Катаболические реакции: Энергетический обмен (катаболизм, диссимиляция) — урок. Биология, 10 класс.

06.10.2022 0 Разное

2. Анаболические и катаболические реакции – две стороны обмена веществ

В обмене веществ выделяют два взаимосвязанных, но разнонаправленных процесса — анаболизм и катаболизм.

Анаболизм (ассимиляция) — это процессы синтеза сложных химичес­ких веществ из простых молекул. В процессе анаболизма образуются нуклеиновые кислоты, белки и другие макромолекулы организма. Эта сторо­на обмена включает и реакции распада питательных веществ при пищева­рении, так как они обеспечивают поступление в клетки строительного материала и энергии, необходимых для процессов анаболизма. Анаболи­ческие реакции протекают с использованием химической энергии в виде АТФ или НАДН2.

Катаболизм (диссимиляция) — это процессы распада сложных ве­ществ в клетках организма до более простых или до образования низко­молекулярных конечных продуктов распада (СО2, Н2О, NH3 и др.) и выве­дения их из организма. Катаболические реакции сопровождаются выделе­нием свободной энергии, которая заключена в сложных молекулах органи­ческих веществ.

Часть этой энергии превращается в химическую форму энергии (АТФ, НАДН2 и др.) и запасается в клетках организма. Большая часть энергии рассеивается в виде тепла.

Анаболизм и катаболизм — разнонаправленные процессы и протекают независимо друг от друга. Однако они тесно взаимосвязаны между собой. Катаболические процессы поставляют метаболиты и энергию для процес­сов анаболизма. Анаболические реакции накапливают (запасают) сложные питательные вещества и энергию, что создает возможность дальнейших реакций катаболизма.

Скорость и сбалансированность анаболических и катаболических про­цессов зависят от многих факторов и прежде всего от возраста и двига­тельной активности человека. Так, у детей анаболические процессы преоб­ладают над катаболическими. Это создает условия для роста организма, накопления мышечной массы. Анаболические процессы протекают с боль­шими затратами энергии, поэтому детям не рекомендуются тяжелые и дли­тельные физические нагрузки, которые могут затормозить процессы роста.

После 17—20 лет, когда прекращаются процессы роста, устанавлива­ется сбалансированность отдельных сторон обмена, как и у взрослых лю­дей. Для взрослого организма характерно динамическое равновесие про­цессов синтеза (анаболизма) и распада (катаболизма). Это фиксируется по относительному постоянству массы тела.

В стареющем организме преобладают катаболические процессы, что приводит к уменьшению содержания структурных белков, ферментов, гормонов и других функционально важных веществ. В связи с этим сни­жаются скоростно-силовые способности организма, возможности его приспособления и восстановления после физических нагрузок. Поэтому стареющий организм плохо переносит максимальные, особенно силовые, физические нагрузки. Однако умеренные физические нагрузки повышают интенсивность обменных процессов и продлевают период высокой функ­циональной активности организма.

Нарушение сбалансированности анаболических и катаболических процессов наблюдается при ряде заболеваний, неправильном питании, воздействии неблагоприятных факторов среды, чрезмерных физических нагрузках, неправильной организации тренировочного процесса.

Под воздействием физических нагрузок повышается общая интенсив­ность обмена веществ, особенно усиливаются катаболические процессы в скелетных мышцах и других тканях организма. Они обеспечивают энергией работающие мышцы. Скорость анаболизма при этом из-за дефицита энергии снижается.

В период отдыха после выполненной работы напряженно функциони­руют оба процесса. Их сбалансированность наступает после восстановле­ния процессов биосинтеза белка, которые в зависимости от вида выпол­ненной физической работы могут длиться от 12 до 24 ч. Поэтому в прак­тике спорта для характеристики процессов восстановления организма спортсмена после тренировки определяют метаболиты белкового обмена.

В период восстановления после физических нагрузок наблюдается из­быточное накопление отдельных энергетических субстратов и белковых соединений, что называется процессом сверхвосстановления. Такая при­способляемость обмена веществ создает условия для повышения функци­ональных возможностей организма, совершенствования его физических способностей в процессе спортивной тренировки.

