Типы обмена веществ таблица – Метаболизм клетки (биология, 10 класс)

Типы обмена веществ у организмов

Обмен веществ как основное свойство организмов.Организм находится в сложных взаимоотношениях с окружающей средой. Из нее он получает пищу, воду, кислород, свет, тепло. Создавая посредством этих веществ и энергии массу живого вещества, строит свое тело. Однако, используя эту среду, организм благодаря своей жизнедеятельности одновременно и воздействует на нее, изменяет ее. Следовательно, главным процессом взаимосвязи организма и среды является обмен веществ и энергией.

Типы обмена веществ.Факторы внешней среды имеют различное значение для разных организмов. Растениям для роста и развития необходимы свет, вода и углекислый газ, минеральные вещества. Животным и грибам такие условия недостаточны. Им необходимы питательные органические вещества. По способу питания, источнику получения органических веществ и энергии все организмы делятся на автотрофные и гетеротрофные.

Автотрофные организмысинтезируют органические вещества в процессе фотосинтеза из неорганических (углекислого газа, воды, минеральных солей), используя энергию солнечного света. К ним относятся все растительные организмы, фотосинтезирующие цианобактерии. К автотрофному питанию способны и хемосинтезирующие бактерии, использующие энергию, которая выделяется при окислении неорганических веществ: серы, железа, азота.

Процесс автотрофной ассимиляции осуществляется за счет энергии солнечного света или окисления неорганических веществ, а органические вещества синтезируются при этом из неорганических. В зависимости от поглощения неорганического вещества различают ассимиляцию углерода, ассимиляцию азота, ассимиляцию серы и других минеральных веществ. Автотрофная ассимиляция связана с процессами фотосинтеза и хемосинтеза и носит название первичного синтеза органического вещества.

Гетеротрофные организмыполучают готовые органические вещества от автотрофов. Источником энергии для них является энергия, запасенная в органических веществах и выделяющаяся при химических реакциях распада и окисления этих веществ. К ним относятся животные, грибы, многие бактерии.

При гетеротрофной ассимиляции организм поглощает органические вещества в готовом виде и преобразует их в собственные органические вещества за счет энергии, содержащейся в поглощенных веществах. Гетеротрофная ассимиляция включает процессы потребления пищи, переваривания ее, усвоения и синтеза новых органических веществ. Этот процесс носит название

вторичного синтеза органических веществ.

Процессы диссимиляции у организмов также различаются. Одним из них для жизнедеятельности необходим кислород – это аэробныеорганизмы. Другим кислород не нужен, и процессы их жизнедеятельности могут протекать в бескислородной среде – это анаэробныеорганизмы.

1.Большинство организмов являются аэробными. Это все растения, животные (за исключением некоторых паразитов), основная часть грибов и бактерий. Дыхание для них является главной формой диссимиляции. При дыхании богатые энергией органические вещества полностью окисляются до энергетически бедных веществ – углекислого газа и воды. В этих процессах используется молекулярный кислород, который образуется в процессе фотосинтеза, т. е. автотрофной ассимиляции. Этот процесс носит название биологического окисления.

Различают внешнее дыхание и внутреннее. Газообмен между организмом и внешней средой, включающий в себя поглощение кислорода и выделение углекислого газа, а также транспорт этих веществ по организму к отдельным органам, тканям и клеткам, называется внешним дыханием.В этом процессе кислород не используется, а только транспортируется.

Внутреннее,или клеточное, дыханиевключает в себя биохимические процессы, которые приводят к усвоению кислорода, освобождению энергии и образованию воды и углекислого газа. Эти процессы протекают в цитоплазме и митохондриях эукариотных клеток или на специальных мембранах прокариотных клеток.

Обобщенное уравнение процесса дыхания:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O.

2.Другой формой диссимиляции является анаэробное,или бескислородное, окисление.Процессы энергетического обмена в этом случае протекают по типу брожения. Брожение

– это форма диссимиляции, при которой богатые энергией органические вещества расщепляются с освобождением энергии до менее богатых энергией, но тоже органических веществ.

В зависимости от конечных продуктов различают типы брожения: спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое и т. д. Спиртовое брожение встречается у дрожжевых грибов, некоторых бактерий, а также протекает в некоторых растительных тканях. Молочнокислое брожение встречается у молочнокислых бактерий, а также протекает в мышечной ткани человека и животных при недостатке кислорода.

В эволюционном отношении брожение – более древний процесс. Но анаэробных организмов значительно меньше по сравнению с аэробными. К ним относятся многие микроорганизмы – бактерии и грибы, а также паразитические организмы, утратившие вторично способность к биологическому окислению в связи с образом жизни. Кислородный путь диссимиляции оказался более выгодным в энергетическом отношении.

Взаимосвязь реакций обмена веществ у автотрофных и гетеротрофных организмов.Через процессы обмена веществ автотрофные и гетеротрофные организмы в природе связаны между собой (рис. 50).


Рис. 50.Поток вещества и энергии в биосфере

 

Самыми важными группами организмов являются автотрофы, которые способны синтезировать органические вещества из неорганических. Большинство автотрофов – зеленые растения, которые в процессе фотосинтеза превращают неорганический углерод – углекислый газ в сложные органические соединения. Зеленые растения выделяют при фотосинтезе также кислород, который необходим для дыхания живых существ.

Гетеротрофы усваивают только готовые органические вещества, получая энергию при их расщеплении. Автотрофные и гетеротрофные организмы связаны между собой процессами обмена веществ и энергий. Фотосинтез является практически единственным процессом, обеспечивающим организмы питательными веществами и кислородом.

Несмотря на большие масштабы фотосинтеза, зеленые растения Земли используют всего 1 % солнечной энергии, падающей на листья. Одна из важнейших задач биологии – повышение коэффициента использования солнечной энергии культурными растениями, создание продуктивных сортов.

В последние годы особое внимание привлекает к себе одноклеточная водоросль хлорелла, которая содержит в своем теле до 6 % хлорофилла и обладает замечательной способностью усваивать до 20 % солнечной энергии. При искусственном разведении хлорелла быстро размножается, а в ее клетке повышается содержание белка. Этот белок используется в качестве пищевых добавок ко многим продуктам. Установлено, что с 1 га водной поверхности можно получать ежедневно до 700 кг сухого вещества хлореллы. Кроме того, в хлорелле синтезируется большое количество витаминов.

Еще один интерес к хлорелле связан с космическими полетами. Хлорелла в искусственных условиях может обеспечить кислородом, выделяемым при фотосинтезе, космический корабль.


Похожие статьи:

poznayka.org

Классификация организмов по типу метаболизма — МегаЛекции

Биологические молекулы

Органические вещества, входящие в состав всех живых существ (животных, растений, грибов и микроорганизмов), представлены в основном аминокислотами, углеводами, липидами (часто называемые жирами) и нуклеиновыми кислотами. Так как эти молекулы имеют важное значение для жизни, метаболические реакции сосредоточены на создании этих молекул при строительстве клеток и тканей или разрушении их с целью использования в качестве источника энергии. Многие важные биохимические реакции объединяются вместе для синтеза ДНК и белков.

Тип молекулы Название формы мономера Название формы полимера Примеры форм полимера
Аминокислоты Аминокислоты Белки (полипептиды) Фибриллярные и глобулярные белки
Углеводы Моносахариды Полисахариды Крахмал, гликоген, целлюлоза
Нуклеиновые кислоты Нуклеотиды Полинуклеотиды ДНК и РНК

Аминокислоты и белки

Белки являются линейными биополимерами и состоят из остатков аминокислот, соединённых пептидными связями. Некоторые белки являются ферментами и катализируют химические реакции. Другие белки выполняют структурную или механическую функцию (например, образуют цитоскелет). Белки также играют важную роль в передаче сигнала в клетках, иммунных реакциях, агрегации клеток, активном транспорте через мембраны и регуляции клеточного цикла.

Липиды

Липиды входят в состав биологических мембран, например, плазматических мембран, являются компонентами коферментов и источниками энергии. Липиды являются гидрофобными (физическое свойство молекулы, которая «стремится» избежать контакта с водой. Сама молекула в этом случае называется гидрофобной) или амфифильными(свойство молекул веществ (как правило, органических), обладающих одновременно лиофильными (в частности, гидрофильными) и лиофобными (гидрофобными) свойствами) биологическими молекулами, растворимыми в органических растворителях таких, как бензол или хлороформ. Жиры — большая группа соединений, в состав которых входят жирные кислоты и глицерин. Молекула трёхатомного спирта глицерина, образующая три сложные эфирные связи с тремя молекулами жирных кислот, называется триглицеридом. Наряду с остатками жирных кислот, в состав сложных липидов может входить, например, сфингозин (сфинголипиды), гидрофильные группы фосфатов (в фосфолипидах). Стероиды, например холестерол, представляют собой ещё один большой класс липидов.



