Stoffwechsel (Stoffwechsel) und die Umwandlung von Energie im Körper

• Gründe

Metabolismus - eine Reihe von Reaktionen der Biosynthese und Aufspaltung von Substanzen in der Zelle. Eine bestimmte Sequenz enzymatischer Umwandlungen einer Substanz in einer Zelle wird als Stoffwechselweg bezeichnet, und die resultierenden Zwischenprodukte sind Metaboliten.

Zwei in Raum und Zeit miteinander verbundene Wechselwirkungen des Stoffwechsels sind der Kunststoff- und Energiestoffwechsel.

Die Reaktionsreihe der biologischen Synthese besteht darin, dass aus einfachen Substanzen, die von außen in die Zelle eindringen, komplexe organische Substanzen gebildet werden, die dem Zellinhalt ähnlich sind, als Anabolismus (plastischer Stoffwechsel) bezeichnet. Assimilation erfolgt. Diese Reaktionen werden mit der Energie durchgeführt, die durch die Spaltung organischer Substanzen aus der Nahrung erzeugt wird. Der intensivste plastische Austausch erfolgt im Wachstumsprozess des Organismus. Die wichtigsten Prozesse des Anabolismus sind Photosynthese und Proteinsynthese.

Katabolismus (Energiestoffwechsel) - enzymatische Spaltung (Hydrolyse, Oxidation) komplexer organischer Verbindungen in einfachere. Es gibt eine Verwirrung. Diese Reaktionen gehen mit der Freisetzung von Energie einher.

Stufen des Energiestoffwechsels. Zellatmung.

Der entgegengesetzte Prozess zur Biosynthese ist Dissimilation oder Katabolismus, eine Reihe von Spaltungsreaktionen. Die Aufspaltung hochmolekularer Verbindungen setzt die für Biosynthesereaktionen benötigte Energie frei. Dissimilation wird daher auch als Energiestoffwechsel der Zelle bezeichnet. Heterotrophe Organismen erhalten die notwendige Energie für das Leben mit der Nahrung. Die chemische Energie von Nährstoffen beruht auf verschiedenen kovalenten Bindungen zwischen Atomen in einem Molekül organischer Verbindungen. Ein Teil der aus den Nährstoffen freigesetzten Energie wird in Form von Wärme abgeführt und ein Teil sammelt sich an, d. H. sammelt sich in energiereichen energiereichen Phosphatbindungen von ATP. ATP liefert Energie für alle Arten zellulärer Funktionen: Biosynthese, mechanische Arbeit, aktive Übertragung von Substanzen durch Membranen usw. Die ATP-Synthese wird in den Mitochondrien durchgeführt. Zellatmung ist der enzymatische Abbau von organischem Material (Glukose) in einer Zelle zu Kohlendioxid und Wasser in Gegenwart von freiem Sauerstoff, gekoppelt mit der Speicherung der dabei freiwerdenden Energie.

Der Energiestoffwechsel wird in einen Schießstand der Bühne unterteilt, von dem jeder mit speziellen Enzymen in bestimmten Teilen der Zelle durchgeführt wird.

Die erste Stufe ist vorbereitend. Bei der Verdauung von Menschen und Tieren zerfallen große Nahrungsmittelmoleküle, darunter Oligo-, Polysaccharide, Lipide, Proteine, Nukleinsäuren, in kleinere Moleküle - Glukose, Glycerin, Fettsäuren, Aminosäuren, Nukleotide. In diesem Stadium wird eine kleine Menge Energie freigesetzt, die in Form von Wärme abgeführt wird. Diese Moleküle werden im Darm in den Blutkreislauf aufgenommen und an verschiedene Organe und Gewebe abgegeben, wo sie als Baustoff für die Synthese neuer, vom Körper benötigter Substanzen und zur Energieversorgung des Körpers dienen können.

Die zweite Stufe ist anoxische oder unvollständige anaerobe Atmung (Glykolyse oder Fermentation). Die in dieser Phase unter Beteiligung von Enzymen gebildeten Substanzen werden weiter abgebaut.

Die Glykolyse ist einer der zentralen Wege des Glukosekatabolismus, wenn der Abbau von Kohlenhydraten unter Bildung von ATP unter anoxischen Bedingungen erfolgt. Bei aeroben Organismen (Pflanzen, Tieren) ist dies eine der Stadien der Zellatmung, bei Mikroorganismen ist die Fermentation der Hauptgewinnungsweg für die Energiegewinnung. Glykolyseenzyme sind im Zytoplasma lokalisiert. Der Prozess läuft in zwei Stufen unter Ausschluss von Sauerstoff ab.

1). Das Vorbereitungsstadium - ist die Aktivierung von Glucosemolekülen als Folge der Zugabe von Phosphatgruppen zu den Kosten von ATP unter Bildung von zwei 3-Kohlenstoffmolekülen Glyceraldehydphosphat.

2) Die Redoxstadium - enzymatische Reaktionen der Substratphosphorylierung finden statt, wenn Energie zum Zeitpunkt der Substratoxidation direkt in Form von ATP extrahiert wird. Somit unterliegt das Glucosemolekül einer weiteren schrittweisen Spaltung und Oxidation zu zwei 3-Kohlenstoff-Molekülen von Brenztraubensäure. Zusammenfassend sieht der Glykolyseprozess so aus:

Im Stadium der Glukoseoxidation werden Protonen abgespalten und Elektronen in Form von NADH gespeichert. In den Muskeln zerfällt das Glucosemolekül durch anaerobe Atmung in zwei PVC-Moleküle, die dann mit reduziertem NADH zu Milchsäure reduziert werden. In Hefepilzen wird das Glucosemolekül ohne Beteiligung von Sauerstoff in Ethylalkohol und Kohlendioxid umgewandelt (alkoholische Gärung):

Bei anderen Mikroorganismen kann die Glucosespaltung - Glykolyse durch Bildung von Aceton, Essigsäure usw. abgeschlossen werden.

In allen Fällen wird der Abbau eines einzelnen Glucosemoleküls von der Bildung von 4 ATP-Molekülen begleitet. In diesem Fall werden ATP-Moleküle in Glucosespaltreaktionen verbraucht 2. Im Verlauf der anoxischen Aufspaltung von Glukose werden somit 2 ATP-Moleküle gebildet. In der Regel ist die Energieeffizienz der Glykolyse gering, weil 40% der Energie wird als chemische Bindung im ATP-Molekül gespeichert und die restliche Energie wird als Wärme abgeführt.

Die dritte Stufe ist die Stufe der Sauerstoffspaltung oder der aeroben Atmung. Die aerobe Atmung erfolgt in den Mitochondrien der Zelle unter Sauerstoffzugang. Der Prozess der Zellatmung besteht ebenfalls aus 3 Stufen.

Oxidative Decarboxylierung von PVC, das in der vorherigen Stufe aus Glucose gebildet wurde und in die Mitochondrienmatrix gelangt. Mit der Beteiligung eines komplexen Enzymkomplexes wird ein Kohlendioxidmolekül abgespalten und eine Acetyl-Coenzym A-Verbindung sowie NADH gebildet.

Der Tricarbonsäurezyklus (Krebszyklus). Diese Stufe umfasst eine Vielzahl enzymatischer Reaktionen. Innerhalb der Mitochondrienmatrix wird das Acetyl-Coenzym A (das aus verschiedenen Substanzen gebildet werden kann) unter Freisetzung eines anderen Kohlendioxidmoleküls sowie der Bildung von ATP, NADH und FADH gespalten. Kohlendioxid gelangt in den Blutkreislauf und wird durch die Atemwege aus dem Körper entfernt. Die in den NADH- und FADH-Molekülen gespeicherte Energie wird zur Synthese von ATP in der nächsten Stufe der Zellatmung verwendet.

Oxidative Phosphorylierung ist ein mehrstufiger Transfer von Elektronen aus reduzierten Formen von NADH und FADH entlang einer Elektronentransportkette, die in die innere Membran von Mitochondrien eingebettet ist, zum letzten mit der ATP-Synthese gekoppelten Sauerstoffakzeptor. Die Elektronentransportkette enthält eine Reihe von Komponenten: Ubichinon (Coenzym Q), Cytochrome b, c, a, die als Elektronenträger fungieren. Infolge der Funktion der Elektronentransportkette werden die Wasserstoffatome von NADH und FADH in Protonen und Elektronen unterteilt. Die Elektronen werden allmählich auf Sauerstoff übertragen, so dass sich Wasser bildet und Protonen mit der Energie des Elektronenflusses in den Zwischenmembranraum der Mitochondrien gepumpt werden. Dann kehren die Protonen zur Matrix der Mitochondrien zurück und passieren spezielle Kanäle in der Zusammensetzung der in die Membran eingebetteten Enzym ATP-Synthetase. Dieses bildet ATP aus ADP und Phosphat. In der Elektronentransportkette gibt es drei Stellen der Konjugation von Oxidation und Phosphorylierung, d.h. Bildungsorte von ATP. Der Mechanismus der Bildung von Energie und die Form von ATP in Mitochondrien wird durch die chemiosmotische Theorie von P. Mitchell erklärt. Die Sauerstoffatmung wird von der Freisetzung großer Energiemengen und der Ansammlung von ATP-Molekülen begleitet. Sieht die gesamte aerobe Atmungsgleichung so aus?

Bei der vollständigen Oxidation eines Glucosemoleküls zu den Endprodukten - Kohlendioxid und Wasser - mit Zugang zu Sauerstoff werden somit 38 ATP-Moleküle gebildet. Daher spielt die aerobe Atmung eine wichtige Rolle bei der Energieversorgung der Zellen.

Die Ähnlichkeit zwischen Photosynthese und aerober Atmung:

Ein Mechanismus für den Austausch von Kohlendioxid und Sauerstoff.

Es werden spezielle Organellen benötigt (Chloroplasten, Mitochondrien).

Eine in die Membranen eingebettete Elektronentransportkette ist erforderlich.

Es findet eine Energieumwandlung statt (ATP-Synthese als Folge der Phosphorylierung).

Zyklische Reaktionen treten auf (Calvin-Zyklus, Krebs-Zyklus).

Die Unterschiede zwischen Photosynthese und aerober Atmung:

Metabolismus - was ist es in einfacher Sprache, wie man den Stoffwechsel beschleunigt oder verlangsamt?

Der Organismus ist vergleichbar mit einem Labor, in dem kontinuierlich mehrere Prozesse ablaufen, und selbst die einfachsten Maßnahmen werden aufgrund der koordinierten Arbeit der internen Systeme ausgeführt. Die wichtigste Rolle für Leben und Gesundheit spielen Stoffwechselprozesse. Stoffwechsel - was es in einfacher Sprache ist und wie Sie es beeinflussen können, überlegen Sie als Nächstes.

Was ist Stoffwechsel im Körper?

Metabolismus oder Metabolismus ist in der Biologie eine Ansammlung eng miteinander verwandter biochemischer Reaktionen, die automatisch in jeder Zelle eines lebenden Organismus auftreten, um das Leben zu erhalten. Durch diese Prozesse wachsen Organismen, entwickeln sich, vermehren sich, behalten ihre Strukturen und reagieren auf äußere Einflüsse. Das Wort "Stoffwechsel" hat einen griechischen Ursprung und bedeutet wörtlich "Umwandlung" oder "Veränderung". Alle Stoffwechselvorgänge sind in zwei Gruppen (Stufen) unterteilt:

1. Katabolismus - wenn komplexe Substanzen in einfachere zerfallen und dabei Energie freisetzen.
2. Anabolismus - wenn aus einfacheren Substanzen komplexere Substanzen synthetisiert werden, für die Energie aufgewendet wird.

Stoffwechsel und Energieumwandlung

Nahezu alle lebenden Organismen erhalten die für das Leben notwendige Energie, indem sie aufeinanderfolgende Reaktionen des Abbaus und der Oxidation komplexer Substanzen zu einfacheren Reaktionen durchführen. Die Quelle dieser Energie ist die potentielle chemische Energie, die in den Elementen der Nahrung enthalten ist, die aus der äußeren Umgebung stammen. Die freigesetzte Energie wird hauptsächlich in Form einer speziellen Verbindung - ATP (Adenosintriphosphat) - angesammelt. In einfachen Worten kann das, was es ist - der Stoffwechsel - als ein Prozess angesehen werden, bei dem Nahrung in Energie umgewandelt und verbraucht wird.

Metabolismus und Energie werden ständig begleitet von Syntheseverfahren, bei denen organische Substanzen gebildet werden - niedriges Molekulargewicht (Zucker, Aminosäuren, organische Säuren, Nukleotide, Lipide und andere) und Polymere (Proteine, Polysaccharide, Nukleinsäuren), die zum Aufbau zellulärer Strukturen und zur Durchführung verschiedener Funktionen erforderlich sind.

Stoffwechsel im menschlichen Körper

Die Hauptprozesse, die den Stoffwechsel des Körpers ausmachen, sind für alle Menschen gleich. Der Energiewandel, der als Stoffwechsel bezeichnet wird, geht mit den Kosten für die Aufrechterhaltung der Körpertemperatur, des Gehirns, des Herzens, der Nieren, der Lunge, des Nervensystems, des Aufbaus ständig aktualisierter Zellen und Gewebe sowie verschiedener Aktivitäten - geistiger und körperlicher - vor. Der Metabolismus wird in Primärbereiche unterteilt, die ständig auftreten, auch während des Schlafes, und zusätzliche, die mit anderen Aktivitäten als der Ruhephase verbunden sind.

In Anbetracht des Stoffwechsels - was ist es in einfacher Sprache, sollten die wichtigsten Stadien im menschlichen Körper hervorgehoben werden:

• Aufnahme von Nährstoffen im Körper (mit Nahrung);
• Verarbeitung von Nahrungsmitteln im Magen-Darm-Trakt (die Prozesse, durch die das Aufteilen von Kohlenhydraten, Proteinen, Fetten, gefolgt von der Absorption durch die Darmwand) erfolgt;
• Umverteilung und Transport von Nährstoffen in Blut, Lymphe, Zellen, Gewebeflüssigkeit, deren Assimilation;
• Entfernung der resultierenden Zerfallsprodukte, die vom Körper nicht benötigt werden, durch die Ausscheidungsorgane.

Stoffwechselfunktionen

Um herauszufinden, welche Rolle der Stoffwechsel für das Leben unseres Körpers spielt, listen wir die Hauptfunktionen der wichtigsten im Stoffwechsel beteiligten Nährstoffe auf - Proteine, Fette und Kohlenhydrate. Dank Proteinstoffwechsel wird durchgeführt:

• genetische Funktion (weil Proteinverbindungen ein struktureller Bestandteil der DNA sind);
• Aktivierung biochemischer Reaktionen (aufgrund von Enzymen, die Eiweißstoffe sind);
• Aufrechterhaltung des biologischen Gleichgewichts;
• Aufrechterhaltung der strukturellen Integrität von Zellen;
• volle Aufnahme von Nährstoffen, Transport zu den richtigen Organen;
• Energie bereitstellen.

