Метаболизм - это что такое? Какие бывают нарушения метаболизма. Что такое метаболизм

💖 Нравится? Поделись с друзьями ссылкой

О метаболизме говорят и пишут много и со вкусом. Что ни сайт, посвященный фитнесу, то статья о метаболизме. Вот только подавляющее большинство статей перегружены научными терминами и написаны таким языком, что воспринять информацию простому человеку очень сложно. Поэтому сегодня мы расскажем о том, что такое метаболизм, но только простым языком.

Синонимом метаболизма является понятие обмен веществ . Это процессы, происходящие в организме любого живого существа на нашей планете. Человек не исключение. Они обеспечивают работу организма.

Большую часть веществ, необходимых для обменных процессов, мы получаем с едой, питьем и при дыхании. Это:

  • Питательные вещества.
  • Кислород.
  • Вода.
  • Минеральные вещества.
  • Витамины.

Все перечисленные элементы поступают в базовом виде , который не усваивается организмом. Поэтому тело запускает ряд процессов, расщепляющих базовые элементы на более простые частицы, которые легко усваиваются. Новые компоненты идут на самые важные нужды организма: регенерацию тканей, обеспечение нормальной работы органов и прочее.

Существует ошибочное мнение, что метаболизм проявляет себя лишь в том случае, когда человек получает физическую нагрузку. На деле же обменные процессы в наших телах не останавливаются ни на секунду, ведь для нормальной работы постоянно нужны все новые элементы.

Метаболизм состоит из двух основных процессов:

Белковый обмен

Без белков наш организм неспособен нормально функционировать. При этом ему нужны разные виды белков: растительные и животные . Все объемы белка, получаемые человеком извне, сначала расщепляются до аминокислот, а затем синтезируются в новые соединения. При этом баланс сохраняется на уровне 1:1. То есть, весь получаемый белок идет в работу.

Углеводный обмен

Углеводы дают нашим телам больше всего энергии. Принято разделять их на простые и сложные.

К первым относятся крупы, злаки, ржаной хлеб, овощи и фрукты. Из этих продуктов человек получает полезные углеводы, которые усваиваются медленно, поэтому обеспечивают необходимую подкачку энергией в течение длительного времени.

К вторым следует отнести сахар, выпечку из рафинированной муки, газированные напитки. Они дают быстрые углеводы, да еще и в избыточном количестве. Как мы выше говорили, избыток энергии тело сразу же запасает в жир. Организму быстрые углеводы полезны лишь в одном случае – . Поэтому тяжелоатлеты позволяют себе во время тренировочного процесса пить углеводные коктейли.

Жировой обмен

При поступлении животных и растительных жиров в организм, тело сначала разлагает их на глицерин, а затем с помощью жирных кислот снова превращает в жир, который накапливается в жировой клетчатке. Жир очень важен для организма, поскольку является хранилищем энергии, которую тело стремится запасать при любом удобном случае. Однако, при избытке жировых отложений, жир начинает наносить вред здоровью человека. В частности, внутренние висцеральные запасы жира при их избытке давят на внутренние органы, мешая их нормальной работе. К слову, висцеральные отложения встречаются даже у худых людей, что является признаком нарушения жирового обмена.

Водный и солевой обмены

Вода – самый важный компонент человеческого тела. Ее в организме человека более 70% от массы тела. Вода есть в любой ткани человека. Она нужна для нормального хода биохимических процессов в организме.

Большинство современных людей испытывают постоянный недостаток воды, но даже не подозревают об этом. Головные боли, плохую работоспособность, раздражительность они списывают на стрессы, хотя на деле это проявление дефицита воды . Норма потребления воды для среднестатистического человека – 3 литра. Сюда входит влага, содержащаяся в продуктах питания.

Доля минеральных солей в теле человека также значительна – 4,5% от общей массы. Соли являются катализаторами различных обменных процессов, используются для строительства тканей тела, служат проводниками импульсов между клеток. Без них невозможна выработка целого ряда важных гормонов.

Недостаток солей способен спровоцировать серьезные проблемы со здоровьем.

Витамины

В отличие от других элементов, поступающих в организм извне, витамины не подвергаются расщеплению. Это готовый материал, который тело использует для построения клеток. Именно поэтому недостаток витаминов проявляется очень остро, ведь без них некоторые функции организма просто перестают работать.

Суточная норма витаминов относительно невелика и легко покрывается обычными приемами пищи. Впрочем, достаточное, но однообразное питание может вызывать авитаминоз . Значит, человек должен максимально разнообразить свой рацион.

При составлении диет и программы тренировок специалисты часто употребляют термин базовый метаболизм. Его также нередко называют основным. Он представляет собой показатель энергии, которая необходима организму для нормального функционирования в течение суток при полном покое. То есть, базовый метаболизм показывает, сколько энергии человек потратит в сутки просто лежа на кровати.

Очень часто люди в своем стремлении похудеть урезают рацион так, что калорийность падает ниже уровня базового метаболизма. Соответственно основные органы перестают получать необходимую энергию для нормальной работы. Это пагубно сказывается на здоровье. Поэтому без предварительных расчетов, учитывающих: вес, показатели базового метаболизма, уровень активности, никакие диеты составлять нельзя.

Метаболизм может быть замедленным и ускоренным. В первом случае организм тратит меньше энергии, чем получает. Из-за это происходит набор жировой ткани. Во втором случае тело тратит больше калорий, чем получает. Люди с ускоренным метаболизмом могут есть больше пищи и не набирать вес. При этом они чувствуют себя бодрыми и счастливыми.

Скорость метаболизма зависит от нескольких факторов:

  • Пол человека. У мужчин организм более реактивный, поэтому затраты энергии у них в среднем на 5% выше, чем у женщин. Объясняется это большими объемами мышечной ткани, которой требуется больше энергии. У женщин объемы мышц меньше, поэтому энергозатраты ниже.
  • Возраст человека. Начиная с тридцати лет обменные процессы в организме замедляются примерно на 10% в десятилетие. Поэтому чем старше человек, тем быстрее он набирает лишний вес. Для борьбы с таким набором веса доктора предлагают пожилым людям постепенно снижать калорийность рациона и увеличивать физические нагрузки.
  • Соотношение объемов жира и мышц. Мышцы – основной потребитель энергии в человеческом теле. Они требуют энергетической подпитки даже в состоянии покоя. На поддержание жировых запасов энергии затрачивается гораздо меньше. По этой причине спортсмены расходуют на 15% больше калорий в состоянии покоя, чем тучные люди.
  • Рацион. Избыточная калорийность питания, нарушение распорядка, обилие жирной пищи – все это приводит к замедлению обменных процессов.

Нарушение обменных процессов

Причинами проблем с метаболизмом могут быть различные заболевания , нарушающие нормальную работу основных эндокринных желез организма, а также наследственные факторы. Если с первыми медицина довольно успешно борется, то на вторые пока повлиять никак не может.

Обратите внимание, что нарушение обменных процессов у людей чаще всего все же происходит не по причине болезней и наследственных нарушений, а из-за неадекватного пищевого поведения. То есть, люди банально передают, не соблюдают режим питания, злоупотребляют жирной пищей, устраивают голодные диеты, сидят на низкокалорийном питании. Да, все экспресс-диеты в конечном итоге нарушают обмен веществ.

Очень большой вред обменным процессам несут вредные привычки: табакокурение и злоупотребление алкоголем . Положение усугубляется, если обладатель вредных привычек к тому же ведет малоактивный образ жизни.

Эти два понятия неразделимы. Наш вес находится в прямой зависимости от скорости обмена веществ. Чем выше скорость, тем больше энергии тело тратит в состоянии покоя.

Для каждого человека уровень базового метаболизма свой. Одному достаточно тысячи калорий для нормальной жизни, другому и двух тысяч будет мало. При этом человек с низким базовым метаболизмом будет вынужден серьезно ограничивать рацион в плане калорийности. А обладателю быстрого обмена веществ можно не заниматься ограничением питания. Он все равно не будет поправляться.

Важно понимать, что экстремальное ограничение рациона – это неверный путь к стройной фигуре . Правильнее будет ускорить обменные процессы.

Ускоряем метаболизм

Для нормализации и ускорения обменных процессов нужно избавиться от факторов, замедляющих их: гиподинамии, неправильного питания, недостаточного потребления жидкости, недостатка сна, стрессов. Как только вы этого достигнете, ваш метаболизм начнет ускоряться, вызывая нормализацию веса и делая вас более здоровыми.

Многие слышали о метаболизме и его влиянии на вес. Но что означает это понятие и есть ли связь между хорошим метаболизмом и объемом жира в организме? Для того чтобы разобраться в этом, необходимо понять саму суть метаболизма.

Сложное слово метаболизм имеет синоним - обмен веществ, и это понятие, пожалуй, на слуху у большего количества людей. В биологии метаболизм - это совокупность химических реакций, которые происходят в теле всех живых существ на планете, включая человека. В результате названных превращений и осуществляется работа всего организма.

Метаболизм - что это такое простым языком? В организм человека попадают различные вещества с дыханием, пищей, питьем:

  • питательные элементы (белки, жиры, углеводы);
  • кислород;
  • вода;
  • минеральные соли;
  • витамины.

Все эти элементы не могут усвоиться телом в первоначальном виде, поэтому организм запускает специальные процессы, чтобы разложить вещества на составляющие и из них собрать новые частицы. Из новых компонентов формируются новые клетки. Так происходит увеличение объема мышц, регенерация кожи при поражениях (порезах, язвах и пр.), обновление тканей, которое происходит постоянно.