Углеводы

Сахара могут существовать в кольцевой или линейной форме в виде альдегидов или кетонов, имеют несколько гидроксильных групп. Углеводы являются наиболее распространёнными биологическими молекулами. Углеводы выполняют следующие функции: хранение и транспортировка энергии (крахмал, гликоген), структурная (целлюлоза растений, хитин у грибов и животных). Наиболее распространенными мономерами сахаров являются гексозы — глюкоза, фруктоза и галактоза. Моносахариды входят в состав более сложных линейных или разветвленных полисахаридов.

Нуклеотиды

Полимерные молекулы ДНК и РНК представляют собой длинные неразветвленные цепочки нуклеотидов. Нуклеиновые кислоты выполняют функцию хранения и реализации генетической информации, которые осуществляются в ходе процессов репликации,транскрипции, трансляции, и биосинтеза белка. Информация, закодированная в нуклеиновых кислотах, защищается от изменений системами репарации и мультиплицируется при помощи репликации ДНК.

Некоторые вирусы имеют РНК-содержащий геном. Например, вирус иммунодефицита человека использует обратную транскрипцию для создания матрицы ДНК из собственного РНК-содержащего генома. Некоторые молекулы РНК обладают каталитическими свойствами (рибозимы) и входят в состав сплайсосом и рибосом.

Нуклеозиды — продукты присоединения азотистых оснований к сахару рибозе. Примерами азотистых оснований являются гетероциклические азотсодержащие соединения — производные пуринов и пиримидинов. Некоторые нуклеотиды также выступают в качестве коферментов в реакциях переноса функциональных групп.

 

АТФ

 

Метаболизм включает широкий спектр химических реакций, большинство из которых относятся к нескольким основным типам реакций переноса функциональных групп. Для переноса функциональных групп между ферментами, катализирующими химические реакции, используются коферменты. Каждый класс химических реакций переноса функциональных групп катализируется отдельными ферментами и их кофакторами.

Аденозинтрифосфат (АТФ) — один из центральных коферментов, универсальный источник энергии клеток. Этот нуклеотид используется для передачи химической энергии, запасенной в макроэргических связях, между различными химическими реакциями. В клетках существует небольшое количество АТФ, который постоянно регенерируется. Организм человека за сутки расходует массу АТФ, равную массе собственного тела. АТФ выступает в качестве связующего звена между катаболизмом и анаболизмом: при катаболических реакциях образуется АТФ, при анаболических — энергия потребляется.

Витамины

Витамины — низкомолекулярные органические вещества, необходимые в небольших количествах, причём, например, у человека большинство витаминов не синтезируется, а получается с пищей или через микрофлору кишечного тракта. В организме человека большинство витаминов являются кофакторами ферментов. Большинство витаминов приобретают биологическую активность в измененном виде, например, все водорастворимые витамины в клетках фосфорилируются или соединяются с нуклеотидами.

.

Минералы и кофакторы

Неорганические элементы играют важнейшую роль в обмене веществ. Около 99 % массы млекопитающего состоит из углерода, азота, кальция, натрия, магния, хлора, калия, водорода, фосфора, кислорода и серы. Биологически значимые органические соединения (белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты) содержат большое количество углерода, водорода, кислорода, азота и фосфора.

Многие неорганические соединения являются ионными электролитами. Наиболее важны для организма ионы натрия, калия, кальция, магния, хлоридов, фосфатов и гидрокарбонатов. Баланс этих ионов внутри клетки и во внеклеточной среде определяет осмотическое давление и рН. Концентрации ионов также играют важную роль для функционирования нервных имышечных клеток. Потенциал действия в возбудимых тканях возникает при обмене ионами между внеклеточной жидкостью и цитоплазмой. Электролиты входят и выходят из клетки через ионные каналы в плазматической мембране. Например, в ходе мышечного сокращения в плазматической мембране, цитоплазме и Т-трубочках перемещаются ионы кальция, натрия и калия.

Переходные металлы в организме являются микроэлементами, наиболее распространены цинк и железо. Эти металлы используются некоторыми белками (например, ферментами в качестве кофакторов) и имеют важное значение для регуляции активности ферментов и транспортных белков. Кофакторы ферментов обычно прочно связаны со специфическим белком, однако могут модифицироваться в процессе катализа, при этом после окончания катализа всегда возвращаются к своему первоначальному состоянию (не расходуются). Металлы-микроэлементы усваиваются организмом при помощи специальных транспортных белков и не встречаются в организме в свободном состоянии, так как связаны со специфическими белками-переносчиками (например, ферритином или металлотионеинами).

Классификация организмов по типу метаболизма

Все живые организмы можно разделить на восемь основных групп в зависимости от используемого: источника энергии, источника углерода и донора электронов (оксисляемого субстрата).

1. В качестве источника энергии живые организмы могут использовать: энергию света (фото-) или энергию химических связей (хемо-). Дополнительно для описания паразитических организмов использующих энергетические ресурсы хозяйской клетки применяют термин паратроф.

2. В качестве донора электронов (восстановителя) живые организмы могут использовать: неорганические вещества (лито-) или органические вещества (органо-).

3. В качестве источника углерода живые организмы используют: углекислый газ (авто-) или органические вещества (гетеро-). Иногда термины авто- и гетеротроф используют в отношении других элементов, которые входят в состав биологических молекул в восстановленной форме (например азота, серы). В таком случае "автотрофными по азоту" организмами являются виды, использующие в качестве источника азота окисленные неорганические соединения (например растения, могут осуществлять восстановление нитратов). А "гетеротрофными по азоту" являются организмы не способные осуществлять восстановление оксисленных форм азота и использующие в качестве его источника органические соединения (например животные, для которых источником азота служат аминокислоты).

Название типа метаболизма формируется путём сложения соответствующих корней и добавлением в конце корня -троф. В таблице представлены возможные типы метаболизма с примерами.

 

Источник энергии Донор электронов Источник углерода Тип метаболизма Примеры
Солнечный свет Фото- Органические вещества -органо- Органические вещества -гетеротроф Фотоорганогетеротрофы Пурпурные несерные бактерии, Галобактерии, Некоторые цианобактерии.
Углекислый газ -автотроф Фотоорганоавтотрофы Редкий тип метаболизма, связанный с окислением неусваиваемых веществ. Характерен для некоторых пурпурных бактерий.
Неорганические вещества -лито-(-гидро-)* Органические вещества -гетеротроф Фотолитогетеротрофы Некоторые цианобактерии, пурпурные и зелёные бактерии, также гелиобактерии.
Углекислый газ -автотроф Фотолитоавтотрофы Высшие растения, Водоросли, Цианобактерии, Пурпурные серные бактерии, Зелёные бактерии.
Энергия химических связей Хемо- Органические вещества -органо- Органические вещества -гетеротроф Хемоорганогетеротрофы Животные, Грибы, Большинство микроорганизмов редуцентов.
Углекислый газ -автотроф Хемоорганоавтотрофы Окисление трудноусваиваемых веществ, например факультативные метилотрофы, окисляющие муравьиную кислоту.
Неорганические вещества -лито-* Органические вещества -гетеротроф Хемолитогетеротрофы Метанобразующие археи, Водородные бактерии.
Углекислый газ -автотроф Хемолитоавтотрофы Железобактерии, Водородные бактерии, Нитрифицирующие бактерии, Серобактерии.
  • Некоторые авторы используют -гидро- когда в качестве донора электронов выступает вода.

Классификация была разработана группой авторов (А. Львов, К. ван Ниль, F. J. Ryan, Э. Тейтем) и утверждена на 11-м симпозиуме в лаборатории Колд-Спринг-Харбор и изначально служила для описания типов питания микроорганизмов. Однако в настоящее время применяется и для описания метаболизма других организмов.

Из таблицы очевидно, что метаболические возможности прокариот значительно разнообразнее по сравнению с эукариотами, которые характеризуются фотолитоавтотрофным и хемоорганогетеротрофным типом метаболизма.

Следует отметить, что некоторые виды микроорганизмов могут в зависимости от условий среды (освещение, доступность органических веществ и т.д.) и физиологического состояния осуществлять метаболизм разного типа. Такое сочетание нескольких типов метаболизма описывается как миксотрофия.

