Энергетический обмен — что это, определение и ответ
Энергетический обмен (диссимиляция, катаболизм) – это совокупность химических реакций постепенного распада органических соединений, сопровождающихся высвобождением энергии, часть которой расходуется на синтез АТФ.
Синтез АТФ происходит в клетках всех организмов в процессе фосфорилирования, т. е. присоединения остатка фосфорной кислоты к АДФ (аденозиндифосфату). Энергия для фосфорилирования АДФ образуется в ходе энергетического обмена.
В зависимости от среды обитания диссимиляция может протекать в два или три этапа.
У большинства живых организмов – аэробов, живущих в кислородной среде, – в ходе диссимиляции осуществляется три этапа: подготовительный, бескислородный, кислородный.
У анаэробов, обитающих в среде, лишенной кислорода, или у аэробов при его недостатке, диссимиляция протекает лишь в два первых этапа с образованием промежуточных органических соединений, еще богатых энергией.
Рисунок – распад и синтез АТФ
Этапы энергетического обмена
Рассмотрим энергетический обмен в многоклеточном организме (например, человеческом) и в одноклеточном (например, клетке простейшего).
Первый этап – подготовительный.
В желудочно-кишечном тракте многоклеточных организмов он осуществляется пищеварительными ферментами.
У одноклеточных – ферментами лизосом.
На первом этапе происходит расщепление белков до аминокислот, жиров до глицерина и жирных кислот, полисахаридов до моносахаридов, нуклеиновых кислот до нуклеотидов. Этот процесс называется пищеварением. Вся энергия на этом этапе рассеивается в виде тепла.
Второй этап – бескислородный (гликолиз).
С6Н12O6 + 2АДФ + 2Ф → 2С3Н4O3 + 2АТФ.
Остальная энергия рассеивается в виде тепла.
Энергии, накопленной при гликолизе, слишком мало для организмов, использующих кислород для своего дыхания. Вот почему в мышцах животных, в том числе и у человека, при больших нагрузках и нехватке кислорода образуется молочная кислота (С3Н6O3), которая накапливается в виде лактата. Появляется боль в мышцах. У нетренированных людей это происходит быстрее, чем у людей тренированных
Третий этап – кислородный.
Состоит из двух последовательных процессов – цикла Кребса, названного по имени Нобелевского лауреата Ганса Кребса, и окислительного фосфорилирования.
Его смысл заключается в том, что при кислородном дыхании пируват окисляется до окончательных продуктов – углекислого газа и воды, а энергия, выделяющаяся при окислении, запасается в виде 36 молекул АТФ. (34 молекулы в цикле Кребса и 2 молекулы в ходе окислительного фосфорилирования).
Энергия распада органических соединений обеспечивает реакции их синтеза в пластическом обмене.
Эволюционно кислородный этап возник после накопления в атмосфере достаточного количества молекулярного кислорода и появления аэробных организмов.
Окислительное фосфорилирование, или клеточное дыхание.
Происходит на внутренних мембранах митохондрий, в которые встроены молекулы-переносчики электронов и ферментные комплексы АТФ-синтазы.
Молекулы-переносчики транспортируют электроны к молекулярному кислороду. Часть энергии рассеивается в виде тепла, а часть расходуется на образование АТФ.
Суммарная реакция энергетического обмена:
С6Н12O6 + 6O2 → 6СO2 + 6Н2O + 38АТФ.
Бескислородный и кислородный этапы энергетического обмена
Для удобства запоминания, используйте таблицу с этапами энергетического обмена.
Нарушение обмена веществ: причины и профилактика
Статью проверил врач: Дергачева Елена Александровна.
Консультация со специалистом:
Что такое метаболизм?
Метаболизм можно условно разделить на 2 важных процесса, происходящих в организме параллельно:
- Анаболизм (ассимиляцию, пластический обмен).
- Катаболизм (диссимиляцию).
Анаболизм – это синтез веществ внутри организма, на который затрачивается энергия. К ассимиляции относятся биосинтез белков, углеводов, нуклеиновых кислот, жиров. Наиболее активно процесс пластического обмена осуществляется в растущем организме.
Катаболизм – это процесс разложения веществ на более простые элементы, благодаря которому в организме осуществляется запасание энергии, идущей на поддержание жизнедеятельности. Наиболее простой пример – получение питательных веществ из пищи. Это происходит следующим образом:
- Поступление веществ в организм с пищей.
- Всасывание из пищеварительного тракта.
- Усвоение.
- Выведение продуктов распада, непригодных для усвоения.
Для нормального функционирования организма важен баланс этих двух процессов. При его нарушении возникают различные патологии.
Могут происходить нарушения следующих разновидностей обмена веществ:
- Белкового.
- Углеводного.
- Водного.
- Липидного (жирового).
- Минерального.
Позвоните прямо сейчас
+7 (495) 215-56-90
Записаться к эндокринологу
Причины нарушения обмена веществ
К основным причинам нарушения метаболизма относят:
- Стрессы.
- Генетическую предрасположенность (врожденную недостаточность некоторых ферментов).
- Несбалансированное питание.
- Интоксикации.
- Частые диеты.
- Вредные привычки: курение, употребление спиртного.
- Сбои функционирования щитовидной железы, надпочечников, гипофиза.
- Прием гормональных контрацептивов и других препаратов.
- Глистные инвазии и другие паразитарные инфекции.
- Вирусные заболевания – грипп, корь, ветрянку.
- Малоподвижный образ жизни.
Врожденные метаболические заболевания
Получите консультацию у специалистов:
- Эндокринолог
Врожденные патологии можно разделить на 3 больших группы. К ним относятся нарушения:
- Метаболизма малых молекул (сбои обмена углеводов, нейромедиаторов, нейромодуляторов) – заболевания, вызывающие сбои промежуточного обмена веществ.
- Энергетического обмена – недостаточные выработка и потребление энергии.
- Метаболизма сложных молекул – патологии, препятствующие выработке сложных молекул.
Нарушения обмена веществ: симптомы
Распространенными признаками сбоя метаболизма являются:
- Нездоровый цвет кожных покровов.
- Затрудненное дыхание.
- Резкий набор или сброс веса без объективных причин.
- Суставные и мышечные боли.
- Ухудшение качества волос, ногтей, кожи.
- Нарушения терморегуляции (повышенная чувствительность к холоду и теплу).
- Проблемы со сном.
- Перепады артериального давления.
- Отеки.
- Длительное повышение или понижение температуры тела.
- Учащенные мочеиспускания.
- Проблемы со стулом: диарея или запор.
- Ухудшение памяти.
- Перепады настроения.
- Кожные высыпания.
- Разрушение зубов.
К симптомам нарушения обмена веществ у женщин относятся бесплодие, сбои менструального цикла (наиболее частым проявлением считаются скудные выделения).
Также у сбоев разных видов обменов могут быть «свои» признаки, выявляемые по результатам лабораторных исследований. При нарушении углеводного обмена могут наблюдаться:
- Изменение концентрации глюкозы в крови (поэтому частым последствием сбоя углеводного обмена является сахарный диабет – нарушение усвоения глюкозы).
- Наличие глюкозы в моче.
Симптомами липидного обмена (его нарушение обычно связано с ухудшением переваривания и всасывания жиров) являются:
- Стеаторея (наличие липидов в кале).
- Развитие холестериозов (отложение холестерола в клеточных мембранах или на стенках сосудов).
Признаками нарушения белкового обмена являются:
- Содержание в крови мочевой кислоты.
- Наличие в моче аминокислот.
- Повышение содержания билирубина в крови.
Последствия нарушения обмена веществ
Нарушение обмена веществ может привести к развитию следующих заболеваний:
- Сахарному диабету – неспособности организма усваивать глюкозу из-за сбоя синтеза гормона инсулина.
- Ишемической болезни сердца – острого или хронического поражения сердечной мышцы (миокарда) из-за нарушения ее кровоснабжения.
- Атеросклерозу – хроническому заболеванию, при котором происходит сужение просветов сосудов из-за отложений на их стенках (атеросклеротических бляшек).
- Ожирения – увеличения массы тела за счет патологических жировых отложений.
- Подагры – воспалительного заболевания суставов.
Также нарушение обмена веществ способно вызывать:
- Ухудшение состояния костей, мышц.
- Задержку роста и развития у детей.
- Сбои работы сердечно-сосудистой системы.
У детей последствиями нарушения метаболизма могут стать:
- Рахит – расстройство образования костей.
- Анемия (малокровие) – недостаток эритроцитов (красных кровяных телец, осуществляющих транспортировку кислорода).
Диагностика нарушения обмена веществ
Для диагностики сбоя метаболизма необходимо обратиться к терапевту.
Он проведет осмотр, соберет анамнез и направит пациента на исследования, среди которых:
- Анализы крови и мочи (общие, биохимические, на глюкозу).
- Глюкозотолерантный тест.
- Анализ на уровень холестерина в крови.
- Липидный профиль.
- Компьютерная томограмма.
- ЭКГ.
Также, в зависимости от симптоматики, могут быть проведены инструментальные исследования (прежде всего, УЗИ) почек, печени, поджелудочной железы, органов эндокринной системы.
Лечение
Тактика лечения нарушения обменных процессов зависит от сложности и причин патологии. Незначительные сбои можно устранить за счет:
- Коррекции питания.
- Изменения образа жизни – соблюдения режима дня.
- Назначения витаминно-минеральных комплексов.
- Занятий физкультурой.
Разновидность диеты зависит от характера нарушений.
Если же нарушения вызваны ферментной недостаточностью или заболеваниями, проводится соответствующее лечение. Так, при сахарном диабете может быть назначена инсулинотерапия (если это требуется), при болезнях щитовидной железы – гормональные препараты. В некоторых случаях требуется хирургическое вмешательство (при наличии зоба, аденомы гипофиза).
Также при нарушениях обменных процессов может назначаться санаторно-курортное лечение.
При наличии симптомов сбоя метаболизма следует обратиться к врачу. Во-первых, чтобы устранять проблему, необходимо знать ее причину. Это невозможно без проведения диагностических исследований. Значит, пациент будет действовать по интуиции, что не только не даст нужного результата, но и способно усугубить нарушения.
Лечение нарушения сбоя обмена веществ подразумевает комплексный подход. Пациенту может понадобиться помощь сразу нескольких узких специалистов, например, эндокринолога, диетолога, психотерапевта. Психотерапевт поможет избавляться от стрессов и проблем со сном.
Профилактика
Профилактика сбоев обмена веществ включает в себя:
- Сбалансированное питание с ограничением жирных, крахмалистых, сладких, продуктов и включением в рацион фруктов, овощей, нежирного мяса, кисломолочных продуктов.
- Избегание переедания и голодания.
- Соблюдение витаминно-минерального баланса в организме (для его контроля следует сдавать профилактические анализы крови).
- Развитие стрессоустойчивости и избегание эмоциональных потрясений.
- Отказ от вредных привычек – спиртное снижает выработку тестостерона, необходимого для поддержания качества мышечной массы, а при курении в организм поступают токсины, из-за чего энергия расходуется на детоксикацию.
При разработке рациона питания рекомендуется обратиться к диетологу. Он учтет все потребности организма пациента и разработает индивидуальную диету, позволяющую поддерживать обменные процессы в оптимальном состоянии.
Также профилактикой нарушения обмена веществ является своевременное обращение к врачу. Записаться на прием следует сразу же, как вы заметите у себя хотя бы несколько симптомов сбоя метаболизма.
Поделиться:
словосочетание катаболизм | значение и примеры употребления
Словарь > Примеров catabolism
catabolism еще нет в Cambridge Dictionary. Вы можете помочь!
Добавить определение
В отслоившихся листовых дисках происходит очень небольшая метаболическая активность, и большая ее часть связана со стрессом и катаболизмом .
Из Кембриджского корпуса английского языка
Например, токсин может управлять биосинтезом вторичного метаболита, или метаболит может включать набор генов, участвующих в собственном катаболизме .
Из Кембриджского корпуса английского языка
Однако кажется маловероятным, что высокий уровень обогащения ацетата углеродом-13, наблюдаемый в цистах, мог быть вызван исключительно катаболизм меченой глюкозы.
Из Кембриджского корпуса английского языка
Такие инверсии туда и обратно от преобладания деструктивных процессов к созидательным и наоборот отражаются в двух уравновешенных тенденциях в обмене веществ — катаболизме и анаболизме.
Из Кембриджского корпуса английского языка
Сфингозин, который может образовываться в результате катаболизма церамида (ферментативный путь 3), также ведет себя как проапоптотический липид.
Из Кембриджского корпуса английского языка
Катаболизм этих аминокислот аналогичен катаболизму млекопитающих.
Из Кембриджского корпуса английского языка
Полное парентеральное питание используется для обеспечения достаточного питания, чтобы избежать катаболизма .
Из Кембриджского корпуса английского языка
Короче говоря, метаболизм обязательно включает хорошее равновесие между анаболизмом и катаболизмом , требуя сложной биохимии для осуществления этих жизненно важных функций.
Из Кембриджского корпуса английского языка
Ферменты спасения пуринов и катаболизма в преимплантационном эмбрионе мыши, измеренные высокоэффективной жидкостной хроматографией.
Из Кембриджского корпуса английского языка
Катаболизм эритроцитов может быть сосредоточен в печени.
Из Кембриджского корпуса английского языка
Мы предполагаем, что различия сопровождаются изменением активности и свойств ферментов катаболизма гликогена .
Из Кембриджского корпуса английского языка
Восстановление после операции на сердце предъявляет значительную потребность в калориях новорожденным и детям грудного возраста, которые менее всего способны выдерживать длительные нагрузки.
0009 катаболизм .
Из Кембриджского корпуса английского языка
Клиницисты, применяющие стероиды у младенцев с бронхолегочной дисплазией, научились управлять побочными эффектами, включая угнетение функции надпочечников, гипергликемию, повышенное артериальное давление и катаболизм .
Из Кембриджского корпуса английского языка
В настоящей статье основное внимание уделяется ферментам, участвующим в катаболизме гликогена .
Из Кембриджского корпуса английского языка
Однако, поскольку промежуточные продукты, образующиеся в результате катаболизма цитрата, не были обнаружены, существует вероятность того, что некоторая часть образовавшегося цитрата также выводилась из организма.
Из Кембриджского корпуса английского языка
Процесс является строго аэробным и поддерживается катаболизмом как углеводов, так и липидов.
Из Кембриджского корпуса английского языка
Коррелированные ответы: рост, состав тела, потребление пищи и работоспособность и катаболизм .
Из Кембриджского корпуса английского языка
Резюме статей, которые, вероятно, играют роль в катаболизме фолиевой кислоты .
Из Кембриджского корпуса английского языка
Эти три внутренних органа участвуют в белке катаболизма и поэтому принадлежат к функциональной единице.
Из Кембриджского корпуса английского языка
Ферменты, участвующие в катаболизме липидов , изучались только у взрослых самок.
Из Кембриджского корпуса английского языка
Эти примеры взяты из корпусов и из источников в Интернете. Любые мнения в примерах не отражают мнение редакторов Кембриджского словаря, издательства Кембриджского университета или его лицензиаров.
BETA
Добавить определение
катаболизма еще нет в Cambridge Dictionary. Вы можете помочь!
Часть речи
Выберите существительное, глагол и т. д. прилагательное, наречие, восклицание, существительное, число, префикс, суффикс, глагол 9.
0003
Определение
Отменить
девятихвостый кот
кошка-сидеть
кошачья няня
присмотр за кошками
катаболизм БЕТА
катаклизм
катастрофический
катастрофически
катакомбы
определение катаболизма по Медицинскому словарю
катаболизм
[ках-таб´о-лизм] любой разрушительный процесс, при котором сложные вещества превращаются живыми клетками в более простые соединения с выделением энергии; противоположность анаболизму.
См. также метаболизм. прил., прил. катаболический.
Энциклопедия и словарь Миллера-Кина по медицине, сестринскому делу и смежным вопросам здравоохранения, седьмое издание. © 2003, Saunders, издательство Elsevier, Inc. Все права защищены.
катаболизм
(ка-таб’о-лизм),1. Распад в организме сложных химических соединений на более простые (например, гликоген до СО 2 и Н 2 О), часто сопровождается выделением энергии.
2. Сумма всех деструктивных процессов.
Синоним(ы): диссимиляция (2)
Сравните: анаболизм, метаболизм.[Г. katabolē, a повержение]
Медицинский словарь Farlex Partner © Farlex 2012
катаболизм
(kə-tăb′ə-lĭz′əm)n.
Метаболический распад сложных молекул на более простые, часто приводящий к высвобождению энергии.
катаболический (kătʙ-bŏl′ĭk) прил.
катаболический нареч.
Медицинский словарь American Heritage® Copyright © 2007, 2004, компания Houghton Mifflin. Опубликовано компанией Houghton Mifflin. Все права защищены.
катаболизм
(ка-таб’о-лизм)1. Расщепление в организме сложных химических соединений на более простые, часто сопровождающееся выделением энергии.
2. Сумма всех деградационных процессов.
Сравните: анаболизм, обмен веществ
[G. katabolē, a бросок]
Медицинский словарь для работников здравоохранения и ухода за больными © Farlex 2012
катаболизм
Распад сложных молекул организма на более простые формы, например, когда мышечный белок расщепляется на аминокислоты или жиры на глицерин и жиры кислоты. Противоположный процесс называется анаболизмом, и оба процесса включены в МЕТАБОЛИЗМ.Медицинский словарь Коллинза © Robert M. Youngson 2004, 2005
катаболизм
иликатаболизм
тип МЕТАБОЛИЗМА, при котором биохимические процессы, происходящие в клетке, приводят к расщеплению сложных соединений на более простые с высвобождением энергии.