Aufgrund des Fettaustausches tritt auf:

• Aufrechterhaltung der Körpertemperatur;
• die Bildung von Hormonen, die eine regulatorische Rolle spielen;
• Bildung von Nervengewebe;
• Energiespeicherung.

Der Kohlenhydratstoffwechsel erfüllt folgende Funktionen:

• Schutz des Gastrointestinaltrakts vor Krankheitserregern (aufgrund der Freisetzung von viskosen Sekreten);
• die Bildung von Zellstrukturen, Nukleinsäuren, Aminosäuren;
• Teilnahme an der Bildung von Komponenten des Immunsystems;
• Energieversorgung für Körperaktivität.

Wie berechnet man den Stoffwechsel?

Jeder hat von Begriffen wie "schneller Stoffwechsel", "langsamer Stoffwechsel", "guter" oder "schlechter" Stoffwechsel gehört, die oft mit Übergewicht oder Untergewicht, übermäßiger Nervosität oder Lethargie, vielen Krankheiten, assoziiert sind. Die Intensität, Rate oder Menge des Stoffwechsels ist eine Menge, die die vom gesamten Organismus pro Zeiteinheit verbrauchte Energiemenge widerspiegelt. In Kalorien ausgedrückt.

Es gibt viele Methoden zur Berechnung des Stoffwechsels, auch solche, die nur mit Hilfe spezieller Laborgeräte durchgeführt werden können. Zu Hause kann dies durch eine Formel bestimmt werden, die Geschlecht, Gewicht (in kg), Größe (in cm) und Alter einer Person (in Jahren) berücksichtigt. Nachdem Sie Ihren Stoffwechsel bestimmt haben, wird deutlich, wie viel Energie optimal verbraucht werden sollte, damit der Körper normal arbeitet und das normale Körpergewicht beibehält (wie viel Nahrung Sie pro Tag essen müssen, was sich aus den Tabellen der Kalorienahrungsmittel berechnen lässt).

Für Frauen lautet die Berechnungsformel wie folgt:

RMR = 655 + (9,6 x Gewicht) + (1,8 x Höhe) - (4,7 x Alter)

Um das Endergebnis des Stoffwechsels zu erhalten, sollte der Wert der RMR mit dem für Ihren Lebensstil geeigneten Aktivitätskoeffizienten multipliziert werden:

• 1.2 - mit einem niedrigen aktiven, sitzenden Lebensstil;
• 1,375 - mit leichter Aktivität (kein 1-3-mal wöchentliches Training);
• 1,55 - bei mäßiger Aktivität (intensives Training 3-5 Mal pro Woche);
• 1.725 - mit hoher Aktivität (6-7 mal pro Woche intensives Training);
• 1,9 - mit einem sehr hohen Aktivitätsniveau (sehr intensives Training, harte körperliche Arbeit).

Wie den Stoffwechsel nicht zu stören?

In Anbetracht dessen, was der Stoffwechsel ist, kann der Begriff „guter Stoffwechsel“ in einfacher Sprache erklärt werden. Hierbei handelt es sich um einen Stoffwechsel, bei dem Energie in der richtigen Menge und in der richtigen Menge für einen bestimmten Menschen hergestellt und verbraucht wird. Der Stoffwechsel hängt von vielen Faktoren ab, die in zwei Gruppen unterteilt werden können:

1. Statik - Genetik, Geschlecht, Körpertyp, Alter.
2. Dynamisch - körperliche Aktivität, Körpergewicht, psychoemotionaler Zustand, Ernährung, Hormonproduktion (insbesondere Schilddrüse) und andere.

Faktoren der ersten Gruppe können nicht korrigiert werden, und die zweiten Faktoren können zur Normalisierung von Stoffwechselprozessen beeinflusst werden. Eine ausgewogene Ernährung, tägliche körperliche Anstrengung, guter Schlaf und die Minimierung von Stress sind die Hauptbedingungen für die Verbesserung des Stoffwechsels. Darüber hinaus ist es wichtig zu verstehen, dass Extreme wie anstrengendes Training oder Fasten das gegenteilige Ergebnis verursachen können, wenn der Körper aufgrund von Energiemangel in einen „Überlebensmodus“ übergeht und die Austauschgeschwindigkeit verlangsamt, während maximale Energiereserven erhalten bleiben.

Warum ist der Stoffwechsel gestört?

Stoffwechselstörungen können aus folgenden Hauptgründen auftreten:

• unausgewogene Ernährung;
• starker Stress;
• Funktionsstörung der Hypophyse, der Nebennieren oder der Schilddrüse;
• Schlechte Gewohnheiten;
• Infektionen;
• Arbeit in gefährlichen Industrien;
• Nichteinhaltung der Normen der motorischen Aktivität.

Erhöhter Stoffwechsel

Eine Störung des Stoffwechsels in Form seiner Beschleunigung, wenn sich eine Person auch bei einer starken Diät nicht erholt, tritt häufig auf, wenn der Hormonstatus verletzt wird. Es ist voll mit:

• Schwächung der Immunabwehr des Körpers;
• Verletzung des Menstruationszyklus;
• Tachykardie;
• Anämie;
• unregelmäßiger Blutdruck und andere gesundheitliche Probleme.

Langsamer Stoffwechsel

Der langsame Stoffwechselprozess, bei dem es zu einer übermäßigen Anhäufung von Körperfett kommt, einschließlich einer mäßigen Nahrungsaufnahme, ist häufig mit Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts, einer Verletzung des Trinkregimes und Inaktivität verbunden. Eine solche Wechselstörung kann Folgendes verursachen:

Wie beschleunigt man den Stoffwechsel?

Sie sollten wissen, dass die Beschleunigung des Stoffwechsels nicht mit Hilfe von magischen Pillen erfolgen kann. Der richtige Weg, den Stoffwechsel zu beschleunigen, ist eine Kombination aus regelmäßiger moderater Bewegung und Normalisierung der Ernährung. Aufgrund dessen wird sich der Körper daran gewöhnen, Energie für die Vorbereitung auf die bevorstehende körperliche Anstrengung aufzuwenden, und speichert Kalorien in den Muskeln, nicht im Fettgewebe.

Wie verlangsamt man den Stoffwechsel?

Um den beschleunigten Stoffwechsel (der häufig für die Gewichtszunahme erforderlich ist) zu verlangsamen, greifen einige auf Methoden zurück, die nicht als nützlich und sicher bezeichnet werden können. Zum Beispiel ist es der Konsum von fetthaltigen Lebensmitteln, die Ablehnung von körperlicher Aktivität und die Verkürzung der Schlafzeit. Bei diesem Problem wäre die beste Lösung, einen Arzt zu kontaktieren.

Was ist Stoffwechsel?

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wevehadenough

Der Stoffwechselprozess im Körper :)

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Lola Stuart

eine Reihe chemischer Reaktionen, die in einem lebenden Organismus auftreten, um das Leben zu erhalten. Durch diese Prozesse können Organismen wachsen und sich vermehren, ihre Strukturen beibehalten und auf Umwelteinflüsse reagieren. Der Metabolismus wird normalerweise in zwei Stufen unterteilt: Im Stoffwechsel werden komplexe organische Substanzen zu einfacheren abgebaut; Im Prozess des Anabolismus mit Energiekosten werden Substanzen wie Proteine, Zucker, Lipide und Nukleinsäuren synthetisiert.

Zellstoffwechsel. Energiestoffwechsel und Photosynthese. Matrixsynthesereaktionen.

Das Konzept des Stoffwechsels

Der Metabolismus ist die Gesamtheit aller chemischen Reaktionen, die in einem lebenden Organismus ablaufen. Der Wert des Stoffwechsels besteht darin, die für den Körper notwendigen Substanzen herzustellen und mit Energie zu versorgen.

Es gibt zwei Komponenten des Stoffwechsels - Katabolismus und Anabolismus.

Komponenten des Stoffwechsels

Die Prozesse des Plastik- und Energiestoffwechsels sind untrennbar miteinander verbunden. Alle synthetischen (anabolen) Prozesse benötigen die Energie, die während Dissimilationsreaktionen zugeführt wird. Die Spaltungsreaktionen selbst (Katabolismus) verlaufen nur unter Beteiligung von Enzymen, die im Assimilationsprozess synthetisiert werden.

Die Rolle von FTF im Stoffwechsel

Die beim Abbau organischer Substanzen freiwerdende Energie wird nicht sofort von der Zelle genutzt, sondern in Form energiereicher Verbindungen, meist in Form von Adenosintriphosphat (ATP), gespeichert. ATP bezieht sich aufgrund seiner chemischen Natur auf Mononukleotide.

ATP (Adenosintriphosphatsäure) ist ein Mononukleotid, das aus Adenin, Ribose und drei Phosphorsäureresten besteht, die durch makroergische Bindungen miteinander verbunden sind.

In diesen Verbindungen wird gespeicherte Energie, die beim Bruch freigesetzt wird,
ATP + H₂O → ADP + H₃PO₄ + Q₁
ADP + H₂O → AMP + H₃PO₄ + Q₂
AMF + H₂O → Adenin + Ribose + H₃PO₄ + Q₃,
wobei ATP Adenosintriphosphat ist; ADP-Adenosindiphosphorsäure; AMP - Adenosinmonophosphorsäure; Q₁ = Q₂ = 30,6 kJ; Q₃ = 13,8 kJ.
Der ATP-Vorrat in der Zelle ist aufgrund des Phosphorylierungsprozesses begrenzt und aufgefüllt. Phosphorylierung ist die Zugabe eines Phosphorsäurerestes zu ADP (ADP + F → ATP). Sie tritt mit unterschiedlicher Intensität während der Atmung, Fermentation und Photosynthese auf. ATP wird extrem schnell aktualisiert (beim Menschen beträgt die Lebensdauer eines einzelnen ATP-Moleküls weniger als 1 Minute).
Die in ATP-Molekülen gespeicherte Energie wird vom Körper bei anabolen Reaktionen (Biosynthesereaktionen) verwendet. Das ATP-Molekül ist der universelle Halter und Energieträger für alle Lebewesen.

Energieaustausch

Die für das Leben notwendige Energie werden die meisten Organismen durch Oxidation organischer Substanzen, dh katabolische Reaktionen, gewonnen. Die als Kraftstoff wirkende Verbindung ist Glukose.
In Bezug auf freien Sauerstoff werden Organismen in drei Gruppen eingeteilt.

Einstufung von Organismen in Bezug auf freien Sauerstoff

In obligatorischen Aeroben und fakultativen Anaeroben in Gegenwart von Sauerstoff erfolgt der Katabolismus in drei Stufen: vorbereitend, sauerstofffrei und Sauerstoff. Infolgedessen zerfällt organisches Material zu anorganischen Verbindungen. In obligatorischen Anaeroben und fakultativen Anaeroben mit Sauerstoffmangel verläuft der Katabolismus in zwei ersten Schritten: vorbereitend und sauerstofffrei. Dadurch entstehen organische, noch energiereiche Zwischenverbindungen.

Stufen des Katabolismus

1. Die erste Stufe - vorbereitend - besteht in der enzymatischen Spaltung komplexer organischer Verbindungen in einfachere. Proteine ​​werden in Aminosäuren, Fette zu Glycerin und Fettsäuren, Polysaccharide zu Monosacchariden, Nukleinsäuren zu Nukleotiden zerlegt. In mehrzelligen Organismen tritt dies im Gastrointestinaltrakt auf, in einzelligen Organismen - in Lysosomen unter der Wirkung von hydrolytischen Enzymen. Die freiwerdende Energie wird in Form von Wärme abgeführt. Die resultierenden organischen Verbindungen werden entweder weiter oxidiert oder von der Zelle zur Synthese ihrer eigenen organischen Verbindungen verwendet.
2. Die zweite Stufe - unvollständige Oxidation (sauerstofffrei) - ist die weitere Aufspaltung organischer Substanzen, die im Cytoplasma der Zelle ohne Beteiligung von Sauerstoff durchgeführt wird. Die Hauptenergiequelle in der Zelle ist Glukose. Eine anoxische, unvollständige Oxidation von Glukose wird als Glykolyse bezeichnet. Durch die Glykolyse eines Glukosemoleküls werden zwei Moleküle der Brenztraubensäure (PVC, Pyruvat) CH gebildet.₃COCOOH, ATP und Wasser sowie Wasserstoffatome, die vom NAD + -Transportvektormolekül gebunden und als NAD · H gespeichert werden.
Die Gesamtglykolyseformel lautet wie folgt:
C₆H₁₂O₆ + 2H₃PO₄ + 2ADF + 2 NAD + → 2C₃H₄O₃ + 2H₂O + 2ATP + 2NAD · H.
In Abwesenheit von Sauerstoff in der Umgebung werden die Glykolyseprodukte (PVK und NAD · H) entweder zu Ethylalkohol - alkoholischer Gärung (in Hefe- und Pflanzenzellen mit Sauerstoffmangel) verarbeitet.
CH₃COCOOH → CO₂ + CH₃TRAUM
CH₃DREAM + 2NAD · N → C₂H₅HE + 2NAD +,
entweder in Milchsäure - Milchsäuregärung (in tierischen Zellen mit Sauerstoffmangel)
CH₃COCOOH + 2NAD · N → C₃H₆O₃ + 2nad +.
In Gegenwart von Sauerstoff in der Umgebung spalten sich die Glykolyseprodukte weiter in die Endprodukte auf.
3. Die dritte Stufe - vollständige Oxidation (Atmung) - besteht in der Oxidation von PVC zu Kohlendioxid und Wasser und wird in den Mitochondrien unter obligatorischer Beteiligung von Sauerstoff durchgeführt.
Es besteht aus drei Stufen:
A) Bildung von Acetylcoenzym A;
B) Oxidation von Acetyl-Coenzym A im Krebs-Zyklus;
B) oxidative Phosphorylierung in der Elektronentransportkette.