При применении данной классификации к многоклеточным организмам, важно понимать, что в рамках одного организма могут быть клетки отличающиеся типом обмена веществ. Так клетки надземных, фотосинтезирующих органов многоклеточных растений характеризуются фотолитоавтотрофным типом метаболизма, в то время как клетки подземных органов описываются как хемоорганогетеротрфные. Также как и в случае с микроорганизмами при изменении условий среды, стадии развития и физиологического состояния тип метаболизма клеток многоклеточного организма может изменяться. Так например, в темноте и на стадии прорастания семени, клетки высших растений осуществляют метаболизм хемоорганогетеротрофного типа.

Катаболизм

Катаболизмом называют метаболические процессы, при которых расщепляются относительно крупные органические молекулы сахаров, жиров, аминокислот. В ходе катаболизма образуются более простые органические молекулы, необходимые для реакций анаболизма (биосинтеза). Часто, именно в ходе реакций катаболизма организм мобилизует энергию, переводя энергию химических связей органических молекул, полученных в процессе переваривания пищи, в доступные формы: в виде АТФ, восстановленных коферментов и трансмембранного электрохимического потенциала. Термин катаболизм не является синонимом «энергетического обмена»: у многих организмов (например, у фототрофов) основные процессы запасания энергии не связаны напрямую с расщеплением органических молекул. Классификация организмов по типу метаболизма может быть основана на источнике получения энергии, что отражено в предыдущем разделе. Энергию химических связей используют хемотрофы, а фототрофы потребляют энергию солнечного света. Однако, все эти различные формы обмена веществ зависят от окислительно-восстановительных реакций, которые связаны с передачей электронов от восстановленных доноров молекул, таких как органические молекулы, вода, аммиак, сероводород, на акцепторные молекулы, такие как кислород, нитраты или сульфат. У животных эти реакции сопряжены с расщеплением сложных органических молекул до более простых, таких как двуокись углерода и воду. В фотосинтезирующих организмах — растениях и цианобактериях — реакции переноса электрона не высвобождают энергию, но они используются как способ запасания энергии, поглощаемой из солнечного света.

Катаболизм у животных может быть разделён на три основных этапа. Во-первых, крупные органические молекулы, такие как белки, полисахариды и липиды расщепляются до более мелких компонентов вне клеток. Далее эти небольшие молекулы попадают в клетки и превращается в ещё более мелкие молекулы, например, ацетил-КоА. В свою очередь, ацетильная группа кофермента А окисляется до воды и углекислого газа в цикле Кребса и дыхательной цепи, высвобождая при этом энергию, которая запасается в форме АТР.

Упрощённая схема катаболизма белков, сахаров и липидов

 

Получение энергии

В ходе катаболизма углеводов сложные сахара расщепляются до моносахаридов, которые усваиваются клетками. Попав внутрь, сахара (например, глюкоза и фруктоза) в процессе гликолиза превращаются в пируват, при этом вырабатывается некоторое количество АТФ. Пировиноградная кислота (пируват) является промежуточным продуктом в нескольких метаболических путях. Основной путь метаболизма пирувата — превращаение в ацетил-КоА и далее поступление в цикл трикарбоновых кислот. При этом в цикле Кребса в форме АТФ запасается часть энергии, а также восстанавливаются молекулы NADH и FAD. В процессе гликолиза и цикла трикарбоновых кислот образуется диоксид углерода, который является побочным продуктом жизнедеятельности. В анаэробных условиях в результате гликолиза из пирувата при участии фермента лактатдегидрогеназы образуется лактат, и происходит окисление NADH до NAD+, который повторно используется в реакциях гликолиза. Существует также альтернативный путь метаболизма моносахаридов — пентозофосфатный путь, в ходе реакций которого энергия запасается в форме восстановленного кофермента NADPH и образуются пентозы, например, рибоза, необходимая для синтеза нуклеиновых кислот.

 

Жиры на первом этапе катаболизма гидролизуются в свободные жирные кислоты и глицерин. Жирные кислоты расщепляются в процессе бета-окисления с образованием ацетил-КоА, который в свою очередь далее катаболизируется в цикле Кребса, либо идет на синтез новых жирных кислот. Жирные кислоты выделяют больше энергии, чем углеводы, так как жиры содержат удельно больше атомов водорода в своей структуре.

 

Аминокислоты либо используются для синтеза белков и других биомолекул, либо окисляются до мочевины, диоксида углерода и служат источником энергии. Окислительный путь катаболизма аминокислот начинается с удаления аминогруппы ферментами трансаминазами. Аминогруппы утилизируются в цикле мочевины; аминокислоты, лишённые аминогрупп называют кетокислотами. Некоторые кетокислоты — промежуточные продукты цикла Кребса. Например, при дезаминировании глутамата образуется альфа-кетоглутаровая кислота. Гликогенные аминокислоты также могут быть преобразованы в глюкозу в реакциях глюконеогенеза.


Рекомендуемые страницы:


Воспользуйтесь поиском по сайту:

megalektsii.ru

Схема обмена веществ и энергии у взрослых

Для того, чтобы организм человека функционировал в нормальном режиме, чтобы его клетки нормально росли, имеется набор определенных структур химического типа, который называется обмен веществ. Именно он является основной человеческого организма, если объяснить более просто, то это обмен, который осуществляется между частью человека, которая является химической и той среды обитания, которая его непосредственно окружает. Схема обмена веществ представляет собой сложный механизм, который функционирует четко и слаженно, если, конечно, нет никаких нарушений.

В таком процесс активно участвуют, как элементы природного происхождения, так и химического, то есть сюда можно отнести белки, углеводы и жиры. Причем, роль у каждого своя: белки несут ответственность за формирование новых клеток, а что касается углеводов и жиров, то они осуществляют регулирование затрат энергии, также они следят за тем, чтобы работа всех клеток была максимальной организованной. Вот так и осуществляется вещественный обмен, если говорить кратко. Сюда же следует отнести минералы, компоненты питательного типа, необходимые витамины, которые способствуют улучшению среды, в коей находится клетка.

О составе

Такой сложный процесс, как схема метаболизма формируется в 2 этапа:

  • Этап ассимилляции, который ещё называют синтезом, здесь речь идет о создании и усвоении новых частей, которые только что поступили в организм человека.
  • Этап диссимиляции, здесь речь идет о разложении, когда некоторые питательные части начинают распадаться.

Надо отметить, что процесс подобного характера продолжается на протяжении всей жизни человека:

  • на первичном этапе компоненты питательного типа начинают свое поступление;
  • после этого происходит их всасывание в системы пищеварения;
  • начинается их перераспределение и процесс усвоения;
  • в конце начинается выделение остатков, которые организм по определенным причинам не смог усвоить.

Так что, становится понятно, каково значение обмена веществ и почему нужно постоянно за ним следить. При налаженной работе, клетки не будут испытывать нужду в составляющих компонентах для их нормального функционирования. Здесь основой являются реакции химического характера, что осуществляются в человеческом теле. Для того, чтобы работа была нормальной, нужно определенное количество кислорода, который получается в процессе дыхания.

То есть, если состояние является идеальным, то все проходит в равномерном режиме, для этого продукты и распада и строительства находятся в уравновешенном состоянии. Однако, если бы все было настолько просто, то никто бы никогда не болел, а на самом деле, такая схема не редко дает самые разные сбои. Причем, причин нарушения может быть множество. Для того, чтобы вещественный обмен имел четко отлаженную форму, прежде всего, надо обратить внимание на систему питания, необходимо, чтобы организм в достаточном количестве получал все необходимые витамины и минералы. Дело в том, что все самое основное для нормальной жизни человек получает непосредственно с едой, так что не зря говорят, что мы есть то, что мы едим.

Почему происходят нарушения

Надо отметить, что процессы нарушения могут возникать не только по причине неправильного питания. Все дело может быть и в плохой наследственности. И вот здесь необходимо сразу сказать о том, что если все дело в плохой наследственности, то это уже навсегда, однако, это вовсе не означает, что не нужно бороться за счастливую и нормальную жизнь. Также причины нарушения могут крыться в недугах органического характера.

Однако, все же стоит вернуться к неправильному питанию, так как в подавляющем большинстве случаев все проблемы кроются именно в нем. Причем, не стоит думать, что проблемы могут быть только по причине нехватки витаминов, если их слишком много, то результат также может быть плачевным.

 

Если говорить о последствиях, то они действительно могут быть не только негативными, но и что ещё хуже — необратимыми. Здесь следует рассказать подробнее:если человек потребляет много жирной еды, то в его организме возникает избыток веществ, которые необходимы для его нормальной деятельности;если человек сидит на жесткой диете, то его организм просто не получает достаточного количества необходимых витаминов и компонентов, таким образом и функционировать нормально он не может.