Без метаболизма невозможна жизнедеятельность человека. Ошибочно мнение, что процесс метаболизма в организме происходит лишь когда мы что-то делаем. Даже в состоянии полного покоя (которое, к слову, обеспечить телу очень сложно, ведь мы всегда совершаем движения: моргаем, поворачиваем голову, двигаем руками) телу необходимо расщеплять сложные элементы и создавать из них простые, чтобы обновлять ткани, обеспечивать работу внутренних органов, дыхание и пр.

Обменный цикл можно разделить на 2 процесса.

1. Разрушение (анаболизм) - это расщепление всех поступающих в тело элементов на более простые вещества.

Как известно, белок, который содержится в пище, состоит из аминокислот. Для построения новых клеток нужен не протеин в чистом виде, а набор аминокислот, которые организм получает в процессе распада белка. Каждый протеиновый продукт состоит из разных аминокислот, поэтому белок из куриного мяса не может быть заменой белку из молока. Однако, наш организм в процессе анаболизма расщепляет каждый из этих продуктов, беря из них именно те ценные "кирпичики", которые нужны.

При анаболизме из каждого вещества высвобождается энергия, которая необходима для строительства сложных молекул. Эта энергия и есть те самые калории, подсчет которых так важен при похудении.

2. Создание (катаболизм) - это синтез сложных компонентов из простых и построение из них новых клеток. Процесс катаболизма вы можете наблюдать при росте волос и ногтей или при затягивании ранок. Также сюда относят обновление крови, тканей внутренних органов и многих процессов, которые проходят в теле незаметно для нас.

Для создания новых клеток и нужна энергия (колории), которые высвобождаются при анаболизме. Если этой энергии слишком много, она не расходуется на синтез молекул полностью, а откладывается "про запас" в жировую клетчатку.

Обмен белков

Белки бывают растительного и животного происхождения. Для нормального функционирования организма необходимы обе эти группы веществ. Белковые соединения не откладываются в теле в виде жира. Весь протеин, который поступает в тело взрослого человека, распадается и синтезируется в новый белок из расчета 1:1. А вот у детей процесс катаболизма (создания клеток) преобладает над распадом - в связи с ростом их тела.

Белок может быть полноценным и неполноценным. Первый состоит из всех 20 аминокислот и содержится только в продуктах животного происхождения. Если в протеиновом соединении отсутствует хотя бы 1 аминокислота, его относят ко второму типу.

Обмен углеводов

Углеводы - основной источник энергии для нашего тела. Они бывают сложными и простыми. Первая группа - это каши, злаковые, хлеб, овощи, фрукты. Это так называемые полезные углеводы, которые медленно расщепляются в организме и обеспечивают ему длительный заряд энергии. Быстрые, или простые углеводы - это сахар, изделия из белой муки, различные сладости, выпечка, газированные напитки. По большому счету, такая пища нашему телу не нужна вовсе: организм будет функционировать правильно и без нее.

Попадая в организм, сложные углеводы преобразуются в глюкозу. Ее уровень в крови относительно одинаков на протяжении всего времени. Быстрые углеводы заставляют этот уровень сильно колебаться, что отражается как на общем самочувствии человека, так и на его настроении.

При избытке углеводы начинают откладываться в виде жировых клеток, при нехватке - синтезируются из внутреннего белка и жировой ткани.

Метаболизм жиров

Одним из продуктов переработки жиров в организме является глицерин. Именно он при участии жирных кислот превращается в тот жир, который откладывается в жировой клетчатке. При избытке поступления липидов жировая клетчатка разрастается и мы видим результат - тело человека становится рыхлым, увеличивается в объемах.

Еще одно место для отложения излишков жира - пространство между внутренними органами. Такие запасы называются висцеральными, и они еще более опасны для человека. Ожирение внутренних органов не дает им работать в прежнем режиме. Чаще всего у людей наблюдается ожирение печени, ведь именно она первой принимает на себя удар, фильтруя через себя продукты распада жиров. Даже худой человек может иметь висцеральный жир из-за нарушений жирового обмена.

Средняя суточная норма липидов для человека составляет 100 г, хотя это значение может быть уменьшено и до 20 г с учетом возраста, веса человека, его цели (например, похудение), заболеваний.

Обмен воды и минеральных солей

Один из важнейших компонентов для человека. Известно, что человеческое тело на 70% состоит из жидкости. Вода присутствует в составе крови, лимфы, плазмы, межклеточной жидкости, самих клетках. Без воды невозможно протекание большинства химических реакций.

Множество людей сегодня испытывают недостаток в жидкости, не подозревая об этом. Ежедневно наше тело отдает воду с потом, мочой, дыханием. Для восполнения запасов необходимо выпивать до 3 л жидкости в сутки. В эту норму включена также влага, которую содержат продукты питания.

Симптомами дефицита воды могут быть головные боли, быстрая утомляемость, раздражительность, вялость.

Минеральные соли составляют около 4,5% массы всего тела. Они нужны для множества процессов метаболизма, в том числе поддержания костной ткани, транспортировки импульсов в мышцах и нервных клетках, создания гормонов щитовидной железы. Правильное питание ежедневно полностью восполняет запасы минеральных солей. Однако, если ваш рацион не сбалансированный, то из-за недостатка солей могут появиться различные проблемы.

Роль витаминов в организме

Витамины при поступлении в организм не подвергаются расщеплению, а становятся готовыми "кирпичиками" для построения клеток. Именно по этой причине наше тело остро реагирует на нехватку того или иного витамина: ведь без его участия нарушаются некоторые функции.

Норма витаминов каждый день для человека невелика. Однако, с современными пищевыми привычками многие люди испытывают авитаминоз - острый витаминный дефицит. Переизбыток данных веществ приводит к гиповитаминозу, который не менее опасен.

Мало кто задумывается, что витаминный состав продуктов может сильно изменяться при обработке пищи или ее долгом хранении. Так, количество витаминов в овощах и фруктах резко уменьшается из-за длительного хранения. Тепловая обработка зачастую может "убить" все полезные свойства еды.

Уровень метаболизма

Существует такое понятие, как основной, или . Это показатель энергии, которая необходима нашему телу для поддержания всех его функций. Уровень метаболизма показывает, сколько калорий израсходует организм человека в полном покое. Под полным покоем подразумевается отсутствие любой двигательной активности: то есть если вы сутки пролежите на кровати, даже не взмахнув ресницами.

Данный показатель очень важен, ведь не зная уровня своего обмена веществ, многие женщины в стремлении похудеть уменьшают калорийность рациона до отметки, которая находится ниже основного метаболизма. А ведь базовый обмен веществ необходим для работы сердца, легких, циркуляции крови т.д.

Вы можете самостоятельно рассчитать для себя уровень метаболизма на одном из сайтов в интернете. Для этого вам потребуется ввести информацию о своем поле, возрасте, росте и массе тела. Для того чтобы узнать, сколько калорий вам потребуется в день, чтобы поддерживать свой вес, показатель базового метаболизма необходимо умножить на коэффициент активности. Такие расчеты также можно произвести прямо на сайте.

Ускоренный метаболизм позволяет людям есть больше и при этом не набирать жировую ткань. И это не говоря об общем самочувствии человека, который при быстром обмене веществ ощущает себя здоровым, бодрым и счастливым. От чего же зависит скорость метаболизма?

  • Пол. Мужской организм для поддержания своих функций потребляет больше энергии, чем женский. В среднем, мужчине необходимо на 5-6% калорий больше, чем женщине. Это связано с тем, что в женском организме от природы больше жировой ткани, для поддержания которой нужно меньше энергетических затрат.
  • Возраст. Начиная с 25-летнего возраста, человеческое тело претерпевает изменения. Обменные процессы начинают перестраиваться и замедляться. С 30 лет каждый последующий десяток лет метаболизм замедляется на 7-10%. По причине того, что скорость обменных процессов снижается, пожилому человеку легче набрать лишний вес. С возрастом калорийность потребляемой пищи должна снижаться на 100 калорий в расчете на 10 лет. А физическая нагрузка, наоборот, должна возрастать. Только в этом случае вы сможете поддержать свою фигуру в нужной форме.
  • Соотношение жировой и мышечной ткани в теле. Мышцы потребляют энергию даже в покое. Для поддержания их тонуса телу приходится отдавать больше энергии, чем на поддержание жировых запасов. Спортсмен расходует на 10-15% калорий больше, чем человек с избытком массы тела. Речь идет не о физических нагрузках, которых у спортсмена, безусловно больше. А о базовом метаболизме, то есть том количестве энергии, которая расходуется в покое.
  • Питание. Переедание, голодание, нарушения режима приема пищи, большое количество жирной, нездоровой, тяжелой еды - все это отрицательно сказывается на скорости обменных процессов.

Нарушение метаболизма

Причинами нарушения обмена веществ могут быть заболевания щитовидной железы, надпочечников, гипофиза, половых желез. Фактор, на который мы повлиять не в силах, - наследственный - также может дать толчок к изменениям в работе организма.

Однако, самая частая причина замедленного метаболизма - неправильное пищевое поведение. Сюда относят переедание, злоупотребление животными жирами, тяжелой едой, большие промежутки между приемами пищи. Любителям экспресс-диет следует знать, что голодание, преобладание в рационе низкокалорийной пищи являются верным путем к нарушению внутреннего баланса.

Нередко к замедлению процессов ведут вредные привычки - курение и употребление спиртных напитков. В группе риска также люди, которые ведут малоактивный образ жизни, постоянно недосыпают, подвергаются частым стрессам, получают норму витаминов и минералов в неполном объеме.

Чем же так опасен медленный обмен веществ?

