Другий етап катаболізму. Повне керівництво по м'язовому анаболізму і катаболізму

Ви напевно чули такі вирази як анаболизм, катаболізм і метаболізм. Якщо це для вас поки незрозумілі слова, то я допоможу вам розібратися і зрозуміти, що означають ці терміни.
Насправді все дуже просто, ці терміни використовуються в медицині, біології, біохімії і т.д. Просто деякі автори, коли намагаються щось розповісти, люблять використовувати дуже багато спеціальної термінології, тим самим заплутують слухачів. Вони забувають, що розмовляють з людьми різних професій, тому не всі їх розуміють.
Я, наприклад, завжди намагаюся розповідати простими і зрозумілими словами навіть дуже складні речі з різних наук. Іноді корисно робити складні речі - простими
Хоча, освічена людина, звичайно, повинен знати елементарні поняття з різних наук ...

Анаболізму - так називаються всі процеси створення нових речовин, клітин і тканин організму.
Приклади анаболізму: синтез в організмі білків і гормонів, створення нових клітин, накопичення жирів, створення нових м'язових волокон - це все анаболизм. Тобто, сукупність всіх процесів в організмі при яких відбувається створення будь-яких нових речовин і тканин - називається анаболізм!

Катаболізм - є протилежністю анаболізму. Тобто, це розщеплення складних речовин на більш прості, а так же розпад старих частин клітин і тканин організму.
Можливо, вам здається що катаболізм - це щось погане, тому що це руйнування ... Насправді це не так, адже розщеплення жирів і вуглеводів для отримання енергії це теж катаболізм, а без цієї енергії організм існувати не може.
Більш того, ця енергія може бути спрямована на синтез потрібних речовин, на створення клітин і оновлення організму, тобто на анаболізм. Анаболизм і катаболізм взаємопов'язані між собою.

Так само ви напевно чули фразу «анаболічні стероїди» - це заборонені препарати, які використовують деякі спортсмени. Термін «анаболічний» не страшний, він просто означає, що ці речовини беруть участь в анаболічних процесах, тобто в процесах створення нових клітин і речовин. Але небезпека в тому, що анаболічні стероїди - це гормональні препарати, Вони втручаються в гормональну систему людини і руйнують її. Порушення гормонального балансу призводить до порушень обміну речовин, до травм, і до серйозних захворювань, наприклад до захворювань серця, печінки і нирок - це відомо кожному лікарю.
Друзі - займайтеся чистим спортом без хімії, щоб не руйнувати тіло, а зміцнювати його!

Отже, анаболізм - це процеси синтезу нових речовин, катаболізм - це процеси розпаду речовин.
Всі разом це називається - МЕТАБОЛІЗМ, що означає - обмін речовин.
Як бачите, анаболізм і катаболізм - це протилежні процеси, але вони є двома частинами одного процесу - обміну речовин, і обидві ці частини важливі!
Правильне поєднання анаболізму і катаболізму забезпечує збалансований обмін речовин і здоров'я вашого організму.

Практично кожен атлет знає, що рости весь час неможливо. Кожен бореться з цим по-своєму. Саме через неможливість постійного зростання і з'явилися свого часу хардгейнери. Бачили ви бодібілдерів, які харчуються за розкладом і постійно ковтають анаболічні стероїди? Навіщо все це потрібно? Відповідь полягає в одному слові - катаболізм.

суть

Катаболізм - етопрямая складова метаболічних процесів в організмі. Що вона собою являє? Все дуже просто - це оптимізація ресурсів. Наш організм працює, як маятник, постійно створюючи нові клітини, і руйнуючи старі.Фактично за 5 років ви повністю оновлюєтеся, будучи іншою людиною. Але і це ще не все.

В біохімічному розумінні катаболізм - це розпад складних речовин на більш прості або ж окислення різних молекул. Процес протікає з вивільненням енергії:

• тепла;
• молекул АТФ - основного джерела енергії будь-біохімічної реакції.