Тактика ведения пациентов с остеоартритом: взгляд ревматолога и травматолога-ортопеда | Филатова

1. Cross M., Smith E., Hoy D., Nolte S., Ackerman I., Fransen M. et al. The global burden of hip and knee osteoarthritis: estimates from the global burden of disease 2010 study. Ann Rheum Dis. 2014;73(7):1323-1330. doi: 10.1136/annrheumdis-2013-204763.

2. Musumeci G., Aiello F.C., Szychlinska M.A., Di Rosa M., Gastrogiovanni R, Mobasheri A. Osteoarthritis in the XXIst century: risk factors and behaviors that influence disease onset and progression. Int J Mol Sci. 2015;16(3):6093-6112. doi: 10.3390/ijms16036093.

3. Галушко Е.А., Большакова Т.В., Виноградова И.Б., Иванова О.Н., Лесняк О.М., Меньшикова Л.В. и др. Структура ревматических заболеваний среди взрослого населения России по данным эпидемиологического исследования (предварительные результаты). Научнопрактическая ревматология. 2009;47(1):11-17. doi: 10.14412/19954484-2009-136.

4. Балабанова Р.М., Дубинина Т. В. Динамика пятилетней заболеваемости болезнями костно-мышечной системы и их распространенности среди взрослого населения России за 2013-2017 гг. Современная ревматология. 2019;13(4):11-17. doi: 10.14412/1996-7012-2019-411-17.

5. Cleveland R.J., Nelson A.E., Callahan L.F. Knee and hip osteoarthritis as predictors of premature death: a review of the evidence. Clin Exp Rheumatol. 2019;37(S120):24-30. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6934074.

6. Loeuille D., Chary-Valckenaere I., Champigneulle J., Rat A.C., Toussant F., Pinzano-Watrin A. et al. Macroscopic and microscopic features of synovial membrane inflammation in the osteoarthritic knee: correlating magnetic resonance imaging findings with disease severity. Arthritis Rheum. 2005;52(11):3492-3501. doi: 10.1002/art.21373.

7. Sellman J., Berenbaum F. The role of synovitis in pathophysiology and clinical symptoms of osteoarthritis. Nat Rev Rheumatol. 2010;6(11):625-635. doi: 10.1038/nrrheum.2010. 159.

8. Scanzello C.R. Role of low-grade inflammation in osteoarthritis. Curr Opin Rheumatol. 2017;29(1):79-85. doi: 10.1097/BOR.0000000000000353.

9. Goldring M.B., Otero M. Inflammation in osteoarthritis. Curr Opin Rheumatol. 2011;23(5):471-478. doi: 10.1097/BOR.0b013e328349c2b1.

10. Лила А.М., Алексеева Л.И., Телышев К.А. Современные подходы к фено-типированию остеоартрита. Современная ревматология. 2019;13(2):4-8. doi: 10.14412/1996-7012-2019-2-4-8.

11. Farmer C., Fenu E., O’Flynn N., Guthrie B. Clinical assessment and management of multimorbidity: summary of NICE guidance. BMJ. 2016;354:i4843. doi: 10.1136/bmj.i4843.

12. Wesseling J., Welsing P.M., Bierma-Zeinstra S.M., Dekker J., Gorter KJ., Kloppenburg M. et al. Impact of self-reported comorbidity on physical and mental health status in early symptomatic osteoarthritis: the CHECK (Cohort Hip and Cohort Knee) study. Rheumatology (Oxford). 2013;52(1):180-188. doi: 10.1093/rheumatology/kes288.

13. van Dijk G. M., Veenhof C., Schellevis F., Hulsmans H., Bakker J.P., Arwert H. et al. Comorbidity, limitations in activities and pain in patients with osteoarthritis of the hip or knee. BMCMusculoskelet Disord. 2008;9:95. doi: 10.1186/1471-2474-9-95.

14. Alvarez C., Cleveland RJ., Schwartz T.A., Renner J.B., Murphy L.B., Jordan J.M. et al. Comorbid conditions and the transition among states of hip osteoarthritis and symptoms in a community-based study: a multi-state time-to-event model approach. Arthritis Res Ther. 2020;22(1):12. doi: 10.1186/s13075-020-2101-x.