Симптомы, по которым вы можете судить о сбоях в обменных процессах:

  • излишки массы тела;
  • отеки;
  • ухудшение состояния кожи, изменение ее цвета на болезненный серый;
  • хрупкость ногтей;
  • ломкость и выпадение волос;
  • одышка.

Кроме внешних проявлений существуют также и внутренние. Это заболевания метаболизма, которые очень индивидуальны. Нарушения организма вследствие внутреннего дисбаланса могут быть самые разные, их действительно много. Ведь под метаболизмом понимают совокупность всех процессов организма, которых также большое множество.

Как ускорить метаболизм?

Для того чтобы нормализовать скорость обменных процессов, нужно устранить причины, из-за которых произошел дисбаланс.

  • Людям, в жизни которых мало физических нагрузок, нужно увеличить двигательную активность. Не спешите сгоряча бежать в тренажерный зал и изводить свое тело непосильными тренировками - это так же вредно, как и проводить весь день у монитора. Начните с малого. Ходите там, где раньше ездили на транспорте. Поднимайтесь по ступенькам вместо использования лифта. Постепенно увеличивайте нагрузку. Хорошим способом "размять" свое тело будет участие в спортивных играх - футболе, баскетболе, теннисе и пр.
  • Ритм современного человека зачастую вынуждает его отказаться от достаточного сна. В данном случае лучше пожертвовать просмотром фильма или другим способом отдыха и хорошо выспаться. Неполноценный сон ведет ко многим нарушения в организме, в том числе он напрямую влияет на желание человека полакомиться быстрыми углеводами. А вот усваиваются сладости в теле "сонного" человека плохо, откладываясь в проблемных местах.
  • Начните пить воду. Выпивайте стакан воды после сна, за полчаса до еды и через час после. Пейте воду маленькими глотками и не более 200 мл за раз. Начав употреблять хотя бы 2 л жидкости в день, вы обеспечите организму необходимое количество влаги для большинства обменных процессов.
  • Если у вас серьезные нарушения метаболизма, пройдите курс массажа. Не важно, какой именно вид вы изберете. Любой массаж обладает эффектом лимфодренажа, стимулирует ток крови и как следствие - "разгоняет" обмен веществ.

  • Обеспечьте своему телу достаточное количество кислорода и солнечного тепла. Гуляйте на свежем воздухе, особенно в солнечную погоду. Помните, что кислород - один из важнейших элементов для нормального метаболизма. Можете попробовать , которая научит ваше тело дышать полной грудью. А солнечные лучи подарят вам ценный витамин D, который получить из других источников очень сложно.
  • Будьте позитивно настроены. По статистике, у людей, которые чаще радуются в течение дня, уровень метаболизма выше, чем у вечных пессимистов.
  • Питайтесь правильно.

Питание - диета для метаболизма

Неправильное пищевое поведение - наиболее частая причина замедленного метаболизма. Если вы питаетесь чересчур часто или, наоборот, всего 1-2 раза в день, ваш обмен веществ рискует нарушиться.

Оптимально есть каждые 2-3 часа, то есть 5-6 раз в сутки. Из них должно быть 3 полноценных приема пищи - завтрак, обед, ужин, и 2-3 легких перекуса.

День начинается с , и только при этом условии вы можете рассчитывать на правильный обмен веществ. Завтрак должен быть плотным и питательным, состоять из медленных углеводов, которые дадут нам энергию на день, белков и жиров. На лучше оставлять белковую пищу - нежирную рыбу, мясо, птицу и овощи. В качестве перекуса идеально выпить натурального йогурта, кефира, съесть фрукт или немного творога. Если вас одолевает голод перед сном, можно позволить себе маложирного творога.

Если у вас замедленный обмен веществ, повлиять на его скорость можно, добавив в рацион продукты для ускорения метаболизма:

  • цитрусовые фрукты;
  • яблоки;
  • миндаль;
  • натуральный черный кофе;
  • свежий зеленый чай без сахара и прочих добавок;
  • нежирные молочные продукты;
  • шпинат;
  • фасоль;
  • белокочанная и цветная капуста, брокколи;
  • постное мясо индейки.

Метаболизм - похудение

Не многие знают, что вес напрямую зависит от скорости обменных процессов в нашем организме. От уровня метаболизма зависит количество калорий, которые сжигает тело в покое. Для одного человека это 1000 калорий, для другого - 2000. Второй человек, даже не занимаясь спортом, может позволить себе энергетическую ценность дневного рациона почти вдвое большую, чем первый.

Если у вас есть лишние килограммы, а базовый метаболизм низкий, то вам придется есть очень мало, чтобы похудеть. К тому же, тело с медленным обменом веществ очень неохотно будет отдавать жировую массу. Правильнее заняться ускорением метаболизма веществ, чтобы обеспечить нормальное функционирование всего организма.

Ускорение метаболизма Хейли Помрой

Наше тело расходует энергию даже в покое. Поэтому американский диетолог Хейли Помрой предлагает разогнать процессы обмена веществ и худеть только за счет них. Если вы будете в точности соблюдать указания Хейли, она гарантирует вам похудение на 10 кг за месяц практически без усилий. Ушедший жир не возвращается, если вы не будете нарушать принципы правильного питания и в дальнейшем.

Комплекс, предложенный американкой, избавит вас от монодиет, во время которых преследует мучительный голод. Хейли разработала план сбалансированного питания, который направлен не на сокращение питательной ценности меню, а на улучшение протекания всех процессов в организме.

Для того чтобы поддерживать метаболизм на одном уровне, необходимо его постоянно подпитывать пищей. Это не значит, что еды должно быть много. Хейли рекомендует есть часто, но небольшими порциями. Так ваш организм будет постоянно занят переработкой веществ и не успеет замедлиться. Оптимально сделать 3 плотных приема пищи - завтрак, обед и ужин. А между ними расположить 2-3 перекуса.

Несмотря на то, что диетолог почти не ограничивает вас в выборе ингредиентов, от некоторых вредных для метаболизма продуктов все же придется отказаться. Это блюда с содержанием сахара, пшеничные блюда, спиртные напитки, жирные молочные продукты.

Рассчитан на 4 недели. Каждая неделя поделена на блоки.

  1. 1-й блок - сложные углеводы. Продолжительность - 2 дня. В вашем рационе должны преобладать продукты, богатые полезными углеводами. Это в первую очередь овощи, цельные зерна, крупы. Позаботьтесь о достаточном количестве клетчатки в меню. Клетчатка поможет поддержать нормальный уровень глюкозы в крови, который может колебаться из-за большого объема углеводной пищи.
  2. 2-й блок - белковый и овощной. Продолжительность - 2 дня. Для переработки и усвоения белковых соединений наше тело расходует больше всего калорий. Ешьте нежирные продукты, содержащие протеин: птицу, мясо, рыбу, сою, творог, яйца. К белковой пище добавляйте овощные блюда.
  3. 3-й блок - добавление полезных жиров. Вы питаетесь сбалансированно, то есть употребляете и углеводы, и белки, и жиры. Отдайте предпочтение натуральным растительным маслам, авокадо, арахису.

Более подробно о диете Хейли Помрой вы можете узнать из ее книги "Диета для ускорения метаболизма".

Джиллиан Майклз - ускорь метаболизм

Будучи ребенком, Джиллиан Майклз страдала от серьезного избыточного веса. Познакомившись с фитнесом, девочка навсегда решила посвятить себя здоровому образу жизни. Сейчас это успешная женщина, которая не только находится в прекрасной форме, но и учит других, как помочь своему телу.

Среди нескольких эффективных есть специальная программа под названием "Ускорь метаболизм". Она рассчитана не на новичков в спорте, а на тех, кто с первой тренировки сможет выдержать интенсивную часовую фитнес-программу.

В первую очередь американка просит обратить внимание не свое питание. Она советует включить в рацион продукты, которые окажут положительное действие на метаболизм.

  • Красная фасоль. В этом продукте содержится особый крахмал, который не усваивается организмом, но способствует очищению кишечника. Клетчатка выводит шлаки, а витаминный и минеральный состав фасоли влияет на формирование мышц как у мужчин, так и у женщин.
  • Лук и чеснок - настоящие борцы с вредным холестерином. Антиоксиданты, содержащиеся в луке и чесноке, отлично выводят шлаки из тела.
  • Малина и клубника. Эти ягоды регулируют уровень глюкозы в крови. Особые вещества в составе клубники и малины препятствуют усвоению жира и крахмала.
  • Брокколи и другие крестоцветные овощи. Это низкокалорийные продукты, которые обеспечат вам долгое ощущение сытости.
  • Хлебцы из цельных зерен, мюсли. Злаки, безусловно, калорийны, и многие во время диеты отказываются от них. Но опасность представляют лишь очищенные зерна и блюда из муки. Джиллиан рекомендует есть овес, гречку, ячмень, пшеницу.

Тренировка, направленная на сжигание жира и ускорение метаболизма, представляет собой 50-минутную программу. Это аэробные, или кардионагрузки. Начинается тренировка с 5-минутной разминки, заканчивается - 5-минутной заминкой, цель которой - растяжка мышц и успокоение тела после нагрузки.

Как похудеть с максимальным результатом?

Каждый из нас преследует какую-то особу цель: кто-то мечтает похудеть, кто-то напротив, набрать вес. Все мы знаем целую кучу приемов, диет, различных систем питания и физических упражнений, которые могут нам помочь в достижении наших целей. Но мы забываем учитывать один немаловажный факт, который может нам либо помочь, либо испортить все планы. Это наш метаболизм.