Катаболізм і знаходяться в постійному рівновазі, і безпосередньо залежать від наступних факторів:

• Гормонів, так як зазначені речовини - головні регулятори катаболізму і анаболізму.
• Необхідності в зміні балансу.
• Харчування.
• Швидкості метаболізму.
• Кількості сну.
• Інших факторів.

Розглянемо на простому прикладі процеси оптимізації ресурсів організму. Спочатку, протягом дня, організм прагнути до розщеплення енергії і синтезу нових клітин.

У нічний час, відбувається перезавантаження, і він починає вбивати непотрібні клітини, розщеплюючи їх, і готуючись до оновлення.

У разі виникнення стресових навантажень, катаболические процеси значно прискорюються.Однак, в цьому випадку, прискорення катаболізму відбувається в якості підготовки до потужного анаболическому стрибка. Умертвляє і руйнуються всі клітини, які не здатні витримувати нові рівні навантажень, замінюючись більш потужними і сильними.

Навантаження - є саме тим фактором, який впливає на зрушення балансу між анаболічними і катаболічних процесів.

Коли навантаження в організмі проходять (наприклад, людина перестає займатися спортом), то розумний організм оптимізує ресурси для того, щоб в разі голодування або іншого потужного стресу міг вижити. І всі ми спостерігаємо руйнування м'язів. Особливо це добре помітно, якщо стежити за атлетами після закінчення їхньої кар'єри.Зазвичай вони втрачає до 40% від напрацьованої м'язової маси.




Важливо розуміти, що фізичні навантаження - не єдиний фактор, який змінює баланс між катаболизмом і анаболизмом. Будь-яка зміна в режимі дня або харчуванні може зрушити повзунок в ту чи іншу сторону.

фізіологія

Фізіологія катаболізму полягає в розщепленні речовин з подальшим їх окисленням. В процесі, будь-яка діяльність провокує початок спільного шляху катаболізму. В ході стресовій ситуації (м'язового / розумової напруги), організм починає споживати величезну кількість глікогену. Надалі, в разі достатньої наявності кисню в крові, в хід йде розщеплення АТФ м'язової тканини, що і провокує руйнування і мікротравми м'язової тканини.

Примітка: катаболізм - це не завжди погано. Адже процес стосується не тільки м'язової, але і жирової тканини. Зокрема, багато дієти і тренувальні комплекси на сушку на увазі активізацію катаболічних процесів, для виведення з відкритих інсуліном клітин, ліпідів з наступним розщепленням їх на енергію, і окисленням.

етапи

Так як катаболізм - це циклічна процедура, то вона має активні і пасивні фази, суміщені з анаболизмом. Розглянемо докладніше етапи катаболізму:

1. Етап перший - стрес.
2. Етап другий - руйнування.
3. Етап третій - супервосстановленіе.
4. Етап третій альтернативний - оптимізація.
5. Етап четвертий - баланс.

З першого етапу починається активне споживання організмом резервних ресурсів.Стресом вважається практично вся діяльність людини, що виходить за його звичний режим дня. Так, катаболізм м'язів може провокувати:

• Зміна режиму дня, зменшення сну.
• Зміна плану харчування.
• Збільшення споживання адреналінових стимуляторів.

У процесі отримання стресу, організм починає руйнувати резервні ресурси (починаючи від гликогенових запасів, які теж зберігаються в м'язовій тканині, і закінчуючи самими м'язами). Якщо у організму залишаються резервні джерела енергії або проведена своєчасна підживлення, то починається процес супер відновлення.

Цікавий факт: чи помічали ви, що при розумовому навантаженні, організм активно вимагає солодкого. Або те, що дівчата заїдають всі свої проблеми і прикрощі тортиками і солодким чаєм. Так ось - це є наслідком не тільки наявності стимуляторів «гормону задоволення», а й природною потребою організму для відновлення сил і підготовки організму до можливих стресів.

Якщо в організмі немає резервних коштів для відновлення, то починається етап оптимізації. У цей момент синтез АТФ і глікогену припиняється, а сам організм зменшує споживання енергії, за рахунок руйнування енергоспоживачів.

