и оказывает влияние на состав тела. Как упоминалось ранее, в ходе анаболических реакций формируются клеточные компоненты и молекулы, в то время как во время катаболических все происходит наоборот. Также напомню, что анаболические реакции требуют поступления энергии, а катаболические сопровождаются ее выделением. Оба процесса имеют большое значение в наращивании скелетной мышечной ткани — одного из наиболее важных аспектов улучшения состава тела.

Вот перечень тем, которые в дальнейшем будут рассмотрены:

  • Аминокислотный пул, транспортировка и окисление аминокислот
  • Инсулин
  • Инсулиноподобный фактор роста -1 (ИФР-1) и белок-3, связывающий инсулиноподобный фактор роста (IGFBP-3)
  • Гормон роста
  • Андрогенные гормоны
  • Эстрогенные гормоны
  • Гормоны щитовидной железы
  • «Гормоны стресса» — глюкокортикоиды, глюкагон и катехоламины

Помните, что многие гормоны и факторы, рассмотренные в данном руководстве, определенным образом взаимодействуют друг с другом, что почти невозможно (или как минимум непрактично) игнорировать, особенно в повседневной жизни.

Аминокислотный пул, транспортировка и окисление аминокислот

Как отмечалось ранее, мышечная ткань служит крупнейшим «хранилищем» аминокислот в организме, а также большого количества белка. Существуют 2 основных аминокислотных пула, которые нас в настоящий момент интересуют – циркулирующий и внутриклеточный.

Когда организм находится в состоянии голодания (и в других катаболических состояниях), из мышц в кровоток высвобождаются аминокислоты, чтобы питать остальные ткани тела. И наоборот, когда необходим белковый анаболизм, аминокислоты активно транспортируются из кровотока в межклеточное пространство мышечных клеток и встраиваются в белки (таким образом, синтезируя новые).

То есть в дополнение к внутриклеточным аминокислотам, синтез/анаболизм белка также частично регулируется транспортировкой аминокислот как в мышечные клетки, так и из них.

У животных (в основном хищников) аминокислоты обеспечивают достаточное количество энергии посредством окисления. Окисление аминокислот до аммиака с последующим образованием углеродного скелета происходит при чрезмерном присутствии в рационе белка, голодании, ограничении углеводов и/или сахарном диабете.

Аммиак выводится из организма в виде мочевины через почки, в то время как углеродные скелеты аминокислот входят в цикл лимонной кислоты для выработки энергии. Некоторые люди выступают против традиционной «диеты бодибилдера» и утверждают, что высокий уровень потребления белка нагружает почки. Однако даже потребление белка из расчета более чем 4 грамма на 1 килограмм мышечной массы тела не несет никакой опасности для людей со здоровыми почками (хоть это и чрезмерное количество для большинства натуральных атлетов).

«Эстрогены повышают уровень гормона роста и ИФР-1, что благоприятно для белкового анаболизма и антикатаболизма»

Инсулин

Инсулин – это пептидный гормон, вырабатываемый поджелудочной железой, преимущественно в ответ на повышение уровня сахара в крови (поскольку выступает регулятором белков­-транспортеров глюкозы). С резким ростом количества заболеваний диабетом 2-го типа в США инсулин, к сожалению, получил печальную известность чуть ли не главного врага человечества.

Однако, если ваша цель заключается в создании стройного и мускулистого тела, то инсулин сослужит вам хорошую службу. Воспользуйтесь его анаболическими свойствами, а не избегайте любой ценой, как это предлагают делать многочисленные противники углеводов.

Инсулин – один из самых мощных анаболических гормонов в организме человека. Он активизирует синтез белка во всем теле при достаточном пополнении запасов аминокислот. Ключевым моментом здесь является то, что состояние гиперинсулинемии (повышенный уровень инсулина) без сопутствующего наличия аминокислот не приводит к увеличению синтеза белка во всем организме (хотя и снижает степень его распада).

Кроме того, в то время как инсулин снижает степень распада белка во всем организме, он не модулирует убиквитинирующую систему, отвечающую за регуляцию распада мышечного белка.

Исследования показывают, что инсулин напрямую не изменяет скорость трансмембранного транспорта большинства аминокислот, но, скорее, повышает синтез мышечного белка на основе активного внутриклеточного пула аминокислот. Исключением из этого правила являются аминокислоты, которые используют натрий-калиевую помпу (преимущественно аланин, лейцин и лизин) поскольку инсулин заставляет клетки скелетных мышц гиперполяризироваться путем активации этих помп.

Это позволяет предположить, что состояние гиперинсулинемии параллельно с состоянием гипераминоацидемии (повышенное содержание аминокислот в плазме) должно быть достаточно благоприятным для синтеза мышечного белка. Именно поэтому пациентам с крайней степенью истощения часто назначаются инъекции аминокислот и инсулина.

Резюме:

Инсулин – анаболический гормон, который способствует синтезу белка в скелетных мышцах, но для достижения этого эффекта необходимо поступление аминокислот.

Как отмечалось выше, состояние гиперинсулинемии и гипераминоацидемии будет способствовать синтезу мышечного белка, а лучший способ их вызывать – просто потреблять белки и углеводы.

Однако не стоит полагать, что чем больше инсулина, тем лучше. Как показывают исследования, хотя этот гормон усиливает синтез белка в мышцах после принятия пищи, существует определенная точка насыщения, когда он уже не обеспечивает более интенсивную реакцию.

Многие люди считают, что огромная порция быстрых углеводов вместе с сывороточным протеином идеально подходит для активации роста мышечного белка, особенно после силовых тренировок. На деле, вы не должны стараться достичь резкого всплеска уровня инсулина. Медленный, постепенный инсулиновый ответ (как видно при загрузке углеводами с низким гликемическим индексом) дает такие же преимущества для синтеза мышечного белка, как и быстрый.

Инсулиноподобный фактор роста-1 (ИФР-1) и белок-3, связывающий инсулиноподобный фактор роста (IGFBP-3)

ИФР-1 – это пептидный гормон, очень похожий по своей молекулярной структуре на инсулин, который оказывает влияние на рост организма. Он вырабатывается в основном в печени при связывании гормона роста и действует на некоторые ткани как локально (паракринно), так и системно (эндокринно). Таким образом, ИФР-1 является медиатором влияния гормона роста и влияет на рост и пролиферацию клетки.

В данном контексте также важно рассмотреть действие IGFBP-3, поскольку практически весь ИФР-1 связан с одним из 6 белковых классов, и IGFBP-3 составляет около 80% всех этих «привязок».

Считается, что ИФР-1 оказывает воздействие на белковый обмен, аналогичное инсулину (при высоких концентрациях), благодаря своей способности связывать и активировать инсулиновые рецепторы, хотя и гораздо меньшей степени (около 1/10 доли от влияния инсулина).