Метаболизм – это обмен веществ, который протекает в нашем организме под воздействием различных биохимических процессов. В организм человека непрерывно поступают питательные вещества, которые используются для поддержания энергии и жизнедеятельности человека. Даже если вы спите или находитесь в состоянии покоя, вы все равно используете энергию, которую создает ваше тело, ваш организм. То есть метаболизм – это процесс непрерывный. Этот процесс условно делят на два этапа:

Катаболизм – процесс разложения сложных веществ и тканей до более простых, для того, чтобы в дальнейшем использовать их для поддержания процессов организма.

Анаболизм – процесс синтезирования новых структур и тканей. Так в период анаболизма происходит восстановление мышечной ткани.

Метаболизм бывает ускоренным или замедленным и на это влияет ряд факторов:

  • Возраст
  • Вес тела
  • Количество жировой ткани
  • Хронические заболевания

Скорость метаболизма и его качество очень сильно влияют на работу всего организма в целом, потому как от того, насколько правильно усваиваются питательные вещества в организме, зависит образование гормонов, которые влияют на работу различных частей самого организма. Ну и конечно, наш внешний вид, количество жира, количество воды в теле зависит от скорости метаболизма. Уровень метаболизма влияет на то, какое количество килокалорий необходимо человеку для поддержания жизнедеятельности.

Как узнать скорость своего метаболизма

Часто мы видим полного человека, который ест крайне мало, и сразу ставим ему диагноз: «У тебя замедленный метаболизм». Однако, мы делаем поспешные выводы, так как судить о скорости метаболизма только по этому факту мы не можем. Вполне возможно, что тот самый человек на самом деле мало ест только в вашем присутствии. Или предположим у него какие-либо хронические заболевания, которые оказывают негативное влияние на переработку жировых отложений.

Итак, чтобы узнать уровень своего метаболизма, а точнее, сколько энергии потребляет ваш организм в сутки, существует некая универсальная формула. Единица измерения данной энергии будет исчисляться в кило калориях.

Мужчина: (66 + (13,7 * вес) + (5 * рост) – (6,8 * возраст)) * 1,2

Женщина: (655 + (9,6 * вес) + (1,8 * рост) – (4,7 * возраст))* 1,2

Полученный результат – это базовый обмен веществ (БОВ) или базовая скорость метаболизма (БСМ). Это среднее число калорий, которое тратит человек в сутки с учетом повседневной деятельности, но за исключением физических нагрузок.

Таким образом, вы узнаете, сколько калорий вам нужно употреблять в сутки, чтобы не набрать лишний вес и не навредить себе. Потому, как и недостаток питательных веществ, так и их избыток негативно влияют на метаболизм и замедляют его.

Что может нарушить метаболизм

Если вы ограничиваете свой рацион и употребляете низкокалорийные продукты, то скорее всего вы не получаете того количества питательных веществ и энергии, которые необходимы именно для вашего организма. Вследствие чего, организм находится в состоянии стресса и подает сигнал в мозг о том, что намечается голодовка, и следовательно, нужно запасаться питательными веществами впрок. А впрок организм может сохранить только жир. Это первый негативный фактор. Вторым же является тот, что организм замедляет все свои процессы, в том числе и обменные, для того, чтобы поступающие калории были для него достаточны.

Режим питания

Очень важно питаться часто маленькими порциями. Как в печь необходимо постоянно подкидывать дров, чтобы поддержать огонь и тепло на определенном уровне, так и в организм должны поступать питательные вещества. Процесс пищеварения также затрачивает большое количество энергии на ее расщепление и усвоение. Если вы долго не подогреваете ваш метаболизм, то он постепенно вступает в режим покоя и это значит, что в этот период вы тратите намного меньше калорий. К тому же, единоразовый обильный прием пищи, грозит вам лишними жировыми отложениями.

Малоподвижный образ жизни

Все знают, что человек, который ведет активный образ жизни и занимается спортом, имеет хороший аппетит и в тоже время отличную форму, не склоную к набору лишнего веса. А все это происходит потому, во-первых, что когда человек активен, то его сердцебиение учащается, и значит, кровь бегает по телу значительно быстрее и вступает в различные химические процессы. В организм поступает большое количество кислорода, под воздействием которого в крови происходит расщепление жирных кислот. А во-вторых, человек, который занимается спортом, имеет хорошую, развитую мускулатуру и иногда значительную ее массу. А я уже неоднократно писала о том, что именно в мышцах происходит сгорание жира. К тому уже, чем больше мышц у человека, тем выше уровень его метаболизма.

Недостаток витаминов и минеральных веществ

В наше «тяжелое» время очень трудно поддерживать уровень витаминов и минеральных веществ в организме на должном уровне. Питание наше стало все более углеводным, а те фрукты и овощи, которые имеются в продуктовых магазинах и рынках, либо вовсе не содержат полезных веществ, либо содержат вредные вещества, токсины и нитраты. Любой спортсмен знает, что для поддержания хорошей физической формы и силовых показателей прием витаминных добавок очень важен. А в ситуации дефицита витаминов и минеральных веществ в нашем рационе, прием специальных витаминных комплексов просто необходим.

Вода для человека очень важна, так как человек на 80% сам состоит из воды. И потеря некоторой жидкости может быть критичной не только для здоровья человека, но и для его жизни. Что уж и говорить об обмене веществ. Метаболизм, то есть превращение питательных веществ из одного состояния в другое, происходит в межклеточной жидкости. Поэтому водный баланс очень важен для скорости обмена веществ. Любое незначительное нарушение этого баланса прямо влияет на уровень метаболических процессов в сторону их замедления.

Как избежать нарушения метаболизма

  • Питайтесь часто – через каждые 2-3 часа
  • Питайтесь маленькими порциями – 200-250 грамм каждая порция
  • Питайтесь сбалансировано – 40-50% белки, 20-30% углеводы, 15-20% жиры
  • Принимайте витаминные комплексы, которые продаются в любой аптеке
  • Спите не меньше 7 часов в сутки
  • Пейте не менее 1,5 литров воды в день
  • Исключите алкоголь из вашего рациона

Как ускорить метаболизм

Наращивайте мышцы! 1 кг мышц сжигает в сутки около 100 Ккал. Жировые же запасы практически не участвуют в процессе сжигания калорий. Это происходит лишь в том случае, когда вы подвергаете свое тело интенсивной тренировке, и на работу мышц требуется больше энергии, чем в состоянии покоя и организм начнет использовать собственный жир. Кстати, еще один повод наращивать мышцы – это то, что именно в мышечной ткани происходит сгорание жира.


Употребляйте белки!
Белковая пища очень важна в питании не только спортсменов (а в их особенно), но и простых людей. Все клетки нашего тела состоят из белка, вся наша материя состоит из белка, наши мышцы и кости состоят из белка. Белок – самый важный элемент в построении человеческого тела. Недостаток белка ведет к нарушению баланса питательных веществ в организме и к нарушению метаболизма. Важно и то, что белок – главный конструктор наших мышц, которые играют огромную роль в ускорении метаболизма (см.предыдущий пункт).

Пейте воду! Вода это всё. Без воды человек не может прожить и нескольких дней, в то время как без еды может прожить длительное время, больше месяца. Это говорит о том, что вода для нашего организма важнее, чем еда. Научитесь пить воду правильно – маленькими глотками в течение всего дня. Носите с собой маленькую бутылку с водой, если отправляетесь по делам или на работу. Выпивайте около 2-х литров в день, и обязательно 1 стакан воды утром натощак.

Завтракайте! Утренний прием пищи очень важен для того, чтобы разогнать метаболизм на весь последующий день. Если утром вы не позавтракали, то организм ваш не проснется и до самого обеда. Причем завтрак должен быть полноценным, питательным. Но не слишком жирным или сладким. Он должен зарядить вас энергией на весь день. Это должна быть белково-углеводная пища, где углеводы будут преимущественно медленными.

Чередуйте калорийность! Многие спортсмены знают, что придерживаясь одних и тех же тренировок или одной и той же диеты, они никогда не достигнут желаемых результатов, в силу того, что наш организм устроен таким образом, что адаптируется к любым изменениям. Поэтому придерживаясь длительное время одного и того же количества калорий (пониженного) вы рискуете замедлить свой метаболизм. Конечно, дефицит калорий вам необходим, Чтобы сбросить лишний вес, но необходимо давать организму отдых. Это значит, что один раз в неделю позволяйте себе калорийную пищу, превышающую ваш обычный уровень. Это позволит организму не испытывать стресса и не почувствовать недостаток энергии.

Будьте активны! Даже если вы придумали тысячу отговорок, для того, чтобы не ходить в спортивный зал или не заниматься спортом дома, то сделайте так, чтобы даже занимаясь обычными домашними делами или на работе, вы чаще находились в движении. Если вы работаете близко от остановки, то не доезжайте пару остановок и пройдите это расстояние пешком. Игнорируйте лифты. Даже если вы живете на 15 этаже, половину пути пройдите пешком. Переключайте каналы телевизора не с помощью пульта, а вручную. Найдите любой удобный момент, чтобы проявить физическую активность.

Отдыхайте! Надеюсь, что после активно проведенного дня у вас не будет проблем со сном, ведь он играет не маловажную роль в процессе обмена веществ. Если вы не высыпаетесь, плохо себя чувствуете, у вас нет аппетита, ваши мышцы слабые и неподвижные, то организм ваш экономит энергию. Не допускайте этого. Ложитесь спать не позднее 23:00, ни в коем случае не на голодный или сытый желудок. Не должно быть никакого дискомфорта. Ешьте за 2 часа до еды не очень обильно.