Найголовнішими енергоспоживачами є м'язи і мозок.

Висновок: голодування провокує не тільки падіння м'язової маси, але і руйнування мозку.Тому люди, які постійно відчувають дефіцит калорій, стають фактично тупіше своїх ситих побратимів.

Після закінчення оптимізації (супервосстановленія), організм призводить анаболічні і катаболические процеси в баланс. Зазвичай цей етап займає до 48 годин, поки організм стабілізується.

Примітка: з цієї ж причини, люди не беруть анаболічні стероїди повинні робити перерву між тренуваннями не менше 48 годин.

У процеси катаболізму входять:

• окислення тканин;
• зміна балансу АТФ;
• припинення синтезу АТФ;
• розщеплення амінокислот на енергію.
• зміна ліпідного балансу;
• зміна розміру гликогеновие депо.

Це далеко не все, що відбувається під час катаболізму.

В цілому, в біохімії етапи загального шляху катаболізму проходять у такий спосіб:

1. розщеплення в шлунково-кишковому тракті- ланцюг реакцій, в результаті яких складні молекули перетворюються в більш прості метаболіти. Так виходять глюкоза, жирні кислоти, амінокислоти.
2. Специфічні катаболические шляху - розщеплення простих метаболітів до піровиноградної кислоти або ацетил-КоА.
3. Окислювальне декарбоксилювання пірувату, цитратний цикл, дихальна ланцюг - фінальний етап катаболізму, в результаті яких з харчових компонентів утворюються кінцеві продукти (- Підручник «Біологічна хімія», Северин).

Біохімічні процеси досить складні, і в кожному випадку катаболізм проходить індивідуально.

Як уповільнити?

Розглядаючи специфічні і спільні шляхи катаболізму, можна зробити висновок про те, що зупинити катаболізм неможливо. У той же час, можна пошукати шляхи його уповільнення.

Швидкість катаболізму безпосередньо пов'язана зі швидкістю обміну речовин.Незважаючи на той факт, що люди думають, що повільний обмін речовин призводить до набору ваги і призводить до катаболізму - це не зовсім вірно. Тому, якщо ваша мета уповільнити катаболізм, є 3 основних шляхи:

1. Збільшити час анаболічних процесів.
2. Зменшити стрес для організму.
3. Уповільнити обмін речовин.

Для збільшення анаболічних процесів, потрібно постійно підживлювати організм енергією і будівельниками.

Саме тому досвідчені бодібілдери харчуються по 5-8 раз в день, строго в певний час.

Для збільшення часу анаболічних процесів потрібно їсти трудноперевариваемое їжу (складні вуглеводи, рясно забезпечені на клітковину), і вживати не менше 2-х грам білка на кілограм чистої маси.

Зменшення стресових ситуацій для організму досягти простіше. Чи не рухайтеся, спите і відчувайте радісні емоції.Цьому може допомогти вихідний / відпустку / перерву між тренуваннями. 8-годинний сон, і плитка чорного гіркого шоколаду.

Уповільнення обміну речовин досягти гранично просто - потрібно просто створити ситуацію, при якій обмінні процеси гранично сповільняться. Гарний спосіб- багато спати. Поганий спосіб - перестати їсти.

Продукти для уповільнення катаболізму

Як ми раніше вже згадували, в спортивних дисциплінахважливо дотримуватися правильний баланс між анаболизмом і катаболизмом.

Однак для цього не обов'язково приймати анаболіки. Досить використовувати продукти, які знижують швидкість катаболізму, тим самим провокуючи позитивний баланс анаболічних процесів по відношенню до катаболізму.

підсумок

На жаль, перехитрити організм і зупинити катаболізм назовсім не вийде. При повній зупинці катаболізму, організм починає виробляти ракові клітини (які є аномальними клітинами, що виробляються як супервосстановленіе імунітету). Тому до цього не потрібно прагнути. НЕ потрібно прагнути і до уповільнення катаболізму, так як це зменшує і швидкість анаболізму, що веде до уповільнення прогресу в спортивних дисциплінах. Досить просто, створювати позитивний анаболічний фон при. В цьому випадку, питання катаболізму не стоятимуть.