Поэтому не удивительно, что ИФР-1 способствует анаболизму белка в скелетных мышцах и всем организме в целом. Уникальная особенность IGFBP-3 заключается в том, что он препятствует атрофии скелетных мышц (т. е. оказывает антикатаболический эффект).

Резюме:

Поскольку ИФР-1 и IGFBP-3 стимулируют белковый анаболизм и предотвращают атрофию скелетных мышц и кахексию, у многих из вас может возникнуть разумный вопрос о том, как повысить уровень содержания  в крови этих структур?

Что ж, на количество ИФР-1 и IGFBP-3 (а также гормона роста) в крови в любой момент времени влияет сразу несколько факторов, включая генетику, биоритмы, возраст, физические упражнения, питание, стресс, болезни и этническую принадлежность.

Многие могут предположить, что увеличение уровня инсулина приведет к последующему повышению ИФР-1, однако это не так (напомню – инсулин и ИФР-1 структурно несколько похожи, но вырабатываются по-разному). Поскольку к выработке ИФР-1, в конечном счете, приводит гормон роста (ориентировочно через 6-8 часов после поступления в кровоток), разумнее сосредоточиться на повышении уровня последнего (о чем мы поговорим в разделе о гормоне роста).

И еще одно замечание. В последние годы некоторые производители добавок старались нас убедить, будто росту скелетных мышц и восстановлению организма способствует экстракт оленьих рогов из-за большого количества ИФР-1, которое в нем содержится. Не стоит верить этим словам, поскольку ИФР-1 является пептидным гормоном, и, будучи принятым перорально, он будет быстро расщепляется в желудочно-кишечном тракте, прежде чем попадет в кровоток. Именно по этой причине люди, страдающие диабетом 2 типа, вынуждены делать инъекции инсулина (также являющегося пептидным гормоном), а не принимать его в таблетках или других подобных формах.

«Кортизол часто участвует в процессе мышечной атрофии, поскольку главным образом действует как катаболический гормон с точки зрения своих метаболических функций»

Гормон роста

Гормон роста (ГР) является пептидным гормоном, вырабатываемым в гипофизе, который стимулирует рост клеток и их воспроизводство. Если человек полноценно питается, то ГР вызывает производство инсулина в поджелудочной железе, а также ИФР-1, как только достигает печени, что впоследствии приводит к увеличению мышечной массы, жировой ткани и пополнению запасов глюкозы. При голодании и других катаболических состояниях ГР преимущественно стимулирует высвобождение и окисление свободных жирных кислот для использования их в качестве источника энергии, сохраняя тем самым мышечную массу тела и запасы гликогена.

Многие «фитнес-гуру» не понимают сути действия ГР, утверждая, будто он не является анаболиком или вовсе полезен с медицинской точки зрения (что звучит весьма самонадеянно, учитывая совокупность научных доказательств в отношении этого гормона). В действительности, ГР обладает целым рядом анаболических действий, но они отличаются от действий инсулина. ГР может рассматриваться в качестве основного анаболического гормона при стрессе и голодании, в то время как инсулин является таковым в препрандиальный период.

Резюме:

ГР – очень сложный гормон, который сегодня активно исследуется учеными, поскольку многие его свойства остаются невыясненными.

ГР является мощным гормоном, стимулирующим синтез белка и снижающим степень его распада во всем организме. Вполне вероятно, что эти эффекты могут индуцироваться в тканях скелетных мышц, а также при подъеме уровня ИФР-1 (надеюсь, в ближайшие годы исследования будут посвящены именно этому аспекту).

Кроме того, ГР сильно тормозит процесс окисления и усиливает трансмембранную транспортировку важных аминокислот, таких как лейцин, изолейцин и валин (с разветвленной цепью). Также следует отметить, что ГР является основным фактором, влияющим на сжигание жира, поскольку способствует использованию свободных жирных кислот в качестве источника энергии.

Как было отмечено выше в разделе об ИФР-1, на объемы и время секреции ГР влияют множество переменных. Если учесть, что ГР секретируется в «импульсном» режиме (около 50% общей суточной выработки происходит во время глубокого сна), то предполагается целесообразным рассмотреть следующий перечень его стимуляторов и ингибиторов:

Стимуляторы выработки ГР:

  • Половые гормоны (андрогены и эстрогены)
  • Пептидные гормоны, такие как грелин и релизинг-пептиды гормона роста (GHRH)
  • L-DOPA, предшественник нейромедиатора дофамина
  • Никотиновая кислота (витамин В3)
  • Агонисты никотиновых рецепторов
  • Ингибиторы соматостатина
  • Голод
  • Глубокий сон
  • Интенсивные упражнения

Ингибиторы выработки ГР:

  • Соматостатин
  • Гипергликемия
  • ИФР-1 и ГР
  • Ксенобиотики
  • Глюкокортикоиды
  • Некоторые метаболиты половых гормонов, такие как дигидротестостерон (ДГТ)

«Идею одновременного наращивания мышечной массы и сжигания жира лучше всего представить в виде качелей (доска на подставке) – если одна сторона поднимается, то другая обязательно опуститься»

Андрогенные гормоны

Многие из вас, вероятно, знакомы с термином «анаболические андрогенные стероиды» (ААС), часто используемым в средствах массовой информации и фитнес-среде. Андрогены действительно являются анаболическими гормонами, влияющими на развитие мужских половых органов и вторичных половых признаков.

Существует несколько андрогенов, вырабатываемых в надпочечниках, но мы остановимся лишь на тестостероне (в основном он вырабатывается в семенниках мужчин и яичниках у женщин), поскольку это основной мужской половой гормон и самый мощный природный, эндогенно произведенный анаболический стероид.

Есть множество доказательств того, что тестостерон играет ключевую роль в росте и поддержании скелетной мышечной ткани. Как показали исследования, прием препаратов на основе тестостерона мужчинами с гипогонадизмом вызывает довольно резкое увеличение мышечной ткани, силы скелетных мышц и синтеза белка. Аналогичный эффект был достигнут у спортсменов и обычных здоровых людей после введения им фармакологических доз различных андрогенов.

Похоже, что тестостерон, как и гормон роста, оказывает анаболический эффект за счет снижения степени окисления аминокислот (в частности лейцина) и увеличения их поглощения в организме в целом, а также белками скелетных мышц.

Кроме того, тестостерон и гормон роста создают синергетический анаболический эффект, усиливая свое воздействие на синтез белка в скелетных мышцах.

