Обмен веществ также Метаболизм

В здоровом организме взрослого человека наблюдается состояние водного равновесия или водного баланса. Оно заключается в том, что количество воды, потребляемое человеком, равно количеству воды, выводимой из организма. Водный обмен является важной составной частью общего обмена веществ живых организмов, в том числе и человека. Водный обмен включает процессы всасывания воды, которая поступает в желудок при питье и с пищевыми продуктами, распределение ее в организме, выделения через почки, мочевыводящие пути, легкие, кожу и кишечник. Следует отметить, что вода также образуется в организме вследствие окисления жиров, углеводов и белков, принятых с пищей. Такую воду называют метаболической. Слово метаболизм происходит от греческого, что означает перемена, превращение. В медицине и биологической науке метаболизмом называют процессы превращения веществ и энергии, лежащие в основе жизнедеятельности организмов. Белки, жиры и углеводы окисляются в организме с образованием воды НгО и углекислого газа (диоксида углерода) СОг. При окислении 100 г жиров образуется 107 г воды, а при окислении 100 г углеводов — 55,5 г воды. Некоторые организмы обходятся лишь метаболической водой и не потребляют ее извне. Примером является ковровая моль. Не нуждаются в воде в природных условиях тушканчики, которые водятся в Европе и Азии, и американская кенгуровая крыса. Многие знают, что в условиях исключительно жаркого и сухого климата верблюд обладает феноменальной способностью долгое время обходиться без пищи и воды. Например, при массе 450 кг за восьмидневный переход по пустыне верблюд может потерять 100 кг в массе, а потом восстановить их без последствий для организма. Установлено, что его организм использует воду, содержащуюся в жидкостях тканей и связок, а не крови, как это происхо- [c.8]

Третий пример взаимосвязи процессов метаболизма - общие конечные пути. Такими путями для распада всех биомолекул являются цикл лимонной кислоты (цикл Кребса) и дыхательная цепь. Эти процессы используются для координации метаболических реакций на различных уровнях. Так, цикл лимонной кислоты является источником СО2 для реакций карбоксилирования, с которых начинается биосинтез жирных кислот и глюкогенез, а также образование пуриновых и пиримидиновых оснований и мочевины. Взаимосвязь между углеводным и белковым обменом достигается через промежуточные метаболиты цикла Кребса а-кетоглутарат и глутамат, оксалоацетат и аспартат. Ацетил-КоА прямо участвует в биосинтезе жирных кислот и в других реакциях анаболизма, а в этих процессах связующими конечными путями выступают реакции энергетического обеспечения с использованием НАДН, НАДФН и АТФ. Важно подчеркнуть, что главным фактором для нормального обмена веществ и протекания нормальной жизнедеятельности является поддержание стационарного состояния. [c.120]

Ввиду описанных преимуществ дыхания не удивительно, что на планете, атмосфера и гидросфера которой богаты Ог, эволюция большей части животного царства привела к абсолютной зависимости от аэробного метаболизма. Однако не у всех организмов и не у всех тканей одного и того же организма зависимость от кислорода выражена в одинаковой степени. Например, скелетные мышцы позвоночных способны работать главным образом за счет гликолиза это происходит в короткие периоды интенсивной деятельности, когда поступление кислорода оказывается недостаточным, чтобы весь образующийся пируват поступал в цикл Кребса. Мозговое вещество почки тоже может в значительной степени использовать анаэробный обмен. Некоторые другие ткани, особенно сердечная мышца и центральная нервная система, полностью зависят от дыхания. Большинство тканей занимает промежуточное положение и может хотя бы короткое время переносить анаэробиоз. Подобно тому как разные ткани одного организма могут сильно различаться по зависимости от О2. разные виды организмов также могут сильно различаться по своей зависимости от дыхания. В этом отношении одну крайнюю группу составляют строгие аэробы. Они не могут жить без кислорода. Другая крайняя группа организмов — облигатные анаэробы для выживания их необходимо полное отсутствие О2. Промежуточный класс, к которому относятся многие виды беспозвоночных, образуют факультативные анаэробы. Эти организмы используют кислород, когда он имеется, но могут неограниченно долго выживать и при полном его отсутствии. [c.44]

Гормональная регуляция обмена веществ осуществляется специфическими веществами — гормонами (см. главу 7). Гормоны регулируют внутриклеточный обмен через вторичные посредники, такие как циклические нуклеотиды, ионы кальция, а также белками-рецепторами и др. Изменение их содержания в клетке также влияет на скорость метаболизма. [c.37]