Висновок: досягнення результату - це не уповільнення катаболізму, а прискорення анаболізму.

Вітаю всіх любителів здорового способу життя та спорту!

Сьогодні знову поговоримо про складну, але дуже цікавої теми-процеси метаболізму. У попередній статті ми познайомилися з самим. А що ж включає в себе процес обміну речовин або метаболізм. Метаболічний процес включає в себе катаболізм і анаболізм.

Один процес називається руйнівним-це катаболізм,від грец. καταβολή, «скидання, руйнування». В організмі при надходженні їжі відбувається процес розщеплення складних речовин на більш прості. В ході цього процесу відбувається розпад (дисиміляція) в тому числі і застарілих тканинних і клітинних елементів, після чого вони з водою видаляється з організму. Існують 3 етапи катаболізму:

• I етап підготовчий (білки розщеплюються на амінокислоти; жири на гліцерин і жирні кислоти, крохмаль на глюкозу).
• II етап називається гліколіз або безкисневому. У ньому беруть участь ферменти; розщепленню піддається глюкоза. 60% енергії розсіюється у вигляді тепла, а 40% - використовується для синтезу. Кисень при цьому не бере участь.
• III етап клітинне дихання кисневий. У ньому беруть участь ферменти, кисень. Розщепленню піддається молочна кислота. СО2 виділяється з мітохондрій в навколишнє середовище.

Наприклад - вжили котлету і молоко, білки, що містять в них за структурою різні і замінити один одного не можуть, тому за допомогою спеціальних ферментів розбирають білок з молока і котлети на амінокислоти, які потім вже йдуть в справу. Крім цього в процесі катаболізму відбувається спалювання жиру, який так ненависний товстим людям. Паралельно вивільняється енергія, яка вимірюється в калоріях. Катаболічний процес в силовому спорті розглядається негативно. Катаболізм необхідний для екстреного поповнення організмом необхідних йому речовин. Стосовно до бодібілдингу, катаболические процеси призводять до руйнування м'язів, тобто відбувається розщеплення білкової (м'язової) тканини до рівня засвоюваних амінокислот. Виходить організм поїдає самого себе.

інший процес творчий- це анаболизмвід грец. ἀναβολή, «підйом» або пластичний обмін - сукупність хімічних процесів, Складових одну зі сторін метаболізму в організмі, спрямованих на освіту клітин і тканин. Наприклад, синтез білка в організмі, тобто формування білка з найпростіших амінокислот. В результаті пластичного обміну з поживних речовин, що надходять в клітину, будуються властиві організму білки, жири, вуглеводи, які, в свою чергу, йдуть вже на створення нових клітин, їх органів, міжклітинної речовини. У відрізни від катаболізму цей процес є найкращим соратникам для бодібілдерів, так як відбувається побудова нових м'язових тканин, в тому числі з жирових відкладень звідси зростання м'язів. Для активного набору м'язової тканини необхідно підвищити рівень анаболізму, за допомогою тестостерону і інсуліну, і при цьому знизити рівень катаболізму, знизити рівень кортизолу, адреналіну і глікогену.

На швидкість метаболічних реакцій в організмі впливають ряд факторів:

• Пол - у чоловіків швидкість метаболічних процесів на 20% вище, ніж у жінки
• Вік-процес обміну речовин кожні 10 років знижується на 3% від рівня 25-30 років
• Маса тіла-якщо жир по своїй масі перевищує сумарну масу внутрішніх органів, кісток і звичайно м'язів, то швидкість катаболічного процесу нижче.
• Фізичні навантаження- регулярні заняття спортом підвищують швидкість метаболізму, перші 2-3 години після тренування на 20-30%, далі не більше ніж на 2-7%.
• Спадковість-ви можете успадковувати швидкість метаболізму від попередніх поколінь.
• Дисфункції щитовидної залози-це гіпотиреоз (низький рівень гормонів щитовидної залози) і гіпертиреоз (підвищена гормональна активність щитовидної залози). Ці стани можуть уповільнити або прискорити обмін речовин, але тільки у 3% населення є гіпотиреоз і у 0,3% - гіпертиреоз.