Избавьтесь от вредных привычек! Что и говорить, алкоголь и табак негативно влияют на наш организм. Кроме того, что эти вещества содержат яды, которые постепенно отравляют все системы нашего организма, они также влияют на уровень метаболизма. Прием одной порции алкоголя ликвидирует пользу от одной интенсивной силовой тренировки. Ко всему прочему эти вещества влияют на работу центральной нервной системы – головного механизма всего нашего тела. Алкоголь снижает гормон роста и замедляет выработку тестостерона, гормона отвечающего за рост мышц и скорости обмена веществ у мужчин. Никотин приводит к обезвоживанию организма за счет того, что организм усиленно выводит токсины с помощью жидкости. Да мало ли вреда наносят нашему организму эти вещества.

Еще один совет напоследок — избегайте стрессов любой ценой. Постарайтесь видеть во всем только положительные моменты. Посмотрите видео и расслабьтесь, ну или просто улыбнитесь.

    Метаболизм – это важный пазл в картинке или веха на пути построения схемы похудения или набора мышечной массы. Понимая действие основных процессов биохимии, проще достигнуть поставленных целей, независимо от типа телосложения. Рассмотрим, что это такое – объясним простым языком, не влезая в научные дебри.

    Что такое метаболизм с физиологической точки зрения – объяснение простым языком

    Вновь обратимся к теме пазлов. Если представить организм набором элементов, то метаболизм человека – это механизм, собирающий детали в большую осмысленную картину. Это обмен веществ, комплекс всех биохимических реакций. Любой организм растёт и функционирует благодаря поступлению, трансформации и удалению определённых веществ. Метаболизм регулирует процессы преобразования поступающих извне компонентов. Благодаря встроенному «настройщику» возможна адаптация к внешним факторам. Без основополагающего процесса была бы невозможна жизнь.

    Как связаны метаболизм и масса тела?

    Масса тела зависит от ряда физиологических параметров и количества потребляемых калорий. Существует базовая энергетическая потребность. У каждого человека она индивидуальна. Эту потребность называют – суточной «порцией» энергии (калорий), необходимой для нормального функционирования организма в состоянии покоя.

    Калорийность рассчитывают по формулам – для мужчин и женщин. Мужчинам нужно воспользоваться следующей формулой:

    88.362 + (13.397 * вес/кг) + (4.799 * рост/см) – (5.677 * возраст)

    Женщины используют такую:

    447.593 + (9.247 * вес/кг) + (3.098 * рост/см) – (4.330 * возраст)

    Результат расчётов – своеобразная нулевая отметка. В стремлении похудеть нужно потреблять меньше расчётного числа калорий. Бодибилдерам, напротив, необходимо умножить результат на определённый коэффициент.

    Суть обмена веществ

    Процесс метаболизма представляет собой трансформацию химических веществ. Системы и ткани организма нуждаются в компонентах с низкоуровневой структурой. С пищей мы получаем высокоуровневые составляющие, требующие расщепления.

    Обмен веществ – это два, связанных друг с другом, типа процессов:

    • – расщепление сложных элементов на более простые; в результате распада происходит генерация энергии;
    • – образование из полученных извне компонентов необходимых организму веществ; в результате образуются новые клетки и ткани.

    Схема протекания и чередования процессов очень сложна. Но базовое понимание того и другого важно и для борьбы с лишним весом, и для массонабора.

    Обмен белков

    – это расщепление протеина на аминокислоты. Любой силовой атлет знает, что белок – важнейший компонент для построения и регенерации мышечной ткани. Но, кроме этого, протеин выполняет и другие, не менее важные, функции:

    • распределяет по организму питательные вещества;
    • обеспечивает нормальную работу эндокринной системы;
    • способствует образованию половых гормонов;
    • разгоняет биохимические процессы.

    Белковый метаболизм состоит из таких этапов:

    • поступление белка в организм;
    • денатурация элементов до протеинов первого порядка;
    • расщепление на отдельные аминокислоты;
    • транспортировка аминокислот по организму;
    • строительство тканей (для атлетов это означает в первую очередь построение мышц);
    • новый цикл белкового обмена – на этой стадии происходит метаболизм неиспользованных в строительстве белков;
    • выведение отработанных аминокислот.

    Для полноценного обмена веществ крайне важен аминокислотный комплекс. Само по себе количество белков имеет небольшое значение. Решая спортивные и диетологические задачи, необходимо отслеживать состав компонентов. Особенно это касается вегетарианцев, поскольку в продуктах растительного происхождения отсутствует необходимый набор элементов.

    Обмен жиров

    Жиры – важный источник энергии. При кратковременной физической нагрузке сначала в ход идет энергия , находящаяся в мышцах. При длительной нагрузке энергию организм получает из жиров. Из понимания особенностей напрашивается вывод – для расщепления жировых запасов требуется достаточно продолжительная и мощная работа.

    Большую часть жиров организм старается оставить про запас. В нормальном состоянии только около 5% жиров стабильно выводится обратно. Липидный (жировой) метаболизм разбивается на три стадии:

    • расщепление элементов в желудке и кишечнике
    • промежуточный обмен
    • выделение отработанных продуктов

    Частичная трансформация жиров происходит в желудке. Но там процесс протекает вяло. Основной распад липидов происходит в верхней области тонкого кишечника. Большая заслуга в липидном обмене принадлежит печени. Здесь часть компонентов окисляется, в результате чего генерируется энергия. Другая часть расщепляется до формата транспортабельных составляющих и поступает в кровь.

    Обмен углеводов

    Главная роль определяется энергетической ценностью последних. Обменные процессы этих компонентов составляют около 60% всего энергообмена организма. Без углеводов невозможна полноценная физическая работа. Вот почему для продуктивного тренинга основу рациона должны составлять «топливные» элементы. На базовом уровне углеводы представляют собой глюкозу. В мускулатуре и печени она накапливается в виде гликогена.

    Важное понятие, связанное с углеводным обменом – (ГИ). Он отражает скорость усвоения углеводов организмом и повышения сахара в крови. Шкала ГИ разбита на 100 единиц, где 0 говорит о безуглеводных продуктах, а 100 – о продуктах, насыщенных этим компонентом.

    Исходя из этого, продукты делятся на простые и сложные. Первые – с высоким ГИ, вторые – с низким. Понимать отличие между теми и другими очень важно. очень быстро расщепляются до глюкозы. Благодаря этому уже через считанные минуты организм получает порцию энергии. Минус в том, что хватает энергетического всплеска на 30-50 мин. При употреблении большого количества быстрых углеводов:

    • имеет место слабость, вялость;
    • откладываются жировые запасы;
    • наносится вред поджелудочной железе.

    Расщепляются долго. Но и отдача от них ощущается до 4-х часов. В основе рациона должны быть элементы именно этого типа.

    Продукты с низким ГИ:

    Продукты со средним ГИ:

    Продукты с высоким ГИ:

    Обмен воды и минеральных веществ

    Большая часть организма – вода. Значение метаболизма в этом контексте приобретает ярко выраженный оттенок. Мозг состоит из воды на 85%, кровь – на 80%, мышцы – на 75%, кости – на 25%, жировая ткань – на 20%.

    Удаляется вода:

    • через лёгкие – 300 мл/сутки (в среднем);
    • через кожу – 500 мл;
    • с мочой – 1700 мл.

    Отношение потребляемой жидкости к выделяемой называют . Если потребление меньше вывода, в организме происходит сбой систем. Норма потребления воды в сутки – 3 л. Этого количества достаточно для обеспечения хорошей продуктивности и самочувствия.

    С водой из организма вымываются и минералы. По этой причине желательно дополнять обычную воду минеральной. Это один из самых простых путей восполнить дефицит необходимых элементов. Рекомендуется с помощью диетолога рассчитать норму солей и минералов и составить рацион на основе этих расчётов.

    Причины и последствия сбоев метаболизма

    Метаболизм – это сложный и хрупкий процесс. Если на одном из этапов анаболизма или катаболизма происходит сбой, сыпется вся биохимическая «конструкция». Проблемы с обменом веществ провоцируются:

    • наследственностью;
    • неправильным образом жизни;
    • различными заболеваниями;
    • проживанием в зоне с плохой экологией.

    Главная причина сбоев – наплевательское отношение к своему организму. Обильное количество вредной пищи – бич современности. Неправильное питание и малоподвижность ведут к В итоге масса людей страдают ожирением со всеми вытекающими.

    Среди симптомов, намекающих на то, что следует заняться регуляцией метаболизма:

    • повышенная или пониженная масса тела;
    • хроническая усталость;
    • визуальные проблемы с кожей;
    • ломкость волос и ногтей;
    • повышенная раздражительность и др.

    Бороться с последствиями сбоев обмена веществ можно и нужно. Но на мгновенный эффект рассчитывать глупо. Поэтому лучше себя не запускать. А если всё же это случилось, нужно обратиться к специалистам и запастись терпением.

    Уровень метаболизма в зависимости от пола, возраста, питания

    Скорость обмена веществ зависит не только от генетических факторов и образа жизни, но и от пола и возраста. Уровень тестостерона у мужчин гораздо выше. Благодаря этому представители сильного пола склонны к набору мышечной массы. А мускулатура нуждается в энергии. Поэтому базовый обмен веществ у мужчин выше – организм потребляет больше калорий.

    Женщины, наоборот, более склонны к отложению жировых запасов. Причина кроется в большом количестве женских половых гормонов – эстрогенов. Женщины вынуждены более тщательно следить за своими фигурами, поскольку выход за рамки здорового образа жизни тут же откликается увеличением веса.

    В обоих случаях есть масса исключений. Многие мужчины легко набирают лишний вес, тогда как множество женщин стабильны в этом плане, даже регулярно переедая. Всё потому, что обилие факторов, влияющих на уровень метаболизма, крепко переплетены. Но в целом пол играет огромную роль.