A. Im ersten Stadium wird das PVC vom Zytoplasma in die Mitochondrien transferiert, wo es mit den Enzymen der Matrix interagiert und 1) Kohlendioxid bildet, das aus der Zelle entfernt wird; 2) Wasserstoffatome, die von Trägermolekülen zur inneren Membran der Mitochondrien transportiert werden; 3) Acetylcoenzym A (Acetyl CoA).
B. In der zweiten Stufe wird das Acetyl-Coenzym A im Krebs-Zyklus oxidiert. Der Krebszyklus (Tricarbonsäurezyklus, Zitronensäurezyklus) ist eine Kette von aufeinanderfolgenden Reaktionen, bei denen ein Molekül Acetyl-CoA 1) zwei Moleküle Kohlendioxid, 2) ein ATP-Molekül und 3) vier Paare von Wasserstoffatomen, die auf Moleküle übertragen werden, bildet Träger - NAD und FAD. Als Folge der Glykolyse und des Krebs-Zyklus spaltet sich das Glucosemolekül in CO auf₂, und die während dieses Prozesses freigesetzte Energie wird für die Synthese von 4 ATP aufgewendet und sammelt sich in 10 NAD · H und 4 FAD · H an₂.
B. In der dritten Stufe werden Wasserstoffatome mit NAD · H und FAD · H₂ oxidiert durch molekularen Sauerstoff O₂ mit der Bildung von Wasser. Ein NAD · N kann 3 ATP und ein FAD · H bilden₂–2 ATP. Somit wird die in diesem Fall freiwerdende Energie in Form einer weiteren 34 ATP gespeichert.
Dieser Prozess läuft wie folgt ab. Wasserstoffatome konzentrieren sich um die Außenseite der inneren Mitochondrienmembran. Sie verlieren Elektronen, die entlang der Kette der Trägermoleküle (Cytochrome) der Elektronentransportkette (ETC) zur Innenseite der inneren Membran transportiert werden, wo sie sich mit Sauerstoffmolekülen verbinden:
Oh!₂ + e - → o₂ -.
Infolge der Aktivität der Enzyme der Elektronentransferkette ist die innere Membran der Mitochondrien von innen negativ geladen (aufgrund von₂ - ) und außerhalb - positiv (aufgrund von H +), so dass eine Potentialdifferenz zwischen den Oberflächen entsteht. In die innere Membran der Mitochondrien sind Moleküle des Enzyms ATP-Synthetase eingebettet, die einen Ionenkanal besitzen. Wenn die Potentialdifferenz über die Membran ein kritisches Niveau erreicht, drängen positiv geladene H + -Partikel mit einer elektrischen Feldkraft durch den ATPase-Kanal und interagieren, sobald sie sich auf der inneren Oberfläche der Membran befinden, mit Sauerstoff, um Wasser zu bilden:
1 / 2O₂ - +2H + → H₂O.
Die Energie der Wasserstoffionen H +, die durch den Ionenkanal der inneren Membran der Mitochondrien transportiert wird, wird für die Phosphorylierung von ADP zu ATP verwendet:
ADP + F → ATP.
Eine solche Bildung von ATP in Mitochondrien unter Beteiligung von Sauerstoff wird als oxidative Phosphorylierung bezeichnet.
Die Gesamtglukose-Aufteilungsgleichung im Prozess der Zellatmung:
C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 38H₃PO₄ + 38ADF → 6CO₂ + 44H₂O + 38ATP.
So werden während der Glykolyse 2 ATP-Moleküle gebildet, während Zellatmung weitere 36 ATP-Moleküle im Allgemeinen mit vollständiger Oxidation von Glukose, 38 ATP-Molekülen.

Plastikaustausch

Plastischer Austausch oder Assimilation ist eine Reihe von Reaktionen, die die Synthese komplexer organischer Verbindungen aus einfacheren (Photosynthese, Chemosynthese, Proteinbiosynthese usw.) ermöglichen.

Heterotrophe Organismen bauen aus organischen Nahrungsbestandteilen ihre eigene organische Substanz auf. Die heterotrophe Assimilation läuft im Wesentlichen auf die molekulare Umlagerung hinaus:
organisches Material (Proteine, Fette, Kohlenhydrate) → einfache organische Moleküle (Aminosäuren, Fettsäuren, Monosaccharide) → Körper-Makromoleküle (Proteine, Fette, Kohlenhydrate).
Autotrophe Organismen sind in der Lage, organisches Material vollständig aus anorganischen Molekülen zu synthetisieren, die aus der äußeren Umgebung verbraucht werden. Im Prozess der Foto- und Chemosynthese erfolgt die Bildung einfacher organischer Verbindungen, aus denen Makromoleküle weiter synthetisiert werden:
anorganische Substanzen (CO₂, H₂O) → einfache organische Moleküle (Aminosäuren, Fettsäuren, Monosaccharide) → Körpermakromoleküle (Proteine, Fette, Kohlenhydrate).

Photosynthese

Photosynthese - die Synthese organischer Verbindungen aus anorganischen durch die Energie des Lichts. Die Gesamtgleichung der Photosynthese:

Die Photosynthese verläuft unter Mitwirkung von photosynthetischen Pigmenten, die die einzigartige Eigenschaft haben, die Energie des Sonnenlichts in die Energie einer chemischen Bindung in Form von ATP umzuwandeln. Photosynthetische Pigmente sind proteinhaltige Substanzen. Das wichtigste Pigment ist Chlorophyll. Bei Eukaryoten sind photosynthetische Pigmente in der inneren Membran von Plastiden eingebettet, bei Prokaryoten - bei der Invagination der Zytoplasmamembran.
Die Struktur des Chloroplasten ist der Struktur der Mitochondrien sehr ähnlich. Die innere Membran von Thylakoidgran enthält photosynthetische Pigmente sowie Proteine ​​der Elektronentransferkette und ATP-Synthetase-Enzymmoleküle.
Der Photosyntheseprozess besteht aus zwei Phasen: hell und dunkel.
1. Die Lichtphase der Photosynthese verläuft nur im Licht in der Membran von Thylakoids grana.
Dies umfasst die Chlorophyllabsorption von Lichtquanten, die Bildung eines ATP-Moleküls und die Photolyse von Wasser.
Unter der Wirkung eines Lichtquants (hv) verliert Chlorophyll Elektronen und geht in den angeregten Zustand über:

Diese Elektronen werden von Trägern auf die äußere, dh die Oberfläche der Thylakoidmembran übertragen, die der Matrix zugewandt ist, wo sie sich ansammelt.
Zur gleichen Zeit tritt die Photolyse von Wasser in den Thylakoiden auf, dh ihre Zersetzung unter der Einwirkung von Licht:

Die entstehenden Elektronen werden von Trägern auf Chlorophyllmoleküle übertragen und wieder hergestellt. Chlorophyllmoleküle kehren in einen stabilen Zustand zurück.
Die während der Photolyse von Wasser gebildeten Protonen von Wasserstoff reichern sich im Thylakoid an und bilden ein H + -Reservoir. Infolgedessen wird die innere Oberfläche der Thylakoidmembran positiv geladen (auf Kosten von H +) und die äußere Oberfläche ist negativ (auf Kosten von e -). Mit der Ansammlung entgegengesetzt geladener Teilchen auf beiden Seiten der Membran steigt die Potentialdifferenz an. Wenn die Potentialdifferenz erreicht ist, drückt die elektrische Feldkraft die Protonen durch den ATP-Synthetasekanal. Die dabei freigesetzte Energie wird zur Phosphorylierung von ADP-Molekülen verwendet:
ADP + F → ATP.

Die Bildung von ATP während der Photosynthese unter Einwirkung von Lichtenergie wird als Photophosphorylierung bezeichnet.
Wasserstoffionen, die auf der äußeren Oberfläche der Thylakoidmembran auftauchen, treffen dort auf Elektronen und bilden atomaren Wasserstoff, der an das NADP-Wasserträgermolekül (Nicotinamidadenindinucleotidphosphat) bindet:
2H + + 4e - + NADF + → NADF · N₂.
So treten während der leichten Phase der Photosynthese drei Prozesse auf: die Bildung von Sauerstoff durch Zersetzung von Wasser, die Synthese von ATP und die Bildung von Wasserstoffatomen in Form von NADPH₂. Sauerstoff diffundiert in die Atmosphäre und ATP und NADF · H₂ an den Prozessen der dunklen Phase teilnehmen.
2. Die dunkle Phase der Photosynthese verläuft in der Matrix des Chloroplasten sowohl im Licht als auch im Dunkeln und ist eine Reihe aufeinanderfolgender Umwandlungen von CO₂, kommt aus der Luft im Zyklus von Calvin. Die Reaktionen der dunklen Phase aufgrund der Energie von ATP werden durchgeführt. Im Zyklus von Calvin CO₂ bindet an Wasserstoff von NADPH₂ mit der Bildung von Glukose.
Bei der Photosynthese werden neben Monosacchariden (Glukose usw.) auch Monomere anderer organischer Verbindungen synthetisiert - Aminosäuren, Glycerin und Fettsäuren. Dank der Photosynthese versorgen Pflanzen und alles Leben auf der Erde essentielle organische Substanzen und Sauerstoff.
Die vergleichenden Eigenschaften der Photosynthese und Atmung von Eukaryoten sind in der Tabelle dargestellt.

Stoffwechsel

Definition

Der Zellstoffwechsel umfasst viele chemische Reaktionen, die in den Organellen auftreten und für die Aufrechterhaltung des Lebens notwendig sind.
Der Stoffwechsel beinhaltet zwei Prozesse:

• Katabolismus (Dissimilation, Energiestoffwechsel) - eine Reihe chemischer Reaktionen, die auf den Abbau komplexer Substanzen unter Bildung von Energie abzielen;
• Anabolismus (Assimilation, plastischer Stoffwechsel) - Biosynthesereaktionen, bei denen komplexe organische Substanzen unter Energieverbrauch entstehen.

Abb. 1. Katabolismus und Anabolismus

Beide Prozesse laufen gleichzeitig ab und sind im Gleichgewicht. Substanzen, die an Anabolismus und Katabolismus beteiligt sind, stammen aus der äußeren Umgebung. Für den normalen Stoffwechsel in einer Tierzelle sind Proteine, Fette, Kohlenhydrate, Sauerstoff und Wasser notwendig. Die Pflanzen müssen mit Wasser, Sauerstoff und Sonnenlicht versorgt werden.

Dissimilation und Assimilation sind zusammenhängende Prozesse, die nicht in einer Lücke voneinander auftreten. Damit ein Anabolismus stattfindet, ist Energie erforderlich, die während des Katabolismusprozesses freigesetzt wird. Für die Spaltung (Dissimilation) werden Enzyme benötigt, die im Assimilationsprozess synthetisiert werden.

Katabolismus und Anabolismus

Dissimilation kann in Gegenwart oder Abwesenheit von Sauerstoff erfolgen.
In Bezug auf Sauerstoff sind alle Organismen in zwei Arten unterteilt:

• Aeroben - leben nur in Gegenwart von Sauerstoff (Tiere, Pflanzen, einige Pilze);
• Anaerobier - können in Abwesenheit von Sauerstoff (einige Bakterien und Pilze) existieren.

Wenn Sauerstoff absorbiert wird, findet der Oxidationsprozess statt, und komplexe Substanzen zerfallen in einfachere. Die Fermentation findet in einer sauerstofffreien Umgebung statt. Durch diese beiden Prozesse wird viel Energie freigesetzt.

Bei aeroben Organismen verläuft der Katabolismus in drei Stufen, wie in der Tabelle beschrieben.

Stoffwechsel in der Biologie

Eine unabdingbare Voraussetzung für die Existenz eines lebenden Organismus ist die ständige Zufuhr von Nährstoffen und die Ausscheidung der endgültigen Zerfallsprodukte.

Was ist Stoffwechsel in der Biologie?

Metabolismus oder Metabolismus ist eine spezielle Gruppe chemischer Reaktionen, die in jedem lebenden Organismus stattfinden, um seine Aktivität und sein Leben zu unterstützen. Solche Reaktionen ermöglichen es dem Körper, sich zu entwickeln, zu wachsen und sich zu vermehren, während er seine Struktur beibehält und auf Umweltreize reagiert.

Der Stoffwechsel ist in zwei Stufen unterteilt: Katabolismus und Anabolismus. In der ersten Stufe werden alle komplexen Substanzen gespalten und einfacher. Zweitens werden Nukleinsäuren, Lipide und Proteine ​​zusammen mit den Energiekosten synthetisiert.

Die wichtigste Rolle im Stoffwechselprozess spielen Enzyme, die aktive biologische Katalysatoren sind. Sie sind in der Lage, die Aktivierungsenergie einer physikalischen Reaktion zu reduzieren und Austauschpfade zu regulieren.

Stoffwechselketten und -komponenten sind für viele Arten absolut identisch, was die Einheit des Ursprungs aller Lebewesen belegt. Eine solche Ähnlichkeit zeigt das relativ frühe Auftreten der Evolution in der Entwicklungsgeschichte von Organismen.

Klassifizierung nach Art des Stoffwechsels

Was der Stoffwechsel in der Biologie ist, wird in diesem Artikel ausführlich beschrieben. Alle lebenden Organismen, die auf der Erde existieren, können in acht Gruppen unterteilt werden, die sich nach der Kohlenstoff-, Energie- und Oxidationsquelle richten.

Lebende Organismen können Energie aus chemischen Reaktionen oder Licht als Nahrungsquelle nutzen. Als oxidierbares Substrat können sowohl organische als auch anorganische Substanzen verwendet werden. Die Kohlenstoffquelle ist Kohlendioxid oder organisch.

Es gibt solche Mikroorganismen, die unter verschiedenen Existenzbedingungen unterschiedliche Arten des Stoffwechsels verwenden. Das hängt von Feuchtigkeit, Licht und anderen Faktoren ab.

Mehrzellige Organismen können durch die Tatsache charakterisiert werden, dass derselbe Organismus Zellen mit unterschiedlichen Arten von Stoffwechselprozessen haben kann.

Katabolismus

Biologie betrachtet Stoffwechsel und Energie durch so etwas wie "Katabolismus". Dieser Begriff bezieht sich auf Stoffwechselprozesse, bei denen große Fettpartikel, Aminosäuren und Kohlenhydrate gespalten werden. Während des Katabolismus treten einfache Moleküle auf, die an Reaktionen der Biosynthese beteiligt sind. Durch diese Prozesse kann der Körper Energie mobilisieren und diese in eine zugängliche Form bringen.

In Organismen, die die Photosynthese durchlaufen (Cyanobakterien und Pflanzen), setzt die Elektronentransferreaktion keine Energie frei, sondern sammelt sich dank Sonnenlicht an.

Bei Tieren sind Katabolismusreaktionen mit der Aufteilung komplexer Elemente in einfachere verbunden. Solche Substanzen sind Nitrate und Sauerstoff.

Der Katabolismus bei Tieren ist in drei Stufen unterteilt:

1. Aufteilen komplexer Substanzen zu einfacheren.
2. Die Spaltung einfacher Moleküle wird noch einfacher.
3. Die Freisetzung von Energie.

Anabolismus

Der Stoffwechsel (Klasse 8 der Biologie betrachtet dieses Konzept) ist auch durch Anabolismus gekennzeichnet - eine Reihe von Stoffwechselprozessen der Biosynthese mit Energieverbrauch. Aus den einfachsten Vorläufern werden sukzessive komplexe Moleküle gebildet, die die Energiebasis zellulärer Strukturen sind.

Zunächst werden Aminosäuren, Nukleotide und Monosaccharide synthetisiert. Dann werden die obigen Elemente aufgrund der Energie von ATP zu aktiven Formen. Auf der letzten Stufe werden alle aktiven Monomere zu komplexen Strukturen wie Proteinen, Lipiden und Polysacchariden kombiniert.