15. Muckelt P.E., Roos E.M., Stokes M., McDonough S., Gr0nne D.T., Ewings S. et al. Comorbidities and their link with individual health status: A cross-sectional analysis of 23,892 people with knee and hip osteoarthritis from primary care. J Comorb. 2020;10:2235042X20920456. doi: 10.1177/2235042X20920456.

16. Наумов А.В., Алексеева Л.И. Ведение больных с остеоартритом и коморбидностью в общей врачебной практике: клинические рекомендации . М.; 2016. Режим доступа: https://medvestnik.ru/apps/mv/assets/uploads/%D0%A1%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/REK-osteo2016.pdf.

17. Iannitti T., Lodi D., Palmieri B. Intra-Articular Injections for the Treatment of Osteoarthritis Focus on the Clinical Use of Hyaluronic Acid. Drugs R D. 2011;11(1):13-27. doi: 10.2165/11539760-000000000-00000.

18. Altman R.D., Manjoo A., Fierlinger A., Niazi F., Nicholls M. The mechanism of action for hyaluronic acid treatment in the osteoarthritic knee: a systematic review. BMC Musculoskelet Disord. 2015;16:321. doi: 10.1186/s12891-015-0775-z.

19. Brun P., Panfilo S., Daga Gordini D., Cortivo R., Abatangelo G. The effect of hyaluronan on CD44-mediated survival of normal and hydroxyl radicaldamaged chondrocytes. Osteoarthritis Cartilage. 2003;11(3):208-216. doi: 10.1016/S1063-4584(02)00352-7.

20. Brun P., Zavan B., Vindigni V., Schiavinato A., Pozzuoli A., Iacobellis C., Abatangelo G. In vitro response of osteoarthritic chondrocytes and fibroblast-like synoviocytes to a 500-730 kDa hyaluronan amide derivative. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2012;100(8):2073-2081. doi: 10.1002/jbm.b.32771.

21. Williams J., Zhang J., Kang H., Ummadi V., Homandberg G.A. The effects of hyaluronic acid on fibronectin fragment mediated cartilage chondrolysis in skeletally mature rabbits. Osteoarthritis Cartilage. 2003;11(1):44-49. doi: 10.1053/joca.2002.0864.

22. Brandt K.D., Block JA., Michalski J.P., Moreland L.W., Caldwell J.R., Lavin P.T. Efficacy and safety of intraarticular sodium hyaluronate in knee osteoarthritis. ORTHOVISC Study Group. Clin Orthop Relat Res. 2001;(385):130-143. doi: 10.1097/00003086-200104000-00021.

23. Campo G.M., Avenoso A., Nastasi G., Micali A., Prestipino V., Vaccaro M. et al. Hyaluronan reduces inflammation in experimental arthritis by modulating TLR-2 and TLR-4 cartilage expression. Biochim BiophysActa. 2011;1812(9):1170-1181. doi: 10.1016/j.bbadis.2011.06.006.

24. Hiraoka N., Takahashi Y., Arai K., Honjo S., Nakawaga S., Tsuchida S. et al. Hyaluronan and intermittent hydrostatic pressure synergistically suppressed MMP-13 and Il-6 expressions in osteoblasts from OA subchondral bone. Osteoarthr Cartil. 2009;17(S1):97. doi: 10.1016/S1063-4584(09)60186-2.

25. Maheu E., Rannou F., Reginster J.Y Efficacy and safety of hyaluronic acid in the management of osteoarthritis: Evidence from real-life setting trials and surveys. Semin Arthritis Rheum. 2016;45(4 Suppl):28-33. doi: 10.1016/j.semarthrit.2015.11.008.

26. Cooper C., Rannou F., Richette P., Bruyere O., Al-Daghri N., Altman R.D. et al. Use of Intraarticular Hyaluronic Acid in the Management of Knee Osteoarthritis in Clinical Practice. Arthritis Care Res (Hoboken). 2017;69(9):1287-1296. doi: 10.1002/acr.23204.

27. Bellamy N., Campbell J., Robinson V., Gee T., Bourne R., Wells G. Viscosupplementation for the treatment of osteoarthritis of the knee. Cochrane Database Syst Rev. 2005;18(2):CD005321. doi: 10.1002/14651858.CD005321.

28. Bannuru R.R., Schmid C.H., Kent D.M., Vaysbrot E.E., Wong J.B., McAlindon T.E. Comparative effectiveness of pharmacologic interventions for knee osteoarthritis: a systematic review and network meta-analysis. Ann Intern Med. 2015;162(1):46-54. doi: 10.7326/M14-1231.

29. Honvo G., Leclercq V., Geerinck A., Thomas T., Veronese N., Charles A. et al. Safety of Topical Non-steroidal Anti-Inflammatory Drugs in Osteoarthritis: Outcomes of a Systematic Review and Meta-Analysis. Drugs Aging. 2019;36(Suppl 1):45-64. doi: 10.1007/s40266-019-00661-0.

30. Bannuru R.R., Natov N.S., Obadan I.E., Price L.L., Schmid C.H., McAlindon T.E. Therapeutic trajectory of hyaluronic acid versus corticosteroids in the treatment of knee osteoarthritis: a systematic review and metaanalysis. Arthritis Rheum. 2009;61(12):1704-1711. doi: 10.1002/art.24925.

31. Bannuru R.R., Natov N.S., Dasi U.R., Schmid C.H., McAlindon T.E. Therapeutic trajectory following intra-articular hyaluronic acid injection in knee osteoarthritis-meta-analysis. Osteoarthritis Cartilage. 2011;19(6):611-619. doi: 10.1016/j.joca.2010.09.014.

32. Pena Ede L., Sala S., Rovira J.C., Schmidt R.F., Belmonte C. Elastoviscous substances with analgesic effects on joint pain reduce stretch-activated ion channel activity in vitro. Pain. 2002;99(3):501-508. doi: 10.1016/S0304-3959(02)00260-9.

33. Yoshioka K., Yasuda Y., Kisukeda T., Nodera R., Tanaka Y., Miyamoto K. Pharmacological effects of novel cross-linked hyaluronate, Gel-200, in experimental animal models of osteoarthritis and human cell lines. Osteoarthritis Cartilage. 2014;22(6):879-887. doi: 10.1016/j.joca.2014.04.019.

34. Sun S.F., Hsu C.W., Lin H.S., Liou I.H., Chen Y.H., Hung C.L. Comparison of single intra-articular injection of novel hyaluronan (HYA-JOINT Plus) with synvisc-one for knee osteoarthritis: a Randomized, Controlled, DoubleBlind Trial of Efficacy and Safety. J Bone Joint Surg Am. 2017;99(6):462-471. doi: 10.2106/JBJS.16.00469.

35. Fallacara A., Baldini E., Manfredini S., Vertuani S. Hyaluronic Acid in the Third Millennium. Polymers (Basel). 2018;10(7):701. doi: 10.3390/polym10070701.

36. Насонов Е.Л., Яхно Н.Н., Каратеев А.Е., Алексеева Л.И., Баринов А.Н., Барулин А.Е. и др. Общие принципы лечения скелетно-мышечной боли: междисциплинарный консенсус. Научно-практическая ревматология. 2016;54(3):247-265. doi: 10.14412/1995-4484-2016-247-265.

37. Белова К.Ю., Назарова А.В. Стратегия лечения остеоартрита у мультиморбидных пациентов: баланс эффективности и безопасности при выборе лекарственной терапии. Медицинский совет. 2020;(11):164-176. doi: 10.21518/2079-701X-2020-11-164-176.

38. Елисеева Л.Н., Карташова С.В., Бледнова А.Ю., Семизарова И.В. Преимущества использования протекторов синовиальной жидкости при гонартрозе. РМЖ. Медицинское обозрение. 2019;11(2):103-106. Режим доступа: https://www.rmj.ru/articles/revmatologiya/Preimuschestva_ispolyzovaniya_protektorov_sinovialynoy_ghidkosti_pri_gonartroze.

Катаболическая реакция | Biology Dictionary

Отредактировано: BD Editors

Последнее обновление:

Катаболизм — это тип метаболической реакции, происходящей во всех живых клетках. Катаболические реакции включают расщепление больших органических молекул на более мелкие и простые, сопровождающееся выделением энергии.