Как было указано, обмен веществ в организме человека протекает не хаотично он интегрирован и тонко настроен. Все превращения органических веществ, процессы анаболизма и катаболизма тесно связаны друг с другом. В частности, процессы синтеза и распада взаимосвязаны, координированы и регулируются нейрогормональными механизмами, придающими химическим процессам нужное направление. В организме человека, как и в живой природе вообще, не существует самостоятельного обмена белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот. Все превращения объединены в целостный процесс метаболизма, подчиняющийся диалектическим закономерностям взаимозависимости и взаимообусловленности, допускающий также взаимопревращения между отдельными классами органических веществ. Подобные взаимопревращения диктуются физиологическими потребностями организма, а также целесообразностью замены одних классов органических веществ другими в условиях блокирования какого-либо процесса при патологии. [c.545]

Под обменом веществ, или метаболизмом понимают строго упорядоченную систему биохимических и физиологических процессов, которые обеспечивают поступление питательных и других веществ в организм, их усвоение, превращение внутри клеток, а также выведение образовавшихся продуктов обмена во внешнюю среду. [c.26]

Наряду с закрытыми системами существуют открытые системы, в которых осуществляется обмен веществом с окружающей средой. Такие системы используют в некоторых случаях при проведении химических реакций. К ним относятся живые организмы, начиная с простейших одноклеточных. Общеизвестно, что неотъемлемой чертой живой материи является обмен веществ, т. е. поступление в организм продуктов питания, а в огромном числе случаев также и кислорода, и вывод из организма вредных продуктов метаболизма В открытых системах изменение количества молей каждого компонента складывается из двух частей — изменения в результате химического процесса и изменения при переносе вещества через границу системы. [c.167]

Для нормального функционирования кожи наиболее важное значение имеет водно-солевой обмен. Содержание воды в коже составляет до 70%, при более низком ее содержании кожа теряет эластичность, упругость. Почти все физиологические процессы клетки, связанные с обменом веществ, а также доставкой продуктов питания клеткам и выведением продуктов распада, происходят при участии воды. При старении кожи способность ее удерживать влагу резко уменьшается, что сопровождается потерей эластичности и упругости, усыханием кожи, появлением морщин. Ионы натрия и калия участвуют в поддержании кислотно-щелочного равновесия, белкового, углеводного и витаминного обменов, активизируют деятельность ферментных систем. Нарушение солевого метаболизма в коже приводит к ее морфологическим и функциональным изменениям. [c.102]

В организме в качестве источников энергии и сырья для получения органических предшественников многих клеточных компонентов, а также для того, чтобы обеспечить аминокислотами биосинтез белков. Витамины же, напротив, нужны лишь в малых количествах, потому что они играют роль катализаторов в различных химических превращениях макрокомпонентов пищи-превращениях, которые в совокупности называются обменом веществ, или метаболизмом. Подобно ферментам, витамины присутствуют в тканях в очень низких концентрациях. [c.274]

Биологический круговорот связан с метаболизмом (обменом веществ) и образованием, а также разложением воды в живом веществе, в процессе его жизнедеятельности. [c.24]

Отдельные исследования коснулись некоторых белковых компонентов (ферментов), связанных с обменом веществ (в основном с углеводным метаболизмом) этих органов растений. Скудность сведений по сравнению с имеющейся информацией по зерновым (хранение запасных белков) или по листовой зеленой массе (синтез органических веществ за -счет функционирования хлорофилла) можно объяснить второстепенной ролью клубней в растительном мире. Недостаточность информации может быть связана также с относительно низким содержанием белков в таких органах растений и трудностью работы с этими органическими веществами, стабильность и однородность которых трудно обеспечить в лабораторных условиях. Кроме того, большинство видов растений, образующих клубни, происходят из тропиков и поэтому отдалены от лабораторий, которые могут заинтересоваться их местным использованием как источником питания, а не как экспортным товаром это обстоятельство ограничило масштабы таких исследований, В отношении других продуктов того же тропического происхождения, но являющихся предметом экспорта, например каучука, какао, кофе, положение иное вероятно, эта область поглотила весь наличный исследовательский потенциал [53], [c.269]

Все физические и химические процессы, связанные с построением содержащихся в организме веществ из продуктов питания (углеводов, жиров и белков), а также с превращением таких веществ и разрушением химических соединений в организме описывают общим термином обмен веществ (метаболизм). Для веществ, которые имеют значение при обмене веществ и в процессе роста организма, обычно используют термин метаболиты. [c.698]