Es ist erwähnenswert, dass nicht alle lebenden Organismen aktive Moleküle synthetisieren. Die Biologie (der Metabolismus wird in diesem Artikel ausführlich beschrieben) identifiziert solche Organismen wie Autotrophe, Chemotrophe und Heterotrophe. Sie beziehen Energie aus alternativen Quellen.

Energie aus Sonnenlicht

Was ist Stoffwechsel in der Biologie? Der Prozess, durch den alles Leben auf der Erde existiert und der lebende Organismen von unbelebter Materie unterscheidet.

Einige Protozoen, Pflanzen und Cyanobakterien ernähren sich von der Energie des Sonnenlichts. Diese Vertreter des Stoffwechsels entstehen durch Photosynthese - den Prozess der Sauerstoffaufnahme und die Freisetzung von Kohlendioxid.

Verdauung

Moleküle wie Stärke, Proteine ​​und Zellulose werden abgebaut, bevor sie von den Zellen verwendet werden. Am Prozess der Verdauung sind spezielle Enzyme beteiligt, die Proteine ​​in Aminosäuren und Polysaccharide in Monosaccharide zerlegen.

Tiere können solche Enzyme nur aus speziellen Zellen ausscheiden. Mikroorganismen solcher Substanzen scheiden jedoch in den umgebenden Raum aus. Alle Substanzen, die von extrazellulären Enzymen produziert werden, gelangen durch „aktiven Transport“ in den Körper.

Kontrolle und Regelung

Was ist Stoffwechsel in der Biologie, können Sie in diesem Artikel lesen. Jeder Organismus ist durch Homöostase gekennzeichnet - die Konstanz der inneren Umgebung des Organismus. Das Vorhandensein eines solchen Zustands ist für jeden Organismus sehr wichtig. Da sie alle von einer sich ständig verändernden Umgebung umgeben sind, müssen alle Stoffwechselreaktionen ordnungsgemäß und präzise reguliert werden, um optimale Bedingungen in den Zellen zu erhalten. Ein guter Stoffwechsel ermöglicht es lebenden Organismen, ständig mit der Umwelt in Kontakt zu treten und auf ihre Veränderungen zu reagieren.

Historische Informationen

Was ist Stoffwechsel in der Biologie? Die Definition steht am Anfang des Artikels. Der Begriff "Stoffwechsel" wurde erstmals von Theodor Schwann in den vierziger Jahren des 19. Jahrhunderts verwendet.

Wissenschaftler haben den Stoffwechsel seit mehreren Jahrhunderten untersucht, und alles begann mit Versuchen, Tierorganismen zu untersuchen. Der Begriff "Stoffwechsel" wurde jedoch zuerst von Ibn al-Nafis verwendet, der der Meinung war, dass sich der gesamte Körper ständig in einem Zustand der Ernährung und des Verfalls befindet, weshalb er durch ständige Veränderungen gekennzeichnet ist.

Die Biologie-Lektion „Metabolism“ wird das Wesentliche dieses Konzepts enthüllen und Beispiele beschreiben, die dazu beitragen, die Tiefe des Wissens zu erhöhen.

Santorio Santorio erhielt 1614 das erste kontrollierte Stoffwechselexperiment. Er beschrieb seinen Zustand vor und nach dem Essen, Arbeiten, Trinken und Schlafen. Er war der erste, der feststellte, dass das meiste der verbrauchten Lebensmittel während des "unsichtbaren Verdampfungsprozesses" verloren ging.

In ersten Studien wurden keine Austauschreaktionen festgestellt, und die Wissenschaftler glauben, dass lebendes Gewebe durch lebende Kräfte kontrolliert wird.

Im zwanzigsten Jahrhundert führte Edward Buchner das Konzept der Enzyme ein. Von nun an begann die Untersuchung des Stoffwechsels mit der Untersuchung von Zellen. In dieser Zeit wurde die Biochemie zur Wissenschaft.

Was ist Stoffwechsel in der Biologie? Die Definition kann wie folgt angegeben werden: Dies ist eine spezielle Reihe von biochemischen Reaktionen, die die Existenz des Organismus unterstützen.

Mineralien

Anorganismen spielen eine sehr wichtige Rolle im Stoffwechsel. Alle organischen Verbindungen bestehen aus großen Mengen Phosphor, Sauerstoff, Kohlenstoff und Stickstoff.

Bei den meisten anorganischen Verbindungen können Sie den Druck in den Zellen steuern. Ihre Konzentration wirkt sich auch positiv auf die Funktion von Muskel- und Nervenzellen aus.

Übergangsmetalle (Eisen und Zink) regulieren die Aktivität von Transportproteinen und Enzymen. Alle anorganischen Mikroelemente werden aufgrund von Transportproteinen assimiliert und befinden sich niemals in einem freien Zustand.

Viele haben vom Stoffwechsel und dessen Auswirkungen auf das Gewicht gehört. Aber was bedeutet dieses Konzept und gibt es einen Zusammenhang zwischen gutem Stoffwechsel und Körperfett? Um dies zu verstehen, ist es notwendig, die Essenz des Stoffwechsels zu verstehen.

Essenz des Stoffwechsels

Der schwierige Wortstoffwechsel hat ein Synonym - einen Stoffwechsel und dieses Konzept vielleicht bei der Anhörung von mehr Menschen. In der Biologie ist der Stoffwechsel eine Kombination chemischer Reaktionen, die im Körper aller Lebewesen der Erde, einschließlich des Menschen, auftreten. Infolge dieser Transformationen wirkt der ganze Körper.

Stoffwechsel - was ist das in einfacher Sprache? Durch das Atmen, Essen und Trinken gelangen verschiedene Substanzen in den menschlichen Körper:

• Nährstoffe (Proteine, Fette, Kohlenhydrate);
• Sauerstoff;
• Wasser
• Mineralsalze;
• Vitamine

Alle diese Elemente können vom Körper nicht in seiner ursprünglichen Form aufgenommen werden. Daher beginnt der Körper mit speziellen Prozessen, um Substanzen in Bestandteile zu zerlegen und daraus neue Partikel zu sammeln. Aus neuen Komponenten entstehen neue Zellen. Dies ist eine Zunahme des Muskelvolumens, eine Regeneration der Haut mit Läsionen (Schnittwunden, Geschwüren usw.), eine ständige Erneuerung des Gewebes.

Ohne Stoffwechsel ist die menschliche Aktivität des Menschen unmöglich. Es ist eine falsche Meinung, dass der Stoffwechselprozess des Körpers nur dann stattfindet, wenn wir etwas tun. Selbst in einem Zustand völliger Ruhe (die übrigens den Körper zur Verfügung zu stellen, ist sehr schwierig, da wir immer Bewegungen ausführen: wir zwinkern, drehen wir den Kopf, bewegen unsere Hände), muss der Körper komplexe Elemente aufspalten und einfache Elemente erstellen, um Gewebe zu erneuern und die Funktion der inneren Organe zu gewährleisten. Atmung usw.

Der Austauschzyklus kann in 2 Prozesse unterteilt werden.

1. Zerstörung (Anabolismus) ist die Zerlegung aller Elemente, die in den Körper gelangen, in einfachere Substanzen.

Wie Sie wissen, besteht Protein, das in Lebensmitteln enthalten ist, aus Aminosäuren. Um neue Zellen aufzubauen, brauchen wir kein Protein in seiner reinen Form, sondern eine Reihe von Aminosäuren, die der Körper während des Proteinabbaus erhält. Jedes Proteinprodukt besteht aus verschiedenen Aminosäuren, sodass Protein aus Hühnern kein Ersatz für Protein aus Milch sein kann. Unser Körper zerstört jedoch jedes dieser Produkte, indem er genau jene wertvollen "Bausteine" abbaut, die benötigt werden.

Beim Anabolismus wird aus jeder Substanz Energie freigesetzt, die zum Aufbau komplexer Moleküle erforderlich ist. Diese Energie ist genau die Kalorienmenge, deren Zählung beim Abnehmen so wichtig ist.

2. Kreation (Katabolismus) ist die Synthese komplexer Komponenten aus einfachen Komponenten und die Konstruktion neuer Zellen daraus. Den Prozess des Katabolismus können Sie beim Wachstum von Haaren und Nägeln oder beim Anziehen von Wunden beobachten. Dazu gehören auch die Erneuerung von Blut, Gewebe innerer Organe und viele Prozesse, die im Körper unbemerkt von uns ablaufen.

Neue Zellen schaffen und benötigen Energie (Farbe), die beim Anabolismus freigesetzt werden. Wenn diese Energie zu groß ist, wird sie nicht vollständig in die Synthese von Molekülen investiert, sondern lagert sich "in Reserve" im Fettgewebe ab.

Proteinaustausch

Proteine ​​sind pflanzlichen und tierischen Ursprungs. Beide Stoffgruppen sind für das normale Funktionieren des Körpers notwendig. Eiweißverbindungen lagern sich nicht als Fett im Körper ab. Das gesamte Protein, das in den Körper eines Erwachsenen gelangt, zerfällt und wird zu einem neuen Protein mit einer Geschwindigkeit von 1: 1 synthetisiert. Bei Kindern überwiegt jedoch der Prozess des Katabolismus (Zellbildung) aufgrund des Wachstums ihres Körpers.

Protein kann vollständig und fehlerhaft sein. Die erste besteht aus allen 20 Aminosäuren und ist nur in Produkten tierischen Ursprungs enthalten. Wenn in einer Proteinverbindung mindestens 1 Aminosäure fehlt, wird auf den zweiten Typ verwiesen.

Kohlenhydrataustausch

Kohlenhydrate - die wichtigste Energiequelle für unseren Körper. Sie sind komplex und einfach. Die erste Gruppe besteht aus Getreide, Getreide, Brot, Gemüse und Obst. Hierbei handelt es sich um die sogenannten günstigen Kohlenhydrate, die im Körper langsam abgebaut werden und ihm eine lange Ladung Energie zuführen. Schnelle oder einfache Kohlenhydrate sind Zucker, Weißmehlprodukte, verschiedene Süßigkeiten, Gebäck und kohlensäurehaltige Getränke. Im Großen und Ganzen braucht unser Körper überhaupt keine solche Nahrung: Der Körper wird ohne sie richtig funktionieren.

Komplexe Kohlenhydrate werden im Körper in Glukose umgewandelt. Ihr Blutspiegel ist während der ganzen Zeit relativ gleich. Schnelle Kohlenhydrate bewirken, dass dieser Wert stark schwankt, was sich sowohl auf das allgemeine Wohlbefinden eines Menschen als auch auf seine Stimmung auswirkt.

Mit einem Überschuss an Kohlenhydraten beginnt man sich in Form von Fettzellen anzulagern, mit einem Mangel - werden aus dem internen Eiweiß- und Fettgewebe synthetisiert.

Fettstoffwechsel

Ein Produkt der Verarbeitung von Fetten im Körper ist Glyzerin. Dabei wird er mit der Beteiligung von Fettsäuren in das Fett umgewandelt, das sich im Fettgewebe ablagert. Mit einem Überschuss an Lipidaufnahme wächst Fettgewebe und wir sehen das Ergebnis - der menschliche Körper wird locker, das Volumen nimmt zu.

Ein weiterer Ort für die Ablagerung von überschüssigem Fett - der Raum zwischen den inneren Organen. Solche Reserven werden als viszeral bezeichnet und sind für den Menschen noch gefährlicher. Fettleibigkeit der inneren Organe erlaubt es ihnen nicht, so zu arbeiten wie zuvor. In den meisten Fällen leiden die Menschen an Leberfettigkeit, da sie zuerst den Schlag erlebt und durch die Zerfallsprodukte von Fett filtert. Sogar eine dünne Person kann aufgrund von Fettstoffwechselstörungen viszerales Fett haben.

Die durchschnittliche tägliche Lipidrate für eine Person beträgt 100 g, obwohl dieser Wert auf 20 g reduziert werden kann, wobei Alter, Gewicht der Person, ihr Ziel (z. B. Gewichtsverlust) und Krankheiten berücksichtigt werden.

Der Austausch von Wasser und Mineralsalzen

Wasser ist einer der wichtigsten Bestandteile für den Menschen. Es ist bekannt, dass der menschliche Körper zu 70% aus Flüssigkeit besteht. Wasser ist in der Zusammensetzung von Blut, Lymphe, Plasma, extrazellulärer Flüssigkeit und den Zellen selbst enthalten. Ohne Wasser können die meisten chemischen Reaktionen nicht ablaufen.

Vielen Menschen fehlt es heute an Flüssigkeit, ohne sich dessen bewusst zu sein. Jeden Tag gibt unser Körper Wasser mit Schweiß, Urin und Atem ab. Um die Reserven aufzufüllen, müssen Sie bis zu 3 Liter Flüssigkeit pro Tag trinken. In Lebensmitteln enthaltene Feuchtigkeit ist ebenfalls in dieser Bestimmung enthalten.

Symptome eines Wassermangels können Kopfschmerzen, Müdigkeit, Reizbarkeit, Lethargie sein.

Mineralsalze machen etwa 4,5% des gesamten Körpergewichts aus. Sie werden für eine Vielzahl von Stoffwechselprozessen benötigt, einschließlich der Aufrechterhaltung des Knochengewebes, des Transports von Impulsen in Muskeln und Nervenzellen und der Bildung von Schilddrüsenhormonen. Die richtige Ernährung setzt täglich Mineralstoffe zurück. Wenn Ihre Ernährung jedoch nicht ausgewogen ist, können aufgrund von Salzmangel verschiedene Probleme auftreten.

Die Rolle von Vitaminen im Körper

Wenn Vitamine in den Körper gelangen, spalten sie sich nicht, sondern werden zu vorgefertigten Bausteinen für die Zellbildung. Aus diesem Grund reagiert unser Körper stark auf das Fehlen eines bestimmten Vitamins: Schließlich sind einige Funktionen ohne seine Beteiligung gestört.

Die Vitamingeschwindigkeit für einen Menschen ist jeden Tag gering. Bei modernen Essgewohnheiten leiden jedoch viele Menschen an Vitaminmangel - einem akuten Vitaminmangel. Ein Überschuss dieser Substanzen führt zu einer nicht weniger gefährlichen Hypovitaminose.

Nur wenige Menschen glauben, dass die Vitaminzusammensetzung von Lebensmitteln während der Verarbeitung von Lebensmitteln oder deren langer Lagerung stark variieren kann. Daher sinkt die Menge an Vitaminen in Obst und Gemüse aufgrund von Langzeitlagerung stark ab. Wärmebehandlung kann oft alle vorteilhaften Eigenschaften von Lebensmitteln "töten".

Ärzte empfehlen die Einnahme von Mineralien und Vitaminkomplexen in den Jahreszeiten, wenn frische Bio-Lebensmittel nicht verfügbar sind.