Які можуть бути причини уповільнюючий метаболізм і не сприяє схудненню або набору маси.

• Скорочення кількості калорій. Якщо ви вирішили схуднути і скорочуєте калорії, то майте на увазі, що недостатнє харчування здатне зашкодити обміну речовин. Організм намагається зберегти запаси і стримує метаболізм. Тому якщо в організмі буде недостатньо калорій, то організм буде брати їх з м'язової тканини в якості енергії. Тому харчуйтеся частіше, але невеликими порціями.
• відсутність клітковини. Відсутність або невелику кількість в раціоні харчування таких чудових продуктів, як цілісно-зерновий хліб, спагетті з твердих сортів пшениці і овочів, негативно впливає на якість метаболізму. Щоденне споживання клітковини (близько 100 г) здатне зменшити вагу на 5-7% за певний час в залежності від маси людини.
• відсутність білків. Білок як нам відомо є будівельним матеріалом для м'язів. При активному споживанні білків можна спалити жир і це знають не багато. Дійсно, якщо ваш раціон буде досить укомплектований білками (м'ясо, риба, птиця, горіхи, гриби, молочні продукти), то цілком реально позбутися від 20-25% калорій, тому що білки активізують метаболізм.
• відсутність кофеїну. Для підтримки метаболізму на певному рівні необхідно час від часу споживати продукти, що містять кофеїн (якщо немає протипоказань). Це не обов'язково кави. Зелений чай також є відмінним джерелом кофеїну. Наприклад, зелений чай здатний поліпшити метаболізм на 15%. Чай за рахунок своїх властивостей як би дає поштовх організму на спалювання калорій.
• відсутність кальцію. Систематично споживайте продукти, що містять кальцій (сир, сир, молоко). До речі, кальцій дуже важливий для жінок.
• Температура води. дуже цікавий факт - холодна водаприскорює метаболізм. Це відбувається через те, що організм витрачає енергію для нагріву води. Воду, в принципі, потрібно пити в достатку (2 - 2,5 літрів на добу), а вода в холодному вигляді покращує обмінні процеси.
• Відсутність вітаміну D. Вітамін D бере безпосередню участь в метаболізмі. Як багато ви знаєте людей (особливо похилого віку), які підтримують на належному рівні споживання жирної риби (форель, лосось, скумбрія), висівок, яєць? Адже саме ці продукти - найкращі природні джерела вітаміну D.
• Відсутність заліза.Залізо має першорядне значення для спалювання жиру. Перш за все, це залізо пов'язано з доставкою кисню в м'язи, в яких і спалюється частина жиру. Або спеціальні добавки з залізом, або природні джерела (морепродукти, м'ясо, вівсянка, зелень) допоможуть вам заповнити витрати заліза, а значить і поліпшити обмін речовин.
• Відсутність в раціоні омега-3 і омега-6 жирних кислот, Вживаючи в їжу не менше 2-3 порцій риби в тиждень. Якщо ви не любите рибу, отримаєте вищеназвані кислоти з біологічно активних добавок. Найпростіше рішення - це приймати риб'ячий жир.
• наявність алкоголю. А ви знали, що при наявності алкоголю в крові організм буде в першу чергу спалювати саме його, а вже потім інші калорії. Знизивши споживання алкоголю, ви допоможете організму спалювати саме ті калорії, які вам не потрібні. У будь-якому випадку, зниження доз алкоголю вам піде тільки на користь.
• Недостатньо часу приділяєте на сон. У недосипання багато побічних ефектів, І клювати носом в транспорті по дорозі на роботу лише один з них. Дослідники виявили прямий зв'язок між метаболізмом і сном; доведено, що недосипання серйозно уповільнює метаболізм.
• Чи не снідайте вранці. Якщо з ранку ваш організм не отримав заряду енергії, то на обід і вечерю ви захочете чогось висококалорійного. Якщо вранці ви не хочете їсти, перекусіть чимось легким начебто йогурту.
• У процесі приготування їжі не використовуйте спеції. Наступного разу, коли будете готувати курку або м'ясо, додайте дрібку кайенского перцю. Своєю пекучістю він зобов'язаний капсаїцину, який не тільки додає в блюдо гостроти, але і допомагає прискорити обмін речовин. До такого висновку прийшли Х. С. Райнбах, А. Смітс, Т. Мартінуссен з університету Копенгагена в своєму дослідженні «Вплив капсаїцину, зеленого чаю і солодкого перцю на апетит і енерговитрати у людей з негативним і позитивним енергетичним балансом».
• Чи ведете малоактивний спосіб життя. Підвищіть активність. Чим менше ви рухаєтеся, тим повільніше ваш метаболізм. Виконуйте короткі інтенсивні вправи, які можуть прискорити обмін речовин і змусити організм спалювати калорії навіть після того, як вправу закінчено. Наприклад, сядьте на велосипед, як показують дослідження 45 хвилин їзди на двоколісному другові прискорює метаболізм наступні 12 годин і більше.
• Мало посміхаєтеся, так, да !!!Нехай вам це не здається псевдонаукових: вчені підтвердили, що хоча б 10 хвилин сміху на день допоможуть спалити калорії.

