10

Обмен веществ и энергии

Обмен веществ и энергии - совокупность физических, химических и физиологических процессов превращения веществ и энергии в организме человека и обмен веществами и энергией с окружающей средой. Обмен веществ и энергии обеспечивает пластические и энергетические потребности организма. Организм человека обеспечивает пластические и энергетические потребности хемотрофным путем, т.е. извлечением питательных веществ и энергии из белков, жиров, углеводов пищи.

В обмене веществ, т.е. метаболизме выделяют два взаимосвязанных и разнонаправленных процесса:

1. Анаболизм - совокупность процесса биосинтеза органических веществ, необходимых для функционирования органов и тканей. Анаболизм обеспечивает рост, обновление биологических структур, а также непрерывный ресинтез микроорганизмов и накопление энергетических субстратов. Ассимиляция включает процессы поступления питательных веществ в организм и анаболитические процессы.

2. Катаболизм - совокупность процессов расщепления сложных молекул, компонентов клеток, тканей до простых веществ, с освобождением энергии, необходимой для жизнедеятельности.

Превращение веществ и энергии в организме.

I этап

Жиры

Углеводы

Белки

Моносахариды

хариды

Глицерин и жирные к-ты

А/К

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Печень

Образование мочевины, специф

белков плазмы

II этап

Печень-Гликогенез,

гликолиз,глюконеогенез

Печень-липогенез, липолиз (образование желчи, холестерина)

Энтероцит тонк. киш.- ресинтез триглицеридов

Анаэробный гликолиз – 5% энергии (окисление до молочной и пировиноградной кислот)

Аэробный гликолиз – 94,5 % (окисление ацетилкоэнзима А и пировиноградной кислоты)

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

III этап

Цель биологического окисления: СО₂ + Н₂О + АТФ

П ревращение энергии

Механическая работа

Осмотическая работа

Хим. синтез, обновление структур

Электрическая работа

Основной обмен:

1 этап: переработка пищевых веществ в органах пищеварения, на этом этапе выделяется 0,1-0,5% энергии. Эта энергия для нужд биоэнергетики не используется, а используется для поддержания температурного гомеостаза.

2 этап: совокупность процессов анаболизма и катаболизма - промежуточный обмен веществ:

1. синтез специфических белков, жиров и углеводов и их комплексов, обновление структурных компонентов (анаболизм).

2. дальнейшее расщепление аминокислот, глюкозы, липидов:

а) анаэробный гликолиз дает 5% энергии, т.е. 2 АТФ, окисление веществ с образование ацетил-КоА;

б) аэробный гликолиз -окисление глюкозы 94,5% энергии -36 АТФ с образованием ПВК.

Освобождающийся в цикле Кребса водород с помощью специальных переносчиков поступают в цепь биологического окисления (окисление водородом молекул кислорода с образованием воды и накоплением энергии.

3 этап: образование ключевых соединений, обусловливающих взаимосвязь между отдельными путями обмена веществ.

60-70% образовавшейся энергии аккумулируется в виде АТФ, 40-30% рассеивается в виде тепла. Накопление энергии в дальнейшем используется на процесс основного и общего обмена. Образование конечных продуктов распада и удаление во внешнюю среду метаболитов.