Stoffwechselrate

Es gibt so etwas wie einen grundlegenden oder grundlegenden Stoffwechsel. Dies ist ein Indikator für die Energie, die unser Körper zur Aufrechterhaltung aller Funktionen benötigt. Der Stoffwechsel zeigt, wie viele Kalorien der menschliche Körper in völliger Ruhe verbraucht. Unter völliger Ruhe versteht man das Ausbleiben jeglicher körperlicher Aktivität, dh wenn man einen Tag im Bett liegt, ohne die Wimpern zu schwenken.

Dieser Indikator ist sehr wichtig, da viele Frauen, die nicht wissen, wie viel Stoffwechsel sie benötigen, um abzunehmen, die Kalorienzufuhr auf einen Punkt unterhalb des Hauptstoffwechsels reduzieren. Der Grundstoffwechsel ist jedoch für die Arbeit des Herzens, der Lunge, des Blutkreislaufs usw. notwendig.

Sie können den Stoffwechsel auf einer der Websites im Internet selbstständig berechnen. Dazu müssen Sie Informationen zu Geschlecht, Alter, Größe und Körpergewicht eingeben. Um herauszufinden, wie viele Kalorien Sie pro Tag benötigen, um Ihr Gewicht zu halten, muss der Basisstoffwechselindex mit dem Aktivitätskoeffizienten multipliziert werden. Solche Berechnungen können auch direkt vor Ort durchgeführt werden.

Der beschleunigte Stoffwechsel ermöglicht es den Menschen, mehr zu essen und gleichzeitig kein Fettgewebe zu gewinnen. Und nicht zu vergessen das allgemeine Wohlbefinden einer Person, die sich mit einem schnellen Stoffwechsel gesund, kraftvoll und glücklich fühlt. Wovon hängt die Stoffwechselrate ab?

• Paul Ein männlicher Organismus verbraucht mehr Energie als seine Weibchen, um seine Funktionen zu erhalten. Durchschnittlich benötigt ein Mann 5-6% mehr Kalorien als eine Frau. Dies liegt an der Tatsache, dass sich im weiblichen Körper natürlicherweise mehr Fettgewebe befindet, das zur Aufrechterhaltung weniger Energie erfordert.
• Alter Ab einem Alter von 25 Jahren verändert sich der menschliche Körper. Exchange-Prozesse beginnen sich wieder aufzubauen und werden langsamer. Mit 30 Jahren jedes Jahrzehnts verlangsamt sich der Stoffwechsel um 7-10%. Aufgrund der Tatsache, dass die Rate von Stoffwechselprozessen reduziert wird, ist es für ältere Menschen leichter, Übergewicht zuzunehmen. Mit dem Alter sollte die Kalorienaufnahme von Lebensmitteln pro 10 Jahre um 100 Kalorien reduziert werden. Und körperliche Aktivität sollte dagegen zunehmen. Nur in diesem Fall können Sie Ihre Figur in der richtigen Form unterstützen.
• Das Verhältnis von Fett und Muskelgewebe im Körper. Muskeln verbrauchen selbst in Ruhe Energie. Um den Tonus zu erhalten, muss der Körper mehr Energie geben als die Fettreserven. Ein Athlet gibt 10-15% mehr Kalorien aus als eine Person mit einem Übergewicht an Körpergewicht. Dabei geht es nicht um körperliche Anstrengung, die der Sportler sicherlich mehr tut. Und über den Grundstoffwechsel, also die Energie, die in Ruhe verbraucht wird.
• Power Überessen, Fasten, Essstörungen, eine große Menge an fetthaltiger, ungesunder und schwerer Nahrung - all dies wirkt sich nachteilig auf die Geschwindigkeit der Stoffwechselvorgänge aus.

Stoffwechselstörungen

Die Ursachen für Stoffwechselstörungen können Erkrankungen der Schilddrüse, der Nebennieren, der Hypophyse und der Sexualdrüsen sein. Der erbliche Faktor, den wir nicht beeinflussen können, kann auch zu Veränderungen in der Arbeit des Körpers führen.

Die häufigste Ursache für einen verzögerten Stoffwechsel ist jedoch ein schlechtes Essverhalten. Dazu gehören Überessen, Missbrauch tierischer Fette, schwere Mahlzeiten und große Abstände zwischen den Mahlzeiten. Fans von Express-Diäten sollten sich bewusst sein, dass Fasten und die Prävalenz von kalorienarmen Lebensmitteln in der Ernährung der richtige Weg sind, um das innere Gleichgewicht zu brechen.

Oft führen schlechte Gewohnheiten - Rauchen und Alkoholkonsum - zu einer Verlangsamung der Prozesse. Bei Gefahr sind auch Menschen, die inaktiv sind, ständig unter Schlafmangel stehen, häufigen Belastungen ausgesetzt und erhalten eine unvollständige Menge an Vitaminen und Mineralstoffen.

Was ist so gefährlich, langsamer Stoffwechsel?

Symptome, anhand derer Sie Fehler in Stoffwechselprozessen beurteilen können:

• Übergewicht
• Schwellung;
• Verschlechterung der Haut, deren Farbe zu einem schmerzhaften Grau wird;
• spröde Nägel;
• Zerbrechlichkeit und Haarausfall;
• Kurzatmigkeit.

Neben äußeren Manifestationen gibt es auch innere. Dies sind sehr individuelle Stoffwechselkrankheiten. Erkrankungen des Körpers aufgrund eines inneren Ungleichgewichts können sehr unterschiedlich sein, es gibt wirklich viele davon. In der Tat verstehen unter dem Stoffwechsel die Gesamtheit aller Körpervorgänge, die auch sehr viele sind.

Wie beschleunigt man den Stoffwechsel?

Um die Rate der Stoffwechselvorgänge zu normalisieren, müssen die Gründe für ein Ungleichgewicht beseitigt werden.

• Menschen, die in ihrem Leben nur wenige körperliche Aktivitäten haben, müssen ihre motorische Aktivität steigern. Stürzen Sie sich nicht in die Hitze des Fitnessstudios und erschöpfen Sie Ihren Körper mit unerträglichen Workouts - dies ist genauso schädlich wie den ganzen Tag am Monitor zu verbringen. Beginnen Sie klein. Gehen Sie dorthin, wo Sie früher mit dem Transport gegangen sind Steigen Sie die Treppe hoch, anstatt den Aufzug zu benutzen. Erhöhen Sie die Last allmählich. Eine gute Möglichkeit, Ihren Körper zu "strecken", ist die Teilnahme an Sportspielen - Fußball, Basketball, Tennis usw.
• Der Rhythmus des modernen Menschen zwingt ihn oft, genug Schlaf aufzugeben. In diesem Fall ist es besser, einen Film oder andere Mittel zum Ausruhen und Schlafen zu spenden. Ein fehlerhafter Schlaf führt zu vielen Störungen im Körper, darunter auch direkt den Wunsch einer Person, schnelle Kohlenhydrate zu sich zu nehmen. Aber Süßigkeiten werden im Körper einer "schläfrigen" Person schlecht absorbiert und liegen in Problemzonen.
• Beginnen Sie mit dem Trinken von Wasser. Trinken Sie nach dem Schlaf ein Glas Wasser, eine halbe Stunde vor den Mahlzeiten und eine Stunde danach. Trinken Sie Wasser in kleinen Schlucken und nicht mehr als 200 ml gleichzeitig. Wenn Sie mindestens 2 Liter Flüssigkeit pro Tag zu sich nehmen, versorgen Sie den Körper mit der notwendigen Feuchtigkeit für die meisten Stoffwechselvorgänge.
• Bei schwerwiegenden Stoffwechselstörungen sollten Sie sich einer Massage unterziehen. Egal für welche Art Sie sich entscheiden. Jede Massage wirkt wie eine Lymphdrainage, regt die Durchblutung an und „beschleunigt“ dadurch den Stoffwechsel.

• Versorgen Sie Ihren Körper mit ausreichend Sauerstoff und Sonnenwärme. Spazieren Sie an der frischen Luft, besonders bei sonnigem Wetter. Denken Sie daran, dass Sauerstoff eines der wichtigsten Elemente für einen normalen Stoffwechsel ist. Sie können Atemübungen ausprobieren, die Ihrem Körper beibringen, tief zu atmen. Und die Sonnenstrahlen geben Ihnen wertvolles Vitamin D, das aus anderen Quellen sehr schwer zu bekommen ist.
• Seien Sie positiv Laut Statistik haben Menschen, die sich tagsüber häufiger freuen, eine höhere Stoffwechselrate als ewige Pessimisten.
• Essen Sie richtig.

Ernährung - Diät für den Stoffwechsel

Abnormales Essverhalten ist die häufigste Ursache für einen langsamen Stoffwechsel. Wenn Sie zu oft oder im Gegenteil nur 1-2 Mal am Tag essen, besteht die Gefahr, dass Ihr Stoffwechsel gestört wird.

Optimalerweise gibt es alle 2-3 Stunden, dh 5-6 mal am Tag. Davon sollten 3 Mahlzeiten - Frühstück, Mittag- und Abendessen sowie 2-3 leichte Snacks - enthalten sein.

Der Tag beginnt mit dem Frühstück und nur unter dieser Bedingung können Sie sich auf den richtigen Stoffwechsel verlassen. Das Frühstück sollte dicht und nahrhaft sein und aus langsamen Kohlenhydraten bestehen, die uns Energie für den Tag, Proteine ​​und Fette geben. Beim Abendessen ist es besser, Eiweißnahrung zu lassen - magerer Fisch, Fleisch, Geflügel und Gemüse. Als Snack ist es ideal, um Naturjoghurt, Kefir, Obst oder Hüttenkäse zu trinken. Wenn Sie vor dem Zubettgehen von Hunger überwältigt werden, können Sie sich fettarmen Hüttenkäse leisten.

Wenn Sie einen langsameren Stoffwechsel haben, können Sie die Geschwindigkeit beeinflussen, indem Sie Ihrer Diät Nahrungsmittel hinzufügen, um den Stoffwechsel zu beschleunigen:

• Zitrusfrüchte;
• Äpfel;
• Mandeln;
• natürlicher schwarzer Kaffee;
• frischer grüner Tee ohne Zucker und andere Zusätze;
• fettarme Milchprodukte;
• Spinat;
• Bohnen;
• Weiß und Blumenkohl, Broccoli;
• mageres Truthahnfleisch

Stoffwechsel - Gewichtsverlust

Nicht viele Menschen wissen, dass das Gewicht direkt von der Rate der Stoffwechselvorgänge in unserem Körper abhängt. Die Höhe des Stoffwechsels hängt von der Anzahl der Kalorien ab, die der Körper im Ruhezustand verbrennt. Für eine Person sind es 1000 Kalorien, für eine andere - 2000. Die zweite Person kann sich, auch ohne Sport, den Energiewert der täglichen Ernährung fast doppelt so hoch wie die erste leisten.

Wenn Sie zusätzliche Pfunde haben und der grundlegende Stoffwechsel niedrig ist, müssen Sie sehr wenig essen, um abzunehmen. Darüber hinaus wird ein Körper mit einem langsamen Stoffwechsel sehr ungern Fett geben. Es ist richtiger, den Stoffwechsel von Substanzen zu beschleunigen, um die normale Funktion des gesamten Organismus zu gewährleisten.

Beschleunigung des Stoffwechsels Haley Pomeroy

Unser Körper verbraucht auch in Ruhe Energie. Daher schlägt der amerikanische Ernährungswissenschaftler Haley Pomroy vor, die Stoffwechselvorgänge zu beschleunigen und nur durch sie abzunehmen. Wenn Sie Hayleys Anweisungen genau befolgen, garantiert sie Ihnen einen Gewichtsverlust von 10 kg pro Monat. Fett wird nicht zurückgegeben, wenn Sie in Zukunft nicht gegen die Grundsätze der richtigen Ernährung verstoßen.

Der von einem Amerikaner vorgeschlagene Komplex wird Sie vor der Monodiät bewahren, während der ein schmerzhafter Hunger verfolgt wird. Haley hat einen ausgewogenen Ernährungsplan entwickelt, der nicht darauf abzielt, den Nährwert des Menüs zu reduzieren, sondern den Fluss aller Prozesse im Körper zu verbessern.

Um den Stoffwechsel auf gleichem Niveau zu halten, ist es notwendig, ihn ständig mit Nahrung zu füttern. Dies bedeutet nicht, dass es viel Essen geben sollte. Haley empfiehlt, häufig zu essen, jedoch in kleinen Portionen. Ihr Körper wird also ständig mit der Verarbeitung von Substanzen beschäftigt sein und keine Zeit haben, sich zu verlangsamen. Bereiten Sie optimal 3 Mahlzeiten zu - Frühstück, Mittag- und Abendessen. Und dazwischen 2-3 Snacks.

Trotz der Tatsache, dass der Ernährungswissenschaftler Sie bei der Auswahl der Inhaltsstoffe fast nicht einschränkt, müssen einige der für den Stoffwechsel schädlichen Produkte noch aufgegeben werden. Dies sind Gerichte mit Zuckergehalt, Weizengerichte, alkoholische Getränke und fetthaltige Milchprodukte.

Haley Pomroys Mahlzeit ist 4 Wochen. Jede Woche ist in Blöcke unterteilt.

1. 1. Block - komplexe Kohlenhydrate. Dauer - 2 Tage Ihre Ernährung sollte von Lebensmitteln dominiert werden, die reich an gesunden Kohlenhydraten sind. Dies ist in erster Linie Gemüse, Vollkornprodukte und Getreide. Achten Sie auf genügend Ballaststoffe im Menü. Ballaststoffe tragen dazu bei, einen normalen Blutzuckerspiegel aufrechtzuerhalten, der aufgrund der großen Menge an Kohlenhydraten schwanken kann.
2. 2. Block - Eiweiß und Gemüse. Dauer - 2 Tage Für die Verarbeitung und Aufnahme von Proteinverbindungen verbraucht unser Körper die meisten Kalorien. Essen Sie fettarme Nahrungsmittel, die Eiweiß enthalten: Geflügel, Fleisch, Fisch, Soja, Hüttenkäse, Eier. Protein-Nahrungsmittel zu Protein-Lebensmitteln hinzufügen.
3. 3. Block - gesunde Fette hinzufügen. Sie essen eine ausgewogene Ernährung, dh konsumieren Kohlenhydrate, Proteine ​​und Fette. Bevorzugen Sie natürliche Pflanzenöle, Avocados, Erdnüsse.

Weitere Informationen über die Ernährung von Haley Pomroy finden Sie in ihrem Buch "Diät, um den Stoffwechsel zu beschleunigen".

Gillian Michaels - Stoffwechsel beschleunigen

Als Kind litt Jillian Michaels an starkem Übergewicht. Mit der Fitness vertraut, beschloss das Mädchen, sich einem gesunden Lebensstil zu widmen. Nun ist dies eine erfolgreiche Frau, die nicht nur in hervorragender Form ist, sondern auch anderen beibringt, wie sie ihrem Körper helfen kann.

