Садржај
- Преглед метаболизма
- Подлоге метаболизма
- Шта је анаболички метаболизам?
- Шта је катаболички метаболизам?
- Одржавање равнотеже анаболичког и катаболичког метаболизма
- Физичка вјежба: раст мишића и губитак масноће
Ћелије су најмање јединице живих бића које се могу похвалити свим својствима која су повезана са животом. Једна од ових карактеристика је метаболизамили употреба молекула или енергије прикупљене из животне средине за спровођење биохемијских реакција потребних да остану живи и, на крају, да се размноже.
Метаболички процеси, често названи метаболички путеви, могу се поделити на оне који јесу анаболички, или који укључују синтезу нових молекула, и оних који су катаболички, који укључују распад постојећих молекула.
Колоквијално, анаболички процеси се односе на изградњу куће и замену ствари као што су прозори и олуци по потреби, а катаболички процеси су око уклањања дотрајалих или поломљених комада куће на сузбијање. Ако се то одвија у складу са правилним темпом, кућа ће постојати у што стабилнијем стању, али никада пасивно.
Преглед метаболизма
Ћелије и ткива које формирају непрестано пролазе кроз „двосмерни“ метаболизам, што значи да, док неке ствари теку у анаболичком смеру, друге се крећу у супротном смеру.
То је можда више очигледно на нивоу целих организама: Ако сагоревате кроз њега глукоза док певате како бисте схватили свог пса (катаболички процес), исечени папир на вашој руци од претходног дана наставља да зарасте (анаболички процес). Али иста дихотомија постоји у појединим ћелијама.
Ћелијске реакције катализују посебне глобуларне протеинске молекуле зване ензими, који по дефиницији учествују у хемијским реакцијама, а да се на крају не промене. Они знатно убрзавају реакције - понекад и фактором од преко хиљаду - и тако функционишу као катализатори.
Анаболичке реакције обично захтевају унос енергије и зато су ендотермички (слабо преведено, "топлота изнутра"). Ово има смисла; не можете да растете или изградите мишиће уколико не једете, при чему унос хране обично смањује интензитет и трајање дате активности.
Катаболичке реакције су обично егзотермно („топлота споља“) и ослобађају енергију, коју ћелија користи у облику аденосин трифосфата (АТП) и користи се за друге метаболичке процесе.
Подлоге метаболизма
Састављени су главни структурни елементи тела и молекули који су му потребни за гориво, раст и замена ткива мономереили мале јединице које се понављају у већој целини, а полимер.
Ове јединице могу бити идентичне као код молекула глукозе распоређених у дуге ланце горива за складиштење гликогенили су можда слични и долазе у „аромама“, као што је случај са нуклеинским киселинама и нуклеотидима који их чине.
Три главна макронутријент класе макромолекула у људској исхрани, назване Угљени хидрати, протеина и масти, сваки се састоји од своје врсте мономера.
Глукоза је основни супстрат целог живота на Земљи, а свака жива ћелија способна је метаболизирати у енергију. Као што је примећено, молекули глукозе могу се повезати у „ланце“ да би формирали гликоген који се код људи налази пре свега у мишићима и јетри. Протеини се састоје од мономера извучених из врећице са 20 различитих аминокиселина.
Масти нису полимери јер се састоје од три масне киселине повезане „краљежницом“ молекула три угљеника глицерол. Када расту или се смањију, то се дешава додавањем или уклањањем атома на крајевима ланаца масних киселина, радије попут великог слова „Е“, при чему вертикални део остаје исте величине, али хоризонталне шипке варирају у дужини.
Шта је анаболички метаболизам?
Размислите о томе да вам се даде кутија играчака за градњу неограничене величине. Многи су идентични осим по боји; други су различитих величина, али се могу спојити заједно; још увек није намењено повезивању без обзира на конфигурацију коју сте одабрали. Можете да створите идентичне конструкте који укључују, рецимо, три до пет делова, и повежете их на такав начин да су спојеви ових конструкција такође идентични.
Ово је у основи анаболички метаболизам на делу. Појединачне групе од три до пет комада играчака представљају "мономере", а готов производ је аналоган "полимеру". И у ћелијама, уместо да ваше руке раде састављање комада, ензими воде процес. У оба случаја, кључни аспект је унос енергије за стварање молекула веће сложености (а обично и веће величине).
Примери анаболичких процеса укључују, поред синтезе протеина, глуконеогенеза (синтеза глукозе из различитих узлазних супстрата), синтеза масних киселина, липогенеза (синтеза масти из масних киселина и глицерола) и стварање уреа и кетонска тела.
Шта је катаболички метаболизам?
Већину времена катаболички процеси, на нивоу појединачних реакција, нису једноставно одговарајуће анаболичке реакције које се одвијају обрнуто, мада су многе исте. Обично су укључени различити ензими.
На пример, први корак гликолиза (катаболизам глукозе) је додавање фосфатне групе глукози, љубазношћу ензима хексокиназа, да би се формирао глукоза-6-фосфат. Али последњи корак глуконеогенезе, уклањање фосфата из глукозе-6-фосфата у формирање глукозе, катализује глукоза-6-фосфатаза.
Остали витални катаболички процеси који се одвијају у вашем телу су гликогенолиза (распад гликогена у мишићима или јетри), липолиза (уклањање масних киселина из глицерола), бета-оксидација („сагоревање“ масних киселина) и разградњу кетона, протеина или појединих аминокиселина.
Одржавање равнотеже анаболичког и катаболичког метаболизма
Ако је тело у складу са његовим потребама у стварном времену, потребан је висок степен реакције и координације. Брзина анаболичких и катаболичких реакција може се контролисати променом количине ензима или супстрата мобилизованог у одређени део ћелије, или помоћу инхибиција повратних информација, у коме акумулација производа сигнализира реакцију узводно да се одвија спорије.
Такође, и што је важно са становишта визуелног метаболизма метаболизма, супстрати са једног макронутриентног пута могу се по потреби пребацити у други са другог.
Пример ове интеграције путева је да аминокиселине аланин и глутамин, поред тога што служе као саставни део протеина, могу ући и у глуконеогенезу. Да би се то десило, они морају да одбаце свој азот, којим се управљају ензими звани трансаминазе.
Физичка вјежба: раст мишића и губитак масноће
Физичка кондиција главна је брига јавности у земљама у којима људи често имају луксузни изборни вежбање.
Многи од уобичајених модалитета снажно су усмерени у правцу једног или другог процеса, као што је дизање тегова за изградњу мишићне масе (анаболичке вежбе) или коришћење елиптичног тренера или тркачке стазе за "кардио" и избацивање мршаве или масне телесне масе (или тела тежина) за мршављење (катаболичке вежбе).
Један пример оба система у акцији је маратонски тркач који се припрема за трку дужине 42,2 километра. Пре недељу дана, многи се намерно оптерећују храном богатом угљеним хидратима одмарајући се за труд.
Због свакодневних тренинга са трчањем и сталне потребе да замењују катаболизовано гориво, ови спортисти имају висок ниво активности ензима гликоген синтазе, који омогућава њиховим мишићима и јетри да синтетишу гликоген са необичном спремношћу.
Током маратона, овај гликоген се претвара у глукозу како би напајао тркача сатима, мада ти спортисти обично узимају изворе глукозе (нпр. Спортска пића) током самог догађаја, као и да спрече да „ударају у зид“.