    У большинства людей базальный обмен веществ меняется с возрастом. Это легко заметить, понаблюдав за изменениями своей формы или формы знакомых. Не пытаясь противостоять времени, после 30-40 лет, а то и раньше, многие люди начинают расплываться. Это присуще и эктоморфам. В молодости им с трудом удаётся поправиться даже на килограмм. С возрастом килограммы приходят сами. Пусть и не в таком количестве, как у мезо- и эндоморфов.

    Как сопротивляться переменам? Стать адептом ЗОЖ – грамотно питаться и давать телу физическую нагрузку. Считайте калории, исходя из индивидуальных потребностей (формулы в помощь), занимайтесь спортом, и метаболизм будет в норме. Если, конечно, нет проблем иного рода.

    А как питаться правильно? Уделять большое внимание продуктам, благодаря которым функции метаболизма в организме выполняются корректно. Рацион должен быть богат:

    • грубой овощной клетчаткой – морковью, капустой, и т. п.;
    • фруктами;
    • зеленью;
    • постным мясом;
    • морепродуктами.

    Рекомендуется питаться часто и дробно, не пренебрегать завтраком, учитывать сочетаемость продуктов. Лучше всего или подробно изучить вопрос, или обратиться за помощью к специалисту. Поскольку организм работает с тем, что ему дали, на нормальный метаболизм можно рассчитывать только в том случае, если рацион составлен с учётом индивидуальных потребностей.

Общее представление о метаболизме органических веществ.
Что такое метаболизм? Понятие метаболизма. Методы исследования.
Метаболизм - значение слова. Метаболизм углеводов и липоидов.

Метаболизм белков

МЕТАБОЛИЗМ - этообмен веществ, химические превращения, протекающие от момента поступления питательных веществ в живой организм до момента, когда конечные продукты этих превращений выделяются во внешнюю среду. К метаболизму относятся все реакции, в результате которых строятся структурные элементы клеток и тканей, и процессы, в которых из содержащихся в клетках веществ извлекается энергия. Иногда для удобства рассматривают по отдельности две стороны метаболизма – анаболизм и катаболизм, т.е. процессы созидания органических веществ и процессы их разрушения. Анаболические процессы обычно связаны с затратой энергии и приводят к образованию сложных молекул из более простых, катаболические же сопровождаются высвобождением энергии и заканчиваются образованием таких конечных продуктов (отходов) метаболизма, как мочевина, диоксид углерода, аммиак и вода.

Клеточный метаболизм.

Живая клетка – это высокоорганизованная система. В ней имеются различные структуры, а также ферменты, способные их разрушить. Содержатся в ней и крупные макромолекулы, которые могут распадаться на более мелкие компоненты в результате гидролиза (расщепления под действием воды). В клетке обычно много калия и очень мало натрия, хотя клетка существует в среде, где натрия много, а калия относительно мало, и клеточная мембрана легко проницаема для обоих ионов. Следовательно, клетка – это химическая система, весьма далекая от равновесия. Равновесие наступает только в процессе посмертного автолиза (само переваривания под действием собственных ферментов).

Потребность в энергии.

Чтобы удержать систему в состоянии, далеком от химического равновесия, требуется производить работу, а для этого необходима энергия. Получение этой энергии и выполнение этой работы – непременное условие для того, чтобы клетка оставалась в своем стационарном (нормальном) состоянии, далеком от равновесия. Одновременно в ней выполняется и иная работа, связанная со взаимодействием со средой, например: в мышечных клетках – сокращение; в нервных клетках – проведение нервного импульса; в клетках почек – образование мочи, значительно отличающейся по своему составу от плазмы крови; в специализированных клетках желудочно-кишечного тракта – синтез и выделение пищеварительных ферментов; в клетках эндокринных желез – секреция гормонов; в клетках светляков – свечение; в клетках некоторых рыб – генерирование электрических разрядов и т.д.

Источники энергии.

В любом из перечисленных выше примеров непосредственным источником энергии, которую клетка использует для производства работы, служит энергия, заключенная в структуре аденозинтрифосфата (АТФ). В силу особенностей своей структуры это соединение богато энергией, и разрыв связей между его фосфатными группами может происходить таким образом, что высвобождающаяся энергия используется для производства работы. Однако энергия не может стать доступной для клетки при простом гидролитическом разрыве фосфатных связей АТФ: в этом случае она расходуется впустую, выделяясь в виде тепла. Процесс должен состоять из двух последовательных этапов, в каждом из которых участвует промежуточный продукт, обозначенный здесь X–Ф (в приведенных уравнениях X и Y означают два разных органических вещества; Ф – фосфат; АДФ – аденозиндифосфат).

Термин «обмен веществ» вошел в повседневную жизнь с тех пор, как врачи стали связывать избыточный или недостаточный вес, чрезмерную нервозность или, наоборот, вялость больного с повышенным или пониженным обменом. Для суждения об интенсивности метаболизма ставят тест на «основной обмен». Основной обмен – это показатель способности организма вырабатывать энергию. Тест проводят натощак в состоянии покоя; измеряют поглощение кислорода (О2) и выделение диоксида углерода (СО2). Сопоставляя эти величины, определяют, насколько полно организм использует («сжигает») питательные вещества. На интенсивность метаболизма влияют гормоны щитовидной железы, поэтому врачи при диагностике заболеваний, связанных с нарушениями обмена, в последнее время все чаще измеряют уровень этих гормонов в крови.

Методы исследования метаболизма.

При изучении метаболизма какого-нибудь одного из питательных веществ прослеживают все его превращения от той формы, в какой оно поступает в организм, до конечных продуктов, выводимых из организма. В таких исследованиях применяется крайне разнообразный набор биохимических методов. Использование интактных животных или органов. Животному вводят изучаемое соединение, а затем в его моче и экскрементах определяют возможные продукты превращений (метаболиты) этого вещества. Более определенную информацию можно получить, исследуя метаболизм определенного органа, например печени или мозга. В этих случаях вещество вводят в соответствующий кровеносный сосуд, а метаболиты определяют в крови, оттекающей от данного органа. Поскольку такого рода процедуры сопряжены с большими трудностями, часто для исследования используют тонкие срезы органов. Их инкубируют при комнатной температуре или при температуре тела в растворах с добавкой того вещества, метаболизм которого изучают. Клетки в таких препаратах не повреждены, и так как срезы очень тонкие, вещество легко проникает в клетки и легко выходит из них. Иногда затруднения возникают из-за слишком медленного прохождения вещества сквозь клеточные мембраны. В этих случаях ткани измельчают, чтобы разрушить мембраны, и с изучаемым веществом инкубируют клеточную кашицу. Именно в таких опытах было показано, что все живые клетки окисляют глюкозу до СО2 и воды и что только ткань печени способна синтезировать мочевину.

Использование клеток.

Даже клетки представляют собой очень сложно организованные системы. В них имеется ядро, а в окружающей его цитоплазме находятся более мелкие тельца, т.н. органеллы, различных размеров и консистенции. С помощью соответствующей методики ткань можно «гомогенизировать», а затем подвергнуть дифференциальному центрифугированию (разделению) и получить препараты, содержащие только митохондрии, только микросомы или прозрачную жидкость – цитоплазму. Эти препараты можно по отдельности инкубировать с тем соединением, метаболизм которого изучается, и таким путем установить, какие именно субклеточные структуры участвуют в его последовательных превращениях. Известны случаи, когда начальная реакция протекает в цитоплазме, ее продукт подвергается превращению в микросомах, а продукт этого превращения вступает в новую реакцию уже в митохондриях. Инкубация изучаемого вещества с живыми клетками или с гомогенатом ткани обычно не выявляет отдельные этапы его метаболизма, и только последовательные эксперименты, в которых для инкубации используются те или иные субклеточные структуры, позволяют понять всю цепочку событий.

Использование радиоактивных изотопов.

Для изучения метаболизма какого-либо вещества необходимы: 1) соответствующие аналитические методы для определения этого вещества и его метаболитов; и 2) методы, позволяющие отличать добавленное вещество от того же вещества, уже присутствующего в данном биологическом препарате. Эти требования служили главным препятствием при изучении метаболизма до тех пор, пока не были открыты радиоактивные изотопы элементов и в первую очередь радиоактивный углерод 14C. С появлением соединений, «меченных» 14C, а также приборов для измерения слабой радиоактивности эти трудности были преодолены. Если к биологическому препарату, например к суспензии митохондрий, добавляют меченную 14C жирную кислоту, то никаких специальных анализов для определения продуктов ее превращений не требуется; чтобы оценить скорость ее использования, достаточно просто измерять радиоактивность последовательно получаемых митохондриальных фракций. Эта же методика позволяет легко отличать молекулы радиоактивной жирной кислоты, введенной экспериментатором, от молекул жирной кислоты, уже присутствовавших в митохондриях к началу эксперимента.

Хроматография и электрофорез.

В дополнение к вышеупомянутым требованиям необходимы и методы, позволяющие разделять смеси, состоящие из малых количеств органических веществ. Важнейший из них – хроматография, в основе которой лежит феномен адсорбции. Разделение компонентов смеси проводят при этом либо на бумаге, либо путем адсорбции на сорбенте, которым заполняют колонки (длинные стеклянные трубки), с последующей постепенной элюцией (вымыванием) каждого из компонентов.

Разделение методом электрофореза зависит от знака и числа зарядов ионизированных молекул. Электрофорез проводят на бумаге или на каком-нибудь инертном (неактивном) носителе, таком, как крахмал, целлюлоза или каучук. Высокочувствительный и эффективный метод разделения – газовая хроматография. Им пользуются в тех случаях, когда подлежащие разделению вещества находятся в газообразном состоянии или могут быть в него переведены.