Gillian hat unter den verschiedenen effektiven Techniken ein spezielles Programm namens "Accelerate Metabolism". Es ist nicht für Anfänger im Sport gedacht, sondern für diejenigen, die vom ersten Training an das intensive, einstündige Fitnessprogramm aushalten können.

Zunächst einmal bittet ein Amerikaner, nicht auf Ihre Ernährung zu achten. Sie rät, Nahrungsmittel in die Diät aufzunehmen, die sich positiv auf den Stoffwechsel auswirken.

• Rote Bohnen Dieses Produkt enthält eine spezielle Stärke, die vom Körper nicht absorbiert wird, sondern den Darm reinigt. Zellulose entfernt Toxine und die Vitamin- und Mineralstoffzusammensetzung der Bohnen beeinflusst die Muskelbildung bei Männern und Frauen.
• Zwiebeln und Knoblauch - diese Kämpfer mit schädlichem Cholesterin. Antioxidantien in Zwiebeln und Knoblauch entfernen Schlacken auf perfekte Weise aus dem Körper.
• Himbeeren und Erdbeeren. Diese Beeren regulieren den Blutzuckerspiegel. Spezielle Substanzen in der Zusammensetzung von Erdbeeren und Himbeeren verhindern die Aufnahme von Fett und Stärke.
• Brokkoli und anderes Kreuzblütler. Dies sind kalorienarme Lebensmittel, die ein langes Sättigungsgefühl vermitteln.
• Vollkorngetreide, Müsli. Getreide, natürlich, Kalorien, und viele während der Diät lehnen sie ab. Die Gefahr besteht jedoch nur in geschälten Körnern und Mehlgerichten. Gillian empfiehlt, Hafer, Buchweizen, Gerste, Weizen zu essen.

Ein Training zur Fettverbrennung und zur Beschleunigung des Stoffwechsels ist ein 50-minütiges Programm. Es ist aerob oder kardiovaskulär. Das Training beginnt mit einem 5-minütigen Aufwärmen und endet mit einem 5-minütigen Problem, bei dem die Muskeln gedehnt und der Körper nach dem Training beruhigt wird.

Die Übungen sind ziemlich einfach in der Ausführung, sie können jeweils ohne Hilfe eines Trainers wiederholt werden. Aber nur wer ständig Sport treibt, kann dem schnellen Tempo des Programms standhalten. Verlieren Sie Ihren Körper nicht, um Gewicht zu verlieren, da der Start von Kratzer bis zu großen Belastungen für die Gesundheit gefährlich ist. Bereiten Sie Ihren Körper schrittweise vor, angefangen mit zügigem Gehen, Joggen und kurzfristigen Kardio-Komplexen.

Metabolismus (oder Metabolismus, aus dem Griechischen μεταβολή - „Umwandlung, Veränderung“) (im Folgenden als „O. Jahrhundert“ bezeichnet) ist die natürliche Reihenfolge der Umwandlung von Stoffen und Energie in lebenden Systemen, die dem Leben zugrunde liegen, und deren Erhaltung und Selbstreproduktion zum Ziel haben. ; eine Reihe aller im Körper ablaufenden chemischen Reaktionen.

Der deutsche Philosoph und Denker Friedrich Engels, der das Leben prägte, wies darauf hin, dass ihre wichtigste Eigenschaft die Konstante O. in ist. mit der umgebenden äußeren Natur, mit deren Beendigung das Leben endet. Der Stoffwechsel ist somit das wichtigste und unverzichtbare Lebenszeichen.

Alle Organe und Gewebe von Organismen befinden sich ausnahmslos in einem Zustand kontinuierlicher chemischer Wechselwirkung mit anderen Organen und Geweben sowie mit der Umgebung des Organismus. Mittels der Methode der Isotopenindikatoren wurde festgestellt, dass in jeder lebenden Zelle ein intensiver Metabolismus stattfindet.

Mit Lebensmitteln gelangen verschiedene Substanzen aus der äußeren Umgebung in den Körper. Im Körper unterliegen diese Substanzen Veränderungen (werden metabolisiert), wodurch sie teilweise in Substanzen des Organismus selbst umgewandelt werden. Dies ist der Prozess der Assimilation. In enger Zusammenarbeit mit der Assimilation findet der umgekehrte Prozess statt - die Dissimilation. Substanzen eines lebenden Organismus bleiben nicht unverändert, sondern spalten sich unter Freisetzung von Energie mehr oder weniger schnell auf; Sie werden durch neu assimilierte Verbindungen ersetzt und die beim Abbau entstehenden Zersetzungsprodukte werden aus dem Körper ausgeschieden. Die chemischen Prozesse in lebenden Zellen sind durch ein hohes Maß an Ordnung gekennzeichnet: Die Zerfalls- und Synthesereaktionen sind zeitlich und räumlich auf eine bestimmte Weise organisiert, aufeinander abgestimmt und bilden ein kohärentes, fein reguliertes System, das durch eine lange Evolution gebildet wird. Die engste Wechselbeziehung zwischen den Assimilationsprozessen und der Dissimilation zeigt sich darin, dass letztere nicht nur eine Energiequelle in Organismen ist, sondern auch eine Ausgangsproduktquelle für Synthesereaktionen.

Grundlage der metabolischen Ordnung von Phänomenen ist die Konsistenz der Geschwindigkeiten einzelner chemischer Reaktionen, die von der katalytischen Wirkung bestimmter Proteine ​​- Enzyme - abhängt. Fast jede Substanz muss mit dem Enzym interagieren, um an O. c. Teilnehmen zu können. Gleichzeitig ändert es sich mit hoher Geschwindigkeit in eine bestimmte Richtung. Jede enzymatische Reaktion ist ein separates Glied in der Kette dieser Umwandlungen (Stoffwechselwege), die zusammen den Stoffwechsel bilden. Die katalytische Aktivität von Enzymen variiert in sehr weiten Grenzen und steht unter der Kontrolle eines komplexen und empfindlichen Regelsystems, das dem Körper optimale Lebensbedingungen unter verschiedenen Umweltbedingungen bietet. Somit hängt die natürliche Reihenfolge der chemischen Umwandlungen von der Zusammensetzung und Aktivität des Enzymsystems ab, die je nach den Bedürfnissen des Organismus eingestellt wird.

Für die Erfassung des Stoffwechsels ist es wichtig, sowohl die Reihenfolge der einzelnen chemischen Umwandlungen als auch die unmittelbaren Ursachen zu untersuchen, die diese Reihenfolge bestimmen. O. v. Es wurde am Ursprung des Lebens auf der Erde gebildet und basiert daher auf einem biochemischen Plan, der für alle Organismen unseres Planeten einheitlich ist. Im Prozess der Entwicklung lebender Materie ändern sich jedoch die Veränderungen und die Verbesserung von O. in. Sie gingen verschiedene Wege in verschiedenen Vertretern der Tier- und Pflanzenwelt. Daher haben Organismen, die verschiedenen systematischen Gruppen angehören und auf verschiedenen Ebenen der historischen Entwicklung stehen, zusammen mit grundlegenden Ähnlichkeiten in der Grundordnung chemischer Transformationen signifikante und charakteristische Unterschiede. Die Entwicklung der lebenden Natur ging einher mit Veränderungen der Strukturen und Eigenschaften von Biopolymeren sowie von Energiemechanismen, Regulationssystemen und der Koordination des Stoffwechsels.

Stoffwechselschema

I. Assimilation

Besonders signifikante Unterschiede im Stoffwechsel von Vertretern verschiedener Organismengruppen in den Anfangsstadien des Assimilationsprozesses. Es wird angenommen, dass Primärorganismen zur Verfütterung von organischen Stoffen verwendet werden, die abiogen entstanden sind (siehe Ursprung des Lebens); Mit der anschließenden Entwicklung des Lebens konnten einige Lebewesen organische Materie synthetisieren. Auf dieser Basis können alle Organismen in Heterotrophen und Autotrophen unterteilt werden (siehe autotrophe Organismen und heterotrophe Organismen). In Heterotrophen, zu denen alle Tiere, Pilze und viele Arten von Bakterien gehören, ist O. v. basierend auf Ernährung mit vorgefertigten organischen Substanzen. Sie haben zwar die Fähigkeit, relativ kleine Mengen an CO2 zu absorbieren, um komplexere organische Substanzen zu synthetisieren. Dieses Verfahren wird jedoch durch Heterotrophe nur aufgrund der Verwendung von Energie erreicht, die in den chemischen Bindungen organischer Substanzen in Lebensmitteln enthalten ist. Autotrophe (grüne Pflanzen und einige Bakterien) benötigen keine vorgefertigten organischen Substanzen und führen ihre Primärsynthese aus ihren Bestandteilen durch. Einige der Autotrophen (Schwefelbakterien, Eisenbakterien und nitrifizierende Bakterien) nutzen dazu die Oxidationsenergie anorganischer Substanzen (siehe Chemosynthese). Grüne Pflanzen bilden organische Materie aufgrund der Energie des Sonnenlichts bei der Photosynthese - der Hauptquelle der organischen Materie auf der Erde.

Bei der Photosynthese assimilieren grüne Pflanzen CO2 und bilden Kohlenhydrate. Bei der Photosynthese handelt es sich um eine Kette von aufeinanderfolgenden Redoxreaktionen, bei denen Chlorophyll ein grünes Pigment ist, das Sonnenenergie einfangen kann. Durch die Energie des Lichts kommt es zu einer photochemischen Zersetzung von Wasser, Sauerstoff wird in die Atmosphäre freigesetzt und mit Wasserstoff wird CO2 reduziert. In relativ frühen Stadien der Photosynthese wird Phosphoglycerinsäure gebildet, die, während sie reduziert wird, drei Kohlenstoffzucker, Triosen, produziert. Zwei Trios - Phosphoglycerolaldehyd und Phosphodioxyaceton - kondensieren unter der Wirkung des Enzyms Aldolase unter Bildung von Hexose-Fructose-Diphosphat, das sich wiederum in andere Hexosen verwandelt - Glucose, Mannose, Galactose. Die Kondensation von Phosphodioxyaceton mit einer Reihe anderer Aldehyde führt zur Bildung von Pentosen. Die in Pflanzen gebildeten Hexosen dienen als Ausgangsmaterial für die Synthese komplexer Kohlenhydrate - Saccharose, Stärke, Inulin, Cellulose (Cellulose) usw.

Pentosen führen zu hochmolekularen Pentosanen, die am Aufbau von pflanzlichen Stützgeweben beteiligt sind. In vielen Pflanzen können Hexosen in Polyphenole, Phenolcarbonsäuren und andere aromatische Verbindungen umgewandelt werden. Durch Polymerisation und Kondensation werden aus diesen Verbindungen Tannine, Anthocyane, Flavonoide und andere Komplexverbindungen gebildet.

Tiere und andere Heterotrophen erhalten Kohlenhydrate in fertiger Form mit Nahrung, hauptsächlich in Form von Disacchariden und Polysacchariden (Saccharose, Stärke). Im Verdauungstrakt werden Kohlenhydrate unter der Wirkung von Enzymen in Monosaccharide gespalten, die im Blut absorbiert werden und von dort auf alle Körpergewebe verteilt werden. In Geweben aus Monosacchariden wird das Reservepolysaccharid Glykogen eines Tieres synthetisiert. Siehe Kohlenhydratstoffwechsel.

Die Hauptprodukte der Photosynthese, der Chemosynthese und der aus der Nahrung aufgenommenen oder von der Nahrung aufgenommenen Kohlenhydrate sind das Ausgangsmaterial für die Synthese von Lipiden - Fetten und anderen fettähnlichen Substanzen. Beispielsweise erfolgt die Ansammlung von Fetten in den Reifekörnern von ölhaltigen Pflanzen auf Kosten von Zucker. Einige Mikroorganismen (z. B. Torulopsis lipofera) bilden, wenn sie auf Glucoselösungen kultiviert werden, in 5 Stunden bis zu 11% Fett pro Trockensubstanz. Glycerin, das für die Synthese von Fetten notwendig ist, wird durch Reduktion von Phosphoglyceraldehyd gebildet. Fettsäuren mit hohem Molekulargewicht - Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure und andere, die bei Wechselwirkung mit Glycerin Fette produzieren - werden im Körper aus Essigsäure synthetisiert - einem Produkt der Photosynthese oder Oxidation von Substanzen, die durch den Abbau von Kohlenhydraten entstehen. Tiere bekommen Fette auch mit Nahrung. In diesem Fall werden Fette im Verdauungstrakt von Lipasen in Glycerin und Fettsäuren gespalten und vom Körper aufgenommen. Siehe Fettstoffwechsel.

In autotrophen Organismen beginnt die Proteinsynthese mit der Aufnahme von anorganischem Stickstoff (N) und der Synthese von Aminosäuren. Bei der Stickstofffixierung assimilieren einige Mikroorganismen molekularen Stickstoff aus der Luft, der in Ammoniak (NH3) umgewandelt wird. Höhere Pflanzen und chemosynthetische Mikroorganismen verbrauchen Stickstoff in Form von Ammoniumsalzen und Nitraten, wobei letztere zuvor einer enzymatischen Reduktion zu NH 3 unterzogen wurden. Unter der Wirkung der entsprechenden Enzyme verbindet sich NH3 dann mit Keto- oder Hydroxysäuren, was zur Bildung von Aminosäuren führt (z. B. Brenztraubensäure und NH3 ergeben eine der wichtigsten Aminosäuren, Alanin). Die so gebildeten Aminosäuren können weiter einer Transaminierung und anderen Transformationen unterzogen werden, wobei alle anderen Aminosäuren erhalten werden, aus denen die Proteine ​​bestehen.

Heterotrophe Organismen sind auch in der Lage, Aminosäuren aus Ammoniaksalzen und Kohlenhydraten zu synthetisieren, aber Tiere und Menschen erhalten den Großteil der Aminosäuren mit Nahrungsproteinen. Heterotrophe Organismen können eine Reihe von Aminosäuren nicht synthetisieren und sollten sie als Teil von Nahrungsproteinen erhalten.

Aminosäuren, die unter der Wirkung der entsprechenden Enzyme miteinander kombiniert werden, bilden verschiedene Proteine ​​(siehe Artikel Proteine, Abschnitt Protein Biosynthese). Proteine ​​sind alle Enzyme. Einige strukturelle und kontraktile Proteine ​​haben auch katalytische Aktivität. Muskelprotein Myosin kann also Adenosintriphosphat (ATP) hydrolysieren, das die für die Muskelkontraktion benötigte Energie liefert. Aus einfachen Proteinen, die mit anderen Substanzen interagieren, entstehen komplexe Proteine ​​- Proteide: In Kombination mit Kohlenhydraten bilden Proteine ​​Glycoproteine, Lipide - Lipoproteine, Nukleinsäuren - Nukleoproteine. Lipoproteine ​​- die Hauptstrukturkomponente biologischer Membranen; Nukleoproteine ​​sind Teil des Chromatins von Zellkernen und bilden zelluläre Protein-synthetisierende Partikel - die Ribosomen. Siehe auch Stickstoff im Körper, Eiweißstoffwechsel.