Резюме:

Существует множество причин, по которым тестостерон и другие андрогены так хорошо изучены. Совершенно очевидно, что эти соединения обладают многочисленными анаболическими свойствами. Тестостерон является сильным ингибитором окисления аминокислот и повышает синтез белка, как в скелетных мышцах, так и в организме в целом (а также, кажется, оказывает антипротеолитический эффект). Как и в случае с гормоном роста и ИФР-1, в модуляции эндогенной секреции тестостерона играют роль множество факторов. Ниже представлен краткий перечень некоторых из них.

Положительные факторы:

  • Достаточное количество сна
  • Снижение уровня жира (в определенной степени, поскольку жировые клетки секретируют ароматазы)
  • Интенсивные физические упражнения (особенно силовые)
  • Добавки на основе d-аспарагиновой кислоты
  • Добавки с витамином D
  • Воздержание (примерно в течение 1 недели)

Отрицательные факторы:

  • Ожирение
  • Недостаток сна
  • Сахарный диабет (в особенности 2-го типа)
  • Малоподвижный образ жизни
  • Крайне низкокалорийная диета
  • Продолжительные аэробные/кардио упражнения
  • Чрезмерное потребление алкоголя
  • Ксенобиотики

Эстрогенные гормоны

Эстрогены являются основными женскими половыми гормонами, которые отвечают за рост и созревание репродуктивных тканей. В организме мужчин они также присутствуют, хотя и в значительно меньших концентрациях. Существует три основных эстрогена, вырабатывающихся в процессе стероидогенеза: эстрадиол, эстрон и эстриол. По своему воздействию эстрадиол примерно в 10 раз мощнее эстрона и в 80 раз мощнее эстриола.

У женщин большая часть эстрогенов вырабатывается в яичниках посредством ароматизации андростендиона, в то время как у мужчин – в малых количествах в яичках в результате ароматизации тестостерона в жировых клетках.

В отличие от тех гормонов, которые мы уже обсуждали, эстрогены, кажется, обладают, как анаболическими и катаболическими свойства в отношении белкового обмена (главным образом посредством других гормонов в организме).

Исследования показали, что эстрогены повышают уровень ГР и ИФР-1, оба из которых благоприятны для белкового анаболизма и антикатаболизма. Кроме того, эстрогены задерживают воду, что способствуют увеличению клеток и, следовательно, анаболическому процессу.

Однако при чрезмерном присутствии эстрогены могут косвенно вызывать катаболизм путем блокады андрогенных рецепторов и снижения регуляции выработки гонадотропин-рилизинг-гормона в гипоталамусе, что, в конечном счете, приводит к уменьшению выработки тестостерона в организме.

Резюме:

Как и со всем, что касается здоровья и фитнеса, в уровне эстрогенов должен быть найден баланс. Эстрогены играют множество важных ролей в организме человека, включая ряд анаболических/антикатаболических воздействий на белковый обмен.

Будьте осторожны, поскольку превышение уровня эстрогена (особенно у мужчин) обычно приводит к уменьшению секреции и доступности тестостерона, что препятствует его позитивному влиянию на метаболизм белка.

Вот несколько общих советов, которые помогут вам сбалансировать выработку эстрогена:

  • Придерживайтесь сбалансированной диеты с достаточным количеством витаминов, минералов и клетчатки
  • Ограничьте потребление сои и фитоэстрогенов из растительной пищи
  • Ограничьте потребления алкоголя, поскольку он ухудшает способность печени метаболизировать эстрогены
  • Регулярно тренируйтесь
  • Поддерживайте здоровый вес тела, избегая его недостатка или ожирения

Гормоны щитовидной железы

Гормоны щитовидной железы являются одними из основных регуляторов метаболизма, влияющими на почти каждую клетку человеческого тела. Щитовидная железа вырабатывает тироксин (Т4) и трийодтиронин (Т3), при этом Т4 является прогормоном Т3. Т3 примерно в 20 раз мощнее Т4, поэтому считается «настоящим» гормоном щитовидной железы (большая часть Т3 образуется в результате дейодирования Т4).

Данные исследований позволяют предположить, что тиреоидные гормоны увеличивают как синтез, так и распад белка во всем организме. При этом последний они стимулируют активнее, а значит оказывают катаболическое воздействие.

В целом, гормоны щитовидной железы в нормальном физиологическом диапазоне играют главную роль в регуляции белкового обмена. По-видимому, нет никакой пользы для скелетных мышц или анаболизма белка в увеличении выработки гормонов щитовидной железы с целью достичь состояния гипертиреоза, который, вероятно, оказывает катаболический эффект.

Резюме:

Поскольку главной целью данной статьи является рассказ о гормонах и факторах, влияющих на белковый обмен, в этом разделе не упоминалось о роли тиреоидных гормонов в процессе жирового и углеводного обменов. Просто знайте, что катаболический характер тиреоидных гормонов означает, что они будут благоприятны для потери жира благодаря повышающей регуляции метаболизма (поэтому многие люди, страдающие гипертиреозом, как правило, имеют пониженную массу тела и/или испытывают трудности в наборе веса).

Однако, если ваша цель – достичь анаболизма (особенно в скелетных мышцах), не стоит манипулировать уровнем гормонов щитовидной железы. Лучшим решением поддержать должный метаболизм белков для вас станет сохранение эутиреоидного состояния (то есть нормы).

«Гормоны стресса» — глюкокортикоиды, глюкагон и эпинефрин

Термин «гормоны стресса» часто используется в литературе для обозначения глюкокортикоидов (преимущественно кортизола), глюкагона и катехоламинов (в частности эпинефрина/адреналина). В первую очередь это связано с тем, что их секреция стимулируется в ответ на стресс (обратите внимание, что стресс – это не всегда плохо, и не является синонимом слову «беда»).

Глюкокортикоиды относятся к классу стероидных гормонов, вырабатывающихся в надпочечниках. Они регулируют обмен веществ, развитие, иммунную функцию и процессы познания. Основной глюкокортикоид, образующийся в организме человека, – кортизол. Кортизол является важным гормоном, необходимым для поддержания жизнедеятельности, но, как и многими другие гормоны, в слишком высокой или низкой концентрации может нанести организму ущерб.

Кортизол часто участвует в процессе мышечной атрофии, поскольку главным образом действует как катаболический гормон с точки зрения своих метаболических функций. В периоды недоедания/голодания он поддерживает номинальную концентрацию глюкозы в крови, инициируя глюконеогенез. Часто это происходит за счет распада белков, с целью использования аминокислот в качестве субстрата для данного процесса.

Глюкагон является пептидным гормоном, вырабатываемым в поджелудочной железе. Главным образом, он работает в направлении, обратном действию инсулина (например, стимулирует выделение глюкозы из печени в кровь, когда уровень сахара в последней падает). Аналогично кортизолу, глюкагон влияет на глюконеогенез и гликогенолиз.