Другой тип метаболической реакции, анаболизм, включает в себя построение сложных органических молекул из более мелких компонентов и требует затрат энергии.

Катаболизм — это тип метаболической реакции.

Катаболизм — это серия биохимических реакций, в ходе которых большие сложные молекулы расщепляются на более мелкие простые. Катаболические реакции часто используют гидролиз для разрыва химических связей внутри более крупных молекул, что приводит к высвобождению энергии. Приблизительно 40% высвобождаемой энергии передается непосредственно молекулам аденозинтрифосфата (АТФ). Остальная энергия, полученная в результате катаболизма, высвобождается в виде тепловой энергии, которая затем поглощается тканями и жидкостями организма.

Таким образом, клетки используют катаболические процессы для выработки энергии или для подпитки анаболических процессов (которые зависят от энергии).

Двумя ключевыми примерами катаболических реакций являются пищеварение и клеточное дыхание.

Пищеварение

Пищеварение — тип катаболизма

Переваривание пищи — ключевой пример катаболизма. В процессе пищеварения большие сложные молекулы пищи расщепляются на более мелкие компоненты, в результате чего высвобождается энергия. Например:

  • Сложные углеводы расщепляются до простых сахаров
  • Белки расщепляются до аминокислот
  • Липиды расщепляются до жирных кислот и глицерина

Каждая из этих реакций также высвобождает энергию, которую организм использует для роста и восстановление клеток. Некоторые из более мелких молекул, высвобождаемых при пищеварении (например, глюкоза), могут расщепляться дальше, чтобы высвободить еще больше энергии. Другие используются в анаболических реакциях для создания новых продуктов.

Клеточное дыхание

Дыхание — это тип катаболической реакции

Клеточное дыхание — еще один жизненно важный катаболический процесс, происходящий во всех живых клетках. Эта реакция включает расщепление глюкозы с высвобождением энергии, которая затем используется для питания всех других реакций, происходящих в клетке.

Существует два типа клеточного дыхания; аэробное дыхание и анаэробное дыхание. Аэробное дыхание использует кислород, а аэробное дыхание — нет, но оба являются примерами катаболической реакции.

Процитировать эту статью

MLAAPAChicago

Редакторы Biologydictionary.net. «Катаболическая реакция». Biology Dictionary , Biologydictionary.net, 23 марта 2021 г., https://biologydictionary.net/catabolic-reaction/.

Редакторы Biologydictionary.net. (2021, 23 марта). Катаболическая реакция. Получено с https://biologydictionary.net/catabolic-reaction/

Biologydictionary.net Editors. «Катаболическая реакция». Биологический словарь. Biologydictionary.net, 23 марта 2021 г. https://biologydictionary.net/catabolic-reaction/.

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Катаболизм | Определение и метаболизм

  • Развлечения и поп-культура
  • География и путешествия
  • Здоровье и медицина
  • Образ жизни и социальные вопросы
  • Литература
  • Философия и религия
  • Политика, право и правительство
  • Наука
  • Спорт и отдых
  • Технология
  • Изобразительное искусство
  • Всемирная история
  • В этот день в истории
  • Викторины
  • Подкасты
  • Словарь
  • Биографии
  • Резюме
  • Популярные вопросы
  • Обзор недели
  • Инфографика
  • Демистификация
  • Списки
  • #WTFact
  • Товарищи
  • Галереи изображений
  • Прожектор
  • Форум
  • Один хороший факт
  • Развлечения и поп-культура
  • География и путешествия
  • Здоровье и медицина
  • Образ жизни и социальные вопросы
  • Литература
  • Философия и религия
  • Политика, право и правительство
  • Наука
  • Спорт и отдых
  • Технология
  • Изобразительное искусство
  • Всемирная история
  • Britannica объясняет
    В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
  • Britannica Classics
    Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
  • #WTFact Видео
    В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
  • На этот раз в истории
    В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.
  • Demystified Videos
    В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
  • Студенческий портал
    Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
  • Портал COVID-19
    Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
  • 100 женщин
    Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.

Вам так же может понравиться...

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *