Взаимосвязь анаболизма и катаболизма: Как взаимосвязаны процессы анаболизма и катаболизма?

Понятие об обмене веществ и энергии. Анаболические и катаболические процессы, их взаимосвязь.

Обмен веществ и энергии — это совокупность физических, химических и физиологических процессов превращения веществ и энергии в живых организмах, а также обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой.

На клеточном уровне эти преобразования осуществляются через сложные последовательности реакций, называемые путями метаболизма, и могут включать тысячи разнообразных реакций. Метаболизм можно разделить на два взаимосвязанных, но разнонаправленных процесса: анаболизм (ассимиляция) и катаболизм (диссимиляция).

Анаболизм — это совокупность процессов биосинтеза органических веществ (компонентов клетки и других структур органов и тканей). Он обеспечивает рост, развитие, обновление биологических структур, а также накопление энергии.

Катаболизм — это совокупность процессов расщепления сложных молекул до более простых веществ с использованием части из них в качестве субстратов для биосинтеза и расщеплением другой части до конечных продуктов метаболизма с образованием энергии.

Процессы анаболизма и катаболизма находятся в организме в состоянии динамического равновесия. Преобладание анаболических процессов над катаболическими приводит к росту, накоплению массы тканей, а преобладание катаболических процессов ведет к частичному разрушению тканевых структур.

 Основным обменом — называется количество энергии, которое тратит организм при полном мышечном покое, через 12—14 часов после приема пищи и при окружающей температуре 20—22 °С. Основной обмен поддерживает жизнь организма на самом низком уровне деятельности нервной системы, сердца, дыхательного аппарата, пищеварения, желез внутренней секреции, выделительных процессов, покоя скелетных мышц. Ведущая роль в обмене веществ принадлежит функциональному состоянию нервной системы, регулированию ею уровня обмена веществ в органах и тканях.

Существенно влияет на основной обмен также деятельность желез внутренней секреции

Общий обмен веществ — происходит в обычных условиях жизни. Он значительно выше основного обмена и зависит главным образом от деятельности скелетных мышц, а также увеличения деятельности внутренних органов. Килокалории, расходуемые при этом сверх основного обмена, называются моторными калориями. Чем интенсивнее мышечная деятельность, тем больше моторных калорий и тем выше общий обмен веществ.

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Узнать стоимость

В чём разница между метаболизмом, катаболизмом и анаболизмом? | Научпоп. Наука для всех

Задумывались ли вы когда-нибудь о том, какие процессы происходят внутри вашего организма? Большинство людей редко задается таким вопросом. Это и понятно, ведь многие из процессов, которые происходят в теле не требуют каких-то осознанных действий и контроля с нашей стороны, за исключением того, что мы сознательно можем есть пищу, пить воду, спать и избегать опасных или экстремальных ситуаций.

Итак, что же это такая таинственная сила, которая сопровождает нас от рождения и до смерти, делая все, чтобы мы жили и хорошо себя чувствовали? Все просто наш обмен веществ.

Про обмен веществ особенно часто можно слышать, когда речь заходит о вопросах связанных с потерей или набором веса и сжиганием жира. Некоторые люди жалуются на то, что не могут набрать вес в независимости от того, сколько они едят. Это они объясняют своим «супербыстрым метаболизмом».

Что такое метаболизм?

Метаболизм — это собирательное понятие, связанное с тысячами химических реакций, которые постоянно происходят в нашем организме. В первую очередь с теми, в результате которых происходит преобразование энергии, необходимой для нашего выживания и поддержания функций организма. Большинство из этих процессов направлены на достижение трех основных целей:

• расщепление пищи, которую мы потребляем и получение полезной энергии для клеточных функций;
• превращение расщепленной пищи в полезные молекулы, такие как липиды, углеводы, белки и нуклеиновые кислоты,
• удаление из организма отходов.

На своем базовом уровне метаболизм можно разделить на два основных направления — катаболизм и анаболизм, которые мы объясним более подробно ниже.

Что такое катаболизм?

Проще говоря, катаболизм, также известный как деструктивный метаболизм, представляет собой процессов, в результате которых расщепляются молекулы пищи и жидкости, которые мы потребляем, в полезные формы энергии. Пища, которую мы едим, как правило состоит из овощей, фруктов, злаков, животных белков и т. д.

Но наш организм не может использовать пищу в такой форме. Поэтому катаболические процессы расщепляют биомолекулы на более мелкие составляющие, которые затем могут окисляться или использоваться в анаболических процессах (конструктивный метаболизм) для образования новых более крупных молекул. Самый главный катаболический процесс в организме — пищеварение! В процессе пищеварения большие молекулы распадаются на более мелкие, при этом выделяется энергия, которая может использоваться организмом.

Некоторые из основных катаболических процессов в организме это расщепление полисахаридов (гликоген, крахмал и т. д.) на моносахариды (фруктоза, глюкоза и т. д.), расщепление белков на нуклеиновые кислоты и расщепление нуклеиновых кислот на нуклеотиды.

Как и все, что происходит в организме, катаболические процессы должны регулироваться и контролироваться, поэтому катаболизм зависит от определенных гормонов, таких как адреналин, глюкагон, цитокины и кортизол. Эти гормоны так важны, поскольку они будут влиять на все — от вашего сердечного ритма и уровня поглощения кислорода до концентрации глюкозы в крови и эффективности взаимодействия между вашими клетками.

Когда гормоны активируются, то стимулируют распад доступных питательных веществ для производства энергии необходимой для функционирования организма. Например, когда вы сталкиваетесь с опасной ситуацией, то организм переключается в режим «сражайся или беги», после чего высвобождается адреналин, который ускоряет частоту сердечных сокращений, увеличивает способность легких поглощать кислород и стимулирует расщепление гликогена, который превращается в глюкозу — основную энергетическую единицу, которую организм сможет использовать для борьбы или бегства.

Что такое анаболизм?

Тогда как катаболические процессы считаются деструктивными формами метаболизма, то анаболические являются конструктивными формами. По другому анаболизм можно назвать биосинтезом, так как эти процессы синтезируют маленькие молекулы в более крупные и более сложные соединения, которые требуются организму. В больших масштабах результаты анаболизма можно наблюдать в процессе роста детей, в заживлении раны или увеличении мышц. На микроскопическом уровне анаболические процессы в клетках включают аминокислоты (мономеры), встраивающиеся в белки (полимеры).

Как и в случае с катаболизмом, анаболизм также контролируется или регулируется гормонами — прежде всего, гормоном роста, инсулином, тестостероном и эстрогеном и пр. Анаболические процессы в значительной степени стимулируются катаболическими процессами, так как организму требуются энергия и «материал» для работы и создания более сложных молекул.

Теперь, когда мы разобрались с некоторыми механизмами метаболизма, а именно: расщепление и образование различных молекул, необходимых для жизни, мы должны обратиться к одному из наиболее распространенных вопросов, связанных с метаболизмом — «скорости», с которой он работает.

Взаимосвязь анаболизма и катаболизма.

Метаболизм и управление весом

Вы, наверное, слышали, что многие люди утверждают, что у них медленный или быстрый метаболизм, который, следовательно, влияет на размер их тела. Тем не менее, эти типы утверждений не подкреплены наукой, которая показала, что уровень метаболизма большинства людей на самом деле очень похож. Есть некоторые состояния, такие как заболевания щитовидной железы, которые замедляют или ускоряют обмен веществ и влияют на размер тела, но они встречаются относительно редко.

Факторы, которые влияют на ваш метаболизм, включают в себя комплекцию вашего тела, возраст и пол. Те люди, у которых больше мышечная масса, естественно, будут сжигать больше калорий, даже если они не тренируются. Как правило, у мужчин мышечная масса больше, чем у женщин, благодаря этому им легче сжигать калории и сбрасывать вес. Наконец, с возрастом уровень физической активности людей часто падает, как и мышечная масса, это затрудняет потерю веса.

Когда вы получаете энергию через употребление пищи, и организму не нужно использовать ее полностью, то она будет накапливаться в виде жира. Когда организму потребуется дополнительная энергия, то эти запасы будут использованы (катаболизм), что приводит к потере веса. Баланс того, что вы едите и насколько физически активны будет определять то, как вы сможете управлять своим весом.

При этом типы упражнений, которые вы выполняете, могут влиять на ваш вес:

Катаболические упражнения — это те, которые расщепляют жиры и сжигание калорий, такие как бег, аэробика, плавание, езда на велосипеде и т.д.

Анаболические упражнения — это упражнения, направленные на увеличение мышечной массы, например, поднятие тяжестей или тренировка с отягощениями.

Анаболизм — Справочник химика 21

    Гидролазы — ферменты, катализирующие процессы как катаболизма, так и анаболизма. В первом случае процесс сопровождается присоединением воды, во втором — ее выделением. Гидролазы — однокомпонентные ферменты.  [c.117]

    Таким образом, обмен веществ тесно связан с обменом энергии. Реакции катаболизма, сопровождающиеся уменьщением свободной энергии (—АО), являются донорами не только структурных предшественников, но и обеспечивают энергетически процессы анаболизма (+Аб). Напомним, что если АС отрицательно, то реакция протекает самопроизвольно и сопровождается уменьшением свободной энергии. Такие реакции называются экзергоническими, к ним относятся, как правило, катаболические превращения. Если же значение АО положительно, то реакции будут протекать только при поступлении свободной энергии извне и называться эндергоническими (анаболические процессы). При АО, равном нулю, система находится в равновесии. 