Последним гормоном в данной «триаде» является эпинефрин/адреналин (иногда его еще называют гормоном страха). Он вырабатывается в центральной нервной системе и надпочечниках и влияет на почти все ткани организма путем воздействия на адренорецепторы. Как кортизол и глюкагон, адреналин стимулирует гликогенолиз в печени и мышцах.

В ответ на инъекции гормонов стресса темпы синтеза белка в скелетной мышечной ткани резко снижаются. По-видимому, при длительном воздействии стрессовых гормонов синтез мышечного белка нарушается, что приводит к атрофии мышечной ткани.

Также следует отметить, что адреналин и кортизол могут ингибировать секрецию инсулина, а как вы помните, инсулин – это анаболический гормон.  По данным некоторых исследований, кортизол тормозит синтез ИФР-1, что, как уже было упомянуто, контрпродуктивно для анаболизма белка.

Резюме:

Гормоны стресса не являются «плохими», и их не следует избегать или подавлять любой ценой, поскольку они крайне необходимы во многих аспектах жизни.

Как показывают результаты исследований, инъекции этих гормонов способствуют расщеплению белка в большинстве тканей организма и стимулируют окисление аминокислот. Они могут также нарушать синтез белка в результате постоянного воздействия и резкого выброса инсулина и ИФР-1. Совокупность этих действий в конечном итоге приводит к катаболическому эффекту.

Однако не стоит неправильно истолковывать последнее утверждение и полагать, будто резкие всплески этих гормонов (что происходит в результате сильного стресса) вредят росту мышц. Гормоны стресса являются неотъемлемой частью физиологии человека. Если у вас аномально высокий уровень кортизола, глюкагона и адреналина в крови в течение длительных периодов времени (например, при синдроме Кушинга, хроническом стрессе и т. д.), то вам, вероятно, не стоит волноваться по поводу их скачков, поскольку это не только нецелесообразно, но и вредно.

Заключение

Хотя данная статья изобилует научными терминами, я надеюсь, что она пролила свет на основные факторы, влияющие на метаболизм белка. Это сложная тема, и белковый обмен является постоянно развивающейся областью исследований, но данный вопрос необходимо анализировать и обсуждать.

Статья не призывает принимать упоминаемые в ней соединения или гормоны без разрешения и наблюдения со стороны квалифицированного специалиста. Изложенная в ней информация предназначена для использования в целях манипулирования уровнем гормонов эндогенным, а не экзогенным способом.

И наконец, помните, что многие физиологические процессы носят очень сложный характер. Важно всегда принимать во внимание обстоятельства и контекст ситуации. Непрактично и неразумно забывать о важности индивидуальных особенностей человека, давая ему советы относительно диеты и тренировок.

Данное руководство призвано рассказать о факторах, влияющих на белковый обмен, и дать вам, уважаемый читатель, информацию, которая поможет выстроить оптимальную программу питания и образ жизни, необходимый для достижения поставленных целей.

Источник: https://www.muscleandstrength.com/expert-guides/protein-anabolism-catabolism

Понятие об обмене веществ. Процессы ката- и анаболизма, их характеристика, отличия и взаимосвязь.

Понятие об обмене веществ. Процессы ката- и анаболизма, их характеристика, отличия и взаимосвязь.

 

Обмен веществ– совокупность процессов превращения веществ и энергии в организме и обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой.

Включает 3 этапа:

  1. Поступление
  2. Метаболизм
  3. Выделение конечных продуктов из организма

Метаболизм:

Катаболизм Анаболизм
Распад ВМС до мономеров с выделением энергии АТФ и НАДН2 Синтез макромолекул с затратой энергии

Отличаютсяпо:

  • Локализации
  • Количеству реакций
  • Локализации

Взаимосвязькатаболизма и анаболизма основывается на единстве биохимических превращений, обеспечивающих энергией все процессы жизнедеятельности и постоянное обновление тканей организма.

Процессы анаболизма и катаболизманаходятся в организмев состоянии динамического равновесияили временного превалирования одного из них.

Преобладание анаболических процессов катаболических
приводит к росту, накоплению массы тканей к частичному разрушению тканевых структур, выделению энергии

Состояние равновесного или неравновесного соотношения зависит от возраста:

В детском возрасте У взрослых людей в старческом
Преобладает анаболизм находятся в равновесии катаболизм

Их соотношение зависит также от состояния здоровья, физической или психоэмоциональной деятельности.

 

Метаболические пути, их виды.

Общий путь катаболизма– реакция окислительного декарбоксилирования ПВК и цикла Кребса.

Метаболические пути:

Главные Добавочные Побочные
Универсальны Поставляют энергию Синтез основных биополимеров клетки Менее универсальны Синтез важных веществ Энергия НАДФН2 В определенных тканях Пути происходят при патологии В норме иногда

Пример1:



Глюкоза
Главный Добавочный Побочный
Дихотомический (аэробный) распад: 38АТФ из 1 глюкозы Пентозный цикл: В эритроцитах, эндокринных железах, печени (т.е. в определенных тканях) Синтез пентоз, Энергия НАДФН2 Лактоза (пример нормы)

Пример2:

Фенилаланин
Главный Добавочный Побочный
Биосинтез белка Синтез тироксина (только в щитовидной железе) ФенилПВК (токсичное соединение)

 

Основные фазы унификации питательных веществ в организме. Центральные метаболиты.

Фазы:

1. Подготовительная– не является поставщиком энергии (1%).

ВМС распадаются в ЖКТ до мономеров.

2. Образование центральных метаболитов– протекает в цитоплазме, завершается в митохондриях (20-30% энергии)

3. Полное окисление– Цикл Кребса (70-80% энергии) – в аэробных условиях полное окисление поступивших с пищей веществ.

Понятие о биологическом окислении, его отличие от горения.

Биологическое окисление– совокупность реакций окисления субстратов в живых клетках.

Главные функцииокислительных процессов:

  • Запас энергии в утилизируемой форме
  • Рассеяние энергии в виде теплоты
  • Образование полезных соединений
  • Расщепление вредных веществ

Отличие БО от горения:

БО Горение
Не является одноступенчатой реакцией Одноступенчатая реакция
Ферментативный процесс  
Только в мягких условиях  
Освобождение энергии за счет восстановления водорода + Н2О Освобождение энергии за счет С => СО2
Часть энергии переходит в тепло, Часть - в энергию макроэргических связей АТФ Вся энергия переходит в тепловую
Окисление в основном частичное Окисление полное
     

Сущность окисления:

Fe3++ электрон ↔Fe2+

Fe3+ Fe2+
Окислитель, акцептор, антиоксидант Восстановитель, донор, прооксидант

Каждая редокс-пара – имеет свой потенциал. Редокс-потенциалуказывает направление движения электронов.