Для того, чтобы быть в курсе всех этих показателей, необходимо регулярно следить за тем, какое количество калорий потребляется организмом, в этом отношении существенную помощь способен оказать измеритель калорий. Надо отметить, что если дело не в плохой наследственности, то все нарушения можно нормализовать, причем существенную помощь может оказать кислород, так как именно, благодаря его содержанию в тканях начинает активизироваться работа. Положительное влияние оказывают и определенные витамины вместе с минералами.

Здесь дело в том, что когда человек достигает определенного возраста, некоторые функции в организме начинают снижаться по причине закупорки определенных сосудов. Такой процесс можно восстановить самыми разными способами, но перед тем, как выбрать такой способ, необходимо пройти консультацию у специалиста. Надо отметить, что минимальное количество энергии, которое расходуется человеческим организмом для поддержания нормальной жизнедеятельности, когда организм находится в спокойном состоянии — метаболизм базального типа. Здесь весь энергетический запас расходуется только для того, чтобы было нормальное кровяное обращение, можно было нормально дышать и чтобы был обеспечен энергией процесс пищеварения.

Надо отметить, что единицы скорости метаболизма равняется тому количеству тепла, которое расходуется, исходя из расчета на единицу от массы тела в целом каждые сутки. Лучше всего определять такой термин с утра, перед тем, как позавтракать. Однако на скорость такого процесса непосредственное влияние оказывают такие факторы, как:

  • возраст человека;
  • масса тела;
  • половая принадлежность;
  • состояние щитовидной железы.

Если все это оценивать с научной точки зрения, то человек представляет собой систему закрытого типа, а все, что его окружает является закрытой системой.

Процесс лечения

Для того, чтобы процесс круговорота в организме человека был нормальным, необходимо придерживаться определенных правил:

  • для того, чтобы стимулировать работу печени и желчного пузыря, надо кушать побольше горькой пищи;
  • нужно следить за тем, что ежедневное количество потребляемой жидкости было достаточном, так как именно её недостаток не редко приводит к тому, что нарушаются пищеварительные возможности;
  • белковое поступление должно быть восстановлено, а для этого необходимо кушать мясо, орехи и пить молоко. Такая еда оказывает большую помощь при восстановительном процессе всей системы;
  • если возникает желания поправиться, то нужно сделать так, чтобы метаболизм замедлился. В этом плане надо отказаться или хотя бы уменьшить количество продуктов, которые содержат кофеин. То же самое касается продуктов молочного содержания и алкогольных напитков. Снизить количество еды, которая содержит много белка, пищу нужно обильно приправлять маслом, а вот кушать нужно трижды в день, но так, чтобы наедаться;

Что касается быстрого метаболизма, то он имеет положительное значение только для детей и совсем молодых людей, у которых организм находится в процессе развития. Если же обмен веществ носит быстрый характер в более позднем возрасте, то это приведет к образованию морщин, мышечному ослаблению и другим негативным последствиям.

Также вреден и медленный вещественный обмен, так как тело просто не способно справляться с основными потребностями, что отвечают за выведение вредных веществ. Также это плохо влияет на умственные способности человека, калории сжигаются не в полном объеме. А ещё люди, с медленным метаболизмом постоянно мерзнут.

Ещё нарушения обмена веществ приводит к тому, что человека постоянно клонит в сон, имеется лишний вес. А все это становится причиной возникновения самых разных болезней, которые ни к чему хорошему не приводят. Чтобы всего это избежать, тело человека должно находится в постоянной чистоте, имеется ввиду, что все шлаки должны вовремя удаляться, а то все это чревато серьезной интоксикацией. Если много белковых продуктов, то могу начать развиваться недуги хронического характера или будет замедлена работа всех органов.

При нарушении пластического круговорота, нередко возникает такое тяжелое заболевание, как диабет сахарного типа. Если не должным образом перерабатываются жиры, то скапливается большое количество холестерина, что провоцирует сердечные и сосудистые болезни.

Какие препараты могут помочь

Чтобы эффективно вылечить все эти нарушения, необходимо воспользоваться следующими препаратами, которые зарекомендовали себя самым лучшим образом:

  • экстракт гуараны, который способен эффективно нормализовать процесс метаболизма между клетками, а ещё под его влиянием существенно лучше работают липиды. Так что это растение для здоровья человека имеет важное значение;
  • фукус и ламинария, эти растения в определенные препараты вводятся малыми дозами;
  • разного рода стимуляторы, причем самыми распространенными являются кофеин и теин;
  • лекарственные препараты, которые благотворно влияют на работу щитовидной железы. Тем не менее, ряд таких медикаментозных препаратов имеет определенные побочные эффекты, так что перед их потреблением необходимо в обязательном порядке проконсультироваться с специалистом;
  • лекарственные препараты, в составе которых имеются качественные антидепрессанты, однако они могут использоваться только в самых тяжелых случаях.

Такие средства являются очень эффективными, но далеко не единственными для лечения. Можно использовать и средства народной медицины, которые помогают не хуже. Возможно, такие средства не оказывают столь быстрого эффекта, как медикаментозные препараты, но зато они являются натуральными, так что можно не опасаться никаких осложнений и противопоказаний, конечно, если не наблюдается никакой аллергической реакции. Для быстрого восстановления всех процессов настоятельно рекомендуется начать лечение на самых ранних стадиях, как только были выявлены первые признаки. А такие признаки не заметить нельзя: лицо становится неестественно бледным, стремительно набирается лишний вес, появляется отечность, состояние ногтей и волос ухудшается. Здесь хорошую помощь могут оказать разного рода настойки и травяные сборы.

Если человек обнаружил у себя негативные признаки, первым делом необходимо пересмотреть питательный рацион, и первым делом надо кушать поменьше еды, которая включает в себя много простых углеводов. То есть, еда должна выбираться так, чтобы процесс пищеварения был облегчен, а не усложнен. Очень важно обратить внимание не только на то, что есть, но и как есть. То есть, питаться следует маленькими порциями, но почаще, не менее 5 раз за день. Не стоит опасаться того, что в первое время будет возникать чувство голода — очень скоро желудок привыкнет и станет уменьшаться в размерах, а энергетическое превращение будет более быстрым.

Полезные правила

  • от завтрака отказываться не стоит, причем, не важно, есть у человека аппетит с утра или нет. Дело в том, что активизация обмена веществ осуществляется организмом именно в первой половине дня, а во второй половине начинается стимуляция;
  • нужно побольше пить, так как именно вода стимулирует метаболизм, что приводит к сжиганию жиров;
  • для полного восстановления водного баланса рекомендуется потреблять калий и натрий. Натрий есть в поваренной соли, а калий в свежих фруктах и овощах. Вообще, настоящей калиевой кладезью является каша из тыквы, а пить нужно больше зеленого чая, который выводит жирные кислоты;
  • ускорению метаболизма способствует йод;
  • для ускорения восстановительного процесса рекомендуется потреблять побольше цитрусовых. Если брать во внимание лимон и грейпфрут, то они ещё и содержать множество необходимых витаминов. Лимон же ещё является прекрасным профилактическим средством против склероза, также он благотворно влияет на процесс пищеварения и укрепляет иммунную систему;
  • нужно пить молоко, так как в его состав входят много минеральных солей, а это хорошо влияет на сбалансированность кислотно-щелочного типа. Нельзя совсем обходиться без жиров, так как они обеспечивают организм необходимым количеством энергии и питать нервную систему;
  • если кушать больше рыбы и мяса, то неправильный обмен веществ сначала начинает ускоряться, а потом искореняется. Так что, такие продукты нужно потреблять постоянно, там есть такие ценные вещества, как кальций, белок и фосфор. Благодаря этому не будут ломкими волосы, кости станут крепкими, не возникнет проблем с потенцией. Но нужно понимать, что для всего это еда должна готовиться правильно. В этом плане надо максимально ограничить потребление жареного мяса, каким бы вкусным оно не было, так как оно очень вредное;
  • для ускорения метаболизма нужно кушать перец, имбирь, корицу. Дело в том, что при потреблении черного перца сердце сокращается активнее, так что обращение крови становится лучше, что приводит к большему сжиганию калорий.

Нужно почаще ходить в баню или сауну, при принятии горячей ванны добавлять туда разные масла ароматизированного типа. Также, надо бросить курить, не злоупотреблять спиртными напитками, регулярно заниматься физкультурой, правильно питаться и не допускать возникновения стрессовых ситуаций. Тогда можно быть уверенными в том, что обмен веществ и энергии находится на должном уровне, так что можно не опасаться никаких негативных процессов.