[c.190]

    В метаболизме, также уже упоминался в разделах, связанных с биосинтезом различных классов природных соединений он участвует в биосинтезе липидов, изопреноидов, фенольных соединений, (В-СО-) как в процессах анаболизма, так и катаболизма. [c.290]

    АНАБОЛИЗМ, см. Обмен веществ. [c.157]

    В этой главе мы проанализируем некоторые из основных путей катаболизма питательных веществ и клеточных компонентов. Реакции анаболизма (биосинтеза) будут рассматриваться в последующих главах, [c.306]

    Стабильность белкового состава организма — следствие устойчивого динамического равновесия, при котором количество постоянно распадающихся белков практически равно синтезируемому их количеству. Поддержание этого равновесия между анаболизмом и катаболизмом — явление тонкое, так как организм располагает лишь очень малым резервом аминокислот. В организме человека соотношение свободных аминокислот и возобновимых белков составляет приблизительно 1 5000 [65]. 

[c.568]

    Совокупность биохимических процессов, протекающих в клетках и обеспечивающих их жизнедеятельность, называется обменом веществ или метаболизмом. В клетку постоянно поступают метаболиты, которые подвергаются определенным превращениям, вовлекаясь в обменные процессы. Эти процессы можно разделить на два типа анаболические, связанные с синтезом новых структур, и катаболические — реакции деградации, распада сложных веществ до более простых. Процессы анаболизма и катаболизма связаны друг с другом и в физиологических условиях протекают строго согласованно. Кроме обмена химических веществ, в клетках постоянно про- [c.14]

    Жизнь — сложнейший химический процесс, включающий множество реакций. Эти реакции называют метаболическими процессами, или обобщенно метаболизмом (обменом веществ). Те процессы, которые связаны с распадом веществ в клетке, представляют собой катаболизм, а процессы образования (биосинтез биомолекул) являются анаболизмом. Эти две стороны метаболизма неразрывно связаны между собой. 

[c.72]

    Другая важная сторона метаболизма — неразрывность процессов катаболизма (распада) и анаболизма (биосинтеза) и их регуляция на всех уровнях -от молекулярного до генетического, от модификации субстрата или фермента до сложных регуляторных механизмов, которые функционируют с помощью гормонов, рецепторов, медиаторов, посредников. [c.118]

    В клетках живых организмов происходит обмен веществ, представляющий собой совокупность химических процессов, управляемых биологическими катализаторами — ферментами. В ходе этих процессов из простых соединений образуются более сложные и, наоборот, сложные соединения распадаются на более простые. Первую группу процессов называют анаболизмом, или биосинтезом, вторую группу — катаболизмом, а в целом обмен веществ — метаболизмом. 

[c.325]

    Живая природа характеризуется рядом свойств, отличающих ее от неживой природы, и почти все эти свойства связаны с белками. Прежде всего для живых организмов характерны широкое разнообразие белковых структур и их высокая упорядоченность последняя существует во времени и пространстве. Удивительная способность живых организмов к воспроизведению себе подобных также связана с белками. Сократимость, движение — непременные атрибуты живых систем —имеют прямое отношение к белковым структурам мышечного аппарата. Наконец, жизнь немыслима без обмена веществ, постоянного обновления составных частей живого организма, т. е. без процессов анаболизма и катаболизма (этого удивительного единства противоположностей живого), в основе которых лежит деятельность каталитически активных белков—ферментов. 

[c.19]

    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]

    В реакциях анаболизма, например А + В—>АВ, фермент может соединяться как с одним, так и с другим субстратом или обоими субстратами  [c.130]

    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]

    Метаболизм включает два направления — катаболизм и анаболизм. [c.14]

    Анаболизм представляет собой синтез сложных молекул из более простых, в результате которого осуществляется образование и обновление структурных элементов живого организма. Эти реакции обычно требуют затраты энергии. [c.14]

    В микробиологической литературе для обозначения энергетических и конструктивных процессов пользуются также терминами катаболизм и анаболизм , имеющими отнощение к распаду или синтезу органических молекул, происходящему соответственно с выделением или потреблением свободной энергии. Следует иметь в виду, что термин катаболизм применим для обозначения не 

[c.79]

    Хранят с предосторожностью (список Б), в сухом месте, защищенном от действия света. Применяют сублингвально для усиления белкового анаболизма у реконвалесцентов после тяжелых травм, операций, инфекционных и других заболеваний по 0,025—0,05 г на прием в виде таблеток. Обладая значительно меньшей андрогенной активностью, нежели метил тестостерон, препарат может применяться и в женской практике с целью повышения анаболизма, а также для уменьшения активности фолликулярного гормона в климактерическом периоде (и при раке молочной жетезы). [c.584]

    При исследовании биоповреждений металлоконструкций имеются определенные методологические трудности. Во-первых, био-повреждения материалов микроорганизмами носят специфический характер. В отличие от других видов повреждений в них непосредственно участвуют живые организмы, т. е. приходится иметь дело с биологическими объектами и процессами. Ркследования осложняются из-за видового многообразия микроорганизмов и взаимного влияния их друг на друга как положительного, так и отрицательного (симбиоз, комменсализм, конкуренция, антагонизм и т. п.), а также вследствие сложных процессов, протекающих внутри самого микроорганизма (метаболизм, анаболизм, катаболизм). Кроме того, нестабильность некоторых полимерных материалов и влияние их на микроорганизмы еще более усложняет проблему. Материалы конструкций техники и сооружений, а также условия эксплуатации последних, в особенности температурные факторы, влияют на развитие микроорганизмов и вызывают их эволюцию. Выявлено, что отдельные полимеры ЛКП и некоторые вещества (амины, кетоны, окислы азота и пр.), а также пониженная температура (-Ь4…-Ьб °С), искусственная аэрация и другие факторы определяют видовой состав (отбор) и адаптацию наиболее жизнеспособных микроорганизмов. В процессе отбора и адаптации повышается их агрессивность в отношении материалов, на которых они образуют колонии. [c.47]

    Субстратами орг. обмена являются в-ва, поступающие из внеш. среды, и в-ва внутр. происхождения. В процессе О.в. часть конечных продуктов выводится во внеш. среду, др. часть используется организмом. Конечные продукты орг. обмена в тканях, способные накапливаться или расходоваться в зависимости от условий существования организма (напр., триацилглицерины, гликоген, крахмал, проламины), наз. запасными, или резервными, в-вами. Если скорость поглощения субстратов превосходит скорость выведения конечных продуктов, то анаболизм преобладает над катаболизмом и организм развивается или накапливает резервные в-ва. При равенстве этих скоростей рост организма прекращается и О.в. переходит в состояние, близкое к стационарному. В случае превышения скорости выведения конечных продуктов над скоростью потребления после истощения запаса резервных в-в организм обычно погибает. Последнее наблюдается при искусств, ограничении потребления внеш. субстратов (напр., алиментарная дистрофия при голодании животных, самосбраживание дрожжей в условиях дефицита углеводов) или в естеств. условиях (напр., при интенсивном дыхании плодов и семян растений). [c.310]

    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]

    См. также Орнити-новый цикл анаболизм, см. Ассимиляция, Биосинтез [c.665]

    Пути биосинтеза (анаболизма) часто идут почти параллельно путям биологического распада (катаболизма) (рис, 7-1), Например, катаболизм начинается с гидролитического расщепления полимерных молекул,, и образующиеся в результате такого расщепления мономеры подвергаются дальнейшему распаду до более мелких, двух- и трехуглеродных фрагментов. Биосинтез же начинается с того, что из мелких молекул образуются мономерные единицы, которые затем соединяются друг с другом, образуя полимеры. Механизмы индивидуальных реакций биосинтеза и биологического распада также часто протекают почти параллельно. Реакции образования связи С—при биосинтезе связаны с реакциями разрыва связи С—С при катаболизме. Сходны также между собой реакции образования полимеров и гидролиза. Тем не менее в большинстве случаев между путями биосинтеза и биологического распада существуют отчетливые индивидуальные различия. Поэтому первый принцип биосинтеза гласит пути биосинтеза, хотя и связаны с катаболи-ческами путями, могут существенно отличаться от них и часто катализируются совершенно другим набором ферментов [c.456]

    С помощью методов радиоавтографии [6, 17] или иммуно-цитохимии [26, 27, 11, 67] удалось определить места на шероховатой эндоплазматической сети (ШЭС), где происходит синтез запасных белков семян. Белки, синтезированные на полирибосомах, связанных с ШЕС, сразу проходят через мембрану сети благодаря наличию на N-конце полипептидов с гидрофобными свойствами короткой последовательности, называемой сигнальной [15, 45]. Существование такой последовательности в настоящее время установлено у бобовых и злаковых [18, 23, 32]. При появлении (в просвете эндоплазматической сети) этой последовательности она отделяется от новосинтезированной цепи специфической пептидазой. В процессе прохождения через мембраны шероховатой эндоплазматической сети некоторые белки могут также становиться гликоксилированными [62, 5, 65]. Таким образом, механизм анаболизма запасных белков очень сходен с механизмами, описанными для секреторных клеток животных [70] и растений [46]. [c.135]

    Раств-сть р. HjO. Аналог тимина. Мутаген (индуцирует транзиции G -> -> АТ). Маркер в исследованиях плавучей плотности ДНК. В результате анаболизма превращается в бромодезок-сиуридиловую кисл. и в бромодезокси-уридинтрифосфат. Включается в ДНК, в составе которой (в некоторых организмах) может блокировать дальнейший синтез ДНК. Особ, чувствительны вирусы оспы. [c.215]

    Термин биосинтез применяют по отношению к химическим реакциям, приводящим in vivo к получению какого-либо конкретного класса соединений. Таким образом, анаболизм можно определить как совокупность биосинтетических процессов, протекаю-ш,их в живом организме. [c.15]

    Катехоламины — представители биогенных аминов, lie. аминов, образующихся в организме в результате процессов Анаболизма. Принципиальный путь биосинтеза катехоламинов, одя из незаменимой а-аминокислоты фенилаланина (см. 11.1), веден на рис. 9.1. К каФехоламинам относятся три последних представленных на рисунке соединений — дофамин, норадре-Яин и адреналин, выполняющие, как и ацетилхолии, роль ней- иедиаторов. Адреналин является гормоном мозгового ве-Й тва надпочечников, а норадреналин и дофамин — () предщественниками. [c.255]

    Функции пенгозомонофосфатного пути. Этот процесс вьшолняет две важнейшие метаболические функции (рис. 18.8). Во-первых, поставляет восстановительные эквиваленты (НАДФН) для реакций восстановления в процессах анаболизма, например синтеза высших жирных кислот, холестерола и др.  [c.254]

    Синтез жирных кислот Другие реакции анаболизма Восстановление глугатиона СО, [c.254]

---

Химический энциклопедический словарь (1983) — [ c.45 ]

Биохимия Том 3 (1980) — [ c.0 ]

Биологическая химия Изд.3 (1998) — [ c.152 ]

Биоорганическая химия (1991) — [ c.14 ]

Микробиология Издание 4 (2003) — [ c.79 ]

Биохимия (2004) — [ c.189 , c.190 ]

Теоретические основы биотехнологии (2003) — [ c.449 , c.450 ]

Большой энциклопедический словарь Химия изд.2 (1998) — [ c.45 ]

Биохимия растений (1966) — [ c.98 , c.99 ]

Основы органической химии (1983) — [ c.309 ]

Общая микробиология (1987) — [ c.215 , c.473 , c.491 , c.498 ]

Технология микробных белковых препаратов аминокислот и жиров (1980) — [ c.0 ]

Биохимический справочник (1979) — [ c.96 ]

Микробиология (2006) — [ c.106 , c.216 ]

Химия биологически активных природных соединений (1976) — [ c.391 , c. 393 , c.429 ]

Современная генетика Т.3 (1988) — [ c.228 ]

Микробиология Изд.2 (1985) — [ c.67 ]

Теория управления и биосистемы Анализ сохранительных свойств (1978) — [ c.21 , c.170 ]

Основы биохимии (1999) — [ c.180 ]

Фотосинтез С3- и С4- растений Механизмы и регуляция (1986) — [ c.20 ]

Биологическая химия (2004) — [ c.186 , c.187 ]

Биохимия Т.3 Изд.2 (1985) — [ c.205 ]

---

Катаболизм, Анаболизм. Взаимосвязь катаболизма и анаболизма

Катаболизм или энергетический обмен — процесс метаболического распада, разложения на более простые вещества (дифференциация) или окисления какого-либо вещества, обычно протекающий с высвобождением энергии в виде тепла и в виде АТФ(Аденозинтрифосфат — нуклеотид, играет исключительно важную роль в обмене энергии и веществ в организмах; в первую очередь соединение известно как универсальный источник энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах).

Катаболические реакции лежат в основе диссимиляции: утраты сложными веществами своей специфичности для данного организма в результате распада до более простых.

Примерами катаболизма являются превращение этанола через стадии ацетальдегида (этаналя) и уксусной кислоты (этановой кислоты) в углекислый газ и воду, или процесс гликолиза — превращение глюкозы в молочную кислоту либо пировиноградную кислоту и далее уже в дыхательном цикле — опять-таки в углекислый газ и воду.

Интенсивность катаболических процессов и преобладание тех или иных катаболических процессов в качестве источников энергии в клетках регулируется гормонами.

Катаболизм является противоположностью анаболизма — процессу синтеза или ресинтеза новых, более сложных, соединений из более простых, протекающему с расходованием, затратой энергии АТФ. Соотношение катаболических и анаболических процессов в клетке опять-таки регулируется гормонами. Например, адреналинили глюкокортикоиды сдвигают баланс обмена веществ в клетке в сторону преобладания катаболизма, а инсулин, соматотропин, тестостерон — в сторону преобладания анаболизма.

Два закона термодинамики, работающие в живых системах.

I закон (начало) термодинамики.

Первый закон термодинамики гласит: изменение энергии системы равно количеству тепла, полученному системой, плюс работа внешних сил, совершенная над системой

DE = Q + A

Для адиабатически изолированных (Q = 0, то есть обмена теплом с внешней средой не происходит) и замкнутых (А = 0, то есть внешние силы отсутствуют) систем DE = 0. Последнее утверждение является законом сохранения энергии: при всех изменениях, происходящих в адиабатически изолированных и замкнутых системах полная энергия системы остается постоянной.

Если рассматривать термодинамическую систему, состоящую только из живой системы, то закон сохранения энергии неприменим, так как живая система является открытой. Для термодинамической системы, включающей в себя живую систему и среду, с которой система обменивается энергией и веществом, закон сохранения энергии выполняется.Действительно, как показали опыты, общее количество энергии, которое получает организм за некоторый промежуток времени, вновь обнаруживается впоследствии в виде:

а) выделяемого тепла;

б) в совершаемой внешней работе или выделяемых веществах;

в) в виде теплоты сгорания веществ, синтезированных за этот промежуток времени за счет энергии, поступившей извне.

II закон (начало) термодинамики.

Второй закон термодинамики утверждает, что в изолированной термодинамической системе энтропия никогда не может уменьшаться. Она равна нулю при обратимых процессах и может только увеличиваться при необратимых процессах.

Применение второго закона термодинамики к живым системам без учета того, что это открытые системы, приводит к противоречию. Действительно, энтропия должна всегда возрастать, то есть должна расти неупорядоченность живой системы. В то же время мы хорошо знаем, что все живые системы постоянно создают из беспорядка упорядоченность. В них создается и поддерживается физическое и химическое неравновесие, на котором основана работоспособность живых систем. В процессе развития каждого организма (ортогенеза), так же как и в процессе эволюционного развития (филогенеза) все время образуются новые структуры, и достигается состояние с более высокой упорядоченностью. А это означает, что энтропия (неупорядоченность) живой системы не должна возрастать. Таким образом, второй закон термодинамики, справедливый для изолированных систем, для живых систем, являющихся открытыми, неприменим.

Питание как процесс приобретения энергии и вещества живыми организмами. Фототрофные и хемотрофные организмы. Авторофные и гетеротрофные организмы. Значимость и соотношение этих форм организмов в живой природе.

Автотро́фы — организмы, синтезирующие органические соединения из неорганических.

Автотрофы составляют первый ярус в пищевой пирамиде (первые звенья пищевых цепей). Именно они являются первичными продуцентами органического вещества в биосфере, обеспечивая пищей гетеротрофов. Следует отметить, что иногда резкой границы между автотрофами и гетеротрофами провести не удаётся. Например,одноклеточная эвглена на свету является автотрофом, а в темноте — гетеротрофом.

Автотрофные организмы для построения своего тела используют неорганические вещества почвы, воды, воздуха. При этом почти всегда источником углеродаявляется углекислый газ. При этом одни из них (фототрофы) получают необходимую энергию от Солнца, другие (хемотрофы) — от химических реакций неорганических соединений.

Гетеротро́фы — организмы, которые не способны синтезировать органические вещества из неорганических, путём фотосинтеза или хемосинтеза. Для синтеза необходимых для своей жизнедеятельности органических веществ им требуются экзогенные органические вещества, то есть произведённые другими организмами.

Фототрофы

Организмы, для которых источником энергии служит солнечный свет (фотоны, благодаря которым появляются доноры — источники электронов), называются фототрофами. Такой тип питания носит название фотосинтеза. К фотосинтезу способны зелёные растения и многоклеточные водоросли, а также цианобактерии и многие другие группы бактерий благодаря содержащемуся в их клетках пигменту — хлорофиллу.

Хемотрофы

Остальные организмы в качестве внешнего источника энергии (доноров — источников электронов) используют энергию химических связей пищи или восстановленных неорганических соединений — таких, как сероводород, метан, сера, двухвалентное железо и др. Такие организмы называются хемотрофы. Все фототрофы-эукариоты одновременно являются автотрофами, а все хемотрофы-эукариоты — гетеротрофами. Среди прокариот встречаются и другие комбинации. Так, существуют хемоавтотрофные бактерии, а некоторые фототрофные бактерии также могут использовать гетеротрофный тип питания, то есть являются миксотрофами.

Понятие об обмене веществ и энергии. Анаболические и катаболические процессы, их взаимосвязь. Основной и общий обмен веществ.

Обмен веществ и энергии — это совокупность физических, химических и физиологических процессов превращения веществ и энергии в живых организмах, а также обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой.

На клеточном уровне эти преобразования осуществляются через сложные последовательности реакций, называемые путями метаболизма, и могут включать тысячи разнообразных реакций. Метаболизм можно разделить на два взаимосвязанных, но разнонаправленных процесса: анаболизм (ассимиляция) и катаболизм (диссимиляция).

Анаболизм — это совокупность процессов биосинтеза органических веществ (компонентов клетки и других структур органов и тканей). Он обеспечивает рост, развитие, обновление биологических структур, а также накопление энергии (синтез макроэргов).

Катаболизм — это совокупность процессов расщепления сложных молекул до более простых веществ с использованием части из них в качестве субстратов для биосинтеза и расщеплением другой части до конечных продуктов метаболизма с образованием энергии. Процессы анаболизма и катаболизма находятся в организме в состоянии динамического равновесия. Преобладание анаболических процессов над катаболическими приводит к росту, накоплению массы тканей, а преобладание катаболических процессов ведет к частичному разрушению тканевых структур. Состояние равновесного или неравновесного соотношения анаболизма и катаболизма зависит от возраста (в детском возрасте преобладает анаболизм, у взрослых обычно наблюдается равновесие, в старческом возрасте преобладает катаболизм), состояния здоровья, выполняемой организмом физической или психоэмоциональной нагрузки.

Основным обменом называется количество энергии, которое тратит организм при полном мышечном покое, через 12—14 часов после приема пищи и при окружающей температуре 20—22 °С. Основной обмен поддерживает жизнь организма на самом низком уровне деятельности нервной системы, сердца, дыхательного аппарата, пищеварения, желез внутренней секреции, выделительных процессов, покоя скелетных мышц. Ведущая роль в обмене веществ принадлежит функциональному состоянию нервной системы, регулированию ею уровня обмена веществ в органах и тканях, поддерживающему относительное постоянство состава белков, химического состава крови, температуры и т. д. относительно независимо от изменений внешней среды, при разных условиях жизни. Существенно влияет на основной обмен также деятельность желез внутренней секреции

Общий обмен веществ— происходит в обычных условиях жизни. Он значительно выше основного обмена и зависит главным образом от деятельности скелетных мышц, а также увеличения деятельности внутренних органов. Килокалории, расходуемые при этом сверх основного обмена, называются моторными калориями. Чем интенсивнее мышечная деятельность, тем больше моторных калорий и тем выше общий обмен веществ. При умственном труде общий обмен веществ увеличивается незначительно — на 2—3 %, а если умственный труд сопровождается мышечной деятельностью — на 10—20 %.

2. Белковый обмен и его регуляция.

Обмен белков в организме может существенно изменяться под влиянием различных структур центральной нервной системы, включая кору больших полушарий. Однако ведущая роль в регуляции белкового обмена принадлежит гуморальным факторам — анаболическим гормонам (гормону роста, инсулину, тироксину, стероидным гормонам).

Гормон роста — полипептид, выделяемый передней долей гипофиза. Он стимулирует синтез РНК и белка практически во всех тканях организма. Однако характер его действия и мишени меняются по мере роста организма.

Инсулин, помимо углеводного обмена, регулирует и обмен белков. При повышении содержания аминокислот в крови он стимулирует их поступление в клетки, усиливает анаболизм тканевых белков и подавляет катаболизм аминокислот.

Тироксин— гормон щитовидной железы. Его действие проявляется в периоды, когда организм нуждается в повышении процессов синтеза белка. Он также стимулирует рост и дифференцировку тканей, обладает специфическим усиливающим действием на синтез окислительных митохондриальных ферментов.

Эстрогены— стероидные гормоны, образующиеся в женском организме (в яичниках) и стимулирующие синтез РНК и белка в клетках матки. Андрогены — мужские стероидные гормоны, образующиеся в яичках. По сравнению с женскими стероидами мужские оказывают более широкое влияние, так как стимулируют синтез РНК и белков во многих тканях организма, включая клетки поперечно-полосатых мышц.

Из ряда катаболических гормонов влияние на обмен белков оказывают глюкокортикоиды, вырабатывающиеся корой надпочечников. Эти гормоны усиливают расщепление белков в клетках различных тканей и тормозят синтез белка. В то же время они стимулируют синтез белка в печени

Узнать еще:

Катаболизм и анаболизм, взаимосвязь

Каждый, кто пытался набрать мышечную массу знает, что вечны рост невозможен. Кто-то пытается справиться с этим с помощью анаболиков, кто-то за счёт правильного питания. Но почему же невозможно вечно расти? Всё дело в катаболизме.

Что такое катаболизм

Катаболизм – это оптимизация ресурсов организма. За 5 лет человеческое тело меняется почти полностью. Потому что клетки обновляются постоянно.

Катаболизм же – это распад сложных клеток на простые. Происходит это с высвобождением энергии. Обычно этот процесс связан с анаболизмом и зависят они от:

• Питания;
• Гормонов;
• Физических нагрузок;
• Стресса.

Быстрее всего катаболические процессы протекают ночью. Также на их скорость сильно влияет стресс, в том числе и от физических нагрузок.

Но катаболизм – это не всегда плохо. Он разрушает не только мышцы, но и жир, поэтому многие диеты построены на том, чтобы запустить катаболические процессы.

Катаболизм нужен, чтобы организм сохранял ресурсы. То есть, вы подвергаетесь физическим нагрузкам, ваша энергия расходуется. Тогда организм начинает брать её из мышц и жира. В итоге он решает сразу две проблемы: нехватка энергии прямо сейчас и затраты на её получение в будущем. Ведь, чем больше масса, тем больше нужно есть, чтобы поддерживать жизнедеятельность организма.

Как замедлить катаболизм

Замедлить катаболические процессы можно:

• Увеличив длительность анаболических процессов. О них чуть позже, но по своей сути они противоположность катаболизма. Чтобы запускать анаболические процессы, нужно больше есть, тем самым давая организму больше энергии.
• Уменьшив скорость обмена веществ. Катаболизм напрямую связан с метаболизмом. Чем медленнее второй, тем хуже распадаются мышцы.
• Уменьшив стресс. Сделать это можно, ограничив физическую активность. Также нужно находить больше поводов для радости и меньше грустить и переживать. Плитка шоколада отличный помощник против стресса (если не увлекаться, конечно).

Ещё можно замедлять катаболизм с помощью питания. И для этого не нужны добавки. Нужно лишь подобрать правильные продукты (мясо, яйца, молоко, имбирь).

Что такое анаболизм

Анаболизм – это процесс роста. В спортивной среде анаболические процессы рассматривают только с точки зрения мышц. Но анаболизм – это и рост связок, сухожилий, а также укрепление скелета.

Анаболизм начинается тогда, когда организм получает стимул для роста. Его зачастую дают физические нагрузки. Люди, которые хотят набрать мышечную массу пытаются стимулировать свою центральную нервную систему, чтобы запустить анаболические процессы.

Вместе с катаболизмом анаболизм составляет метаболизм. Обычно у человека до 30 лет эти процессы уравновешенный. После начинает преобладать катаболизм, в результате в старости люди становятся более дряблыми. Если же заниматься спортом, то можно замедлить этот процесс, сместив чашу весов в сторону анаболизма.

Как ускорить анаболизм

В первую очередь сделать это можно с помощью питания. Основа анаболических процессов – аминокислоты, которые организм получает из белка. Поэтому протеин или добавка BCAA положительно повлияют на анаболизм.

Но белок не поможет, если организму не будет хватать жиров и углеводов. Поэтому нужно соблюдать баланс БЖУ. Также организму нужно восстанавливаться. Если этого не будет, то он будет испытывать постоянный стресс (а это запустит катаболические процессы).

Сон в целом положительно влияет на организм. Во-первых, это время отдыха и восстановления. А они нужны для того, чтобы предотвратить катаболические процессы. Во-вторых, это время, когда пища переваривается и усваивается. Но если не помогать организму, то сон будет связан с катаболизмом.

Положительно на анаболизм влияют и силовые тренировки вкупе с правильным питанием. Если ничего не есть после нагрузок, то запустятся катаболические процессы. Если дать организму энергию, то включится анаболизм.

Заключение

Катаболизм отвечает за распад крупных клеток на мелкие. Анаболизм – за синтез. Первый участвует в сжигание мышц и жира. Второй – в наборе мышечной массы и укреплении связок и сухожилий.

Анаболизм и катаболизм – это противоположные процессы. Но для правильного функционирования организма они необходимы оба. Если у человека всё хорошо, но он не занимается спортом, то они будут уравновешивать друг друга. После 30 начинают преобладать катаболические процессы, поэтому в старости у людей мало мышц.

Чтобы замедлить катаболические процессы, нужно больше питаться (дать энергию для анаболизма), а также правильно восстанавливаться. Ещё можно замедлить обмен веществ.

Чтобы ускорить метаболизм, нужно дать нагрузку ЦНС, чтобы она стимулировала рост мышц. При этом избегать стрессов и следить за питанием и отдыхом. Аминокислоты, содержащиеся в белке – главный источник для анаболических процессов.

Видео о катаболизме и анаболизме

Динамическая биохимия — Рабочая программа дисциплины — 06.04.01. Биология — Направления подготовки

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Закреплена за кафедрой	Кафедра экологии, биохимии и биотехнологии
Направление подготовки	06.04.01. Биология
Профиль	Биохимия и биотехнология
Форма обучения	Очная
Общая трудоемкость	3 ЗЕТ
Учебный план	06_04_01_Биохим_Биотех-1-2020

Часов по учебному плану 108 в том числе: аудиторные занятия 32 самостоятельная работа 49 контроль 27

Виды контроля по семестрам экзамены: 3

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр)	2 (3)		Итого
Недель	16
Вид занятий	УП	РПД	УП	РПД
Лекции	8	8	8	8
Лабораторные	24	29	24	29
Сам. работа	49	44	49	44
Часы на контроль	27	27	27	27
Итого	108	108	108	108

Программу составил(и):
к.б.н., доцент, Шарлаева Е.А.

Рецензент(ы):

Рабочая программа дисциплины
Динамическая биохимия

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 06.04.01 БИОЛОГИЯ (уровень магистратуры) (приказ Минобрнауки России от 23.09.2015г. №1052)

составлена на основании учебного плана:
06.04.01 Биология
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра экологии, биохимии и биотехнологии

Протокол от 31.08.2020 г. № 1
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
Соколова Галина Геннадьевна

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра экологии, биохимии и биотехнологии

Протокол от 31.08.2020 г. № 1
Заведующий кафедрой Соколова Галина Геннадьевна

Метаболизм: мифы и факты

Метаболизм относится к биохимическим процессам, которые происходят в любом живом организме, включая человека, для поддержания жизни.

Эти биохимические процессы позволяют людям расти, воспроизводить, восстанавливать повреждения и реагировать на окружающую среду.

Принято считать, что у худых людей метаболизм выше, а у людей с избыточным весом — медленнее. На самом деле это случается очень редко.

В этой статье MNT Knowledge Center обсуждаются факты, лежащие в основе метаболизма, что это такое, что он делает и как на него влияет.

Краткие сведения о метаболизме:

• Когда люди используют слово «метаболизм», они часто имеют в виду катаболизм и анаболизм.
• Катаболизм — это расщепление соединений с высвобождением энергии.
• Анаболизм — это построение соединений с использованием энергии.
• Вес тела человека является результатом катаболизма минус анаболизм.

Несмотря на то, что говорят сторонники определенных марок «здоровой» пищи, люди мало что могут сделать, чтобы существенно изменить скорость метаболизма в состоянии покоя.

Долгосрочные стратегии, такие как увеличение мышечной массы, в конечном итоге могут дать эффект.

Однако определение энергетических потребностей организма и соответствующая адаптация образа жизни быстрее повлияет на изменение массы тела.

Большинство людей неправильно используют термин «метаболизм» как для анаболизма, так и для катаболизма:

Анаболизм — это построение вещей — последовательность химических реакций, которые строят молекулы из более мелких компонентов; анаболические процессы обычно требуют энергии.

Катаболизм — это распад вещей — серия химических реакций, которые расщепляют сложные молекулы на более мелкие единицы; катаболические процессы обычно высвобождают энергию.

Анаболизм

Анаболизм позволяет организму выращивать новые клетки и поддерживать все ткани. В анаболических реакциях в организме используются простые химические вещества и молекулы для производства многих готовых продуктов. Примеры включают рост и минерализацию костей и увеличение мышечной массы.

Классические анаболические гормоны включают:

• Гормон роста — гормон, вырабатываемый гипофизом и стимулирующий рост.
• Инсулин — гормон, вырабатываемый поджелудочной железой. Он регулирует уровень сахара в крови. Клетки не могут использовать глюкозу без инсулина.
• Тестостерон — вызывает развитие мужских половых признаков, таких как более глубокий голос и растительность на лице. Он также укрепляет мышцы и кости.
• Эстроген — участвует в укреплении костной массы, а также в развитии женских качеств, таких как грудь.

Катаболизм

Катаболизм разрушает вещи и высвобождает энергию; он использует более крупные соединения для создания более мелких соединений, высвобождая при этом энергию.Катаболизм обеспечивает организм энергией, необходимой для физической активности, от клеточных процессов до движений тела.

Катаболические реакции в клетках расщепляют полимеры (длинные цепи молекул) на их мономеры (отдельные звенья). Например:

• Полисахариды расщепляются на моносахариды — например, крахмал расщепляется на глюкозу.
• Нуклеиновые кислоты расщепляются на нуклеотиды — нуклеиновые кислоты, такие как те, что составляют ДНК, расщепляются на пурины, пиримидины и пентозные сахара.Они участвуют в снабжении организма энергией.
• Белки расщепляются на аминокислоты — в некоторых случаях белок расщепляется на аминокислоты с образованием глюкозы.

Когда мы едим, наш организм расщепляет питательные вещества — это высвобождает энергию, которая хранится в молекулах аденозинтрифосфата (АТФ) в организме. АТФ считается «энергетической валютой жизни».

Энергия, запасенная в АТФ, является топливом для анаболических реакций. Катаболизм создает энергию, которую анаболизм потребляет для синтеза гормонов, ферментов, сахаров и других веществ, необходимых для роста, размножения и восстановления клеток.

Масса тела — это результат катаболизма минус анаболизм — количество энергии, которое мы выделяем в наши тела (катаболизм), минус количество энергии, потребляемой нашим телом (анаболизм).

Избыточная энергия сохраняется в мышцах и печени в виде жира или гликогена. Гликоген — это основная форма хранения глюкозы в организме.

Один грамм жира дает 9 калорий по сравнению с 4 калориями из грамма белка или углеводов.

Хотя избыточный вес является результатом накопления организмом избыточной энергии в виде жира, иногда гормональные проблемы или основное заболевание могут влиять на обмен веществ.

Если кто-то страдает избыточным весом или ожирением, рекомендуется пройти медицинское обследование, чтобы определить, влияет ли заболевание на массу тела.

Как рассчитать массу тела с использованием ИМТ (индекса массы тела)

ИМТ — это основанный на фактах способ расчета идеальных диапазонов массы тела для возраста и роста. Для расчета ИМТ CDC предоставляет Калькулятор ИМТ для взрослых.

Существует множество способов определения индивидуальных потребностей в калориях, в том числе следующие:

Размер и состав тела

Для увеличения массы тела требуется больше калорий.Людям с большим количеством мышц по сравнению с жиром потребуется больше калорий, чем людям с таким же весом, но с меньшим количеством мышц по сравнению с жиром.

Следовательно, люди с более высоким соотношением мышечного жира имеют более высокий базальный уровень метаболизма, чем люди с более низким соотношением мышечного жира, если их вес такой же.

Возраст

По мере того, как люди стареют, появляется несколько факторов, которые приводят к снижению потребности в калориях. Мышечная масса падает, что приводит к увеличению соотношения жиров и мышц. Кроме того, следующие возрастные факторы снижают потребность человека в калориях:

• Гормоны — мужчины вырабатывают меньше тестостерона, а женщины вырабатывают меньше эстрогена с возрастом — оба гормона участвуют в анаболических процессах, которые потребляют энергию.
• Менопауза — по мере приближения женщины к менопаузе происходит снижение уровня гормонов, которые обычно способствуют использованию энергии. Многим женщинам в это время труднее похудеть.
• Физическая активность — пожилые люди обычно менее физически активны, чем в молодости.
• Пол — у мужчин уровень метаболизма выше, чем у женщин, потому что у них выше соотношение мышечной массы и жира. Это означает, что средний мужчина будет сжигать больше калорий, чем среднестатистическая женщина того же возраста и веса.

После определения потребности в калориях и подтверждения отсутствия основного состояния, способствующего увеличению веса, лучшим подходом будет сосредоточение внимания на трех важнейших факторах; это:

Высыпание

Недостаток сна может способствовать нарушению нейроэндокринного контроля аппетита. Это может привести к перееданию, изменению инсулинорезистентности и повышенному риску развития диабета 2 типа — все это может привести к увеличению веса.

Несколько исследований показали, что лишение сна нарушает способность организма регулировать прием пищи за счет снижения уровня лептина, гормона, который сообщает телу, когда он сыт.

Получение достаточного количества упражнений

В ходе 6-месячного исследования, проведенного исследователями из Медицинского центра Университета Дьюка, изучалось влияние физических упражнений на 53 участника, ведущих малоподвижный образ жизни.

В ходе исследования измерялось влияние четырех уровней физической активности: эквивалент 12 миль ходьбы в неделю, 12 миль бега в неделю, 20 миль бега в неделю и бездействия.

Значительные улучшения были отмечены в группах упражнений. Важно отметить, что для достижения положительных результатов требовалось лишь умеренное количество упражнений.

Улучшение диеты и питания

Лучший способ улучшить диету и питание — это есть много фруктов и овощей. Управление количеством калорий, потребляемых каждый день, является важным фактором контроля веса, особенно при попытке похудеть.

Однако было доказано, что строгое ограничение калорий неэффективно для долгосрочного успеха. Резкое снижение калорийности может вызвать изменение метаболизма в организме, в результате чего будет сжигаться гораздо меньше энергии, и в то же время накапливаться любая энергия, которую он может найти.Очень низкокалорийные диеты обычно подрывают мотивацию, что приводит к перееданию при отказе от диеты.

Если только очень низкокалорийная диета не контролируется высококвалифицированным диетологом, диетологом или врачом, существует значительный риск недоедания, которое не только вредно для здоровья, но также может повлиять на метаболизм таким образом, чтобы добиться похудения труднее.

Взаимосвязь анаболических и катаболических биомаркеров с мышечной силой и физической работоспособностью у пожилых людей: популяционное поперечное исследование | BMC Musculoskeletal Disorders

1.

Cruz-Jentoft AJ, Baeyens JP, Bauer JM, Boirie Y, Cederholm T, Landi F, et al. Европейский консенсус по определению и диагностике: отчет Европейской рабочей группы по саркопении у пожилых людей. Возраст Старение. 2010; 39: 412–23.

Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

2.

Xue QL, Walston JD, Fried LP, Beamer BA. Прогнозирование риска падения, физической инвалидности и хрупкости по скорости снижения силы хвата: исследование женского здоровья и старения.Arch Intern Med. 2011; 171: 1119–21.

Артикул PubMed Google Scholar

3.

Dufour AB, Hannan MT, Murabito JM, Kiel DP, McLean RR. Определения саркопении с учетом размера тела и жировой массы связаны с ограничениями подвижности: исследование Фрамингема. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2013; 68: 168–74.

Артикул PubMed Google Scholar

4.

Ланди Ф., Круз-Джентофт А.Дж., Липероти Р., Руссо А., Джованнини С., Тосато М. и др.Саркопения и риск смерти у ослабленных пожилых людей в возрасте 80 лет и старше: результаты исследования ilSIRENTE. Возраст Старение. 2013; 42: 203–9.

Артикул PubMed Google Scholar

5.

Hamer M, Molloy GJ. Связь С-реактивного белка и мышечной силы в Английском лонгитюдном исследовании старения. Возраст. 2009; 31: 171–7.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

6.

Yu Z, Ye X, Wang J, Qi Q, Franco OH, Rennie KL, et al. Связь физической активности с воспалительными факторами, адипоцитокинами и метаболическим синдромом у людей среднего и пожилого возраста в Китае. Тираж. 2009; 119: 2969–77.

CAS Статья PubMed Google Scholar

7.

Бринкли Т.Э., Ленг Х, Миллер М.Э., Кицман Д.В., Пахор М., Берри М.Дж. и др. Хроническое воспаление связано с низкой физической функцией у пожилых людей с множественными сопутствующими заболеваниями.J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2009. 64: 455–61.

Артикул PubMed Google Scholar

8.

Cesari M, Penninx BW, Pahor M, Lauretani F, Corsi AM, Rhys Williams G, et al. Маркеры воспаления и физическая работоспособность у пожилых людей: исследование InCHIANTI. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2004; 59: 242–8.

Артикул PubMed Google Scholar

9.

Ниу К., Ходзава А., Го Х, Омори-Мацуда К., Цуй Й, Эбихара С. и др.С-реактивный белок (СРБ) является предиктором высоких расходов на медицинское обслуживание пожилого населения в возрасте 70 лет и старше: проект Цуругая. Arch Gerontol Geriatr. 2012; 54: e392–7.

Артикул PubMed Google Scholar

10.

Бриош Т., Киреев Р.А., Куэста С., Гратас-Деламарш А., Тресгуеррес Дж. А., Гомес-Кабрера М.С. и др. Заместительная терапия гормоном роста предотвращает саркопению с помощью двойного механизма: улучшение белкового баланса и антиоксидантной защиты.J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2013; 69 (10): 1186–98.

Артикул PubMed Google Scholar

11.

Боннефой М., Патрикот М.С., Лакур Дж. Р., Рахмани А., Бертуз С., Костка Т. Взаимосвязь между физической активностью, функцией мышц и концентрацией IGF-1, тестостерона и DHEAS у пожилых людей. Rev Med Interne. 2002; 23: 819–27.

CAS Статья PubMed Google Scholar

12.

Taekema DG, Ling CH, Blauw GJ, Meskers CG, Westendorp RG, de Craen AJ, et al. Уровни циркулирующего IGF1 связаны с мышечной силой у женщин среднего и старшего возраста. Eur J Endocrinol. 2011; 164: 189–96.

CAS Статья PubMed Google Scholar

13.

Лекер С.Х., Голдберг А.Л., Митч В.Е. Расщепление белков убиквитин-протеасомным путем в нормальных и болезненных состояниях. J Am Soc Nephrol. 2006; 17: 1807–19.

CAS Статья PubMed Google Scholar

14.

Хоффман Е.П., Надер Г.А. Уравновешивание гипертрофии и атрофии мышц. Nat Med. 2004; 10: 584–5.

CAS Статья PubMed Google Scholar

15.

Morley JE. Саркопения у пожилых людей. Fam Pract. 2012; 29 Приложение 1: i44 – i8.

Артикул PubMed Google Scholar

16.

Pollanen E, Ronkainen PH, Horttanainen M, Takala T., Puolakka J, Suominen H, et al. Влияние комбинированной заместительной гормональной терапии или ее эффективных агентов на путь IGF-1 в скелетных мышцах. Гормона роста IGF Res. 2010; 20: 372–9.

Артикул PubMed Google Scholar

17.

Сакума К., Ямагути А. Саркопения и возрастная эндокринная функция. Int J Endocrinol. 2012; 2012: 127362.

Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

18.

McIntire KL, Hoffman AR. Эндокринная система и саркопения: потенциальные терапевтические преимущества. Curr Aging Sci. 2011; 4: 298–305.

CAS Статья PubMed Google Scholar

19.

Харен М.Т., Мальмстрем Т.К., Миллер Д.К., Патрик П., Перри 3-й Х.М., Хернинг М.М. и др. Более высокие уровни С-реактивного белка и рецепторов растворимого фактора некроза опухоли связаны с плохой физической функцией и инвалидностью: поперечный анализ когорты афроамериканцев среднего возраста.J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2010; 65: 274–81.

Артикул PubMed Google Scholar

20.

Килгур Р.Д., Вигано А, Трутшнигг Б., Лукар Е., Бород М., Мораис Дж. Сила захвата позволяет прогнозировать выживаемость и связана с маркерами клинических и функциональных результатов у пациентов с запущенным раком. Поддержка лечения рака. 2013; 21: 3261–70.

CAS Статья PubMed Google Scholar

21.

Ling CH, Taekema D, de Craen AJ, Gussekloo J, Westendorp RG, Maier AB. Сила захвата и смертность среди пожилых людей: исследование Лейдена старше 85 лет. CMAJ. 2010. 182: 429–35.

Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

22.

Винд А.Е., Таккен Т., Хелдерс П.Дж., Энгельберт Р.Х. Является ли сила хвата предиктором общей мышечной силы у здоровых детей, подростков и молодых людей? Eur J Pediatr. 2010; 169: 281–7.

Артикул PubMed Google Scholar

23.

Студенски С., Перера С., Патель К., Розано С., Фолкнер К., Инзитари М. и др. Скорость походки и выживаемость у пожилых людей. ДЖАМА. 2011; 305: 50–8.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

24.

Абеллан ван Кан Дж., Роллан Й., Андрие С., Бауэр Дж., Бошет О., Боннефой М. и др. Скорость походки в обычном темпе как предиктор неблагоприятных исходов у пожилых людей, проживающих в сообществах, — рабочая группа Международной академии питания и старения (IANA).J Nutr Здоровье Старения. 2009; 13: 881–9.

CAS Статья PubMed Google Scholar

25.

Холл WJ. Обновление в гериатрии. Ann Intern Med. 2006; 145: 538–43.

Артикул PubMed Google Scholar

26.

Bijlsma AY, Meskers MC, Molendijk M, Westendorp RG, Sipila S, Stenroth L, et al. Диагностические меры при саркопении и минеральной плотности костей. Osteoporos Int.2013; 24: 2681–91.

CAS Статья PubMed Google Scholar

27.

Группа по профилактике падений у пожилых людей AGS, British Geriatrics S. Краткое изложение обновленных клинических рекомендаций Американского гериатрического общества / Британского гериатрического общества по профилактике падений у пожилых людей. J Am Geriatr Soc. 2011; 59: 148–57.

Артикул Google Scholar

28.

Барри Э., Гэлвин Р., Кио К., Хорган Ф., Фейи Т. Тест на время и вперед — полезный предиктор риска падений у пожилых людей, проживающих в сообществе: систематический обзор и метаанализ. BMC Geriatr. 2014; 14: 14.

Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

29.

Кастелл М.В., Санчес М., Джулиан Р., Кейпо Р., Мартин С., Отеро А. Распространенность слабости и низкая скорость ходьбы у лиц в возрасте 65 лет и старше: значение для первичной медико-санитарной помощи.BMC Fam Pract. 2013; 14: 86.

Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

30.

Пил Н.М., Куйс С.С., Кляйн К. Скорость походки как мера в гериатрической оценке в клинических условиях: систематический обзор. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2013; 68: 39–46.

Артикул PubMed Google Scholar

31.

Руководство по обработке и анализу данных Международного вопросника по физической активности (IPAQ).2005. http://www.institutferran.org/documentos/scoring_short_ipaq_april04.pdf. По состоянию на 1 октября 2014 г.

32.

Wannamethee SG, Lowe GD, Whincup PH, Rumley A, Walker M, Lennon L. Физическая активность, гемостатические и воспалительные факторы у пожилых мужчин. Тираж. 2002; 105: 1785–90.

Артикул PubMed Google Scholar

33.

Schaap LA, Pluijm SM, Deeg DJ, Visser M. Воспалительные маркеры и потеря мышечной массы (саркопения) и силы.Am J Med. 2006; 119 (526): e9–17.

PubMed Google Scholar

34.

Боделл П.У., Кодеш Э., Хаддад Ф., Залдивар Ф.П., Купер Д.М., Адамс Г.Р. Рост скелетных мышц у молодых крыс подавляется хроническим воздействием ИЛ-6, но сохраняется за счет одновременных произвольных упражнений на выносливость. J Appl Physiol. 2009. 106 (1985): 443–53.

CAS PubMed Google Scholar

35.

Боналду П., Сандри М.Клеточные и молекулярные механизмы атрофии мышц. Dis Model Mech. 2013; 6: 25–39.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

36.

Петерсон Дж. М., Баккар Н., Гаттридж, округ Колумбия. Передача сигналов NF-kappaB при здоровье и заболеваниях скелетных мышц. Curr Top Dev Biol. 2011; 96: 85–119.

CAS Статья PubMed Google Scholar

37.

Lippi G, Sanchis-Gomar F, Montagnana M.Биологические маркеры у пожилых людей с риском ограничения подвижности. Curr Pharm Des. 2014; 20: 3222–44.

CAS Статья PubMed Google Scholar

38.

Джованнини С., Марцетти Э., Борст С.Е., Левенбург С. Модуляция оси GH / IGF-1: потенциальные стратегии противодействия саркопении у пожилых людей. Mech Aging Dev. 2008; 129: 593–601.

CAS Статья PubMed Google Scholar

39.

Шерцер Дж. Д., Линч Г. С.. Сравнительная оценка переноса гена IGF-I и введения белка IGF-I для усиления регенерации скелетных мышц после травмы. Gene Ther. 2006; 13: 1657–64.

CAS Статья PubMed Google Scholar

40.

Maggio M, Lauretani F, Ceda GP. Половые гормоны и саркопения у пожилых людей. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2013; 16: 3–13.

CAS PubMed Google Scholar

Анаболизм и катаболизм | BioNinja

Понимание:

• Анаболизм — это синтез сложных молекул из более простых молекул, включая образование

макромолекул из мономеров путем реакций конденсации

Анаболические реакции описывают набор метаболических реакций, которые создают сложные молекулы из более простых

Синтез органических молекул посредством анаболизма обычно происходит через реакций конденсации

Реакции конденсации происходят, когда мономеры ковалентно соединяются и вода образуется в виде побочный продукт

• Моносахариды соединяются посредством гликозидных связей с образованием дисахаридов и полисахаридов
• Аминокислоты соединяются посредством пептидных связей для образования полипептидных цепей
• Глицерин и жирные кислоты соединяются посредством сложноэфирной связи для создания триглицериды
• Нуклеотиды соединены фосфодиэфирными связями с образованием полинуклеотидных цепей

Понимание:

• Катаболизм — это распад сложных молекул на более простые молекулы, включая гидролиз

макромолекул

на мономеры

Катаболические реакции описывают набор метаболических реакций, которые расщепляют сложные молекулы на более простые.

Распад органических молекул посредством катаболизма обычно происходит через реакций гидролиза

Реакции гидролиза требуют потребления молекул воды для разрыва связей внутри полимер

Сравнение анаболических и катаболических путей

Катаболизм метаболизма

Метаболизм состоит из двух основных частей: анаболизма и катаболизма.Катаболизм — это набор метаболических процессов, которые разрушают большие молекулы. Эти более сложные молекулы расщепляются, чтобы произвести энергию, необходимую для различных функций организма. Энергия используется для строительных или анаболических процессов.

Катаболизм у разных организмов

Точная природа этих катаболических реакций различается от организма к организму, и организмы можно классифицировать на основе их источников энергии и углерода:

• Органотрофы, в качестве источника энергии используются органические источники
• в литотрофах, используются неорганические субстраты
• у фототрофов, солнечный свет используется как химическая энергия

Основные общие реакции катаболизма включают окислительно-восстановительные реакции, которые включают перенос электронов от восстановленных молекул-доноров, таких как органические молекулы, вода, аммиак, сероводород или ионы двухвалентного железа, к молекулам-акцепторам, таким как кислород, нитрат или сульфат.

У людей и животных окислительно-восстановительные реакции включают разложение сложных органических молекул на более простые молекулы, такие как углекислый газ и вода.

В фотосинтезирующих организмах, таких как растения и цианобактерии, эти реакции переноса электронов не приводят к высвобождению энергии. Эти реакции просто помогают накапливать энергию, поглощаемую солнечным светом.

Классификация организмов на основе их метаболизма

источник энергии	солнечный свет	фото-			-троф
	предварительно сформованные молекулы	химиотерапия
донор электронов	органическое соединение		органо-
	неорганическое соединение		лито-
источник углерода	органическое соединение			гетеро-
	неорганическое соединение			авто-

Стадии катаболизма

Катаболизм можно разбить на 3 основных этапа.

Этап 1 — этап пищеварения

Большие органические молекулы, такие как белки, липиды и полисахариды, расщепляются на более мелкие компоненты вне клеток. Эта стадия воздействует на крахмал, целлюлозу или белки, которые не могут быть непосредственно поглощены клетками и должны быть разбиты на более мелкие единицы, прежде чем их можно будет использовать в метаболизме клеток.

Пищеварительные ферменты включают гликозидгидролазы, которые расщепляют полисахариды до моносахаридов или простых сахаров.

Первичным ферментом, участвующим в переваривании белка, является пепсин, который катализирует неспецифический гидролиз пептидных связей при оптимальном pH 2. В просвете тонкой кишки поджелудочная железа секретирует зимогены трипсина, химотрипсина, эластазы и т. Д. Эти протеолитические ферменты разрушают белки превращаются в свободные аминокислоты, а также дипептиды и трипептиды. Свободные аминокислоты, а также ди- и трипептиды абсорбируются клетками слизистой оболочки кишечника, которые впоследствии попадают в кровоток, где они абсорбируются другими тканями.

Затем аминокислоты и сахара перекачиваются в клетки с помощью определенных активных транспортных белков.

Этап 2 — Выделение энергии

После расщепления эти молекулы захватываются клетками и превращаются в еще более мелкие молекулы, обычно ацетил-кофермент А (ацетил-КоА), который выделяет некоторую энергию.

Стадия 3 — Ацетильная группа КоА окисляется до воды и углекислого газа в цикле лимонной кислоты и цепи переноса электронов, высвобождая запасенную энергию за счет восстановления кофермента никотинамидадениндинуклеотида (НАД +) до НАДН.

Расщепление углеводов

При расщеплении сложных углеводов они образуют простые сахара или моносахариды. Этим занимаются клетки. Попав внутрь, эти сахара подвергаются гликолизу, при котором сахара, такие как глюкоза и фруктоза, превращаются в пируват и вырабатывается некоторое количество АТФ. Пируват является промежуточным звеном в нескольких метаболических путях, но большая часть превращается в ацетил-КоА и подается в цикл лимонной кислоты или цикл Креба.

В цикле лимонной кислоты больше АТФ вырабатывается моносахаридами.Наиболее важным продуктом является НАДН, который образуется из НАД + при окислении ацетил-КоА. Это окисление выделяет углекислый газ в качестве побочного продукта.

Когда нет кислорода, гликолиз производит лактат через фермент лактатдегидрогеназу, повторно окисляя НАДН до НАД + для повторного использования в гликолизе.

Глюкоза также может расщепляться пентозофосфатным путем, который снижает кофермент НАДФН и производит пентозные сахара, такие как рибоза, сахарный компонент нуклеиновых кислот.

Аминокислотный распад

Белки расщепляются на аминокислоты. Аминокислоты используются либо для синтеза белков и других биомолекул, либо окисляются до мочевины и углекислого газа в качестве источника энергии.

В процессе окисления сначала аминогруппа удаляется трансаминазой. Аминогруппа подается в цикл мочевины, оставляя деаминированный углеродный скелет в форме кетокислоты.

Эти кетокислоты входят в цикл лимонной кислоты. Например, глутамат образует α-кетоглутарат.Некоторые амины также могут превращаться в глюкозу посредством глюконеогенеза.

Некоторые белки невероятно стабильны, другие — очень недолговечны. Короткоживущие белки обычно играют важную метаболическую роль. Короткое время жизни этих белков позволяет клетке быстро приспосабливаться к изменениям метаболического состояния клетки.

Распад липидов

Жиры катаболизируются путем гидролиза до свободных жирных кислот и глицерина. Глицерин вступает в процесс гликолиза, а жирные кислоты расщепляются бета-окислением с высвобождением ацетил-КоА.Этот ацетил-ко-А достигает следующего цикла лимонной кислоты. Жирные кислоты выделяют больше энергии при окислении, чем углеводы, потому что углеводы содержат больше кислорода в своей структуре.

калорий, полученных при полном окислении

• Углеводы выход 4 ккал / г.
• Углеводы должны храниться в воде, и каждый 1 г гликогена гидратируется 2 г воды. Гидратированные углеводы: 1,3 ккал / г
• Жиры: 9 ккал / г (жиры не гидратированы)
• Белки: 4 ккал / г

Дополнительная литература

Метаболизм VS катаболизм: в чем разница?

Вы знаете, что такое метаболизм или катаболизм? Оба эти процесса важны для поддержания общего состояния здоровья.Читайте дальше, чтобы узнать разницу между ними.

Вы наверняка слышали о метаболизме, особенно если вы пытаетесь сбросить лишние килограммы. Метаболизм сам по себе сбивает с толку некоторых, а теперь катаболизм сбивает вас с толку еще больше. Если вы не понимаете, что означают эти термины, то эта статья для вас. Понимание этих терминов важно независимо от вашего целевого веса. Знание этих терминов поможет не только контролировать свой вес, но и сохранить общее состояние здоровья.

Для непосвященных метаболизм — это процесс, в котором наше тело расщепляет пищу, которую мы едим, и превращает ее в энергию, необходимую ему для выполнения повседневных функций. Это важная часть общего роста и функциональности всего живого. Метаболизм включает два других процесса, включая катаболизм и анаболизм.

Катаболизм и анаболизм — это широкие классы биохимических реакций, которые вместе составляют метаболизм. В то время как катаболизм разрушает молекулы, анаболизм — это рост и построение сложных молекул.Итак, основное различие между этими двумя терминами заключается в том, что метаболизм описывает все химические реакции, участвующие в поддержании жизненного состояния наших клеток. С другой стороны, катаболизм — это тип метаболизма, который отвечает за разбиение сложных молекул на более мелкие.

Читайте дальше, чтобы понять разницу между метаболизмом, катаболизмом и анаболизмом.

Что такое метаболизм?

Метаболизм — это скорость, с которой наш организм сжигает калории, чтобы поддерживать ваше здоровье. Обмен веществ помогает во всем — от поддержания здорового веса до предотвращения болезней. Сидячий образ жизни может замедлить метаболизм и нанести ущерб вашему здоровью. Важно поддерживать общее состояние здоровья, контролируя метаболизм. Согласно Healthline, он включает в себя два процесса — анаболизм и катаболизм, которые помогают организовать молекулы, высвобождая и удерживая энергию, чтобы поддерживать тело в силе.

Что такое катаболизм?

Как упоминалось выше, катаболизм — это процесс, при котором ваше тело расщепляет сложные молекулы на более мелкие и простые, которые можно использовать для получения энергии.Гормоны, связанные с катаболизмом, включают адреналин, кортизол, цитокины и глюкагон.

Что такое анаболизм?

Анаболизм — это процесс, включающий синтез сложных молекул. Другими словами, он использует энергию для разрушения молекул — маленькие простые молекулы превращаются в более крупные и сложные. Гормоны, участвующие в этом процессе, — эстроген, инсулин, гормон роста и тестостерон.

Какой из них важнее?

Поскольку это две разные части одного процесса, метаболизма, они оба важны и влияют на ваше здоровье.Любые сбои в работе организма могут привести к проблемам со здоровьем. Ключ в том, чтобы поддерживать баланс между ними, потому что, когда ваше тело находится в анаболическом состоянии, оно наращивает мышечную массу, а в катаболическом состоянии оно расщепляет жир и теряет как жир, так и мышечную массу.

Вы можете поддерживать равновесие, одинаково работая над разными частями тела. Например, катаболические упражнения включают аэробику и кардио, включая плавание, бег, езду на велосипеде и т. Д. Катаболические упражнения вызывают повышение частоты сердечных сокращений и артериального давления.Это поможет построить здоровое сердце и легкие.

Анаболические упражнения включают упражнения, которые воздействуют на определенные части тела, чтобы помочь вам набрать мышечную массу. Рекомендуется делать это три или четыре дня в неделю. Вам следует проконсультироваться со специалистом, который поможет вам выяснить, что лучше всего подойдет вашему телу.

Нижняя строка

Катаболизм и анаболизм — это разные типы метаболизма. Понимание различий между этими двумя процессами может помочь вам контролировать свой вес и общее состояние здоровья.Постарайтесь включить кардио и силовые тренировки в свой ежедневный режим, чтобы поддерживать баланс между двумя метаболическими процессами. Кроме того, имейте в виду, что здоровое питание, отдых и тренировки — важные аспекты, которые помогут вам оставаться здоровым.

Икс Ваш комментарий отправлен в очередь на модерацию

Анаболизм — анаболический, клеточный, катаболизм и реакции

Анаболизм или биосинтез — это процесс, с помощью которого живые организмы синтезируют сложные молекулы жизни из более простых.Анаболизм вместе с катаболизмом — это две серии химических процессов в клетках, которые вместе называются метаболизмом . Анаболические реакции — это разные процессы. То есть относительно небольшое количество видов сырья используется для синтеза широкого спектра конечных продуктов. Это приводит к увеличению размера или сложности ячеек — или к тому и другому вместе.

Анаболические процессы производят пептиды, белков, , полисахариды, липиды и нуклеиновые кислоты. Эти молекулы включают в себя все материалы живых клеток, такие как мембраны и хромосомы, а также специализированные продукты определенных типов клеток, такие как ферменты, антитела, , гормоны, и нейротрансмиттеры.

Катаболизм, противоположный анаболизму, производит молекулы меньшего размера, используемые клеткой для синтеза более крупных молекул, как будет описано ниже. Таким образом, в отличие от дивергентных реакций анаболизма, катаболизм — это конвергентный процесс, в котором множество различных типов молекул распадаются на относительно небольшое количество конечных продуктов.

Энергия , необходимая для анаболизма, обеспечивается за счет богатой энергией молекулы аденозинтрифосфата (АТФ).Эта энергия существует в форме высокоэнергетической химической связи между второй и третьей молекулой фосфата на АТФ. Когда эта связь разрывается, энергия АТФ высвобождается, превращая АТФ в аденозиндифосфат (АДФ). Во время анаболических реакций высокоэнергетическая фосфатная связь АТФ переносится на субстрат (молекула, на которую воздействует фермент ), чтобы активизировать ее при подготовке к последующему использованию молекулы в качестве сырья для синтеза более крупного молекула.Помимо АТФ, некоторые анаболические процессы также требуют высокоэнергетических атомов водорода , которые поставляются молекулой НАДФН.

Хотя анаболизм и катаболизм происходят в клетке одновременно, скорость их химических реакций контролируется независимо друг от друга. Например, есть два ферментативных пути метаболизма глюкозы. Анаболический путь синтезирует глюкозу, в то время как катаболизм расщепляет глюкозу. Эти два пути разделяют 9 из 11 ферментативных стадий метаболизма глюкозы, которые могут происходить в любой последовательности (т.э., в сторону анаболизма или катаболизма). Однако два этапа анаболизма глюкозы используют совершенно другой набор реакций, катализируемых ферментами.

Есть две важные причины, по которым клетка должна иметь отдельные комплементарные анаболические и катаболические пути. Во-первых, катаболизм — это так называемый «нисходящий» процесс, во время которого высвобождается энергия, в то время как анаболизм требует ввода энергии и, следовательно, является энергетически «восходящим» процессом. В определенные моменты анаболического пути клетка должна вкладывать в реакцию больше энергии, чем выделяется во время катаболизма.Такие анаболические этапы требуют иного ряда реакций, чем те, которые используются на этом этапе во время катаболизма.

Во-вторых, различные пути позволяют клетке контролировать анаболические и катаболические пути определенных молекул независимо друг от друга. Это важно, потому что бывают моменты, когда клетка должна замедлить или остановить определенный катаболический или анаболический путь, чтобы уменьшить распад или синтез конкретной молекулы. Если бы и анаболизм, и катаболизм использовали один и тот же путь, клетка не могла бы контролировать скорость любого процесса независимо от другого: замедление скорости катаболизма замедлило бы скорость анаболизма.

Противоположные анаболические и катаболические пути могут происходить в разных частях одной и той же клетки. Например, в печени распад жирных кислот до молекулы ацетил-КоА происходит внутри митохондрий. Митохондрии — это крошечные мембраносвязанные органеллы, которые функционируют как основное место производства АТФ в клетке. Накопление жирных кислот из ацетил-КоА происходит в цитозоле клетки, то есть в водной области клетки, содержащей различные растворенные вещества.

Хотя анаболические и катаболические пути контролируются независимо, оба метаболических пути имеют важную общую последовательность реакций, которая вместе известна как цикл лимонной кислоты или цикл Кребса .Цикл Кребса является частью более широкой серии ферментативных реакций, которые в совокупности называются окислительным фосфорилированием. Этот путь является важным средством расщепления глюкозы для производства энергии, которая хранится в форме АТФ. Но молекулы, производимые циклом Кребса, также могут использоваться в качестве молекул-предшественников или сырья для анаболических реакций, в результате которых образуются белки, жиры и углеводы.

Несмотря на независимость анаболизма и катаболизма, различные стадии этих процессов в некотором роде настолько тесно связаны, что образуют то, что можно было бы назвать «ферментативной экологической системой».«В этой системе изменение одной части метаболической серии реакций может иметь волновой эффект во всех связанных анаболических и катаболических путях».

Этот волновой эффект — это способ клетки уравновесить увеличение или уменьшение анаболизма молекулы с противоположным увеличением или уменьшением катаболизма. Это позволяет клетке регулировать скорость анаболических и катаболических реакций в соответствии с ее непосредственными потребностями и предотвращать дисбаланс как анаболических, так и катаболических продуктов.

Например, когда клетке необходимо производить определенные белки, она производит только достаточное количество каждой из различных аминокислот, необходимых для синтеза этих белков.Более того, определенные аминокислоты используются клеткой для производства глюкозы, которая содержится в крови , или гликогена, углеводов , хранящихся в печени. Таким образом, продукты катаболизма аминокислоты не накапливаются, а питают анаболические пути синтеза углеводов. Таким образом, хотя многие организмы хранят богатых энергией питательных веществ , таких как углеводы и жира , большинство из них не хранят другие биомолекулы, такие как белки или нуклеиновые кислоты, строительные блоки дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) .

Клетка регулирует скорость анаболических реакций с помощью аллостерических ферментов. Активность этих ферментов увеличивается или уменьшается в ответ на присутствие или отсутствие конечного продукта серии реакций. Например, если анаболическая серия реакций производит определенную аминокислоту, эта аминокислота подавляет действие аллостерического фермента, уменьшая синтез этой аминокислоты.

Метаболизм — Центр здорового старения

2 | Занятия по укреплению мышц

Упражнения для укрепления мышц безопасны для пожилых людей и доказали свою способность поддерживать целостность мышц и костей, а также улучшать баланс, координацию и подвижность.Кроме того, поскольку мышцы очень метаболически активны, наращивание и поддержание здоровой мышечной массы поможет поддерживать ваш метаболизм. Эти упражнения могут даже уменьшить признаки и симптомы распространенных заболеваний обмена веществ, таких как диабет и ожирение. В рекомендациях Министерства здравоохранения и социальных служб рекомендуется выполнять упражнения по укреплению мышц, такие как поднятие тяжестей, упражнения с отягощениями или упражнения с собственным весом (например, отжимания, приседания и т. Д.) Как минимум два дня в неделю.

3 | Придерживайтесь здоровой диеты с низким содержанием обработанных сахаров

Чтобы поддерживать здоровый обмен веществ, вы должны есть разнообразные продукты с высоким содержанием питательных веществ из каждой группы продуктов. Пища с высоким содержанием питательных веществ — это продукты с высоким соотношением питательных веществ и калорий, например нежирное мясо, овощи и цельнозерновые продукты. Вам следует ограничить переработанные продукты, потому что они могут быть скрытым источником добавления сахара, натрия и «пустых» калорий — калорий, которые несут ограниченную пищевую ценность. Употребление продуктов, богатых клетчаткой, и питье большого количества воды могут особенно улучшить метаболизм, способствуя пищеварению и понижая уровень сахара и холестерина в крови.

4 | Привыкайте к здоровому сну

С возрастом трудно получить хороший ночной сон, и считается, что это негативно влияет на важные компоненты метаболизма, такие как уровень глюкозы в крови и чувствительность к инсулину. Причины этого до конца не изучены, но эксперты считают, что виной всему сочетание физиологических, экологических и поведенческих изменений. Исследования показывают, что следующие советы могут помочь продлить более длительный и более спокойный сон:

• Соблюдайте постоянный график сна / бодрствования.
• В спальне должно быть тихо, прохладно и темно.
• Избегайте синего света перед сном (свет, излучаемый экранами телевизоров, ноутбуков, планшетов и т. Д.).
• Избегайте дневного сна, кофеина, никотина и других стимуляторов во второй половине дня.

5 | Think Prevention

Никогда не поздно включить в свою жизнь важные для здоровья привычки.