Дотримуючись цих простих правил можна добитися відмінних результатів будь-якій людині, була б тільки мета і бажання. У подальшим поговоримо про чоловічому та

Метаболізм являє собою високо координовану і цілеспрямовану клітинну активність, забезпечену участю багатьох взаємопов'язаних ферментативних систем, і включає два нерозривні процесу анаболізм і катаболізм.

Він виконує три спеціалізовані функції:

1. енергетична- постачання клітини хімічної енергією,
2. Пластична- синтез макромолекул як будівельних блоків,
3. специфічна- синтез і розпад біомолекул, необхідних для виконання специфічних клітинних функцій.

анаболизм

Анаболізму - це біосинтез білків, полісахаридів, ліпідів, нуклеїнових кислот та інших макромолекул з малих молекул-попередників. Оскільки він супроводжується ускладненням структури, то вимагає витрат енергії. Джерелом такої енергії є енергія АТФ.

Цикл НАДФ-НАДФН

Також для біосинтезу деяких речовин (жирні кислоти, холестерол) потрібні багаті енергією атоми водню - їх джерелом є НАДФН. Молекули НАДФН утворюються в реакціях окислення глюкозо-6-фосфату в пентозосфатном шляху або декарбоксилирования яблучної кислоти малик-ферментом. У реакціях анаболізму НАДФН передає свої атоми водню на синтетичні реакції і окислюється до НАДФ. Так формується НАДФ-НАДФН - цикл.

катаболізм

Катаболізм - розщеплення і окислення складних органічних молекул до більш простих кінцевих продуктів. Воно супроводжується вивільненням енергії, укладеної в складній структурі речовин. Велика частина вивільненої енергії розсіюється у вигляді тепла. Менша частина цієї енергії "перехоплюється" коферментами окислювальних реакцій НАД і ФАД, деяка частина відразу використовується для синтезу АТФ.

Атоми водню, що вивільняються в реакціях окислення речовин, в основному використовуються клітиною за двома напрямками:

• на анаболічніреакції в складі НАДФН (наприклад, синтез жирних кислот і холестерину),
• на освіту АТФв мітохондріях при окисленні НАДН і ФАДН 2.

Необхідно зауважити, що молекули НАДФН можуть йти не тільки на реакції анаболізму. Наприклад, вони активно залучаються до реакцій антиоксидантного захисту для нейтралізації вільних радикалів, а в фагоцитуючих клітинах, навпаки, потрібні для синтезу супероксид аніон-радикала, використовуються для нейтралізації аміаку в реакції синтезу глутамату в реакції відновного амінування і в ряді інших процесів.