КАК РАСКРУТИТЬ МЕТАБОЛИЗМ обмен веществ как похудеть быстро дробное питание

Доходчиво о правильном питании для сжигания жира и набора мышечной массы! Часть 2 - СХЕМА РАЦИОНА!

Гликолиз

ОБМЕН УГЛЕВОДОВ - часть 1

Обмен веществ и энергии

биохимия-обмен углеводов

Общая схема электрон-транспортной цепи. Клеточное дыхание 2.1.

Что такое Метаболизм?

Схема метаболизма человека Часть 1 Гликолиз

Схема метаболизма человека Часть 5 Синтез жирных кислот

Обмен веществ и превращения энергии в клетке Фотосинтез | Биология 9 класс #8 | Инфоурок

endokrinologiya.com

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ: Как определить свой тип?

Унаследованная генетика делает каждого из нас уникальным, от цвета до волос до образа функционирования внутренних органов. Эта уникальность распространяется на то, как клетки преобразуют питательные вещества в энергию. Чтобы узнать, как получить наибольшую пользу за ваши калории, вам нужно понять свой уникальный тип обмена веществ.

Долгие годы наука о питании придерживалась общего, излишне стандартизированного подхода к здоровью и похудению. Вот почему нет одной диеты, подходящей каждому. Была вся эта шумиха вокруг диеты Аткинса, но Келли, одна из моих участниц The Biggest Loser, потеряла всего лишь полкилограмма за месяц соблюдения этой диеты. Поскольку я знаю, что все мы разные и нуждаемся в диете согласно особенностям собственного тела, я смогла натренировать её так, что она сбросила 25 кг за 3 месяца. Мы работали над этим вместе во время шоу, и она сбросила еще 15 кг после этого.

Как определить свой обмен веществ?

Почему?

Унаследованная генетика делает каждого из нас уникальным, от цвета до волос до образа функционирования внутренних органов. Эта уникальность распространяется на то, как клетки преобразуют питательные вещества в энергию. Чтобы узнать, как получить наибольшую пользу за ваши калории, вам нужно понять свой уникальный тип обмена веществ.

Как только вы это сделаете, вы сможете начать создавать свой новый образ жизни на диете, исходя из продуктов, способных помочь вам в достижении и поддержании идеального веса, одновременно оптимизируя физическую энергию, силу и ясность ума.

Зачем определять свой обмен веществ?

 

Определение типа обмена веществ — это всего лишь забавное название для выяснения того, как ваше тело перерабатывает то, что вы едите, — другими словами, как ваше тело поступает с тремя основными питательными веществами в пище: углеводами, белками и жирами.

Подписывайтесь на наш аккаунт в INSTAGRAM!

Представьте, что вы — печь: ваше тело берет съедаемую пищу и сжигает её с помощью кислорода, чтобы превратить содержащиеся в ней калории в энергию. Этот процесс известен как оксидирование (окисление), и так углеводы из пищи преобразуются в глюкозу и поступают в кровь. Когда глюкоза поступает в кровь, поджелудочная железа получает сигнал выделить инсулин, чтобы «очистить» кровь от любого сахара, не использованного телом в качестве энергии, и транспортировать его в клетки, где он сохранится в виде жира.

Тот факт, что мы все окисляем питательные вещества из пищи разным образом, и лежит в основе того, почему определенная диета работает для одного человека и не работает для другого. Если вы будете больше знать о том, как питательные вещества из пищи влияют на ваш организм, вы сможете избежать множества подводных камней и серьезно улучшить свои результаты на пути к здоровью.

3 группы окислителей

Хотя степень выраженности может варьироваться от одного человека к другому, большинство людей можно разделить на следующие 3 группы:

  • быстрые окислители

  • медленные окислители

  • сбалансированные окислители

Как работают окислители?

Быстрые окислители сжигают питательные вещества из пищи очень быстро, вследствие чего получившаяся глюкоза попадает в кровь практически сразу же. Внезапное увеличение сахара в крови влечет резкий выброс большого количества инсулина с целью убрать излишки сахара, который запасается в виде жира в клетках.

Чем выше содержание углеводов в вашей пище, тем больше энергии будет доступно телу сию минуту, и тем выше шанс, что она не понадобится и сохранится как жир.

Инсулин — быстрый и эффективный очиститель крови, и резкие взлеты и падения уровня сахара, как следствие быстрого окисления, ведут к проявлению реактивной гипогликемии. У быстрого окислителя пища с высоким содержанием углеводов вызывает слабость и жажду сладкого наряду с отложением жира.

Быстрые окислители должны употреблять пищу с большим содержанием белков и жиров с целью снижения скорости оксидирования и высвобождения инсулина и для лучшего поддержания постоянного уровня сахара в крови и общей энергии.

Медленные окислители сжигают питательные вещества из пищи медленно и не высвобождают глюкозу из углеводов в кровь достаточно быстро; это означает, что производство и доступность энергии затягиваются.
Медленные окислители должны употреблять еду с высоким содержанием углеводов, так как белок и жир замедляют скорость оксидирования и производства энергии еще сильнее.

Сбалансированные окислители находятся ровно посередине между этими двумя. Им требуется пища, содержащая равное количество белка, жира и углеводов с целью оптимальной переработки, производства и использования энергии из пищи.

Что происходит в вашей крови каждый раз после еды?

Теперь, когда мы дали определение разным типам обмена веществ, вам должно быть интересно, как же узнать, что происходит в вашей крови каждый раз после еды. Не беспокойтесь — есть тест, который вы сможете сделать прямо сейчас, и все, что вам понадобится, — это карандаш и бумага.

Тест состоит из серии подробных вопросов касаемо всего подряд, от типа потребляемой пищи до сухости вашей кожи. Эти вопросы покрывают такой широкий спектр физических проявлений потому, что ученые сейчас считают, что тип обмена веществ, то есть образ переработки телом питательных веществ, относится к части центральной нервной системы, контролирующей массу других функций в организме.

Следовательно, если вы внимательно посмотрите на некоторые из периферических функций своего тела, они смогут пролить свет на ваш особенный окислительный тип и помогут определить ваши специфичные нужды питания.

В каждом из вопросов выберите вариант А, В или С, который больше всего подходит вам.

Возможно, вы не можете ответить на вопрос сразу. Не торопитесь, подумайте над вопросом.
Потратьте несколько дней, если надо, чтобы проанализировать как разная еда влияет на ваше тело и настроение.

Не отвечайте на вопросы, основываясь на своих ощущениях, что вы «должны» есть. Будьте честными, отвечая о своих предпочтениях, наклонностях и привычках. Помните, чем лучше вы знаете себя, тем выше ваши шансы добиться тех результатов, к которым вы стремитесь.

1. Утром вы:

А. Не завтракаете
В. Едите что-то легкое (фрукты, тосты или хлопья)
С. Едите что-то существенное, тяжелое (яйца, бекон, стейк, картофельные оладьи)

2. За «шведским столом» вы выберете:

А. Нежирное мясо (рыбу или курицу), овощи и салат, разные десерты.
В. Что-то среднее между А и С.
С. Тяжелую жирную пищу. Например, стейк, ребра, свиная отбивная, сыры и сливочные соусы.

3. Ваш аппетит в обед:

А. Низкий.
В. Нормальный.
С. Сильный.

4. Ваш аппетит за ужином:

А. Низкий
В. Нормальный
С. Сильный

5. Кофеин действует на вас:

А. Помогает мне сконцентрироваться
В. Не оказывает никакого влияния.
С. Делает меня тревожным, или даже вызывает тошноту, подташнивание.

6. Тип пищи, которую вы больше всего любите (сахар не приводится, т. к. все любят сахар, когда они устали или истощены.

A. Фрукты, хлеб, крекеры.
В. Оба варианта — А и С
С. Соленую пищу, сыры, мясо.

7. На ужин вы предпочитаете:

А. Курицу или рыбу, салат, рис.
В. Нет предпочтений. Каждый день разное.
С. «Тяжелую», жирную пищу — пасту, стейки, картофель.

8. После ужина вам:

А. Необходимо съесть что-нибудь сладкое.
В. Можете съесть десерт, а можете не съесть.
С. Не думаете о сладостях, предпочитаете что-нибудь соленое, например, попкорн.

9. Сладости, которые вы предпочитаете:

А. Сахарные конфеты как Скиттлз
В. Нет предпочтений.
С. Мороженное или чизкейки.