Тканевое дыхание. Субстраты тканевого дыхания.

Тканевое дыхание– вид биологического окисления, при котором акцептором электронов.

СубстратыТД:

· кислоты цикла Кребса

(коферменты реакций НАД,ФАД: изоцитрат, α-кетоглутарат, сукцинат, малат)

· ПВК

· Лактат

· АК

· α-глицерофосфат

· жирные кислоты

Осуществляется благодаря оксидоредуктазам дыхательной цепи.

Дыхательная цепь, ее структура, локализация, биологическая роль.

Дыхательная цепь– последовательность оксидоредуктаз во внутренней мембране митохондрий, осуществляющих перенос электронов и протонов от субстрата на молекулярный кислород.

Функции:

1. Поставщик энергии для синтеза АТФ

2. 50% энергии – выделяется в виде тепла

Поступление водорода в виде НАДН2либо ФАДН2

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДЕЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА Е.А.ВАГНЕРА» МИНИСТЕРСТВА ЗДРОВООЗРАНЕНИЯ РОССИИ

 

 

Реферат

Понятие об обмене веществ. Процессы ката- и анаболизма, их характеристика, отличия и взаимосвязь.

 

Обмен веществ– совокупность процессов превращения веществ и энергии в организме и обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой.

Включает 3 этапа:

  1. Поступление
  2. Метаболизм
  3. Выделение конечных продуктов из организма

Метаболизм:

Катаболизм Анаболизм
Распад ВМС до мономеров с выделением энергии АТФ и НАДН2 Синтез макромолекул с затратой энергии

Отличаютсяпо:

  • Локализации
  • Количеству реакций
  • Локализации

Взаимосвязькатаболизма и анаболизма основывается на единстве биохимических превращений, обеспечивающих энергией все процессы жизнедеятельности и постоянное обновление тканей организма.

Процессы анаболизма и катаболизманаходятся в организмев состоянии динамического равновесияили временного превалирования одного из них.

Преобладание анаболических процессов катаболических
приводит к росту, накоплению массы тканей к частичному разрушению тканевых структур, выделению энергии

Состояние равновесного или неравновесного соотношения зависит от возраста:

В детском возрасте У взрослых людей в старческом
Преобладает анаболизм находятся в равновесии катаболизм

Их соотношение зависит также от состояния здоровья, физической или психоэмоциональной деятельности.

 


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

Тема 7. Общее понятие об обмене веществ и энергии в организме — Студопедия

План

1. Понятие «обмен веществ и энергии», «анаболизм», катаболизм. Взаимосвязь процессов анаболизма и катаболизма. Понятие о промежуточном, внешнем, пластическом и функциональном обменах. Возрастные изменения обмена веществ.

2. Основные этапы преобразования энергии в организме. Окисление – основной путь освобождения энергии. Типы окислительных реакций в организме: прямое присоединение кислорода, отщепление водорода, перенос электронов. Понятие об аэробном и анаэробном биологическом окислении.

3. Макроэргические связи, накопление энергии биологического окисления в макроэргические соединения, их роль в организме. Особая роль АТФ в энергетическом обмене.

1-й вопрос

Жизнь – особая форма существования и движения материи, принципиально отличная от других форм. Одним из признаков живой материи является обмен веществ и энергии.

Обмен веществ – это непрерывный, саморегулируемый, самосовершающийся круговорот веществ, протекающий в живой материи и сопровождающийся ее постоянным самообновлением.

Обмен веществ – сложная цепь биохимических реакций, заключающаяся в усвоении веществ из окружающей среды, сложных превращениях их в организме и выделении в окружающую среду продуктов расщепления этих веществ.


Обмен веществ представляет собой сочетание многих разнообразных процессов, среди которых выделяют: катаболизм (диссимиляция), анаболизм (ассимиляция).

Катаболизм – это совокупность процессов распада веществ, составляющих живой организм, распад элементов живого тела на более простые вещества, выделяемые в окружающую среду как конечные продукты жизнедеятельности. Такими конечными веществами являются углекислый газ, вода, аммиак, мочевина и др.; сопровождается выделением энергии.

Анаболизм – это процессы синтеза сложных молекул из более простых, сопровождающиеся поглощением энергии.

Катаболизм и анаболизм – это две теснейшим образом взаимосвязанные стороны процесса обмена веществ. Катаболизм сопровождается освобождением энергии, которая аккумулируется в виде молекул АТФ. При анаболических процессах происходит потребление энергии, которая освобождается при распаде АТФ до АДФ и фосфорной кислоты или АМФ и пирофосфорной кислоты. Таким образом, АТФ является сопрягающим энергетическим звеном катаболизма и анаболизма. Кроме АТФ связующим звеном могут служить специфические метаболические пути или циклы, примером которого является цикл Кребса. Такие пути называют амфиболические.


Взаимосвязь катаболизма и анаболизма показана на схеме:

Белки Углеводы Липиды

АДФ + Н3РО4

АТФ

Продукты Продукты

катаболических анаболических

процессов процессов

Цикл Кребса

СО2 Н2О

В обмене веществ принято выделять:

Внешний обмен – это внеклеточное превращение веществ на путях поступления и выделения. В качестве примера можно привести процессы гидролиза углеводов, белков, липидов в желудочно-кишечном тракте.

Промежуточный обмен, или метаболизм – это процессы преобразования компонентов пищи после их переваривания и всасывания (т.е. индивидуальных химических соединений) при их распаде и синтезе на уровне клетки в процессе жизнедеятельности организма. Вещества, образующиеся в ходе химических реакций, называются метаболитами.

Пластический обмен – комплекс химических реакций, приводящих к синтезу специфических для организма веществ: структурных веществ, ферментов, гормонов, различных секретов, запасных источников энергии.

Функциональный обмен – это комплекс реакций, обеспечивающих функциональную активность клетки, органа, ткани. Например, реакции, обеспечивающие мышечное сокращение, работу сердца, печени, почек, легких.

Энергетический обмен организма – это комплекс химических реакций, в процессе которых за счет энергии, освобождающейся при распаде углеводов, жиров, продуктов белкового обмена, происходит ресинтез (новообразование) АТФ, распавшихся в процессе энергетического обеспечения функциональной или пластической деятельности клеток.

Между пластическим и функциональным обменами существуют конкурентные отношения за обладание определенными веществами, например, АТФ. Если клетки проявляют функциональную активность, поток энергии направляется на ее обеспечение, реакции пластического обмена в это время заметно угнетаются из-за дефицита энергии. Так, при напряженной мышечной работе в организме резко замедляются все процессы синтеза, за исключением синтеза некоторых гормонов, некоторого количества углеводов. после прекращения или снижения функциональной активности процессы пластического обмена усиливаются.