Выделение ферментов.

Последнее место в описываемом ряду – животное, орган, тканевой срез, гомогенат и фракция клеточных органелл – занимает фермент, способный катализировать определенную химическую реакцию. Выделение ферментов в очищенном виде – важный раздел в изучении метаболизма.

Сочетание перечисленных методов позволило проследить главные метаболические пути у большей части организмов (в том числе у человека), установить, где именно эти различные процессы протекают, и выяснить последовательные этапы главных метаболических путей. К настоящему времени известны тысячи отдельных биохимических реакций, изучены участвующие в них ферменты.

Поскольку практически для любого проявления жизнедеятельности клеток необходим АТФ, неудивительно, что метаболическая активность живых клеток направлена в первую очередь на синтез АТФ. Этой цели служат различные сложные последовательности реакций, в которых используется потенциальная химическая энергия, заключенная в молекулах углеводов и жиров (липидов).

МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ И ЛИПОИДОВ

Синтез АТФ. Анаэробный метаболизм (без участия кислорода).

Главная роль углеводов и липидов в клеточном метаболизме состоит в том, что их расщепление на более простые соединения обеспечивает синтез АТФ. Несомненно, что те же процессы протекали и в первых, самых примитивных клетках. Однако в атмосфере, лишенной кислорода, полное окисление углеводов и жиров до CO2 было невозможно. У этих примитивных клеток имелись все же механизмы, с помощью которых перестройка структуры молекулы глюкозы обеспечивала синтез небольших количеств АТФ. Речь идет о процессах, которые у микроорганизмов называют брожением. Лучше всего изучено сбраживание глюкозы до этилового спирта и CO2 у дрожжей.

В ходе 11 последовательных реакций, необходимых для того, чтобы завершилось это превращение, образуется ряд промежуточных продуктов, представляющих собой эфиры фосфорной кислоты (фосфаты). Их фосфатная группа переносится на аденозиндифосфат (АДФ) с образованием АТФ. Чистый выход АТФ составляет 2 молекулы АТФ на каждую молекулу глюкозы, расщепленную в процессе брожения. Аналогичные процессы происходят во всех живых клетках; поскольку они поставляют необходимую для жизнедеятельности энергию, их иногда (не вполне корректно) называют анаэробным дыханием клеток.

У млекопитающих, в том числе у человека, такой процесс называется гликолизом и его конечным продуктом является молочная кислота, а не спирт и CO2. Вся последовательность реакций гликолиза, за исключением двух последних этапов, полностью идентична процессу, протекающему в дрожжевых клетках.

Аэробный метаболизм (с использованием кислорода).

С появлением в атмосфере кислорода, источником которого послужил, очевидно, фотосинтез растений, в ходе эволюции развился механизм, обеспечивающий полное окисление глюкозы до CO2 и воды, – аэробный процесс, в котором чистый выход АТФ составляет 38 молекул АТФ на каждую окисленную молекулу глюкозы. Этот процесс потребления клетками кислорода для образования богатых энергией соединений известен как клеточное дыхание (аэробное). В отличие от анаэробного процесса, осуществляемого ферментами цитоплазмы, окислительные процессы протекают в митохондриях. В митохондриях пировиноградная кислота – промежуточный продукт, образовавшийся в анаэробной фазе – окисляется до СО2 в шести последовательных реакциях, в каждой из которых пара электронов переносится на общий акцептор – кофермент никотинамидадениндинуклеотид (НАД). Эту последовательность реакций называют циклом трикарбоновых кислот, циклом лимонной кислоты или циклом Кребса. Из каждой молекулы глюкозы образуется 2 молекулы пировиноградной кислоты; 12 пар электронов отщепляется от молекулы глюкозы в ходе ее окисления.

Липиды как источник энергии.

Жирные кислоты могут использоваться в качестве источника энергии приблизительно так же, как и углеводы. Окисление жирных кислот протекает путем последовательного отщепления от молекулы жирной кислоты двууглеродного фрагмента с образованием ацетилкофермента A (ацетил-КоА) и одновременной передачей двух пар электронов в цепь переноса электронов. Образовавшийся ацетил-КоА – нормальный компонент цикла трикарбоновых кислот, и в дальнейшем его судьба не отличается от судьбы ацетил-КоА, поставляемого углеводным обменом. Таким образом, механизмы синтеза АТФ при окислении, как жирных кислот, так и метаболитов глюкозы практически одинаковы.

Если организм животного получает энергию почти целиком за счет одного только окисления жирных кислот, а это бывает, например, при голодании или при сахарном диабете, то скорость образования ацетил-КоА превышает скорость его окисления в цикле трикарбоновых кислот. В этом случае лишние молекулы ацетил-КоА реагируют друг с другом, в результате чего образуются в конечном счете ацетоуксусная и b-гидроксимасляная кислоты. Их накопление является причиной патологического состояния, т.н. кетоза (одного из видов ацидоза), который при тяжелом диабете может вызвать кому и смерть.

Запасание энергии.

Животные питаются нерегулярно, и их организму нужно как-то запасать заключенную в пище энергию, источником которой являются поглощенные животным углеводы и жиры. Жирные кислоты могут запасаться в виде нейтральных жиров либо в печени, либо в жировой ткани. Углеводы, поступая в большом количестве, в желудочно-кишечном тракте гидролизуются до глюкозы или иных сахаров, которые затем в печени превращаются в ту же глюкозу. Здесь из глюкозы синтезируется гигантский полимер гликоген путем присоединения друг к другу остатков глюкозы с отщеплением молекул воды (число остатков глюкозы в молекулах гликогена доходит до 30 000). Когда возникает потребность в энергии, гликоген вновь распадается до глюкозы в реакции, продуктом которой является глюкозофосфат. Этот глюкозофосфат направляется на путь гликолиза – процесса, составляющего часть пути окисления глюкозы. В печени глюкозофосфат может также подвергнуться гидролизу, и образующаяся глюкоза поступает в кровоток и доставляется кровью к клеткам в разных частях тела.

Синтез липидов из углеводов.

Если количество углеводов, поглощенных с пищей за один прием, больше того, какое может быть запасено в виде гликогена, то избыток углеводов превращается в жиры. Начальная последовательность реакций совпадает при этом с обычным окислительным путем, т.е. сначала из глюкозы образуется ацетил-КоА, но далее этот ацетил-КоА используется в цитоплазме клетки для синтеза длинноцепочечных жирных кислот. Процесс синтеза можно описать как обращение обычного процесса окисления жирных клеток. Затем жирные кислоты запасаются в виде нейтральных жиров (триглицеридов), отлагающихся в разных частях тела. Когда требуется энергия, нейтральные жиры подвергаются гидролизу и жирные кислоты поступают в кровь. Здесь они адсорбируются молекулами плазменных белков (альбуминов и глобулинов) и затем поглощаются клетками самых разных типов. Механизмов, способных осуществлять синтез глюкозы из жирных кислот, у животных нет, но у растений такие механизмы имеются.

Метаболизм липидов.

Липиды попадают в организм главным образом в форме триглицеридов жирных кислот. В кишечнике под действием ферментов поджелудочной железы они подвергаются гидролизу, продукты которого всасываются клетками стенки кишечника. Здесь из них вновь синтезируются нейтральные жиры, которые через лимфатическую систему поступают в кровь и либо транспортируются в печень, либо отлагаются в жировой ткани. Выше уже указывалось, что жирные кислоты могут также синтезироваться заново из углеводных предшественников. Следует отметить, что, хотя в клетках млекопитающих может происходить включение одной двойной связи в молекулы длинноцепочечных жирных кислот (между С–9 и С–10), включать вторую и третью двойную связь эти клетки неспособны. Поскольку жирные кислоты с двумя и тремя двойными связями играют важную роль в метаболизме млекопитающих, они в сущности являются витаминами. Поэтому линолевую (C18:2) и линоленовую (C18:3) кислоты называют незаменимыми жирными кислотами. В то же время в клетках млекопитающих в линоленовую кислоту может включаться четвертая двойная связь и путем удлинения углеродной цепи может образоваться арахидоновая кислота (C20:4), также необходимый участник метаболических процессов.

В процессе синтеза липидов остатки жирных кислот, связанные с коферментом А (ацил-КоА), переносятся на глицерофосфат – эфир фосфорной кислоты и глицерина. В результате образуется фосфатидная кислота – соединение, в котором одна гидроксильная группа глицерина этерифицирована фосфорной кислотой, а две группы – жирными кислотами. При образовании нейтральных жиров фосфорная кислота удаляется путем гидролиза, и ее место занимает третья жирная кислота в результате реакции с ацил-КоА. Кофермент А образуется из пантотеновой кислоты (одного из витаминов). В его молекуле имеется сульфгидрильная (– SH) группа, способная реагировать с кислотами с образованием тиоэфиров. При образовании фосфолипидов фосфатидная кислота реагирует непосредственно с активированным производным одного из азотистых оснований, таких, как холин, этаноламин или серин.

За исключением витамина D, все встречающиеся в организме животных стероиды (производные сложных спиртов) легко синтезируются самим организмом. Сюда относятся холестерин (холестерол), желчные кислоты, мужские и женские половые гормоны и гормоны надпочечников. В каждом случае исходным материалом для синтеза служит ацетил-КоА: из ацетильных групп путем многократно повторяющейся конденсации строится углеродный скелет синтезируемого соединения.