Ii. Dissimilation

Die für die Aufrechterhaltung des Lebens, das Wachstum, die Fortpflanzung, die Mobilität, die Erregbarkeit und andere Manifestationen der Vitalaktivität notwendige Energiequelle sind die Oxidationsprozesse eines Teils der Spaltprodukte, die von den Zellen zur Synthese von Strukturkomponenten verwendet werden.

Der älteste und daher der häufigste für alle Organismen ist der Prozess der anaeroben Spaltung organischer Substanzen, der ohne Beteiligung von Sauerstoff durchgeführt wird (siehe Fermentation, Glykolyse). Später wurde dieser anfängliche Mechanismus zur Gewinnung von Energie durch lebende Zellen durch die Oxidation der resultierenden Zwischenprodukte mit Sauerstoff aus der Luft ergänzt, der in der Erdatmosphäre infolge der Photosynthese auftrat. So entstand die intrazelluläre oder Gewebeatmung. Für Details siehe biologische Oxidation.

Die in den meisten Organismen in chemischen Bindungen gespeicherte Hauptenergiequelle sind Kohlenhydrate. Die Aufspaltung von Polysacchariden im Körper beginnt mit ihrer enzymatischen Hydrolyse. Zum Beispiel wird in Pflanzen, wenn Samen keimen, die in ihnen gelagerte Stärke durch Amylasen hydrolysiert. Bei Tieren wird die aus Lebensmitteln absorbierte Stärke durch Amylasen von Speichel und Pankreas unter Bildung von Maltose hydrolysiert. Maltose wird weiter zu Glucose hydrolysiert. Im tierischen Körper wird auch Glukose durch den Abbau von Glykogen gebildet. Glucose wird im Zuge der Fermentation oder Glykolyse weiteren Umwandlungen unterzogen, wodurch Brenztraubensäure gebildet wird. Letztere können je nach Art des Stoffwechsels des Organismus, der im Verlauf der historischen Entwicklung gebildet wird, verschiedene Transformationen durchlaufen. Bei verschiedenen Arten der Fermentation und Glykolyse in den Muskeln durchläuft die Brenztraubensäure anaerobe Umwandlungen. Unter aeroben Bedingungen - während der Atmung - es kann oxidative Decarboxylierung unter Bildung der Essigsäure, sowie eine Quelle der Bildung Drugh organische Säuren unterziehen: Oxal-, Essig-, Zitronen-, cis-Aconitsäure, Isocitronensäure, Oxalsäure, Bernsteinsäure, Ketoglutarsäure, Succinsäure, Fumarsäure und Äpfel. Ihre gegenseitigen enzymatischen Umwandlungen, die zur vollständigen Oxidation von Brenztraubensäure zu CO2 und H2O führen, werden im Zyklus oder Cresbs-Zyklus als Tricarbonsäuren bezeichnet.

Die Dissimilation von Fetten beginnt auch mit ihrer hydrolytischen Spaltung durch Lipasen, um freie Fettsäuren und Glycerin zu bilden; Diese Substanzen können dann leicht oxidiert werden und letztendlich CO2 und H2O ergeben. Die Oxidation von Fettsäuren erfolgt hauptsächlich durch die sogenannte β-Oxidation, das heißt so, dass zwei Kohlenstoffatome vom Fettsäuremolekül abgespalten werden, wodurch der Essigsäurerest entsteht und eine neue Fettsäure gebildet wird, die eine weitere β-Oxidation eingehen kann. Die resultierenden Essigsäurereste werden entweder zur Synthese verschiedener Verbindungen (z. B. Aromaten, Isoprenoide usw.) verwendet oder werden zu CO 2 und H 2 O oxidiert. Siehe auch Fettstoffwechsel, Lipide.

Die Dissimilation von Proteinen beginnt mit ihrer hydrolytischen Spaltung durch proteolytische Enzyme, wodurch niedermolekulare Peptide und freie Aminosäuren gebildet werden. Eine solche sekundäre Bildung von Aminosäuren tritt beispielsweise während der Samenkeimung sehr intensiv auf, wenn in Endosperm oder Keimlingen enthaltene Proteine ​​unter Bildung von freien Aminosäuren hydrolysieren, die teilweise zum Aufbau von Geweben einer sich entwickelnden Pflanze verwendet werden und teilweise oxidativ zerfallen. Der oxidative Abbau von Aminosäuren, der während des Dissimilationsprozesses auftritt, wird durch Desaminierung durchgeführt und führt zur Bildung der entsprechenden Keto- oder Hydroxysäuren. Letztere werden entweder weiter zu CO2 und H2O oxidiert oder zur Synthese verschiedener Verbindungen einschließlich neuer Aminosäuren verwendet. Bei Mensch und Tier kommt es in der Leber zu einem besonders intensiven Abbau von Aminosäuren.

Freies MN3 wird während der Desaminierung von Aminosäuren für den Körper gebildet; es bindet sich mit Säuren oder wird zu Harnstoff, Harnsäure, Asparagin oder Glutamin. Bei Tieren werden Ammoniumsalze, Harnstoff und Harnsäure aus dem Körper ausgeschieden, bei Pflanzen werden Asparagin, Glutamin und Harnstoff im Körper als Speicherquellen für Stickstoff verwendet. Daher ist einer der wichtigsten biochemischen Unterschiede zwischen Pflanzen und Tieren das fast vollständige Fehlen des ersten stickstoffhaltigen Abfalls. Die Bildung von Harnstoff bei der oxidativen Dissimilation von Aminosäuren erfolgt hauptsächlich durch den sogenannten Ornithin-Zyklus, der eng mit anderen Transformationen von Proteinen und Aminosäuren im Körper verbunden ist. Dissimilation von Aminosäuren kann auch durch ihre Decarboxylierung erfolgen, bei der aus einer Aminosäure CO2 und etwas Amin oder eine neue Aminosäure gebildet werden (z. B. wird Histidin, eine physiologisch aktive Substanz, Histamin) gebildet, und wenn Asparaginsäure decarboxyliert wird, wird eine neue Aminosäure (& agr; β-Alanin.) Amine können eine Methylierung eingehen, um verschiedene Betaine und wichtige Verbindungen wie zum Beispiel Cholin zu bilden. Pflanzen verwenden Amine (zusammen mit einigen Aminosäuren) für zwei Osintez-Alkaloide.

Iii. Kommunikationsaustausch von Kohlenhydraten, Lipiden, Proteinen und anderen Verbindungen

Alle biochemischen Prozesse, die im Körper ablaufen, sind eng miteinander verbunden. Die Beziehung des Proteinstoffwechsels zu Redoxprozessen wird auf verschiedene Weise durchgeführt. Die einzelnen biochemischen Reaktionen, die dem Atmungsprozess zugrunde liegen, treten aufgrund der katalytischen Wirkung der entsprechenden Enzyme, d. Gleichzeitig können die Proteinspaltungsprodukte selbst - Aminosäuren können verschiedene Redoxtransformationen durchlaufen - Decarboxylierung, Deaminierung usw.

Somit sind die Desaminierungsprodukte von Asparagin- und Glutaminsäuren - Oxalessigsäure und α-Ketoglutarsäure - gleichzeitig die wichtigsten Verbindungen bei den oxidativen Umwandlungen von Kohlenhydraten, die während der Atmung auftreten. Die Brenztraubensäure, das wichtigste Zwischenprodukt, das während der Fermentation und der Atmung gebildet wird, ist ebenfalls eng mit dem Proteinmetabolismus verbunden: Im Zusammenspiel mit NH3 und dem entsprechenden Enzym erhält man die essentielle Aminosäure α-Alanin. Die engste Verbindung zwischen Fermentations- und Atmungsprozessen und dem Fettstoffwechsel im Körper zeigt sich darin, dass Phosphoglyceraldehyd, das in den ersten Stufen der Kohlenhydratdissimilation gebildet wird, das Ausgangsmaterial für die Glycerinsynthese ist. Andererseits werden durch die Oxidation von Brenztraubensäure Essigsäurereste erhalten, aus denen Fettsäuren mit hohem Molekulargewicht und verschiedene Isoprenoide (Terpene, Carotinoide, Steroide) synthetisiert werden. Die Fermentations- und Atmungsprozesse führen somit zur Bildung von Verbindungen, die für die Synthese von Fetten und anderen Substanzen erforderlich sind.

Iv. Die Rolle von Vitaminen und Mineralstoffen im Stoffwechsel

Bei der Umwandlung von Substanzen im Körper nehmen Vitamine, Wasser und verschiedene Mineralstoffe einen wichtigen Platz ein. Vitamine sind an zahlreichen enzymatischen Reaktionen in der Zusammensetzung von Coenzymen beteiligt. Somit dient ein Derivat von Vitamin B1 - Thiaminpyrophosphat - als Coenzym für die oxidative Decarboxylierung (α-Ketosäuren, einschließlich Brenztraubensäure; Phosphatester von Vitamin B6 - Pyridoxalphosphat - ist für die katalytische Transaminierung, Decarboxylierung und andere Aminosäureaustauschreaktionen erforderlich. Die Funktionen einer Reihe von Vitaminen (z. B. Ascorbinsäure) sind nicht vollständig verstanden. Die verschiedenen Organismenarten unterscheiden sich in ihrer Fähigkeit zur Biosynthese von Vitaminen. und ihre Bedürfnisse bei der Sammlung jener oder anderer Vitamine, die aus der Nahrung stammen, die für den normalen Stoffwechsel notwendig sind.

Eine wichtige Rolle im Mineralstoffwechsel spielen Na, K, Ca, P sowie Spurenelemente und andere anorganische Substanzen. Na und K sind an bioelektrischen und osmotischen Phänomenen in Zellen und Geweben sowie an den Mechanismen der Permeabilität biologischer Membranen beteiligt. Ca und P sind die Hauptbestandteile von Knochen und Zähnen; Fe gehört zu den Pigmenten der Atemwege - Hämoglobin und Myoglobin sowie eine Reihe von Enzymen. Andere Mikroelemente (Cu, Mn, Mo, Zn) sind für die Aktivität der letzteren notwendig.

Eine entscheidende Rolle in den Energiestoffwechselmechanismen spielen Phosphorsäureester und vor allem Adenosinphosphorsäuren, die während der Glykolyse, Oxidation und Photosynthese im Körper freigesetzte Energie wahrnehmen und speichern. Diese und einige andere energiereiche Verbindungen (siehe hochenergetische Verbindungen) übertragen die in ihren chemischen Bindungen enthaltene Energie für mechanische, osmotische und andere Arten von Arbeit oder für die Durchführung von Synthesereaktionen mit Energieverbrauch (siehe auch Bioenergie).

V. Stoffwechselregulierung

Die überraschende Koordination und Koordination von Stoffwechselvorgängen im lebenden Organismus wird durch strenge und plastische Koordination von O. an erreicht. sowohl in Zellen als auch in Geweben und Organen. Diese Koordination bestimmt für einen bestimmten Organismus die Art des Stoffwechsels, die im Verlauf der historischen Entwicklung Gestalt angenommen hat und von den Mechanismen der Vererbung und der Interaktion des Organismus mit der äußeren Umgebung unterstützt und geleitet wird.

Die Regulierung des Stoffwechsels auf zellulärer Ebene erfolgt durch Regulierung der Synthese und Aktivität von Enzymen. Die Synthese jedes Enzyms wird durch das entsprechende Gen bestimmt. Verschiedene Zwischenprodukte von O. v., Die auf einen bestimmten Teil des DNA-Moleküls wirken, der Informationen zur Synthese dieses Enzyms enthält, können dessen Synthese induzieren (auslösen, verstärken) oder im Gegenteil unterdrücken (stoppen). So stoppt E. coli mit einem Überschuss an Isoleucin in einem Nährmedium die Synthese dieser Aminosäure. Überschüssiges Isoleucin wirkt auf zwei Arten:

• a) die Aktivität des Enzyms Threonin-Dehydratase hemmt (hemmt), das die erste Stufe der Reaktionskette katalysiert, die zur Synthese von Isoleucin führt, und
• b) unterdrückt die Synthese aller für die Isoleucinbiosynthese notwendigen Enzyme (einschließlich Threonin-Dehydratase).

Die Inhibierung der Threonin-Dehydratase erfolgt nach dem Prinzip der allosterischen Regulation der Enzymaktivität.

Die von den französischen Wissenschaftlern F. Jacob und J. Monod vorgeschlagene Theorie der Genregulation betrachtet Repression und Induktion der Enzymsynthese als zwei Seiten desselben Prozesses. Verschiedene Repressoren sind spezialisierte Rezeptoren in der Zelle, von denen jeder „darauf abgestimmt“ ist, mit einem bestimmten Metaboliten zu interagieren, der die Synthese eines bestimmten Enzyms induziert oder unterdrückt. So sind in den Zellen Polynukleotid-DNA-Ketten "Anweisungen" für die Synthese einer großen Vielfalt von Enzymen enthalten, und die Bildung von jedem von ihnen kann durch die Wirkung des Signalmetaboliten (Inducer) auf den entsprechenden Repressor verursacht werden (für weitere Einzelheiten siehe molekulare Genetik, Operon).

Die wichtigste Rolle bei der Regulierung des Stoffwechsels und der Energie in Zellen spielen biologische Membranen aus Protein-Lipid, die das Protoplasma und den darin befindlichen Zellkern, Mitochondrien, Plastiden und andere subzelluläre Strukturen umgeben. Das Eindringen verschiedener Substanzen in die Zelle und deren Freisetzung werden durch die Permeabilität biologischer Membranen reguliert. Ein erheblicher Teil der Enzyme ist mit Membranen verbunden, in denen sie "eingebettet" zu sein scheinen. Infolge der Wechselwirkung eines Enzyms mit Lipiden und anderen Komponenten der Membran unterscheidet sich die Konformation des Moleküls und damit seine Eigenschaften als Katalysator von einer homogenen Lösung. Dieser Umstand ist von großer Bedeutung für die Regulierung enzymatischer Prozesse und des Stoffwechsels im Allgemeinen.

Das wichtigste Mittel zur Regulierung des Stoffwechsels in lebenden Organismen sind Hormone. Beispielsweise erhöht bei Tieren mit einer signifikanten Abnahme des Gehalts an Caxapa im Blut die Freisetzung von Adrenalin, was zum Abbau von Glykogen und zur Bildung von Glukose beiträgt. Bei einem Überschuss an Zucker im Blut steigt die Insulinsekretion an, was den Abbau von Glykogen in der Leber hemmt, wodurch weniger Glukose in das Blut gelangt. Eine wichtige Rolle im Wirkungsmechanismus von Hormonen gehört zu cyclischer Adenosinmonophosphorsäure (cAMP). Bei Tieren und Menschen hormonelle Regulation Metabolismus. eng mit der koordinierenden Aktivität des Nervensystems verbunden (siehe Nervenregulierung).