Весь катаболізм умовно поділяється на три етапи, що включають реакції загальнихі специфічнихшляхів.

Перший етап

Відбувається в кишечнику(Переварювання їжі) або в лизосомах(Самовідновлення клітин) при розщепленні вже непотрібних або зайвих молекул. При цьому звільняється близько 1% енергії, укладеної в молекулі. Вона розсіюється у вигляді тепла.

Другий етап

Речовини, утворені при внутрішньоклітинному гідролізі або проникають у клітину з крові, на другому етапі зазвичай перетворюються

• в пировиноградную кислоту (моносахариди в гліколізі),
• в ацетил-SKoA, в піруват і інші кетокислот (в катаболизме амінокислот),
• в ацетил-SКоА (при β-окисленні жирних кислот).

Локалізація другого етапу - цитозольі мітохондрії. На цьому етапі виділяється близько 30% енергії, укладеної в молекулі, і при цьому запасається близько 13% від всієї енергії речовини (або приблизно 43% від виділеної на цьому етапі енергії).

Схема загальних і специфічних шляхів катаболізму
(Більш детальна схема представлена)

під специфічними шляхамикатаболізму розуміють реакції, здійснювані специфічними ферментами в специфічних, для різних класів речовин, реакціях 1 і 2 етапів. Після того, як ці процеси закінчаться, утворюються піруват і ацетил-SКоА (в основному) і починаються загальнішляху перетворень. Мається на увазі, що незалежновід джерела походження пірувату і ацетил-SKoA (з амінокислот, жирних кислот або моносахаридів) вони потрапляють у загальний шлях катаболізму - 3 етап біологічного окислення.

третій етап

Всі реакції цього етапу йдуть в мітохондріях. Ацетил-SКоА (і кетокислот) включається в реакції циклу трикарбонових кислот, де вуглеці речовин окислюються до вуглекислого газу. Виділені атоми водню з'єднуються з НАД і ФАД, відновлюють їх і після цього НАДН і ФАДН 2 переносять водень в ланцюг ферментів дихального ланцюга, розташовану на внутрішній мембрані мітохондрій. Сюди ж віддають свої атоми водню молекули НАДН і ФАДН 2, утворені на другому етапі (гліколіз, окислення жирних кислот і амінокислот). У третьому етапі виділяється до 70% всієї енергії речовини. З цієї кількості засвоюється майже дві третини (66%), що становить близько 46% від загальної. Таким чином, з 100% енергії окислюється молекули клітина запасає більше половини - 59%.

Співвідношення виділеної і збереженої енергії
при біологічному окисленні

На внутрішній мембрані мітохондрій в результаті процесу під назвою " окисне фосфорилювання"Утворюється вода і головний продукт біологічного окислення - АТФ.

роль АТФ

Енергія, що вивільняється в реакціях катаболізму, Запасається у вигляді зв'язків, які називаються макроергічними. Основний і універсальної молекулою, яка запасає енергію і при необхідності віддає її, є АТФ.

Всі молекули АТФ в клітині безперервно беруть участь в будь-яких реакціях, постійно розщеплюються до АДФ і знову регенерують.

Існує три основних способи використанняАТФ:

• біосинтез речовин,
• транспорт речовин через мембрани,
• зміна форми клітини і її рух.

Ці процеси укупі з процесом освітиАТФ отримали назву АТФ-цикл:

Кругообіг АТФ в житті клітини

• вперед>

1-й етап. На цьому етапі макромолекули розщеплюються до своїх мономерів (або будівельних блоків). Так, пролісахаріди розпадаються до моносахаридів (гексоз і пентоз); жири - до гліцерину і жирних кислот; білки - до амінокислот. Цей етап є специфічним, так як кожна макромолекула (полімер) своїм набором ферментів розщеплюється до мономерів. 1-й етап каталізується ферментами класу гідролаз. Він локалізований в травному тракті для харчових (екзогенних) макромолекул, а для ендогенних (що знаходяться в клітинах організму) - в основному лизосомах. Цей етап енергетичної цінності не має (в ньому виділяється менше 1% енергії), вся освічена енергія розсіюється у вигляді тепла.