10. Жирная пища (мясо, сыр) перед сном:

А. Мешает мне спать.
В. Не влияет на мой сон
С. Улучшает мой сон

11. Углеводы, такие как хлеб, крекеры, перед сном:

А. Нарушают мой сон. Я сплю лучше, если ем легкую пищу
В. Не влияют на меня.
С. Лучше чем ничего. Но я сплю лучше, если плотно поужинаю.

12. Сладкое перед сном:

А. Совсем не мешает мне спать
В. Иногда делают меня беспокойным в кровати.
С. Не дает мне уснуть всю ночь

13. Как часто вы едите каждый день?

А. 2 или 3 раза с перекусами.
В. 3 раза и может быть 1 перекус.
С. 3 раза с постоянными перекусами.

14. Ваше отношение к еде:

А. Я часто забываю поесть.
В. Я наслаждаюсь едой и редко забываю поесть.
С. Я люблю еду. Это основная часть моей жизни.

15. Когда вы пропускаете еду, вы чувствуете себя:

А. Хорошо
В. Не так хорошо как обычно, но это не особо меня беспокоит
С. Чувствую себя раздраженным, слабым и уставшим.

16. Насколько вы любите жирную пищу?

А. Не люблю совсем.
В. Средне
С. Очень люблю

17. Когда вы едите фруктовый салат на завтрак или обед, вы чувствуете себя:

А. Удовлетворенным
В. Нормально, но обычно я что-нибудь перекусываю между едой.
С. Неудовлетворенным и голодным

18. От какого типа еды вы чувствуете себя истощенным?

А. Жирная еда делает меня сонным.
В. Никакая еда так на меня не влияет.
С. Фрукты, сладости или кондитерские изделия делают меня активным, а потом наступает упадок сил.

19. Порции, которые вы едите:

А. Меньше средних
В. Средние, не больше и не меньше, чем у других.
С. Я ем большие порции еды, как правило больше чем у большинства людей.

20. Что вы думаете о картофеле?

А. Мне не нравится картофель
В. Равнодушен к нему
С. Люблю его.

21. От красного мяса вы себя чувствуете:

А. уставшим
В. Также как обычно
С. сильным

22. Салат на обед делает вас:

А. Полным энергии и здоровья
В. Нормальным, но это не лучшая пища для меня
С. Сонным

23. Что вы думаете о соли?

А. Еда часто слишком соленая для меня.
В. Соль меня не заботит
С. Обожаю соль и солю пищу регулярно

24. Для перекуса вы выберете:

А. Я обычно не перекусываю. Но если соберусь, то это будет что-то сладкое
В. Я могу перекусить чем угодно
С. Мне нужны перекусы, я предпочитаю мясо, сыры, яйца или орехи.

25. Как вы относитесь к кислой еде, например, рассолам, лимонному соку, уксусу?

А. Очень не люблю
В. Я к ним равнодушен
С. Я люблю кислую еду.

26. Когда вы только поели сладости, вы:

А. Сладости могут удовлетворить мой аппетит
В. Могу поесть только сладости, но этого не достаточно
С. Не чувствую насыщения и часто хочу еще сладкого.

27. Когда вы едите только мясо (бекон, сосиски, ветчину, лосось) на завтрак, вы:

А. Становлюсь сонным или раздражительным
В. Всегда по разному
С. Наедаюсь и не чувствую голод до обеда

28. Что вы предпочтете на ужин?

А. Рыба-гриль, салат и рис
В. А, или что-то из А и С
С. Бараньи отбивные, вареную морковь, печеный картофель

29. Когда вы едите тяжелую или жирную пищу, вы:

А. Становлюсь раздражительным
В. Это не влияет на меня
С. В основном это делает меня спокойным и добродушным.

30. Когда вы чувствуете себя беспокойным, вы:

А. Ем фрукты или овощи
В. Ем что-то, чтобы отвлечься
С. Жирная пища делает меня спокойным.

31. У вас получается лучше сконцентрироваться, если вы едите:

А. Фрукты и зерновые
В. Обычно ничто не влияет на мою концентрацию
С. Мясо и жирную пищу.

32. Вы чувствуете себя подавленным, когда едите:

А. Жирную тяжелую пищу
В. Еда не влияет на мое настроение
С. Фрукты, хлеб или сладости

33. Вы знаете, что ваш вес растет когда вы:

А. Едите жирную пищу
В. Еда не влияет на мой вес. Я набираю, если переедаю
С. Едите фрукты и углеводы

34. От чего у вас бывает бессонница?

А. У меня редко бывает бессонница от голода
В. У меня редко бывает бессонница, но если бывает, то мне нужно что-нибудь съесть и я усну.
С. У меня часто бывает, что я просыпаюсь ночью, чтобы что-то съесть. Если я поем перед сном, то сплю хорошо.

35. Ваш тип личности:

А. Спокойный, замкнутый, интроверт.
В. Не интроверт, не экстраверт.
С. Я экстраверт.

36. Ваше эмоциональное и физическое состояние лучше, когда вы едите:

А. Легкую белковую пищу (например, белок куриного яйца), курицу, рыбу, фрукты.
В. Любую полезную пищу
С. Жирную пищу

37. Вы предпочитаете климат:

А. Теплый или жаркий.
В. Мне все равно.
С. Холодный климат.

38. У вас есть проблемы с кашлем или с болью (давлением) в грудной клетке? (если нет, пропустите этот вопрос).

С. Да.

39. Бывает, что у вас трескается кожа или бывает перхоть? (если нет, пропустите этот вопрос).

С. Да.

40. У вас бывают головокружения? (если нет, пропустите этот вопрос).

С. Да.

41. Ваши глаза обычно:

А. Сухие
В. Нормальные
С. Часто слезятся

42. Цвет вашей кожи:

А. Очень бледный
В. Нормальный цвет
С. Розовый или даже красная

43. Ваши ногти:

А. Толстые
В. Средние
С. Тонкие

44. Есть ли у вас рвотный рефлекс?

А. Очень редко
В. Нормально
С. Часто

45. Бывает ли у вас гусиная кожа?

А. Часто
В. Иногда
С. Очень редко

46. У вас чаще бывают следующие проблемы:

А. Запоры
В. Не бывает проблем с желудком
С. Расстройство (диарея)

47. Если вас кусают насекомые, то какая реакция у вас наблюдается:

А. Небольшая
В. Средняя
С. Сильная

48. Ваш тип фигуры:

А. Низкий и коренастый
В. Средний
А. Высокий и худой

49. У вас в носу обычно:

А. Сухо
В. Нормально
С. Влажно

Подсчет результатов теста

Посчитайте сколько А, В и С у вас получилось после прохождения теста.

Если количество ответов А на 5 и более превышает В и С, значит, у вас медленный обмен веществ

Если количество ответов В на 5 и более превышает А и С, или ответы А, В и С не превышают на 5 и более другие два типа ответов, то у вас нормальный обмен веществ.

Если количество ответов С на 5 и более превышают А и В, то у вас быстрый обмен веществ.опубликовано econet.ru.