В первой части книги, вышедшей в 1970 г., изложены сведения по химии и биологической роли белков, ферментов, нуклеиновых кислот и нуклеопротеидов. Во второй части рассматриваются сложные белки, содержащие углеводы, порфирины и липиды. Приведены краткие сведения по обмену веществ, что позволило показать участие рассмотренных соединений в общем метаболизме веществ в клетке, затронуты также некоторые вопросы биоэнергетики и регуляции обмена веществ. [c.8]

Клетки, которые выходят из пролиферативного цикла на неограниченное время, оставаясь при этом полностью жизнеспособными, то есть сохраняют способность вернуться к активному обмену и размножению (пролиферации) называют покоящимися. Это наиболее общее определение относится к формам покоя организмов любого уровня эволюционной сложности. Покоящиеся клетки характеризуются особым физиологическим состоянием, которое обеспечивает их способность переживать недостаток питательных веществ и энергии, а также оставаться устойчивыми к повреждающим факторам среды. Этот тип метаболизма, при котором редуцирован обмен веществ клеток с внешней средой и повышена их устойчивость к факторам окружения, предложено называть гипобиозом. [c.88]

Что понимают под метаболизмом или обменом веществ, а также под способностью воспроизводства Опишите, пользуясь этими представлениями, различия между живым организмом и неодушевленным предметом. [c.501]

В настоящей книге рассматриваются три класса сложных белков углевод-белковые комплексы, хромопротеиды и липопротеиды. Изложены важнейшие аспекты химии углеводов, порфиринов и липидов, необходимые для понимания структуры и функции сложных белков. Книга включает также краткие сведения по обмену веществ, которые отражают роль рассмотренных соединений в общем метаболизме веществ в клетке. Осзещены некоторые моменты биоэнергетики и регуляции обмена веществ. [c.4]

Мы знаем теперь, как происходит активирование кислорода в процессах медленного сгорания, знаем также, что кислород не только активируется в живых организмах, но и встречается там с катализаторами — фер-мептами, которые переносят его иа некоторые способные к окислению вещества. Очевидно, что в цепи дыхательных процессов, совокупность которых составляет так называемый метаболизм, или обмен веществ, для нас остаются невыясненными многие звенья. Но накопившийся за последние [c.101]

Основным обменом (основным метаболизмом) называют минимальный уровень обмена веществ и энергетических затрат, необходимых только для поддержания жизни во время полного покоя или сна. Для определения основного обмена необходимо, чтобы человек в течение 12—18 ч находится в состоянии физического и психического покоя и не принимал никакой пищи. Это гарантирует, что к моменту измерения желудочно-кишечный тракт испытуемого будет пуст. Величина основного обмена зависит от возраста, пола, массы тела и состояния здоровья индивидуума, а также коррелирует с отношением поверхности тела к его объему. [c.375]

Многообразие обменных процессов, необходимых для синтеза различных веществ и роста клеток, требует их хорошей координации. Каждый метаболический путь включает несколько ферментативных реакций. Процессы метаболизма обеспечивают получение энергии в биологически доступной форме, синтез простых структурных компонентов и сложных макромолекул, а также редупликацию клетки. Необходимость вьщержать конкуренцию с другими живыми существами привела к развитию механизмов, которые, с одной стороны, дают возможность приспосабливаться к меняющимся условиям внешней среды, а с другой-оптимально согласовывают между собой различные метаболические процессы. Объектами такой оптимизации могут быть ферментные белки, их синтез и функционирование. Регуляция клеточного метаболизма происходит на двух уровнях-на уровне синтеза ферментов и на уровне изменения их активности. [c.472]

В литературе опубликованы также результаты многочисленных исследований о влиянии 2,4-Д на синтез, транспорт и метаболизм других более или менее жизненно важных компонентов вещества растительных клеток, например органических кислот, включая аскорбиновую кислоту, нуклеотидов, алкалоидов, витаминов и провитаминов, природных ауксинов, ферментов и растительных красителей, включая хлорофилл, а также о влиянии 2,4-Д на минеральный обмен [1086, 1440, 1443, 1465]. [c.90]

Такой подход был использован при изучении действия бутифоса и хлората магния на одну из сторон промежуточного метаболизма хлопчатника-азотный обмен. Опыты проведены на хлопчатнике сорта 108-Ф. Исследовали влияние дефолиантов на соотношение отдельных форм азота (общий, белковый, небелковый, свободные аминокислоты) в листовых пластинках хлопчатника, а также действие этих веществ на синтез свободных аминокислот и белка. Белковый и небелковый азот определяли методом Кьельдаля, свободные аминокислоты — методом хроматографии на бумаге, процесс синтеза белка и свободных аминокислот изучали с применением изотопа азота N 5 (14). [c.119]

Биосинтез 1/553 5/718. См. также Биополимеры, индивидуальные представители алкалоидов, витаминов, гормонов, липидов и др. ассимиляция 1/553. 1149. 1151 2/633 3/503. 504. 697. 810-812. См. также Анаболизм генетических структур, см. Ген яи-ческая инженерия. Генетический код. Гены и биоазотфиксация 1/103. 104 и бноокислеиие. см. Брожение, Ды-хание. Окислительное фосфорилирование и метаболизм, см. Обмен веществ и синтез бактериальный, см. Биотехнология, Микробиологический синтез. Микроорганизмы [c.560]

В предшествующих главах, посвященных обмену веществ у микроорганизмов, неоднократно шла речь о регуляции метаболизма и роста факторами среды. Обнаруженное еще Пастером, подавление брожения атмосферным кислородом у дрожжей-превосходный пример такой регуляции, весьма детально изученный. Давно известно также, что некоторые ферменты, участвующие в расщеплении того или иного субстрата, образуются только в его присутствии. У денитрифицирующих бактерий нитратное дыхание может начаться лишь в отсутствие Oj кислород подавляет и образование нитратредуцирующей ферментной системы, и ее функцию. Изменение pH в культурах Enteroba ter или lostridium способно изменить ход брожения и повлиять на природу образующихся продуктов. У фототрофных бактерий кислород и свет влияют на синтез пигментов, В основе этих и многих других изменений, обусловленных средой, лежат специальные регуляторные механизмы. [c.472]

По сравнению с процессами, протекающими в присутствии кислорода, брожение — эволюционно более ранняя, но энергетически менее выгодная форма извлечения энергии из питательных веществ. Процессы брожения сформировались у простейших организмов в те времена, когда атмосфера Земли не содержала кислорода. Постепенно доля брожения в энергетическом обмене уменьшалась за счет развития более эффективного аэробного пути образования энергии. К брожению способны животные, растения и многие микроорганизмы (дрожжевые грибы, бактерии). Брожение является также жизненно важным процессом и для человеческого организма. Когда поступление кислорода оказывается недостаточным, например при крайнем физическом напряжении, мышечные клетки образуют лактат путем брожения. Кроме того, в организме человека есть ткани, которые слабо снабжаются кровью и кислородом (хрусталик и роговица глаза). В клетках этих тканей окислительный метаболизм выражен слабо, а энергия в основном образуется путем сбраживания глюкозы в лактат. [c.409]

Очень важно также, чтобы неправильные ферменты, нарушающие нормальный ход метаболизма, не образовывались в клетке. Такой фермент, например, может превратить один из промежуточных метаболитов в вещество, совершенно отличное от нормального продукта, и таким образом повести обмен not нежелательному пути он может также катализировать расщепление богатых энергией соединений, которые должны были использоваться в реакциях синтеза. Важно не упускать из виду это соображение при рассмотрении теорий образования первых ферментов под действием гипотетических неспецифических катализаторов, например катализатора, вызывающего беспорядочное соединение аминокислот с образованием пептидов. [c.132]

Представляют интерес также те вещества, которые непосредственно подавляют метаболизм. К ним относится, например, 2-дезокси-0-глюкоза. Это вещество дезорганизует энергетический обмен клетки тремя основными путями конкурируя с глюкозой при поглощении клетками, конкурируя с глюкозой в процессе ее фосфорилирования гексокиназой, а также путем подавления 2-дезокси-0-глюкозо-6-фосфатом изомеризации глю-козо-6-фосфата в фруктозо-6-фосфат. Поскольку 2-дезокси-0-глюкозо-6-фосфат далее не подвергается метаболическим изменениям, эти эффекты стимулируют распад АТФ и подавляют активный транспорт. В исследованиях кожи лягушки, находящейся в контакте с 1 мМ раствором глюкозы, при концентрации 16 мМ 2-дезокси-0-глюкозы активный транспорт подавлялся, по данным измерений тока короткого замыкания, в среднем на 58 % от контрольного уровня. Это было связано со значительным понижением сродства, в данном случае на 53 % от контрольного значения (рис. 8.12). Такое понижение А легко объяснить исходя из известных типов влияния 2-дезокси-0-глю-козы на метаболизм. [c.167]

Обмен веществ при участии желчных кислот является основным путем выведения лекарств из организма. Желчные кислоты, по-видимому, участвуют не только в связывании липидов, но их роль в транспорте, поглощении и метаболизме лекарственных веществ не Так хорошо изучена, как в поглощении жиров. Вонк и сотр. [48] рассмотрели, важно ли связывание веществ с мицеллами при транспорте в печени, д также при выделении органических анионов под действием желчных кислот. Больщинство авторов согласно, что между стимуляцией потока желчных киспот и выделением органических анионов не существует простой связи, но известно, что таурохсшат (ТХ), который способствует образованию желчных мицелл, стимулирует также и выделение с желчью некоторых соединений более эффективно, чем агенты типа теофиллина, дегидрохолата и гидрокортизона, которые вызывают выделение желчи без мицеллообразова-ния. Было выдвинуто несколько предположений о механизме участия мицелл [49], в том числе стимуляция транспорта от печени желчи путем непосредственного влияния на клеточные мембраны стимуляция мицеллообразования внутри клеток печени связывание анионов лекарственных веществ и последующий экзоцитоз этих агрегатов в желчные протоки связывание анионов в мицеллах в желчных протез [c.52]

Необходимо еще раз подчеркнуть, что большее значение для жизнедеятельности клетки имеет активное поступление. Именно оно ответственно за избирательное накопление ионов в цитоплазме. Поглощение питателс>ных пеществ клеткой тесно связано с обменом веществ. Эти связи многосторонпи. Для активного переноса необходимы синтез белков переносчиков и энергия, поставляемая в процессе дыхания. Надо учитывать также, что чем быстрее поступающие ионы включаются в метаболизм, тем интенсивпее идет их поглощение. [c.60]

Ранее о витамине было известно лишь то, что он лечит рахит, вызываемый аномалиями в кальциевом обмене в организме. Однако в последнее десятилетие исследования метаболизма этого вещества и его функций в организме позволили установить, что лечебное действие связано не с самим витамином В , а с продуктами его метаболизма - вьщеляемым почками 1,25-диокшвитамином Вз(1,25- (ОН) -В3). Это соединение и другие продукты метаболизма витамина В, стали применять при лечении заболеваний почек и костных заболеваний, сонровож дающихся ослаблением функции околощитовидной железы. Были развернуты широкие исследования с целью разработки простых методов синтеза активных форм витамина В синтеза более эффективных или более селективных соединений, синтеза различных аналогов для установления зависимости между структурой и активностью, синтеза аналотв антиметаболитов для выяснения физиологической роли метаболизма и др. В ряду этих работ были осуществлены также синтезы фторсодержащих аналогов. Поскольку детальные описания метаболизма и функций витамина В3 приведены в обзорных работах [ 19, 20],ниже будут рассмотрены только фторсодержащие аналоги. [c.516]

Способность выполнения ряда специфических функций, возникшая в процессе длительной эволюции нервной системы, отразилась также на формировании ее особого химического состава и определенной специфики метаболизма. Здесь можно отметить и высокую концентрацию в нервной ткани липидных веществ, в частности липопротеидных и липонуклео-протеидных надмолекулярных комплексов и огромные скорости протекания метаболических процессов и исключительную интенсивность потребления энергии и связанное с этой особешюстью весьма эффективное использование ряда аминокислот в качестве источников энергии и исключительное развитие биохимических аппаратов образования аминокислот из глюкозы и наличие множества альтернативных путей превращения веществ, выполняющих в деятельности нервной системы особо важную роль и развитые механизмы пространственного разобщения метаболитов, отличающихся по обменной активности и необычные механизмы транспорта биологически важных веществ но отросткам нейронов на периферию клетки и специфическую локализацию в нервной ткани таких соединений, как протеолипиды, некоторые виды ганглиозидов, ГАМК, К-ацетил-Ь-аспарагиновая кислота и др. и высокую активность био- [c.19]

Болезни обмена веществ человека с позиций генетики стали предметом изучения уже в начале нашего столетия. Напомним исследования А. Гаррода, начатые им в 1902 г., по врожденным ошибкам метаболизма. Пример наследственных заболеваний, причиной которых являются генные мутации, блокирующие обмен фенилаланина на разных стадиях, показаны на рис. 20.10. Самая безобидная из этих болезней — альбинизм (встречающаяся с частотой от 1 10 000 до 1 200 000) выражается в повышенной чувствительности к солнечному свету из-за отсутствия кожных пигментов, а также в седине и дефектах зрения. [c.513]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология