МЕТАБОЛИЗМ [ metabolism ] (Греч.: μεταβολή - переменять, изменять; 1872).
Метаболизм - это cовокупность ферментативных реакций, протекающих на уровне органов, тканей, клеток и субклеточных структур (митохондрии, цитозоль, эндоплазматический ретикулум и др.). Вещества, участвующие в метаболизме называют метаболитами. Реакции метаболизма можно разделить на три категории. (а) Катаболизм - окислительные процессы (расщепление сложных соединений), поставляющие свободную энергию и запасающие её в форме высокоэнергетических фосфатов (P) или восстановительных эквивалентов (2Н). Примерами реакций катаболизма являются реакции ферментативного гидролиза пищевых веществ в системе пищеварения, дыхательная цепь и окислительное фосфорилирование. (б) Анаболизм - процессы синтеза (создание новых структур и взаимопревращения) различных биохимических структур организма (например синтез белка), обеспечивающих его функции. Свободная энергия, необходимая для процессов анаболизма обеспечивается реакциями катаболизма. (в) Некоторые реакции метаболизма занимают промежуточное положение (амфиболические реакции), связывая реакции анаболизма и катаболизма (пример - цикл лимонной кислоты). Слово «метаболизм» происходит от греческого слова, означающего «изменение», хотя его нередко используют в значении «обмен». Поэтому правильно говорить «водный обмен», «энергетический обмен» «газообмен» вместо «водный метаболизм», «энергетический метаболизм» «газовый метаболизм». Можно также использовать выражения: метаболизм жиров, метаболизм углеводов, метаболизм белков.
Таблица. Типы химических реакций метаболизма. Модификация: Stables D., Rankin J., Eds. Physiology in Childbearing: with Anatomy and Related Biosciences. Elsevier, 2010, 792 p.., см.: Физиология человека: Литература. Иллюстрации. |
№ |
Название реакции |
Сущность процесса |
Примеры |
1 |
Конденсация Condensation |
Комбинирование молекул с выделением воды Combining molecules with the elimination of water |
Образование гликозидов, эфиров и пептидных связей Formation of glycoside, ester and peptide bonds |
2 |
Гидролиз Hydrolysis |
Расщепление молекулы с присоединением воды Splitting a molecule with the addition of water |
Переваривание углеводов, триглицеридов и белков Digestion of carbohydrates, triglycerides and proteins |
3 |
Дегидратация Dehydration |
Удаление воды из молекулы Removal of water from a molecule |
Метаболизм углеводов и жирных кислот Carbohydrate and fatty acid metabolism |
4 |
Гидратация Hydration |
Инкорпорация (включение) воды в молекулу Incorporation of water into a molecule |
Метаболизм углеводов и жирных кислот Carbohydrate and fatty acid metabolism |
5 |
Окисление Oxidation |
Удаление водорода (или электронов) Removal of hydrogen (or electrons) |
Превращение алкоголей в альдегиды Conversion of alcohols to aldehydes |
6 |
Восстановление Reduction |
Добавление водорода (или электронов) Addition of hydrogen (or electrons) |
Биосинтез жирных кислот Biosynthesis of fatty acids |
7 |
Карбоксилирование Carboxylation |
Инкорпорация (включение) двуокиси углерода Incorporation of carbon dioxide |
Синтез углеводов Carbohydrate synthesis |
8 |
Декарбоксилирование Decarboxylation |
Элиминация (исключение) двуокиси углерода Elimination of carbon dioxide |
Fermentation, amine formation |
9 |
Аминирование Amination |
Инкорпорация (включение) аминогруппы ( – NH3 )= Incorporation of amino group ( – NH3 ) |
Биосинтез аминокислот Amino acid biosynthesis |
10 |
Дезаминирование Deamination |
Элиминация (исключение) аммония Elimination of ammonia |
Деградация аминокислот Amino acid degradation |
11 |
Метилирование Methylation |
Инкорпорация (включение) метиловой группы ( – CH3 ) Incorporation of methyl group ( – CH3 ) |
Синтез ДНК и адреналина Synthesis of DNA and adrenaline |
12 |
Деметилирование Demethylation |
Удаление метиловой группы Removal of methyl group |
Деградация аминокислот Amino acid degradation |
|
Таблица. Химические элементы, составляющие тела человека. Модификация: Stables D., Rankin J., Eds. Physiology in Childbearing: with Anatomy and Related Biosciences. Elsevier, 2010, 792 p.., см.: Физиология человека: Литература. Иллюстрации. |
№ |
Element |
Atomic symbol |
Approximate weight, % |
1 |
Oxygen |
O |
65 |
2 |
Carbon |
C |
18 |
3 |
Hydrogen |
H |
10 |
4 |
Nitrogen |
N |
3 |
5 |
Calcium |
Ca |
2 |
6 |
Phosphorus |
P |
1 |
TOTAL = 99% |
7 |
Potassium |
K |
0,35 |
8 |
Sulphur |
S |
0,25 |
9 |
Sodium |
Na |
0,15 |
10 |
Chlorine |
Cl |
0,15 |
TOTAL = 0,9% |
11 |
Magnesium |
Mg |
Trace |
12 |
Iron |
Fe |
Trace |
13 |
Zinc |
Zn |
Trace |
14 |
Copper |
Cu |
Trace |
15 |
Iodine |
I |
Trace |
16 |
Manganese |
Mn |
Trace |
17 |
Chromium |
Cr |
Trace |
18 |
Molybdenum |
Mo |
Trace |
19 |
Cobalt |
Co |
Trace |
20 |
Selenium |
Se |
Trace |
TOTAL = 0,1% |
|
Схема. Взаимоотношения между анаболизмом и катаболизмом. Модификация: Dingrando L., Gregg K.V., Hainen N., Wistrom S., Eds. Glencoe Chemistry: Matter and Change. Glencoe/McGraw-Hill, 2004, 1008 p., см.: Биохимия человека: Литература. Иллюстрации.
|
|
Примечание:
|
Простые строительные блоки (правая часть схемы) - это молекулы, которые используются для построения (синтеза) более сложных молекул (левая часть схемы). Направление стрелок справа-налево обозначает анаболические реакции. Направление стрелок слева-направо обозначает катаболические процессы, при которых крупные молекулы расщепляются на их мелкие строительные блоки. |
|
Схема. Три стадии катаболизма. Модификация: Garrett R., Grisham C. Biochemistry, 4th ed, Brooks, 2010, 1184 p., см.: Биохимия человека: Литература. Иллюстрации.
|
|
Примечание:
|
Стадия 1. Белки, полисахариды и липиды расщепляются на свои компоненты, относительно небольшое количество строительных блоков.
Стадия 2. Различные строительные блоки деградируют на общие продукты, ацетиловые группы ацетил-коэнзима-А.
Стадия 3. Катаболизм завершается образованием трёх главных конечных продуктов метаболизма: воды, двуокиси углерода и аммиак. |
|
См.: Метаболизм: Ресурсы Интернет.
«Я У Ч Е Н Ы Й И Л И . . . Н Е Д О У Ч К А ?» Т Е С Т В А Ш Е Г О И Н Т Е Л Л Е К Т А
Предпосылка: Эффективность развития любой отрасли знаний определяется степенью соответствия методологии познания - познаваемой сущности. Реальность: Живые структуры от биохимического и субклеточного уровня, до целого организма являются вероятностными структурами. Функции вероятностных структур являются вероятностными функциями. Необходимое условие: Эффективное исследование вероятностных структур и функций должно основываться на вероятностной методологии (Трифонов Е.В., 1978,..., ..., 2015, …).
Критерий: Степень развития морфологии, физиологии, психологии человека и медицины, объём индивидуальных и социальных знаний в этих областях определяется степенью использования вероятностной методологии.
Актуальные знания: В соответствии с предпосылкой, реальностью, необходимым условием и критерием...
... о ц е н и т е с а м о с т о я т е л ь н о: — с т е п е н ь р а з в и т и я с о в р е м е н н о й н а у к и, — о б ъ е м В а ш и х з н а н и й и — В а ш и н т е л л е к т !
|
♥ Ошибка? Щелкни здесь и исправь ее! Поиск на сайте E-mail автора (author): tryphonov@yandex.ru
|