2-й етап. Є специфічним шляхом катаболізму. На цьому етапі кожен з мономерів своїм власним шляхом перетворюється в одну з карбонових кислот. Моносахариди, гліцерин і деякі амінокислоти перетворюються в піруват. Жирні кислоти і частина амінокислот - в ацетил-КоА (активну оцтову кислоту). Деякі амінокислоти перетворюються в оксалоацетат або 2-оксоглутарат. 2-й етап відбувається в мітохондріях і цитоплазмі клітин. Утворюється при цьому енергія виділяється у вигляді тепла і АТФ.

3-етап.Являетсяобщім для різних класів речовин. На цьому етапі піруват в процесі окисного декарбоксилювання перетворюється в ацетил-КоА.Ацетіл-КоА, оксалоацетат і 2-оксоглутарат розпадаються в циклі Кребсадо СО 2 і Н 2, який окислюється в дихальної ланцюга до води, при цьому виділяється енергія у вигляді тепла і АТФ . Всі реакції цього етапу локалізовані в мітохондріях.

Таким чином, кінцевими продуктами розщеплення речовин є СО 2 і Н 2 О, а так само АТФ і тепло.

Підсумкове рівняння циклу Кребса:

Ацетил-КоА + 3НАД + + ФАД + 2Н 2 О + АДФ + Н 3 РО 4 → 2СО 2 + 3НАДН + ФАДН 2 + АТФ

Кінцеві продукти циклу Кребса і шляхи їх використання :

СО 2 видихається з повітрям, невелика частина використовується в реакціях карбоксилювання.

- НАДН і ФАДН 2 окислюються в дихальної ланцюга.

- АТФ використовується на різні видироботи:

1) механічна робота (скорочення м'язів, рух сперматозоїдів, лейкоцитів);

2) осмотична робота або активний транспорт, тобто рух проти градієнта концентрації;

3) хімічна робота, коли енергія АТФ використовується в біосинтетичних процесах і на активацію субстратів;

4) електрична робота (генерація біострумів);

5) при передачі гормонального сигналу (для роботи аденілатциклази і протеїнкінази).

Регуляція циклу Кребса:

здійснюється шляхом впливу на ключові ферменти: цітратсінтазу (починає процес), ізоцитратдегідрогеназа (лімітуючий фермент), 2-оксоглутаратдегідрогеназу (фермент, що стоїть на роздоріжжі).

Значення циклу Кребса:

Постачає водень в дихальний ланцюг у вигляді НАДН і ФАДН 2

Катаболічна і енергетичне

Анаболическое або биосинтетической

регуляторний .

Вікові особливості енергетичного обміну:

Особливості та вікові зміни енергетичного обміну пов'язані з ростом дитини і диференціюванням тканин, формуванням механізмів терморегуляції, розвитком скелетної мускулатури і рухової активності, зрілістю нейроендокрінного апарату і т.д.

Потреба в продуктах харчування і кисні змінюється з віком. У дітей при зниженому загальній кількості поживних речовин в добовій дієті потреба на 1 кг ваги значно перевищує рівень дорослих, що свідчить про високу інтенсивність обмінних процесів. Про це також свідчить високе споживання кисню. Найбільші величини припадають на період 1 рік.

Встановлено, що концентрація АТФ в крові у новонароджених вище, ніж у дітей старше 1 року. Рівень АТФ на 31% вище, ніж у дорослих.

Про інтенсивний обмін макроергічних сполук в еритроцитах у дітей раннього віку свідчить висока активність АТФази. У нормі активність цього ферменту найбільш висока у триденних новонароджених, а потім вона знижується і до 14-16 років досягає рівня дорослих.

5.3. Самостійна робота