МЕТАБОЛИЗМ БЕЛКОВ

Синтез аминокислот. Растения и большинство микроорганизмов могут жить и расти в среде, в которой для их питания имеются только минеральные вещества, диоксид углерода и вода. Это значит, что все обнаруживаемые в них органические вещества эти организмы синтезируют сами. Встречающиеся во всех живых клетках белки построены из 21 вида аминокислот, соединенных в различной последовательности. Аминокислоты синтезируются живыми организмами. В каждом случае ряд химических реакций приводит к образованию a-кетокислоты. Одна такая a-кетокислота, а именно a-кетоглутаровая (обычный компонент цикла трикарбоновых кислот), участвует в связывании азота.

Азот глутаминовой кислоты может быть затем передан любой из других a-кетокислот с образованием соответствующей аминокислоты.

Организм человека и большинства других животных сохранил способность синтезировать все аминокислоты за исключением девяти т.н. незаменимых аминокислот. Поскольку кетокислоты, соответствующие этим девяти, не синтезируются, незаменимые аминокислоты должны поступать с пищей.

Синтез белков.

Аминокислоты нужны для биосинтеза белка. Процесс биосинтеза протекает обычно следующим образом. В цитоплазме клетки каждая аминокислота «активируется» в реакции с АТФ, а затем присоединяется к концевой группе молекулы рибонуклеиновой кислоты, специфичной именно для данной аминокислоты. Эта сложная молекула связывается с небольшим тельцем, т.н. рибосомой, в положении, определяемом более длинной молекулой рибонуклеиновой кислоты, прикрепленной к рибосоме. После того как все эти сложные молекулы соответствующим образом выстроились, связи между исходной аминокислотой и рибонуклеиновой кислотой разрываются и возникают связи между соседними аминокислотами – синтезируется специфичный белок. Процесс биосинтеза поставляет белки не только для роста организма или для секреции в среду. Все белки живых клеток со временем претерпевают распад до составляющих их аминокислот, и для поддержания жизни клетки должны синтезироваться вновь.

Синтез других азотсодержащих соединений.

В организме млекопитающих аминокислоты используются не только для биосинтеза белков, но и как исходный материал для синтеза многих азотсодержащих соединений. Аминокислота тирозин является предшественником гормонов адреналина и норадреналина. Простейшая аминокислота глицин служит исходным материалом для биосинтеза пуринов, входящих в состав нуклеиновых кислот, и порфиринов, входящих в состав цитохромов и гемоглобина. Аспарагиновая кислота – предшественник пиримидинов нуклеиновых кислот. Метильная группа метионина передается ряду других соединений в ходе биосинтеза креатина, холина и саркозина. При биосинтезе креатина от одного соединения к другому передается также и гуанидиновая группировка аргинина. Триптофан служит предшественником никотиновой кислоты, а из валина в растениях синтезируется такой витамин, как пантотеновая кислота. Все это лишь отдельные примеры использования аминокислот в процессах биосинтеза.

Азот, поглощаемый микроорганизмами и высшими растениями в виде иона аммония, расходуется почти целиком на образование аминокислот, из которых затем синтезируются многие азотсодержащие соединения живых клеток. Избыточных количеств азота ни растения, ни микроорганизмы не поглощают. В отличие от них, у животных количество поглощенного азота зависит от содержащихся в пище белков. Весь азот, поступивший в организм в виде аминокислот и не израсходованный в процессах биосинтеза, довольно быстро выводится из организма с мочой. Происходит это следующим образом. В печени неиспользованные аминокислоты передают свой азот a-кетоглутаровой кислоте с образованием глутаминовой кислоты, которая дезаминируется, высвобождая аммиак. Далее азот аммиака может либо на время запасаться путем синтеза глутамина, либо сразу же использоваться для синтеза мочевины, протекающего в печени.

У глутамина есть и другая роль. Он может подвергаться гидролизу в почках с высвобождением аммиака, который поступает в мочу в обмен на ионы натрия. Этот процесс крайне важен как средство поддержания кислотно-щелочного равновесия в организме животного. Почти весь аммиак, происходящий из аминокислот и, возможно, из других источников, превращается в печени в мочевину, так что свободного аммиака в крови обычно почти нет. Однако при некоторых условиях довольно значительные количества аммиака содержит моча. Этот аммиак образуется в почках из глутамина и переходит в мочу в обмен на ионы натрия, которые таким образом реадсорбируются и задерживаются в организме. Этот процесс усиливается при развитии ацидоза – состояния, при котором организм нуждается в дополнительных количествах катионов натрия для связывания избытка ионов бикарбоната в крови.

Избыточные количества пиримидинов тоже распадаются в печени через ряд реакций, в которых высвобождается аммиак. Что касается пуринов, то их избыток подвергается окислению с образованием мочевой кислоты, выделяющейся с мочой у человека и других приматов, но не у остальных млекопитающих. У птиц отсутствует механизм синтеза мочевины, и именно мочевая кислота, а не мочевина, является у них конечным продуктом обмена всех азотсодержащих соединений.

ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕТАБОЛИЗМЕ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

Можно сформулировать некоторые общие понятия, или «правила», касающиеся метаболизма. Приведенные ниже несколько главных «правил» позволяют лучше понять, как протекает и регулируется метаболизм.

1. Метаболические пути необратимы. Распад никогда не идет по пути, который являлся бы простым обращением реакций синтеза. В нем участвуют другие ферменты и другие промежуточные продукты. Нередко противоположно направленные процессы протекают в разных отсеках клетки. Так, жирные кислоты синтезируются в цитоплазме при участии одного набора ферментов, а окисляются в митохондриях при участии совсем другого набора.

2. Ферментов в живых клетках достаточно для того, чтобы все известные метаболические реакции могли протекать гораздо быстрее, чем это обычно наблюдается в организме. Следовательно, в клетках существуют какие-то регуляторные механизмы. Открыты разные типы таких механизмов.

а) Фактором, ограничивающим скорость метаболических превращений данного вещества, может быть поступление этого вещества в клетку; именно на этот процесс в таком случае и направлена регуляция. Роль инсулина, например, связана с тем, что он, по-видимому, облегчает проникновение глюкозы во все клетки, глюкоза же подвергается превращениям с той скоростью, с какой она поступает. Сходным образом проникновение железа и кальция из кишечника в кровь зависит от процессов, скорость которых регулируется.

б) Вещества далеко не всегда могут свободно переходить из одного клеточного отсека в другой; есть данные, что внутриклеточный перенос регулируется некоторыми стероидными гормонами.

в) Выявлено два типа сервомеханизмов «отрицательной обратной связи».

У бактерий были обнаружены примеры того, что присутствие продукта какой-нибудь последовательности реакций, например аминокислоты, подавляет биосинтез одного из ферментов, необходимых для образования этой аминокислоты.

В каждом случае фермент, биосинтез которого оказывается затронутым, был ответствен за первый «определяющий» этап (на схеме реакция 4) метаболического пути, ведущего к синтезу данной аминокислоты.

Второй механизм хорошо изучен у млекопитающих. Это простое ингибирование конечным продуктом (в нашем случае – аминокислотой) фермента, ответственного за первый «определяющий» этап метаболического пути.

Еще один тип регулирования посредством обратной связи действует в тех случаях, когда окисление промежуточных продуктов цикла трикарбоновых кислот сопряжено с образованием АТФ из АДФ и фосфата в процессе окислительного фосфорилирования. Если весь имеющийся в клетке запас фосфата и (или) АДФ уже исчерпан, то окисление приостанавливается и может возобновиться лишь после того, как этот запас вновь станет достаточным. Таким образом, окисление, смысл которого в том, чтобы поставлять полезную энергию в форме АТФ, происходит только тогда, когда возможен синтез АТФ.

3. В биосинтетических процессах участвует сравнительно небольшое число строительных блоков, каждый из которых используется для синтеза многих соединений. Среди них можно назвать ацетилкофермент А, глицерофосфат, глицин, карбамилфосфат, поставляющий карбамильную (H2N–CO–) группу, производные фолиевой кислоты, служащие источником гидроксиметильной и формильной групп, S-аденозилметионин – источник метильных групп, глутаминовую и аспарагиновую кислоты, поставляющие аминогруппы, и наконец, глутамин – источник амидных групп. Из этого относительно небольшого числа компонентов строятся все те разнообразные соединения, которые мы находим в живых организмах.

4. Простые органические соединения редко участвуют в метаболических реакциях непосредственно. Обычно они должны быть сначала «активированы» путем присоединения к одному из ряда соединений, универсально используемых в метаболизме. Глюкоза, например, может подвергнуться окислению лишь после того, как она будет этерифицирована фосфорной кислотой, для прочих же своих превращений она должна быть этерифицирована уридиндифосфатом. Жирные кислоты не могут быть вовлечены в метаболические превращения прежде, чем они образуют эфиры с коферментом А. Каждый из этих активаторов либо родствен одному из нуклеотидов, входящих в состав рибонуклеиновой кислоты, либо образуется из какого-нибудь витамина. Легко понять в связи с этим, почему витамины требуются в таких небольших количествах. Они расходуются на образование «коферментов», а каждая молекула кофермента на протяжении жизни организма используется многократно, в отличие от основных питательных веществ (например, глюкозы), каждая молекула которых используется только один раз.

В заключение следует сказать, что термин «метаболизм», означавший ранее нечто не более сложное, чем просто использование углеводов и жиров в организме, теперь применяется для обозначения тысяч ферментативных реакций, вся совокупность которых может быть представлена как огромная сеть метаболических путей, многократно пересекающихся (из-за наличия общих промежуточных продуктов) и управляемых очень тонкими регуляторными механизмами.

Рассказать друзьям