Aufgrund der Gesamtheit der biochemischen Reaktionen, die eng miteinander zusammenhängen und den Stoffwechsel ausmachen, interagiert der Organismus mit der Umwelt, die für das Leben unverzichtbar ist. Friedrich Engels schrieb: "Vom Stoffwechsel über Ernährung und Ausscheidung... alle anderen einfachsten Faktoren des Lebens folgen..." (Anti-Dühring, 1966, S. 80). Die Entwicklung (Ontogenese) und das Wachstum von Organismen, Vererbung und Variabilität, Gereiztheit und höhere Nervenaktivität - diese wichtigsten Manifestationen des Lebens können dem menschlichen Willen auf der Grundlage der Bestimmung der erblichen Muster des Stoffwechsels und der darin eintretenden Veränderungen unter dem Einfluss sich ändernder Bedingungen nachvollzogen und untergeordnet werden äußere Umgebung (innerhalb der normalen Reaktion des Organismus). Siehe auch Biologie, Biochemie, Genetik, Molekularbiologie und die Literatur zu diesen Artikeln. (Biochemiker, Doktor der biologischen Wissenschaften, Professor (1944), korrespondierendes Mitglied der Akademie der Wissenschaften der UdSSR, Watslav Leonovich Kretovich)

Vi. Stoffwechselstörungen

Jede Krankheit wird von Stoffwechselstörungen begleitet. Sie unterscheiden sich insbesondere bei Störungen der trophischen und regulatorischen Funktionen des Nervensystems und der endokrinen Drüsen, die es kontrolliert. Der Stoffwechsel wird auch durch eine abnormale Ernährung beeinträchtigt (übermäßige oder unzureichende und qualitativ unzureichende Ernährung, wie Mangel oder Überschuss an Vitaminen in Lebensmitteln usw.). Der Ausdruck einer allgemeinen Verletzung von O. c. (und damit Energieaustausch) aufgrund einer Änderung der Intensität oxidativer Prozesse sind Verschiebungen im Hauptaustausch. Sein Anstieg ist charakteristisch für Erkrankungen, die mit einer verbesserten Funktion der Schilddrüse einhergehen, einem Rückgang - mit dem Mangel an dieser Drüse, Funktionsverlust der Hypophyse und Nebennieren und allgemeinem Hunger. Zuteilung von Verletzungen des Eiweiß-, Fett-, Kohlenhydrat-, Mineralstoff- und Wassermetabolismus; Alle Arten des Stoffwechsels sind jedoch so eng miteinander verbunden, dass eine solche Unterteilung willkürlich ist.

Stoffwechselstörungen äußern sich in unzureichender oder übermäßiger Anhäufung von am Stoffwechsel beteiligten Substanzen, in der Änderung ihrer Interaktion und der Art der Umwandlungen, in der Anhäufung von Zwischenprodukten des Stoffwechsels, in unvollständiger oder übermäßiger Sekretion von O.-Produkten. und bei der Bildung von Substanzen, die für den normalen Stoffwechsel nicht charakteristisch sind. Daher ist Diabetes mellitus durch eine unzureichende Verdauung von Kohlenhydraten und eine Verletzung ihres Übergangs zu Fett gekennzeichnet. Fettleibigkeit bewirkt eine übermäßige Umwandlung von Kohlenhydraten in Fett; Gicht ist mit einer gestörten Ausscheidung von Harnsäure verbunden. Eine übermäßige Ausscheidung von Urin, Phosphat und Oxalatsalzen im Urin kann zur Ausfällung dieser Salze und zur Entwicklung von Nierensteinen führen. Eine unzureichende Freisetzung einer Reihe von Endprodukten des Eiweißstoffwechsels aufgrund bestimmter Nierenerkrankungen führt zu Urämie.

Die Anhäufung einer Reihe von Stoffwechselprodukten (Milch, Pyruvinsäure, Acetoessigsäure) im Blut und im Gewebe wird als Verstoß gegen oxidative Prozesse, Essstörungen und Beriberi beobachtet. Störungen des Mineralstoffwechsels können zu Verschiebungen im Säure-Basen-Haushalt führen. Die Cholesterinstoffwechselstörung beruht auf Atherosklerose und bestimmten Arten von Gallensteinerkrankungen. Schwerwiegende Stoffwechselstörungen umfassen den Abbau der Proteinaufnahme bei Thyreotoxikose, chronische Eiterungen und einige Infektionen; Verletzung der Resorption von Wasser bei Diabetes insipidus, Kalksalzen und Phosphor bei Rachitis, Osteomalazie und anderen Erkrankungen des Knochengewebes, Natriumsalzen - bei der Addison-Krankheit.

Diagnose von Stoffwechselstörungen

Die Diagnose von Stoffwechselstörungen beruht auf der Untersuchung des Gasaustauschs, der Beziehung zwischen der in den Körper eindringenden Substanz und ihrer Freisetzung, der Bestimmung der chemischen Bestandteile von Blut, Urin und anderen Ausscheidungen. Zur Untersuchung von Stoffwechselstörungen werden Isotopenindikatoren eingeführt (z. B. radioaktives Jod - hauptsächlich 131I - für Thyreotoxikose).

Die Behandlung von Stoffwechselstörungen zielt hauptsächlich auf die Beseitigung der Ursachen ihrer Ursachen ab. Siehe auch "molekulare Krankheiten", Erbkrankheiten und Literatur unter diesen Artikeln. (S. M. Leites)

Lesen Sie mehr über den Stoffwechsel in der Literatur:

• F. Engels, Die Dialektik der Natur, Karl Marx, F. Engels, Werke, 2. Auflage, Band 20;
• Engels F., Anti-Dühring, ebenda;
• Wagner P., Mitchell G., Genetics and Metabolism übersetzen aus dem Englischen ins M., 1958;
• Christian Boehmer Anfinsen. Molekulare Grundlagen der Evolution, übersetzt aus dem Englischen, M. 1962;
• Jacob Francois, Mono Jacques. Biochemische und genetische Mechanismen der Regulation in einer Bakterienzelle im Buch: Molecular Biology. Probleme und Perspektiven, Moskau 1964;
• Oparin Alexander Iwanowitsch. Die Entstehung und anfängliche Entwicklung des Lebens, M., 1966;
• Skulachev Vladimir Petrovich. Akkumulation von Energie in einer Zelle, M., 1969;
• Moleküle und Zellen, übersetzt aus dem Englischen, c. 1-5, M., 1966 - 1970;
• Kretovich Vatslav Leonovich. Grundlagen der Pflanzenbiochemie, 5. Auflage, M., 1971;
• Zbarski Boris Iljitsch, Iwanow I. I., Mardaschew Sergej Rufowitsch. Biologische Chemie, 5. Auflage, L., 1972.

Der Metabolismus ist der Prozess, der im menschlichen Körper jede Sekunde abläuft. Unter diesem Begriff sollte die Gesamtheit aller Reaktionen des Körpers verstanden werden. Der Metabolismus ist die Integrität absolut aller Energie- und chemischen Reaktionen, die für das normale Funktionieren und die Selbstreproduktion verantwortlich sind. Sie tritt zwischen der extrazellulären Flüssigkeit und den Zellen selbst auf.

Das Leben ist ohne den Stoffwechsel einfach unmöglich. Aufgrund des Stoffwechsels passt sich jeder lebende Organismus an externe Faktoren an.

Es ist bemerkenswert, dass die Natur einen Mann so kompetent arrangiert hat, dass sein Stoffwechsel automatisch abläuft. Auf diese Weise können sich Zellen, Organe und Gewebe nach dem Einfluss bestimmter äußerer Faktoren oder internen Ausfällen unabhängig voneinander erholen.

Aufgrund des Stoffwechsels erfolgt der Regenerationsprozess, ohne ihn zu stören.

Darüber hinaus ist der menschliche Körper ein komplexes und hochorganisiertes System, das zur Selbsterhaltung und Selbstregulierung befähigt ist.

Was ist der Kern des Stoffwechsels?

Es wäre richtig zu sagen, dass der Stoffwechsel eine Veränderung, eine Umwandlung, eine Verarbeitung von Chemikalien und auch Energie ist. Dieser Prozess besteht aus zwei miteinander verbundenen Hauptstufen:

• Zerstörung (Katabolismus). Es sorgt für den Abbau von komplexen organischen Substanzen, die einfacher in den Körper gelangen. Dies ist ein spezieller Energiestoffwechsel, der während der Oxidation oder Zersetzung einer bestimmten chemischen oder organischen Substanz auftritt. Dadurch wird Energie im Körper freigesetzt.
• Heben (Anabolismus). In seinem Verlauf ist die Bildung wichtiger Substanzen für den Körper - Säuren, Zucker und Eiweiß. Dieser plastische Austausch erfolgt mit einem obligatorischen Energieaufwand, der dem Körper die Möglichkeit gibt, neue Gewebe und Zellen anzubauen.

Katabolismus und Anabolismus sind zwei gleichartige Prozesse im Stoffwechsel. Sie sind extrem eng miteinander verbunden und treten zyklisch und konsistent auf. Einfach ausgedrückt: Beide Prozesse sind für eine Person äußerst wichtig, da sie ihm die Möglichkeit geben, ein angemessenes Maß an vitaler Aktivität aufrechtzuerhalten.

Wenn der Anabolismus verletzt wird, besteht in diesem Fall ein erheblicher Bedarf für die zusätzliche Verwendung von Anabolika (Substanzen, die die Zellerneuerung fördern können).

Während des Lebens gibt es mehrere wichtige Stoffwechselstufen:

1. die notwendigen Nährstoffe erhalten, die mit der Nahrung in den Körper gelangen;
2. die Aufnahme von Vitalstoffen in die Lymphe und den Blutkreislauf, wo der Abbau von Enzymen erfolgt;
3. die Verteilung der Substanzen im Körper, die Freisetzung von Energie und deren Absorption;
4. Ausscheidung von Stoffwechselprodukten durch Wasserlassen, Stuhlgang und Schweiß.

Ursachen und Folgen von Stoffwechselstörungen und Stoffwechsel

Wenn eines der Stadien des Katabolismus oder des Anabolismus versagt, wird dieser Prozess zur Ursache für eine Störung des gesamten Stoffwechsels. Solche Veränderungen sind so pathologisch, dass sie den menschlichen Körper daran hindern, normal zu funktionieren und den Prozess der Selbstregulierung durchzuführen.

Ungleichgewichte von Stoffwechselprozessen können in jedem Lebensabschnitt einer Person auftreten. Besonders gefährlich ist es in der Kindheit, wenn sich alle Organe und Strukturen im Stadium der Ausbildung befinden. Bei Kindern sind Stoffwechselstörungen mit solchen schweren Erkrankungen verbunden:

• Rachitis;
• Anämie;
• Hypoglykämie während der Schwangerschaft und außerhalb davon.

Es gibt wesentliche Risikofaktoren für diesen Prozess:

1. Vererbung (Mutationen auf Genebene, Erbkrankheiten);
2. die falsche Art des menschlichen Lebens (Sucht, Stress, schlechte Ernährung, sitzende inaktive Arbeit, Mangel an Tagesablauf);
3. Leben in einer umweltverschmutzten Umgebung (Rauch, staubige Luft, schmutziges Trinkwasser).

Die Gründe für das Versagen von Stoffwechselprozessen können mehrere sein. Es können pathologische Veränderungen in der Arbeit wichtiger Drüsen sein: Nebennieren, Hypophyse und Schilddrüse.

Außerdem sind Nichteinhaltung der Diät (Trockenfutter, häufiges Überessen, schmerzhafte Begeisterung für harte Diäten) sowie schlechte Vererbung Gründe für das Scheitern.

Es gibt eine Reihe äußerer Anzeichen, durch die Sie selbständig lernen können, die Probleme des Katabolismus und des Anabolismus zu erkennen:

• unzureichendes oder übermäßiges Körpergewicht;
• somatische Ermüdung und Schwellung der oberen und unteren Extremitäten;
• geschwächte Nagelplatten und Haarbruch;
• Hautausschläge, Akne, Peeling, Blässe oder Rötung des Integuments.

Wie mache ich einen Austausch mit Lebensmitteln?

Was ist der Stoffwechsel im Körper bereits herausgefunden. Jetzt ist es notwendig, die Funktionen und Möglichkeiten der Wiederherstellung zu verstehen.

Primärstoffwechsel im Körper und seine erste Stufe. Während des Verlaufs fließen Nahrung und Nährstoffe ein. Es gibt viele Nahrungsmittel, die den Stoffwechsel und Stoffwechsel günstig beeinflussen können, zum Beispiel:

• Produkte, die reich an pflanzlichen Rohstoffen sind (Rüben, Sellerie, Kohl, Karotten);
• mageres Fleisch (Hähnchenfilet ohne Haut, Kalbfleisch);
• grüner Tee, Zitrusfrüchte, Ingwer;
• Phosphorreiche Fische (vor allem Salzwasser);
• exotische Früchte (Avocados, Kokosnüsse, Bananen);
• Gemüse (Dill, Petersilie, Basilikum).

Wenn der Stoffwechsel hervorragend ist, wird der Körper schlank, Haare und Nägel stark, die Haut ohne kosmetische Mängel und das Wohlbefinden ist immer gut.

In manchen Fällen sind Lebensmittel, die Stoffwechselprozesse verbessern, möglicherweise nicht schmackhaft und unappetitlich. Trotzdem ist es schwierig, auf sie bei der Anpassung des Stoffwechsels zu verzichten.

Nicht nur dank Nahrungsmitteln pflanzlichen Ursprungs, sondern auch mit der richtigen Herangehensweise an Ihre Routine können Sie Körper und Stoffwechsel wiederherstellen. Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass dies in kurzer Zeit nicht funktionieren wird.

Wiederherstellung des Stoffwechsels - ein langer und allmählicher Prozess, der keine Abweichungen vom Verlauf erfordert.

Bei diesem Problem sollten Sie sich immer auf die folgenden Postulate konzentrieren:

• obligatorisches herzhaftes Frühstück;
• strikte Diät;
• maximale Flüssigkeitsaufnahme.

Um den Stoffwechsel aufrechtzuerhalten, müssen Sie häufig und fraktioniert essen. Es ist wichtig, daran zu denken, dass das Frühstück die wichtigste Mahlzeit ist, die den Stoffwechsel startet. Es sollte kohlenhydratreiche Getreide enthalten, aber abends ist es besser, sie abzulehnen und kalorienarmen Eiweißprodukten, wie Kefir und Quark, den Vorzug zu geben.

Durch die qualitative Beschleunigung des Stoffwechsels können große Mengen Mineralwasser oder gereinigtes Wasser ohne Gas verwendet werden. Wir müssen auch an Snacks denken, die grobe Fasern enthalten sollten. Es wird helfen, die maximale Menge an Toxinen und Cholesterin aus dem Körper zu extrahieren, so dass keine cholesterinsenkenden Medikamente benötigt werden, der Stoffwechsel wird alles tun.