Если у вас возникли вопросы, задайте их здесь

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet

econet.ru

Метаболизм

   Фотосинтез — превращение энергии света в энергию химических связей.
   В отличие от человека и животных, все зеленые растения и часть бактерий способны синтезировать органические вещества из неорганических соединений. Такой тип обмена веществ называется автотрофным (греч. autos сам + trophe пища). В зависимости от вида энергии, используемой автотрофами для синтеза органических молекул, их делят на фототрофов и хемотрофов. Фототрофы используют энергию солнечного света, а хемотрофы — химическую энергию, высвобождающуюся при окислении ими различных неорганических соединений.
  Зеленые растения являются фототрофами. Их хлоропласты содержат хлорофилл, позволяющий растениям осуществлять фотосинтез — преобразование энергии солнечного света в энергию химических связей синтезируемых органических соединений. Из всего спектра солнечного излучения молекулы хлорофилла поглощают красную и синюю часть, а зеленая составляющая достигает сетчатки наших глаз. Поэтому большинство растений мы видим зелеными.
  Для осуществления фотосинтеза растения поглощают из атмосферы углекислый газ, а из водоемов и почвы — воду, неорганические соли азота и фосфора. Итоговое уравнение фотосинтеза выглядит довольно просто:
6СО2 + 6Н2О = С6Н12О6(глюкоза) + 6О2,
но всем хорошо известно, что при смешивании углекислого газа и воды глюкоза не образуется. Фотосинтез — сложный многоступенчатый процесс, для прохождения которого необходим не только солнечный свет и хлорофилл, но и ряд ферментов, энергия АТФ и молекулы-переносчики. Выделяют две фазы фотосинтеза — световую и темновую.
- Световая фаза фотосинтеза начинается с освещения растений светом. Солнечные фотоны, передавая свою энергию молекуле хлорофилла, переводят молекулу в возбужденное состояние: ее электроны, получая дополнительную энергию, переходят на более высокие орбиты. Отрыв таких возбужденных электронов может происходить значительно легче, чем невозбужденных. Молекулы-переносчики захватывают их и перемещают на другую сторону мембраны тилакоида.
Молекулы хлорофилла восполняют потерю электронов, отрывая их от молекул воды. В результате вода расщепляется на протоны и молекулярный кислород:
2О – 4е = 4Н+ + О2
  Процесс расщепления молекул воды до молекулярного кислорода, протонов и электронов под действием света называют фотолизом. Молекулярный кислород легко диффундирует сквозь мембраны тилакоидов и выделяется в атмосферу. Протоны неспособны к проникновению через мембрану и остаются внутри.
Таким образом, снаружи мембраны накапливаются электроны, доставленные молекулами-переносчиками с возбужденных молекул хлорофилла, а внутри — протоны, образовавшиеся в результате фотолиза воды. Возникает разность потенциалов. В мембраны тилакоидов хлоропласта, так же как и во внутренние мембраны митохондрий, встроены ферменты-синтетазы, осуществляющие синтез АТФ. В молекулярной структуре синтетаз растений также имеется каналец, через который могут проходить протоны. При достижении на мембране критической разности потенциалов протоны, влекомые силой электрического поля, протискиваются по канальцу АТФ-синтетазы, затрачивая энергию на синтез АТФ. Соединяясь на другой стороне мембраны с электронами, протоны образуют атомарный водород.
  Фотосинтез в хлоропластах весьма эффективен: он дает в 30 раз больше АТФ, чем кислородный гликолиз в митохондриях тех же растений. Таким образом, во время световой фазы фотосинтеза происходят следующие главные процессы: выделение в атмосферу свободного кислорода, синтез АТФ и образование атомарного водорода.
  Протекание дальнейших реакций может происходить и в темноте, потому носит название темновой фазы.
- Темновая фаза. Реакции этой фазы происходят в строме хлоропласта при участии атомарного водорода и АТФ, образовавшихся в световой фазе, а также ферментов, восстанавливающих СО2 до простого сахара — триозы (глицеральдегида) — и синтезирующих из нее глюкозу:
6СО2 + 24Н = С6Н12О6(глюкоза) + 6Н2О
  Для образования одной молекулы глюкозы требуется 18 молекул АТФ. Комплекс реакций темновой фазы, осуществляемых ферментами (и коферментом НАД), носит название цикла Кальвина.
  Кроме глюкозы, из триозы могут синтезироваться жирные кислоты, аминокислоты и пр. Углеводы и жирные кислоты далее транспортируются в лейкопласты, где из них формируются запасные питательные вещества — крахмал и жиры.
  С наступлением темноты растения продолжают процесс фотосинтеза, используя запасенные на свету соединения. Когда этот запас исчерпывается, прекращается и фотосинтез. В ночной темноте растения напоминают по типу обмена веществ животных: они поглощают кислород из атмосферы (дышат) и окисляют при помощи его запасенные днем питательные вещества. На дыхание растения используют в 20-30 раз меньше кислорода, чем выделяют в атмосферу в процессе фотосинтеза. Количество энергии, производимой растениями, значительно превышает количество тепла, выделяющегося при сжигании всем населением планеты горючих полезных ископаемых. Ежегодно растительность планеты дает 200 млрд. т кислорода и 150 млрд. т органических соединений, необходимых человеку и животным.
 - Хемосинтез. Большинство бактерий лишены хлорофилла. Некоторые из них являются хемотрофами: для синтеза органических веществ они используют не энергию света, а энергию, высвобождающуюся при окислении неорганических соединений. Такой способ получения энергии и синтеза органических веществ назвали хемосинтезом (греч. chemia химия). Явление хемосинтеза открыто в 1887 г. русским микробиологом С. Н. Виноградским.
- Нитрифицирующие бактерии. В корневищах растений, главным образом, бобовых, живут особые клубеньковые бактерии. Они способны усваивать недоступный растениям атмосферный азот и обогащать почву аммиаком. Нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак клубеньковых бактерий до азотистой кислоты и далее — азотистую до азотной. В результате растения получают соли азотной кислоты, необходимые для синтеза аминокислот и азотистых оснований.
- Водородные бактерии также широко распространены в почвах. Они окисляют молекулы водорода, образующиеся в результате бескислородного окисления органических останков различными микроорганизмами:
2 + О2 = 2Н2О
- Железо бактерии используют энергию, высвобождающуюся при окислении двухвалентного железа до трехвалентного (закисные соли до окисных).
- Серо бактерии обитают в болотах и "питаются" сероводородом. В результате окисления сероводорода выделяется необходимая для жизнедеятельности бактерий энергия и накапливается сера. При окислении серы до серной кислоты высвобождается еще часть энергии. Суммарный выход энергии составляет существенную величину — 666 кДж/моль. Огромное количество серобактерий обитает в Черном море. Его воды, начиная со стометровой глубины, насыщены сероводородом.

 

30school.ru

Типы обмена веществ у организмов

Обмен веществ как основное свойство организмов. Организм находится в сложных взаимоотношениях с окружающей средой. Из нее он получает пищу, воду, кислород, свет, тепло. Создавая посредством этих веществ и энергии массу живого вещества, строит свое тело. Однако, используя эту среду, организм благодаря своей жизнедеятельности    одновременно и воздействует на нее, изменяет ее. Следовательно, главным процессом взаимосвязи организма и среды является обмен веществ и энергией.
Типы обмена веществ. Факторы внешней среды имеют различное значение для разных организмов. Растениям для роста и развития необходимы свет, вода и углекислый газ, минеральные вещества. Животным и грибам такие условия недостаточны. Им необходимы питательные органические вещества. По способу питания, источнику получения органических веществ и энергии все организмы делятся на автотрофные и гетеротрофные.
 Автотрофные организмы синтезируют органические вещества в процессе фотосинтеза из неорганических (углекислого газа, воды, минеральных солей), используя энергию солнечного света. К ним относятся все растительные организмы, фотосинтезирующие цианобактерии.
К автотрофному питанию способны и хемосинтезирующие бактерии, использующие энергию, которая выделяется при окислении неорганических веществ: серы, железа, азота.
Процесс автотрофной ассимиляции осуществляется за счет энергии солнечного света либо окисления неорганических веществ, а органические вещества синтезируются при этом из неорганических. В зависимости    от поглощения неорганического вещества различают ассимиляцию углерода, ассимиляцию азота, ассимиляцию серы и других минеральных веществ. Автотрофная ассимиляция связана с процессами фотосинтеза и хемосинтеза и носит название первичного синтеза органического вещества.
 Гетеротрофные организмы получают готовые органические вещества от автотрофов. Источником энергии для них является энергия, запасенная в органических веществах и выделяющаяся при химических реакциях распада и окисления этих веществ. К ним относятся животные, грибы, многие бактерии.