Соотношение процессов катаболизма и анаболизма, скорость протекания изменяются как на протяжении жизни организма, так и в течение определенных периодов времени.

Молодой растущий организм характеризуется заметным преобладание синтеза веществ над распадом. За счет синтеза структурных белков, ферментов, липидов обеспечивается деление клеток и, как следствие, рост организма, увеличение объема тканей и органов.

К 17-19 годам в организме устанавливается динамическое равновесие между двумя сторонами обмена веществ. К старости начинают преобладать процессы катаболизма, что приводит к уменьшению содержания важнейших для жизнедеятельности веществ, уменьшению количества клеток в важнейших органах и тканях (головном мозгу, сердце, внутренних органах, мышцах). Данные изменения приводят к снижению функциональных возможностей органов, деятельности организма в целом.

Процессы жизнедеятельности связаны с постоянными затратами энергии. Источником энергии для всех видов биологической работы служит потенциальная химическая энергия, заключенная в молекулах пищевых веществ, она высвобождается в процессе обмена веществ и при помощи специальных молекулярных устройств преобразуется в различные другие виды энергии. В живом организме потенциальная энергия представлена в форме химической энергии связей между атомами в молекулах биоогранических соединений. Например, количество потенциальной энергии, заключенной в молекуле глюкозы в связях между атомами С, Н и О, составляет около 285 кДж/моль вещества.

2-й вопрос

Чтобы высвободить энергию, заключенную в молекулах веществ пищи, последние должны быть подвергнуты ряду специфических превращений в процессе метаболизма.

Процессы преобразования энергии в живых организмах подчиняются законам термодинамики (раздел физики). Который для рассмотрения данных вопросов использует величины: энтальпия, энтропия, кинетическая энергия, свободная энергия. Условно, преобразование энергии можно трактовать следующим образом:

Свободная энергия – та часть энергии системы, которая может быть использована на выполнение работы.

В совокупности всех метаболических реакций, связанных с преобразованием энергии в организме следует выделять:

1. Первичную энергопоставляющую реакцию, где наблюдается небольшое изменение свободной энергии (такие реакции выполняют роль биологического генератора энергии).

2. Реакцию или серию реакций, где выделившаяся свободная энергия связывается в промежуточном соединении, способном к дальнейшему переносу энергии (энергетическое сопряжение).

3. Реакцию синтеза стабильного макроэргического соединения, аккумулирующего свободную энергию, которая освобождается в ходе метаболических превращений (в большинстве случаев такой аккумулятор АТФ).

4. Реакции, связанные с использованием энергии макроэргических соединений для синтеза сложных биоорганических соединений и для выполнения различного рода биологической работы.

Окисление углеводов, жиров, белков   1,3-дифосфоглицериновая кислота. Фосфоенолпиро-виноградная кислота АТФ КрФ Биосинтез белков, жиров, углеводов и др. орг веществ Секреция Мышечное сокращение
Энергопоставляющие реакции   Энергетическое сопряжение   Аккумуляция энергии   Использование энергии

Освобождение энергии связано с окислительными процессами. А.Л. Лавуазье в Х VIII веке установил, что при горении органических веществ происходит окисление, т.е. соединение углерода и водорода с кислородом с образованием углекислого газа и воды. В организме окисление органических веществ отличается от процессов горения по своему химизму и условиям протекания (сравнительно низкой температуре тела в присутствии воды, которая вне организма препятствует горению). Процесс получил название тканевое дыхание.

Окислительные реакции связаны с перераспределением электронов с внешних слоев атомов или ионов. Процесс отдачи электронов трактуется как процесс окисления и частица (атом, ион) является донатором электронов, окисляемым веществом. Вещества, принимающие электроны, являются акцепторами электронов, восстанавливаемым веществом. Процесс присоединения электронов называется восстановлением. Окислительные реакции являются окислительно-восстановительными, для их осуществления всегда необходимо наличие системы донатор-акцептор.

При отсутствии какого-либо компонента системы окислительные процессы невозможны.

Окислительные процессы в организме протекают несколькими типами:

1. Присоединение кислорода.

Происходит при образовании воды из водорода и кислорода. В результате взаимодействия двух атомов Н, отдающих электроны (окисляются) атому кислорода (восстанавливается):

2 Н° + О° 2Н + + О2– Н2О + 56, 7 ккал

2. Отщепление водорода. В начале ХХ века академик В.И. Палладин доказал, что процесс окисления веществ в организме заключается не в соединении с О, а в отнятии водорода. Кислород является акцептором водорода:

Н

׀ О

СН3 – С – ОН + ½ О СН3 – С – Н + Н2О

׀

Н

Вдыхаемый организмом кислород, используется как акцептор водорода и входит в состав образующейся воды. Углекислый газ образуется за счет тех атомов кислорода, которые входят в состав окисляемого вещества. Однако, даже в наиболее богатых кислородом органических веществ – углеводы – кислорода содержится меньше, чем в образующихся конечных продуктах окисления глюкозы:

С6 Н12 О6 + 6О2 6 СО2 + 6 Н2О

Видно, что для образования 6 молекул СО2 необходимы атомы О.

Присоединение кислорода происходит не в виде молекулярного, а виде воды (она в уравнении не показана).

2. Перенос электронов.

Взаимодействие водорода с кислородом осуществляется благодаря функционированию ферментной системы: цепи переносчиков. Ферменты, катализирующие отнятие Н (дегидрогеназы), ферменты, катализирующие присоединение Н к О (оксидазы), имеют белковую природу и сложное строение.

При транспортировки атома Н по цепи переносчиков происходит освобождение Q. Причем некоторые ферменты могут переносить атом Н (Н+ – протон, ядро; ē – электрон), другие – только ē.

В виде схемы это можно показать так:

H+

Н (Н+е-) Н+е-- - - - -

S НАД ФАД b c a1 a3 1/2O2 H2O

Н (Н+е-) Н+е-

H+

Процессы окисления могут происходить как с участием кислорода (аэробно), так и без его участия (анаэробно). Существует немало организмов (многие бактерии, паразитические черви и др.), которые черпают энергию только из процессов анаэробного окисления и гибнут в присутствии кислорода.

У большинства животных и человека преобладают процессы аэробного окисления. Без кислорода человек жить не может. Однако, многие окислительное реакции в организме человека могут протекать анаэробно (гликолиз – анаэробное окисление углеводов в мышцах). Данный процесс резко усиливается при интенсивной мышечной деятельности и способствует выполнению работы мышц при недостатке снабжения кислородом.

3-й вопрос

Окислительные процессы сопровождаются освобождением энергии, которая запасается в макроэргических связях. Макроэргическими веществами являются:

а) NН О

׀׀ ׀׀

СООН – СН2 – N – С – N – О ~ Р – ОН Креатинфосфат ( КрФ)

׀ ׀ ׀

Н СН3 ОН

б) О О

׀׀ ׀׀

С – О ~ Р – ОН

׀ ׀

СН – ОН ОН 1,3 - дифосфоглицериновая

׀

С Н2 – О ~ Р – ОН кислота

/׀׀

ОН О

О

в) //

СН3 – С ~ ацетилфосфат

г)

О

׀׀

С – ОН ОН

׀ ׀

С Н – О ~ Р – ОН фосфоэнолпировиноградная кислота (фосфо-ен ПВК)

׀ ׀׀

СН2 ОН О

д) АДФ и АТФ аденозинфосфаты

Различаются нуклеотиды по количеству Ф(н): НМФ (нуклеозидмонофосфаты), НДФ (нуклеозиддифосфаты), НТФ(нуклеозидтрифосфаты.

                                                O       O       O    
                                                ||       ||       ||    
                                        CH2 O P O ~ P O ~ P OH
                                                |       |       |    
                                                OH       OH       OH    

Формула АТФ

Нуклеозидтрифосфаты (НТФ) – самые распространенные макроэргические соединения живой клетки. За счет реакций взаимного перехода АДФ и Ф(н) образуется АТФ и Н2О. Процесс идет при поглощении энергии и фермента:

АДФ + Ф(н) АТФ + Н2О

Обратный процесс идет с разрывом макроэргической связи, и в клетку выходит энергия.

Нуклеозидтрифосфаты (НТФ) – сырье для биосинтеза нуклеиновых кислот.

Нуклеозидмонофосфаты (НМФ) – структурные звенья нуклеиновых кислот.

Нуклеозидмонофосфаты (НМФ) входят в состав ферментов (это коферменты ДКФ).

Нуклеозиддифосфаты (НДФ) – участники синтеза ди- и полисахарадов.

АТФ играет наиболее важную роль в энергетическом обмене. Молекула АТФ состоит из органического основания аденина, углевода рибозы и трех остатков фосфорной кислоты, связи между первым и вторым, вторым и третьим остатками фосфорной кислоты являются макроэргическими (в отличие от ковалентных связей они обозначаются волнистой линией ~). Вещества, несущие в своем составе макроэргические связи – макроэргические соединения.

При гидролизе АФТ высвобождается энергия. Гидролиз АТФ возможен двумя путями:

АТФ + Н2 О АДФ + Н3 Р О4 + 32,5 кДж.

АТФ + Н2 О АМФ + Н4 Р2 О7 + 34,7 кДж.

Гормоны, масса тела и упражнения

Обзор

Ваш метаболизм включает в себя набор процессов, которые все живые существа используют для поддержания своего тела. Эти процессы включают как анаболизм, так и катаболизм. Оба помогают организовывать молекулы, освобождая и улавливая энергию, чтобы тело работало сильнее. Эти фазы метаболизма происходят одновременно.

Анаболизм сосредоточен вокруг роста и строительства - организации молекул. В этом процессе маленькие простые молекулы превращаются в более крупные и сложные.Примером анаболизма является глюконеогенез. Это когда печень и почки производят глюкозу из неуглеводных источников.

Катаболизм - это то, что происходит, когда вы перевариваете пищу, и молекулы распадаются в организме для использования в качестве энергии. Большие сложные молекулы в организме разбиваются на более мелкие и простые. Пример катаболизма - гликолиз. Этот процесс почти противоположен глюконеогенезу.

Понимание анаболизма и катаболизма может помочь вам тренироваться более эффективно, чтобы сбросить жир и нарастить мышцы.Отдых также является частью уравнения. Ваш метаболизм работает, даже когда вы спите.

Ваши гормоны играют важную роль в этих процессах. Различные гормоны в организме связаны с анаболизмом и катаболизмом.

Анаболизм включает гормоны:

  • эстроген
  • инсулин
  • гормон роста
  • тестостерон

Катаболизм включает гормоны:

  • адреналин
  • глюкоин
  • кортизол
  • нарушение гормонов, например, заболевания щитовидной железы, также может повлиять на эти процессы и общий метаболизм.Например, небольшое исследование бодибилдеров изучило их гормональный анаболико-катаболический баланс, когда они готовились к соревнованиям. Некоторые из мужчин продолжали тренироваться и питаться как обычно, в то время как другие были ограничены в энергии, чтобы уменьшить жировые отложения.

    В группе с ограничением энергии наблюдалось значительное уменьшение жировых отложений и мышечной массы по сравнению с контрольной группой. Их уровни инсулина и гормона роста также снизились на протяжении всего исследования. Уровень тестостерона также снизился за 11–5 недель до соревнований.Другими словами, мужские «анаболические пути» были нарушены даже у тех, кто употреблял много белка.

    Исследователи пришли к выводу, что культуристам, возможно, потребуется использовать другие стратегии питания, чтобы предотвратить эффект катаболического распада перед соревнованиями.

    Поскольку анаболизм и катаболизм являются частями вашего метаболизма, эти процессы влияют на вес вашего тела. Помните: когда вы находитесь в анаболическом состоянии, вы наращиваете и поддерживаете мышечную массу. Когда вы находитесь в катаболическом состоянии, вы теряете общую массу, как жир, так и мышцы.

    Вы можете управлять своей массой тела, понимая эти процессы и свой общий метаболизм. И анаболический, и катаболический процессы со временем приводят к потере жира. Однако что касается вашего веса на весах для ванной в качестве ориентира, все может быть немного сложнее.

    • Если вы много занимаетесь анаболическими тренировками, вы будете сбрасывать жир и поддерживать или даже наращивать мышцы. Мышцы более плотные, чем жир, поэтому ваш вес и индекс массы тела могут оставаться выше, несмотря на более стройное телосложение.
    • Катаболические тренировки, с другой стороны, могут помочь вам сбросить лишние килограммы, отработав как жир, так и мышцы. Вы будете меньше весить, но при этом у вас будет гораздо меньше критической мышечной массы.

    Вы можете думать об этих процессах как об уравнении, чтобы предсказать, можете ли вы сбросить или набрать вес.

    Возьмите катаболизм (сколько энергии вырабатывает ваше тело) и вычтите анаболизм (сколько энергии использует ваше тело). Если вы производите больше, чем потребляете, вы можете набрать килограммы, так как энергия откладывается в виде жира.Если вы используете больше, чем производите, может произойти обратное.

    Конечно, есть исключения, особенно если у вас есть сопутствующие заболевания, которые влияют на ваши гормоны.

    Работа вашего тела по-разному может дать разные результаты. Кардио и силовые тренировки связаны с разными метаболическими процессами. Вот как получить максимальную отдачу от тренировок в зависимости от ваших целей.

    Катаболические

    Катаболические упражнения - это аэробные или кардио упражнения.Они могут включать в себя движения, такие как бег, плавание и езда на велосипеде, когда вы находитесь в устойчивом активном состоянии в течение относительно длительного периода времени. По данным Американского колледжа спортивной медицины, стремитесь выполнять по крайней мере следующее количество аэробных упражнений каждую неделю:

    • 150 минут средней интенсивности или
    • 75 минут высокой интенсивности

    Обычно это делится на три части. до пяти дней обучения. Если у вас в анамнезе есть проблемы со здоровьем, посоветуйтесь с врачом, чтобы получить одобрение, прежде чем начинать этот режим.

    Ваша частота сердечных сокращений, артериальное давление и дыхание повышаются во время катаболических упражнений. Во время потоотделения организм расщепляет гликоген, чтобы использовать его в качестве топлива. Когда у вас заканчиваются запасы углеводов, кортизол в организме использует аминокислоты для выработки энергии.

    В результате катаболические упражнения могут помочь вам построить здоровое сердце и легкие. Но они также могут привести к потере массы тела, как мышц, так и жира. Со временем он эффективно разрушает мышцы. Некоторые из этих мышц могут быть восстановлены во время сна или отдыха в течение восьми или более часов в результате спонтанных анаболических процессов.

    Anabolic

    Если вы хотите нарастить мышечную массу, слишком долгое нахождение в катаболическом состоянии может работать против вас. Это может уменьшить вашу мышечную массу и даже поставить под угрозу ваше общее состояние здоровья. Предотвращение катаболизма - это поддержание баланса между питанием, тренировками и восстановлением.

    Мышцы можно поддерживать, тренируясь три или четыре дня в неделю. Следующая примерная программа упражнений может помочь вам оставаться в строительном или анаболическом состоянии. Попробуйте сосредоточиться на одной области в день, отдыхая между ними.

    Анаболизм требует энергии для роста и развития. Катаболизм использует энергию для разрушения. Эти метаболические процессы работают вместе во всех живых организмах, чтобы производить энергию и восстанавливать клетки.

    Понимание разницы между анаболическими и катаболическими процессами может помочь вам достичь ваших целей в тренажерном зале и на весах. Чего бы вы ни хотели достичь, регулярные упражнения - кардио-тренировки и - плюс диета, богатая цельными продуктами, помогут вам оставаться здоровым как внутри, так и снаружи.

    .

    Анаболизм и катаболизм | BioNinja

    Понимание:

    • Анаболизм - это синтез сложных молекул из более простых молекул, включая образование

    макромолекул из мономеров реакциями конденсации


    Анаболические реакции описывают набор метаболических реакций, которые создают сложные молекулы из более простых

    Синтез органических молекул посредством анаболизма обычно происходит посредством реакций конденсации

    Реакции конденсации происходят, когда мономеры ковалентно соединяются и вода образуется в виде побочный продукт

    • Моносахариды соединяются посредством гликозидных связей с образованием дисахаридов и полисахаридов
    • Аминокислоты соединяются посредством пептидных связей с образованием полипептидных цепей
    • Глицерин и жирные кислоты соединяются посредством сложноэфирной связи для создания триглицериды
    • Нуклеотиды соединены фосфодиэфирными связями с образованием полинуклеотидных цепей

    Понимание:

    • Катаболизм - это распад сложных молекул на более простые молекулы, включая гидролиз макромолекул

    на мономеры


    Катаболические реакции описывают набор метаболических реакций, которые разрушают сложные молекулы на более простые.

    Распад органических молекул посредством катаболизма обычно происходит через реакций гидролиза

    Реакции гидролиза требуют потребления молекул воды для разрыва связей внутри полимер

    Сравнение анаболических и катаболических путей

    .

    Структурная биохимия / анаболизм - Викиучебники, открытые книги для открытого мира

    Из Wikibooks, открытые книги для открытого мира

    Перейти к навигации Перейти к поиску
    Ищите Структурная биохимия / анаболизм в одном из родственных проектов Викиучебника: Викиучебник не имеет страницы с таким точным названием.

    Другие причины, по которым это сообщение может отображаться:

    • Если страница была создана здесь недавно, она может быть еще не видна из-за задержки обновления базы данных; подождите несколько минут и попробуйте функцию очистки.
    • Заголовки в Викиучебниках чувствительны к регистру , за исключением первого символа; пожалуйста, проверьте альтернативные заглавные буквы и подумайте о добавлении перенаправления здесь к правильному заголовку.
    • Если страница была удалена, проверьте журнал удалений и просмотрите политику удаления.
    .

    Определение анаболизма и катаболизма

    Анаболизм

    Анаболизм - это один из процессов метаболизма. Это конструктивный процесс . Он определяется как простых молекул, которые объединяются в сложные молекулы или как образование сложной молекулы из простых молекул. Обычно требует энергии . В результате этого процесса образуются сложные молекулы, которые можно использовать для хранения энергии.Это процесс, обратный катаболизму. Энергия, используемая здесь, получена из катаболических реакций. Энергия для этих реакций может храниться в форме молекулы аденозинтрифосфата (АТФ).

    Пример

    Углеводы и белки - это молекулы, образующиеся в результате анаболической реакции.

    Катаболизм

    Это деструктивный процесс , в котором происходит разрушение сложных молекул и образование простых молекул .Этот процесс продолжается с выделением энергии . Высвободившаяся энергия действует как движущая сила катаболической реакции. Эти реакции катализируются ферментами.

    Пример :

    Пищеварение - это процесс, в котором макромолекулы, такие как белки, углеводы, расщепляются на их простые молекулы, такие как аминокислоты, сахара и т. Д.

    Примечание : Два процесса, а именно анаболизм и катаболизм, составляют процесс, называемый метаболизмом. Метаболизм - это сумма или совокупность всех химических реакций в живом организме (объединяет анаболические и катаболические процессы).


    См. Другие разделы по химии

    Видео по химии

    01:00

    учебник

    Коллигативные свойства

    01:00

    учебник

    Повышение температуры кипения

    01:00

    учебник

    Депрессия точки замерзания

    01:00

    учебник

    Моляльность

    01:00

    учебник

    Концентрация и разведения

    01:00

    учебник

    Кинетическая молекулярная теория

    .

    Смотрите также

 
 
© 2020 Спортивный клуб "Канку". Все права защищены.