ОБМЕН ВЕЩЕСТВ

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ — лежащий в основе жизни закономерный порядок превращения веществ в живых телах во взаимодействии этих тел с внешней средой.

Обмен веществ ведет к самообновлению и самовоспроизведению живых организмов, является необходимым условием их существования. В процессе обмена веществ организм воспринимает из окружающей внешней среды разнообразные вещества. В организме эти вещества подвергаются глубоким изменениям, в результате которых они превращаются в вещества самого организма, становятся подобными химическими соединениям, входящим в состав тканей организма.

Хотя основные этапы обмена веществ являются сходными для всех живых организмов, но для каждого вида характерен свой особый тип обмена веществ, зависящий от условий его существования. Обмен веществ подвергается определенным изменениям в зависимости от режима питания, температуры, атмосферного давления и т. д.

Растительные организмы и некоторые бактерии способны синтезировать необходимые им органические вещества из неорганических соединений (из углерода углекислого газа); для этого используется как энергия солнечного света (фотосинтез), так и энергия окисления некоторых неорганических веществ (химиосинтез). Такие организмы называют автотрофными (от греческого autós — сам и trophe — питание).

Животные, а также многие виды бактерий не способны сами синтезировать органические вещества и получают их в виде пищи. Эти организмы называют гетеротрофными (от греческого heteros — другой и trophe — питание).

Деление организмов на автотрофов и гетеротрофов в настоящее время нельзя признать абсолютным, так как известны явления, показывающие, что и у животных и у растений имеются черты обоих типов питания.

Первым этапом обмена веществ является пищеварение. Питательные вещества, поступающие с пищей (белки, углеводы, жиры), в пищеварительном канале подвергаются первичной химической обработке, после чего теряют свою видовую специфичность, и организм способен превратить их путем дальнейших более глубоких изменений в собственные составные части тканей.

Основные изменения, в ходе которых поступившие из пищеварительного канала пищевые вещества используются организмом, происходят уже в тканях и составляют так называемый тканевой, или межуточный, обмен.

Однако в тканевой обмен вступают сразу не все вещества, часть их (углеводы, жиры) откладывается в «запас» или, как говорят, образует депо; такими депо являются печень, где откладывается животный крахмал (гликоген), подкожная клетчатка и сальник, где откладываются жиры.

Межуточный, или тканевой, обмен веществ заключается в цепи химических превращений поступивших в организм питательных веществ (белков, жиров и углеводов).

Превращения эти сводятся к двум процессам, которые текут параллельно, взаимосвязанно и составляют сущность органической жизни: диссимиляции и ассимиляции.

При диссимиляции сложные, обладающие большой молекулой и большим запасом химической энергии вещества расщепляются с освобождением этой энергии, которая непосредственно переходит в энергию физиологических функций (сокращение мышц, секреция желез, энергия нервных импульсов), в химическую энергию, превращающую простые вещества в сложные, т. е. в энергию ассимиляции: образование тканевых белков, гормонов, нейтрализация ядовитых веществ (продуктов распада), подлежащих удалению из организма, и другие процессы, протекающие в сложном животном организме.

Интенсивность и направленность совершающихся в организме химических процессов, лежащих в основе обмена веществ, зависит от действия катализаторов белковой природы — ферментов.

Почти любое вещество, участвующее в обмене веществ, вступает во взаимодействие с ферментом. Каждая ферментативная реакция является отдельным звеном в цепи тех превращений, которые лежат в основе обмена веществ.

Главным источником энергии, образующейся при диссимиляции и используемой организмом, являются процессы разложения углеводов.

Углеводы, поступающие в организм главным образом в виде сложных сахаров (ди- и полисахаридов — сахарозы, крахмала), расщепляются под действием ферментов в желудочно-кишечном тракте на простые сахара - моносахариды (глюкоза), которые всасываются в кровь и разносятся ею в различные органы и ткани.

Значительная часть глюкозы, откладываясь в печени, превращается в гликоген.

При нормальных условиях в крови человека содержится от 80 до 120 мг глюкозы в каждых 100 см3 крови (т. е. 80-120 мг %).

Содержание глюкозы в крови колеблется в зависимости от состояния организма.

Регуляция углеводного обмена осуществляется центральной нервной системой как путем прямого воздействия на печень, так и через железы внутренней секреции, вырабатывающие гормоны (главным образом адреналин и инсулин).

Значительная часть энергии, необходимой организму для работы мышц, покрывается за счет окисления углеводов.

Окисление глюкозы в тканях и органах может проходить двумя путями: аэробным, т. е. в присутствии кислорода (дыхание), и анаэробным, т. е. без кислорода (так называемый гликолиз).

Анаэробные этапы превращения глюкозы приводят к образованию пировиноградной кислоты, а из пировиноградной, кислоты — молочной кислоты.

В аэробных условиях происходит окисление пировиноградной кислоты до уксусной или до конечных продуктов обмена — углекислого газа и воды.

Главная масса энергии при расщеплении углеводов освобождается аэробным путем, т. е. при участии кислорода, что составляет сущность так называемого тканевого дыхания, без участия которого ткани неизбежно гибнут.

Жиры и липоиды (жироподобные вещества животного и растительного происхождения) в желудочно-кишечном тракте также подвергаются расщеплению (липазами) с образованием свободных жирных кислот и глицерина.

Глицерин путем ряда ферментативных превращений образует пировиноградную и уксусную кислоты, которые в конечном итоге окисляются до углекислого газа и воды.

В итоге окисления жирных кислот образуются уксусная и ацето-уксусная кислоты, которые также могут окисляться до углекислого газа и воды.

Таким образом, жиры, подобно углеводам, в процессе тканевого обмена используются организмом как источник энергии.

При расщеплении белков в желудочно-кишечном тракте образуются низкомолекулярные пептиды — вещества, занимающие промежуточное положение между белками и аминокислотами, и свободные аминокислоты (особый вид органических кислот, составляющих постоянные структурные единицы белков).

Всасывающиеся в кровь аминокислоты разносятся к различным органам и тканям, где претерпевают ряд превращений: часть их используется для синтеза белков плазмы крови и тканевых белков, часть идет на синтез ферментов и гормонов, часть подвергается окислению, сопровождаемому в конечном итоге образованием свободного аммиака, углекислого газа и воды.

У человека и животных особенно интенсивный распад аминокислот идет в печени.

Образующийся при распаде аминокислот аммиак превращается в мочевину или мочевую кислоту и выделяется с мочой.

Исключительно важную роль в обмене веществ и жизнедеятельности организма играют вода как среда, в которой протекают все химические превращения, минеральные соединения (особенно фосфорная кислота), участвующие во многих процессах обмена, и витамины, входящие в состав ферментов.

Характернейшей особенностью обмена веществ в организме является строгая согласованность и слаженность всех процессов, которые протекают как единое целое при тесном взаимодействии отдельных процессов.

Уже первый этап обмена — переваривание пищи - представляет собой одновременно протекающий процесс распада белков, жиров и углеводов в желудочно-кишечном тракте.

Установлена непосредственная связь между различными формами обмена веществ. Она выражается в том, что отдельные структурные элементы белков, жиров и углеводов могут превращаться друг в друга после соответствующих химических реакций.

Экспериментально доказано превращение продуктов обмена углеводов в аминокислоты, а также возможность синтеза углеводов за счет белков.

Возможность синтеза аминокислот из жиров (жирных кислот) весьма ограниченна. Превращение углеводов в жиры доказано в опытах на животных. Ряд работ подтверждает возможность превращения глицерина в животном организме в углеводы.

Таким образом, обмен веществ состоит из множества реакций (образование пировиноградной и уксусной кислот), связывающих между собой обмен белков, жиров и углеводов в единый процесс.

Ведущую роль в регулировании обмена веществ играет нервная система (особенно кора больших полушарий головного мозга).

Нарушения обмена веществ разнообразны и выражаются в недостаточном усвоении или избыточном накоплении веществ, участвующих в обмене, в накоплении промежуточных продуктов обмена веществ, в неполном или избыточном выделении продуктов обмена веществ и в образовании веществ, не свойственных нормальному обмену.

Нарушения обмена веществ лежат в основе любого патологического процесса.

При отдельных заболеваниях выступают те или другие стороны нарушения обмена веществ, например, при ожирении, диабете сахарном, атеросклерозе, подагре и других заболеваниях.

И. Л. Вайсфельд (Список авторов крупных статей) >>>

ledy

  • Online книги:

  1. Устранение дефектов одежды:
  2. Конструктивные дефекты одежды
  3. Технологичес­кие дефекты
  4. Примерка образцов одежды
  5. Уточнение конструкций одежды для фигур разного телосложения

  •  

  •  


 


 


 




Использование
материалов сайта

http://encemedic.liferus.ru/

только с разрешения владельца сайта

Copyscape Plagiarism Checker - Duplicate Content Detection Software

http://www.copyscape.com/

вензель



Copyright     © 2007 Все права защищены.