При гетеротрофной ассимиляции организм поглощает органические вещества в готовом виде и преобразует их в собственные органические вещества за счет энергии, содержащейся в поглощенных веществах. Гетеротрофная ассимиляция включает процессы потребления пищи, переваривания ее, усвоения и синтеза новых органических веществ. Этот процесс носит название вторичного синтеза органических веществ.
Процессы диссимиляции у организмов также различаются. Одним из них для жизнедеятельности    необходим кислород – это аэробные организмы. Другим кислород не нужен, и процессы их жизнедеятельности    могут протекать в бескислородной среде – это анаэробные организмы.
1. Большинство организмов являются аэробными.
Это все растения, животные (за исключением некоторых паразитов), основная часть грибов и бактерий. Дыхание для них является главной формой диссимиляции.
При дыхании богатые энергией органические вещества полностью окисляются до энергетически бедных веществ – углекислого газа и воды. В этих процессах используется молекулярный кислород, который образуется в процессе фотосинтеза, т. е. автотрофной ассимиляции.
Этот процесс носит название биологического окисления.
Различают внешнее дыхание и внутреннее. Газообмен между организмом и внешней средой, включающий в себя поглощение кислорода и выделение углекислого газа, а также транспорт этих веществ по организму к отдельным органам, тканям и клеткам, называется внешним дыханием. В этом процессе кислород не используется, а только транспортируется.
Внутреннее, или клеточное, дыхание включает в себя биохимические процессы, которые приводят к усвоению кислорода, освобождению энергии и образованию воды и углекислого газа. Эти процессы протекают в цитоплазме и митохондриях эукариотных клеток или на специальных мембранах прокариотных клеток.
Обобщенное уравнение процесса дыхания:
C6h22O6 + 6O2 → 6CO2 + 6h3O.
2. Другой формой диссимиляции является анаэробное, или бескислородное, окисление. Процессы энергетического обмена в этом случае протекают по типу брожения. Брожение – это форма диссимиляции, при которой богатые энергией органические вещества расщепляются с освобождением энергии до менее богатых энергией, но тоже органических веществ.
В зависимости    от конечных продуктов различают типы брожения: спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое и т. д. Спиртовое брожение встречается у дрожжевых грибов, некоторых бактерий, а также протекает в некоторых растительных тканях. Молочнокислое брожение встречается у молочнокислых бактерий, а также протекает в мышечной ткани человека и животных при недостатке кислорода.
В эволюционном отношении брожение – более древний процесс. Но анаэробных организмов значительно меньше по сравнению с аэробными.
К ним относятся многие микроорганизмы – бактерии и грибы, а также паразитические организмы, утратившие вторично способность к биологическому окислению в связи с образом жизни.
Кислородный путь диссимиляции оказался более выгодным в энергетическом отношении.

Взаимосвязь реакций обмена веществ у автотрофных и гетеротрофных организмов. Через процессы обмена веществ автотрофные и гетеротрофные организмы в природе связаны между собой (рис. 50).


Рис. 50. Поток вещества и энергии в биосфере
 
Самыми важными группами организмов являются автотрофы, которые способны синтезировать органические вещества из неорганических. Большинство автотрофов – зеленые растения, которые в процессе фотосинтеза превращают неорганический углерод – углекислый газ в сложные органические соединения. Зеленые растения выделяют при фотосинтезе также кислород, который необходим для дыхания живых существ.
Гетеротрофы усваивают только готовые органические вещества, получая энергию при их расщеплении.
Автотрофные и гетеротрофные организмы связаны между собой процессами обмена веществ и энергий. Фотосинтез является практически единственным процессом, обеспечивающим организмы питательными веществами и кислородом.
Несмотря на большие масштабы фотосинтеза, зеленые растения Земли используют всего 1 % солнечной энергии, падающей на листья. Одна из важнейших задач биологии – повышение коэффициента использования солнечной энергии культурными растениями, создание продуктивных сортов.
В последние годы особое внимание привлекает к себе одноклеточная водоросль хлорелла, которая содержит в своем теле до 6 % хлорофилла и обладает замечательной способностью усваивать до 20 % солнечной энергии.
При искусственном разведении хлорелла быстро размножается, а в ее клетке повышается содержание белка. Этот белок используется в качестве пищевых добавок ко многим продуктам. Установлено, что с 1 га водной поверхности    можно получать ежедневно до 700 кг сухого вещества хлореллы. Кроме того, в хлорелле синтезируется большое количество витаминов.
Еще один интерес к хлорелле связан с космическими полетами.
Хлорелла в искусственных условиях может обеспечить кислородом, выделяемым при фотосинтезе, космический корабль.

referat7.ru

виды и факторы, влияющие на него

Хороший метаболизм – обязательное условие для построения здорового и спортивного тела. О том, что такое анаболизм и катаболизм, и о причинах, по которым Ваш обмен веществ может быть нарушен, читайте в статье.

Каждый раз, когда речь заходит о похудении, говорят о метаболизме и о том, что его нужно увеличить. Полные люди зачастую видят причину своего лишнего веса именно в замедленном обмене веществ. Да и говоря о наборе массы, вопросы скорости метаболизма тоже в числе лидирующих. Так почему же он так важен?

Что такое метаболизм?

Метаболизм (или обмен веществ) – это процесс переработки питательных веществ, поступающих в организм с пищей, в энергию. Процессам метаболизма подвергаются абсолютно все вещества в организме. Это и белки, и жиры, и углеводы и любые микро-, макроэлементы, и минеральные вещества. Каждая клетка Вашего тела участвует в обменных процессах.

Виды метаболизма

Существует два основных вида обмена веществ – анаболизм и катаболизм.

Анаболизм – совокупность химических процессов, направленных на создание новых клеток и тканей в организме. Одним из самых ярких примеров анаболизма является рост мышечной массы.

Катаболизм – процессы разрушения и распада сложных веществ до более простых. В процессе катаболизма, как правило, выделяется энергия, которую мы и используем для обеспечения нормальной жизнедеятельности. Когда мы говорим о жиросжигании, мы тоже говорим о катаболизме, ведь нам нужно чтобы энергия для нашей активности была получена именно за счёт расщепления всех трех видов жиров, существующих в теле человека.

Что такое скорость обмена веществ?

Это основной показатель метаболизма. Скорость обмена веществ – это то количество энергии, которое Ваш организм тратит для обеспечения жизнедеятельности. Обычно эта цифра рассчитывается для одного дня и равна количеству килокалорий, необходимых для покрытия энергозатрат. Чем больше этот показатель, соответственно, тем выше скорость Вашего метаболизма.

Формулы, по которым можно рассчитать скорость метаболизма я приводила в статье «Норма килокалорий»

Метаболизм и жиросжигание

Скорость обмена веществ напрямую связана с успехом в процессе похудения. Ведь чем больше калорий Вы потратите, чем быстрее сможете избавляться от жира (естественно, при условии дефицита калорийности). И в данном случае, нас интересует именно жировой (липидный) обмен, если мы хотим худеть за счёт жира, а не мышц.

Существуют люди с относительно быстрым обменом веществ, которые как правило, могут кушать достаточно много и при этом оставаться очень «сухими». Но так же есть с люди с замедленным метаболизмом, которые кушают умеренно, но быстро набирают жир.

Но не спешите относить себя к тем или другим. На самом деле, на скорость обмена веществ влияет множество факторов (об этом речь пойдёт ниже), в том числе образ жизни и привычки питания. И зачастую те, кто винит в лишнем весе медленный метаболизм, на самом деле просто едят больше, чем им необходимо и ведут малоподвижный образ жизни.

Метаболизм и набор массы

Многие считают, что скорость обмена веществ важна только для тех, кто хочет похудеть, но это не так. При наборе массы огромное значение имеют обе формы метаболизма. Потому что с одной стороны, чтобы мышцы росли, нужно, чтобы процессы анаболизма протекали интенсивнее. Чем выше анаболизм, тем больше рост массы. С другой стороны, очень Важно замедлить процессы катаболизма, т. е не допустить, чтобы для получения энергии происходило расщепление мышечной ткани. Все эти процессы регулируются соответствующе подобранным режимами питания и тренировок.

Основные факторы, влияющие на скорость обмена веществ:

Пол – базальный метаболизм у мужчин выше, чем у женщин.

Возраст – по мере взросления скорость метаболизма постепенно уменьшается. Пик метаболической активности наблюдается в возрасте 20-ти лет. После этого за каждые 10 лет скорость метаболизма снижается на 2-3%.

Гормоны – все обменные процессы и физиологические функции в организме осуществляются по средствам гормональной регуляции. Соответственно, если у Вас наблюдаются какие-то сбои в гормональной системе, то они могут стать не только причиной замедления обмена веществ, но и провоцировать излишнее образование жира.

Режим питания – частые диеты и нерегулярные приёмы пищи приводят к снижению скорости метаболизма (более подробно об этом я писала в этом материале).

Вода – вода участвует абсолютно во всех процессах организма. Она участвует в процессах терморегуляции, растворяет питательные вещества, выводит вредные продукты обмена. Вывод очевиден: если воды поступает недостаточно, то и процессы обмена протекают медленнее.

Физическая активность – чем более подвижен Ваш образ жизни, тем быстрее проходят обменные процессы в организме.

Тип телосложения – все мы имеем ту или иную генетическую предрасположенность к определённому типу фигуры. Одни больше склонны к полноте, другие наоборот худощавы. Это фактор заложен в каждом человеке при рождении.

Как видите, метаболизм несёт ответственность за постоянство внутренней среды организма и нормальное протекание всех процессов в нём. Именно поэтому, если Вы серьёзно озабочены качеством своего тела, первое, что нужно сделать – нормализовать скорость метаболизма. О том, как это сделать, читайте в материале «Как разогнать метаболизм до предела?».

vimo.fitness

Author: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *