Обмен веществ и энергии. Общие понятия

31.10.13 10:41

Разное - Мир медицины

Все живые организмы, так или иначе, взаимосвязаны с окружающей средой и имеет с ней прочную неразрывную связь. Организм принимает все необходимые ему питательные вещества из окружения и превращает их в себе подобные. Чтобы полностью насытиться, он расщепляет полученные вещества на энергию, а отработанные продукты выделяет. Обмен веществ можно представить, как совокупность нескольких химических реакций, которые способны обеспечить надежную связь организма с окружающей средой. Метаболизм включает в себя всего два процесса: ассимиляция и диссимиляция. Первая стадия синтезирует необходимые соединения, а вторая способствует распаду веществ и выводит переработанные продукты из организма. Нормальная работа этих двух процессов обеспечивает правильную работу всего организма и в сумме составляет основу жизни.

Обмен веществ можно разделить на два этапа. Первый, общий, отвечает за поступление питательных элементов в организм, а также за их превращение в желудочно-кишечном тракте. Превращение начинается еще в ротовой полости, но основные процессы распада и расщепления на элементы происходят в тонком кишечнике. Второй этап, промежуточный, происходит внутри клеток, поэтому его часто называют внутриклеточным этапом.

Чтобы подробно изучить понятие общего обмена веществ, необходимо, прежде всего, ознакомиться с  определением баланса поступающих и выделенных из организма веществ. Для определения баланса нужно проводить физиологические исследования, так как биохимические исследования могут помочь только в изучении внутриклеточных процессов. С обменом веществ тесно связаны реакции, которые превращают энергию. Катаболизм на некоторых этапах может сопровождаться генерированием энергии, которая запасается в виде фосфатных связей. Такие процессы называются экзергоническими. Обратным действием обладают анаболические реакции, которые утилизируют фосфатные связи.  В молекулах пищи находится энергия, которая в процессе превращения выделяется в виде тепла. Большая часть этой энергии задерживается в виде связей в молекуле АТФ, а также ацилфосфатов и креатинфосфатов. Все эти вещества могут одновременно, и запасать и отдавать тепло.

Процессы освобождения энергии из пищевых продуктов можно разделить на три основных этапа.

1. Процесс переваривания и всасывания пищи. Этот этап освобождает небольшое количество энергии. Эти процессы не могут вырабатывать большую энергию, так как они протекают довольно долго.
2.  Превращение моноструктурных единиц до тех веществ, которые представляют собой энергетический материал. К данному этапу можно отнести превращение глицерина и жирных кислот до состояния ацетил-КоА. Также в данной части всего процесса образуется большое количество энергии, которое составляет 1/3 от общего числа.
3. Окисление ацетил-КоА до СО2 и Н2О. Именно этот этап освобождает самое большое количество энергии, которая необходима организму.